OSDN Git Service

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