OSDN Git Service

PR libgcj/27271:
[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
5    Free Software Foundation, Inc.
6
7 This file is part of GCC.
8
9 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify it under
10 the terms of the GNU General Public License as published by the Free
11 Software Foundation; either version 2, or (at your option) any later
12 version.
13
14 GCC is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY
15 WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
16 FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License
17 for more details.
18
19 You should have received a copy of the GNU General Public License
20 along with GCC; see the file COPYING.  If not, write to the Free
21 Software Foundation, 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA
22 02110-1301, USA.  */
23
24
25 #include "config.h"
26 #include "system.h"
27 #include "coretypes.h"
28 #include "tm.h"
29 #include "toplev.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 "real.h"
38 #include "recog.h"
39 #include "langhooks.h"
40
41 static void store_fixed_bit_field (rtx, unsigned HOST_WIDE_INT,
42                                    unsigned HOST_WIDE_INT,
43                                    unsigned HOST_WIDE_INT, rtx);
44 static void store_split_bit_field (rtx, unsigned HOST_WIDE_INT,
45                                    unsigned HOST_WIDE_INT, rtx);
46 static rtx extract_fixed_bit_field (enum machine_mode, rtx,
47                                     unsigned HOST_WIDE_INT,
48                                     unsigned HOST_WIDE_INT,
49                                     unsigned HOST_WIDE_INT, rtx, int);
50 static rtx mask_rtx (enum machine_mode, int, int, int);
51 static rtx lshift_value (enum machine_mode, rtx, int, int);
52 static rtx extract_split_bit_field (rtx, unsigned HOST_WIDE_INT,
53                                     unsigned HOST_WIDE_INT, int);
54 static void do_cmp_and_jump (rtx, rtx, enum rtx_code, enum machine_mode, rtx);
55 static rtx expand_smod_pow2 (enum machine_mode, rtx, HOST_WIDE_INT);
56 static rtx expand_sdiv_pow2 (enum machine_mode, rtx, HOST_WIDE_INT);
57
58 /* Test whether a value is zero of a power of two.  */
59 #define EXACT_POWER_OF_2_OR_ZERO_P(x) (((x) & ((x) - 1)) == 0)
60
61 /* Nonzero means divides or modulus operations are relatively cheap for
62    powers of two, so don't use branches; emit the operation instead.
63    Usually, this will mean that the MD file will emit non-branch
64    sequences.  */
65
66 static bool sdiv_pow2_cheap[NUM_MACHINE_MODES];
67 static bool smod_pow2_cheap[NUM_MACHINE_MODES];
68
69 #ifndef SLOW_UNALIGNED_ACCESS
70 #define SLOW_UNALIGNED_ACCESS(MODE, ALIGN) STRICT_ALIGNMENT
71 #endif
72
73 /* For compilers that support multiple targets with different word sizes,
74    MAX_BITS_PER_WORD contains the biggest value of BITS_PER_WORD.  An example
75    is the H8/300(H) compiler.  */
76
77 #ifndef MAX_BITS_PER_WORD
78 #define MAX_BITS_PER_WORD BITS_PER_WORD
79 #endif
80
81 /* Reduce conditional compilation elsewhere.  */
82 #ifndef HAVE_insv
83 #define HAVE_insv       0
84 #define CODE_FOR_insv   CODE_FOR_nothing
85 #define gen_insv(a,b,c,d) NULL_RTX
86 #endif
87 #ifndef HAVE_extv
88 #define HAVE_extv       0
89 #define CODE_FOR_extv   CODE_FOR_nothing
90 #define gen_extv(a,b,c,d) NULL_RTX
91 #endif
92 #ifndef HAVE_extzv
93 #define HAVE_extzv      0
94 #define CODE_FOR_extzv  CODE_FOR_nothing
95 #define gen_extzv(a,b,c,d) NULL_RTX
96 #endif
97
98 /* Cost of various pieces of RTL.  Note that some of these are indexed by
99    shift count and some by mode.  */
100 static int zero_cost;
101 static int add_cost[NUM_MACHINE_MODES];
102 static int neg_cost[NUM_MACHINE_MODES];
103 static int shift_cost[NUM_MACHINE_MODES][MAX_BITS_PER_WORD];
104 static int shiftadd_cost[NUM_MACHINE_MODES][MAX_BITS_PER_WORD];
105 static int shiftsub_cost[NUM_MACHINE_MODES][MAX_BITS_PER_WORD];
106 static int mul_cost[NUM_MACHINE_MODES];
107 static int sdiv_cost[NUM_MACHINE_MODES];
108 static int udiv_cost[NUM_MACHINE_MODES];
109 static int mul_widen_cost[NUM_MACHINE_MODES];
110 static int mul_highpart_cost[NUM_MACHINE_MODES];
111
112 void
113 init_expmed (void)
114 {
115   struct
116   {
117     struct rtx_def reg;         rtunion reg_fld[2];
118     struct rtx_def plus;        rtunion plus_fld1;
119     struct rtx_def neg;
120     struct rtx_def mult;        rtunion mult_fld1;
121     struct rtx_def sdiv;        rtunion sdiv_fld1;
122     struct rtx_def udiv;        rtunion udiv_fld1;
123     struct rtx_def zext;
124     struct rtx_def sdiv_32;     rtunion sdiv_32_fld1;
125     struct rtx_def smod_32;     rtunion smod_32_fld1;
126     struct rtx_def wide_mult;   rtunion wide_mult_fld1;
127     struct rtx_def wide_lshr;   rtunion wide_lshr_fld1;
128     struct rtx_def wide_trunc;
129     struct rtx_def shift;       rtunion shift_fld1;
130     struct rtx_def shift_mult;  rtunion shift_mult_fld1;
131     struct rtx_def shift_add;   rtunion shift_add_fld1;
132     struct rtx_def shift_sub;   rtunion shift_sub_fld1;
133   } all;
134
135   rtx pow2[MAX_BITS_PER_WORD];
136   rtx cint[MAX_BITS_PER_WORD];
137   int m, n;
138   enum machine_mode mode, wider_mode;
139
140   zero_cost = rtx_cost (const0_rtx, 0);
141
142   for (m = 1; m < MAX_BITS_PER_WORD; m++)
143     {
144       pow2[m] = GEN_INT ((HOST_WIDE_INT) 1 << m);
145       cint[m] = GEN_INT (m);
146     }
147
148   memset (&all, 0, sizeof all);
149
150   PUT_CODE (&all.reg, REG);
151   /* Avoid using hard regs in ways which may be unsupported.  */
152   REGNO (&all.reg) = LAST_VIRTUAL_REGISTER + 1;
153
154   PUT_CODE (&all.plus, PLUS);
155   XEXP (&all.plus, 0) = &all.reg;
156   XEXP (&all.plus, 1) = &all.reg;
157
158   PUT_CODE (&all.neg, NEG);
159   XEXP (&all.neg, 0) = &all.reg;
160
161   PUT_CODE (&all.mult, MULT);
162   XEXP (&all.mult, 0) = &all.reg;
163   XEXP (&all.mult, 1) = &all.reg;
164
165   PUT_CODE (&all.sdiv, DIV);
166   XEXP (&all.sdiv, 0) = &all.reg;
167   XEXP (&all.sdiv, 1) = &all.reg;
168
169   PUT_CODE (&all.udiv, UDIV);
170   XEXP (&all.udiv, 0) = &all.reg;
171   XEXP (&all.udiv, 1) = &all.reg;
172
173   PUT_CODE (&all.sdiv_32, DIV);
174   XEXP (&all.sdiv_32, 0) = &all.reg;
175   XEXP (&all.sdiv_32, 1) = 32 < MAX_BITS_PER_WORD ? cint[32] : GEN_INT (32);
176
177   PUT_CODE (&all.smod_32, MOD);
178   XEXP (&all.smod_32, 0) = &all.reg;
179   XEXP (&all.smod_32, 1) = XEXP (&all.sdiv_32, 1);
180
181   PUT_CODE (&all.zext, ZERO_EXTEND);
182   XEXP (&all.zext, 0) = &all.reg;
183
184   PUT_CODE (&all.wide_mult, MULT);
185   XEXP (&all.wide_mult, 0) = &all.zext;
186   XEXP (&all.wide_mult, 1) = &all.zext;
187
188   PUT_CODE (&all.wide_lshr, LSHIFTRT);
189   XEXP (&all.wide_lshr, 0) = &all.wide_mult;
190
191   PUT_CODE (&all.wide_trunc, TRUNCATE);
192   XEXP (&all.wide_trunc, 0) = &all.wide_lshr;
193
194   PUT_CODE (&all.shift, ASHIFT);
195   XEXP (&all.shift, 0) = &all.reg;
196
197   PUT_CODE (&all.shift_mult, MULT);
198   XEXP (&all.shift_mult, 0) = &all.reg;
199
200   PUT_CODE (&all.shift_add, PLUS);
201   XEXP (&all.shift_add, 0) = &all.shift_mult;
202   XEXP (&all.shift_add, 1) = &all.reg;
203
204   PUT_CODE (&all.shift_sub, MINUS);
205   XEXP (&all.shift_sub, 0) = &all.shift_mult;
206   XEXP (&all.shift_sub, 1) = &all.reg;
207
208   for (mode = GET_CLASS_NARROWEST_MODE (MODE_INT);
209        mode != VOIDmode;
210        mode = GET_MODE_WIDER_MODE (mode))
211     {
212       PUT_MODE (&all.reg, mode);
213       PUT_MODE (&all.plus, mode);
214       PUT_MODE (&all.neg, mode);
215       PUT_MODE (&all.mult, mode);
216       PUT_MODE (&all.sdiv, mode);
217       PUT_MODE (&all.udiv, mode);
218       PUT_MODE (&all.sdiv_32, mode);
219       PUT_MODE (&all.smod_32, mode);
220       PUT_MODE (&all.wide_trunc, mode);
221       PUT_MODE (&all.shift, mode);
222       PUT_MODE (&all.shift_mult, mode);
223       PUT_MODE (&all.shift_add, mode);
224       PUT_MODE (&all.shift_sub, mode);
225
226       add_cost[mode] = rtx_cost (&all.plus, SET);
227       neg_cost[mode] = rtx_cost (&all.neg, SET);
228       mul_cost[mode] = rtx_cost (&all.mult, SET);
229       sdiv_cost[mode] = rtx_cost (&all.sdiv, SET);
230       udiv_cost[mode] = rtx_cost (&all.udiv, SET);
231
232       sdiv_pow2_cheap[mode] = (rtx_cost (&all.sdiv_32, SET)
233                                <= 2 * add_cost[mode]);
234       smod_pow2_cheap[mode] = (rtx_cost (&all.smod_32, SET)
235                                <= 4 * add_cost[mode]);
236
237       wider_mode = GET_MODE_WIDER_MODE (mode);
238       if (wider_mode != VOIDmode)
239         {
240           PUT_MODE (&all.zext, wider_mode);
241           PUT_MODE (&all.wide_mult, wider_mode);
242           PUT_MODE (&all.wide_lshr, wider_mode);
243           XEXP (&all.wide_lshr, 1) = GEN_INT (GET_MODE_BITSIZE (mode));
244
245           mul_widen_cost[wider_mode] = rtx_cost (&all.wide_mult, SET);
246           mul_highpart_cost[mode] = rtx_cost (&all.wide_trunc, SET);
247         }
248
249       shift_cost[mode][0] = 0;
250       shiftadd_cost[mode][0] = shiftsub_cost[mode][0] = add_cost[mode];
251
252       n = MIN (MAX_BITS_PER_WORD, GET_MODE_BITSIZE (mode));
253       for (m = 1; m < n; m++)
254         {
255           XEXP (&all.shift, 1) = cint[m];
256           XEXP (&all.shift_mult, 1) = pow2[m];
257
258           shift_cost[mode][m] = rtx_cost (&all.shift, SET);
259           shiftadd_cost[mode][m] = rtx_cost (&all.shift_add, SET);
260           shiftsub_cost[mode][m] = rtx_cost (&all.shift_sub, SET);
261         }
262     }
263 }
264
265 /* Return an rtx representing minus the value of X.
266    MODE is the intended mode of the result,
267    useful if X is a CONST_INT.  */
268
269 rtx
270 negate_rtx (enum machine_mode mode, rtx x)
271 {
272   rtx result = simplify_unary_operation (NEG, mode, x, mode);
273
274   if (result == 0)
275     result = expand_unop (mode, neg_optab, x, NULL_RTX, 0);
276
277   return result;
278 }
279
280 /* Report on the availability of insv/extv/extzv and the desired mode
281    of each of their operands.  Returns MAX_MACHINE_MODE if HAVE_foo
282    is false; else the mode of the specified operand.  If OPNO is -1,
283    all the caller cares about is whether the insn is available.  */
284 enum machine_mode
285 mode_for_extraction (enum extraction_pattern pattern, int opno)
286 {
287   const struct insn_data *data;
288
289   switch (pattern)
290     {
291     case EP_insv:
292       if (HAVE_insv)
293         {
294           data = &insn_data[CODE_FOR_insv];
295           break;
296         }
297       return MAX_MACHINE_MODE;
298
299     case EP_extv:
300       if (HAVE_extv)
301         {
302           data = &insn_data[CODE_FOR_extv];
303           break;
304         }
305       return MAX_MACHINE_MODE;
306
307     case EP_extzv:
308       if (HAVE_extzv)
309         {
310           data = &insn_data[CODE_FOR_extzv];
311           break;
312         }
313       return MAX_MACHINE_MODE;
314
315     default:
316       gcc_unreachable ();
317     }
318
319   if (opno == -1)
320     return VOIDmode;
321
322   /* Everyone who uses this function used to follow it with
323      if (result == VOIDmode) result = word_mode; */
324   if (data->operand[opno].mode == VOIDmode)
325     return word_mode;
326   return data->operand[opno].mode;
327 }
328
329 \f
330 /* Generate code to store value from rtx VALUE
331    into a bit-field within structure STR_RTX
332    containing BITSIZE bits starting at bit BITNUM.
333    FIELDMODE is the machine-mode of the FIELD_DECL node for this field.
334    ALIGN is the alignment that STR_RTX is known to have.
335    TOTAL_SIZE is the size of the structure in bytes, or -1 if varying.  */
336
337 /* ??? Note that there are two different ideas here for how
338    to determine the size to count bits within, for a register.
339    One is BITS_PER_WORD, and the other is the size of operand 3
340    of the insv pattern.
341
342    If operand 3 of the insv pattern is VOIDmode, then we will use BITS_PER_WORD
343    else, we use the mode of operand 3.  */
344
345 rtx
346 store_bit_field (rtx str_rtx, unsigned HOST_WIDE_INT bitsize,
347                  unsigned HOST_WIDE_INT bitnum, enum machine_mode fieldmode,
348                  rtx value)
349 {
350   unsigned int unit
351     = (MEM_P (str_rtx)) ? BITS_PER_UNIT : BITS_PER_WORD;
352   unsigned HOST_WIDE_INT offset, bitpos;
353   rtx op0 = str_rtx;
354   int byte_offset;
355   rtx orig_value;
356
357   enum machine_mode op_mode = mode_for_extraction (EP_insv, 3);
358
359   while (GET_CODE (op0) == SUBREG)
360     {
361       /* The following line once was done only if WORDS_BIG_ENDIAN,
362          but I think that is a mistake.  WORDS_BIG_ENDIAN is
363          meaningful at a much higher level; when structures are copied
364          between memory and regs, the higher-numbered regs
365          always get higher addresses.  */
366       int inner_mode_size = GET_MODE_SIZE (GET_MODE (SUBREG_REG (op0)));
367       int outer_mode_size = GET_MODE_SIZE (GET_MODE (op0));
368       
369       byte_offset = 0;
370
371       /* Paradoxical subregs need special handling on big endian machines.  */
372       if (SUBREG_BYTE (op0) == 0 && inner_mode_size < outer_mode_size)
373         {
374           int difference = inner_mode_size - outer_mode_size;
375
376           if (WORDS_BIG_ENDIAN)
377             byte_offset += (difference / UNITS_PER_WORD) * UNITS_PER_WORD;
378           if (BYTES_BIG_ENDIAN)
379             byte_offset += difference % UNITS_PER_WORD;
380         }
381       else
382         byte_offset = SUBREG_BYTE (op0);
383
384       bitnum += byte_offset * BITS_PER_UNIT;
385       op0 = SUBREG_REG (op0);
386     }
387
388   /* No action is needed if the target is a register and if the field
389      lies completely outside that register.  This can occur if the source
390      code contains an out-of-bounds access to a small array.  */
391   if (REG_P (op0) && bitnum >= GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE (op0)))
392     return value;
393
394   /* Use vec_set patterns for inserting parts of vectors whenever
395      available.  */
396   if (VECTOR_MODE_P (GET_MODE (op0))
397       && !MEM_P (op0)
398       && (vec_set_optab->handlers[GET_MODE (op0)].insn_code
399           != CODE_FOR_nothing)
400       && fieldmode == GET_MODE_INNER (GET_MODE (op0))
401       && bitsize == GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE_INNER (GET_MODE (op0)))
402       && !(bitnum % GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE_INNER (GET_MODE (op0)))))
403     {
404       enum machine_mode outermode = GET_MODE (op0);
405       enum machine_mode innermode = GET_MODE_INNER (outermode);
406       int icode = (int) vec_set_optab->handlers[outermode].insn_code;
407       int pos = bitnum / GET_MODE_BITSIZE (innermode);
408       rtx rtxpos = GEN_INT (pos);
409       rtx src = value;
410       rtx dest = op0;
411       rtx pat, seq;
412       enum machine_mode mode0 = insn_data[icode].operand[0].mode;
413       enum machine_mode mode1 = insn_data[icode].operand[1].mode;
414       enum machine_mode mode2 = insn_data[icode].operand[2].mode;
415
416       start_sequence ();
417
418       if (! (*insn_data[icode].operand[1].predicate) (src, mode1))
419         src = copy_to_mode_reg (mode1, src);
420
421       if (! (*insn_data[icode].operand[2].predicate) (rtxpos, mode2))
422         rtxpos = copy_to_mode_reg (mode1, rtxpos);
423
424       /* We could handle this, but we should always be called with a pseudo
425          for our targets and all insns should take them as outputs.  */
426       gcc_assert ((*insn_data[icode].operand[0].predicate) (dest, mode0)
427                   && (*insn_data[icode].operand[1].predicate) (src, mode1)
428                   && (*insn_data[icode].operand[2].predicate) (rtxpos, mode2));
429       pat = GEN_FCN (icode) (dest, src, rtxpos);
430       seq = get_insns ();
431       end_sequence ();
432       if (pat)
433         {
434           emit_insn (seq);
435           emit_insn (pat);
436           return dest;
437         }
438     }
439
440   /* If the target is a register, overwriting the entire object, or storing
441      a full-word or multi-word field can be done with just a SUBREG.
442
443      If the target is memory, storing any naturally aligned field can be
444      done with a simple store.  For targets that support fast unaligned
445      memory, any naturally sized, unit aligned field can be done directly.  */
446
447   offset = bitnum / unit;
448   bitpos = bitnum % unit;
449   byte_offset = (bitnum % BITS_PER_WORD) / BITS_PER_UNIT
450                 + (offset * UNITS_PER_WORD);
451
452   if (bitpos == 0
453       && bitsize == GET_MODE_BITSIZE (fieldmode)
454       && (!MEM_P (op0)
455           ? ((GET_MODE_SIZE (fieldmode) >= UNITS_PER_WORD
456              || GET_MODE_SIZE (GET_MODE (op0)) == GET_MODE_SIZE (fieldmode))
457              && byte_offset % GET_MODE_SIZE (fieldmode) == 0)
458           : (! SLOW_UNALIGNED_ACCESS (fieldmode, MEM_ALIGN (op0))
459              || (offset * BITS_PER_UNIT % bitsize == 0
460                  && MEM_ALIGN (op0) % GET_MODE_BITSIZE (fieldmode) == 0))))
461     {
462       if (MEM_P (op0))
463         op0 = adjust_address (op0, fieldmode, offset);
464       else if (GET_MODE (op0) != fieldmode)
465         op0 = simplify_gen_subreg (fieldmode, op0, GET_MODE (op0),
466                                    byte_offset);
467       emit_move_insn (op0, value);
468       return value;
469     }
470
471   /* Make sure we are playing with integral modes.  Pun with subregs
472      if we aren't.  This must come after the entire register case above,
473      since that case is valid for any mode.  The following cases are only
474      valid for integral modes.  */
475   {
476     enum machine_mode imode = int_mode_for_mode (GET_MODE (op0));
477     if (imode != GET_MODE (op0))
478       {
479         if (MEM_P (op0))
480           op0 = adjust_address (op0, imode, 0);
481         else
482           {
483             gcc_assert (imode != BLKmode);
484             op0 = gen_lowpart (imode, op0);
485           }
486       }
487   }
488
489   /* We may be accessing data outside the field, which means
490      we can alias adjacent data.  */
491   if (MEM_P (op0))
492     {
493       op0 = shallow_copy_rtx (op0);
494       set_mem_alias_set (op0, 0);
495       set_mem_expr (op0, 0);
496     }
497
498   /* If OP0 is a register, BITPOS must count within a word.
499      But as we have it, it counts within whatever size OP0 now has.
500      On a bigendian machine, these are not the same, so convert.  */
501   if (BYTES_BIG_ENDIAN
502       && !MEM_P (op0)
503       && unit > GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE (op0)))
504     bitpos += unit - GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE (op0));
505
506   /* Storing an lsb-aligned field in a register
507      can be done with a movestrict instruction.  */
508
509   if (!MEM_P (op0)
510       && (BYTES_BIG_ENDIAN ? bitpos + bitsize == unit : bitpos == 0)
511       && bitsize == GET_MODE_BITSIZE (fieldmode)
512       && (movstrict_optab->handlers[fieldmode].insn_code
513           != CODE_FOR_nothing))
514     {
515       int icode = movstrict_optab->handlers[fieldmode].insn_code;
516
517       /* Get appropriate low part of the value being stored.  */
518       if (GET_CODE (value) == CONST_INT || REG_P (value))
519         value = gen_lowpart (fieldmode, value);
520       else if (!(GET_CODE (value) == SYMBOL_REF
521                  || GET_CODE (value) == LABEL_REF
522                  || GET_CODE (value) == CONST))
523         value = convert_to_mode (fieldmode, value, 0);
524
525       if (! (*insn_data[icode].operand[1].predicate) (value, fieldmode))
526         value = copy_to_mode_reg (fieldmode, value);
527
528       if (GET_CODE (op0) == SUBREG)
529         {
530           /* Else we've got some float mode source being extracted into
531              a different float mode destination -- this combination of
532              subregs results in Severe Tire Damage.  */
533           gcc_assert (GET_MODE (SUBREG_REG (op0)) == fieldmode
534                       || GET_MODE_CLASS (fieldmode) == MODE_INT
535                       || GET_MODE_CLASS (fieldmode) == MODE_PARTIAL_INT);
536           op0 = SUBREG_REG (op0);
537         }
538
539       emit_insn (GEN_FCN (icode)
540                  (gen_rtx_SUBREG (fieldmode, op0,
541                                   (bitnum % BITS_PER_WORD) / BITS_PER_UNIT
542                                   + (offset * UNITS_PER_WORD)),
543                                   value));
544
545       return value;
546     }
547
548   /* Handle fields bigger than a word.  */
549
550   if (bitsize > BITS_PER_WORD)
551     {
552       /* Here we transfer the words of the field
553          in the order least significant first.
554          This is because the most significant word is the one which may
555          be less than full.
556          However, only do that if the value is not BLKmode.  */
557
558       unsigned int backwards = WORDS_BIG_ENDIAN && fieldmode != BLKmode;
559       unsigned int nwords = (bitsize + (BITS_PER_WORD - 1)) / BITS_PER_WORD;
560       unsigned int i;
561
562       /* This is the mode we must force value to, so that there will be enough
563          subwords to extract.  Note that fieldmode will often (always?) be
564          VOIDmode, because that is what store_field uses to indicate that this
565          is a bit field, but passing VOIDmode to operand_subword_force
566          is not allowed.  */
567       fieldmode = GET_MODE (value);
568       if (fieldmode == VOIDmode)
569         fieldmode = smallest_mode_for_size (nwords * BITS_PER_WORD, MODE_INT);
570
571       for (i = 0; i < nwords; i++)
572         {
573           /* If I is 0, use the low-order word in both field and target;
574              if I is 1, use the next to lowest word; and so on.  */
575           unsigned int wordnum = (backwards ? nwords - i - 1 : i);
576           unsigned int bit_offset = (backwards
577                                      ? MAX ((int) bitsize - ((int) i + 1)
578                                             * BITS_PER_WORD,
579                                             0)
580                                      : (int) i * BITS_PER_WORD);
581
582           store_bit_field (op0, MIN (BITS_PER_WORD,
583                                      bitsize - i * BITS_PER_WORD),
584                            bitnum + bit_offset, word_mode,
585                            operand_subword_force (value, wordnum, fieldmode));
586         }
587       return value;
588     }
589
590   /* From here on we can assume that the field to be stored in is
591      a full-word (whatever type that is), since it is shorter than a word.  */
592
593   /* OFFSET is the number of words or bytes (UNIT says which)
594      from STR_RTX to the first word or byte containing part of the field.  */
595
596   if (!MEM_P (op0))
597     {
598       if (offset != 0
599           || GET_MODE_SIZE (GET_MODE (op0)) > UNITS_PER_WORD)
600         {
601           if (!REG_P (op0))
602             {
603               /* Since this is a destination (lvalue), we can't copy
604                  it to a pseudo.  We can remove a SUBREG that does not
605                  change the size of the operand.  Such a SUBREG may
606                  have been added above.  */
607               gcc_assert (GET_CODE (op0) == SUBREG
608                           && (GET_MODE_SIZE (GET_MODE (op0))
609                               == GET_MODE_SIZE (GET_MODE (SUBREG_REG (op0)))));
610               op0 = SUBREG_REG (op0);
611             }
612           op0 = gen_rtx_SUBREG (mode_for_size (BITS_PER_WORD, MODE_INT, 0),
613                                 op0, (offset * UNITS_PER_WORD));
614         }
615       offset = 0;
616     }
617
618   /* If VALUE has a floating-point or complex mode, access it as an
619      integer of the corresponding size.  This can occur on a machine
620      with 64 bit registers that uses SFmode for float.  It can also
621      occur for unaligned float or complex fields.  */
622   orig_value = value;
623   if (GET_MODE (value) != VOIDmode
624       && GET_MODE_CLASS (GET_MODE (value)) != MODE_INT
625       && GET_MODE_CLASS (GET_MODE (value)) != MODE_PARTIAL_INT)
626     {
627       value = gen_reg_rtx (int_mode_for_mode (GET_MODE (value)));
628       emit_move_insn (gen_lowpart (GET_MODE (orig_value), value), orig_value);
629     }
630
631   /* Now OFFSET is nonzero only if OP0 is memory
632      and is therefore always measured in bytes.  */
633
634   if (HAVE_insv
635       && GET_MODE (value) != BLKmode
636       && bitsize > 0
637       && GET_MODE_BITSIZE (op_mode) >= bitsize
638       && ! ((REG_P (op0) || GET_CODE (op0) == SUBREG)
639             && (bitsize + bitpos > GET_MODE_BITSIZE (op_mode)))
640       && insn_data[CODE_FOR_insv].operand[1].predicate (GEN_INT (bitsize),
641                                                         VOIDmode))
642     {
643       int xbitpos = bitpos;
644       rtx value1;
645       rtx xop0 = op0;
646       rtx last = get_last_insn ();
647       rtx pat;
648       enum machine_mode maxmode = mode_for_extraction (EP_insv, 3);
649       int save_volatile_ok = volatile_ok;
650
651       volatile_ok = 1;
652
653       /* If this machine's insv can only insert into a register, copy OP0
654          into a register and save it back later.  */
655       if (MEM_P (op0)
656           && ! ((*insn_data[(int) CODE_FOR_insv].operand[0].predicate)
657                 (op0, VOIDmode)))
658         {
659           rtx tempreg;
660           enum machine_mode bestmode;
661
662           /* Get the mode to use for inserting into this field.  If OP0 is
663              BLKmode, get the smallest mode consistent with the alignment. If
664              OP0 is a non-BLKmode object that is no wider than MAXMODE, use its
665              mode. Otherwise, use the smallest mode containing the field.  */
666
667           if (GET_MODE (op0) == BLKmode
668               || GET_MODE_SIZE (GET_MODE (op0)) > GET_MODE_SIZE (maxmode))
669             bestmode
670               = get_best_mode (bitsize, bitnum, MEM_ALIGN (op0), maxmode,
671                                MEM_VOLATILE_P (op0));
672           else
673             bestmode = GET_MODE (op0);
674
675           if (bestmode == VOIDmode
676               || GET_MODE_SIZE (bestmode) < GET_MODE_SIZE (fieldmode)
677               || (SLOW_UNALIGNED_ACCESS (bestmode, MEM_ALIGN (op0))
678                   && GET_MODE_BITSIZE (bestmode) > MEM_ALIGN (op0)))
679             goto insv_loses;
680
681           /* Adjust address to point to the containing unit of that mode.
682              Compute offset as multiple of this unit, counting in bytes.  */
683           unit = GET_MODE_BITSIZE (bestmode);
684           offset = (bitnum / unit) * GET_MODE_SIZE (bestmode);
685           bitpos = bitnum % unit;
686           op0 = adjust_address (op0, bestmode,  offset);
687
688           /* Fetch that unit, store the bitfield in it, then store
689              the unit.  */
690           tempreg = copy_to_reg (op0);
691           store_bit_field (tempreg, bitsize, bitpos, fieldmode, orig_value);
692           emit_move_insn (op0, tempreg);
693           return value;
694         }
695       volatile_ok = save_volatile_ok;
696
697       /* Add OFFSET into OP0's address.  */
698       if (MEM_P (xop0))
699         xop0 = adjust_address (xop0, byte_mode, offset);
700
701       /* If xop0 is a register, we need it in MAXMODE
702          to make it acceptable to the format of insv.  */
703       if (GET_CODE (xop0) == SUBREG)
704         /* We can't just change the mode, because this might clobber op0,
705            and we will need the original value of op0 if insv fails.  */
706         xop0 = gen_rtx_SUBREG (maxmode, SUBREG_REG (xop0), SUBREG_BYTE (xop0));
707       if (REG_P (xop0) && GET_MODE (xop0) != maxmode)
708         xop0 = gen_rtx_SUBREG (maxmode, xop0, 0);
709
710       /* On big-endian machines, we count bits from the most significant.
711          If the bit field insn does not, we must invert.  */
712
713       if (BITS_BIG_ENDIAN != BYTES_BIG_ENDIAN)
714         xbitpos = unit - bitsize - xbitpos;
715
716       /* We have been counting XBITPOS within UNIT.
717          Count instead within the size of the register.  */
718       if (BITS_BIG_ENDIAN && !MEM_P (xop0))
719         xbitpos += GET_MODE_BITSIZE (maxmode) - unit;
720
721       unit = GET_MODE_BITSIZE (maxmode);
722
723       /* Convert VALUE to maxmode (which insv insn wants) in VALUE1.  */
724       value1 = value;
725       if (GET_MODE (value) != maxmode)
726         {
727           if (GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE (value)) >= bitsize)
728             {
729               /* Optimization: Don't bother really extending VALUE
730                  if it has all the bits we will actually use.  However,
731                  if we must narrow it, be sure we do it correctly.  */
732
733               if (GET_MODE_SIZE (GET_MODE (value)) < GET_MODE_SIZE (maxmode))
734                 {
735                   rtx tmp;
736
737                   tmp = simplify_subreg (maxmode, value1, GET_MODE (value), 0);
738                   if (! tmp)
739                     tmp = simplify_gen_subreg (maxmode,
740                                                force_reg (GET_MODE (value),
741                                                           value1),
742                                                GET_MODE (value), 0);
743                   value1 = tmp;
744                 }
745               else
746                 value1 = gen_lowpart (maxmode, value1);
747             }
748           else if (GET_CODE (value) == CONST_INT)
749             value1 = gen_int_mode (INTVAL (value), maxmode);
750           else
751             /* Parse phase is supposed to make VALUE's data type
752                match that of the component reference, which is a type
753                at least as wide as the field; so VALUE should have
754                a mode that corresponds to that type.  */
755             gcc_assert (CONSTANT_P (value));
756         }
757
758       /* If this machine's insv insists on a register,
759          get VALUE1 into a register.  */
760       if (! ((*insn_data[(int) CODE_FOR_insv].operand[3].predicate)
761              (value1, maxmode)))
762         value1 = force_reg (maxmode, value1);
763
764       pat = gen_insv (xop0, GEN_INT (bitsize), GEN_INT (xbitpos), value1);
765       if (pat)
766         emit_insn (pat);
767       else
768         {
769           delete_insns_since (last);
770           store_fixed_bit_field (op0, offset, bitsize, bitpos, value);
771         }
772     }
773   else
774     insv_loses:
775     /* Insv is not available; store using shifts and boolean ops.  */
776     store_fixed_bit_field (op0, offset, bitsize, bitpos, value);
777   return value;
778 }
779 \f
780 /* Use shifts and boolean operations to store VALUE
781    into a bit field of width BITSIZE
782    in a memory location specified by OP0 except offset by OFFSET bytes.
783      (OFFSET must be 0 if OP0 is a register.)
784    The field starts at position BITPOS within the byte.
785     (If OP0 is a register, it may be a full word or a narrower mode,
786      but BITPOS still counts within a full word,
787      which is significant on bigendian machines.)  */
788
789 static void
790 store_fixed_bit_field (rtx op0, unsigned HOST_WIDE_INT offset,
791                        unsigned HOST_WIDE_INT bitsize,
792                        unsigned HOST_WIDE_INT bitpos, rtx value)
793 {
794   enum machine_mode mode;
795   unsigned int total_bits = BITS_PER_WORD;
796   rtx temp;
797   int all_zero = 0;
798   int all_one = 0;
799
800   /* There is a case not handled here:
801      a structure with a known alignment of just a halfword
802      and a field split across two aligned halfwords within the structure.
803      Or likewise a structure with a known alignment of just a byte
804      and a field split across two bytes.
805      Such cases are not supposed to be able to occur.  */
806
807   if (REG_P (op0) || GET_CODE (op0) == SUBREG)
808     {
809       gcc_assert (!offset);
810       /* Special treatment for a bit field split across two registers.  */
811       if (bitsize + bitpos > BITS_PER_WORD)
812         {
813           store_split_bit_field (op0, bitsize, bitpos, value);
814           return;
815         }
816     }
817   else
818     {
819       /* Get the proper mode to use for this field.  We want a mode that
820          includes the entire field.  If such a mode would be larger than
821          a word, we won't be doing the extraction the normal way.
822          We don't want a mode bigger than the destination.  */
823
824       mode = GET_MODE (op0);
825       if (GET_MODE_BITSIZE (mode) == 0
826           || GET_MODE_BITSIZE (mode) > GET_MODE_BITSIZE (word_mode))
827         mode = word_mode;
828       mode = get_best_mode (bitsize, bitpos + offset * BITS_PER_UNIT,
829                             MEM_ALIGN (op0), mode, MEM_VOLATILE_P (op0));
830
831       if (mode == VOIDmode)
832         {
833           /* The only way this should occur is if the field spans word
834              boundaries.  */
835           store_split_bit_field (op0, bitsize, bitpos + offset * BITS_PER_UNIT,
836                                  value);
837           return;
838         }
839
840       total_bits = GET_MODE_BITSIZE (mode);
841
842       /* Make sure bitpos is valid for the chosen mode.  Adjust BITPOS to
843          be in the range 0 to total_bits-1, and put any excess bytes in
844          OFFSET.  */
845       if (bitpos >= total_bits)
846         {
847           offset += (bitpos / total_bits) * (total_bits / BITS_PER_UNIT);
848           bitpos -= ((bitpos / total_bits) * (total_bits / BITS_PER_UNIT)
849                      * BITS_PER_UNIT);
850         }
851
852       /* Get ref to an aligned byte, halfword, or word containing the field.
853          Adjust BITPOS to be position within a word,
854          and OFFSET to be the offset of that word.
855          Then alter OP0 to refer to that word.  */
856       bitpos += (offset % (total_bits / BITS_PER_UNIT)) * BITS_PER_UNIT;
857       offset -= (offset % (total_bits / BITS_PER_UNIT));
858       op0 = adjust_address (op0, mode, offset);
859     }
860
861   mode = GET_MODE (op0);
862
863   /* Now MODE is either some integral mode for a MEM as OP0,
864      or is a full-word for a REG as OP0.  TOTAL_BITS corresponds.
865      The bit field is contained entirely within OP0.
866      BITPOS is the starting bit number within OP0.
867      (OP0's mode may actually be narrower than MODE.)  */
868
869   if (BYTES_BIG_ENDIAN)
870       /* BITPOS is the distance between our msb
871          and that of the containing datum.
872          Convert it to the distance from the lsb.  */
873       bitpos = total_bits - bitsize - bitpos;
874
875   /* Now BITPOS is always the distance between our lsb
876      and that of OP0.  */
877
878   /* Shift VALUE left by BITPOS bits.  If VALUE is not constant,
879      we must first convert its mode to MODE.  */
880
881   if (GET_CODE (value) == CONST_INT)
882     {
883       HOST_WIDE_INT v = INTVAL (value);
884
885       if (bitsize < HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
886         v &= ((HOST_WIDE_INT) 1 << bitsize) - 1;
887
888       if (v == 0)
889         all_zero = 1;
890       else if ((bitsize < HOST_BITS_PER_WIDE_INT
891                 && v == ((HOST_WIDE_INT) 1 << bitsize) - 1)
892                || (bitsize == HOST_BITS_PER_WIDE_INT && v == -1))
893         all_one = 1;
894
895       value = lshift_value (mode, value, bitpos, bitsize);
896     }
897   else
898     {
899       int must_and = (GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE (value)) != bitsize
900                       && bitpos + bitsize != GET_MODE_BITSIZE (mode));
901
902       if (GET_MODE (value) != mode)
903         {
904           if ((REG_P (value) || GET_CODE (value) == SUBREG)
905               && GET_MODE_SIZE (mode) < GET_MODE_SIZE (GET_MODE (value)))
906             value = gen_lowpart (mode, value);
907           else
908             value = convert_to_mode (mode, value, 1);
909         }
910
911       if (must_and)
912         value = expand_binop (mode, and_optab, value,
913                               mask_rtx (mode, 0, bitsize, 0),
914                               NULL_RTX, 1, OPTAB_LIB_WIDEN);
915       if (bitpos > 0)
916         value = expand_shift (LSHIFT_EXPR, mode, value,
917                               build_int_cst (NULL_TREE, bitpos), NULL_RTX, 1);
918     }
919
920   /* Now clear the chosen bits in OP0,
921      except that if VALUE is -1 we need not bother.  */
922   /* We keep the intermediates in registers to allow CSE to combine
923      consecutive bitfield assignments.  */
924
925   temp = force_reg (mode, op0);
926
927   if (! all_one)
928     {
929       temp = expand_binop (mode, and_optab, temp,
930                            mask_rtx (mode, bitpos, bitsize, 1),
931                            NULL_RTX, 1, OPTAB_LIB_WIDEN);
932       temp = force_reg (mode, temp);
933     }
934
935   /* Now logical-or VALUE into OP0, unless it is zero.  */
936
937   if (! all_zero)
938     {
939       temp = expand_binop (mode, ior_optab, temp, value,
940                            NULL_RTX, 1, OPTAB_LIB_WIDEN);
941       temp = force_reg (mode, temp);
942     }
943
944   if (op0 != temp)
945     emit_move_insn (op0, temp);
946 }
947 \f
948 /* Store a bit field that is split across multiple accessible memory objects.
949
950    OP0 is the REG, SUBREG or MEM rtx for the first of the objects.
951    BITSIZE is the field width; BITPOS the position of its first bit
952    (within the word).
953    VALUE is the value to store.
954
955    This does not yet handle fields wider than BITS_PER_WORD.  */
956
957 static void
958 store_split_bit_field (rtx op0, unsigned HOST_WIDE_INT bitsize,
959                        unsigned HOST_WIDE_INT bitpos, rtx value)
960 {
961   unsigned int unit;
962   unsigned int bitsdone = 0;
963
964   /* Make sure UNIT isn't larger than BITS_PER_WORD, we can only handle that
965      much at a time.  */
966   if (REG_P (op0) || GET_CODE (op0) == SUBREG)
967     unit = BITS_PER_WORD;
968   else
969     unit = MIN (MEM_ALIGN (op0), BITS_PER_WORD);
970
971   /* If VALUE is a constant other than a CONST_INT, get it into a register in
972      WORD_MODE.  If we can do this using gen_lowpart_common, do so.  Note
973      that VALUE might be a floating-point constant.  */
974   if (CONSTANT_P (value) && GET_CODE (value) != CONST_INT)
975     {
976       rtx word = gen_lowpart_common (word_mode, value);
977
978       if (word && (value != word))
979         value = word;
980       else
981         value = gen_lowpart_common (word_mode,
982                                     force_reg (GET_MODE (value) != VOIDmode
983                                                ? GET_MODE (value)
984                                                : word_mode, value));
985     }
986
987   while (bitsdone < bitsize)
988     {
989       unsigned HOST_WIDE_INT thissize;
990       rtx part, word;
991       unsigned HOST_WIDE_INT thispos;
992       unsigned HOST_WIDE_INT offset;
993
994       offset = (bitpos + bitsdone) / unit;
995       thispos = (bitpos + bitsdone) % unit;
996
997       /* THISSIZE must not overrun a word boundary.  Otherwise,
998          store_fixed_bit_field will call us again, and we will mutually
999          recurse forever.  */
1000       thissize = MIN (bitsize - bitsdone, BITS_PER_WORD);
1001       thissize = MIN (thissize, unit - thispos);
1002
1003       if (BYTES_BIG_ENDIAN)
1004         {
1005           int total_bits;
1006
1007           /* We must do an endian conversion exactly the same way as it is
1008              done in extract_bit_field, so that the two calls to
1009              extract_fixed_bit_field will have comparable arguments.  */
1010           if (!MEM_P (value) || GET_MODE (value) == BLKmode)
1011             total_bits = BITS_PER_WORD;
1012           else
1013             total_bits = GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE (value));
1014
1015           /* Fetch successively less significant portions.  */
1016           if (GET_CODE (value) == CONST_INT)
1017             part = GEN_INT (((unsigned HOST_WIDE_INT) (INTVAL (value))
1018                              >> (bitsize - bitsdone - thissize))
1019                             & (((HOST_WIDE_INT) 1 << thissize) - 1));
1020           else
1021             /* The args are chosen so that the last part includes the
1022                lsb.  Give extract_bit_field the value it needs (with
1023                endianness compensation) to fetch the piece we want.  */
1024             part = extract_fixed_bit_field (word_mode, value, 0, thissize,
1025                                             total_bits - bitsize + bitsdone,
1026                                             NULL_RTX, 1);
1027         }
1028       else
1029         {
1030           /* Fetch successively more significant portions.  */
1031           if (GET_CODE (value) == CONST_INT)
1032             part = GEN_INT (((unsigned HOST_WIDE_INT) (INTVAL (value))
1033                              >> bitsdone)
1034                             & (((HOST_WIDE_INT) 1 << thissize) - 1));
1035           else
1036             part = extract_fixed_bit_field (word_mode, value, 0, thissize,
1037                                             bitsdone, NULL_RTX, 1);
1038         }
1039
1040       /* If OP0 is a register, then handle OFFSET here.
1041
1042          When handling multiword bitfields, extract_bit_field may pass
1043          down a word_mode SUBREG of a larger REG for a bitfield that actually
1044          crosses a word boundary.  Thus, for a SUBREG, we must find
1045          the current word starting from the base register.  */
1046       if (GET_CODE (op0) == SUBREG)
1047         {
1048           int word_offset = (SUBREG_BYTE (op0) / UNITS_PER_WORD) + offset;
1049           word = operand_subword_force (SUBREG_REG (op0), word_offset,
1050                                         GET_MODE (SUBREG_REG (op0)));
1051           offset = 0;
1052         }
1053       else if (REG_P (op0))
1054         {
1055           word = operand_subword_force (op0, offset, GET_MODE (op0));
1056           offset = 0;
1057         }
1058       else
1059         word = op0;
1060
1061       /* OFFSET is in UNITs, and UNIT is in bits.
1062          store_fixed_bit_field wants offset in bytes.  */
1063       store_fixed_bit_field (word, offset * unit / BITS_PER_UNIT, thissize,
1064                              thispos, part);
1065       bitsdone += thissize;
1066     }
1067 }
1068 \f
1069 /* Generate code to extract a byte-field from STR_RTX
1070    containing BITSIZE bits, starting at BITNUM,
1071    and put it in TARGET if possible (if TARGET is nonzero).
1072    Regardless of TARGET, we return the rtx for where the value is placed.
1073
1074    STR_RTX is the structure containing the byte (a REG or MEM).
1075    UNSIGNEDP is nonzero if this is an unsigned bit field.
1076    MODE is the natural mode of the field value once extracted.
1077    TMODE is the mode the caller would like the value to have;
1078    but the value may be returned with type MODE instead.
1079
1080    TOTAL_SIZE is the size in bytes of the containing structure,
1081    or -1 if varying.
1082
1083    If a TARGET is specified and we can store in it at no extra cost,
1084    we do so, and return TARGET.
1085    Otherwise, we return a REG of mode TMODE or MODE, with TMODE preferred
1086    if they are equally easy.  */
1087
1088 rtx
1089 extract_bit_field (rtx str_rtx, unsigned HOST_WIDE_INT bitsize,
1090                    unsigned HOST_WIDE_INT bitnum, int unsignedp, rtx target,
1091                    enum machine_mode mode, enum machine_mode tmode)
1092 {
1093   unsigned int unit
1094     = (MEM_P (str_rtx)) ? BITS_PER_UNIT : BITS_PER_WORD;
1095   unsigned HOST_WIDE_INT offset, bitpos;
1096   rtx op0 = str_rtx;
1097   rtx spec_target = target;
1098   rtx spec_target_subreg = 0;
1099   enum machine_mode int_mode;
1100   enum machine_mode extv_mode = mode_for_extraction (EP_extv, 0);
1101   enum machine_mode extzv_mode = mode_for_extraction (EP_extzv, 0);
1102   enum machine_mode mode1;
1103   int byte_offset;
1104
1105   if (tmode == VOIDmode)
1106     tmode = mode;
1107
1108   while (GET_CODE (op0) == SUBREG)
1109     {
1110       bitnum += SUBREG_BYTE (op0) * BITS_PER_UNIT;
1111       op0 = SUBREG_REG (op0);
1112     }
1113
1114   /* If we have an out-of-bounds access to a register, just return an
1115      uninitialized register of the required mode.  This can occur if the
1116      source code contains an out-of-bounds access to a small array.  */
1117   if (REG_P (op0) && bitnum >= GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE (op0)))
1118     return gen_reg_rtx (tmode);
1119
1120   if (REG_P (op0)
1121       && mode == GET_MODE (op0)
1122       && bitnum == 0
1123       && bitsize == GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE (op0)))
1124     {
1125       /* We're trying to extract a full register from itself.  */
1126       return op0;
1127     }
1128
1129   /* Use vec_extract patterns for extracting parts of vectors whenever
1130      available.  */
1131   if (VECTOR_MODE_P (GET_MODE (op0))
1132       && !MEM_P (op0)
1133       && (vec_extract_optab->handlers[GET_MODE (op0)].insn_code
1134           != CODE_FOR_nothing)
1135       && ((bitnum + bitsize - 1) / GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE_INNER (GET_MODE (op0)))
1136           == bitnum / GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE_INNER (GET_MODE (op0)))))
1137     {
1138       enum machine_mode outermode = GET_MODE (op0);
1139       enum machine_mode innermode = GET_MODE_INNER (outermode);
1140       int icode = (int) vec_extract_optab->handlers[outermode].insn_code;
1141       unsigned HOST_WIDE_INT pos = bitnum / GET_MODE_BITSIZE (innermode);
1142       rtx rtxpos = GEN_INT (pos);
1143       rtx src = op0;
1144       rtx dest = NULL, pat, seq;
1145       enum machine_mode mode0 = insn_data[icode].operand[0].mode;
1146       enum machine_mode mode1 = insn_data[icode].operand[1].mode;
1147       enum machine_mode mode2 = insn_data[icode].operand[2].mode;
1148
1149       if (innermode == tmode || innermode == mode)
1150         dest = target;
1151
1152       if (!dest)
1153         dest = gen_reg_rtx (innermode);
1154
1155       start_sequence ();
1156
1157       if (! (*insn_data[icode].operand[0].predicate) (dest, mode0))
1158         dest = copy_to_mode_reg (mode0, dest);
1159
1160       if (! (*insn_data[icode].operand[1].predicate) (src, mode1))
1161         src = copy_to_mode_reg (mode1, src);
1162
1163       if (! (*insn_data[icode].operand[2].predicate) (rtxpos, mode2))
1164         rtxpos = copy_to_mode_reg (mode1, rtxpos);
1165
1166       /* We could handle this, but we should always be called with a pseudo
1167          for our targets and all insns should take them as outputs.  */
1168       gcc_assert ((*insn_data[icode].operand[0].predicate) (dest, mode0)
1169                   && (*insn_data[icode].operand[1].predicate) (src, mode1)
1170                   && (*insn_data[icode].operand[2].predicate) (rtxpos, mode2));
1171
1172       pat = GEN_FCN (icode) (dest, src, rtxpos);
1173       seq = get_insns ();
1174       end_sequence ();
1175       if (pat)
1176         {
1177           emit_insn (seq);
1178           emit_insn (pat);
1179           return dest;
1180         }
1181     }
1182
1183   /* Make sure we are playing with integral modes.  Pun with subregs
1184      if we aren't.  */
1185   {
1186     enum machine_mode imode = int_mode_for_mode (GET_MODE (op0));
1187     if (imode != GET_MODE (op0))
1188       {
1189         if (MEM_P (op0))
1190           op0 = adjust_address (op0, imode, 0);
1191         else
1192           {
1193             gcc_assert (imode != BLKmode);
1194             op0 = gen_lowpart (imode, op0);
1195
1196             /* If we got a SUBREG, force it into a register since we
1197                aren't going to be able to do another SUBREG on it.  */
1198             if (GET_CODE (op0) == SUBREG)
1199               op0 = force_reg (imode, op0);
1200           }
1201       }
1202   }
1203
1204   /* We may be accessing data outside the field, which means
1205      we can alias adjacent data.  */
1206   if (MEM_P (op0))
1207     {
1208       op0 = shallow_copy_rtx (op0);
1209       set_mem_alias_set (op0, 0);
1210       set_mem_expr (op0, 0);
1211     }
1212
1213   /* Extraction of a full-word or multi-word value from a structure
1214      in a register or aligned memory can be done with just a SUBREG.
1215      A subword value in the least significant part of a register
1216      can also be extracted with a SUBREG.  For this, we need the
1217      byte offset of the value in op0.  */
1218
1219   bitpos = bitnum % unit;
1220   offset = bitnum / unit;
1221   byte_offset = bitpos / BITS_PER_UNIT + offset * UNITS_PER_WORD;
1222
1223   /* If OP0 is a register, BITPOS must count within a word.
1224      But as we have it, it counts within whatever size OP0 now has.
1225      On a bigendian machine, these are not the same, so convert.  */
1226   if (BYTES_BIG_ENDIAN
1227       && !MEM_P (op0)
1228       && unit > GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE (op0)))
1229     bitpos += unit - GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE (op0));
1230
1231   /* ??? We currently assume TARGET is at least as big as BITSIZE.
1232      If that's wrong, the solution is to test for it and set TARGET to 0
1233      if needed.  */
1234
1235   /* Only scalar integer modes can be converted via subregs.  There is an
1236      additional problem for FP modes here in that they can have a precision
1237      which is different from the size.  mode_for_size uses precision, but
1238      we want a mode based on the size, so we must avoid calling it for FP
1239      modes.  */
1240   mode1  = (SCALAR_INT_MODE_P (tmode)
1241             ? mode_for_size (bitsize, GET_MODE_CLASS (tmode), 0)
1242             : mode);
1243
1244   if (((bitsize >= BITS_PER_WORD && bitsize == GET_MODE_BITSIZE (mode)
1245         && bitpos % BITS_PER_WORD == 0)
1246        || (mode1 != BLKmode
1247            /* ??? The big endian test here is wrong.  This is correct
1248               if the value is in a register, and if mode_for_size is not
1249               the same mode as op0.  This causes us to get unnecessarily
1250               inefficient code from the Thumb port when -mbig-endian.  */
1251            && (BYTES_BIG_ENDIAN
1252                ? bitpos + bitsize == BITS_PER_WORD
1253                : bitpos == 0)))
1254       && ((!MEM_P (op0)
1255            && TRULY_NOOP_TRUNCATION (GET_MODE_BITSIZE (mode),
1256                                      GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE (op0)))
1257            && GET_MODE_SIZE (mode1) != 0
1258            && byte_offset % GET_MODE_SIZE (mode1) == 0)
1259           || (MEM_P (op0)
1260               && (! SLOW_UNALIGNED_ACCESS (mode, MEM_ALIGN (op0))
1261                   || (offset * BITS_PER_UNIT % bitsize == 0
1262                       && MEM_ALIGN (op0) % bitsize == 0)))))
1263     {
1264       if (mode1 != GET_MODE (op0))
1265         {
1266           if (MEM_P (op0))
1267             op0 = adjust_address (op0, mode1, offset);
1268           else
1269             {
1270               rtx sub = simplify_gen_subreg (mode1, op0, GET_MODE (op0),
1271                                              byte_offset);
1272               if (sub == NULL)
1273                 goto no_subreg_mode_swap;
1274               op0 = sub;
1275             }
1276         }
1277       if (mode1 != mode)
1278         return convert_to_mode (tmode, op0, unsignedp);
1279       return op0;
1280     }
1281  no_subreg_mode_swap:
1282
1283   /* Handle fields bigger than a word.  */
1284
1285   if (bitsize > BITS_PER_WORD)
1286     {
1287       /* Here we transfer the words of the field
1288          in the order least significant first.
1289          This is because the most significant word is the one which may
1290          be less than full.  */
1291
1292       unsigned int nwords = (bitsize + (BITS_PER_WORD - 1)) / BITS_PER_WORD;
1293       unsigned int i;
1294
1295       if (target == 0 || !REG_P (target))
1296         target = gen_reg_rtx (mode);
1297
1298       /* Indicate for flow that the entire target reg is being set.  */
1299       emit_insn (gen_rtx_CLOBBER (VOIDmode, target));
1300
1301       for (i = 0; i < nwords; i++)
1302         {
1303           /* If I is 0, use the low-order word in both field and target;
1304              if I is 1, use the next to lowest word; and so on.  */
1305           /* Word number in TARGET to use.  */
1306           unsigned int wordnum
1307             = (WORDS_BIG_ENDIAN
1308                ? GET_MODE_SIZE (GET_MODE (target)) / UNITS_PER_WORD - i - 1
1309                : i);
1310           /* Offset from start of field in OP0.  */
1311           unsigned int bit_offset = (WORDS_BIG_ENDIAN
1312                                      ? MAX (0, ((int) bitsize - ((int) i + 1)
1313                                                 * (int) BITS_PER_WORD))
1314                                      : (int) i * BITS_PER_WORD);
1315           rtx target_part = operand_subword (target, wordnum, 1, VOIDmode);
1316           rtx result_part
1317             = extract_bit_field (op0, MIN (BITS_PER_WORD,
1318                                            bitsize - i * BITS_PER_WORD),
1319                                  bitnum + bit_offset, 1, target_part, mode,
1320                                  word_mode);
1321
1322           gcc_assert (target_part);
1323
1324           if (result_part != target_part)
1325             emit_move_insn (target_part, result_part);
1326         }
1327
1328       if (unsignedp)
1329         {
1330           /* Unless we've filled TARGET, the upper regs in a multi-reg value
1331              need to be zero'd out.  */
1332           if (GET_MODE_SIZE (GET_MODE (target)) > nwords * UNITS_PER_WORD)
1333             {
1334               unsigned int i, total_words;
1335
1336               total_words = GET_MODE_SIZE (GET_MODE (target)) / UNITS_PER_WORD;
1337               for (i = nwords; i < total_words; i++)
1338                 emit_move_insn
1339                   (operand_subword (target,
1340                                     WORDS_BIG_ENDIAN ? total_words - i - 1 : i,
1341                                     1, VOIDmode),
1342                    const0_rtx);
1343             }
1344           return target;
1345         }
1346
1347       /* Signed bit field: sign-extend with two arithmetic shifts.  */
1348       target = expand_shift (LSHIFT_EXPR, mode, target,
1349                              build_int_cst (NULL_TREE,
1350                                             GET_MODE_BITSIZE (mode) - bitsize),
1351                              NULL_RTX, 0);
1352       return expand_shift (RSHIFT_EXPR, mode, target,
1353                            build_int_cst (NULL_TREE,
1354                                           GET_MODE_BITSIZE (mode) - bitsize),
1355                            NULL_RTX, 0);
1356     }
1357
1358   /* From here on we know the desired field is smaller than a word.  */
1359
1360   /* Check if there is a correspondingly-sized integer field, so we can
1361      safely extract it as one size of integer, if necessary; then
1362      truncate or extend to the size that is wanted; then use SUBREGs or
1363      convert_to_mode to get one of the modes we really wanted.  */
1364
1365   int_mode = int_mode_for_mode (tmode);
1366   if (int_mode == BLKmode)
1367     int_mode = int_mode_for_mode (mode);
1368   /* Should probably push op0 out to memory and then do a load.  */
1369   gcc_assert (int_mode != BLKmode);
1370
1371   /* OFFSET is the number of words or bytes (UNIT says which)
1372      from STR_RTX to the first word or byte containing part of the field.  */
1373   if (!MEM_P (op0))
1374     {
1375       if (offset != 0
1376           || GET_MODE_SIZE (GET_MODE (op0)) > UNITS_PER_WORD)
1377         {
1378           if (!REG_P (op0))
1379             op0 = copy_to_reg (op0);
1380           op0 = gen_rtx_SUBREG (mode_for_size (BITS_PER_WORD, MODE_INT, 0),
1381                                 op0, (offset * UNITS_PER_WORD));
1382         }
1383       offset = 0;
1384     }
1385
1386   /* Now OFFSET is nonzero only for memory operands.  */
1387
1388   if (unsignedp)
1389     {
1390       if (HAVE_extzv
1391           && bitsize > 0
1392           && GET_MODE_BITSIZE (extzv_mode) >= bitsize
1393           && ! ((REG_P (op0) || GET_CODE (op0) == SUBREG)
1394                 && (bitsize + bitpos > GET_MODE_BITSIZE (extzv_mode))))
1395         {
1396           unsigned HOST_WIDE_INT xbitpos = bitpos, xoffset = offset;
1397           rtx bitsize_rtx, bitpos_rtx;
1398           rtx last = get_last_insn ();
1399           rtx xop0 = op0;
1400           rtx xtarget = target;
1401           rtx xspec_target = spec_target;
1402           rtx xspec_target_subreg = spec_target_subreg;
1403           rtx pat;
1404           enum machine_mode maxmode = mode_for_extraction (EP_extzv, 0);
1405
1406           if (MEM_P (xop0))
1407             {
1408               int save_volatile_ok = volatile_ok;
1409               volatile_ok = 1;
1410
1411               /* Is the memory operand acceptable?  */
1412               if (! ((*insn_data[(int) CODE_FOR_extzv].operand[1].predicate)
1413                      (xop0, GET_MODE (xop0))))
1414                 {
1415                   /* No, load into a reg and extract from there.  */
1416                   enum machine_mode bestmode;
1417
1418                   /* Get the mode to use for inserting into this field.  If
1419                      OP0 is BLKmode, get the smallest mode consistent with the
1420                      alignment. If OP0 is a non-BLKmode object that is no
1421                      wider than MAXMODE, use its mode. Otherwise, use the
1422                      smallest mode containing the field.  */
1423
1424                   if (GET_MODE (xop0) == BLKmode
1425                       || (GET_MODE_SIZE (GET_MODE (op0))
1426                           > GET_MODE_SIZE (maxmode)))
1427                     bestmode = get_best_mode (bitsize, bitnum,
1428                                               MEM_ALIGN (xop0), maxmode,
1429                                               MEM_VOLATILE_P (xop0));
1430                   else
1431                     bestmode = GET_MODE (xop0);
1432
1433                   if (bestmode == VOIDmode
1434                       || (SLOW_UNALIGNED_ACCESS (bestmode, MEM_ALIGN (xop0))
1435                           && GET_MODE_BITSIZE (bestmode) > MEM_ALIGN (xop0)))
1436                     goto extzv_loses;
1437
1438                   /* Compute offset as multiple of this unit,
1439                      counting in bytes.  */
1440                   unit = GET_MODE_BITSIZE (bestmode);
1441                   xoffset = (bitnum / unit) * GET_MODE_SIZE (bestmode);
1442                   xbitpos = bitnum % unit;
1443                   xop0 = adjust_address (xop0, bestmode, xoffset);
1444
1445                   /* Make sure register is big enough for the whole field. */
1446                   if (xoffset * BITS_PER_UNIT + unit 
1447                       < offset * BITS_PER_UNIT + bitsize)
1448                     goto extzv_loses;
1449
1450                   /* Fetch it to a register in that size.  */
1451                   xop0 = force_reg (bestmode, xop0);
1452
1453                   /* XBITPOS counts within UNIT, which is what is expected.  */
1454                 }
1455               else
1456                 /* Get ref to first byte containing part of the field.  */
1457                 xop0 = adjust_address (xop0, byte_mode, xoffset);
1458
1459               volatile_ok = save_volatile_ok;
1460             }
1461
1462           /* If op0 is a register, we need it in MAXMODE (which is usually
1463              SImode). to make it acceptable to the format of extzv.  */
1464           if (GET_CODE (xop0) == SUBREG && GET_MODE (xop0) != maxmode)
1465             goto extzv_loses;
1466           if (REG_P (xop0) && GET_MODE (xop0) != maxmode)
1467             xop0 = gen_rtx_SUBREG (maxmode, xop0, 0);
1468
1469           /* On big-endian machines, we count bits from the most significant.
1470              If the bit field insn does not, we must invert.  */
1471           if (BITS_BIG_ENDIAN != BYTES_BIG_ENDIAN)
1472             xbitpos = unit - bitsize - xbitpos;
1473
1474           /* Now convert from counting within UNIT to counting in MAXMODE.  */
1475           if (BITS_BIG_ENDIAN && !MEM_P (xop0))
1476             xbitpos += GET_MODE_BITSIZE (maxmode) - unit;
1477
1478           unit = GET_MODE_BITSIZE (maxmode);
1479
1480           if (xtarget == 0)
1481             xtarget = xspec_target = gen_reg_rtx (tmode);
1482
1483           if (GET_MODE (xtarget) != maxmode)
1484             {
1485               if (REG_P (xtarget))
1486                 {
1487                   int wider = (GET_MODE_SIZE (maxmode)
1488                                > GET_MODE_SIZE (GET_MODE (xtarget)));
1489                   xtarget = gen_lowpart (maxmode, xtarget);
1490                   if (wider)
1491                     xspec_target_subreg = xtarget;
1492                 }
1493               else
1494                 xtarget = gen_reg_rtx (maxmode);
1495             }
1496
1497           /* If this machine's extzv insists on a register target,
1498              make sure we have one.  */
1499           if (! ((*insn_data[(int) CODE_FOR_extzv].operand[0].predicate)
1500                  (xtarget, maxmode)))
1501             xtarget = gen_reg_rtx (maxmode);
1502
1503           bitsize_rtx = GEN_INT (bitsize);
1504           bitpos_rtx = GEN_INT (xbitpos);
1505
1506           pat = gen_extzv (xtarget, xop0, bitsize_rtx, bitpos_rtx);
1507           if (pat)
1508             {
1509               emit_insn (pat);
1510               target = xtarget;
1511               spec_target = xspec_target;
1512               spec_target_subreg = xspec_target_subreg;
1513             }
1514           else
1515             {
1516               delete_insns_since (last);
1517               target = extract_fixed_bit_field (int_mode, op0, offset, bitsize,
1518                                                 bitpos, target, 1);
1519             }
1520         }
1521       else
1522       extzv_loses:
1523         target = extract_fixed_bit_field (int_mode, op0, offset, bitsize,
1524                                           bitpos, target, 1);
1525     }
1526   else
1527     {
1528       if (HAVE_extv
1529           && bitsize > 0
1530           && GET_MODE_BITSIZE (extv_mode) >= bitsize
1531           && ! ((REG_P (op0) || GET_CODE (op0) == SUBREG)
1532                 && (bitsize + bitpos > GET_MODE_BITSIZE (extv_mode))))
1533         {
1534           int xbitpos = bitpos, xoffset = offset;
1535           rtx bitsize_rtx, bitpos_rtx;
1536           rtx last = get_last_insn ();
1537           rtx xop0 = op0, xtarget = target;
1538           rtx xspec_target = spec_target;
1539           rtx xspec_target_subreg = spec_target_subreg;
1540           rtx pat;
1541           enum machine_mode maxmode = mode_for_extraction (EP_extv, 0);
1542
1543           if (MEM_P (xop0))
1544             {
1545               /* Is the memory operand acceptable?  */
1546               if (! ((*insn_data[(int) CODE_FOR_extv].operand[1].predicate)
1547                      (xop0, GET_MODE (xop0))))
1548                 {
1549                   /* No, load into a reg and extract from there.  */
1550                   enum machine_mode bestmode;
1551
1552                   /* Get the mode to use for inserting into this field.  If
1553                      OP0 is BLKmode, get the smallest mode consistent with the
1554                      alignment. If OP0 is a non-BLKmode object that is no
1555                      wider than MAXMODE, use its mode. Otherwise, use the
1556                      smallest mode containing the field.  */
1557
1558                   if (GET_MODE (xop0) == BLKmode
1559                       || (GET_MODE_SIZE (GET_MODE (op0))
1560                           > GET_MODE_SIZE (maxmode)))
1561                     bestmode = get_best_mode (bitsize, bitnum,
1562                                               MEM_ALIGN (xop0), maxmode,
1563                                               MEM_VOLATILE_P (xop0));
1564                   else
1565                     bestmode = GET_MODE (xop0);
1566
1567                   if (bestmode == VOIDmode
1568                       || (SLOW_UNALIGNED_ACCESS (bestmode, MEM_ALIGN (xop0))
1569                           && GET_MODE_BITSIZE (bestmode) > MEM_ALIGN (xop0)))
1570                     goto extv_loses;
1571
1572                   /* Compute offset as multiple of this unit,
1573                      counting in bytes.  */
1574                   unit = GET_MODE_BITSIZE (bestmode);
1575                   xoffset = (bitnum / unit) * GET_MODE_SIZE (bestmode);
1576                   xbitpos = bitnum % unit;
1577                   xop0 = adjust_address (xop0, bestmode, xoffset);
1578
1579                   /* Make sure register is big enough for the whole field. */
1580                   if (xoffset * BITS_PER_UNIT + unit 
1581                       < offset * BITS_PER_UNIT + bitsize)
1582                     goto extv_loses;
1583
1584                   /* Fetch it to a register in that size.  */
1585                   xop0 = force_reg (bestmode, xop0);
1586
1587                   /* XBITPOS counts within UNIT, which is what is expected.  */
1588                 }
1589               else
1590                 /* Get ref to first byte containing part of the field.  */
1591                 xop0 = adjust_address (xop0, byte_mode, xoffset);
1592             }
1593
1594           /* If op0 is a register, we need it in MAXMODE (which is usually
1595              SImode) to make it acceptable to the format of extv.  */
1596           if (GET_CODE (xop0) == SUBREG && GET_MODE (xop0) != maxmode)
1597             goto extv_loses;
1598           if (REG_P (xop0) && GET_MODE (xop0) != maxmode)
1599             xop0 = gen_rtx_SUBREG (maxmode, xop0, 0);
1600
1601           /* On big-endian machines, we count bits from the most significant.
1602              If the bit field insn does not, we must invert.  */
1603           if (BITS_BIG_ENDIAN != BYTES_BIG_ENDIAN)
1604             xbitpos = unit - bitsize - xbitpos;
1605
1606           /* XBITPOS counts within a size of UNIT.
1607              Adjust to count within a size of MAXMODE.  */
1608           if (BITS_BIG_ENDIAN && !MEM_P (xop0))
1609             xbitpos += (GET_MODE_BITSIZE (maxmode) - unit);
1610
1611           unit = GET_MODE_BITSIZE (maxmode);
1612
1613           if (xtarget == 0)
1614             xtarget = xspec_target = gen_reg_rtx (tmode);
1615
1616           if (GET_MODE (xtarget) != maxmode)
1617             {
1618               if (REG_P (xtarget))
1619                 {
1620                   int wider = (GET_MODE_SIZE (maxmode)
1621                                > GET_MODE_SIZE (GET_MODE (xtarget)));
1622                   xtarget = gen_lowpart (maxmode, xtarget);
1623                   if (wider)
1624                     xspec_target_subreg = xtarget;
1625                 }
1626               else
1627                 xtarget = gen_reg_rtx (maxmode);
1628             }
1629
1630           /* If this machine's extv insists on a register target,
1631              make sure we have one.  */
1632           if (! ((*insn_data[(int) CODE_FOR_extv].operand[0].predicate)
1633                  (xtarget, maxmode)))
1634             xtarget = gen_reg_rtx (maxmode);
1635
1636           bitsize_rtx = GEN_INT (bitsize);
1637           bitpos_rtx = GEN_INT (xbitpos);
1638
1639           pat = gen_extv (xtarget, xop0, bitsize_rtx, bitpos_rtx);
1640           if (pat)
1641             {
1642               emit_insn (pat);
1643               target = xtarget;
1644               spec_target = xspec_target;
1645               spec_target_subreg = xspec_target_subreg;
1646             }
1647           else
1648             {
1649               delete_insns_since (last);
1650               target = extract_fixed_bit_field (int_mode, op0, offset, bitsize,
1651                                                 bitpos, target, 0);
1652             }
1653         }
1654       else
1655       extv_loses:
1656         target = extract_fixed_bit_field (int_mode, op0, offset, bitsize,
1657                                           bitpos, target, 0);
1658     }
1659   if (target == spec_target)
1660     return target;
1661   if (target == spec_target_subreg)
1662     return spec_target;
1663   if (GET_MODE (target) != tmode && GET_MODE (target) != mode)
1664     {
1665       /* If the target mode is not a scalar integral, first convert to the
1666          integer mode of that size and then access it as a floating-point
1667          value via a SUBREG.  */
1668       if (!SCALAR_INT_MODE_P (tmode))
1669         {
1670           enum machine_mode smode
1671             = mode_for_size (GET_MODE_BITSIZE (tmode), MODE_INT, 0);
1672           target = convert_to_mode (smode, target, unsignedp);
1673           target = force_reg (smode, target);
1674           return gen_lowpart (tmode, target);
1675         }
1676
1677       return convert_to_mode (tmode, target, unsignedp);
1678     }
1679   return target;
1680 }
1681 \f
1682 /* Extract a bit field using shifts and boolean operations
1683    Returns an rtx to represent the value.
1684    OP0 addresses a register (word) or memory (byte).
1685    BITPOS says which bit within the word or byte the bit field starts in.
1686    OFFSET says how many bytes farther the bit field starts;
1687     it is 0 if OP0 is a register.
1688    BITSIZE says how many bits long the bit field is.
1689     (If OP0 is a register, it may be narrower than a full word,
1690      but BITPOS still counts within a full word,
1691      which is significant on bigendian machines.)
1692
1693    UNSIGNEDP is nonzero for an unsigned bit field (don't sign-extend value).
1694    If TARGET is nonzero, attempts to store the value there
1695    and return TARGET, but this is not guaranteed.
1696    If TARGET is not used, create a pseudo-reg of mode TMODE for the value.  */
1697
1698 static rtx
1699 extract_fixed_bit_field (enum machine_mode tmode, rtx op0,
1700                          unsigned HOST_WIDE_INT offset,
1701                          unsigned HOST_WIDE_INT bitsize,
1702                          unsigned HOST_WIDE_INT bitpos, rtx target,
1703                          int unsignedp)
1704 {
1705   unsigned int total_bits = BITS_PER_WORD;
1706   enum machine_mode mode;
1707
1708   if (GET_CODE (op0) == SUBREG || REG_P (op0))
1709     {
1710       /* Special treatment for a bit field split across two registers.  */
1711       if (bitsize + bitpos > BITS_PER_WORD)
1712         return extract_split_bit_field (op0, bitsize, bitpos, unsignedp);
1713     }
1714   else
1715     {
1716       /* Get the proper mode to use for this field.  We want a mode that
1717          includes the entire field.  If such a mode would be larger than
1718          a word, we won't be doing the extraction the normal way.  */
1719
1720       mode = get_best_mode (bitsize, bitpos + offset * BITS_PER_UNIT,
1721                             MEM_ALIGN (op0), word_mode, MEM_VOLATILE_P (op0));
1722
1723       if (mode == VOIDmode)
1724         /* The only way this should occur is if the field spans word
1725            boundaries.  */
1726         return extract_split_bit_field (op0, bitsize,
1727                                         bitpos + offset * BITS_PER_UNIT,
1728                                         unsignedp);
1729
1730       total_bits = GET_MODE_BITSIZE (mode);
1731
1732       /* Make sure bitpos is valid for the chosen mode.  Adjust BITPOS to
1733          be in the range 0 to total_bits-1, and put any excess bytes in
1734          OFFSET.  */
1735       if (bitpos >= total_bits)
1736         {
1737           offset += (bitpos / total_bits) * (total_bits / BITS_PER_UNIT);
1738           bitpos -= ((bitpos / total_bits) * (total_bits / BITS_PER_UNIT)
1739                      * BITS_PER_UNIT);
1740         }
1741
1742       /* Get ref to an aligned byte, halfword, or word containing the field.
1743          Adjust BITPOS to be position within a word,
1744          and OFFSET to be the offset of that word.
1745          Then alter OP0 to refer to that word.  */
1746       bitpos += (offset % (total_bits / BITS_PER_UNIT)) * BITS_PER_UNIT;
1747       offset -= (offset % (total_bits / BITS_PER_UNIT));
1748       op0 = adjust_address (op0, mode, offset);
1749     }
1750
1751   mode = GET_MODE (op0);
1752
1753   if (BYTES_BIG_ENDIAN)
1754     /* BITPOS is the distance between our msb and that of OP0.
1755        Convert it to the distance from the lsb.  */
1756     bitpos = total_bits - bitsize - bitpos;
1757
1758   /* Now BITPOS is always the distance between the field's lsb and that of OP0.
1759      We have reduced the big-endian case to the little-endian case.  */
1760
1761   if (unsignedp)
1762     {
1763       if (bitpos)
1764         {
1765           /* If the field does not already start at the lsb,
1766              shift it so it does.  */
1767           tree amount = build_int_cst (NULL_TREE, bitpos);
1768           /* Maybe propagate the target for the shift.  */
1769           /* But not if we will return it--could confuse integrate.c.  */
1770           rtx subtarget = (target != 0 && REG_P (target) ? target : 0);
1771           if (tmode != mode) subtarget = 0;
1772           op0 = expand_shift (RSHIFT_EXPR, mode, op0, amount, subtarget, 1);
1773         }
1774       /* Convert the value to the desired mode.  */
1775       if (mode != tmode)
1776         op0 = convert_to_mode (tmode, op0, 1);
1777
1778       /* Unless the msb of the field used to be the msb when we shifted,
1779          mask out the upper bits.  */
1780
1781       if (GET_MODE_BITSIZE (mode) != bitpos + bitsize)
1782         return expand_binop (GET_MODE (op0), and_optab, op0,
1783                              mask_rtx (GET_MODE (op0), 0, bitsize, 0),
1784                              target, 1, OPTAB_LIB_WIDEN);
1785       return op0;
1786     }
1787
1788   /* To extract a signed bit-field, first shift its msb to the msb of the word,
1789      then arithmetic-shift its lsb to the lsb of the word.  */
1790   op0 = force_reg (mode, op0);
1791   if (mode != tmode)
1792     target = 0;
1793
1794   /* Find the narrowest integer mode that contains the field.  */
1795
1796   for (mode = GET_CLASS_NARROWEST_MODE (MODE_INT); mode != VOIDmode;
1797        mode = GET_MODE_WIDER_MODE (mode))
1798     if (GET_MODE_BITSIZE (mode) >= bitsize + bitpos)
1799       {
1800         op0 = convert_to_mode (mode, op0, 0);
1801         break;
1802       }
1803
1804   if (GET_MODE_BITSIZE (mode) != (bitsize + bitpos))
1805     {
1806       tree amount
1807         = build_int_cst (NULL_TREE,
1808                          GET_MODE_BITSIZE (mode) - (bitsize + bitpos));
1809       /* Maybe propagate the target for the shift.  */
1810       rtx subtarget = (target != 0 && REG_P (target) ? target : 0);
1811       op0 = expand_shift (LSHIFT_EXPR, mode, op0, amount, subtarget, 1);
1812     }
1813
1814   return expand_shift (RSHIFT_EXPR, mode, op0,
1815                        build_int_cst (NULL_TREE,
1816                                       GET_MODE_BITSIZE (mode) - bitsize),
1817                        target, 0);
1818 }
1819 \f
1820 /* Return a constant integer (CONST_INT or CONST_DOUBLE) mask value
1821    of mode MODE with BITSIZE ones followed by BITPOS zeros, or the
1822    complement of that if COMPLEMENT.  The mask is truncated if
1823    necessary to the width of mode MODE.  The mask is zero-extended if
1824    BITSIZE+BITPOS is too small for MODE.  */
1825
1826 static rtx
1827 mask_rtx (enum machine_mode mode, int bitpos, int bitsize, int complement)
1828 {
1829   HOST_WIDE_INT masklow, maskhigh;
1830
1831   if (bitsize == 0)
1832     masklow = 0;
1833   else if (bitpos < HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
1834     masklow = (HOST_WIDE_INT) -1 << bitpos;
1835   else
1836     masklow = 0;
1837
1838   if (bitpos + bitsize < HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
1839     masklow &= ((unsigned HOST_WIDE_INT) -1
1840                 >> (HOST_BITS_PER_WIDE_INT - bitpos - bitsize));
1841
1842   if (bitpos <= HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
1843     maskhigh = -1;
1844   else
1845     maskhigh = (HOST_WIDE_INT) -1 << (bitpos - HOST_BITS_PER_WIDE_INT);
1846
1847   if (bitsize == 0)
1848     maskhigh = 0;
1849   else if (bitpos + bitsize > HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
1850     maskhigh &= ((unsigned HOST_WIDE_INT) -1
1851                  >> (2 * HOST_BITS_PER_WIDE_INT - bitpos - bitsize));
1852   else
1853     maskhigh = 0;
1854
1855   if (complement)
1856     {
1857       maskhigh = ~maskhigh;
1858       masklow = ~masklow;
1859     }
1860
1861   return immed_double_const (masklow, maskhigh, mode);
1862 }
1863
1864 /* Return a constant integer (CONST_INT or CONST_DOUBLE) rtx with the value
1865    VALUE truncated to BITSIZE bits and then shifted left BITPOS bits.  */
1866
1867 static rtx
1868 lshift_value (enum machine_mode mode, rtx value, int bitpos, int bitsize)
1869 {
1870   unsigned HOST_WIDE_INT v = INTVAL (value);
1871   HOST_WIDE_INT low, high;
1872
1873   if (bitsize < HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
1874     v &= ~((HOST_WIDE_INT) -1 << bitsize);
1875
1876   if (bitpos < HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
1877     {
1878       low = v << bitpos;
1879       high = (bitpos > 0 ? (v >> (HOST_BITS_PER_WIDE_INT - bitpos)) : 0);
1880     }
1881   else
1882     {
1883       low = 0;
1884       high = v << (bitpos - HOST_BITS_PER_WIDE_INT);
1885     }
1886
1887   return immed_double_const (low, high, mode);
1888 }
1889 \f
1890 /* Extract a bit field from a memory by forcing the alignment of the
1891    memory.  This efficient only if the field spans at least 4 boundaries.
1892
1893    OP0 is the MEM.
1894    BITSIZE is the field width; BITPOS is the position of the first bit.
1895    UNSIGNEDP is true if the result should be zero-extended.  */
1896
1897 static rtx
1898 extract_force_align_mem_bit_field (rtx op0, unsigned HOST_WIDE_INT bitsize,
1899                                    unsigned HOST_WIDE_INT bitpos,
1900                                    int unsignedp)
1901 {
1902   enum machine_mode mode, dmode;
1903   unsigned int m_bitsize, m_size;
1904   unsigned int sign_shift_up, sign_shift_dn;
1905   rtx base, a1, a2, v1, v2, comb, shift, result, start;
1906
1907   /* Choose a mode that will fit BITSIZE.  */
1908   mode = smallest_mode_for_size (bitsize, MODE_INT);
1909   m_size = GET_MODE_SIZE (mode);
1910   m_bitsize = GET_MODE_BITSIZE (mode);
1911
1912   /* Choose a mode twice as wide.  Fail if no such mode exists.  */
1913   dmode = mode_for_size (m_bitsize * 2, MODE_INT, false);
1914   if (dmode == BLKmode)
1915     return NULL;
1916
1917   do_pending_stack_adjust ();
1918   start = get_last_insn ();
1919
1920   /* At the end, we'll need an additional shift to deal with sign/zero
1921      extension.  By default this will be a left+right shift of the
1922      appropriate size.  But we may be able to eliminate one of them.  */
1923   sign_shift_up = sign_shift_dn = m_bitsize - bitsize;
1924
1925   if (STRICT_ALIGNMENT)
1926     {
1927       base = plus_constant (XEXP (op0, 0), bitpos / BITS_PER_UNIT);
1928       bitpos %= BITS_PER_UNIT;
1929
1930       /* We load two values to be concatenate.  There's an edge condition
1931          that bears notice -- an aligned value at the end of a page can
1932          only load one value lest we segfault.  So the two values we load
1933          are at "base & -size" and "(base + size - 1) & -size".  If base
1934          is unaligned, the addresses will be aligned and sequential; if
1935          base is aligned, the addresses will both be equal to base.  */
1936
1937       a1 = expand_simple_binop (Pmode, AND, force_operand (base, NULL),
1938                                 GEN_INT (-(HOST_WIDE_INT)m_size),
1939                                 NULL, true, OPTAB_LIB_WIDEN);
1940       mark_reg_pointer (a1, m_bitsize);
1941       v1 = gen_rtx_MEM (mode, a1);
1942       set_mem_align (v1, m_bitsize);
1943       v1 = force_reg (mode, validize_mem (v1));
1944
1945       a2 = plus_constant (base, GET_MODE_SIZE (mode) - 1);
1946       a2 = expand_simple_binop (Pmode, AND, force_operand (a2, NULL),
1947                                 GEN_INT (-(HOST_WIDE_INT)m_size),
1948                                 NULL, true, OPTAB_LIB_WIDEN);
1949       v2 = gen_rtx_MEM (mode, a2);
1950       set_mem_align (v2, m_bitsize);
1951       v2 = force_reg (mode, validize_mem (v2));
1952
1953       /* Combine these two values into a double-word value.  */
1954       if (m_bitsize == BITS_PER_WORD)
1955         {
1956           comb = gen_reg_rtx (dmode);
1957           emit_insn (gen_rtx_CLOBBER (VOIDmode, comb));
1958           emit_move_insn (gen_rtx_SUBREG (mode, comb, 0), v1);
1959           emit_move_insn (gen_rtx_SUBREG (mode, comb, m_size), v2);
1960         }
1961       else
1962         {
1963           if (BYTES_BIG_ENDIAN)
1964             comb = v1, v1 = v2, v2 = comb;
1965           v1 = convert_modes (dmode, mode, v1, true);
1966           if (v1 == NULL)
1967             goto fail;
1968           v2 = convert_modes (dmode, mode, v2, true);
1969           v2 = expand_simple_binop (dmode, ASHIFT, v2, GEN_INT (m_bitsize),
1970                                     NULL, true, OPTAB_LIB_WIDEN);
1971           if (v2 == NULL)
1972             goto fail;
1973           comb = expand_simple_binop (dmode, IOR, v1, v2, NULL,
1974                                       true, OPTAB_LIB_WIDEN);
1975           if (comb == NULL)
1976             goto fail;
1977         }
1978
1979       shift = expand_simple_binop (Pmode, AND, base, GEN_INT (m_size - 1),
1980                                    NULL, true, OPTAB_LIB_WIDEN);
1981       shift = expand_mult (Pmode, shift, GEN_INT (BITS_PER_UNIT), NULL, 1);
1982
1983       if (bitpos != 0)
1984         {
1985           if (sign_shift_up <= bitpos)
1986             bitpos -= sign_shift_up, sign_shift_up = 0;
1987           shift = expand_simple_binop (Pmode, PLUS, shift, GEN_INT (bitpos),
1988                                        NULL, true, OPTAB_LIB_WIDEN);
1989         }
1990     }
1991   else
1992     {
1993       unsigned HOST_WIDE_INT offset = bitpos / BITS_PER_UNIT;
1994       bitpos %= BITS_PER_UNIT;
1995
1996       /* When strict alignment is not required, we can just load directly
1997          from memory without masking.  If the remaining BITPOS offset is
1998          small enough, we may be able to do all operations in MODE as 
1999          opposed to DMODE.  */
2000       if (bitpos + bitsize <= m_bitsize)
2001         dmode = mode;
2002       comb = adjust_address (op0, dmode, offset);
2003
2004       if (sign_shift_up <= bitpos)
2005         bitpos -= sign_shift_up, sign_shift_up = 0;
2006       shift = GEN_INT (bitpos);
2007     }
2008
2009   /* Shift down the double-word such that the requested value is at bit 0.  */
2010   if (shift != const0_rtx)
2011     comb = expand_simple_binop (dmode, unsignedp ? LSHIFTRT : ASHIFTRT,
2012                                 comb, shift, NULL, unsignedp, OPTAB_LIB_WIDEN);
2013   if (comb == NULL)
2014     goto fail;
2015
2016   /* If the field exactly matches MODE, then all we need to do is return the
2017      lowpart.  Otherwise, shift to get the sign bits set properly.  */
2018   result = force_reg (mode, gen_lowpart (mode, comb));
2019
2020   if (sign_shift_up)
2021     result = expand_simple_binop (mode, ASHIFT, result,
2022                                   GEN_INT (sign_shift_up),
2023                                   NULL_RTX, 0, OPTAB_LIB_WIDEN);
2024   if (sign_shift_dn)
2025     result = expand_simple_binop (mode, unsignedp ? LSHIFTRT : ASHIFTRT,
2026                                   result, GEN_INT (sign_shift_dn),
2027                                   NULL_RTX, 0, OPTAB_LIB_WIDEN);
2028
2029   return result;
2030
2031  fail:
2032   delete_insns_since (start);
2033   return NULL;
2034 }
2035
2036 /* Extract a bit field that is split across two words
2037    and return an RTX for the result.
2038
2039    OP0 is the REG, SUBREG or MEM rtx for the first of the two words.
2040    BITSIZE is the field width; BITPOS, position of its first bit, in the word.
2041    UNSIGNEDP is 1 if should zero-extend the contents; else sign-extend.  */
2042
2043 static rtx
2044 extract_split_bit_field (rtx op0, unsigned HOST_WIDE_INT bitsize,
2045                          unsigned HOST_WIDE_INT bitpos, int unsignedp)
2046 {
2047   unsigned int unit;
2048   unsigned int bitsdone = 0;
2049   rtx result = NULL_RTX;
2050   int first = 1;
2051
2052   /* Make sure UNIT isn't larger than BITS_PER_WORD, we can only handle that
2053      much at a time.  */
2054   if (REG_P (op0) || GET_CODE (op0) == SUBREG)
2055     unit = BITS_PER_WORD;
2056   else
2057     {
2058       unit = MIN (MEM_ALIGN (op0), BITS_PER_WORD);
2059       if (0 && bitsize / unit > 2)
2060         {
2061           rtx tmp = extract_force_align_mem_bit_field (op0, bitsize, bitpos,
2062                                                        unsignedp);
2063           if (tmp)
2064             return tmp;
2065         }
2066     }
2067
2068   while (bitsdone < bitsize)
2069     {
2070       unsigned HOST_WIDE_INT thissize;
2071       rtx part, word;
2072       unsigned HOST_WIDE_INT thispos;
2073       unsigned HOST_WIDE_INT offset;
2074
2075       offset = (bitpos + bitsdone) / unit;
2076       thispos = (bitpos + bitsdone) % unit;
2077
2078       /* THISSIZE must not overrun a word boundary.  Otherwise,
2079          extract_fixed_bit_field will call us again, and we will mutually
2080          recurse forever.  */
2081       thissize = MIN (bitsize - bitsdone, BITS_PER_WORD);
2082       thissize = MIN (thissize, unit - thispos);
2083
2084       /* If OP0 is a register, then handle OFFSET here.
2085
2086          When handling multiword bitfields, extract_bit_field may pass
2087          down a word_mode SUBREG of a larger REG for a bitfield that actually
2088          crosses a word boundary.  Thus, for a SUBREG, we must find
2089          the current word starting from the base register.  */
2090       if (GET_CODE (op0) == SUBREG)
2091         {
2092           int word_offset = (SUBREG_BYTE (op0) / UNITS_PER_WORD) + offset;
2093           word = operand_subword_force (SUBREG_REG (op0), word_offset,
2094                                         GET_MODE (SUBREG_REG (op0)));
2095           offset = 0;
2096         }
2097       else if (REG_P (op0))
2098         {
2099           word = operand_subword_force (op0, offset, GET_MODE (op0));
2100           offset = 0;
2101         }
2102       else
2103         word = op0;
2104
2105       /* Extract the parts in bit-counting order,
2106          whose meaning is determined by BYTES_PER_UNIT.
2107          OFFSET is in UNITs, and UNIT is in bits.
2108          extract_fixed_bit_field wants offset in bytes.  */
2109       part = extract_fixed_bit_field (word_mode, word,
2110                                       offset * unit / BITS_PER_UNIT,
2111                                       thissize, thispos, 0, 1);
2112       bitsdone += thissize;
2113
2114       /* Shift this part into place for the result.  */
2115       if (BYTES_BIG_ENDIAN)
2116         {
2117           if (bitsize != bitsdone)
2118             part = expand_shift (LSHIFT_EXPR, word_mode, part,
2119                                  build_int_cst (NULL_TREE, bitsize - bitsdone),
2120                                  0, 1);
2121         }
2122       else
2123         {
2124           if (bitsdone != thissize)
2125             part = expand_shift (LSHIFT_EXPR, word_mode, part,
2126                                  build_int_cst (NULL_TREE,
2127                                                 bitsdone - thissize), 0, 1);
2128         }
2129
2130       if (first)
2131         result = part;
2132       else
2133         /* Combine the parts with bitwise or.  This works
2134            because we extracted each part as an unsigned bit field.  */
2135         result = expand_binop (word_mode, ior_optab, part, result, NULL_RTX, 1,
2136                                OPTAB_LIB_WIDEN);
2137
2138       first = 0;
2139     }
2140
2141   /* Unsigned bit field: we are done.  */
2142   if (unsignedp)
2143     return result;
2144   /* Signed bit field: sign-extend with two arithmetic shifts.  */
2145   result = expand_shift (LSHIFT_EXPR, word_mode, result,
2146                          build_int_cst (NULL_TREE, BITS_PER_WORD - bitsize),
2147                          NULL_RTX, 0);
2148   return expand_shift (RSHIFT_EXPR, word_mode, result,
2149                        build_int_cst (NULL_TREE, BITS_PER_WORD - bitsize),
2150                        NULL_RTX, 0);
2151 }
2152 \f
2153 /* Add INC into TARGET.  */
2154
2155 void
2156 expand_inc (rtx target, rtx inc)
2157 {
2158   rtx value = expand_binop (GET_MODE (target), add_optab,
2159                             target, inc,
2160                             target, 0, OPTAB_LIB_WIDEN);
2161   if (value != target)
2162     emit_move_insn (target, value);
2163 }
2164
2165 /* Subtract DEC from TARGET.  */
2166
2167 void
2168 expand_dec (rtx target, rtx dec)
2169 {
2170   rtx value = expand_binop (GET_MODE (target), sub_optab,
2171                             target, dec,
2172                             target, 0, OPTAB_LIB_WIDEN);
2173   if (value != target)
2174     emit_move_insn (target, value);
2175 }
2176 \f
2177 /* Output a shift instruction for expression code CODE,
2178    with SHIFTED being the rtx for the value to shift,
2179    and AMOUNT the tree for the amount to shift by.
2180    Store the result in the rtx TARGET, if that is convenient.
2181    If UNSIGNEDP is nonzero, do a logical shift; otherwise, arithmetic.
2182    Return the rtx for where the value is.  */
2183
2184 rtx
2185 expand_shift (enum tree_code code, enum machine_mode mode, rtx shifted,
2186               tree amount, rtx target, int unsignedp)
2187 {
2188   rtx op1, temp = 0;
2189   int left = (code == LSHIFT_EXPR || code == LROTATE_EXPR);
2190   int rotate = (code == LROTATE_EXPR || code == RROTATE_EXPR);
2191   int try;
2192
2193   /* Previously detected shift-counts computed by NEGATE_EXPR
2194      and shifted in the other direction; but that does not work
2195      on all machines.  */
2196
2197   op1 = expand_normal (amount);
2198
2199   if (SHIFT_COUNT_TRUNCATED)
2200     {
2201       if (GET_CODE (op1) == CONST_INT
2202           && ((unsigned HOST_WIDE_INT) INTVAL (op1) >=
2203               (unsigned HOST_WIDE_INT) GET_MODE_BITSIZE (mode)))
2204         op1 = GEN_INT ((unsigned HOST_WIDE_INT) INTVAL (op1)
2205                        % GET_MODE_BITSIZE (mode));
2206       else if (GET_CODE (op1) == SUBREG
2207                && subreg_lowpart_p (op1))
2208         op1 = SUBREG_REG (op1);
2209     }
2210
2211   if (op1 == const0_rtx)
2212     return shifted;
2213
2214   /* Check whether its cheaper to implement a left shift by a constant
2215      bit count by a sequence of additions.  */
2216   if (code == LSHIFT_EXPR
2217       && GET_CODE (op1) == CONST_INT
2218       && INTVAL (op1) > 0
2219       && INTVAL (op1) < GET_MODE_BITSIZE (mode)
2220       && shift_cost[mode][INTVAL (op1)] > INTVAL (op1) * add_cost[mode])
2221     {
2222       int i;
2223       for (i = 0; i < INTVAL (op1); i++)
2224         {
2225           temp = force_reg (mode, shifted);
2226           shifted = expand_binop (mode, add_optab, temp, temp, NULL_RTX,
2227                                   unsignedp, OPTAB_LIB_WIDEN);
2228         }
2229       return shifted;
2230     }
2231
2232   for (try = 0; temp == 0 && try < 3; try++)
2233     {
2234       enum optab_methods methods;
2235
2236       if (try == 0)
2237         methods = OPTAB_DIRECT;
2238       else if (try == 1)
2239         methods = OPTAB_WIDEN;
2240       else
2241         methods = OPTAB_LIB_WIDEN;
2242
2243       if (rotate)
2244         {
2245           /* Widening does not work for rotation.  */
2246           if (methods == OPTAB_WIDEN)
2247             continue;
2248           else if (methods == OPTAB_LIB_WIDEN)
2249             {
2250               /* If we have been unable to open-code this by a rotation,
2251                  do it as the IOR of two shifts.  I.e., to rotate A
2252                  by N bits, compute (A << N) | ((unsigned) A >> (C - N))
2253                  where C is the bitsize of A.
2254
2255                  It is theoretically possible that the target machine might
2256                  not be able to perform either shift and hence we would
2257                  be making two libcalls rather than just the one for the
2258                  shift (similarly if IOR could not be done).  We will allow
2259                  this extremely unlikely lossage to avoid complicating the
2260                  code below.  */
2261
2262               rtx subtarget = target == shifted ? 0 : target;
2263               tree new_amount, other_amount;
2264               rtx temp1;
2265               tree type = TREE_TYPE (amount);
2266               if (GET_MODE (op1) != TYPE_MODE (type)
2267                   && GET_MODE (op1) != VOIDmode)
2268                 op1 = convert_to_mode (TYPE_MODE (type), op1, 1);
2269               new_amount = make_tree (type, op1);
2270               other_amount
2271                 = fold_build2 (MINUS_EXPR, type,
2272                                build_int_cst (type, GET_MODE_BITSIZE (mode)),
2273                                new_amount);
2274
2275               shifted = force_reg (mode, shifted);
2276
2277               temp = expand_shift (left ? LSHIFT_EXPR : RSHIFT_EXPR,
2278                                    mode, shifted, new_amount, 0, 1);
2279               temp1 = expand_shift (left ? RSHIFT_EXPR : LSHIFT_EXPR,
2280                                     mode, shifted, other_amount, subtarget, 1);
2281               return expand_binop (mode, ior_optab, temp, temp1, target,
2282                                    unsignedp, methods);
2283             }
2284
2285           temp = expand_binop (mode,
2286                                left ? rotl_optab : rotr_optab,
2287                                shifted, op1, target, unsignedp, methods);
2288         }
2289       else if (unsignedp)
2290         temp = expand_binop (mode,
2291                              left ? ashl_optab : lshr_optab,
2292                              shifted, op1, target, unsignedp, methods);
2293
2294       /* Do arithmetic shifts.
2295          Also, if we are going to widen the operand, we can just as well
2296          use an arithmetic right-shift instead of a logical one.  */
2297       if (temp == 0 && ! rotate
2298           && (! unsignedp || (! left && methods == OPTAB_WIDEN)))
2299         {
2300           enum optab_methods methods1 = methods;
2301
2302           /* If trying to widen a log shift to an arithmetic shift,
2303              don't accept an arithmetic shift of the same size.  */
2304           if (unsignedp)
2305             methods1 = OPTAB_MUST_WIDEN;
2306
2307           /* Arithmetic shift */
2308
2309           temp = expand_binop (mode,
2310                                left ? ashl_optab : ashr_optab,
2311                                shifted, op1, target, unsignedp, methods1);
2312         }
2313
2314       /* We used to try extzv here for logical right shifts, but that was
2315          only useful for one machine, the VAX, and caused poor code
2316          generation there for lshrdi3, so the code was deleted and a
2317          define_expand for lshrsi3 was added to vax.md.  */
2318     }
2319
2320   gcc_assert (temp);
2321   return temp;
2322 }
2323 \f
2324 enum alg_code {
2325   alg_unknown,
2326   alg_zero,
2327   alg_m, alg_shift,
2328   alg_add_t_m2,
2329   alg_sub_t_m2,
2330   alg_add_factor,
2331   alg_sub_factor,
2332   alg_add_t2_m,
2333   alg_sub_t2_m,
2334   alg_impossible
2335 };
2336
2337 /* This structure holds the "cost" of a multiply sequence.  The
2338    "cost" field holds the total rtx_cost of every operator in the
2339    synthetic multiplication sequence, hence cost(a op b) is defined
2340    as rtx_cost(op) + cost(a) + cost(b), where cost(leaf) is zero.
2341    The "latency" field holds the minimum possible latency of the
2342    synthetic multiply, on a hypothetical infinitely parallel CPU.
2343    This is the critical path, or the maximum height, of the expression
2344    tree which is the sum of rtx_costs on the most expensive path from
2345    any leaf to the root.  Hence latency(a op b) is defined as zero for
2346    leaves and rtx_cost(op) + max(latency(a), latency(b)) otherwise.  */
2347
2348 struct mult_cost {
2349   short cost;     /* Total rtx_cost of the multiplication sequence.  */
2350   short latency;  /* The latency of the multiplication sequence.  */
2351 };
2352
2353 /* This macro is used to compare a pointer to a mult_cost against an
2354    single integer "rtx_cost" value.  This is equivalent to the macro
2355    CHEAPER_MULT_COST(X,Z) where Z = {Y,Y}.  */
2356 #define MULT_COST_LESS(X,Y) ((X)->cost < (Y)    \
2357                              || ((X)->cost == (Y) && (X)->latency < (Y)))
2358
2359 /* This macro is used to compare two pointers to mult_costs against
2360    each other.  The macro returns true if X is cheaper than Y.
2361    Currently, the cheaper of two mult_costs is the one with the
2362    lower "cost".  If "cost"s are tied, the lower latency is cheaper.  */
2363 #define CHEAPER_MULT_COST(X,Y)  ((X)->cost < (Y)->cost          \
2364                                  || ((X)->cost == (Y)->cost     \
2365                                      && (X)->latency < (Y)->latency))
2366
2367 /* This structure records a sequence of operations.
2368    `ops' is the number of operations recorded.
2369    `cost' is their total cost.
2370    The operations are stored in `op' and the corresponding
2371    logarithms of the integer coefficients in `log'.
2372
2373    These are the operations:
2374    alg_zero             total := 0;
2375    alg_m                total := multiplicand;
2376    alg_shift            total := total * coeff
2377    alg_add_t_m2         total := total + multiplicand * coeff;
2378    alg_sub_t_m2         total := total - multiplicand * coeff;
2379    alg_add_factor       total := total * coeff + total;
2380    alg_sub_factor       total := total * coeff - total;
2381    alg_add_t2_m         total := total * coeff + multiplicand;
2382    alg_sub_t2_m         total := total * coeff - multiplicand;
2383
2384    The first operand must be either alg_zero or alg_m.  */
2385
2386 struct algorithm
2387 {
2388   struct mult_cost cost;
2389   short ops;
2390   /* The size of the OP and LOG fields are not directly related to the
2391      word size, but the worst-case algorithms will be if we have few
2392      consecutive ones or zeros, i.e., a multiplicand like 10101010101...
2393      In that case we will generate shift-by-2, add, shift-by-2, add,...,
2394      in total wordsize operations.  */
2395   enum alg_code op[MAX_BITS_PER_WORD];
2396   char log[MAX_BITS_PER_WORD];
2397 };
2398
2399 /* The entry for our multiplication cache/hash table.  */
2400 struct alg_hash_entry {
2401   /* The number we are multiplying by.  */
2402   unsigned HOST_WIDE_INT t;
2403
2404   /* The mode in which we are multiplying something by T.  */
2405   enum machine_mode mode;
2406
2407   /* The best multiplication algorithm for t.  */
2408   enum alg_code alg;
2409
2410   /* The cost of multiplication if ALG_CODE is not alg_impossible.
2411      Otherwise, the cost within which multiplication by T is
2412      impossible.  */
2413   struct mult_cost cost;
2414 };
2415
2416 /* The number of cache/hash entries.  */
2417 #if HOST_BITS_PER_WIDE_INT == 64
2418 #define NUM_ALG_HASH_ENTRIES 1031
2419 #else
2420 #define NUM_ALG_HASH_ENTRIES 307
2421 #endif
2422
2423 /* Each entry of ALG_HASH caches alg_code for some integer.  This is
2424    actually a hash table.  If we have a collision, that the older
2425    entry is kicked out.  */
2426 static struct alg_hash_entry alg_hash[NUM_ALG_HASH_ENTRIES];
2427
2428 /* Indicates the type of fixup needed after a constant multiplication.
2429    BASIC_VARIANT means no fixup is needed, NEGATE_VARIANT means that
2430    the result should be negated, and ADD_VARIANT means that the
2431    multiplicand should be added to the result.  */
2432 enum mult_variant {basic_variant, negate_variant, add_variant};
2433
2434 static void synth_mult (struct algorithm *, unsigned HOST_WIDE_INT,
2435                         const struct mult_cost *, enum machine_mode mode);
2436 static bool choose_mult_variant (enum machine_mode, HOST_WIDE_INT,
2437                                  struct algorithm *, enum mult_variant *, int);
2438 static rtx expand_mult_const (enum machine_mode, rtx, HOST_WIDE_INT, rtx,
2439                               const struct algorithm *, enum mult_variant);
2440 static unsigned HOST_WIDE_INT choose_multiplier (unsigned HOST_WIDE_INT, int,
2441                                                  int, rtx *, int *, int *);
2442 static unsigned HOST_WIDE_INT invert_mod2n (unsigned HOST_WIDE_INT, int);
2443 static rtx extract_high_half (enum machine_mode, rtx);
2444 static rtx expand_mult_highpart (enum machine_mode, rtx, rtx, rtx, int, int);
2445 static rtx expand_mult_highpart_optab (enum machine_mode, rtx, rtx, rtx,
2446                                        int, int);
2447 /* Compute and return the best algorithm for multiplying by T.
2448    The algorithm must cost less than cost_limit
2449    If retval.cost >= COST_LIMIT, no algorithm was found and all
2450    other field of the returned struct are undefined.
2451    MODE is the machine mode of the multiplication.  */
2452
2453 static void
2454 synth_mult (struct algorithm *alg_out, unsigned HOST_WIDE_INT t,
2455             const struct mult_cost *cost_limit, enum machine_mode mode)
2456 {
2457   int m;
2458   struct algorithm *alg_in, *best_alg;
2459   struct mult_cost best_cost;
2460   struct mult_cost new_limit;
2461   int op_cost, op_latency;
2462   unsigned HOST_WIDE_INT q;
2463   int maxm = MIN (BITS_PER_WORD, GET_MODE_BITSIZE (mode));
2464   int hash_index;
2465   bool cache_hit = false;
2466   enum alg_code cache_alg = alg_zero;
2467
2468   /* Indicate that no algorithm is yet found.  If no algorithm
2469      is found, this value will be returned and indicate failure.  */
2470   alg_out->cost.cost = cost_limit->cost + 1;
2471   alg_out->cost.latency = cost_limit->latency + 1;
2472
2473   if (cost_limit->cost < 0
2474       || (cost_limit->cost == 0 && cost_limit->latency <= 0))
2475     return;
2476
2477   /* Restrict the bits of "t" to the multiplication's mode.  */
2478   t &= GET_MODE_MASK (mode);
2479
2480   /* t == 1 can be done in zero cost.  */
2481   if (t == 1)
2482     {
2483       alg_out->ops = 1;
2484       alg_out->cost.cost = 0;
2485       alg_out->cost.latency = 0;
2486       alg_out->op[0] = alg_m;
2487       return;
2488     }
2489
2490   /* t == 0 sometimes has a cost.  If it does and it exceeds our limit,
2491      fail now.  */
2492   if (t == 0)
2493     {
2494       if (MULT_COST_LESS (cost_limit, zero_cost))
2495         return;
2496       else
2497         {
2498           alg_out->ops = 1;
2499           alg_out->cost.cost = zero_cost;
2500           alg_out->cost.latency = zero_cost;
2501           alg_out->op[0] = alg_zero;
2502           return;
2503         }
2504     }
2505
2506   /* We'll be needing a couple extra algorithm structures now.  */
2507
2508   alg_in = alloca (sizeof (struct algorithm));
2509   best_alg = alloca (sizeof (struct algorithm));
2510   best_cost = *cost_limit;
2511
2512   /* Compute the hash index.  */
2513   hash_index = (t ^ (unsigned int) mode) % NUM_ALG_HASH_ENTRIES;
2514
2515   /* See if we already know what to do for T.  */
2516   if (alg_hash[hash_index].t == t
2517       && alg_hash[hash_index].mode == mode
2518       && alg_hash[hash_index].alg != alg_unknown)
2519     {
2520       cache_alg = alg_hash[hash_index].alg;
2521
2522       if (cache_alg == alg_impossible)
2523         {
2524           /* The cache tells us that it's impossible to synthesize
2525              multiplication by T within alg_hash[hash_index].cost.  */
2526           if (!CHEAPER_MULT_COST (&alg_hash[hash_index].cost, cost_limit))
2527             /* COST_LIMIT is at least as restrictive as the one
2528                recorded in the hash table, in which case we have no
2529                hope of synthesizing a multiplication.  Just
2530                return.  */
2531             return;
2532
2533           /* If we get here, COST_LIMIT is less restrictive than the
2534              one recorded in the hash table, so we may be able to
2535              synthesize a multiplication.  Proceed as if we didn't
2536              have the cache entry.  */
2537         }
2538       else
2539         {
2540           if (CHEAPER_MULT_COST (cost_limit, &alg_hash[hash_index].cost))
2541             /* The cached algorithm shows that this multiplication
2542                requires more cost than COST_LIMIT.  Just return.  This
2543                way, we don't clobber this cache entry with
2544                alg_impossible but retain useful information.  */
2545             return;
2546
2547           cache_hit = true;
2548
2549           switch (cache_alg)
2550             {
2551             case alg_shift:
2552               goto do_alg_shift;
2553
2554             case alg_add_t_m2:
2555             case alg_sub_t_m2:
2556               goto do_alg_addsub_t_m2;
2557
2558             case alg_add_factor:
2559             case alg_sub_factor:
2560               goto do_alg_addsub_factor;
2561
2562             case alg_add_t2_m:
2563               goto do_alg_add_t2_m;
2564
2565             case alg_sub_t2_m:
2566               goto do_alg_sub_t2_m;
2567
2568             default:
2569               gcc_unreachable ();
2570             }
2571         }
2572     }
2573
2574   /* If we have a group of zero bits at the low-order part of T, try
2575      multiplying by the remaining bits and then doing a shift.  */
2576
2577   if ((t & 1) == 0)
2578     {
2579     do_alg_shift:
2580       m = floor_log2 (t & -t);  /* m = number of low zero bits */
2581       if (m < maxm)
2582         {
2583           q = t >> m;
2584           /* The function expand_shift will choose between a shift and
2585              a sequence of additions, so the observed cost is given as
2586              MIN (m * add_cost[mode], shift_cost[mode][m]).  */
2587           op_cost = m * add_cost[mode];
2588           if (shift_cost[mode][m] < op_cost)
2589             op_cost = shift_cost[mode][m];
2590           new_limit.cost = best_cost.cost - op_cost;
2591           new_limit.latency = best_cost.latency - op_cost;
2592           synth_mult (alg_in, q, &new_limit, mode);
2593
2594           alg_in->cost.cost += op_cost;
2595           alg_in->cost.latency += op_cost;
2596           if (CHEAPER_MULT_COST (&alg_in->cost, &best_cost))
2597             {
2598               struct algorithm *x;
2599               best_cost = alg_in->cost;
2600               x = alg_in, alg_in = best_alg, best_alg = x;
2601               best_alg->log[best_alg->ops] = m;
2602               best_alg->op[best_alg->ops] = alg_shift;
2603             }
2604         }
2605       if (cache_hit)
2606         goto done;
2607     }
2608
2609   /* If we have an odd number, add or subtract one.  */
2610   if ((t & 1) != 0)
2611     {
2612       unsigned HOST_WIDE_INT w;
2613
2614     do_alg_addsub_t_m2:
2615       for (w = 1; (w & t) != 0; w <<= 1)
2616         ;
2617       /* If T was -1, then W will be zero after the loop.  This is another
2618          case where T ends with ...111.  Handling this with (T + 1) and
2619          subtract 1 produces slightly better code and results in algorithm
2620          selection much faster than treating it like the ...0111 case
2621          below.  */
2622       if (w == 0
2623           || (w > 2
2624               /* Reject the case where t is 3.
2625                  Thus we prefer addition in that case.  */
2626               && t != 3))
2627         {
2628           /* T ends with ...111.  Multiply by (T + 1) and subtract 1.  */
2629
2630           op_cost = add_cost[mode];
2631           new_limit.cost = best_cost.cost - op_cost;
2632           new_limit.latency = best_cost.latency - op_cost;
2633           synth_mult (alg_in, t + 1, &new_limit, mode);
2634
2635           alg_in->cost.cost += op_cost;
2636           alg_in->cost.latency += op_cost;
2637           if (CHEAPER_MULT_COST (&alg_in->cost, &best_cost))
2638             {
2639               struct algorithm *x;
2640               best_cost = alg_in->cost;
2641               x = alg_in, alg_in = best_alg, best_alg = x;
2642               best_alg->log[best_alg->ops] = 0;
2643               best_alg->op[best_alg->ops] = alg_sub_t_m2;
2644             }
2645         }
2646       else
2647         {
2648           /* T ends with ...01 or ...011.  Multiply by (T - 1) and add 1.  */
2649
2650           op_cost = add_cost[mode];
2651           new_limit.cost = best_cost.cost - op_cost;
2652           new_limit.latency = best_cost.latency - op_cost;
2653           synth_mult (alg_in, t - 1, &new_limit, mode);
2654
2655           alg_in->cost.cost += op_cost;
2656           alg_in->cost.latency += op_cost;
2657           if (CHEAPER_MULT_COST (&alg_in->cost, &best_cost))
2658             {
2659               struct algorithm *x;
2660               best_cost = alg_in->cost;
2661               x = alg_in, alg_in = best_alg, best_alg = x;
2662               best_alg->log[best_alg->ops] = 0;
2663               best_alg->op[best_alg->ops] = alg_add_t_m2;
2664             }
2665         }
2666       if (cache_hit)
2667         goto done;
2668     }
2669
2670   /* Look for factors of t of the form
2671      t = q(2**m +- 1), 2 <= m <= floor(log2(t - 1)).
2672      If we find such a factor, we can multiply by t using an algorithm that
2673      multiplies by q, shift the result by m and add/subtract it to itself.
2674
2675      We search for large factors first and loop down, even if large factors
2676      are less probable than small; if we find a large factor we will find a
2677      good sequence quickly, and therefore be able to prune (by decreasing
2678      COST_LIMIT) the search.  */
2679
2680  do_alg_addsub_factor:
2681   for (m = floor_log2 (t - 1); m >= 2; m--)
2682     {
2683       unsigned HOST_WIDE_INT d;
2684
2685       d = ((unsigned HOST_WIDE_INT) 1 << m) + 1;
2686       if (t % d == 0 && t > d && m < maxm
2687           && (!cache_hit || cache_alg == alg_add_factor))
2688         {
2689           /* If the target has a cheap shift-and-add instruction use
2690              that in preference to a shift insn followed by an add insn.
2691              Assume that the shift-and-add is "atomic" with a latency
2692              equal to its cost, otherwise assume that on superscalar
2693              hardware the shift may be executed concurrently with the
2694              earlier steps in the algorithm.  */
2695           op_cost = add_cost[mode] + shift_cost[mode][m];
2696           if (shiftadd_cost[mode][m] < op_cost)
2697             {
2698               op_cost = shiftadd_cost[mode][m];
2699               op_latency = op_cost;
2700             }
2701           else
2702             op_latency = add_cost[mode];
2703
2704           new_limit.cost = best_cost.cost - op_cost;
2705           new_limit.latency = best_cost.latency - op_latency;
2706           synth_mult (alg_in, t / d, &new_limit, mode);
2707
2708           alg_in->cost.cost += op_cost;
2709           alg_in->cost.latency += op_latency;
2710           if (alg_in->cost.latency < op_cost)
2711             alg_in->cost.latency = op_cost;
2712           if (CHEAPER_MULT_COST (&alg_in->cost, &best_cost))
2713             {
2714               struct algorithm *x;
2715               best_cost = alg_in->cost;
2716               x = alg_in, alg_in = best_alg, best_alg = x;
2717               best_alg->log[best_alg->ops] = m;
2718               best_alg->op[best_alg->ops] = alg_add_factor;
2719             }
2720           /* Other factors will have been taken care of in the recursion.  */
2721           break;
2722         }
2723
2724       d = ((unsigned HOST_WIDE_INT) 1 << m) - 1;
2725       if (t % d == 0 && t > d && m < maxm
2726           && (!cache_hit || cache_alg == alg_sub_factor))
2727         {
2728           /* If the target has a cheap shift-and-subtract insn use
2729              that in preference to a shift insn followed by a sub insn.
2730              Assume that the shift-and-sub is "atomic" with a latency
2731              equal to it's cost, otherwise assume that on superscalar
2732              hardware the shift may be executed concurrently with the
2733              earlier steps in the algorithm.  */
2734           op_cost = add_cost[mode] + shift_cost[mode][m];
2735           if (shiftsub_cost[mode][m] < op_cost)
2736             {
2737               op_cost = shiftsub_cost[mode][m];
2738               op_latency = op_cost;
2739             }
2740           else
2741             op_latency = add_cost[mode];
2742
2743           new_limit.cost = best_cost.cost - op_cost;
2744           new_limit.latency = best_cost.latency - op_latency;
2745           synth_mult (alg_in, t / d, &new_limit, mode);
2746
2747           alg_in->cost.cost += op_cost;
2748           alg_in->cost.latency += op_latency;
2749           if (alg_in->cost.latency < op_cost)
2750             alg_in->cost.latency = op_cost;
2751           if (CHEAPER_MULT_COST (&alg_in->cost, &best_cost))
2752             {
2753               struct algorithm *x;
2754               best_cost = alg_in->cost;
2755               x = alg_in, alg_in = best_alg, best_alg = x;
2756               best_alg->log[best_alg->ops] = m;
2757               best_alg->op[best_alg->ops] = alg_sub_factor;
2758             }
2759           break;
2760         }
2761     }
2762   if (cache_hit)
2763     goto done;
2764
2765   /* Try shift-and-add (load effective address) instructions,
2766      i.e. do a*3, a*5, a*9.  */
2767   if ((t & 1) != 0)
2768     {
2769     do_alg_add_t2_m:
2770       q = t - 1;
2771       q = q & -q;
2772       m = exact_log2 (q);
2773       if (m >= 0 && m < maxm)
2774         {
2775           op_cost = shiftadd_cost[mode][m];
2776           new_limit.cost = best_cost.cost - op_cost;
2777           new_limit.latency = best_cost.latency - op_cost;
2778           synth_mult (alg_in, (t - 1) >> m, &new_limit, mode);
2779
2780           alg_in->cost.cost += op_cost;
2781           alg_in->cost.latency += op_cost;
2782           if (CHEAPER_MULT_COST (&alg_in->cost, &best_cost))
2783             {
2784               struct algorithm *x;
2785               best_cost = alg_in->cost;
2786               x = alg_in, alg_in = best_alg, best_alg = x;
2787               best_alg->log[best_alg->ops] = m;
2788               best_alg->op[best_alg->ops] = alg_add_t2_m;
2789             }
2790         }
2791       if (cache_hit)
2792         goto done;
2793
2794     do_alg_sub_t2_m:
2795       q = t + 1;
2796       q = q & -q;
2797       m = exact_log2 (q);
2798       if (m >= 0 && m < maxm)
2799         {
2800           op_cost = shiftsub_cost[mode][m];
2801           new_limit.cost = best_cost.cost - op_cost;
2802           new_limit.latency = best_cost.latency - op_cost;
2803           synth_mult (alg_in, (t + 1) >> m, &new_limit, mode);
2804
2805           alg_in->cost.cost += op_cost;
2806           alg_in->cost.latency += op_cost;
2807           if (CHEAPER_MULT_COST (&alg_in->cost, &best_cost))
2808             {
2809               struct algorithm *x;
2810               best_cost = alg_in->cost;
2811               x = alg_in, alg_in = best_alg, best_alg = x;
2812               best_alg->log[best_alg->ops] = m;
2813               best_alg->op[best_alg->ops] = alg_sub_t2_m;
2814             }
2815         }
2816       if (cache_hit)
2817         goto done;
2818     }
2819
2820  done:
2821   /* If best_cost has not decreased, we have not found any algorithm.  */
2822   if (!CHEAPER_MULT_COST (&best_cost, cost_limit))
2823     {
2824       /* We failed to find an algorithm.  Record alg_impossible for
2825          this case (that is, <T, MODE, COST_LIMIT>) so that next time
2826          we are asked to find an algorithm for T within the same or
2827          lower COST_LIMIT, we can immediately return to the
2828          caller.  */
2829       alg_hash[hash_index].t = t;
2830       alg_hash[hash_index].mode = mode;
2831       alg_hash[hash_index].alg = alg_impossible;
2832       alg_hash[hash_index].cost = *cost_limit;
2833       return;
2834     }
2835
2836   /* Cache the result.  */
2837   if (!cache_hit)
2838     {
2839       alg_hash[hash_index].t = t;
2840       alg_hash[hash_index].mode = mode;
2841       alg_hash[hash_index].alg = best_alg->op[best_alg->ops];
2842       alg_hash[hash_index].cost.cost = best_cost.cost;
2843       alg_hash[hash_index].cost.latency = best_cost.latency;
2844     }
2845
2846   /* If we are getting a too long sequence for `struct algorithm'
2847      to record, make this search fail.  */
2848   if (best_alg->ops == MAX_BITS_PER_WORD)
2849     return;
2850
2851   /* Copy the algorithm from temporary space to the space at alg_out.
2852      We avoid using structure assignment because the majority of
2853      best_alg is normally undefined, and this is a critical function.  */
2854   alg_out->ops = best_alg->ops + 1;
2855   alg_out->cost = best_cost;
2856   memcpy (alg_out->op, best_alg->op,
2857           alg_out->ops * sizeof *alg_out->op);
2858   memcpy (alg_out->log, best_alg->log,
2859           alg_out->ops * sizeof *alg_out->log);
2860 }
2861 \f
2862 /* Find the cheapest way of multiplying a value of mode MODE by VAL.
2863    Try three variations:
2864
2865        - a shift/add sequence based on VAL itself
2866        - a shift/add sequence based on -VAL, followed by a negation
2867        - a shift/add sequence based on VAL - 1, followed by an addition.
2868
2869    Return true if the cheapest of these cost less than MULT_COST,
2870    describing the algorithm in *ALG and final fixup in *VARIANT.  */
2871
2872 static bool
2873 choose_mult_variant (enum machine_mode mode, HOST_WIDE_INT val,
2874                      struct algorithm *alg, enum mult_variant *variant,
2875                      int mult_cost)
2876 {
2877   struct algorithm alg2;
2878   struct mult_cost limit;
2879   int op_cost;
2880
2881   /* Fail quickly for impossible bounds.  */
2882   if (mult_cost < 0)
2883     return false;
2884
2885   /* Ensure that mult_cost provides a reasonable upper bound.
2886      Any constant multiplication can be performed with less
2887      than 2 * bits additions.  */
2888   op_cost = 2 * GET_MODE_BITSIZE (mode) * add_cost[mode];
2889   if (mult_cost > op_cost)
2890     mult_cost = op_cost;
2891
2892   *variant = basic_variant;
2893   limit.cost = mult_cost;
2894   limit.latency = mult_cost;
2895   synth_mult (alg, val, &limit, mode);
2896
2897   /* This works only if the inverted value actually fits in an
2898      `unsigned int' */
2899   if (HOST_BITS_PER_INT >= GET_MODE_BITSIZE (mode))
2900     {
2901       op_cost = neg_cost[mode];
2902       if (MULT_COST_LESS (&alg->cost, mult_cost))
2903         {
2904           limit.cost = alg->cost.cost - op_cost;
2905           limit.latency = alg->cost.latency - op_cost;
2906         }
2907       else
2908         {
2909           limit.cost = mult_cost - op_cost;
2910           limit.latency = mult_cost - op_cost;
2911         }
2912
2913       synth_mult (&alg2, -val, &limit, mode);
2914       alg2.cost.cost += op_cost;
2915       alg2.cost.latency += op_cost;
2916       if (CHEAPER_MULT_COST (&alg2.cost, &alg->cost))
2917         *alg = alg2, *variant = negate_variant;
2918     }
2919
2920   /* This proves very useful for division-by-constant.  */
2921   op_cost = add_cost[mode];
2922   if (MULT_COST_LESS (&alg->cost, mult_cost))
2923     {
2924       limit.cost = alg->cost.cost - op_cost;
2925       limit.latency = alg->cost.latency - op_cost;
2926     }
2927   else
2928     {
2929       limit.cost = mult_cost - op_cost;
2930       limit.latency = mult_cost - op_cost;
2931     }
2932
2933   synth_mult (&alg2, val - 1, &limit, mode);
2934   alg2.cost.cost += op_cost;
2935   alg2.cost.latency += op_cost;
2936   if (CHEAPER_MULT_COST (&alg2.cost, &alg->cost))
2937     *alg = alg2, *variant = add_variant;
2938
2939   return MULT_COST_LESS (&alg->cost, mult_cost);
2940 }
2941
2942 /* A subroutine of expand_mult, used for constant multiplications.
2943    Multiply OP0 by VAL in mode MODE, storing the result in TARGET if
2944    convenient.  Use the shift/add sequence described by ALG and apply
2945    the final fixup specified by VARIANT.  */
2946
2947 static rtx
2948 expand_mult_const (enum machine_mode mode, rtx op0, HOST_WIDE_INT val,
2949                    rtx target, const struct algorithm *alg,
2950                    enum mult_variant variant)
2951 {
2952   HOST_WIDE_INT val_so_far;
2953   rtx insn, accum, tem;
2954   int opno;
2955   enum machine_mode nmode;
2956
2957   /* Avoid referencing memory over and over.
2958      For speed, but also for correctness when mem is volatile.  */
2959   if (MEM_P (op0))
2960     op0 = force_reg (mode, op0);
2961
2962   /* ACCUM starts out either as OP0 or as a zero, depending on
2963      the first operation.  */
2964
2965   if (alg->op[0] == alg_zero)
2966     {
2967       accum = copy_to_mode_reg (mode, const0_rtx);
2968       val_so_far = 0;
2969     }
2970   else if (alg->op[0] == alg_m)
2971     {
2972       accum = copy_to_mode_reg (mode, op0);
2973       val_so_far = 1;
2974     }
2975   else
2976     gcc_unreachable ();
2977
2978   for (opno = 1; opno < alg->ops; opno++)
2979     {
2980       int log = alg->log[opno];
2981       rtx shift_subtarget = optimize ? 0 : accum;
2982       rtx add_target
2983         = (opno == alg->ops - 1 && target != 0 && variant != add_variant
2984            && !optimize)
2985           ? target : 0;
2986       rtx accum_target = optimize ? 0 : accum;
2987
2988       switch (alg->op[opno])
2989         {
2990         case alg_shift:
2991           accum = expand_shift (LSHIFT_EXPR, mode, accum,
2992                                 build_int_cst (NULL_TREE, log),
2993                                 NULL_RTX, 0);
2994           val_so_far <<= log;
2995           break;
2996
2997         case alg_add_t_m2:
2998           tem = expand_shift (LSHIFT_EXPR, mode, op0,
2999                               build_int_cst (NULL_TREE, log),
3000                               NULL_RTX, 0);
3001           accum = force_operand (gen_rtx_PLUS (mode, accum, tem),
3002                                  add_target ? add_target : accum_target);
3003           val_so_far += (HOST_WIDE_INT) 1 << log;
3004           break;
3005
3006         case alg_sub_t_m2:
3007           tem = expand_shift (LSHIFT_EXPR, mode, op0,
3008                               build_int_cst (NULL_TREE, log),
3009                               NULL_RTX, 0);
3010           accum = force_operand (gen_rtx_MINUS (mode, accum, tem),
3011                                  add_target ? add_target : accum_target);
3012           val_so_far -= (HOST_WIDE_INT) 1 << log;
3013           break;
3014
3015         case alg_add_t2_m:
3016           accum = expand_shift (LSHIFT_EXPR, mode, accum,
3017                                 build_int_cst (NULL_TREE, log),
3018                                 shift_subtarget,
3019                                 0);
3020           accum = force_operand (gen_rtx_PLUS (mode, accum, op0),
3021                                  add_target ? add_target : accum_target);
3022           val_so_far = (val_so_far << log) + 1;
3023           break;
3024
3025         case alg_sub_t2_m:
3026           accum = expand_shift (LSHIFT_EXPR, mode, accum,
3027                                 build_int_cst (NULL_TREE, log),
3028                                 shift_subtarget, 0);
3029           accum = force_operand (gen_rtx_MINUS (mode, accum, op0),
3030                                  add_target ? add_target : accum_target);
3031           val_so_far = (val_so_far << log) - 1;
3032           break;
3033
3034         case alg_add_factor:
3035           tem = expand_shift (LSHIFT_EXPR, mode, accum,
3036                               build_int_cst (NULL_TREE, log),
3037                               NULL_RTX, 0);
3038           accum = force_operand (gen_rtx_PLUS (mode, accum, tem),
3039                                  add_target ? add_target : accum_target);
3040           val_so_far += val_so_far << log;
3041           break;
3042
3043         case alg_sub_factor:
3044           tem = expand_shift (LSHIFT_EXPR, mode, accum,
3045                               build_int_cst (NULL_TREE, log),
3046                               NULL_RTX, 0);
3047           accum = force_operand (gen_rtx_MINUS (mode, tem, accum),
3048                                  (add_target
3049                                   ? add_target : (optimize ? 0 : tem)));
3050           val_so_far = (val_so_far << log) - val_so_far;
3051           break;
3052
3053         default:
3054           gcc_unreachable ();
3055         }
3056
3057       /* Write a REG_EQUAL note on the last insn so that we can cse
3058          multiplication sequences.  Note that if ACCUM is a SUBREG,
3059          we've set the inner register and must properly indicate
3060          that.  */
3061
3062       tem = op0, nmode = mode;
3063       if (GET_CODE (accum) == SUBREG)
3064         {
3065           nmode = GET_MODE (SUBREG_REG (accum));
3066           tem = gen_lowpart (nmode, op0);
3067         }
3068
3069       insn = get_last_insn ();
3070       set_unique_reg_note (insn, REG_EQUAL,
3071                            gen_rtx_MULT (nmode, tem, GEN_INT (val_so_far)));
3072     }
3073
3074   if (variant == negate_variant)
3075     {
3076       val_so_far = -val_so_far;
3077       accum = expand_unop (mode, neg_optab, accum, target, 0);
3078     }
3079   else if (variant == add_variant)
3080     {
3081       val_so_far = val_so_far + 1;
3082       accum = force_operand (gen_rtx_PLUS (mode, accum, op0), target);
3083     }
3084
3085   /* Compare only the bits of val and val_so_far that are significant
3086      in the result mode, to avoid sign-/zero-extension confusion.  */
3087   val &= GET_MODE_MASK (mode);
3088   val_so_far &= GET_MODE_MASK (mode);
3089   gcc_assert (val == val_so_far);
3090
3091   return accum;
3092 }
3093
3094 /* Perform a multiplication and return an rtx for the result.
3095    MODE is mode of value; OP0 and OP1 are what to multiply (rtx's);
3096    TARGET is a suggestion for where to store the result (an rtx).
3097
3098    We check specially for a constant integer as OP1.
3099    If you want this check for OP0 as well, then before calling
3100    you should swap the two operands if OP0 would be constant.  */
3101
3102 rtx
3103 expand_mult (enum machine_mode mode, rtx op0, rtx op1, rtx target,
3104              int unsignedp)
3105 {
3106   enum mult_variant variant;
3107   struct algorithm algorithm;
3108   int max_cost;
3109
3110   /* Handling const0_rtx here allows us to use zero as a rogue value for
3111      coeff below.  */
3112   if (op1 == const0_rtx)
3113     return const0_rtx;
3114   if (op1 == const1_rtx)
3115     return op0;
3116   if (op1 == constm1_rtx)
3117     return expand_unop (mode,
3118                         GET_MODE_CLASS (mode) == MODE_INT
3119                         && !unsignedp && flag_trapv
3120                         ? negv_optab : neg_optab,
3121                         op0, target, 0);
3122
3123   /* These are the operations that are potentially turned into a sequence
3124      of shifts and additions.  */
3125   if (SCALAR_INT_MODE_P (mode)
3126       && (unsignedp || !flag_trapv))
3127     {
3128       HOST_WIDE_INT coeff = 0;
3129       rtx fake_reg = gen_raw_REG (mode, LAST_VIRTUAL_REGISTER + 1);
3130
3131       /* synth_mult does an `unsigned int' multiply.  As long as the mode is
3132          less than or equal in size to `unsigned int' this doesn't matter.
3133          If the mode is larger than `unsigned int', then synth_mult works
3134          only if the constant value exactly fits in an `unsigned int' without
3135          any truncation.  This means that multiplying by negative values does
3136          not work; results are off by 2^32 on a 32 bit machine.  */
3137
3138       if (GET_CODE (op1) == CONST_INT)
3139         {
3140           /* Attempt to handle multiplication of DImode values by negative
3141              coefficients, by performing the multiplication by a positive
3142              multiplier and then inverting the result.  */
3143           if (INTVAL (op1) < 0
3144               && GET_MODE_BITSIZE (mode) > HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
3145             {
3146               /* Its safe to use -INTVAL (op1) even for INT_MIN, as the
3147                  result is interpreted as an unsigned coefficient.
3148                  Exclude cost of op0 from max_cost to match the cost
3149                  calculation of the synth_mult.  */
3150               max_cost = rtx_cost (gen_rtx_MULT (mode, fake_reg, op1), SET)
3151                          - neg_cost[mode];
3152               if (max_cost > 0
3153                   && choose_mult_variant (mode, -INTVAL (op1), &algorithm,
3154                                           &variant, max_cost))
3155                 {
3156                   rtx temp = expand_mult_const (mode, op0, -INTVAL (op1),
3157                                                 NULL_RTX, &algorithm,
3158                                                 variant);
3159                   return expand_unop (mode, neg_optab, temp, target, 0);
3160                 }
3161             }
3162           else coeff = INTVAL (op1);
3163         }
3164       else if (GET_CODE (op1) == CONST_DOUBLE)
3165         {
3166           /* If we are multiplying in DImode, it may still be a win
3167              to try to work with shifts and adds.  */
3168           if (CONST_DOUBLE_HIGH (op1) == 0)
3169             coeff = CONST_DOUBLE_LOW (op1);
3170           else if (CONST_DOUBLE_LOW (op1) == 0
3171                    && EXACT_POWER_OF_2_OR_ZERO_P (CONST_DOUBLE_HIGH (op1)))
3172             {
3173               int shift = floor_log2 (CONST_DOUBLE_HIGH (op1))
3174                           + HOST_BITS_PER_WIDE_INT;
3175               return expand_shift (LSHIFT_EXPR, mode, op0,
3176                                    build_int_cst (NULL_TREE, shift),
3177                                    target, unsignedp);
3178             }
3179         }
3180         
3181       /* We used to test optimize here, on the grounds that it's better to
3182          produce a smaller program when -O is not used.  But this causes
3183          such a terrible slowdown sometimes that it seems better to always
3184          use synth_mult.  */
3185       if (coeff != 0)
3186         {
3187           /* Special case powers of two.  */
3188           if (EXACT_POWER_OF_2_OR_ZERO_P (coeff))
3189             return expand_shift (LSHIFT_EXPR, mode, op0,
3190                                  build_int_cst (NULL_TREE, floor_log2 (coeff)),
3191                                  target, unsignedp);
3192
3193           /* Exclude cost of op0 from max_cost to match the cost
3194              calculation of the synth_mult.  */
3195           max_cost = rtx_cost (gen_rtx_MULT (mode, fake_reg, op1), SET);
3196           if (choose_mult_variant (mode, coeff, &algorithm, &variant,
3197                                    max_cost))
3198             return expand_mult_const (mode, op0, coeff, target,
3199                                       &algorithm, variant);
3200         }
3201     }
3202
3203   if (GET_CODE (op0) == CONST_DOUBLE)
3204     {
3205       rtx temp = op0;
3206       op0 = op1;
3207       op1 = temp;
3208     }
3209
3210   /* Expand x*2.0 as x+x.  */
3211   if (GET_CODE (op1) == CONST_DOUBLE
3212       && SCALAR_FLOAT_MODE_P (mode))
3213     {
3214       REAL_VALUE_TYPE d;
3215       REAL_VALUE_FROM_CONST_DOUBLE (d, op1);
3216
3217       if (REAL_VALUES_EQUAL (d, dconst2))
3218         {
3219           op0 = force_reg (GET_MODE (op0), op0);
3220           return expand_binop (mode, add_optab, op0, op0,
3221                                target, unsignedp, OPTAB_LIB_WIDEN);
3222         }
3223     }
3224
3225   /* This used to use umul_optab if unsigned, but for non-widening multiply
3226      there is no difference between signed and unsigned.  */
3227   op0 = expand_binop (mode,
3228                       ! unsignedp
3229                       && flag_trapv && (GET_MODE_CLASS(mode) == MODE_INT)
3230                       ? smulv_optab : smul_optab,
3231                       op0, op1, target, unsignedp, OPTAB_LIB_WIDEN);
3232   gcc_assert (op0);
3233   return op0;
3234 }
3235 \f
3236 /* Return the smallest n such that 2**n >= X.  */
3237
3238 int
3239 ceil_log2 (unsigned HOST_WIDE_INT x)
3240 {
3241   return floor_log2 (x - 1) + 1;
3242 }
3243
3244 /* Choose a minimal N + 1 bit approximation to 1/D that can be used to
3245    replace division by D, and put the least significant N bits of the result
3246    in *MULTIPLIER_PTR and return the most significant bit.
3247
3248    The width of operations is N (should be <= HOST_BITS_PER_WIDE_INT), the
3249    needed precision is in PRECISION (should be <= N).
3250
3251    PRECISION should be as small as possible so this function can choose
3252    multiplier more freely.
3253
3254    The rounded-up logarithm of D is placed in *lgup_ptr.  A shift count that
3255    is to be used for a final right shift is placed in *POST_SHIFT_PTR.
3256
3257    Using this function, x/D will be equal to (x * m) >> (*POST_SHIFT_PTR),
3258    where m is the full HOST_BITS_PER_WIDE_INT + 1 bit multiplier.  */
3259
3260 static
3261 unsigned HOST_WIDE_INT
3262 choose_multiplier (unsigned HOST_WIDE_INT d, int n, int precision,
3263                    rtx *multiplier_ptr, int *post_shift_ptr, int *lgup_ptr)
3264 {
3265   HOST_WIDE_INT mhigh_hi, mlow_hi;
3266   unsigned HOST_WIDE_INT mhigh_lo, mlow_lo;
3267   int lgup, post_shift;
3268   int pow, pow2;
3269   unsigned HOST_WIDE_INT nl, dummy1;
3270   HOST_WIDE_INT nh, dummy2;
3271
3272   /* lgup = ceil(log2(divisor)); */
3273   lgup = ceil_log2 (d);
3274
3275   gcc_assert (lgup <= n);
3276
3277   pow = n + lgup;
3278   pow2 = n + lgup - precision;
3279
3280   /* We could handle this with some effort, but this case is much
3281      better handled directly with a scc insn, so rely on caller using
3282      that.  */
3283   gcc_assert (pow != 2 * HOST_BITS_PER_WIDE_INT);
3284
3285   /* mlow = 2^(N + lgup)/d */
3286  if (pow >= HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
3287     {
3288       nh = (HOST_WIDE_INT) 1 << (pow - HOST_BITS_PER_WIDE_INT);
3289       nl = 0;
3290     }
3291   else
3292     {
3293       nh = 0;
3294       nl = (unsigned HOST_WIDE_INT) 1 << pow;
3295     }
3296   div_and_round_double (TRUNC_DIV_EXPR, 1, nl, nh, d, (HOST_WIDE_INT) 0,
3297                         &mlow_lo, &mlow_hi, &dummy1, &dummy2);
3298
3299   /* mhigh = (2^(N + lgup) + 2^N + lgup - precision)/d */
3300   if (pow2 >= HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
3301     nh |= (HOST_WIDE_INT) 1 << (pow2 - HOST_BITS_PER_WIDE_INT);
3302   else
3303     nl |= (unsigned HOST_WIDE_INT) 1 << pow2;
3304   div_and_round_double (TRUNC_DIV_EXPR, 1, nl, nh, d, (HOST_WIDE_INT) 0,
3305                         &mhigh_lo, &mhigh_hi, &dummy1, &dummy2);
3306
3307   gcc_assert (!mhigh_hi || nh - d < d);
3308   gcc_assert (mhigh_hi <= 1 && mlow_hi <= 1);
3309   /* Assert that mlow < mhigh.  */
3310   gcc_assert (mlow_hi < mhigh_hi
3311               || (mlow_hi == mhigh_hi && mlow_lo < mhigh_lo));
3312
3313   /* If precision == N, then mlow, mhigh exceed 2^N
3314      (but they do not exceed 2^(N+1)).  */
3315
3316   /* Reduce to lowest terms.  */
3317   for (post_shift = lgup; post_shift > 0; post_shift--)
3318     {
3319       unsigned HOST_WIDE_INT ml_lo = (mlow_hi << (HOST_BITS_PER_WIDE_INT - 1)) | (mlow_lo >> 1);
3320       unsigned HOST_WIDE_INT mh_lo = (mhigh_hi << (HOST_BITS_PER_WIDE_INT - 1)) | (mhigh_lo >> 1);
3321       if (ml_lo >= mh_lo)
3322         break;
3323
3324       mlow_hi = 0;
3325       mlow_lo = ml_lo;
3326       mhigh_hi = 0;
3327       mhigh_lo = mh_lo;
3328     }
3329
3330   *post_shift_ptr = post_shift;
3331   *lgup_ptr = lgup;
3332   if (n < HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
3333     {
3334       unsigned HOST_WIDE_INT mask = ((unsigned HOST_WIDE_INT) 1 << n) - 1;
3335       *multiplier_ptr = GEN_INT (mhigh_lo & mask);
3336       return mhigh_lo >= mask;
3337     }
3338   else
3339     {
3340       *multiplier_ptr = GEN_INT (mhigh_lo);
3341       return mhigh_hi;
3342     }
3343 }
3344
3345 /* Compute the inverse of X mod 2**n, i.e., find Y such that X * Y is
3346    congruent to 1 (mod 2**N).  */
3347
3348 static unsigned HOST_WIDE_INT
3349 invert_mod2n (unsigned HOST_WIDE_INT x, int n)
3350 {
3351   /* Solve x*y == 1 (mod 2^n), where x is odd.  Return y.  */
3352
3353   /* The algorithm notes that the choice y = x satisfies
3354      x*y == 1 mod 2^3, since x is assumed odd.
3355      Each iteration doubles the number of bits of significance in y.  */
3356
3357   unsigned HOST_WIDE_INT mask;
3358   unsigned HOST_WIDE_INT y = x;
3359   int nbit = 3;
3360
3361   mask = (n == HOST_BITS_PER_WIDE_INT
3362           ? ~(unsigned HOST_WIDE_INT) 0
3363           : ((unsigned HOST_WIDE_INT) 1 << n) - 1);
3364
3365   while (nbit < n)
3366     {
3367       y = y * (2 - x*y) & mask;         /* Modulo 2^N */
3368       nbit *= 2;
3369     }
3370   return y;
3371 }
3372
3373 /* Emit code to adjust ADJ_OPERAND after multiplication of wrong signedness
3374    flavor of OP0 and OP1.  ADJ_OPERAND is already the high half of the
3375    product OP0 x OP1.  If UNSIGNEDP is nonzero, adjust the signed product
3376    to become unsigned, if UNSIGNEDP is zero, adjust the unsigned product to
3377    become signed.
3378
3379    The result is put in TARGET if that is convenient.
3380
3381    MODE is the mode of operation.  */
3382
3383 rtx
3384 expand_mult_highpart_adjust (enum machine_mode mode, rtx adj_operand, rtx op0,
3385                              rtx op1, rtx target, int unsignedp)
3386 {
3387   rtx tem;
3388   enum rtx_code adj_code = unsignedp ? PLUS : MINUS;
3389
3390   tem = expand_shift (RSHIFT_EXPR, mode, op0,
3391                       build_int_cst (NULL_TREE, GET_MODE_BITSIZE (mode) - 1),
3392                       NULL_RTX, 0);
3393   tem = expand_and (mode, tem, op1, NULL_RTX);
3394   adj_operand
3395     = force_operand (gen_rtx_fmt_ee (adj_code, mode, adj_operand, tem),
3396                      adj_operand);
3397
3398   tem = expand_shift (RSHIFT_EXPR, mode, op1,
3399                       build_int_cst (NULL_TREE, GET_MODE_BITSIZE (mode) - 1),
3400                       NULL_RTX, 0);
3401   tem = expand_and (mode, tem, op0, NULL_RTX);
3402   target = force_operand (gen_rtx_fmt_ee (adj_code, mode, adj_operand, tem),
3403                           target);
3404
3405   return target;
3406 }
3407
3408 /* Subroutine of expand_mult_highpart.  Return the MODE high part of OP.  */
3409
3410 static rtx
3411 extract_high_half (enum machine_mode mode, rtx op)
3412 {
3413   enum machine_mode wider_mode;
3414
3415   if (mode == word_mode)
3416     return gen_highpart (mode, op);
3417
3418   gcc_assert (!SCALAR_FLOAT_MODE_P (mode));
3419
3420   wider_mode = GET_MODE_WIDER_MODE (mode);
3421   op = expand_shift (RSHIFT_EXPR, wider_mode, op,
3422                      build_int_cst (NULL_TREE, GET_MODE_BITSIZE (mode)), 0, 1);
3423   return convert_modes (mode, wider_mode, op, 0);
3424 }
3425
3426 /* Like expand_mult_highpart, but only consider using a multiplication
3427    optab.  OP1 is an rtx for the constant operand.  */
3428
3429 static rtx
3430 expand_mult_highpart_optab (enum machine_mode mode, rtx op0, rtx op1,
3431                             rtx target, int unsignedp, int max_cost)
3432 {
3433   rtx narrow_op1 = gen_int_mode (INTVAL (op1), mode);
3434   enum machine_mode wider_mode;
3435   optab moptab;
3436   rtx tem;
3437   int size;
3438
3439   gcc_assert (!SCALAR_FLOAT_MODE_P (mode));
3440
3441   wider_mode = GET_MODE_WIDER_MODE (mode);
3442   size = GET_MODE_BITSIZE (mode);
3443
3444   /* Firstly, try using a multiplication insn that only generates the needed
3445      high part of the product, and in the sign flavor of unsignedp.  */
3446   if (mul_highpart_cost[mode] < max_cost)
3447     {
3448       moptab = unsignedp ? umul_highpart_optab : smul_highpart_optab;
3449       tem = expand_binop (mode, moptab, op0, narrow_op1, target,
3450                           unsignedp, OPTAB_DIRECT);
3451       if (tem)
3452         return tem;
3453     }
3454
3455   /* Secondly, same as above, but use sign flavor opposite of unsignedp.
3456      Need to adjust the result after the multiplication.  */
3457   if (size - 1 < BITS_PER_WORD
3458       && (mul_highpart_cost[mode] + 2 * shift_cost[mode][size-1]
3459           + 4 * add_cost[mode] < max_cost))
3460     {
3461       moptab = unsignedp ? smul_highpart_optab : umul_highpart_optab;
3462       tem = expand_binop (mode, moptab, op0, narrow_op1, target,
3463                           unsignedp, OPTAB_DIRECT);
3464       if (tem)
3465         /* We used the wrong signedness.  Adjust the result.  */
3466         return expand_mult_highpart_adjust (mode, tem, op0, narrow_op1,
3467                                             tem, unsignedp);
3468     }
3469
3470   /* Try widening multiplication.  */
3471   moptab = unsignedp ? umul_widen_optab : smul_widen_optab;
3472   if (moptab->handlers[wider_mode].insn_code != CODE_FOR_nothing
3473       && mul_widen_cost[wider_mode] < max_cost)
3474     {
3475       tem = expand_binop (wider_mode, moptab, op0, narrow_op1, 0,
3476                           unsignedp, OPTAB_WIDEN);
3477       if (tem)
3478         return extract_high_half (mode, tem);
3479     }
3480
3481   /* Try widening the mode and perform a non-widening multiplication.  */
3482   if (smul_optab->handlers[wider_mode].insn_code != CODE_FOR_nothing
3483       && size - 1 < BITS_PER_WORD
3484       && mul_cost[wider_mode] + shift_cost[mode][size-1] < max_cost)
3485     {
3486       rtx insns, wop0, wop1;
3487
3488       /* We need to widen the operands, for example to ensure the
3489          constant multiplier is correctly sign or zero extended.
3490          Use a sequence to clean-up any instructions emitted by
3491          the conversions if things don't work out.  */
3492       start_sequence ();
3493       wop0 = convert_modes (wider_mode, mode, op0, unsignedp);
3494       wop1 = convert_modes (wider_mode, mode, op1, unsignedp);
3495       tem = expand_binop (wider_mode, smul_optab, wop0, wop1, 0,
3496                           unsignedp, OPTAB_WIDEN);
3497       insns = get_insns ();
3498       end_sequence ();
3499
3500       if (tem)
3501         {
3502           emit_insn (insns);
3503           return extract_high_half (mode, tem);
3504         }
3505     }
3506
3507   /* Try widening multiplication of opposite signedness, and adjust.  */
3508   moptab = unsignedp ? smul_widen_optab : umul_widen_optab;
3509   if (moptab->handlers[wider_mode].insn_code != CODE_FOR_nothing
3510       && size - 1 < BITS_PER_WORD
3511       && (mul_widen_cost[wider_mode] + 2 * shift_cost[mode][size-1]
3512           + 4 * add_cost[mode] < max_cost))
3513     {
3514       tem = expand_binop (wider_mode, moptab, op0, narrow_op1,
3515                           NULL_RTX, ! unsignedp, OPTAB_WIDEN);
3516       if (tem != 0)
3517         {
3518           tem = extract_high_half (mode, tem);
3519           /* We used the wrong signedness.  Adjust the result.  */
3520           return expand_mult_highpart_adjust (mode, tem, op0, narrow_op1,
3521                                               target, unsignedp);
3522         }
3523     }
3524
3525   return 0;
3526 }
3527
3528 /* Emit code to multiply OP0 and OP1 (where OP1 is an integer constant),
3529    putting the high half of the result in TARGET if that is convenient,
3530    and return where the result is.  If the operation can not be performed,
3531    0 is returned.
3532
3533    MODE is the mode of operation and result.
3534
3535    UNSIGNEDP nonzero means unsigned multiply.
3536
3537    MAX_COST is the total allowed cost for the expanded RTL.  */
3538
3539 static rtx
3540 expand_mult_highpart (enum machine_mode mode, rtx op0, rtx op1,
3541                       rtx target, int unsignedp, int max_cost)
3542 {
3543   enum machine_mode wider_mode = GET_MODE_WIDER_MODE (mode);
3544   unsigned HOST_WIDE_INT cnst1;
3545   int extra_cost;
3546   bool sign_adjust = false;
3547   enum mult_variant variant;
3548   struct algorithm alg;
3549   rtx tem;
3550
3551   gcc_assert (!SCALAR_FLOAT_MODE_P (mode));
3552   /* We can't support modes wider than HOST_BITS_PER_INT.  */
3553   gcc_assert (GET_MODE_BITSIZE (mode) <= HOST_BITS_PER_WIDE_INT);
3554
3555   cnst1 = INTVAL (op1) & GET_MODE_MASK (mode);
3556
3557   /* We can't optimize modes wider than BITS_PER_WORD. 
3558      ??? We might be able to perform double-word arithmetic if 
3559      mode == word_mode, however all the cost calculations in
3560      synth_mult etc. assume single-word operations.  */
3561   if (GET_MODE_BITSIZE (wider_mode) > BITS_PER_WORD)
3562     return expand_mult_highpart_optab (mode, op0, op1, target,
3563                                        unsignedp, max_cost);
3564
3565   extra_cost = shift_cost[mode][GET_MODE_BITSIZE (mode) - 1];
3566
3567   /* Check whether we try to multiply by a negative constant.  */
3568   if (!unsignedp && ((cnst1 >> (GET_MODE_BITSIZE (mode) - 1)) & 1))
3569     {
3570       sign_adjust = true;
3571       extra_cost += add_cost[mode];
3572     }
3573
3574   /* See whether shift/add multiplication is cheap enough.  */
3575   if (choose_mult_variant (wider_mode, cnst1, &alg, &variant,
3576                            max_cost - extra_cost))
3577     {
3578       /* See whether the specialized multiplication optabs are
3579          cheaper than the shift/add version.  */
3580       tem = expand_mult_highpart_optab (mode, op0, op1, target, unsignedp,
3581                                         alg.cost.cost + extra_cost);
3582       if (tem)
3583         return tem;
3584
3585       tem = convert_to_mode (wider_mode, op0, unsignedp);
3586       tem = expand_mult_const (wider_mode, tem, cnst1, 0, &alg, variant);
3587       tem = extract_high_half (mode, tem);
3588
3589       /* Adjust result for signedness.  */
3590       if (sign_adjust)
3591         tem = force_operand (gen_rtx_MINUS (mode, tem, op0), tem);
3592
3593       return tem;
3594     }
3595   return expand_mult_highpart_optab (mode, op0, op1, target,
3596                                      unsignedp, max_cost);
3597 }
3598
3599
3600 /* Expand signed modulus of OP0 by a power of two D in mode MODE.  */
3601
3602 static rtx
3603 expand_smod_pow2 (enum machine_mode mode, rtx op0, HOST_WIDE_INT d)
3604 {
3605   unsigned HOST_WIDE_INT masklow, maskhigh;
3606   rtx result, temp, shift, label;
3607   int logd;
3608
3609   logd = floor_log2 (d);
3610   result = gen_reg_rtx (mode);
3611
3612   /* Avoid conditional branches when they're expensive.  */
3613   if (BRANCH_COST >= 2
3614       && !optimize_size)
3615     {
3616       rtx signmask = emit_store_flag (result, LT, op0, const0_rtx,
3617                                       mode, 0, -1);
3618       if (signmask)
3619         {
3620           signmask = force_reg (mode, signmask);
3621           masklow = ((HOST_WIDE_INT) 1 << logd) - 1;
3622           shift = GEN_INT (GET_MODE_BITSIZE (mode) - logd);
3623
3624           /* Use the rtx_cost of a LSHIFTRT instruction to determine
3625              which instruction sequence to use.  If logical right shifts
3626              are expensive the use 2 XORs, 2 SUBs and an AND, otherwise
3627              use a LSHIFTRT, 1 ADD, 1 SUB and an AND.  */
3628
3629           temp = gen_rtx_LSHIFTRT (mode, result, shift);
3630           if (lshr_optab->handlers[mode].insn_code == CODE_FOR_nothing
3631               || rtx_cost (temp, SET) > COSTS_N_INSNS (2))
3632             {
3633               temp = expand_binop (mode, xor_optab, op0, signmask,
3634                                    NULL_RTX, 1, OPTAB_LIB_WIDEN);
3635               temp = expand_binop (mode, sub_optab, temp, signmask,
3636                                    NULL_RTX, 1, OPTAB_LIB_WIDEN);
3637               temp = expand_binop (mode, and_optab, temp, GEN_INT (masklow),
3638                                    NULL_RTX, 1, OPTAB_LIB_WIDEN);
3639               temp = expand_binop (mode, xor_optab, temp, signmask,
3640                                    NULL_RTX, 1, OPTAB_LIB_WIDEN);
3641               temp = expand_binop (mode, sub_optab, temp, signmask,
3642                                    NULL_RTX, 1, OPTAB_LIB_WIDEN);
3643             }
3644           else
3645             {
3646               signmask = expand_binop (mode, lshr_optab, signmask, shift,
3647                                        NULL_RTX, 1, OPTAB_LIB_WIDEN);
3648               signmask = force_reg (mode, signmask);
3649
3650               temp = expand_binop (mode, add_optab, op0, signmask,
3651                                    NULL_RTX, 1, OPTAB_LIB_WIDEN);
3652               temp = expand_binop (mode, and_optab, temp, GEN_INT (masklow),
3653                                    NULL_RTX, 1, OPTAB_LIB_WIDEN);
3654               temp = expand_binop (mode, sub_optab, temp, signmask,
3655                                    NULL_RTX, 1, OPTAB_LIB_WIDEN);
3656             }
3657           return temp;
3658         }
3659     }
3660
3661   /* Mask contains the mode's signbit and the significant bits of the
3662      modulus.  By including the signbit in the operation, many targets
3663      can avoid an explicit compare operation in the following comparison
3664      against zero.  */
3665
3666   masklow = ((HOST_WIDE_INT) 1 << logd) - 1;
3667   if (GET_MODE_BITSIZE (mode) <= HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
3668     {
3669       masklow |= (HOST_WIDE_INT) -1 << (GET_MODE_BITSIZE (mode) - 1);
3670       maskhigh = -1;
3671     }
3672   else
3673     maskhigh = (HOST_WIDE_INT) -1
3674                  << (GET_MODE_BITSIZE (mode) - HOST_BITS_PER_WIDE_INT - 1);
3675
3676   temp = expand_binop (mode, and_optab, op0,
3677                        immed_double_const (masklow, maskhigh, mode),
3678                        result, 1, OPTAB_LIB_WIDEN);
3679   if (temp != result)
3680     emit_move_insn (result, temp);
3681
3682   label = gen_label_rtx ();
3683   do_cmp_and_jump (result, const0_rtx, GE, mode, label);
3684
3685   temp = expand_binop (mode, sub_optab, result, const1_rtx, result,
3686                        0, OPTAB_LIB_WIDEN);
3687   masklow = (HOST_WIDE_INT) -1 << logd;
3688   maskhigh = -1;
3689   temp = expand_binop (mode, ior_optab, temp,
3690                        immed_double_const (masklow, maskhigh, mode),
3691                        result, 1, OPTAB_LIB_WIDEN);
3692   temp = expand_binop (mode, add_optab, temp, const1_rtx, result,
3693                        0, OPTAB_LIB_WIDEN);
3694   if (temp != result)
3695     emit_move_insn (result, temp);
3696   emit_label (label);
3697   return result;
3698 }
3699
3700 /* Expand signed division of OP0 by a power of two D in mode MODE.
3701    This routine is only called for positive values of D.  */
3702
3703 static rtx
3704 expand_sdiv_pow2 (enum machine_mode mode, rtx op0, HOST_WIDE_INT d)
3705 {
3706   rtx temp, label;
3707   tree shift;
3708   int logd;
3709
3710   logd = floor_log2 (d);
3711   shift = build_int_cst (NULL_TREE, logd);
3712
3713   if (d == 2 && BRANCH_COST >= 1)
3714     {
3715       temp = gen_reg_rtx (mode);
3716       temp = emit_store_flag (temp, LT, op0, const0_rtx, mode, 0, 1);
3717       temp = expand_binop (mode, add_optab, temp, op0, NULL_RTX,
3718                            0, OPTAB_LIB_WIDEN);
3719       return expand_shift (RSHIFT_EXPR, mode, temp, shift, NULL_RTX, 0);
3720     }
3721
3722 #ifdef HAVE_conditional_move
3723   if (BRANCH_COST >= 2)
3724     {
3725       rtx temp2;
3726
3727       /* ??? emit_conditional_move forces a stack adjustment via
3728          compare_from_rtx so, if the sequence is discarded, it will
3729          be lost.  Do it now instead.  */
3730       do_pending_stack_adjust ();
3731
3732       start_sequence ();
3733       temp2 = copy_to_mode_reg (mode, op0);
3734       temp = expand_binop (mode, add_optab, temp2, GEN_INT (d-1),
3735                            NULL_RTX, 0, OPTAB_LIB_WIDEN);
3736       temp = force_reg (mode, temp);
3737
3738       /* Construct "temp2 = (temp2 < 0) ? temp : temp2".  */
3739       temp2 = emit_conditional_move (temp2, LT, temp2, const0_rtx,
3740                                      mode, temp, temp2, mode, 0);
3741       if (temp2)
3742         {
3743           rtx seq = get_insns ();
3744           end_sequence ();
3745           emit_insn (seq);
3746           return expand_shift (RSHIFT_EXPR, mode, temp2, shift, NULL_RTX, 0);
3747         }
3748       end_sequence ();
3749     }
3750 #endif
3751
3752   if (BRANCH_COST >= 2)
3753     {
3754       int ushift = GET_MODE_BITSIZE (mode) - logd;
3755
3756       temp = gen_reg_rtx (mode);
3757       temp = emit_store_flag (temp, LT, op0, const0_rtx, mode, 0, -1);
3758       if (shift_cost[mode][ushift] > COSTS_N_INSNS (1))
3759         temp = expand_binop (mode, and_optab, temp, GEN_INT (d - 1),
3760                              NULL_RTX, 0, OPTAB_LIB_WIDEN);
3761       else
3762         temp = expand_shift (RSHIFT_EXPR, mode, temp,
3763                              build_int_cst (NULL_TREE, ushift),
3764                              NULL_RTX, 1);
3765       temp = expand_binop (mode, add_optab, temp, op0, NULL_RTX,
3766                            0, OPTAB_LIB_WIDEN);
3767       return expand_shift (RSHIFT_EXPR, mode, temp, shift, NULL_RTX, 0);
3768     }
3769
3770   label = gen_label_rtx ();
3771   temp = copy_to_mode_reg (mode, op0);
3772   do_cmp_and_jump (temp, const0_rtx, GE, mode, label);
3773   expand_inc (temp, GEN_INT (d - 1));
3774   emit_label (label);
3775   return expand_shift (RSHIFT_EXPR, mode, temp, shift, NULL_RTX, 0);
3776 }
3777 \f
3778 /* Emit the code to divide OP0 by OP1, putting the result in TARGET
3779    if that is convenient, and returning where the result is.
3780    You may request either the quotient or the remainder as the result;
3781    specify REM_FLAG nonzero to get the remainder.
3782
3783    CODE is the expression code for which kind of division this is;
3784    it controls how rounding is done.  MODE is the machine mode to use.
3785    UNSIGNEDP nonzero means do unsigned division.  */
3786
3787 /* ??? For CEIL_MOD_EXPR, can compute incorrect remainder with ANDI
3788    and then correct it by or'ing in missing high bits
3789    if result of ANDI is nonzero.
3790    For ROUND_MOD_EXPR, can use ANDI and then sign-extend the result.
3791    This could optimize to a bfexts instruction.
3792    But C doesn't use these operations, so their optimizations are
3793    left for later.  */
3794 /* ??? For modulo, we don't actually need the highpart of the first product,
3795    the low part will do nicely.  And for small divisors, the second multiply
3796    can also be a low-part only multiply or even be completely left out.
3797    E.g. to calculate the remainder of a division by 3 with a 32 bit
3798    multiply, multiply with 0x55555556 and extract the upper two bits;
3799    the result is exact for inputs up to 0x1fffffff.
3800    The input range can be reduced by using cross-sum rules.
3801    For odd divisors >= 3, the following table gives right shift counts
3802    so that if a number is shifted by an integer multiple of the given
3803    amount, the remainder stays the same:
3804    2, 4, 3, 6, 10, 12, 4, 8, 18, 6, 11, 20, 18, 0, 5, 10, 12, 0, 12, 20,
3805    14, 12, 23, 21, 8, 0, 20, 18, 0, 0, 6, 12, 0, 22, 0, 18, 20, 30, 0, 0,
3806    0, 8, 0, 11, 12, 10, 36, 0, 30, 0, 0, 12, 0, 0, 0, 0, 44, 12, 24, 0,
3807    20, 0, 7, 14, 0, 18, 36, 0, 0, 46, 60, 0, 42, 0, 15, 24, 20, 0, 0, 33,
3808    0, 20, 0, 0, 18, 0, 60, 0, 0, 0, 0, 0, 40, 18, 0, 0, 12
3809
3810    Cross-sum rules for even numbers can be derived by leaving as many bits
3811    to the right alone as the divisor has zeros to the right.
3812    E.g. if x is an unsigned 32 bit number:
3813    (x mod 12) == (((x & 1023) + ((x >> 8) & ~3)) * 0x15555558 >> 2 * 3) >> 28
3814    */
3815
3816 rtx
3817 expand_divmod (int rem_flag, enum tree_code code, enum machine_mode mode,
3818                rtx op0, rtx op1, rtx target, int unsignedp)
3819 {
3820   enum machine_mode compute_mode;
3821   rtx tquotient;
3822   rtx quotient = 0, remainder = 0;
3823   rtx last;
3824   int size;
3825   rtx insn, set;
3826   optab optab1, optab2;
3827   int op1_is_constant, op1_is_pow2 = 0;
3828   int max_cost, extra_cost;
3829   static HOST_WIDE_INT last_div_const = 0;
3830   static HOST_WIDE_INT ext_op1;
3831
3832   op1_is_constant = GET_CODE (op1) == CONST_INT;
3833   if (op1_is_constant)
3834     {
3835       ext_op1 = INTVAL (op1);
3836       if (unsignedp)
3837         ext_op1 &= GET_MODE_MASK (mode);
3838       op1_is_pow2 = ((EXACT_POWER_OF_2_OR_ZERO_P (ext_op1)
3839                      || (! unsignedp && EXACT_POWER_OF_2_OR_ZERO_P (-ext_op1))));
3840     }
3841
3842   /*
3843      This is the structure of expand_divmod:
3844
3845      First comes code to fix up the operands so we can perform the operations
3846      correctly and efficiently.
3847
3848      Second comes a switch statement with code specific for each rounding mode.
3849      For some special operands this code emits all RTL for the desired
3850      operation, for other cases, it generates only a quotient and stores it in
3851      QUOTIENT.  The case for trunc division/remainder might leave quotient = 0,
3852      to indicate that it has not done anything.
3853
3854      Last comes code that finishes the operation.  If QUOTIENT is set and
3855      REM_FLAG is set, the remainder is computed as OP0 - QUOTIENT * OP1.  If
3856      QUOTIENT is not set, it is computed using trunc rounding.
3857
3858      We try to generate special code for division and remainder when OP1 is a
3859      constant.  If |OP1| = 2**n we can use shifts and some other fast
3860      operations.  For other values of OP1, we compute a carefully selected
3861      fixed-point approximation m = 1/OP1, and generate code that multiplies OP0
3862      by m.
3863
3864      In all cases but EXACT_DIV_EXPR, this multiplication requires the upper
3865      half of the product.  Different strategies for generating the product are
3866      implemented in expand_mult_highpart.
3867
3868      If what we actually want is the remainder, we generate that by another
3869      by-constant multiplication and a subtraction.  */
3870
3871   /* We shouldn't be called with OP1 == const1_rtx, but some of the
3872      code below will malfunction if we are, so check here and handle
3873      the special case if so.  */
3874   if (op1 == const1_rtx)
3875     return rem_flag ? const0_rtx : op0;
3876
3877     /* When dividing by -1, we could get an overflow.
3878      negv_optab can handle overflows.  */
3879   if (! unsignedp && op1 == constm1_rtx)
3880     {
3881       if (rem_flag)
3882         return const0_rtx;
3883       return expand_unop (mode, flag_trapv && GET_MODE_CLASS(mode) == MODE_INT
3884                           ? negv_optab : neg_optab, op0, target, 0);
3885     }
3886
3887   if (target
3888       /* Don't use the function value register as a target
3889          since we have to read it as well as write it,
3890          and function-inlining gets confused by this.  */
3891       && ((REG_P (target) && REG_FUNCTION_VALUE_P (target))
3892           /* Don't clobber an operand while doing a multi-step calculation.  */
3893           || ((rem_flag || op1_is_constant)
3894               && (reg_mentioned_p (target, op0)
3895                   || (MEM_P (op0) && MEM_P (target))))
3896           || reg_mentioned_p (target, op1)
3897           || (MEM_P (op1) && MEM_P (target))))
3898     target = 0;
3899
3900   /* Get the mode in which to perform this computation.  Normally it will
3901      be MODE, but sometimes we can't do the desired operation in MODE.
3902      If so, pick a wider mode in which we can do the operation.  Convert
3903      to that mode at the start to avoid repeated conversions.
3904
3905      First see what operations we need.  These depend on the expression
3906      we are evaluating.  (We assume that divxx3 insns exist under the
3907      same conditions that modxx3 insns and that these insns don't normally
3908      fail.  If these assumptions are not correct, we may generate less
3909      efficient code in some cases.)
3910
3911      Then see if we find a mode in which we can open-code that operation
3912      (either a division, modulus, or shift).  Finally, check for the smallest
3913      mode for which we can do the operation with a library call.  */
3914
3915   /* We might want to refine this now that we have division-by-constant
3916      optimization.  Since expand_mult_highpart tries so many variants, it is
3917      not straightforward to generalize this.  Maybe we should make an array
3918      of possible modes in init_expmed?  Save this for GCC 2.7.  */
3919
3920   optab1 = ((op1_is_pow2 && op1 != const0_rtx)
3921             ? (unsignedp ? lshr_optab : ashr_optab)
3922             : (unsignedp ? udiv_optab : sdiv_optab));
3923   optab2 = ((op1_is_pow2 && op1 != const0_rtx)
3924             ? optab1
3925             : (unsignedp ? udivmod_optab : sdivmod_optab));
3926
3927   for (compute_mode = mode; compute_mode != VOIDmode;
3928        compute_mode = GET_MODE_WIDER_MODE (compute_mode))
3929     if (optab1->handlers[compute_mode].insn_code != CODE_FOR_nothing
3930         || optab2->handlers[compute_mode].insn_code != CODE_FOR_nothing)
3931       break;
3932
3933   if (compute_mode == VOIDmode)
3934     for (compute_mode = mode; compute_mode != VOIDmode;
3935          compute_mode = GET_MODE_WIDER_MODE (compute_mode))
3936       if (optab1->handlers[compute_mode].libfunc
3937           || optab2->handlers[compute_mode].libfunc)
3938         break;
3939
3940   /* If we still couldn't find a mode, use MODE, but expand_binop will
3941      probably die.  */
3942   if (compute_mode == VOIDmode)
3943     compute_mode = mode;
3944
3945   if (target && GET_MODE (target) == compute_mode)
3946     tquotient = target;
3947   else
3948     tquotient = gen_reg_rtx (compute_mode);
3949
3950   size = GET_MODE_BITSIZE (compute_mode);
3951 #if 0
3952   /* It should be possible to restrict the precision to GET_MODE_BITSIZE
3953      (mode), and thereby get better code when OP1 is a constant.  Do that
3954      later.  It will require going over all usages of SIZE below.  */
3955   size = GET_MODE_BITSIZE (mode);
3956 #endif
3957
3958   /* Only deduct something for a REM if the last divide done was
3959      for a different constant.   Then set the constant of the last
3960      divide.  */
3961   max_cost = unsignedp ? udiv_cost[compute_mode] : sdiv_cost[compute_mode];
3962   if (rem_flag && ! (last_div_const != 0 && op1_is_constant
3963                      && INTVAL (op1) == last_div_const))
3964     max_cost -= mul_cost[compute_mode] + add_cost[compute_mode];
3965
3966   last_div_const = ! rem_flag && op1_is_constant ? INTVAL (op1) : 0;
3967
3968   /* Now convert to the best mode to use.  */
3969   if (compute_mode != mode)
3970     {
3971       op0 = convert_modes (compute_mode, mode, op0, unsignedp);
3972       op1 = convert_modes (compute_mode, mode, op1, unsignedp);
3973
3974       /* convert_modes may have placed op1 into a register, so we
3975          must recompute the following.  */
3976       op1_is_constant = GET_CODE (op1) == CONST_INT;
3977       op1_is_pow2 = (op1_is_constant
3978                      && ((EXACT_POWER_OF_2_OR_ZERO_P (INTVAL (op1))
3979                           || (! unsignedp
3980                               && EXACT_POWER_OF_2_OR_ZERO_P (-INTVAL (op1)))))) ;
3981     }
3982
3983   /* If one of the operands is a volatile MEM, copy it into a register.  */
3984
3985   if (MEM_P (op0) && MEM_VOLATILE_P (op0))
3986     op0 = force_reg (compute_mode, op0);
3987   if (MEM_P (op1) && MEM_VOLATILE_P (op1))
3988     op1 = force_reg (compute_mode, op1);
3989
3990   /* If we need the remainder or if OP1 is constant, we need to
3991      put OP0 in a register in case it has any queued subexpressions.  */
3992   if (rem_flag || op1_is_constant)
3993     op0 = force_reg (compute_mode, op0);
3994
3995   last = get_last_insn ();
3996
3997   /* Promote floor rounding to trunc rounding for unsigned operations.  */
3998   if (unsignedp)
3999     {
4000       if (code == FLOOR_DIV_EXPR)
4001         code = TRUNC_DIV_EXPR;
4002       if (code == FLOOR_MOD_EXPR)
4003         code = TRUNC_MOD_EXPR;
4004       if (code == EXACT_DIV_EXPR && op1_is_pow2)
4005         code = TRUNC_DIV_EXPR;
4006     }
4007
4008   if (op1 != const0_rtx)
4009     switch (code)
4010       {
4011       case TRUNC_MOD_EXPR:
4012       case TRUNC_DIV_EXPR:
4013         if (op1_is_constant)
4014           {
4015             if (unsignedp)
4016               {
4017                 unsigned HOST_WIDE_INT mh;
4018                 int pre_shift, post_shift;
4019                 int dummy;
4020                 rtx ml;
4021                 unsigned HOST_WIDE_INT d = (INTVAL (op1)
4022                                             & GET_MODE_MASK (compute_mode));
4023
4024                 if (EXACT_POWER_OF_2_OR_ZERO_P (d))
4025                   {
4026                     pre_shift = floor_log2 (d);
4027                     if (rem_flag)
4028                       {
4029                         remainder
4030                           = expand_binop (compute_mode, and_optab, op0,
4031                                           GEN_INT (((HOST_WIDE_INT) 1 << pre_shift) - 1),
4032                                           remainder, 1,
4033                                           OPTAB_LIB_WIDEN);
4034                         if (remainder)
4035                           return gen_lowpart (mode, remainder);
4036                       }
4037                     quotient = expand_shift (RSHIFT_EXPR, compute_mode, op0,
4038                                              build_int_cst (NULL_TREE,
4039                                                             pre_shift),
4040                                              tquotient, 1);
4041                   }
4042                 else if (size <= HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
4043                   {
4044                     if (d >= ((unsigned HOST_WIDE_INT) 1 << (size - 1)))
4045                       {
4046                         /* Most significant bit of divisor is set; emit an scc
4047                            insn.  */
4048                         quotient = emit_store_flag (tquotient, GEU, op0, op1,
4049                                                     compute_mode, 1, 1);
4050                         if (quotient == 0)
4051                           goto fail1;
4052                       }
4053                     else
4054                       {
4055                         /* Find a suitable multiplier and right shift count
4056                            instead of multiplying with D.  */
4057
4058                         mh = choose_multiplier (d, size, size,
4059                                                 &ml, &post_shift, &dummy);
4060
4061                         /* If the suggested multiplier is more than SIZE bits,
4062                            we can do better for even divisors, using an
4063                            initial right shift.  */
4064                         if (mh != 0 && (d & 1) == 0)
4065                           {
4066                             pre_shift = floor_log2 (d & -d);
4067                             mh = choose_multiplier (d >> pre_shift, size,
4068                                                     size - pre_shift,
4069                                                     &ml, &post_shift, &dummy);
4070                             gcc_assert (!mh);
4071                           }
4072                         else
4073                           pre_shift = 0;
4074
4075                         if (mh != 0)
4076                           {
4077                             rtx t1, t2, t3, t4;
4078
4079                             if (post_shift - 1 >= BITS_PER_WORD)
4080                               goto fail1;
4081
4082                             extra_cost
4083                               = (shift_cost[compute_mode][post_shift - 1]
4084                                  + shift_cost[compute_mode][1]
4085                                  + 2 * add_cost[compute_mode]);
4086                             t1 = expand_mult_highpart (compute_mode, op0, ml,
4087                                                        NULL_RTX, 1,
4088                                                        max_cost - extra_cost);
4089                             if (t1 == 0)
4090                               goto fail1;
4091                             t2 = force_operand (gen_rtx_MINUS (compute_mode,
4092                                                                op0, t1),
4093                                                 NULL_RTX);
4094                             t3 = expand_shift
4095                               (RSHIFT_EXPR, compute_mode, t2,
4096                                build_int_cst (NULL_TREE, 1),
4097                                NULL_RTX,1);
4098                             t4 = force_operand (gen_rtx_PLUS (compute_mode,
4099                                                               t1, t3),
4100                                                 NULL_RTX);
4101                             quotient = expand_shift
4102                               (RSHIFT_EXPR, compute_mode, t4,
4103                                build_int_cst (NULL_TREE, post_shift - 1),
4104                                tquotient, 1);
4105                           }
4106                         else
4107                           {
4108                             rtx t1, t2;
4109
4110                             if (pre_shift >= BITS_PER_WORD
4111                                 || post_shift >= BITS_PER_WORD)
4112                               goto fail1;
4113
4114                             t1 = expand_shift
4115                               (RSHIFT_EXPR, compute_mode, op0,
4116                                build_int_cst (NULL_TREE, pre_shift),
4117                                NULL_RTX, 1);
4118                             extra_cost
4119                               = (shift_cost[compute_mode][pre_shift]
4120                                  + shift_cost[compute_mode][post_shift]);
4121                             t2 = expand_mult_highpart (compute_mode, t1, ml,
4122                                                        NULL_RTX, 1,
4123                                                        max_cost - extra_cost);
4124                             if (t2 == 0)
4125                               goto fail1;
4126                             quotient = expand_shift
4127                               (RSHIFT_EXPR, compute_mode, t2,
4128                                build_int_cst (NULL_TREE, post_shift),
4129                                tquotient, 1);
4130                           }
4131                       }
4132                   }
4133                 else            /* Too wide mode to use tricky code */
4134                   break;
4135
4136                 insn = get_last_insn ();
4137                 if (insn != last
4138                     && (set = single_set (insn)) != 0
4139                     && SET_DEST (set) == quotient)
4140                   set_unique_reg_note (insn,
4141                                        REG_EQUAL,
4142                                        gen_rtx_UDIV (compute_mode, op0, op1));
4143               }
4144             else                /* TRUNC_DIV, signed */
4145               {
4146                 unsigned HOST_WIDE_INT ml;
4147                 int lgup, post_shift;
4148                 rtx mlr;
4149                 HOST_WIDE_INT d = INTVAL (op1);
4150                 unsigned HOST_WIDE_INT abs_d = d >= 0 ? d : -d;
4151
4152                 /* n rem d = n rem -d */
4153                 if (rem_flag && d < 0)
4154                   {
4155                     d = abs_d;
4156                     op1 = gen_int_mode (abs_d, compute_mode);
4157                   }
4158
4159                 if (d == 1)
4160                   quotient = op0;
4161                 else if (d == -1)
4162                   quotient = expand_unop (compute_mode, neg_optab, op0,
4163                                           tquotient, 0);
4164                 else if (abs_d == (unsigned HOST_WIDE_INT) 1 << (size - 1))
4165                   {
4166                     /* This case is not handled correctly below.  */
4167                     quotient = emit_store_flag (tquotient, EQ, op0, op1,
4168                                                 compute_mode, 1, 1);
4169                     if (quotient == 0)
4170                       goto fail1;
4171                   }
4172                 else if (EXACT_POWER_OF_2_OR_ZERO_P (d)
4173                          && (rem_flag ? smod_pow2_cheap[compute_mode]
4174                                       : sdiv_pow2_cheap[compute_mode])
4175                          /* We assume that cheap metric is true if the
4176                             optab has an expander for this mode.  */
4177                          && (((rem_flag ? smod_optab : sdiv_optab)
4178                               ->handlers[compute_mode].insn_code
4179                               != CODE_FOR_nothing)
4180                              || (sdivmod_optab->handlers[compute_mode]
4181                                  .insn_code != CODE_FOR_nothing)))
4182                   ;
4183                 else if (EXACT_POWER_OF_2_OR_ZERO_P (abs_d))
4184                   {
4185                     if (rem_flag)
4186                       {
4187                         remainder = expand_smod_pow2 (compute_mode, op0, d);
4188                         if (remainder)
4189                           return gen_lowpart (mode, remainder);
4190                       }
4191
4192                     if (sdiv_pow2_cheap[compute_mode]
4193                         && ((sdiv_optab->handlers[compute_mode].insn_code
4194                              != CODE_FOR_nothing)
4195                             || (sdivmod_optab->handlers[compute_mode].insn_code
4196                                 != CODE_FOR_nothing)))
4197                       quotient = expand_divmod (0, TRUNC_DIV_EXPR,
4198                                                 compute_mode, op0,
4199                                                 gen_int_mode (abs_d,
4200                                                               compute_mode),
4201                                                 NULL_RTX, 0);
4202                     else
4203                       quotient = expand_sdiv_pow2 (compute_mode, op0, abs_d);
4204
4205                     /* We have computed OP0 / abs(OP1).  If OP1 is negative,
4206                        negate the quotient.  */
4207                     if (d < 0)
4208                       {
4209                         insn = get_last_insn ();
4210                         if (insn != last
4211                             && (set = single_set (insn)) != 0
4212                             && SET_DEST (set) == quotient
4213                             && abs_d < ((unsigned HOST_WIDE_INT) 1
4214                                         << (HOST_BITS_PER_WIDE_INT - 1)))
4215                           set_unique_reg_note (insn,
4216                                                REG_EQUAL,
4217                                                gen_rtx_DIV (compute_mode,
4218                                                             op0,
4219                                                             GEN_INT
4220                                                             (trunc_int_for_mode
4221                                                              (abs_d,
4222                                                               compute_mode))));
4223
4224                         quotient = expand_unop (compute_mode, neg_optab,
4225                                                 quotient, quotient, 0);
4226                       }
4227                   }
4228                 else if (size <= HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
4229                   {
4230                     choose_multiplier (abs_d, size, size - 1,
4231                                        &mlr, &post_shift, &lgup);
4232                     ml = (unsigned HOST_WIDE_INT) INTVAL (mlr);
4233                     if (ml < (unsigned HOST_WIDE_INT) 1 << (size - 1))
4234                       {
4235                         rtx t1, t2, t3;
4236
4237                         if (post_shift >= BITS_PER_WORD
4238                             || size - 1 >= BITS_PER_WORD)
4239                           goto fail1;
4240
4241                         extra_cost = (shift_cost[compute_mode][post_shift]
4242                                       + shift_cost[compute_mode][size - 1]
4243                                       + add_cost[compute_mode]);
4244                         t1 = expand_mult_highpart (compute_mode, op0, mlr,
4245                                                    NULL_RTX, 0,
4246                                                    max_cost - extra_cost);
4247                         if (t1 == 0)
4248                           goto fail1;
4249                         t2 = expand_shift
4250                           (RSHIFT_EXPR, compute_mode, t1,
4251                            build_int_cst (NULL_TREE, post_shift),
4252                            NULL_RTX, 0);
4253                         t3 = expand_shift
4254                           (RSHIFT_EXPR, compute_mode, op0,
4255                            build_int_cst (NULL_TREE, size - 1),
4256                            NULL_RTX, 0);
4257                         if (d < 0)
4258                           quotient
4259                             = force_operand (gen_rtx_MINUS (compute_mode,
4260                                                             t3, t2),
4261                                              tquotient);
4262                         else
4263                           quotient
4264                             = force_operand (gen_rtx_MINUS (compute_mode,
4265                                                             t2, t3),
4266                                              tquotient);
4267                       }
4268                     else
4269                       {
4270                         rtx t1, t2, t3, t4;
4271
4272                         if (post_shift >= BITS_PER_WORD
4273                             || size - 1 >= BITS_PER_WORD)
4274                           goto fail1;
4275
4276                         ml |= (~(unsigned HOST_WIDE_INT) 0) << (size - 1);
4277                         mlr = gen_int_mode (ml, compute_mode);
4278                         extra_cost = (shift_cost[compute_mode][post_shift]
4279                                       + shift_cost[compute_mode][size - 1]
4280                                       + 2 * add_cost[compute_mode]);
4281                         t1 = expand_mult_highpart (compute_mode, op0, mlr,
4282                                                    NULL_RTX, 0,
4283                                                    max_cost - extra_cost);
4284                         if (t1 == 0)
4285                           goto fail1;
4286                         t2 = force_operand (gen_rtx_PLUS (compute_mode,
4287                                                           t1, op0),
4288                                             NULL_RTX);
4289                         t3 = expand_shift
4290                           (RSHIFT_EXPR, compute_mode, t2,
4291                            build_int_cst (NULL_TREE, post_shift),
4292                            NULL_RTX, 0);
4293                         t4 = expand_shift
4294                           (RSHIFT_EXPR, compute_mode, op0,
4295                            build_int_cst (NULL_TREE, size - 1),
4296                            NULL_RTX, 0);
4297                         if (d < 0)
4298                           quotient
4299                             = force_operand (gen_rtx_MINUS (compute_mode,
4300                                                             t4, t3),
4301                                              tquotient);
4302                         else
4303                           quotient
4304                             = force_operand (gen_rtx_MINUS (compute_mode,
4305                                                             t3, t4),
4306                                              tquotient);
4307                       }
4308                   }
4309                 else            /* Too wide mode to use tricky code */
4310                   break;
4311
4312                 insn = get_last_insn ();
4313                 if (insn != last
4314                     && (set = single_set (insn)) != 0
4315                     && SET_DEST (set) == quotient)
4316                   set_unique_reg_note (insn,
4317                                        REG_EQUAL,
4318                                        gen_rtx_DIV (compute_mode, op0, op1));
4319               }
4320             break;
4321           }
4322       fail1:
4323         delete_insns_since (last);
4324         break;
4325
4326       case FLOOR_DIV_EXPR:
4327       case FLOOR_MOD_EXPR:
4328       /* We will come here only for signed operations.  */
4329         if (op1_is_constant && HOST_BITS_PER_WIDE_INT >= size)
4330           {
4331             unsigned HOST_WIDE_INT mh;
4332             int pre_shift, lgup, post_shift;
4333             HOST_WIDE_INT d = INTVAL (op1);
4334             rtx ml;
4335
4336             if (d > 0)
4337               {
4338                 /* We could just as easily deal with negative constants here,
4339                    but it does not seem worth the trouble for GCC 2.6.  */
4340                 if (EXACT_POWER_OF_2_OR_ZERO_P (d))
4341                   {
4342                     pre_shift = floor_log2 (d);
4343                     if (rem_flag)
4344                       {
4345                         remainder = expand_binop (compute_mode, and_optab, op0,
4346                                                   GEN_INT (((HOST_WIDE_INT) 1 << pre_shift) - 1),
4347                                                   remainder, 0, OPTAB_LIB_WIDEN);
4348                         if (remainder)
4349                           return gen_lowpart (mode, remainder);
4350                       }
4351                     quotient = expand_shift
4352                       (RSHIFT_EXPR, compute_mode, op0,
4353                        build_int_cst (NULL_TREE, pre_shift),
4354                        tquotient, 0);
4355                   }
4356                 else
4357                   {
4358                     rtx t1, t2, t3, t4;
4359
4360                     mh = choose_multiplier (d, size, size - 1,
4361                                             &ml, &post_shift, &lgup);
4362                     gcc_assert (!mh);
4363
4364                     if (post_shift < BITS_PER_WORD
4365                         && size - 1 < BITS_PER_WORD)
4366                       {
4367                         t1 = expand_shift
4368                           (RSHIFT_EXPR, compute_mode, op0,
4369                            build_int_cst (NULL_TREE, size - 1),
4370                            NULL_RTX, 0);
4371                         t2 = expand_binop (compute_mode, xor_optab, op0, t1,
4372                                            NULL_RTX, 0, OPTAB_WIDEN);
4373                         extra_cost = (shift_cost[compute_mode][post_shift]
4374                                       + shift_cost[compute_mode][size - 1]
4375                                       + 2 * add_cost[compute_mode]);
4376                         t3 = expand_mult_highpart (compute_mode, t2, ml,
4377                                                    NULL_RTX, 1,
4378                                                    max_cost - extra_cost);
4379                         if (t3 != 0)
4380                           {
4381                             t4 = expand_shift
4382                               (RSHIFT_EXPR, compute_mode, t3,
4383                                build_int_cst (NULL_TREE, post_shift),
4384                                NULL_RTX, 1);
4385                             quotient = expand_binop (compute_mode, xor_optab,
4386                                                      t4, t1, tquotient, 0,
4387                                                      OPTAB_WIDEN);
4388                           }
4389                       }
4390                   }
4391               }
4392             else
4393               {
4394                 rtx nsign, t1, t2, t3, t4;
4395                 t1 = force_operand (gen_rtx_PLUS (compute_mode,
4396                                                   op0, constm1_rtx), NULL_RTX);
4397                 t2 = expand_binop (compute_mode, ior_optab, op0, t1, NULL_RTX,
4398                                    0, OPTAB_WIDEN);
4399                 nsign = expand_shift
4400                   (RSHIFT_EXPR, compute_mode, t2,
4401                    build_int_cst (NULL_TREE, size - 1),
4402                    NULL_RTX, 0);
4403                 t3 = force_operand (gen_rtx_MINUS (compute_mode, t1, nsign),
4404                                     NULL_RTX);
4405                 t4 = expand_divmod (0, TRUNC_DIV_EXPR, compute_mode, t3, op1,
4406                                     NULL_RTX, 0);
4407                 if (t4)
4408                   {
4409                     rtx t5;
4410                     t5 = expand_unop (compute_mode, one_cmpl_optab, nsign,
4411                                       NULL_RTX, 0);
4412                     quotient = force_operand (gen_rtx_PLUS (compute_mode,
4413                                                             t4, t5),
4414                                               tquotient);
4415                   }
4416               }
4417           }
4418
4419         if (quotient != 0)
4420           break;
4421         delete_insns_since (last);
4422
4423         /* Try using an instruction that produces both the quotient and
4424            remainder, using truncation.  We can easily compensate the quotient
4425            or remainder to get floor rounding, once we have the remainder.
4426            Notice that we compute also the final remainder value here,
4427            and return the result right away.  */
4428         if (target == 0 || GET_MODE (target) != compute_mode)
4429           target = gen_reg_rtx (compute_mode);
4430
4431         if (rem_flag)
4432           {
4433             remainder
4434               = REG_P (target) ? target : gen_reg_rtx (compute_mode);
4435             quotient = gen_reg_rtx (compute_mode);
4436           }
4437         else
4438           {
4439             quotient
4440               = REG_P (target) ? target : gen_reg_rtx (compute_mode);
4441             remainder = gen_reg_rtx (compute_mode);
4442           }
4443
4444         if (expand_twoval_binop (sdivmod_optab, op0, op1,
4445                                  quotient, remainder, 0))
4446           {
4447             /* This could be computed with a branch-less sequence.
4448                Save that for later.  */
4449             rtx tem;
4450             rtx label = gen_label_rtx ();
4451             do_cmp_and_jump (remainder, const0_rtx, EQ, compute_mode, label);
4452             tem = expand_binop (compute_mode, xor_optab, op0, op1,
4453                                 NULL_RTX, 0, OPTAB_WIDEN);
4454             do_cmp_and_jump (tem, const0_rtx, GE, compute_mode, label);
4455             expand_dec (quotient, const1_rtx);
4456             expand_inc (remainder, op1);
4457             emit_label (label);
4458             return gen_lowpart (mode, rem_flag ? remainder : quotient);
4459           }
4460
4461         /* No luck with division elimination or divmod.  Have to do it
4462            by conditionally adjusting op0 *and* the result.  */
4463         {
4464           rtx label1, label2, label3, label4, label5;
4465           rtx adjusted_op0;
4466           rtx tem;
4467
4468           quotient = gen_reg_rtx (compute_mode);
4469           adjusted_op0 = copy_to_mode_reg (compute_mode, op0);
4470           label1 = gen_label_rtx ();
4471           label2 = gen_label_rtx ();
4472           label3 = gen_label_rtx ();
4473           label4 = gen_label_rtx ();
4474           label5 = gen_label_rtx ();
4475           do_cmp_and_jump (op1, const0_rtx, LT, compute_mode, label2);
4476           do_cmp_and_jump (adjusted_op0, const0_rtx, LT, compute_mode, label1);
4477           tem = expand_binop (compute_mode, sdiv_optab, adjusted_op0, op1,
4478                               quotient, 0, OPTAB_LIB_WIDEN);
4479           if (tem != quotient)
4480             emit_move_insn (quotient, tem);
4481           emit_jump_insn (gen_jump (label5));
4482           emit_barrier ();
4483           emit_label (label1);
4484           expand_inc (adjusted_op0, const1_rtx);
4485           emit_jump_insn (gen_jump (label4));
4486           emit_barrier ();
4487           emit_label (label2);
4488           do_cmp_and_jump (adjusted_op0, const0_rtx, GT, compute_mode, label3);
4489           tem = expand_binop (compute_mode, sdiv_optab, adjusted_op0, op1,
4490                               quotient, 0, OPTAB_LIB_WIDEN);
4491           if (tem != quotient)
4492             emit_move_insn (quotient, tem);
4493           emit_jump_insn (gen_jump (label5));
4494           emit_barrier ();
4495           emit_label (label3);
4496           expand_dec (adjusted_op0, const1_rtx);
4497           emit_label (label4);
4498           tem = expand_binop (compute_mode, sdiv_optab, adjusted_op0, op1,
4499                               quotient, 0, OPTAB_LIB_WIDEN);
4500           if (tem != quotient)
4501             emit_move_insn (quotient, tem);
4502           expand_dec (quotient, const1_rtx);
4503           emit_label (label5);
4504         }
4505         break;
4506
4507       case CEIL_DIV_EXPR:
4508       case CEIL_MOD_EXPR:
4509         if (unsignedp)
4510           {
4511             if (op1_is_constant && EXACT_POWER_OF_2_OR_ZERO_P (INTVAL (op1)))
4512               {
4513                 rtx t1, t2, t3;
4514                 unsigned HOST_WIDE_INT d = INTVAL (op1);
4515                 t1 = expand_shift (RSHIFT_EXPR, compute_mode, op0,
4516                                    build_int_cst (NULL_TREE, floor_log2 (d)),
4517                                    tquotient, 1);
4518                 t2 = expand_binop (compute_mode, and_optab, op0,
4519                                    GEN_INT (d - 1),
4520                                    NULL_RTX, 1, OPTAB_LIB_WIDEN);
4521                 t3 = gen_reg_rtx (compute_mode);
4522                 t3 = emit_store_flag (t3, NE, t2, const0_rtx,
4523                                       compute_mode, 1, 1);
4524                 if (t3 == 0)
4525                   {
4526                     rtx lab;
4527                     lab = gen_label_rtx ();
4528                     do_cmp_and_jump (t2, const0_rtx, EQ, compute_mode, lab);
4529                     expand_inc (t1, const1_rtx);
4530                     emit_label (lab);
4531                     quotient = t1;
4532                   }
4533                 else
4534                   quotient = force_operand (gen_rtx_PLUS (compute_mode,
4535                                                           t1, t3),
4536                                             tquotient);
4537                 break;
4538               }
4539
4540             /* Try using an instruction that produces both the quotient and
4541                remainder, using truncation.  We can easily compensate the
4542                quotient or remainder to get ceiling rounding, once we have the
4543                remainder.  Notice that we compute also the final remainder
4544                value here, and return the result right away.  */
4545             if (target == 0 || GET_MODE (target) != compute_mode)
4546               target = gen_reg_rtx (compute_mode);
4547
4548             if (rem_flag)
4549               {
4550                 remainder = (REG_P (target)
4551                              ? target : gen_reg_rtx (compute_mode));
4552                 quotient = gen_reg_rtx (compute_mode);
4553               }
4554             else
4555               {
4556                 quotient = (REG_P (target)
4557                             ? target : gen_reg_rtx (compute_mode));
4558                 remainder = gen_reg_rtx (compute_mode);
4559               }
4560
4561             if (expand_twoval_binop (udivmod_optab, op0, op1, quotient,
4562                                      remainder, 1))
4563               {
4564                 /* This could be computed with a branch-less sequence.
4565                    Save that for later.  */
4566                 rtx label = gen_label_rtx ();
4567                 do_cmp_and_jump (remainder, const0_rtx, EQ,
4568                                  compute_mode, label);
4569                 expand_inc (quotient, const1_rtx);
4570                 expand_dec (remainder, op1);
4571                 emit_label (label);
4572                 return gen_lowpart (mode, rem_flag ? remainder : quotient);
4573               }
4574
4575             /* No luck with division elimination or divmod.  Have to do it
4576                by conditionally adjusting op0 *and* the result.  */
4577             {
4578               rtx label1, label2;
4579               rtx adjusted_op0, tem;
4580
4581               quotient = gen_reg_rtx (compute_mode);
4582               adjusted_op0 = copy_to_mode_reg (compute_mode, op0);
4583               label1 = gen_label_rtx ();
4584               label2 = gen_label_rtx ();
4585               do_cmp_and_jump (adjusted_op0, const0_rtx, NE,
4586                                compute_mode, label1);
4587               emit_move_insn  (quotient, const0_rtx);
4588               emit_jump_insn (gen_jump (label2));
4589               emit_barrier ();
4590               emit_label (label1);
4591               expand_dec (adjusted_op0, const1_rtx);
4592               tem = expand_binop (compute_mode, udiv_optab, adjusted_op0, op1,
4593                                   quotient, 1, OPTAB_LIB_WIDEN);
4594               if (tem != quotient)
4595                 emit_move_insn (quotient, tem);
4596               expand_inc (quotient, const1_rtx);
4597               emit_label (label2);
4598             }
4599           }
4600         else /* signed */
4601           {
4602             if (op1_is_constant && EXACT_POWER_OF_2_OR_ZERO_P (INTVAL (op1))
4603                 && INTVAL (op1) >= 0)
4604               {
4605                 /* This is extremely similar to the code for the unsigned case
4606                    above.  For 2.7 we should merge these variants, but for
4607                    2.6.1 I don't want to touch the code for unsigned since that
4608                    get used in C.  The signed case will only be used by other
4609                    languages (Ada).  */
4610
4611                 rtx t1, t2, t3;
4612                 unsigned HOST_WIDE_INT d = INTVAL (op1);
4613                 t1 = expand_shift (RSHIFT_EXPR, compute_mode, op0,
4614                                    build_int_cst (NULL_TREE, floor_log2 (d)),
4615                                    tquotient, 0);
4616                 t2 = expand_binop (compute_mode, and_optab, op0,
4617                                    GEN_INT (d - 1),
4618                                    NULL_RTX, 1, OPTAB_LIB_WIDEN);
4619                 t3 = gen_reg_rtx (compute_mode);
4620                 t3 = emit_store_flag (t3, NE, t2, const0_rtx,
4621                                       compute_mode, 1, 1);
4622                 if (t3 == 0)
4623                   {
4624                     rtx lab;
4625                     lab = gen_label_rtx ();
4626                     do_cmp_and_jump (t2, const0_rtx, EQ, compute_mode, lab);
4627                     expand_inc (t1, const1_rtx);
4628                     emit_label (lab);
4629                     quotient = t1;
4630                   }
4631                 else
4632                   quotient = force_operand (gen_rtx_PLUS (compute_mode,
4633                                                           t1, t3),
4634                                             tquotient);
4635                 break;
4636               }
4637
4638             /* Try using an instruction that produces both the quotient and
4639                remainder, using truncation.  We can easily compensate the
4640                quotient or remainder to get ceiling rounding, once we have the
4641                remainder.  Notice that we compute also the final remainder
4642                value here, and return the result right away.  */
4643             if (target == 0 || GET_MODE (target) != compute_mode)
4644               target = gen_reg_rtx (compute_mode);
4645             if (rem_flag)
4646               {
4647                 remainder= (REG_P (target)
4648                             ? target : gen_reg_rtx (compute_mode));
4649                 quotient = gen_reg_rtx (compute_mode);
4650               }
4651             else
4652               {
4653                 quotient = (REG_P (target)
4654                             ? target : gen_reg_rtx (compute_mode));
4655                 remainder = gen_reg_rtx (compute_mode);
4656               }
4657
4658             if (expand_twoval_binop (sdivmod_optab, op0, op1, quotient,
4659                                      remainder, 0))
4660               {
4661                 /* This could be computed with a branch-less sequence.
4662                    Save that for later.  */
4663                 rtx tem;
4664                 rtx label = gen_label_rtx ();
4665                 do_cmp_and_jump (remainder, const0_rtx, EQ,
4666                                  compute_mode, label);
4667                 tem = expand_binop (compute_mode, xor_optab, op0, op1,
4668                                     NULL_RTX, 0, OPTAB_WIDEN);
4669                 do_cmp_and_jump (tem, const0_rtx, LT, compute_mode, label);
4670                 expand_inc (quotient, const1_rtx);
4671                 expand_dec (remainder, op1);
4672                 emit_label (label);
4673                 return gen_lowpart (mode, rem_flag ? remainder : quotient);
4674               }
4675
4676             /* No luck with division elimination or divmod.  Have to do it
4677                by conditionally adjusting op0 *and* the result.  */
4678             {
4679               rtx label1, label2, label3, label4, label5;
4680               rtx adjusted_op0;
4681               rtx tem;
4682
4683               quotient = gen_reg_rtx (compute_mode);
4684               adjusted_op0 = copy_to_mode_reg (compute_mode, op0);
4685               label1 = gen_label_rtx ();
4686               label2 = gen_label_rtx ();
4687               label3 = gen_label_rtx ();
4688               label4 = gen_label_rtx ();
4689               label5 = gen_label_rtx ();
4690               do_cmp_and_jump (op1, const0_rtx, LT, compute_mode, label2);
4691               do_cmp_and_jump (adjusted_op0, const0_rtx, GT,
4692                                compute_mode, label1);
4693               tem = expand_binop (compute_mode, sdiv_optab, adjusted_op0, op1,
4694                                   quotient, 0, OPTAB_LIB_WIDEN);
4695               if (tem != quotient)
4696                 emit_move_insn (quotient, tem);
4697               emit_jump_insn (gen_jump (label5));
4698               emit_barrier ();
4699               emit_label (label1);
4700               expand_dec (adjusted_op0, const1_rtx);
4701               emit_jump_insn (gen_jump (label4));
4702               emit_barrier ();
4703               emit_label (label2);
4704               do_cmp_and_jump (adjusted_op0, const0_rtx, LT,
4705                                compute_mode, label3);
4706               tem = expand_binop (compute_mode, sdiv_optab, adjusted_op0, op1,
4707                                   quotient, 0, OPTAB_LIB_WIDEN);
4708               if (tem != quotient)
4709                 emit_move_insn (quotient, tem);
4710               emit_jump_insn (gen_jump (label5));
4711               emit_barrier ();
4712               emit_label (label3);
4713               expand_inc (adjusted_op0, const1_rtx);
4714               emit_label (label4);
4715               tem = expand_binop (compute_mode, sdiv_optab, adjusted_op0, op1,
4716                                   quotient, 0, OPTAB_LIB_WIDEN);
4717               if (tem != quotient)
4718                 emit_move_insn (quotient, tem);
4719               expand_inc (quotient, const1_rtx);
4720               emit_label (label5);
4721             }
4722           }
4723         break;
4724
4725       case EXACT_DIV_EXPR:
4726         if (op1_is_constant && HOST_BITS_PER_WIDE_INT >= size)
4727           {
4728             HOST_WIDE_INT d = INTVAL (op1);
4729             unsigned HOST_WIDE_INT ml;
4730             int pre_shift;
4731             rtx t1;
4732
4733             pre_shift = floor_log2 (d & -d);
4734             ml = invert_mod2n (d >> pre_shift, size);
4735             t1 = expand_shift (RSHIFT_EXPR, compute_mode, op0,
4736                                build_int_cst (NULL_TREE, pre_shift),
4737                                NULL_RTX, unsignedp);
4738             quotient = expand_mult (compute_mode, t1,
4739                                     gen_int_mode (ml, compute_mode),
4740                                     NULL_RTX, 1);
4741
4742             insn = get_last_insn ();
4743             set_unique_reg_note (insn,
4744                                  REG_EQUAL,
4745                                  gen_rtx_fmt_ee (unsignedp ? UDIV : DIV,
4746                                                  compute_mode,
4747                                                  op0, op1));
4748           }
4749         break;
4750
4751       case ROUND_DIV_EXPR:
4752       case ROUND_MOD_EXPR:
4753         if (unsignedp)
4754           {
4755             rtx tem;
4756             rtx label;
4757             label = gen_label_rtx ();
4758             quotient = gen_reg_rtx (compute_mode);
4759             remainder = gen_reg_rtx (compute_mode);
4760             if (expand_twoval_binop (udivmod_optab, op0, op1, quotient, remainder, 1) == 0)
4761               {
4762                 rtx tem;
4763                 quotient = expand_binop (compute_mode, udiv_optab, op0, op1,
4764                                          quotient, 1, OPTAB_LIB_WIDEN);
4765                 tem = expand_mult (compute_mode, quotient, op1, NULL_RTX, 1);
4766                 remainder = expand_binop (compute_mode, sub_optab, op0, tem,
4767                                           remainder, 1, OPTAB_LIB_WIDEN);
4768               }
4769             tem = plus_constant (op1, -1);
4770             tem = expand_shift (RSHIFT_EXPR, compute_mode, tem,
4771                                 build_int_cst (NULL_TREE, 1),
4772                                 NULL_RTX, 1);
4773             do_cmp_and_jump (remainder, tem, LEU, compute_mode, label);
4774             expand_inc (quotient, const1_rtx);
4775             expand_dec (remainder, op1);
4776             emit_label (label);
4777           }
4778         else
4779           {
4780             rtx abs_rem, abs_op1, tem, mask;
4781             rtx label;
4782             label = gen_label_rtx ();
4783             quotient = gen_reg_rtx (compute_mode);
4784             remainder = gen_reg_rtx (compute_mode);
4785             if (expand_twoval_binop (sdivmod_optab, op0, op1, quotient, remainder, 0) == 0)
4786               {
4787                 rtx tem;
4788                 quotient = expand_binop (compute_mode, sdiv_optab, op0, op1,
4789                                          quotient, 0, OPTAB_LIB_WIDEN);
4790                 tem = expand_mult (compute_mode, quotient, op1, NULL_RTX, 0);
4791                 remainder = expand_binop (compute_mode, sub_optab, op0, tem,
4792                                           remainder, 0, OPTAB_LIB_WIDEN);
4793               }
4794             abs_rem = expand_abs (compute_mode, remainder, NULL_RTX, 1, 0);
4795             abs_op1 = expand_abs (compute_mode, op1, NULL_RTX, 1, 0);
4796             tem = expand_shift (LSHIFT_EXPR, compute_mode, abs_rem,
4797                                 build_int_cst (NULL_TREE, 1),
4798                                 NULL_RTX, 1);
4799             do_cmp_and_jump (tem, abs_op1, LTU, compute_mode, label);
4800             tem = expand_binop (compute_mode, xor_optab, op0, op1,
4801                                 NULL_RTX, 0, OPTAB_WIDEN);
4802             mask = expand_shift (RSHIFT_EXPR, compute_mode, tem,
4803                                  build_int_cst (NULL_TREE, size - 1),
4804                                  NULL_RTX, 0);
4805             tem = expand_binop (compute_mode, xor_optab, mask, const1_rtx,
4806                                 NULL_RTX, 0, OPTAB_WIDEN);
4807             tem = expand_binop (compute_mode, sub_optab, tem, mask,
4808                                 NULL_RTX, 0, OPTAB_WIDEN);
4809             expand_inc (quotient, tem);
4810             tem = expand_binop (compute_mode, xor_optab, mask, op1,
4811                                 NULL_RTX, 0, OPTAB_WIDEN);
4812             tem = expand_binop (compute_mode, sub_optab, tem, mask,
4813                                 NULL_RTX, 0, OPTAB_WIDEN);
4814             expand_dec (remainder, tem);
4815             emit_label (label);
4816           }
4817         return gen_lowpart (mode, rem_flag ? remainder : quotient);
4818
4819       default:
4820         gcc_unreachable ();
4821       }
4822
4823   if (quotient == 0)
4824     {
4825       if (target && GET_MODE (target) != compute_mode)
4826         target = 0;
4827
4828       if (rem_flag)
4829         {
4830           /* Try to produce the remainder without producing the quotient.
4831              If we seem to have a divmod pattern that does not require widening,
4832              don't try widening here.  We should really have a WIDEN argument
4833              to expand_twoval_binop, since what we'd really like to do here is
4834              1) try a mod insn in compute_mode
4835              2) try a divmod insn in compute_mode
4836              3) try a div insn in compute_mode and multiply-subtract to get
4837                 remainder
4838              4) try the same things with widening allowed.  */
4839           remainder
4840             = sign_expand_binop (compute_mode, umod_optab, smod_optab,
4841                                  op0, op1, target,
4842                                  unsignedp,
4843                                  ((optab2->handlers[compute_mode].insn_code
4844                                    != CODE_FOR_nothing)
4845                                   ? OPTAB_DIRECT : OPTAB_WIDEN));
4846           if (remainder == 0)
4847             {
4848               /* No luck there.  Can we do remainder and divide at once
4849                  without a library call?  */
4850               remainder = gen_reg_rtx (compute_mode);
4851               if (! expand_twoval_binop ((unsignedp
4852                                           ? udivmod_optab
4853                                           : sdivmod_optab),
4854                                          op0, op1,
4855                                          NULL_RTX, remainder, unsignedp))
4856                 remainder = 0;
4857             }
4858
4859           if (remainder)
4860             return gen_lowpart (mode, remainder);
4861         }
4862
4863       /* Produce the quotient.  Try a quotient insn, but not a library call.
4864          If we have a divmod in this mode, use it in preference to widening
4865          the div (for this test we assume it will not fail). Note that optab2
4866          is set to the one of the two optabs that the call below will use.  */
4867       quotient
4868         = sign_expand_binop (compute_mode, udiv_optab, sdiv_optab,
4869                              op0, op1, rem_flag ? NULL_RTX : target,
4870                              unsignedp,
4871                              ((optab2->handlers[compute_mode].insn_code
4872                                != CODE_FOR_nothing)
4873                               ? OPTAB_DIRECT : OPTAB_WIDEN));
4874
4875       if (quotient == 0)
4876         {
4877           /* No luck there.  Try a quotient-and-remainder insn,
4878              keeping the quotient alone.  */
4879           quotient = gen_reg_rtx (compute_mode);
4880           if (! expand_twoval_binop (unsignedp ? udivmod_optab : sdivmod_optab,
4881                                      op0, op1,
4882                                      quotient, NULL_RTX, unsignedp))
4883             {
4884               quotient = 0;
4885               if (! rem_flag)
4886                 /* Still no luck.  If we are not computing the remainder,
4887                    use a library call for the quotient.  */
4888                 quotient = sign_expand_binop (compute_mode,
4889                                               udiv_optab, sdiv_optab,
4890                                               op0, op1, target,
4891                                               unsignedp, OPTAB_LIB_WIDEN);
4892             }
4893         }
4894     }
4895
4896   if (rem_flag)
4897     {
4898       if (target && GET_MODE (target) != compute_mode)
4899         target = 0;
4900
4901       if (quotient == 0)
4902         {
4903           /* No divide instruction either.  Use library for remainder.  */
4904           remainder = sign_expand_binop (compute_mode, umod_optab, smod_optab,
4905                                          op0, op1, target,
4906                                          unsignedp, OPTAB_LIB_WIDEN);
4907           /* No remainder function.  Try a quotient-and-remainder
4908              function, keeping the remainder.  */
4909           if (!remainder)
4910             {
4911               remainder = gen_reg_rtx (compute_mode);
4912               if (!expand_twoval_binop_libfunc 
4913                   (unsignedp ? udivmod_optab : sdivmod_optab,
4914                    op0, op1,
4915                    NULL_RTX, remainder,
4916                    unsignedp ? UMOD : MOD))
4917                 remainder = NULL_RTX;
4918             }
4919         }
4920       else
4921         {
4922           /* We divided.  Now finish doing X - Y * (X / Y).  */
4923           remainder = expand_mult (compute_mode, quotient, op1,
4924                                    NULL_RTX, unsignedp);
4925           remainder = expand_binop (compute_mode, sub_optab, op0,
4926                                     remainder, target, unsignedp,
4927                                     OPTAB_LIB_WIDEN);
4928         }
4929     }
4930
4931   return gen_lowpart (mode, rem_flag ? remainder : quotient);
4932 }
4933 \f
4934 /* Return a tree node with data type TYPE, describing the value of X.
4935    Usually this is an VAR_DECL, if there is no obvious better choice.
4936    X may be an expression, however we only support those expressions
4937    generated by loop.c.  */
4938
4939 tree
4940 make_tree (tree type, rtx x)
4941 {
4942   tree t;
4943
4944   switch (GET_CODE (x))
4945     {
4946     case CONST_INT:
4947       {
4948         HOST_WIDE_INT hi = 0;
4949
4950         if (INTVAL (x) < 0
4951             && !(TYPE_UNSIGNED (type)
4952                  && (GET_MODE_BITSIZE (TYPE_MODE (type))
4953                      < HOST_BITS_PER_WIDE_INT)))
4954           hi = -1;
4955       
4956         t = build_int_cst_wide (type, INTVAL (x), hi);
4957         
4958         return t;
4959       }
4960       
4961     case CONST_DOUBLE:
4962       if (GET_MODE (x) == VOIDmode)
4963         t = build_int_cst_wide (type,
4964                                 CONST_DOUBLE_LOW (x), CONST_DOUBLE_HIGH (x));
4965       else
4966         {
4967           REAL_VALUE_TYPE d;
4968
4969           REAL_VALUE_FROM_CONST_DOUBLE (d, x);
4970           t = build_real (type, d);
4971         }
4972
4973       return t;
4974
4975     case CONST_VECTOR:
4976       {
4977         int i, units;
4978         rtx elt;
4979         tree t = NULL_TREE;
4980
4981         units = CONST_VECTOR_NUNITS (x);
4982
4983         /* Build a tree with vector elements.  */
4984         for (i = units - 1; i >= 0; --i)
4985           {
4986             elt = CONST_VECTOR_ELT (x, i);
4987             t = tree_cons (NULL_TREE, make_tree (type, elt), t);
4988           }
4989
4990         return build_vector (type, t);
4991       }
4992
4993     case PLUS:
4994       return fold_build2 (PLUS_EXPR, type, make_tree (type, XEXP (x, 0)),
4995                           make_tree (type, XEXP (x, 1)));
4996
4997     case MINUS:
4998       return fold_build2 (MINUS_EXPR, type, make_tree (type, XEXP (x, 0)),
4999                           make_tree (type, XEXP (x, 1)));
5000
5001     case NEG:
5002       return fold_build1 (NEGATE_EXPR, type, make_tree (type, XEXP (x, 0)));
5003
5004     case MULT:
5005       return fold_build2 (MULT_EXPR, type, make_tree (type, XEXP (x, 0)),
5006                           make_tree (type, XEXP (x, 1)));
5007
5008     case ASHIFT:
5009       return fold_build2 (LSHIFT_EXPR, type, make_tree (type, XEXP (x, 0)),
5010                           make_tree (type, XEXP (x, 1)));
5011
5012     case LSHIFTRT:
5013       t = lang_hooks.types.unsigned_type (type);
5014       return fold_convert (type, build2 (RSHIFT_EXPR, t,
5015                                          make_tree (t, XEXP (x, 0)),
5016                                          make_tree (type, XEXP (x, 1))));
5017
5018     case ASHIFTRT:
5019       t = lang_hooks.types.signed_type (type);
5020       return fold_convert (type, build2 (RSHIFT_EXPR, t,
5021                                          make_tree (t, XEXP (x, 0)),
5022                                          make_tree (type, XEXP (x, 1))));
5023
5024     case DIV:
5025       if (TREE_CODE (type) != REAL_TYPE)
5026         t = lang_hooks.types.signed_type (type);
5027       else
5028         t = type;
5029
5030       return fold_convert (type, build2 (TRUNC_DIV_EXPR, t,
5031                                          make_tree (t, XEXP (x, 0)),
5032                                          make_tree (t, XEXP (x, 1))));
5033     case UDIV:
5034       t = lang_hooks.types.unsigned_type (type);
5035       return fold_convert (type, build2 (TRUNC_DIV_EXPR, t,
5036                                          make_tree (t, XEXP (x, 0)),
5037                                          make_tree (t, XEXP (x, 1))));
5038
5039     case SIGN_EXTEND:
5040     case ZERO_EXTEND:
5041       t = lang_hooks.types.type_for_mode (GET_MODE (XEXP (x, 0)),
5042                                           GET_CODE (x) == ZERO_EXTEND);
5043       return fold_convert (type, make_tree (t, XEXP (x, 0)));
5044
5045     default:
5046       t = build_decl (VAR_DECL, NULL_TREE, type);
5047
5048       /* If TYPE is a POINTER_TYPE, X might be Pmode with TYPE_MODE being
5049          ptr_mode.  So convert.  */
5050       if (POINTER_TYPE_P (type))
5051         x = convert_memory_address (TYPE_MODE (type), x);
5052
5053       /* Note that we do *not* use SET_DECL_RTL here, because we do not
5054          want set_decl_rtl to go adjusting REG_ATTRS for this temporary.  */
5055       t->decl_with_rtl.rtl = x;
5056
5057       return t;
5058     }
5059 }
5060 \f
5061 /* Compute the logical-and of OP0 and OP1, storing it in TARGET
5062    and returning TARGET.
5063
5064    If TARGET is 0, a pseudo-register or constant is returned.  */
5065
5066 rtx
5067 expand_and (enum machine_mode mode, rtx op0, rtx op1, rtx target)
5068 {
5069   rtx tem = 0;
5070
5071   if (GET_MODE (op0) == VOIDmode && GET_MODE (op1) == VOIDmode)
5072     tem = simplify_binary_operation (AND, mode, op0, op1);
5073   if (tem == 0)
5074     tem = expand_binop (mode, and_optab, op0, op1, target, 0, OPTAB_LIB_WIDEN);
5075
5076   if (target == 0)
5077     target = tem;
5078   else if (tem != target)
5079     emit_move_insn (target, tem);
5080   return target;
5081 }
5082 \f
5083 /* Emit a store-flags instruction for comparison CODE on OP0 and OP1
5084    and storing in TARGET.  Normally return TARGET.
5085    Return 0 if that cannot be done.
5086
5087    MODE is the mode to use for OP0 and OP1 should they be CONST_INTs.  If
5088    it is VOIDmode, they cannot both be CONST_INT.
5089
5090    UNSIGNEDP is for the case where we have to widen the operands
5091    to perform the operation.  It says to use zero-extension.
5092
5093    NORMALIZEP is 1 if we should convert the result to be either zero
5094    or one.  Normalize is -1 if we should convert the result to be
5095    either zero or -1.  If NORMALIZEP is zero, the result will be left
5096    "raw" out of the scc insn.  */
5097
5098 rtx
5099 emit_store_flag (rtx target, enum rtx_code code, rtx op0, rtx op1,
5100                  enum machine_mode mode, int unsignedp, int normalizep)
5101 {
5102   rtx subtarget;
5103   enum insn_code icode;
5104   enum machine_mode compare_mode;
5105   enum machine_mode target_mode = GET_MODE (target);
5106   rtx tem;
5107   rtx last = get_last_insn ();
5108   rtx pattern, comparison;
5109
5110   if (unsignedp)
5111     code = unsigned_condition (code);
5112
5113   /* If one operand is constant, make it the second one.  Only do this
5114      if the other operand is not constant as well.  */
5115
5116   if (swap_commutative_operands_p (op0, op1))
5117     {
5118       tem = op0;
5119       op0 = op1;
5120       op1 = tem;
5121       code = swap_condition (code);
5122     }
5123
5124   if (mode == VOIDmode)
5125     mode = GET_MODE (op0);
5126
5127   /* For some comparisons with 1 and -1, we can convert this to
5128      comparisons with zero.  This will often produce more opportunities for
5129      store-flag insns.  */
5130
5131   switch (code)
5132     {
5133     case LT:
5134       if (op1 == const1_rtx)
5135         op1 = const0_rtx, code = LE;
5136       break;
5137     case LE:
5138       if (op1 == constm1_rtx)
5139         op1 = const0_rtx, code = LT;
5140       break;
5141     case GE:
5142       if (op1 == const1_rtx)
5143         op1 = const0_rtx, code = GT;
5144       break;
5145     case GT:
5146       if (op1 == constm1_rtx)
5147         op1 = const0_rtx, code = GE;
5148       break;
5149     case GEU:
5150       if (op1 == const1_rtx)
5151         op1 = const0_rtx, code = NE;
5152       break;
5153     case LTU:
5154       if (op1 == const1_rtx)
5155         op1 = const0_rtx, code = EQ;
5156       break;
5157     default:
5158       break;
5159     }
5160
5161   /* If we are comparing a double-word integer with zero or -1, we can
5162      convert the comparison into one involving a single word.  */
5163   if (GET_MODE_BITSIZE (mode) == BITS_PER_WORD * 2
5164       && GET_MODE_CLASS (mode) == MODE_INT
5165       && (!MEM_P (op0) || ! MEM_VOLATILE_P (op0)))
5166     {
5167       if ((code == EQ || code == NE)
5168           && (op1 == const0_rtx || op1 == constm1_rtx))
5169         {
5170           rtx op00, op01, op0both;
5171
5172           /* Do a logical OR or AND of the two words and compare the result.  */
5173           op00 = simplify_gen_subreg (word_mode, op0, mode, 0);
5174           op01 = simplify_gen_subreg (word_mode, op0, mode, UNITS_PER_WORD);
5175           op0both = expand_binop (word_mode,
5176                                   op1 == const0_rtx ? ior_optab : and_optab,
5177                                   op00, op01, NULL_RTX, unsignedp, OPTAB_DIRECT);
5178
5179           if (op0both != 0)
5180             return emit_store_flag (target, code, op0both, op1, word_mode,
5181                                     unsignedp, normalizep);
5182         }
5183       else if ((code == LT || code == GE) && op1 == const0_rtx)
5184         {
5185           rtx op0h;
5186
5187           /* If testing the sign bit, can just test on high word.  */
5188           op0h = simplify_gen_subreg (word_mode, op0, mode,
5189                                       subreg_highpart_offset (word_mode, mode));
5190           return emit_store_flag (target, code, op0h, op1, word_mode,
5191                                   unsignedp, normalizep);
5192         }
5193     }
5194
5195   /* From now on, we won't change CODE, so set ICODE now.  */
5196   icode = setcc_gen_code[(int) code];
5197
5198   /* If this is A < 0 or A >= 0, we can do this by taking the ones
5199      complement of A (for GE) and shifting the sign bit to the low bit.  */
5200   if (op1 == const0_rtx && (code == LT || code == GE)
5201       && GET_MODE_CLASS (mode) == MODE_INT
5202       && (normalizep || STORE_FLAG_VALUE == 1
5203           || (GET_MODE_BITSIZE (mode) <= HOST_BITS_PER_WIDE_INT
5204               && ((STORE_FLAG_VALUE & GET_MODE_MASK (mode))
5205                   == (unsigned HOST_WIDE_INT) 1 << (GET_MODE_BITSIZE (mode) - 1)))))
5206     {
5207       subtarget = target;
5208
5209       /* If the result is to be wider than OP0, it is best to convert it
5210          first.  If it is to be narrower, it is *incorrect* to convert it
5211          first.  */
5212       if (GET_MODE_SIZE (target_mode) > GET_MODE_SIZE (mode))
5213         {
5214           op0 = convert_modes (target_mode, mode, op0, 0);
5215           mode = target_mode;
5216         }
5217
5218       if (target_mode != mode)
5219         subtarget = 0;
5220
5221       if (code == GE)
5222         op0 = expand_unop (mode, one_cmpl_optab, op0,
5223                            ((STORE_FLAG_VALUE == 1 || normalizep)
5224                             ? 0 : subtarget), 0);
5225
5226       if (STORE_FLAG_VALUE == 1 || normalizep)
5227         /* If we are supposed to produce a 0/1 value, we want to do
5228            a logical shift from the sign bit to the low-order bit; for
5229            a -1/0 value, we do an arithmetic shift.  */
5230         op0 = expand_shift (RSHIFT_EXPR, mode, op0,
5231                             size_int (GET_MODE_BITSIZE (mode) - 1),
5232                             subtarget, normalizep != -1);
5233
5234       if (mode != target_mode)
5235         op0 = convert_modes (target_mode, mode, op0, 0);
5236
5237       return op0;
5238     }
5239
5240   if (icode != CODE_FOR_nothing)
5241     {
5242       insn_operand_predicate_fn pred;
5243
5244       /* We think we may be able to do this with a scc insn.  Emit the
5245          comparison and then the scc insn.  */
5246
5247       do_pending_stack_adjust ();
5248       last = get_last_insn ();
5249
5250       comparison
5251         = compare_from_rtx (op0, op1, code, unsignedp, mode, NULL_RTX);
5252       if (CONSTANT_P (comparison))
5253         {
5254           switch (GET_CODE (comparison))
5255             {
5256             case CONST_INT:
5257               if (comparison == const0_rtx)
5258                 return const0_rtx;
5259               break;
5260               
5261 #ifdef FLOAT_STORE_FLAG_VALUE
5262             case CONST_DOUBLE:
5263               if (comparison == CONST0_RTX (GET_MODE (comparison)))
5264                 return const0_rtx;
5265               break;
5266 #endif
5267             default:
5268               gcc_unreachable ();
5269             }
5270           
5271           if (normalizep == 1)
5272             return const1_rtx;
5273           if (normalizep == -1)
5274             return constm1_rtx;
5275           return const_true_rtx;
5276         }
5277
5278       /* The code of COMPARISON may not match CODE if compare_from_rtx
5279          decided to swap its operands and reverse the original code.
5280
5281          We know that compare_from_rtx returns either a CONST_INT or
5282          a new comparison code, so it is safe to just extract the
5283          code from COMPARISON.  */
5284       code = GET_CODE (comparison);
5285
5286       /* Get a reference to the target in the proper mode for this insn.  */
5287       compare_mode = insn_data[(int) icode].operand[0].mode;
5288       subtarget = target;
5289       pred = insn_data[(int) icode].operand[0].predicate;
5290       if (optimize || ! (*pred) (subtarget, compare_mode))
5291         subtarget = gen_reg_rtx (compare_mode);
5292
5293       pattern = GEN_FCN (icode) (subtarget);
5294       if (pattern)
5295         {
5296           emit_insn (pattern);
5297
5298           /* If we are converting to a wider mode, first convert to
5299              TARGET_MODE, then normalize.  This produces better combining
5300              opportunities on machines that have a SIGN_EXTRACT when we are
5301              testing a single bit.  This mostly benefits the 68k.
5302
5303              If STORE_FLAG_VALUE does not have the sign bit set when
5304              interpreted in COMPARE_MODE, we can do this conversion as
5305              unsigned, which is usually more efficient.  */
5306           if (GET_MODE_SIZE (target_mode) > GET_MODE_SIZE (compare_mode))
5307             {
5308               convert_move (target, subtarget,
5309                             (GET_MODE_BITSIZE (compare_mode)
5310                              <= HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
5311                             && 0 == (STORE_FLAG_VALUE
5312                                      & ((HOST_WIDE_INT) 1
5313                                         << (GET_MODE_BITSIZE (compare_mode) -1))));
5314               op0 = target;
5315               compare_mode = target_mode;
5316             }
5317           else
5318             op0 = subtarget;
5319
5320           /* If we want to keep subexpressions around, don't reuse our
5321              last target.  */
5322
5323           if (optimize)
5324             subtarget = 0;
5325
5326           /* Now normalize to the proper value in COMPARE_MODE.  Sometimes
5327              we don't have to do anything.  */
5328           if (normalizep == 0 || normalizep == STORE_FLAG_VALUE)
5329             ;
5330           /* STORE_FLAG_VALUE might be the most negative number, so write
5331              the comparison this way to avoid a compiler-time warning.  */
5332           else if (- normalizep == STORE_FLAG_VALUE)
5333             op0 = expand_unop (compare_mode, neg_optab, op0, subtarget, 0);
5334
5335           /* We don't want to use STORE_FLAG_VALUE < 0 below since this
5336              makes it hard to use a value of just the sign bit due to
5337              ANSI integer constant typing rules.  */
5338           else if (GET_MODE_BITSIZE (compare_mode) <= HOST_BITS_PER_WIDE_INT
5339                    && (STORE_FLAG_VALUE
5340                        & ((HOST_WIDE_INT) 1
5341                           << (GET_MODE_BITSIZE (compare_mode) - 1))))
5342             op0 = expand_shift (RSHIFT_EXPR, compare_mode, op0,
5343                                 size_int (GET_MODE_BITSIZE (compare_mode) - 1),
5344                                 subtarget, normalizep == 1);
5345           else
5346             {
5347               gcc_assert (STORE_FLAG_VALUE & 1);
5348               
5349               op0 = expand_and (compare_mode, op0, const1_rtx, subtarget);
5350               if (normalizep == -1)
5351                 op0 = expand_unop (compare_mode, neg_optab, op0, op0, 0);
5352             }
5353
5354           /* If we were converting to a smaller mode, do the
5355              conversion now.  */
5356           if (target_mode != compare_mode)
5357             {
5358               convert_move (target, op0, 0);
5359               return target;
5360             }
5361           else
5362             return op0;
5363         }
5364     }
5365
5366   delete_insns_since (last);
5367
5368   /* If optimizing, use different pseudo registers for each insn, instead
5369      of reusing the same pseudo.  This leads to better CSE, but slows
5370      down the compiler, since there are more pseudos */
5371   subtarget = (!optimize
5372                && (target_mode == mode)) ? target : NULL_RTX;
5373
5374   /* If we reached here, we can't do this with a scc insn.  However, there
5375      are some comparisons that can be done directly.  For example, if
5376      this is an equality comparison of integers, we can try to exclusive-or
5377      (or subtract) the two operands and use a recursive call to try the
5378      comparison with zero.  Don't do any of these cases if branches are
5379      very cheap.  */
5380
5381   if (BRANCH_COST > 0
5382       && GET_MODE_CLASS (mode) == MODE_INT && (code == EQ || code == NE)
5383       && op1 != const0_rtx)
5384     {
5385       tem = expand_binop (mode, xor_optab, op0, op1, subtarget, 1,
5386                           OPTAB_WIDEN);
5387
5388       if (tem == 0)
5389         tem = expand_binop (mode, sub_optab, op0, op1, subtarget, 1,
5390                             OPTAB_WIDEN);
5391       if (tem != 0)
5392         tem = emit_store_flag (target, code, tem, const0_rtx,
5393                                mode, unsignedp, normalizep);
5394       if (tem == 0)
5395         delete_insns_since (last);
5396       return tem;
5397     }
5398
5399   /* Some other cases we can do are EQ, NE, LE, and GT comparisons with
5400      the constant zero.  Reject all other comparisons at this point.  Only
5401      do LE and GT if branches are expensive since they are expensive on
5402      2-operand machines.  */
5403
5404   if (BRANCH_COST == 0
5405       || GET_MODE_CLASS (mode) != MODE_INT || op1 != const0_rtx
5406       || (code != EQ && code != NE
5407           && (BRANCH_COST <= 1 || (code != LE && code != GT))))
5408     return 0;
5409
5410   /* See what we need to return.  We can only return a 1, -1, or the
5411      sign bit.  */
5412
5413   if (normalizep == 0)
5414     {
5415       if (STORE_FLAG_VALUE == 1 || STORE_FLAG_VALUE == -1)
5416         normalizep = STORE_FLAG_VALUE;
5417
5418       else if (GET_MODE_BITSIZE (mode) <= HOST_BITS_PER_WIDE_INT
5419                && ((STORE_FLAG_VALUE & GET_MODE_MASK (mode))
5420                    == (unsigned HOST_WIDE_INT) 1 << (GET_MODE_BITSIZE (mode) - 1)))
5421         ;
5422       else
5423         return 0;
5424     }
5425
5426   /* Try to put the result of the comparison in the sign bit.  Assume we can't
5427      do the necessary operation below.  */
5428
5429   tem = 0;
5430
5431   /* To see if A <= 0, compute (A | (A - 1)).  A <= 0 iff that result has
5432      the sign bit set.  */
5433
5434   if (code == LE)
5435     {
5436       /* This is destructive, so SUBTARGET can't be OP0.  */
5437       if (rtx_equal_p (subtarget, op0))
5438         subtarget = 0;
5439
5440       tem = expand_binop (mode, sub_optab, op0, const1_rtx, subtarget, 0,
5441                           OPTAB_WIDEN);
5442       if (tem)
5443         tem = expand_binop (mode, ior_optab, op0, tem, subtarget, 0,
5444                             OPTAB_WIDEN);
5445     }
5446
5447   /* To see if A > 0, compute (((signed) A) << BITS) - A, where BITS is the
5448      number of bits in the mode of OP0, minus one.  */
5449
5450   if (code == GT)
5451     {
5452       if (rtx_equal_p (subtarget, op0))
5453         subtarget = 0;
5454
5455       tem = expand_shift (RSHIFT_EXPR, mode, op0,
5456                           size_int (GET_MODE_BITSIZE (mode) - 1),
5457                           subtarget, 0);
5458       tem = expand_binop (mode, sub_optab, tem, op0, subtarget, 0,
5459                           OPTAB_WIDEN);
5460     }
5461
5462   if (code == EQ || code == NE)
5463     {
5464       /* For EQ or NE, one way to do the comparison is to apply an operation
5465          that converts the operand into a positive number if it is nonzero
5466          or zero if it was originally zero.  Then, for EQ, we subtract 1 and
5467          for NE we negate.  This puts the result in the sign bit.  Then we
5468          normalize with a shift, if needed.
5469
5470          Two operations that can do the above actions are ABS and FFS, so try
5471          them.  If that doesn't work, and MODE is smaller than a full word,
5472          we can use zero-extension to the wider mode (an unsigned conversion)
5473          as the operation.  */
5474
5475       /* Note that ABS doesn't yield a positive number for INT_MIN, but
5476          that is compensated by the subsequent overflow when subtracting
5477          one / negating.  */
5478
5479       if (abs_optab->handlers[mode].insn_code != CODE_FOR_nothing)
5480         tem = expand_unop (mode, abs_optab, op0, subtarget, 1);
5481       else if (ffs_optab->handlers[mode].insn_code != CODE_FOR_nothing)
5482         tem = expand_unop (mode, ffs_optab, op0, subtarget, 1);
5483       else if (GET_MODE_SIZE (mode) < UNITS_PER_WORD)
5484         {
5485           tem = convert_modes (word_mode, mode, op0, 1);
5486           mode = word_mode;
5487         }
5488
5489       if (tem != 0)
5490         {
5491           if (code == EQ)
5492             tem = expand_binop (mode, sub_optab, tem, const1_rtx, subtarget,
5493                                 0, OPTAB_WIDEN);
5494           else
5495             tem = expand_unop (mode, neg_optab, tem, subtarget, 0);
5496         }
5497
5498       /* If we couldn't do it that way, for NE we can "or" the two's complement
5499          of the value with itself.  For EQ, we take the one's complement of
5500          that "or", which is an extra insn, so we only handle EQ if branches
5501          are expensive.  */
5502
5503       if (tem == 0 && (code == NE || BRANCH_COST > 1))
5504         {
5505           if (rtx_equal_p (subtarget, op0))
5506             subtarget = 0;
5507
5508           tem = expand_unop (mode, neg_optab, op0, subtarget, 0);
5509           tem = expand_binop (mode, ior_optab, tem, op0, subtarget, 0,
5510                               OPTAB_WIDEN);
5511
5512           if (tem && code == EQ)
5513             tem = expand_unop (mode, one_cmpl_optab, tem, subtarget, 0);
5514         }
5515     }
5516
5517   if (tem && normalizep)
5518     tem = expand_shift (RSHIFT_EXPR, mode, tem,
5519                         size_int (GET_MODE_BITSIZE (mode) - 1),
5520                         subtarget, normalizep == 1);
5521
5522   if (tem)
5523     {
5524       if (GET_MODE (tem) != target_mode)
5525         {
5526           convert_move (target, tem, 0);
5527           tem = target;
5528         }
5529       else if (!subtarget)
5530         {
5531           emit_move_insn (target, tem);
5532           tem = target;
5533         }
5534     }
5535   else
5536     delete_insns_since (last);
5537
5538   return tem;
5539 }
5540
5541 /* Like emit_store_flag, but always succeeds.  */
5542
5543 rtx
5544 emit_store_flag_force (rtx target, enum rtx_code code, rtx op0, rtx op1,
5545                        enum machine_mode mode, int unsignedp, int normalizep)
5546 {
5547   rtx tem, label;
5548
5549   /* First see if emit_store_flag can do the job.  */
5550   tem = emit_store_flag (target, code, op0, op1, mode, unsignedp, normalizep);
5551   if (tem != 0)
5552     return tem;
5553
5554   if (normalizep == 0)
5555     normalizep = 1;
5556
5557   /* If this failed, we have to do this with set/compare/jump/set code.  */
5558
5559   if (!REG_P (target)
5560       || reg_mentioned_p (target, op0) || reg_mentioned_p (target, op1))
5561     target = gen_reg_rtx (GET_MODE (target));
5562
5563   emit_move_insn (target, const1_rtx);
5564   label = gen_label_rtx ();
5565   do_compare_rtx_and_jump (op0, op1, code, unsignedp, mode, NULL_RTX,
5566                            NULL_RTX, label);
5567
5568   emit_move_insn (target, const0_rtx);
5569   emit_label (label);
5570
5571   return target;
5572 }
5573 \f
5574 /* Perform possibly multi-word comparison and conditional jump to LABEL
5575    if ARG1 OP ARG2 true where ARG1 and ARG2 are of mode MODE.  This is
5576    now a thin wrapper around do_compare_rtx_and_jump.  */
5577
5578 static void
5579 do_cmp_and_jump (rtx arg1, rtx arg2, enum rtx_code op, enum machine_mode mode,
5580                  rtx label)
5581 {
5582   int unsignedp = (op == LTU || op == LEU || op == GTU || op == GEU);
5583   do_compare_rtx_and_jump (arg1, arg2, op, unsignedp, mode,
5584                            NULL_RTX, NULL_RTX, label);
5585 }