OSDN Git Service

2011-05-08 Richard Guenther <rguenther@suse.de>
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / expmed.c
1 /* Medium-level subroutines: convert bit-field store and extract
2    and shifts, multiplies and divides to rtl instructions.
3    Copyright (C) 1987, 1988, 1989, 1992, 1993, 1994, 1995, 1996, 1997, 1998,
4    1999, 2000, 2001, 2002, 2003, 2004, 2005, 2006, 2007, 2008, 2009, 2010,
5    2011
6    Free Software Foundation, Inc.
7
8 This file is part of GCC.
9
10 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify it under
11 the terms of the GNU General Public License as published by the Free
12 Software Foundation; either version 3, or (at your option) any later
13 version.
14
15 GCC is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY
16 WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
17 FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License
18 for more details.
19
20 You should have received a copy of the GNU General Public License
21 along with GCC; see the file COPYING3.  If not see
22 <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
23
24
25 #include "config.h"
26 #include "system.h"
27 #include "coretypes.h"
28 #include "tm.h"
29 #include "diagnostic-core.h"
30 #include "rtl.h"
31 #include "tree.h"
32 #include "tm_p.h"
33 #include "flags.h"
34 #include "insn-config.h"
35 #include "expr.h"
36 #include "optabs.h"
37 #include "recog.h"
38 #include "langhooks.h"
39 #include "df.h"
40 #include "target.h"
41 #include "expmed.h"
42
43 struct target_expmed default_target_expmed;
44 #if SWITCHABLE_TARGET
45 struct target_expmed *this_target_expmed = &default_target_expmed;
46 #endif
47
48 static void store_fixed_bit_field (rtx, unsigned HOST_WIDE_INT,
49                                    unsigned HOST_WIDE_INT,
50                                    unsigned HOST_WIDE_INT, rtx);
51 static void store_split_bit_field (rtx, unsigned HOST_WIDE_INT,
52                                    unsigned HOST_WIDE_INT, rtx);
53 static rtx extract_fixed_bit_field (enum machine_mode, rtx,
54                                     unsigned HOST_WIDE_INT,
55                                     unsigned HOST_WIDE_INT,
56                                     unsigned HOST_WIDE_INT, rtx, int, bool);
57 static rtx mask_rtx (enum machine_mode, int, int, int);
58 static rtx lshift_value (enum machine_mode, rtx, int, int);
59 static rtx extract_split_bit_field (rtx, unsigned HOST_WIDE_INT,
60                                     unsigned HOST_WIDE_INT, int);
61 static void do_cmp_and_jump (rtx, rtx, enum rtx_code, enum machine_mode, rtx);
62 static rtx expand_smod_pow2 (enum machine_mode, rtx, HOST_WIDE_INT);
63 static rtx expand_sdiv_pow2 (enum machine_mode, rtx, HOST_WIDE_INT);
64
65 /* Test whether a value is zero of a power of two.  */
66 #define EXACT_POWER_OF_2_OR_ZERO_P(x) (((x) & ((x) - 1)) == 0)
67
68 #ifndef SLOW_UNALIGNED_ACCESS
69 #define SLOW_UNALIGNED_ACCESS(MODE, ALIGN) STRICT_ALIGNMENT
70 #endif
71
72
73 /* Reduce conditional compilation elsewhere.  */
74 #ifndef HAVE_insv
75 #define HAVE_insv       0
76 #define CODE_FOR_insv   CODE_FOR_nothing
77 #define gen_insv(a,b,c,d) NULL_RTX
78 #endif
79 #ifndef HAVE_extv
80 #define HAVE_extv       0
81 #define CODE_FOR_extv   CODE_FOR_nothing
82 #define gen_extv(a,b,c,d) NULL_RTX
83 #endif
84 #ifndef HAVE_extzv
85 #define HAVE_extzv      0
86 #define CODE_FOR_extzv  CODE_FOR_nothing
87 #define gen_extzv(a,b,c,d) NULL_RTX
88 #endif
89
90 void
91 init_expmed (void)
92 {
93   struct
94   {
95     struct rtx_def reg;         rtunion reg_fld[2];
96     struct rtx_def plus;        rtunion plus_fld1;
97     struct rtx_def neg;
98     struct rtx_def mult;        rtunion mult_fld1;
99     struct rtx_def sdiv;        rtunion sdiv_fld1;
100     struct rtx_def udiv;        rtunion udiv_fld1;
101     struct rtx_def zext;
102     struct rtx_def sdiv_32;     rtunion sdiv_32_fld1;
103     struct rtx_def smod_32;     rtunion smod_32_fld1;
104     struct rtx_def wide_mult;   rtunion wide_mult_fld1;
105     struct rtx_def wide_lshr;   rtunion wide_lshr_fld1;
106     struct rtx_def wide_trunc;
107     struct rtx_def shift;       rtunion shift_fld1;
108     struct rtx_def shift_mult;  rtunion shift_mult_fld1;
109     struct rtx_def shift_add;   rtunion shift_add_fld1;
110     struct rtx_def shift_sub0;  rtunion shift_sub0_fld1;
111     struct rtx_def shift_sub1;  rtunion shift_sub1_fld1;
112   } all;
113
114   rtx pow2[MAX_BITS_PER_WORD];
115   rtx cint[MAX_BITS_PER_WORD];
116   int m, n;
117   enum machine_mode mode, wider_mode;
118   int speed;
119
120
121   for (m = 1; m < MAX_BITS_PER_WORD; m++)
122     {
123       pow2[m] = GEN_INT ((HOST_WIDE_INT) 1 << m);
124       cint[m] = GEN_INT (m);
125     }
126   memset (&all, 0, sizeof all);
127
128   PUT_CODE (&all.reg, REG);
129   /* Avoid using hard regs in ways which may be unsupported.  */
130   SET_REGNO (&all.reg, LAST_VIRTUAL_REGISTER + 1);
131
132   PUT_CODE (&all.plus, PLUS);
133   XEXP (&all.plus, 0) = &all.reg;
134   XEXP (&all.plus, 1) = &all.reg;
135
136   PUT_CODE (&all.neg, NEG);
137   XEXP (&all.neg, 0) = &all.reg;
138
139   PUT_CODE (&all.mult, MULT);
140   XEXP (&all.mult, 0) = &all.reg;
141   XEXP (&all.mult, 1) = &all.reg;
142
143   PUT_CODE (&all.sdiv, DIV);
144   XEXP (&all.sdiv, 0) = &all.reg;
145   XEXP (&all.sdiv, 1) = &all.reg;
146
147   PUT_CODE (&all.udiv, UDIV);
148   XEXP (&all.udiv, 0) = &all.reg;
149   XEXP (&all.udiv, 1) = &all.reg;
150
151   PUT_CODE (&all.sdiv_32, DIV);
152   XEXP (&all.sdiv_32, 0) = &all.reg;
153   XEXP (&all.sdiv_32, 1) = 32 < MAX_BITS_PER_WORD ? cint[32] : GEN_INT (32);
154
155   PUT_CODE (&all.smod_32, MOD);
156   XEXP (&all.smod_32, 0) = &all.reg;
157   XEXP (&all.smod_32, 1) = XEXP (&all.sdiv_32, 1);
158
159   PUT_CODE (&all.zext, ZERO_EXTEND);
160   XEXP (&all.zext, 0) = &all.reg;
161
162   PUT_CODE (&all.wide_mult, MULT);
163   XEXP (&all.wide_mult, 0) = &all.zext;
164   XEXP (&all.wide_mult, 1) = &all.zext;
165
166   PUT_CODE (&all.wide_lshr, LSHIFTRT);
167   XEXP (&all.wide_lshr, 0) = &all.wide_mult;
168
169   PUT_CODE (&all.wide_trunc, TRUNCATE);
170   XEXP (&all.wide_trunc, 0) = &all.wide_lshr;
171
172   PUT_CODE (&all.shift, ASHIFT);
173   XEXP (&all.shift, 0) = &all.reg;
174
175   PUT_CODE (&all.shift_mult, MULT);
176   XEXP (&all.shift_mult, 0) = &all.reg;
177
178   PUT_CODE (&all.shift_add, PLUS);
179   XEXP (&all.shift_add, 0) = &all.shift_mult;
180   XEXP (&all.shift_add, 1) = &all.reg;
181
182   PUT_CODE (&all.shift_sub0, MINUS);
183   XEXP (&all.shift_sub0, 0) = &all.shift_mult;
184   XEXP (&all.shift_sub0, 1) = &all.reg;
185
186   PUT_CODE (&all.shift_sub1, MINUS);
187   XEXP (&all.shift_sub1, 0) = &all.reg;
188   XEXP (&all.shift_sub1, 1) = &all.shift_mult;
189
190   for (speed = 0; speed < 2; speed++)
191     {
192       crtl->maybe_hot_insn_p = speed;
193       zero_cost[speed] = rtx_cost (const0_rtx, SET, speed);
194
195       for (mode = GET_CLASS_NARROWEST_MODE (MODE_INT);
196            mode != VOIDmode;
197            mode = GET_MODE_WIDER_MODE (mode))
198         {
199           PUT_MODE (&all.reg, mode);
200           PUT_MODE (&all.plus, mode);
201           PUT_MODE (&all.neg, mode);
202           PUT_MODE (&all.mult, mode);
203           PUT_MODE (&all.sdiv, mode);
204           PUT_MODE (&all.udiv, mode);
205           PUT_MODE (&all.sdiv_32, mode);
206           PUT_MODE (&all.smod_32, mode);
207           PUT_MODE (&all.wide_trunc, mode);
208           PUT_MODE (&all.shift, mode);
209           PUT_MODE (&all.shift_mult, mode);
210           PUT_MODE (&all.shift_add, mode);
211           PUT_MODE (&all.shift_sub0, mode);
212           PUT_MODE (&all.shift_sub1, mode);
213
214           add_cost[speed][mode] = rtx_cost (&all.plus, SET, speed);
215           neg_cost[speed][mode] = rtx_cost (&all.neg, SET, speed);
216           mul_cost[speed][mode] = rtx_cost (&all.mult, SET, speed);
217           sdiv_cost[speed][mode] = rtx_cost (&all.sdiv, SET, speed);
218           udiv_cost[speed][mode] = rtx_cost (&all.udiv, SET, speed);
219
220           sdiv_pow2_cheap[speed][mode] = (rtx_cost (&all.sdiv_32, SET, speed)
221                                           <= 2 * add_cost[speed][mode]);
222           smod_pow2_cheap[speed][mode] = (rtx_cost (&all.smod_32, SET, speed)
223                                           <= 4 * add_cost[speed][mode]);
224
225           wider_mode = GET_MODE_WIDER_MODE (mode);
226           if (wider_mode != VOIDmode)
227             {
228               PUT_MODE (&all.zext, wider_mode);
229               PUT_MODE (&all.wide_mult, wider_mode);
230               PUT_MODE (&all.wide_lshr, wider_mode);
231               XEXP (&all.wide_lshr, 1) = GEN_INT (GET_MODE_BITSIZE (mode));
232
233               mul_widen_cost[speed][wider_mode]
234                 = rtx_cost (&all.wide_mult, SET, speed);
235               mul_highpart_cost[speed][mode]
236                 = rtx_cost (&all.wide_trunc, SET, speed);
237             }
238
239           shift_cost[speed][mode][0] = 0;
240           shiftadd_cost[speed][mode][0] = shiftsub0_cost[speed][mode][0]
241             = shiftsub1_cost[speed][mode][0] = add_cost[speed][mode];
242
243           n = MIN (MAX_BITS_PER_WORD, GET_MODE_BITSIZE (mode));
244           for (m = 1; m < n; m++)
245             {
246               XEXP (&all.shift, 1) = cint[m];
247               XEXP (&all.shift_mult, 1) = pow2[m];
248
249               shift_cost[speed][mode][m] = rtx_cost (&all.shift, SET, speed);
250               shiftadd_cost[speed][mode][m] = rtx_cost (&all.shift_add, SET, speed);
251               shiftsub0_cost[speed][mode][m] = rtx_cost (&all.shift_sub0, SET, speed);
252               shiftsub1_cost[speed][mode][m] = rtx_cost (&all.shift_sub1, SET, speed);
253             }
254         }
255     }
256   if (alg_hash_used_p)
257     memset (alg_hash, 0, sizeof (alg_hash));
258   else
259     alg_hash_used_p = true;
260   default_rtl_profile ();
261 }
262
263 /* Return an rtx representing minus the value of X.
264    MODE is the intended mode of the result,
265    useful if X is a CONST_INT.  */
266
267 rtx
268 negate_rtx (enum machine_mode mode, rtx x)
269 {
270   rtx result = simplify_unary_operation (NEG, mode, x, mode);
271
272   if (result == 0)
273     result = expand_unop (mode, neg_optab, x, NULL_RTX, 0);
274
275   return result;
276 }
277
278 /* Report on the availability of insv/extv/extzv and the desired mode
279    of each of their operands.  Returns MAX_MACHINE_MODE if HAVE_foo
280    is false; else the mode of the specified operand.  If OPNO is -1,
281    all the caller cares about is whether the insn is available.  */
282 enum machine_mode
283 mode_for_extraction (enum extraction_pattern pattern, int opno)
284 {
285   const struct insn_data_d *data;
286
287   switch (pattern)
288     {
289     case EP_insv:
290       if (HAVE_insv)
291         {
292           data = &insn_data[CODE_FOR_insv];
293           break;
294         }
295       return MAX_MACHINE_MODE;
296
297     case EP_extv:
298       if (HAVE_extv)
299         {
300           data = &insn_data[CODE_FOR_extv];
301           break;
302         }
303       return MAX_MACHINE_MODE;
304
305     case EP_extzv:
306       if (HAVE_extzv)
307         {
308           data = &insn_data[CODE_FOR_extzv];
309           break;
310         }
311       return MAX_MACHINE_MODE;
312
313     default:
314       gcc_unreachable ();
315     }
316
317   if (opno == -1)
318     return VOIDmode;
319
320   /* Everyone who uses this function used to follow it with
321      if (result == VOIDmode) result = word_mode; */
322   if (data->operand[opno].mode == VOIDmode)
323     return word_mode;
324   return data->operand[opno].mode;
325 }
326 \f
327 /* A subroutine of store_bit_field, with the same arguments.  Return true
328    if the operation could be implemented.
329
330    If FALLBACK_P is true, fall back to store_fixed_bit_field if we have
331    no other way of implementing the operation.  If FALLBACK_P is false,
332    return false instead.  */
333
334 static bool
335 store_bit_field_1 (rtx str_rtx, unsigned HOST_WIDE_INT bitsize,
336                    unsigned HOST_WIDE_INT bitnum, enum machine_mode fieldmode,
337                    rtx value, bool fallback_p)
338 {
339   unsigned int unit
340     = (MEM_P (str_rtx)) ? BITS_PER_UNIT : BITS_PER_WORD;
341   unsigned HOST_WIDE_INT offset, bitpos;
342   rtx op0 = str_rtx;
343   int byte_offset;
344   rtx orig_value;
345
346   enum machine_mode op_mode = mode_for_extraction (EP_insv, 3);
347
348   while (GET_CODE (op0) == SUBREG)
349     {
350       /* The following line once was done only if WORDS_BIG_ENDIAN,
351          but I think that is a mistake.  WORDS_BIG_ENDIAN is
352          meaningful at a much higher level; when structures are copied
353          between memory and regs, the higher-numbered regs
354          always get higher addresses.  */
355       int inner_mode_size = GET_MODE_SIZE (GET_MODE (SUBREG_REG (op0)));
356       int outer_mode_size = GET_MODE_SIZE (GET_MODE (op0));
357
358       byte_offset = 0;
359
360       /* Paradoxical subregs need special handling on big endian machines.  */
361       if (SUBREG_BYTE (op0) == 0 && inner_mode_size < outer_mode_size)
362         {
363           int difference = inner_mode_size - outer_mode_size;
364
365           if (WORDS_BIG_ENDIAN)
366             byte_offset += (difference / UNITS_PER_WORD) * UNITS_PER_WORD;
367           if (BYTES_BIG_ENDIAN)
368             byte_offset += difference % UNITS_PER_WORD;
369         }
370       else
371         byte_offset = SUBREG_BYTE (op0);
372
373       bitnum += byte_offset * BITS_PER_UNIT;
374       op0 = SUBREG_REG (op0);
375     }
376
377   /* No action is needed if the target is a register and if the field
378      lies completely outside that register.  This can occur if the source
379      code contains an out-of-bounds access to a small array.  */
380   if (REG_P (op0) && bitnum >= GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE (op0)))
381     return true;
382
383   /* Use vec_set patterns for inserting parts of vectors whenever
384      available.  */
385   if (VECTOR_MODE_P (GET_MODE (op0))
386       && !MEM_P (op0)
387       && optab_handler (vec_set_optab, GET_MODE (op0)) != CODE_FOR_nothing
388       && fieldmode == GET_MODE_INNER (GET_MODE (op0))
389       && bitsize == GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE_INNER (GET_MODE (op0)))
390       && !(bitnum % GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE_INNER (GET_MODE (op0)))))
391     {
392       struct expand_operand ops[3];
393       enum machine_mode outermode = GET_MODE (op0);
394       enum machine_mode innermode = GET_MODE_INNER (outermode);
395       enum insn_code icode = optab_handler (vec_set_optab, outermode);
396       int pos = bitnum / GET_MODE_BITSIZE (innermode);
397
398       create_fixed_operand (&ops[0], op0);
399       create_input_operand (&ops[1], value, innermode);
400       create_integer_operand (&ops[2], pos);
401       if (maybe_expand_insn (icode, 3, ops))
402         return true;
403     }
404
405   /* If the target is a register, overwriting the entire object, or storing
406      a full-word or multi-word field can be done with just a SUBREG.
407
408      If the target is memory, storing any naturally aligned field can be
409      done with a simple store.  For targets that support fast unaligned
410      memory, any naturally sized, unit aligned field can be done directly.  */
411
412   offset = bitnum / unit;
413   bitpos = bitnum % unit;
414   byte_offset = (bitnum % BITS_PER_WORD) / BITS_PER_UNIT
415                 + (offset * UNITS_PER_WORD);
416
417   if (bitpos == 0
418       && bitsize == GET_MODE_BITSIZE (fieldmode)
419       && (!MEM_P (op0)
420           ? ((GET_MODE_SIZE (fieldmode) >= UNITS_PER_WORD
421               || GET_MODE_SIZE (GET_MODE (op0)) == GET_MODE_SIZE (fieldmode))
422              && ((GET_MODE (op0) == fieldmode && byte_offset == 0)
423                  || validate_subreg (fieldmode, GET_MODE (op0), op0,
424                                      byte_offset)))
425           : (! SLOW_UNALIGNED_ACCESS (fieldmode, MEM_ALIGN (op0))
426              || (offset * BITS_PER_UNIT % bitsize == 0
427                  && MEM_ALIGN (op0) % GET_MODE_BITSIZE (fieldmode) == 0))))
428     {
429       if (MEM_P (op0))
430         op0 = adjust_address (op0, fieldmode, offset);
431       else if (GET_MODE (op0) != fieldmode)
432         op0 = simplify_gen_subreg (fieldmode, op0, GET_MODE (op0),
433                                    byte_offset);
434       emit_move_insn (op0, value);
435       return true;
436     }
437
438   /* Make sure we are playing with integral modes.  Pun with subregs
439      if we aren't.  This must come after the entire register case above,
440      since that case is valid for any mode.  The following cases are only
441      valid for integral modes.  */
442   {
443     enum machine_mode imode = int_mode_for_mode (GET_MODE (op0));
444     if (imode != GET_MODE (op0))
445       {
446         if (MEM_P (op0))
447           op0 = adjust_address (op0, imode, 0);
448         else
449           {
450             gcc_assert (imode != BLKmode);
451             op0 = gen_lowpart (imode, op0);
452           }
453       }
454   }
455
456   /* We may be accessing data outside the field, which means
457      we can alias adjacent data.  */
458   if (MEM_P (op0))
459     {
460       op0 = shallow_copy_rtx (op0);
461       set_mem_alias_set (op0, 0);
462       set_mem_expr (op0, 0);
463     }
464
465   /* If OP0 is a register, BITPOS must count within a word.
466      But as we have it, it counts within whatever size OP0 now has.
467      On a bigendian machine, these are not the same, so convert.  */
468   if (BYTES_BIG_ENDIAN
469       && !MEM_P (op0)
470       && unit > GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE (op0)))
471     bitpos += unit - GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE (op0));
472
473   /* Storing an lsb-aligned field in a register
474      can be done with a movestrict instruction.  */
475
476   if (!MEM_P (op0)
477       && (BYTES_BIG_ENDIAN ? bitpos + bitsize == unit : bitpos == 0)
478       && bitsize == GET_MODE_BITSIZE (fieldmode)
479       && optab_handler (movstrict_optab, fieldmode) != CODE_FOR_nothing)
480     {
481       struct expand_operand ops[2];
482       enum insn_code icode = optab_handler (movstrict_optab, fieldmode);
483       rtx arg0 = op0;
484       unsigned HOST_WIDE_INT subreg_off;
485
486       if (GET_CODE (arg0) == SUBREG)
487         {
488           /* Else we've got some float mode source being extracted into
489              a different float mode destination -- this combination of
490              subregs results in Severe Tire Damage.  */
491           gcc_assert (GET_MODE (SUBREG_REG (arg0)) == fieldmode
492                       || GET_MODE_CLASS (fieldmode) == MODE_INT
493                       || GET_MODE_CLASS (fieldmode) == MODE_PARTIAL_INT);
494           arg0 = SUBREG_REG (arg0);
495         }
496
497       subreg_off = (bitnum % BITS_PER_WORD) / BITS_PER_UNIT
498                    + (offset * UNITS_PER_WORD);
499       if (validate_subreg (fieldmode, GET_MODE (arg0), arg0, subreg_off))
500         {
501           arg0 = gen_rtx_SUBREG (fieldmode, arg0, subreg_off);
502
503           create_fixed_operand (&ops[0], arg0);
504           /* Shrink the source operand to FIELDMODE.  */
505           create_convert_operand_to (&ops[1], value, fieldmode, false);
506           if (maybe_expand_insn (icode, 2, ops))
507             return true;
508         }
509     }
510
511   /* Handle fields bigger than a word.  */
512
513   if (bitsize > BITS_PER_WORD)
514     {
515       /* Here we transfer the words of the field
516          in the order least significant first.
517          This is because the most significant word is the one which may
518          be less than full.
519          However, only do that if the value is not BLKmode.  */
520
521       unsigned int backwards = WORDS_BIG_ENDIAN && fieldmode != BLKmode;
522       unsigned int nwords = (bitsize + (BITS_PER_WORD - 1)) / BITS_PER_WORD;
523       unsigned int i;
524       rtx last;
525
526       /* This is the mode we must force value to, so that there will be enough
527          subwords to extract.  Note that fieldmode will often (always?) be
528          VOIDmode, because that is what store_field uses to indicate that this
529          is a bit field, but passing VOIDmode to operand_subword_force
530          is not allowed.  */
531       fieldmode = GET_MODE (value);
532       if (fieldmode == VOIDmode)
533         fieldmode = smallest_mode_for_size (nwords * BITS_PER_WORD, MODE_INT);
534
535       last = get_last_insn ();
536       for (i = 0; i < nwords; i++)
537         {
538           /* If I is 0, use the low-order word in both field and target;
539              if I is 1, use the next to lowest word; and so on.  */
540           unsigned int wordnum = (backwards ? nwords - i - 1 : i);
541           unsigned int bit_offset = (backwards
542                                      ? MAX ((int) bitsize - ((int) i + 1)
543                                             * BITS_PER_WORD,
544                                             0)
545                                      : (int) i * BITS_PER_WORD);
546           rtx value_word = operand_subword_force (value, wordnum, fieldmode);
547
548           if (!store_bit_field_1 (op0, MIN (BITS_PER_WORD,
549                                             bitsize - i * BITS_PER_WORD),
550                                   bitnum + bit_offset, word_mode,
551                                   value_word, fallback_p))
552             {
553               delete_insns_since (last);
554               return false;
555             }
556         }
557       return true;
558     }
559
560   /* From here on we can assume that the field to be stored in is
561      a full-word (whatever type that is), since it is shorter than a word.  */
562
563   /* OFFSET is the number of words or bytes (UNIT says which)
564      from STR_RTX to the first word or byte containing part of the field.  */
565
566   if (!MEM_P (op0))
567     {
568       if (offset != 0
569           || GET_MODE_SIZE (GET_MODE (op0)) > UNITS_PER_WORD)
570         {
571           if (!REG_P (op0))
572             {
573               /* Since this is a destination (lvalue), we can't copy
574                  it to a pseudo.  We can remove a SUBREG that does not
575                  change the size of the operand.  Such a SUBREG may
576                  have been added above.  */
577               gcc_assert (GET_CODE (op0) == SUBREG
578                           && (GET_MODE_SIZE (GET_MODE (op0))
579                               == GET_MODE_SIZE (GET_MODE (SUBREG_REG (op0)))));
580               op0 = SUBREG_REG (op0);
581             }
582           op0 = gen_rtx_SUBREG (mode_for_size (BITS_PER_WORD, MODE_INT, 0),
583                                 op0, (offset * UNITS_PER_WORD));
584         }
585       offset = 0;
586     }
587
588   /* If VALUE has a floating-point or complex mode, access it as an
589      integer of the corresponding size.  This can occur on a machine
590      with 64 bit registers that uses SFmode for float.  It can also
591      occur for unaligned float or complex fields.  */
592   orig_value = value;
593   if (GET_MODE (value) != VOIDmode
594       && GET_MODE_CLASS (GET_MODE (value)) != MODE_INT
595       && GET_MODE_CLASS (GET_MODE (value)) != MODE_PARTIAL_INT)
596     {
597       value = gen_reg_rtx (int_mode_for_mode (GET_MODE (value)));
598       emit_move_insn (gen_lowpart (GET_MODE (orig_value), value), orig_value);
599     }
600
601   /* Now OFFSET is nonzero only if OP0 is memory
602      and is therefore always measured in bytes.  */
603
604   if (HAVE_insv
605       && GET_MODE (value) != BLKmode
606       && bitsize > 0
607       && GET_MODE_BITSIZE (op_mode) >= bitsize
608       && ! ((REG_P (op0) || GET_CODE (op0) == SUBREG)
609             && (bitsize + bitpos > GET_MODE_BITSIZE (op_mode))))
610     {
611       struct expand_operand ops[4];
612       int xbitpos = bitpos;
613       rtx value1;
614       rtx xop0 = op0;
615       rtx last = get_last_insn ();
616       bool copy_back = false;
617
618       /* Add OFFSET into OP0's address.  */
619       if (MEM_P (xop0))
620         xop0 = adjust_address (xop0, byte_mode, offset);
621
622       /* If xop0 is a register, we need it in OP_MODE
623          to make it acceptable to the format of insv.  */
624       if (GET_CODE (xop0) == SUBREG)
625         /* We can't just change the mode, because this might clobber op0,
626            and we will need the original value of op0 if insv fails.  */
627         xop0 = gen_rtx_SUBREG (op_mode, SUBREG_REG (xop0), SUBREG_BYTE (xop0));
628       if (REG_P (xop0) && GET_MODE (xop0) != op_mode)
629         xop0 = gen_lowpart_SUBREG (op_mode, xop0);
630
631       /* If the destination is a paradoxical subreg such that we need a
632          truncate to the inner mode, perform the insertion on a temporary and
633          truncate the result to the original destination.  Note that we can't
634          just truncate the paradoxical subreg as (truncate:N (subreg:W (reg:N
635          X) 0)) is (reg:N X).  */
636       if (GET_CODE (xop0) == SUBREG
637           && REG_P (SUBREG_REG (xop0))
638           && (!TRULY_NOOP_TRUNCATION
639               (GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE (SUBREG_REG (xop0))),
640                GET_MODE_BITSIZE (op_mode))))
641         {
642           rtx tem = gen_reg_rtx (op_mode);
643           emit_move_insn (tem, xop0);
644           xop0 = tem;
645           copy_back = true;
646         }
647
648       /* On big-endian machines, we count bits from the most significant.
649          If the bit field insn does not, we must invert.  */
650
651       if (BITS_BIG_ENDIAN != BYTES_BIG_ENDIAN)
652         xbitpos = unit - bitsize - xbitpos;
653
654       /* We have been counting XBITPOS within UNIT.
655          Count instead within the size of the register.  */
656       if (BITS_BIG_ENDIAN && !MEM_P (xop0))
657         xbitpos += GET_MODE_BITSIZE (op_mode) - unit;
658
659       unit = GET_MODE_BITSIZE (op_mode);
660
661       /* Convert VALUE to op_mode (which insv insn wants) in VALUE1.  */
662       value1 = value;
663       if (GET_MODE (value) != op_mode)
664         {
665           if (GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE (value)) >= bitsize)
666             {
667               /* Optimization: Don't bother really extending VALUE
668                  if it has all the bits we will actually use.  However,
669                  if we must narrow it, be sure we do it correctly.  */
670
671               if (GET_MODE_SIZE (GET_MODE (value)) < GET_MODE_SIZE (op_mode))
672                 {
673                   rtx tmp;
674
675                   tmp = simplify_subreg (op_mode, value1, GET_MODE (value), 0);
676                   if (! tmp)
677                     tmp = simplify_gen_subreg (op_mode,
678                                                force_reg (GET_MODE (value),
679                                                           value1),
680                                                GET_MODE (value), 0);
681                   value1 = tmp;
682                 }
683               else
684                 value1 = gen_lowpart (op_mode, value1);
685             }
686           else if (CONST_INT_P (value))
687             value1 = gen_int_mode (INTVAL (value), op_mode);
688           else
689             /* Parse phase is supposed to make VALUE's data type
690                match that of the component reference, which is a type
691                at least as wide as the field; so VALUE should have
692                a mode that corresponds to that type.  */
693             gcc_assert (CONSTANT_P (value));
694         }
695
696       create_fixed_operand (&ops[0], xop0);
697       create_integer_operand (&ops[1], bitsize);
698       create_integer_operand (&ops[2], xbitpos);
699       create_input_operand (&ops[3], value1, op_mode);
700       if (maybe_expand_insn (CODE_FOR_insv, 4, ops))
701         {
702           if (copy_back)
703             convert_move (op0, xop0, true);
704           return true;
705         }
706       delete_insns_since (last);
707     }
708
709   /* If OP0 is a memory, try copying it to a register and seeing if a
710      cheap register alternative is available.  */
711   if (HAVE_insv && MEM_P (op0))
712     {
713       enum machine_mode bestmode;
714
715       /* Get the mode to use for inserting into this field.  If OP0 is
716          BLKmode, get the smallest mode consistent with the alignment. If
717          OP0 is a non-BLKmode object that is no wider than OP_MODE, use its
718          mode. Otherwise, use the smallest mode containing the field.  */
719
720       if (GET_MODE (op0) == BLKmode
721           || (op_mode != MAX_MACHINE_MODE
722               && GET_MODE_SIZE (GET_MODE (op0)) > GET_MODE_SIZE (op_mode)))
723         bestmode = get_best_mode (bitsize, bitnum, MEM_ALIGN (op0),
724                                   (op_mode == MAX_MACHINE_MODE
725                                    ? VOIDmode : op_mode),
726                                   MEM_VOLATILE_P (op0));
727       else
728         bestmode = GET_MODE (op0);
729
730       if (bestmode != VOIDmode
731           && GET_MODE_SIZE (bestmode) >= GET_MODE_SIZE (fieldmode)
732           && !(SLOW_UNALIGNED_ACCESS (bestmode, MEM_ALIGN (op0))
733                && GET_MODE_BITSIZE (bestmode) > MEM_ALIGN (op0)))
734         {
735           rtx last, tempreg, xop0;
736           unsigned HOST_WIDE_INT xoffset, xbitpos;
737
738           last = get_last_insn ();
739
740           /* Adjust address to point to the containing unit of
741              that mode.  Compute the offset as a multiple of this unit,
742              counting in bytes.  */
743           unit = GET_MODE_BITSIZE (bestmode);
744           xoffset = (bitnum / unit) * GET_MODE_SIZE (bestmode);
745           xbitpos = bitnum % unit;
746           xop0 = adjust_address (op0, bestmode, xoffset);
747
748           /* Fetch that unit, store the bitfield in it, then store
749              the unit.  */
750           tempreg = copy_to_reg (xop0);
751           if (store_bit_field_1 (tempreg, bitsize, xbitpos,
752                                  fieldmode, orig_value, false))
753             {
754               emit_move_insn (xop0, tempreg);
755               return true;
756             }
757           delete_insns_since (last);
758         }
759     }
760
761   if (!fallback_p)
762     return false;
763
764   store_fixed_bit_field (op0, offset, bitsize, bitpos, value);
765   return true;
766 }
767
768 /* Generate code to store value from rtx VALUE
769    into a bit-field within structure STR_RTX
770    containing BITSIZE bits starting at bit BITNUM.
771    FIELDMODE is the machine-mode of the FIELD_DECL node for this field.  */
772
773 void
774 store_bit_field (rtx str_rtx, unsigned HOST_WIDE_INT bitsize,
775                  unsigned HOST_WIDE_INT bitnum, enum machine_mode fieldmode,
776                  rtx value)
777 {
778   if (!store_bit_field_1 (str_rtx, bitsize, bitnum, fieldmode, value, true))
779     gcc_unreachable ();
780 }
781 \f
782 /* Use shifts and boolean operations to store VALUE
783    into a bit field of width BITSIZE
784    in a memory location specified by OP0 except offset by OFFSET bytes.
785      (OFFSET must be 0 if OP0 is a register.)
786    The field starts at position BITPOS within the byte.
787     (If OP0 is a register, it may be a full word or a narrower mode,
788      but BITPOS still counts within a full word,
789      which is significant on bigendian machines.)  */
790
791 static void
792 store_fixed_bit_field (rtx op0, unsigned HOST_WIDE_INT offset,
793                        unsigned HOST_WIDE_INT bitsize,
794                        unsigned HOST_WIDE_INT bitpos, rtx value)
795 {
796   enum machine_mode mode;
797   unsigned int total_bits = BITS_PER_WORD;
798   rtx temp;
799   int all_zero = 0;
800   int all_one = 0;
801
802   /* There is a case not handled here:
803      a structure with a known alignment of just a halfword
804      and a field split across two aligned halfwords within the structure.
805      Or likewise a structure with a known alignment of just a byte
806      and a field split across two bytes.
807      Such cases are not supposed to be able to occur.  */
808
809   if (REG_P (op0) || GET_CODE (op0) == SUBREG)
810     {
811       gcc_assert (!offset);
812       /* Special treatment for a bit field split across two registers.  */
813       if (bitsize + bitpos > BITS_PER_WORD)
814         {
815           store_split_bit_field (op0, bitsize, bitpos, value);
816           return;
817         }
818     }
819   else
820     {
821       /* Get the proper mode to use for this field.  We want a mode that
822          includes the entire field.  If such a mode would be larger than
823          a word, we won't be doing the extraction the normal way.
824          We don't want a mode bigger than the destination.  */
825
826       mode = GET_MODE (op0);
827       if (GET_MODE_BITSIZE (mode) == 0
828           || GET_MODE_BITSIZE (mode) > GET_MODE_BITSIZE (word_mode))
829         mode = word_mode;
830
831       if (MEM_VOLATILE_P (op0)
832           && GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE (op0)) > 0
833           && flag_strict_volatile_bitfields > 0)
834         mode = GET_MODE (op0);
835       else
836         mode = get_best_mode (bitsize, bitpos + offset * BITS_PER_UNIT,
837                               MEM_ALIGN (op0), mode, MEM_VOLATILE_P (op0));
838
839       if (mode == VOIDmode)
840         {
841           /* The only way this should occur is if the field spans word
842              boundaries.  */
843           store_split_bit_field (op0, bitsize, bitpos + offset * BITS_PER_UNIT,
844                                  value);
845           return;
846         }
847
848       total_bits = GET_MODE_BITSIZE (mode);
849
850       /* Make sure bitpos is valid for the chosen mode.  Adjust BITPOS to
851          be in the range 0 to total_bits-1, and put any excess bytes in
852          OFFSET.  */
853       if (bitpos >= total_bits)
854         {
855           offset += (bitpos / total_bits) * (total_bits / BITS_PER_UNIT);
856           bitpos -= ((bitpos / total_bits) * (total_bits / BITS_PER_UNIT)
857                      * BITS_PER_UNIT);
858         }
859
860       /* Get ref to an aligned byte, halfword, or word containing the field.
861          Adjust BITPOS to be position within a word,
862          and OFFSET to be the offset of that word.
863          Then alter OP0 to refer to that word.  */
864       bitpos += (offset % (total_bits / BITS_PER_UNIT)) * BITS_PER_UNIT;
865       offset -= (offset % (total_bits / BITS_PER_UNIT));
866       op0 = adjust_address (op0, mode, offset);
867     }
868
869   mode = GET_MODE (op0);
870
871   /* Now MODE is either some integral mode for a MEM as OP0,
872      or is a full-word for a REG as OP0.  TOTAL_BITS corresponds.
873      The bit field is contained entirely within OP0.
874      BITPOS is the starting bit number within OP0.
875      (OP0's mode may actually be narrower than MODE.)  */
876
877   if (BYTES_BIG_ENDIAN)
878       /* BITPOS is the distance between our msb
879          and that of the containing datum.
880          Convert it to the distance from the lsb.  */
881       bitpos = total_bits - bitsize - bitpos;
882
883   /* Now BITPOS is always the distance between our lsb
884      and that of OP0.  */
885
886   /* Shift VALUE left by BITPOS bits.  If VALUE is not constant,
887      we must first convert its mode to MODE.  */
888
889   if (CONST_INT_P (value))
890     {
891       HOST_WIDE_INT v = INTVAL (value);
892
893       if (bitsize < HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
894         v &= ((HOST_WIDE_INT) 1 << bitsize) - 1;
895
896       if (v == 0)
897         all_zero = 1;
898       else if ((bitsize < HOST_BITS_PER_WIDE_INT
899                 && v == ((HOST_WIDE_INT) 1 << bitsize) - 1)
900                || (bitsize == HOST_BITS_PER_WIDE_INT && v == -1))
901         all_one = 1;
902
903       value = lshift_value (mode, value, bitpos, bitsize);
904     }
905   else
906     {
907       int must_and = (GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE (value)) != bitsize
908                       && bitpos + bitsize != GET_MODE_BITSIZE (mode));
909
910       if (GET_MODE (value) != mode)
911         value = convert_to_mode (mode, value, 1);
912
913       if (must_and)
914         value = expand_binop (mode, and_optab, value,
915                               mask_rtx (mode, 0, bitsize, 0),
916                               NULL_RTX, 1, OPTAB_LIB_WIDEN);
917       if (bitpos > 0)
918         value = expand_shift (LSHIFT_EXPR, mode, value,
919                               bitpos, NULL_RTX, 1);
920     }
921
922   /* Now clear the chosen bits in OP0,
923      except that if VALUE is -1 we need not bother.  */
924   /* We keep the intermediates in registers to allow CSE to combine
925      consecutive bitfield assignments.  */
926
927   temp = force_reg (mode, op0);
928
929   if (! all_one)
930     {
931       temp = expand_binop (mode, and_optab, temp,
932                            mask_rtx (mode, bitpos, bitsize, 1),
933                            NULL_RTX, 1, OPTAB_LIB_WIDEN);
934       temp = force_reg (mode, temp);
935     }
936
937   /* Now logical-or VALUE into OP0, unless it is zero.  */
938
939   if (! all_zero)
940     {
941       temp = expand_binop (mode, ior_optab, temp, value,
942                            NULL_RTX, 1, OPTAB_LIB_WIDEN);
943       temp = force_reg (mode, temp);
944     }
945
946   if (op0 != temp)
947     {
948       op0 = copy_rtx (op0);
949       emit_move_insn (op0, temp);
950     }
951 }
952 \f
953 /* Store a bit field that is split across multiple accessible memory objects.
954
955    OP0 is the REG, SUBREG or MEM rtx for the first of the objects.
956    BITSIZE is the field width; BITPOS the position of its first bit
957    (within the word).
958    VALUE is the value to store.
959
960    This does not yet handle fields wider than BITS_PER_WORD.  */
961
962 static void
963 store_split_bit_field (rtx op0, unsigned HOST_WIDE_INT bitsize,
964                        unsigned HOST_WIDE_INT bitpos, rtx value)
965 {
966   unsigned int unit;
967   unsigned int bitsdone = 0;
968
969   /* Make sure UNIT isn't larger than BITS_PER_WORD, we can only handle that
970      much at a time.  */
971   if (REG_P (op0) || GET_CODE (op0) == SUBREG)
972     unit = BITS_PER_WORD;
973   else
974     unit = MIN (MEM_ALIGN (op0), BITS_PER_WORD);
975
976   /* If VALUE is a constant other than a CONST_INT, get it into a register in
977      WORD_MODE.  If we can do this using gen_lowpart_common, do so.  Note
978      that VALUE might be a floating-point constant.  */
979   if (CONSTANT_P (value) && !CONST_INT_P (value))
980     {
981       rtx word = gen_lowpart_common (word_mode, value);
982
983       if (word && (value != word))
984         value = word;
985       else
986         value = gen_lowpart_common (word_mode,
987                                     force_reg (GET_MODE (value) != VOIDmode
988                                                ? GET_MODE (value)
989                                                : word_mode, value));
990     }
991
992   while (bitsdone < bitsize)
993     {
994       unsigned HOST_WIDE_INT thissize;
995       rtx part, word;
996       unsigned HOST_WIDE_INT thispos;
997       unsigned HOST_WIDE_INT offset;
998
999       offset = (bitpos + bitsdone) / unit;
1000       thispos = (bitpos + bitsdone) % unit;
1001
1002       /* THISSIZE must not overrun a word boundary.  Otherwise,
1003          store_fixed_bit_field will call us again, and we will mutually
1004          recurse forever.  */
1005       thissize = MIN (bitsize - bitsdone, BITS_PER_WORD);
1006       thissize = MIN (thissize, unit - thispos);
1007
1008       if (BYTES_BIG_ENDIAN)
1009         {
1010           int total_bits;
1011
1012           /* We must do an endian conversion exactly the same way as it is
1013              done in extract_bit_field, so that the two calls to
1014              extract_fixed_bit_field will have comparable arguments.  */
1015           if (!MEM_P (value) || GET_MODE (value) == BLKmode)
1016             total_bits = BITS_PER_WORD;
1017           else
1018             total_bits = GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE (value));
1019
1020           /* Fetch successively less significant portions.  */
1021           if (CONST_INT_P (value))
1022             part = GEN_INT (((unsigned HOST_WIDE_INT) (INTVAL (value))
1023                              >> (bitsize - bitsdone - thissize))
1024                             & (((HOST_WIDE_INT) 1 << thissize) - 1));
1025           else
1026             /* The args are chosen so that the last part includes the
1027                lsb.  Give extract_bit_field the value it needs (with
1028                endianness compensation) to fetch the piece we want.  */
1029             part = extract_fixed_bit_field (word_mode, value, 0, thissize,
1030                                             total_bits - bitsize + bitsdone,
1031                                             NULL_RTX, 1, false);
1032         }
1033       else
1034         {
1035           /* Fetch successively more significant portions.  */
1036           if (CONST_INT_P (value))
1037             part = GEN_INT (((unsigned HOST_WIDE_INT) (INTVAL (value))
1038                              >> bitsdone)
1039                             & (((HOST_WIDE_INT) 1 << thissize) - 1));
1040           else
1041             part = extract_fixed_bit_field (word_mode, value, 0, thissize,
1042                                             bitsdone, NULL_RTX, 1, false);
1043         }
1044
1045       /* If OP0 is a register, then handle OFFSET here.
1046
1047          When handling multiword bitfields, extract_bit_field may pass
1048          down a word_mode SUBREG of a larger REG for a bitfield that actually
1049          crosses a word boundary.  Thus, for a SUBREG, we must find
1050          the current word starting from the base register.  */
1051       if (GET_CODE (op0) == SUBREG)
1052         {
1053           int word_offset = (SUBREG_BYTE (op0) / UNITS_PER_WORD) + offset;
1054           enum machine_mode sub_mode = GET_MODE (SUBREG_REG (op0));
1055           if (sub_mode != BLKmode && GET_MODE_SIZE (sub_mode) < UNITS_PER_WORD)
1056             word = word_offset ? const0_rtx : op0;
1057           else
1058             word = operand_subword_force (SUBREG_REG (op0), word_offset,
1059                                           GET_MODE (SUBREG_REG (op0)));
1060           offset = 0;
1061         }
1062       else if (REG_P (op0))
1063         {
1064           enum machine_mode op0_mode = GET_MODE (op0);
1065           if (op0_mode != BLKmode && GET_MODE_SIZE (op0_mode) < UNITS_PER_WORD)
1066             word = offset ? const0_rtx : op0;
1067           else
1068             word = operand_subword_force (op0, offset, GET_MODE (op0));
1069           offset = 0;
1070         }
1071       else
1072         word = op0;
1073
1074       /* OFFSET is in UNITs, and UNIT is in bits.
1075          store_fixed_bit_field wants offset in bytes.  If WORD is const0_rtx,
1076          it is just an out-of-bounds access.  Ignore it.  */
1077       if (word != const0_rtx)
1078         store_fixed_bit_field (word, offset * unit / BITS_PER_UNIT, thissize,
1079                                thispos, part);
1080       bitsdone += thissize;
1081     }
1082 }
1083 \f
1084 /* A subroutine of extract_bit_field_1 that converts return value X
1085    to either MODE or TMODE.  MODE, TMODE and UNSIGNEDP are arguments
1086    to extract_bit_field.  */
1087
1088 static rtx
1089 convert_extracted_bit_field (rtx x, enum machine_mode mode,
1090                              enum machine_mode tmode, bool unsignedp)
1091 {
1092   if (GET_MODE (x) == tmode || GET_MODE (x) == mode)
1093     return x;
1094
1095   /* If the x mode is not a scalar integral, first convert to the
1096      integer mode of that size and then access it as a floating-point
1097      value via a SUBREG.  */
1098   if (!SCALAR_INT_MODE_P (tmode))
1099     {
1100       enum machine_mode smode;
1101
1102       smode = mode_for_size (GET_MODE_BITSIZE (tmode), MODE_INT, 0);
1103       x = convert_to_mode (smode, x, unsignedp);
1104       x = force_reg (smode, x);
1105       return gen_lowpart (tmode, x);
1106     }
1107
1108   return convert_to_mode (tmode, x, unsignedp);
1109 }
1110
1111 /* A subroutine of extract_bit_field, with the same arguments.
1112    If FALLBACK_P is true, fall back to extract_fixed_bit_field
1113    if we can find no other means of implementing the operation.
1114    if FALLBACK_P is false, return NULL instead.  */
1115
1116 static rtx
1117 extract_bit_field_1 (rtx str_rtx, unsigned HOST_WIDE_INT bitsize,
1118                      unsigned HOST_WIDE_INT bitnum,
1119                      int unsignedp, bool packedp, rtx target,
1120                      enum machine_mode mode, enum machine_mode tmode,
1121                      bool fallback_p)
1122 {
1123   unsigned int unit
1124     = (MEM_P (str_rtx)) ? BITS_PER_UNIT : BITS_PER_WORD;
1125   unsigned HOST_WIDE_INT offset, bitpos;
1126   rtx op0 = str_rtx;
1127   enum machine_mode int_mode;
1128   enum machine_mode ext_mode;
1129   enum machine_mode mode1;
1130   int byte_offset;
1131
1132   if (tmode == VOIDmode)
1133     tmode = mode;
1134
1135   while (GET_CODE (op0) == SUBREG)
1136     {
1137       bitnum += SUBREG_BYTE (op0) * BITS_PER_UNIT;
1138       op0 = SUBREG_REG (op0);
1139     }
1140
1141   /* If we have an out-of-bounds access to a register, just return an
1142      uninitialized register of the required mode.  This can occur if the
1143      source code contains an out-of-bounds access to a small array.  */
1144   if (REG_P (op0) && bitnum >= GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE (op0)))
1145     return gen_reg_rtx (tmode);
1146
1147   if (REG_P (op0)
1148       && mode == GET_MODE (op0)
1149       && bitnum == 0
1150       && bitsize == GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE (op0)))
1151     {
1152       /* We're trying to extract a full register from itself.  */
1153       return op0;
1154     }
1155
1156   /* See if we can get a better vector mode before extracting.  */
1157   if (VECTOR_MODE_P (GET_MODE (op0))
1158       && !MEM_P (op0)
1159       && GET_MODE_INNER (GET_MODE (op0)) != tmode)
1160     {
1161       enum machine_mode new_mode;
1162
1163       if (GET_MODE_CLASS (tmode) == MODE_FLOAT)
1164         new_mode = MIN_MODE_VECTOR_FLOAT;
1165       else if (GET_MODE_CLASS (tmode) == MODE_FRACT)
1166         new_mode = MIN_MODE_VECTOR_FRACT;
1167       else if (GET_MODE_CLASS (tmode) == MODE_UFRACT)
1168         new_mode = MIN_MODE_VECTOR_UFRACT;
1169       else if (GET_MODE_CLASS (tmode) == MODE_ACCUM)
1170         new_mode = MIN_MODE_VECTOR_ACCUM;
1171       else if (GET_MODE_CLASS (tmode) == MODE_UACCUM)
1172         new_mode = MIN_MODE_VECTOR_UACCUM;
1173       else
1174         new_mode = MIN_MODE_VECTOR_INT;
1175
1176       for (; new_mode != VOIDmode ; new_mode = GET_MODE_WIDER_MODE (new_mode))
1177         if (GET_MODE_SIZE (new_mode) == GET_MODE_SIZE (GET_MODE (op0))
1178             && targetm.vector_mode_supported_p (new_mode))
1179           break;
1180       if (new_mode != VOIDmode)
1181         op0 = gen_lowpart (new_mode, op0);
1182     }
1183
1184   /* Use vec_extract patterns for extracting parts of vectors whenever
1185      available.  */
1186   if (VECTOR_MODE_P (GET_MODE (op0))
1187       && !MEM_P (op0)
1188       && optab_handler (vec_extract_optab, GET_MODE (op0)) != CODE_FOR_nothing
1189       && ((bitnum + bitsize - 1) / GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE_INNER (GET_MODE (op0)))
1190           == bitnum / GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE_INNER (GET_MODE (op0)))))
1191     {
1192       struct expand_operand ops[3];
1193       enum machine_mode outermode = GET_MODE (op0);
1194       enum machine_mode innermode = GET_MODE_INNER (outermode);
1195       enum insn_code icode = optab_handler (vec_extract_optab, outermode);
1196       unsigned HOST_WIDE_INT pos = bitnum / GET_MODE_BITSIZE (innermode);
1197
1198       create_output_operand (&ops[0], target, innermode);
1199       create_input_operand (&ops[1], op0, outermode);
1200       create_integer_operand (&ops[2], pos);
1201       if (maybe_expand_insn (icode, 3, ops))
1202         {
1203           target = ops[0].value;
1204           if (GET_MODE (target) != mode)
1205             return gen_lowpart (tmode, target);
1206           return target;
1207         }
1208     }
1209
1210   /* Make sure we are playing with integral modes.  Pun with subregs
1211      if we aren't.  */
1212   {
1213     enum machine_mode imode = int_mode_for_mode (GET_MODE (op0));
1214     if (imode != GET_MODE (op0))
1215       {
1216         if (MEM_P (op0))
1217           op0 = adjust_address (op0, imode, 0);
1218         else if (imode != BLKmode)
1219           {
1220             op0 = gen_lowpart (imode, op0);
1221
1222             /* If we got a SUBREG, force it into a register since we
1223                aren't going to be able to do another SUBREG on it.  */
1224             if (GET_CODE (op0) == SUBREG)
1225               op0 = force_reg (imode, op0);
1226           }
1227         else if (REG_P (op0))
1228           {
1229             rtx reg, subreg;
1230             imode = smallest_mode_for_size (GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE (op0)),
1231                                             MODE_INT);
1232             reg = gen_reg_rtx (imode);
1233             subreg = gen_lowpart_SUBREG (GET_MODE (op0), reg);
1234             emit_move_insn (subreg, op0);
1235             op0 = reg;
1236             bitnum += SUBREG_BYTE (subreg) * BITS_PER_UNIT;
1237           }
1238         else
1239           {
1240             rtx mem = assign_stack_temp (GET_MODE (op0),
1241                                          GET_MODE_SIZE (GET_MODE (op0)), 0);
1242             emit_move_insn (mem, op0);
1243             op0 = adjust_address (mem, BLKmode, 0);
1244           }
1245       }
1246   }
1247
1248   /* We may be accessing data outside the field, which means
1249      we can alias adjacent data.  */
1250   if (MEM_P (op0))
1251     {
1252       op0 = shallow_copy_rtx (op0);
1253       set_mem_alias_set (op0, 0);
1254       set_mem_expr (op0, 0);
1255     }
1256
1257   /* Extraction of a full-word or multi-word value from a structure
1258      in a register or aligned memory can be done with just a SUBREG.
1259      A subword value in the least significant part of a register
1260      can also be extracted with a SUBREG.  For this, we need the
1261      byte offset of the value in op0.  */
1262
1263   bitpos = bitnum % unit;
1264   offset = bitnum / unit;
1265   byte_offset = bitpos / BITS_PER_UNIT + offset * UNITS_PER_WORD;
1266
1267   /* If OP0 is a register, BITPOS must count within a word.
1268      But as we have it, it counts within whatever size OP0 now has.
1269      On a bigendian machine, these are not the same, so convert.  */
1270   if (BYTES_BIG_ENDIAN
1271       && !MEM_P (op0)
1272       && unit > GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE (op0)))
1273     bitpos += unit - GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE (op0));
1274
1275   /* ??? We currently assume TARGET is at least as big as BITSIZE.
1276      If that's wrong, the solution is to test for it and set TARGET to 0
1277      if needed.  */
1278
1279   /* Only scalar integer modes can be converted via subregs.  There is an
1280      additional problem for FP modes here in that they can have a precision
1281      which is different from the size.  mode_for_size uses precision, but
1282      we want a mode based on the size, so we must avoid calling it for FP
1283      modes.  */
1284   mode1  = (SCALAR_INT_MODE_P (tmode)
1285             ? mode_for_size (bitsize, GET_MODE_CLASS (tmode), 0)
1286             : mode);
1287
1288   /* If the bitfield is volatile, we need to make sure the access
1289      remains on a type-aligned boundary.  */
1290   if (GET_CODE (op0) == MEM
1291       && MEM_VOLATILE_P (op0)
1292       && GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE (op0)) > 0
1293       && flag_strict_volatile_bitfields > 0)
1294     goto no_subreg_mode_swap;
1295
1296   if (((bitsize >= BITS_PER_WORD && bitsize == GET_MODE_BITSIZE (mode)
1297         && bitpos % BITS_PER_WORD == 0)
1298        || (mode1 != BLKmode
1299            /* ??? The big endian test here is wrong.  This is correct
1300               if the value is in a register, and if mode_for_size is not
1301               the same mode as op0.  This causes us to get unnecessarily
1302               inefficient code from the Thumb port when -mbig-endian.  */
1303            && (BYTES_BIG_ENDIAN
1304                ? bitpos + bitsize == BITS_PER_WORD
1305                : bitpos == 0)))
1306       && ((!MEM_P (op0)
1307            && TRULY_NOOP_TRUNCATION (GET_MODE_BITSIZE (mode1),
1308                                      GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE (op0)))
1309            && GET_MODE_SIZE (mode1) != 0
1310            && byte_offset % GET_MODE_SIZE (mode1) == 0)
1311           || (MEM_P (op0)
1312               && (! SLOW_UNALIGNED_ACCESS (mode, MEM_ALIGN (op0))
1313                   || (offset * BITS_PER_UNIT % bitsize == 0
1314                       && MEM_ALIGN (op0) % bitsize == 0)))))
1315     {
1316       if (MEM_P (op0))
1317         op0 = adjust_address (op0, mode1, offset);
1318       else if (mode1 != GET_MODE (op0))
1319         {
1320           rtx sub = simplify_gen_subreg (mode1, op0, GET_MODE (op0),
1321                                          byte_offset);
1322           if (sub == NULL)
1323             goto no_subreg_mode_swap;
1324           op0 = sub;
1325         }
1326       if (mode1 != mode)
1327         return convert_to_mode (tmode, op0, unsignedp);
1328       return op0;
1329     }
1330  no_subreg_mode_swap:
1331
1332   /* Handle fields bigger than a word.  */
1333
1334   if (bitsize > BITS_PER_WORD)
1335     {
1336       /* Here we transfer the words of the field
1337          in the order least significant first.
1338          This is because the most significant word is the one which may
1339          be less than full.  */
1340
1341       unsigned int nwords = (bitsize + (BITS_PER_WORD - 1)) / BITS_PER_WORD;
1342       unsigned int i;
1343
1344       if (target == 0 || !REG_P (target))
1345         target = gen_reg_rtx (mode);
1346
1347       /* Indicate for flow that the entire target reg is being set.  */
1348       emit_clobber (target);
1349
1350       for (i = 0; i < nwords; i++)
1351         {
1352           /* If I is 0, use the low-order word in both field and target;
1353              if I is 1, use the next to lowest word; and so on.  */
1354           /* Word number in TARGET to use.  */
1355           unsigned int wordnum
1356             = (WORDS_BIG_ENDIAN
1357                ? GET_MODE_SIZE (GET_MODE (target)) / UNITS_PER_WORD - i - 1
1358                : i);
1359           /* Offset from start of field in OP0.  */
1360           unsigned int bit_offset = (WORDS_BIG_ENDIAN
1361                                      ? MAX (0, ((int) bitsize - ((int) i + 1)
1362                                                 * (int) BITS_PER_WORD))
1363                                      : (int) i * BITS_PER_WORD);
1364           rtx target_part = operand_subword (target, wordnum, 1, VOIDmode);
1365           rtx result_part
1366             = extract_bit_field (op0, MIN (BITS_PER_WORD,
1367                                            bitsize - i * BITS_PER_WORD),
1368                                  bitnum + bit_offset, 1, false, target_part, mode,
1369                                  word_mode);
1370
1371           gcc_assert (target_part);
1372
1373           if (result_part != target_part)
1374             emit_move_insn (target_part, result_part);
1375         }
1376
1377       if (unsignedp)
1378         {
1379           /* Unless we've filled TARGET, the upper regs in a multi-reg value
1380              need to be zero'd out.  */
1381           if (GET_MODE_SIZE (GET_MODE (target)) > nwords * UNITS_PER_WORD)
1382             {
1383               unsigned int i, total_words;
1384
1385               total_words = GET_MODE_SIZE (GET_MODE (target)) / UNITS_PER_WORD;
1386               for (i = nwords; i < total_words; i++)
1387                 emit_move_insn
1388                   (operand_subword (target,
1389                                     WORDS_BIG_ENDIAN ? total_words - i - 1 : i,
1390                                     1, VOIDmode),
1391                    const0_rtx);
1392             }
1393           return target;
1394         }
1395
1396       /* Signed bit field: sign-extend with two arithmetic shifts.  */
1397       target = expand_shift (LSHIFT_EXPR, mode, target,
1398                              GET_MODE_BITSIZE (mode) - bitsize, NULL_RTX, 0);
1399       return expand_shift (RSHIFT_EXPR, mode, target,
1400                            GET_MODE_BITSIZE (mode) - bitsize, NULL_RTX, 0);
1401     }
1402
1403   /* From here on we know the desired field is smaller than a word.  */
1404
1405   /* Check if there is a correspondingly-sized integer field, so we can
1406      safely extract it as one size of integer, if necessary; then
1407      truncate or extend to the size that is wanted; then use SUBREGs or
1408      convert_to_mode to get one of the modes we really wanted.  */
1409
1410   int_mode = int_mode_for_mode (tmode);
1411   if (int_mode == BLKmode)
1412     int_mode = int_mode_for_mode (mode);
1413   /* Should probably push op0 out to memory and then do a load.  */
1414   gcc_assert (int_mode != BLKmode);
1415
1416   /* OFFSET is the number of words or bytes (UNIT says which)
1417      from STR_RTX to the first word or byte containing part of the field.  */
1418   if (!MEM_P (op0))
1419     {
1420       if (offset != 0
1421           || GET_MODE_SIZE (GET_MODE (op0)) > UNITS_PER_WORD)
1422         {
1423           if (!REG_P (op0))
1424             op0 = copy_to_reg (op0);
1425           op0 = gen_rtx_SUBREG (mode_for_size (BITS_PER_WORD, MODE_INT, 0),
1426                                 op0, (offset * UNITS_PER_WORD));
1427         }
1428       offset = 0;
1429     }
1430
1431   /* Now OFFSET is nonzero only for memory operands.  */
1432   ext_mode = mode_for_extraction (unsignedp ? EP_extzv : EP_extv, 0);
1433   if (ext_mode != MAX_MACHINE_MODE
1434       && bitsize > 0
1435       && GET_MODE_BITSIZE (ext_mode) >= bitsize
1436       /* If op0 is a register, we need it in EXT_MODE to make it
1437          acceptable to the format of ext(z)v.  */
1438       && !(GET_CODE (op0) == SUBREG && GET_MODE (op0) != ext_mode)
1439       && !((REG_P (op0) || GET_CODE (op0) == SUBREG)
1440            && (bitsize + bitpos > GET_MODE_BITSIZE (ext_mode))))
1441     {
1442       struct expand_operand ops[4];
1443       unsigned HOST_WIDE_INT xbitpos = bitpos, xoffset = offset;
1444       rtx xop0 = op0;
1445       rtx xtarget = target;
1446       rtx xspec_target = target;
1447       rtx xspec_target_subreg = 0;
1448
1449       /* If op0 is a register, we need it in EXT_MODE to make it
1450          acceptable to the format of ext(z)v.  */
1451       if (REG_P (xop0) && GET_MODE (xop0) != ext_mode)
1452         xop0 = gen_lowpart_SUBREG (ext_mode, xop0);
1453       if (MEM_P (xop0))
1454         /* Get ref to first byte containing part of the field.  */
1455         xop0 = adjust_address (xop0, byte_mode, xoffset);
1456
1457       /* On big-endian machines, we count bits from the most significant.
1458          If the bit field insn does not, we must invert.  */
1459       if (BITS_BIG_ENDIAN != BYTES_BIG_ENDIAN)
1460         xbitpos = unit - bitsize - xbitpos;
1461
1462       /* Now convert from counting within UNIT to counting in EXT_MODE.  */
1463       if (BITS_BIG_ENDIAN && !MEM_P (xop0))
1464         xbitpos += GET_MODE_BITSIZE (ext_mode) - unit;
1465
1466       unit = GET_MODE_BITSIZE (ext_mode);
1467
1468       if (xtarget == 0)
1469         xtarget = xspec_target = gen_reg_rtx (tmode);
1470
1471       if (GET_MODE (xtarget) != ext_mode)
1472         {
1473           /* Don't use LHS paradoxical subreg if explicit truncation is needed
1474              between the mode of the extraction (word_mode) and the target
1475              mode.  Instead, create a temporary and use convert_move to set
1476              the target.  */
1477           if (REG_P (xtarget)
1478               && TRULY_NOOP_TRUNCATION (GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE (xtarget)),
1479                                         GET_MODE_BITSIZE (ext_mode)))
1480             {
1481               xtarget = gen_lowpart (ext_mode, xtarget);
1482               if (GET_MODE_SIZE (ext_mode)
1483                   > GET_MODE_SIZE (GET_MODE (xspec_target)))
1484                 xspec_target_subreg = xtarget;
1485             }
1486           else
1487             xtarget = gen_reg_rtx (ext_mode);
1488         }
1489
1490       create_output_operand (&ops[0], xtarget, ext_mode);
1491       create_fixed_operand (&ops[1], xop0);
1492       create_integer_operand (&ops[2], bitsize);
1493       create_integer_operand (&ops[3], xbitpos);
1494       if (maybe_expand_insn (unsignedp ? CODE_FOR_extzv : CODE_FOR_extv,
1495                              4, ops))
1496         {
1497           xtarget = ops[0].value;
1498           if (xtarget == xspec_target)
1499             return xtarget;
1500           if (xtarget == xspec_target_subreg)
1501             return xspec_target;
1502           return convert_extracted_bit_field (xtarget, mode, tmode, unsignedp);
1503         }
1504     }
1505
1506   /* If OP0 is a memory, try copying it to a register and seeing if a
1507      cheap register alternative is available.  */
1508   if (ext_mode != MAX_MACHINE_MODE && MEM_P (op0))
1509     {
1510       enum machine_mode bestmode;
1511
1512       /* Get the mode to use for inserting into this field.  If
1513          OP0 is BLKmode, get the smallest mode consistent with the
1514          alignment. If OP0 is a non-BLKmode object that is no
1515          wider than EXT_MODE, use its mode. Otherwise, use the
1516          smallest mode containing the field.  */
1517
1518       if (GET_MODE (op0) == BLKmode
1519           || (ext_mode != MAX_MACHINE_MODE
1520               && GET_MODE_SIZE (GET_MODE (op0)) > GET_MODE_SIZE (ext_mode)))
1521         bestmode = get_best_mode (bitsize, bitnum, MEM_ALIGN (op0),
1522                                   (ext_mode == MAX_MACHINE_MODE
1523                                    ? VOIDmode : ext_mode),
1524                                   MEM_VOLATILE_P (op0));
1525       else
1526         bestmode = GET_MODE (op0);
1527
1528       if (bestmode != VOIDmode
1529           && !(SLOW_UNALIGNED_ACCESS (bestmode, MEM_ALIGN (op0))
1530                && GET_MODE_BITSIZE (bestmode) > MEM_ALIGN (op0)))
1531         {
1532           unsigned HOST_WIDE_INT xoffset, xbitpos;
1533
1534           /* Compute the offset as a multiple of this unit,
1535              counting in bytes.  */
1536           unit = GET_MODE_BITSIZE (bestmode);
1537           xoffset = (bitnum / unit) * GET_MODE_SIZE (bestmode);
1538           xbitpos = bitnum % unit;
1539
1540           /* Make sure the register is big enough for the whole field.  */
1541           if (xoffset * BITS_PER_UNIT + unit
1542               >= offset * BITS_PER_UNIT + bitsize)
1543             {
1544               rtx last, result, xop0;
1545
1546               last = get_last_insn ();
1547
1548               /* Fetch it to a register in that size.  */
1549               xop0 = adjust_address (op0, bestmode, xoffset);
1550               xop0 = force_reg (bestmode, xop0);
1551               result = extract_bit_field_1 (xop0, bitsize, xbitpos,
1552                                             unsignedp, packedp, target,
1553                                             mode, tmode, false);
1554               if (result)
1555                 return result;
1556
1557               delete_insns_since (last);
1558             }
1559         }
1560     }
1561
1562   if (!fallback_p)
1563     return NULL;
1564
1565   target = extract_fixed_bit_field (int_mode, op0, offset, bitsize,
1566                                     bitpos, target, unsignedp, packedp);
1567   return convert_extracted_bit_field (target, mode, tmode, unsignedp);
1568 }
1569
1570 /* Generate code to extract a byte-field from STR_RTX
1571    containing BITSIZE bits, starting at BITNUM,
1572    and put it in TARGET if possible (if TARGET is nonzero).
1573    Regardless of TARGET, we return the rtx for where the value is placed.
1574
1575    STR_RTX is the structure containing the byte (a REG or MEM).
1576    UNSIGNEDP is nonzero if this is an unsigned bit field.
1577    PACKEDP is nonzero if the field has the packed attribute.
1578    MODE is the natural mode of the field value once extracted.
1579    TMODE is the mode the caller would like the value to have;
1580    but the value may be returned with type MODE instead.
1581
1582    If a TARGET is specified and we can store in it at no extra cost,
1583    we do so, and return TARGET.
1584    Otherwise, we return a REG of mode TMODE or MODE, with TMODE preferred
1585    if they are equally easy.  */
1586
1587 rtx
1588 extract_bit_field (rtx str_rtx, unsigned HOST_WIDE_INT bitsize,
1589                    unsigned HOST_WIDE_INT bitnum, int unsignedp, bool packedp,
1590                    rtx target, enum machine_mode mode, enum machine_mode tmode)
1591 {
1592   return extract_bit_field_1 (str_rtx, bitsize, bitnum, unsignedp, packedp,
1593                               target, mode, tmode, true);
1594 }
1595 \f
1596 /* Extract a bit field using shifts and boolean operations
1597    Returns an rtx to represent the value.
1598    OP0 addresses a register (word) or memory (byte).
1599    BITPOS says which bit within the word or byte the bit field starts in.
1600    OFFSET says how many bytes farther the bit field starts;
1601     it is 0 if OP0 is a register.
1602    BITSIZE says how many bits long the bit field is.
1603     (If OP0 is a register, it may be narrower than a full word,
1604      but BITPOS still counts within a full word,
1605      which is significant on bigendian machines.)
1606
1607    UNSIGNEDP is nonzero for an unsigned bit field (don't sign-extend value).
1608    PACKEDP is true if the field has the packed attribute.
1609
1610    If TARGET is nonzero, attempts to store the value there
1611    and return TARGET, but this is not guaranteed.
1612    If TARGET is not used, create a pseudo-reg of mode TMODE for the value.  */
1613
1614 static rtx
1615 extract_fixed_bit_field (enum machine_mode tmode, rtx op0,
1616                          unsigned HOST_WIDE_INT offset,
1617                          unsigned HOST_WIDE_INT bitsize,
1618                          unsigned HOST_WIDE_INT bitpos, rtx target,
1619                          int unsignedp, bool packedp)
1620 {
1621   unsigned int total_bits = BITS_PER_WORD;
1622   enum machine_mode mode;
1623
1624   if (GET_CODE (op0) == SUBREG || REG_P (op0))
1625     {
1626       /* Special treatment for a bit field split across two registers.  */
1627       if (bitsize + bitpos > BITS_PER_WORD)
1628         return extract_split_bit_field (op0, bitsize, bitpos, unsignedp);
1629     }
1630   else
1631     {
1632       /* Get the proper mode to use for this field.  We want a mode that
1633          includes the entire field.  If such a mode would be larger than
1634          a word, we won't be doing the extraction the normal way.  */
1635
1636       if (MEM_VOLATILE_P (op0)
1637           && flag_strict_volatile_bitfields > 0)
1638         {
1639           if (GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE (op0)) > 0)
1640             mode = GET_MODE (op0);
1641           else if (target && GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE (target)) > 0)
1642             mode = GET_MODE (target);
1643           else
1644             mode = tmode;
1645         }
1646       else
1647         mode = get_best_mode (bitsize, bitpos + offset * BITS_PER_UNIT,
1648                               MEM_ALIGN (op0), word_mode, MEM_VOLATILE_P (op0));
1649
1650       if (mode == VOIDmode)
1651         /* The only way this should occur is if the field spans word
1652            boundaries.  */
1653         return extract_split_bit_field (op0, bitsize,
1654                                         bitpos + offset * BITS_PER_UNIT,
1655                                         unsignedp);
1656
1657       total_bits = GET_MODE_BITSIZE (mode);
1658
1659       /* Make sure bitpos is valid for the chosen mode.  Adjust BITPOS to
1660          be in the range 0 to total_bits-1, and put any excess bytes in
1661          OFFSET.  */
1662       if (bitpos >= total_bits)
1663         {
1664           offset += (bitpos / total_bits) * (total_bits / BITS_PER_UNIT);
1665           bitpos -= ((bitpos / total_bits) * (total_bits / BITS_PER_UNIT)
1666                      * BITS_PER_UNIT);
1667         }
1668
1669       /* If we're accessing a volatile MEM, we can't do the next
1670          alignment step if it results in a multi-word access where we
1671          otherwise wouldn't have one.  So, check for that case
1672          here.  */
1673       if (MEM_P (op0)
1674           && MEM_VOLATILE_P (op0)
1675           && flag_strict_volatile_bitfields > 0
1676           && bitpos + bitsize <= total_bits
1677           && bitpos + bitsize + (offset % (total_bits / BITS_PER_UNIT)) * BITS_PER_UNIT > total_bits)
1678         {
1679           if (STRICT_ALIGNMENT)
1680             {
1681               static bool informed_about_misalignment = false;
1682               bool warned;
1683
1684               if (packedp)
1685                 {
1686                   if (bitsize == total_bits)
1687                     warned = warning_at (input_location, OPT_fstrict_volatile_bitfields,
1688                                          "multiple accesses to volatile structure member"
1689                                          " because of packed attribute");
1690                   else
1691                     warned = warning_at (input_location, OPT_fstrict_volatile_bitfields,
1692                                          "multiple accesses to volatile structure bitfield"
1693                                          " because of packed attribute");
1694
1695                   return extract_split_bit_field (op0, bitsize,
1696                                                   bitpos + offset * BITS_PER_UNIT,
1697                                                   unsignedp);
1698                 }
1699
1700               if (bitsize == total_bits)
1701                 warned = warning_at (input_location, OPT_fstrict_volatile_bitfields,
1702                                      "mis-aligned access used for structure member");
1703               else
1704                 warned = warning_at (input_location, OPT_fstrict_volatile_bitfields,
1705                                      "mis-aligned access used for structure bitfield");
1706
1707               if (! informed_about_misalignment && warned)
1708                 {
1709                   informed_about_misalignment = true;
1710                   inform (input_location,
1711                           "when a volatile object spans multiple type-sized locations,"
1712                           " the compiler must choose between using a single mis-aligned access to"
1713                           " preserve the volatility, or using multiple aligned accesses to avoid"
1714                           " runtime faults; this code may fail at runtime if the hardware does"
1715                           " not allow this access");
1716                 }
1717             }
1718         }
1719       else
1720         {
1721
1722           /* Get ref to an aligned byte, halfword, or word containing the field.
1723              Adjust BITPOS to be position within a word,
1724              and OFFSET to be the offset of that word.
1725              Then alter OP0 to refer to that word.  */
1726           bitpos += (offset % (total_bits / BITS_PER_UNIT)) * BITS_PER_UNIT;
1727           offset -= (offset % (total_bits / BITS_PER_UNIT));
1728         }
1729
1730       op0 = adjust_address (op0, mode, offset);
1731     }
1732
1733   mode = GET_MODE (op0);
1734
1735   if (BYTES_BIG_ENDIAN)
1736     /* BITPOS is the distance between our msb and that of OP0.
1737        Convert it to the distance from the lsb.  */
1738     bitpos = total_bits - bitsize - bitpos;
1739
1740   /* Now BITPOS is always the distance between the field's lsb and that of OP0.
1741      We have reduced the big-endian case to the little-endian case.  */
1742
1743   if (unsignedp)
1744     {
1745       if (bitpos)
1746         {
1747           /* If the field does not already start at the lsb,
1748              shift it so it does.  */
1749           /* Maybe propagate the target for the shift.  */
1750           /* But not if we will return it--could confuse integrate.c.  */
1751           rtx subtarget = (target != 0 && REG_P (target) ? target : 0);
1752           if (tmode != mode) subtarget = 0;
1753           op0 = expand_shift (RSHIFT_EXPR, mode, op0, bitpos, subtarget, 1);
1754         }
1755       /* Convert the value to the desired mode.  */
1756       if (mode != tmode)
1757         op0 = convert_to_mode (tmode, op0, 1);
1758
1759       /* Unless the msb of the field used to be the msb when we shifted,
1760          mask out the upper bits.  */
1761
1762       if (GET_MODE_BITSIZE (mode) != bitpos + bitsize)
1763         return expand_binop (GET_MODE (op0), and_optab, op0,
1764                              mask_rtx (GET_MODE (op0), 0, bitsize, 0),
1765                              target, 1, OPTAB_LIB_WIDEN);
1766       return op0;
1767     }
1768
1769   /* To extract a signed bit-field, first shift its msb to the msb of the word,
1770      then arithmetic-shift its lsb to the lsb of the word.  */
1771   op0 = force_reg (mode, op0);
1772   if (mode != tmode)
1773     target = 0;
1774
1775   /* Find the narrowest integer mode that contains the field.  */
1776
1777   for (mode = GET_CLASS_NARROWEST_MODE (MODE_INT); mode != VOIDmode;
1778        mode = GET_MODE_WIDER_MODE (mode))
1779     if (GET_MODE_BITSIZE (mode) >= bitsize + bitpos)
1780       {
1781         op0 = convert_to_mode (mode, op0, 0);
1782         break;
1783       }
1784
1785   if (GET_MODE_BITSIZE (mode) != (bitsize + bitpos))
1786     {
1787       int amount = GET_MODE_BITSIZE (mode) - (bitsize + bitpos);
1788       /* Maybe propagate the target for the shift.  */
1789       rtx subtarget = (target != 0 && REG_P (target) ? target : 0);
1790       op0 = expand_shift (LSHIFT_EXPR, mode, op0, amount, subtarget, 1);
1791     }
1792
1793   return expand_shift (RSHIFT_EXPR, mode, op0,
1794                        GET_MODE_BITSIZE (mode) - bitsize, target, 0);
1795 }
1796 \f
1797 /* Return a constant integer (CONST_INT or CONST_DOUBLE) mask value
1798    of mode MODE with BITSIZE ones followed by BITPOS zeros, or the
1799    complement of that if COMPLEMENT.  The mask is truncated if
1800    necessary to the width of mode MODE.  The mask is zero-extended if
1801    BITSIZE+BITPOS is too small for MODE.  */
1802
1803 static rtx
1804 mask_rtx (enum machine_mode mode, int bitpos, int bitsize, int complement)
1805 {
1806   double_int mask;
1807
1808   mask = double_int_mask (bitsize);
1809   mask = double_int_lshift (mask, bitpos, HOST_BITS_PER_DOUBLE_INT, false);
1810
1811   if (complement)
1812     mask = double_int_not (mask);
1813
1814   return immed_double_int_const (mask, mode);
1815 }
1816
1817 /* Return a constant integer (CONST_INT or CONST_DOUBLE) rtx with the value
1818    VALUE truncated to BITSIZE bits and then shifted left BITPOS bits.  */
1819
1820 static rtx
1821 lshift_value (enum machine_mode mode, rtx value, int bitpos, int bitsize)
1822 {
1823   double_int val;
1824   
1825   val = double_int_zext (uhwi_to_double_int (INTVAL (value)), bitsize);
1826   val = double_int_lshift (val, bitpos, HOST_BITS_PER_DOUBLE_INT, false);
1827
1828   return immed_double_int_const (val, mode);
1829 }
1830 \f
1831 /* Extract a bit field that is split across two words
1832    and return an RTX for the result.
1833
1834    OP0 is the REG, SUBREG or MEM rtx for the first of the two words.
1835    BITSIZE is the field width; BITPOS, position of its first bit, in the word.
1836    UNSIGNEDP is 1 if should zero-extend the contents; else sign-extend.  */
1837
1838 static rtx
1839 extract_split_bit_field (rtx op0, unsigned HOST_WIDE_INT bitsize,
1840                          unsigned HOST_WIDE_INT bitpos, int unsignedp)
1841 {
1842   unsigned int unit;
1843   unsigned int bitsdone = 0;
1844   rtx result = NULL_RTX;
1845   int first = 1;
1846
1847   /* Make sure UNIT isn't larger than BITS_PER_WORD, we can only handle that
1848      much at a time.  */
1849   if (REG_P (op0) || GET_CODE (op0) == SUBREG)
1850     unit = BITS_PER_WORD;
1851   else
1852     unit = MIN (MEM_ALIGN (op0), BITS_PER_WORD);
1853
1854   while (bitsdone < bitsize)
1855     {
1856       unsigned HOST_WIDE_INT thissize;
1857       rtx part, word;
1858       unsigned HOST_WIDE_INT thispos;
1859       unsigned HOST_WIDE_INT offset;
1860
1861       offset = (bitpos + bitsdone) / unit;
1862       thispos = (bitpos + bitsdone) % unit;
1863
1864       /* THISSIZE must not overrun a word boundary.  Otherwise,
1865          extract_fixed_bit_field will call us again, and we will mutually
1866          recurse forever.  */
1867       thissize = MIN (bitsize - bitsdone, BITS_PER_WORD);
1868       thissize = MIN (thissize, unit - thispos);
1869
1870       /* If OP0 is a register, then handle OFFSET here.
1871
1872          When handling multiword bitfields, extract_bit_field may pass
1873          down a word_mode SUBREG of a larger REG for a bitfield that actually
1874          crosses a word boundary.  Thus, for a SUBREG, we must find
1875          the current word starting from the base register.  */
1876       if (GET_CODE (op0) == SUBREG)
1877         {
1878           int word_offset = (SUBREG_BYTE (op0) / UNITS_PER_WORD) + offset;
1879           word = operand_subword_force (SUBREG_REG (op0), word_offset,
1880                                         GET_MODE (SUBREG_REG (op0)));
1881           offset = 0;
1882         }
1883       else if (REG_P (op0))
1884         {
1885           word = operand_subword_force (op0, offset, GET_MODE (op0));
1886           offset = 0;
1887         }
1888       else
1889         word = op0;
1890
1891       /* Extract the parts in bit-counting order,
1892          whose meaning is determined by BYTES_PER_UNIT.
1893          OFFSET is in UNITs, and UNIT is in bits.
1894          extract_fixed_bit_field wants offset in bytes.  */
1895       part = extract_fixed_bit_field (word_mode, word,
1896                                       offset * unit / BITS_PER_UNIT,
1897                                       thissize, thispos, 0, 1, false);
1898       bitsdone += thissize;
1899
1900       /* Shift this part into place for the result.  */
1901       if (BYTES_BIG_ENDIAN)
1902         {
1903           if (bitsize != bitsdone)
1904             part = expand_shift (LSHIFT_EXPR, word_mode, part,
1905                                  bitsize - bitsdone, 0, 1);
1906         }
1907       else
1908         {
1909           if (bitsdone != thissize)
1910             part = expand_shift (LSHIFT_EXPR, word_mode, part,
1911                                  bitsdone - thissize, 0, 1);
1912         }
1913
1914       if (first)
1915         result = part;
1916       else
1917         /* Combine the parts with bitwise or.  This works
1918            because we extracted each part as an unsigned bit field.  */
1919         result = expand_binop (word_mode, ior_optab, part, result, NULL_RTX, 1,
1920                                OPTAB_LIB_WIDEN);
1921
1922       first = 0;
1923     }
1924
1925   /* Unsigned bit field: we are done.  */
1926   if (unsignedp)
1927     return result;
1928   /* Signed bit field: sign-extend with two arithmetic shifts.  */
1929   result = expand_shift (LSHIFT_EXPR, word_mode, result,
1930                          BITS_PER_WORD - bitsize, NULL_RTX, 0);
1931   return expand_shift (RSHIFT_EXPR, word_mode, result,
1932                        BITS_PER_WORD - bitsize, NULL_RTX, 0);
1933 }
1934 \f
1935 /* Try to read the low bits of SRC as an rvalue of mode MODE, preserving
1936    the bit pattern.  SRC_MODE is the mode of SRC; if this is smaller than
1937    MODE, fill the upper bits with zeros.  Fail if the layout of either
1938    mode is unknown (as for CC modes) or if the extraction would involve
1939    unprofitable mode punning.  Return the value on success, otherwise
1940    return null.
1941
1942    This is different from gen_lowpart* in these respects:
1943
1944      - the returned value must always be considered an rvalue
1945
1946      - when MODE is wider than SRC_MODE, the extraction involves
1947        a zero extension
1948
1949      - when MODE is smaller than SRC_MODE, the extraction involves
1950        a truncation (and is thus subject to TRULY_NOOP_TRUNCATION).
1951
1952    In other words, this routine performs a computation, whereas the
1953    gen_lowpart* routines are conceptually lvalue or rvalue subreg
1954    operations.  */
1955
1956 rtx
1957 extract_low_bits (enum machine_mode mode, enum machine_mode src_mode, rtx src)
1958 {
1959   enum machine_mode int_mode, src_int_mode;
1960
1961   if (mode == src_mode)
1962     return src;
1963
1964   if (CONSTANT_P (src))
1965     {
1966       /* simplify_gen_subreg can't be used here, as if simplify_subreg
1967          fails, it will happily create (subreg (symbol_ref)) or similar
1968          invalid SUBREGs.  */
1969       unsigned int byte = subreg_lowpart_offset (mode, src_mode);
1970       rtx ret = simplify_subreg (mode, src, src_mode, byte);
1971       if (ret)
1972         return ret;
1973
1974       if (GET_MODE (src) == VOIDmode
1975           || !validate_subreg (mode, src_mode, src, byte))
1976         return NULL_RTX;
1977
1978       src = force_reg (GET_MODE (src), src);
1979       return gen_rtx_SUBREG (mode, src, byte);
1980     }
1981
1982   if (GET_MODE_CLASS (mode) == MODE_CC || GET_MODE_CLASS (src_mode) == MODE_CC)
1983     return NULL_RTX;
1984
1985   if (GET_MODE_BITSIZE (mode) == GET_MODE_BITSIZE (src_mode)
1986       && MODES_TIEABLE_P (mode, src_mode))
1987     {
1988       rtx x = gen_lowpart_common (mode, src);
1989       if (x)
1990         return x;
1991     }
1992
1993   src_int_mode = int_mode_for_mode (src_mode);
1994   int_mode = int_mode_for_mode (mode);
1995   if (src_int_mode == BLKmode || int_mode == BLKmode)
1996     return NULL_RTX;
1997
1998   if (!MODES_TIEABLE_P (src_int_mode, src_mode))
1999     return NULL_RTX;
2000   if (!MODES_TIEABLE_P (int_mode, mode))
2001     return NULL_RTX;
2002
2003   src = gen_lowpart (src_int_mode, src);
2004   src = convert_modes (int_mode, src_int_mode, src, true);
2005   src = gen_lowpart (mode, src);
2006   return src;
2007 }
2008 \f
2009 /* Add INC into TARGET.  */
2010
2011 void
2012 expand_inc (rtx target, rtx inc)
2013 {
2014   rtx value = expand_binop (GET_MODE (target), add_optab,
2015                             target, inc,
2016                             target, 0, OPTAB_LIB_WIDEN);
2017   if (value != target)
2018     emit_move_insn (target, value);
2019 }
2020
2021 /* Subtract DEC from TARGET.  */
2022
2023 void
2024 expand_dec (rtx target, rtx dec)
2025 {
2026   rtx value = expand_binop (GET_MODE (target), sub_optab,
2027                             target, dec,
2028                             target, 0, OPTAB_LIB_WIDEN);
2029   if (value != target)
2030     emit_move_insn (target, value);
2031 }
2032 \f
2033 /* Output a shift instruction for expression code CODE,
2034    with SHIFTED being the rtx for the value to shift,
2035    and AMOUNT the rtx for the amount to shift by.
2036    Store the result in the rtx TARGET, if that is convenient.
2037    If UNSIGNEDP is nonzero, do a logical shift; otherwise, arithmetic.
2038    Return the rtx for where the value is.  */
2039
2040 static rtx
2041 expand_shift_1 (enum tree_code code, enum machine_mode mode, rtx shifted,
2042                 rtx amount, rtx target, int unsignedp)
2043 {
2044   rtx op1, temp = 0;
2045   int left = (code == LSHIFT_EXPR || code == LROTATE_EXPR);
2046   int rotate = (code == LROTATE_EXPR || code == RROTATE_EXPR);
2047   optab lshift_optab = ashl_optab;
2048   optab rshift_arith_optab = ashr_optab;
2049   optab rshift_uns_optab = lshr_optab;
2050   optab lrotate_optab = rotl_optab;
2051   optab rrotate_optab = rotr_optab;
2052   enum machine_mode op1_mode;
2053   int attempt;
2054   bool speed = optimize_insn_for_speed_p ();
2055
2056   op1 = amount;
2057   op1_mode = GET_MODE (op1);
2058
2059   /* Determine whether the shift/rotate amount is a vector, or scalar.  If the
2060      shift amount is a vector, use the vector/vector shift patterns.  */
2061   if (VECTOR_MODE_P (mode) && VECTOR_MODE_P (op1_mode))
2062     {
2063       lshift_optab = vashl_optab;
2064       rshift_arith_optab = vashr_optab;
2065       rshift_uns_optab = vlshr_optab;
2066       lrotate_optab = vrotl_optab;
2067       rrotate_optab = vrotr_optab;
2068     }
2069
2070   /* Previously detected shift-counts computed by NEGATE_EXPR
2071      and shifted in the other direction; but that does not work
2072      on all machines.  */
2073
2074   if (SHIFT_COUNT_TRUNCATED)
2075     {
2076       if (CONST_INT_P (op1)
2077           && ((unsigned HOST_WIDE_INT) INTVAL (op1) >=
2078               (unsigned HOST_WIDE_INT) GET_MODE_BITSIZE (mode)))
2079         op1 = GEN_INT ((unsigned HOST_WIDE_INT) INTVAL (op1)
2080                        % GET_MODE_BITSIZE (mode));
2081       else if (GET_CODE (op1) == SUBREG
2082                && subreg_lowpart_p (op1)
2083                && INTEGRAL_MODE_P (GET_MODE (SUBREG_REG (op1))))
2084         op1 = SUBREG_REG (op1);
2085     }
2086
2087   if (op1 == const0_rtx)
2088     return shifted;
2089
2090   /* Check whether its cheaper to implement a left shift by a constant
2091      bit count by a sequence of additions.  */
2092   if (code == LSHIFT_EXPR
2093       && CONST_INT_P (op1)
2094       && INTVAL (op1) > 0
2095       && INTVAL (op1) < GET_MODE_BITSIZE (mode)
2096       && INTVAL (op1) < MAX_BITS_PER_WORD
2097       && shift_cost[speed][mode][INTVAL (op1)] > INTVAL (op1) * add_cost[speed][mode]
2098       && shift_cost[speed][mode][INTVAL (op1)] != MAX_COST)
2099     {
2100       int i;
2101       for (i = 0; i < INTVAL (op1); i++)
2102         {
2103           temp = force_reg (mode, shifted);
2104           shifted = expand_binop (mode, add_optab, temp, temp, NULL_RTX,
2105                                   unsignedp, OPTAB_LIB_WIDEN);
2106         }
2107       return shifted;
2108     }
2109
2110   for (attempt = 0; temp == 0 && attempt < 3; attempt++)
2111     {
2112       enum optab_methods methods;
2113
2114       if (attempt == 0)
2115         methods = OPTAB_DIRECT;
2116       else if (attempt == 1)
2117         methods = OPTAB_WIDEN;
2118       else
2119         methods = OPTAB_LIB_WIDEN;
2120
2121       if (rotate)
2122         {
2123           /* Widening does not work for rotation.  */
2124           if (methods == OPTAB_WIDEN)
2125             continue;
2126           else if (methods == OPTAB_LIB_WIDEN)
2127             {
2128               /* If we have been unable to open-code this by a rotation,
2129                  do it as the IOR of two shifts.  I.e., to rotate A
2130                  by N bits, compute (A << N) | ((unsigned) A >> (C - N))
2131                  where C is the bitsize of A.
2132
2133                  It is theoretically possible that the target machine might
2134                  not be able to perform either shift and hence we would
2135                  be making two libcalls rather than just the one for the
2136                  shift (similarly if IOR could not be done).  We will allow
2137                  this extremely unlikely lossage to avoid complicating the
2138                  code below.  */
2139
2140               rtx subtarget = target == shifted ? 0 : target;
2141               rtx new_amount, other_amount;
2142               rtx temp1;
2143
2144               new_amount = op1;
2145               if (CONST_INT_P (op1))
2146                 other_amount = GEN_INT (GET_MODE_BITSIZE (mode)
2147                                         - INTVAL (op1));
2148               else
2149                 other_amount
2150                   = simplify_gen_binary (MINUS, GET_MODE (op1),
2151                                          GEN_INT (GET_MODE_BITSIZE (mode)),
2152                                          op1);
2153
2154               shifted = force_reg (mode, shifted);
2155
2156               temp = expand_shift_1 (left ? LSHIFT_EXPR : RSHIFT_EXPR,
2157                                      mode, shifted, new_amount, 0, 1);
2158               temp1 = expand_shift_1 (left ? RSHIFT_EXPR : LSHIFT_EXPR,
2159                                       mode, shifted, other_amount,
2160                                       subtarget, 1);
2161               return expand_binop (mode, ior_optab, temp, temp1, target,
2162                                    unsignedp, methods);
2163             }
2164
2165           temp = expand_binop (mode,
2166                                left ? lrotate_optab : rrotate_optab,
2167                                shifted, op1, target, unsignedp, methods);
2168         }
2169       else if (unsignedp)
2170         temp = expand_binop (mode,
2171                              left ? lshift_optab : rshift_uns_optab,
2172                              shifted, op1, target, unsignedp, methods);
2173
2174       /* Do arithmetic shifts.
2175          Also, if we are going to widen the operand, we can just as well
2176          use an arithmetic right-shift instead of a logical one.  */
2177       if (temp == 0 && ! rotate
2178           && (! unsignedp || (! left && methods == OPTAB_WIDEN)))
2179         {
2180           enum optab_methods methods1 = methods;
2181
2182           /* If trying to widen a log shift to an arithmetic shift,
2183              don't accept an arithmetic shift of the same size.  */
2184           if (unsignedp)
2185             methods1 = OPTAB_MUST_WIDEN;
2186
2187           /* Arithmetic shift */
2188
2189           temp = expand_binop (mode,
2190                                left ? lshift_optab : rshift_arith_optab,
2191                                shifted, op1, target, unsignedp, methods1);
2192         }
2193
2194       /* We used to try extzv here for logical right shifts, but that was
2195          only useful for one machine, the VAX, and caused poor code
2196          generation there for lshrdi3, so the code was deleted and a
2197          define_expand for lshrsi3 was added to vax.md.  */
2198     }
2199
2200   gcc_assert (temp);
2201   return temp;
2202 }
2203
2204 /* Output a shift instruction for expression code CODE,
2205    with SHIFTED being the rtx for the value to shift,
2206    and AMOUNT the amount to shift by.
2207    Store the result in the rtx TARGET, if that is convenient.
2208    If UNSIGNEDP is nonzero, do a logical shift; otherwise, arithmetic.
2209    Return the rtx for where the value is.  */
2210
2211 rtx
2212 expand_shift (enum tree_code code, enum machine_mode mode, rtx shifted,
2213               int amount, rtx target, int unsignedp)
2214 {
2215   return expand_shift_1 (code, mode,
2216                          shifted, GEN_INT (amount), target, unsignedp);
2217 }
2218
2219 /* Output a shift instruction for expression code CODE,
2220    with SHIFTED being the rtx for the value to shift,
2221    and AMOUNT the tree for the amount to shift by.
2222    Store the result in the rtx TARGET, if that is convenient.
2223    If UNSIGNEDP is nonzero, do a logical shift; otherwise, arithmetic.
2224    Return the rtx for where the value is.  */
2225
2226 rtx
2227 expand_variable_shift (enum tree_code code, enum machine_mode mode, rtx shifted,
2228                        tree amount, rtx target, int unsignedp)
2229 {
2230   return expand_shift_1 (code, mode,
2231                          shifted, expand_normal (amount), target, unsignedp);
2232 }
2233
2234 \f
2235 /* Indicates the type of fixup needed after a constant multiplication.
2236    BASIC_VARIANT means no fixup is needed, NEGATE_VARIANT means that
2237    the result should be negated, and ADD_VARIANT means that the
2238    multiplicand should be added to the result.  */
2239 enum mult_variant {basic_variant, negate_variant, add_variant};
2240
2241 static void synth_mult (struct algorithm *, unsigned HOST_WIDE_INT,
2242                         const struct mult_cost *, enum machine_mode mode);
2243 static bool choose_mult_variant (enum machine_mode, HOST_WIDE_INT,
2244                                  struct algorithm *, enum mult_variant *, int);
2245 static rtx expand_mult_const (enum machine_mode, rtx, HOST_WIDE_INT, rtx,
2246                               const struct algorithm *, enum mult_variant);
2247 static unsigned HOST_WIDE_INT choose_multiplier (unsigned HOST_WIDE_INT, int,
2248                                                  int, rtx *, int *, int *);
2249 static unsigned HOST_WIDE_INT invert_mod2n (unsigned HOST_WIDE_INT, int);
2250 static rtx extract_high_half (enum machine_mode, rtx);
2251 static rtx expand_mult_highpart (enum machine_mode, rtx, rtx, rtx, int, int);
2252 static rtx expand_mult_highpart_optab (enum machine_mode, rtx, rtx, rtx,
2253                                        int, int);
2254 /* Compute and return the best algorithm for multiplying by T.
2255    The algorithm must cost less than cost_limit
2256    If retval.cost >= COST_LIMIT, no algorithm was found and all
2257    other field of the returned struct are undefined.
2258    MODE is the machine mode of the multiplication.  */
2259
2260 static void
2261 synth_mult (struct algorithm *alg_out, unsigned HOST_WIDE_INT t,
2262             const struct mult_cost *cost_limit, enum machine_mode mode)
2263 {
2264   int m;
2265   struct algorithm *alg_in, *best_alg;
2266   struct mult_cost best_cost;
2267   struct mult_cost new_limit;
2268   int op_cost, op_latency;
2269   unsigned HOST_WIDE_INT orig_t = t;
2270   unsigned HOST_WIDE_INT q;
2271   int maxm = MIN (BITS_PER_WORD, GET_MODE_BITSIZE (mode));
2272   int hash_index;
2273   bool cache_hit = false;
2274   enum alg_code cache_alg = alg_zero;
2275   bool speed = optimize_insn_for_speed_p ();
2276
2277   /* Indicate that no algorithm is yet found.  If no algorithm
2278      is found, this value will be returned and indicate failure.  */
2279   alg_out->cost.cost = cost_limit->cost + 1;
2280   alg_out->cost.latency = cost_limit->latency + 1;
2281
2282   if (cost_limit->cost < 0
2283       || (cost_limit->cost == 0 && cost_limit->latency <= 0))
2284     return;
2285
2286   /* Restrict the bits of "t" to the multiplication's mode.  */
2287   t &= GET_MODE_MASK (mode);
2288
2289   /* t == 1 can be done in zero cost.  */
2290   if (t == 1)
2291     {
2292       alg_out->ops = 1;
2293       alg_out->cost.cost = 0;
2294       alg_out->cost.latency = 0;
2295       alg_out->op[0] = alg_m;
2296       return;
2297     }
2298
2299   /* t == 0 sometimes has a cost.  If it does and it exceeds our limit,
2300      fail now.  */
2301   if (t == 0)
2302     {
2303       if (MULT_COST_LESS (cost_limit, zero_cost[speed]))
2304         return;
2305       else
2306         {
2307           alg_out->ops = 1;
2308           alg_out->cost.cost = zero_cost[speed];
2309           alg_out->cost.latency = zero_cost[speed];
2310           alg_out->op[0] = alg_zero;
2311           return;
2312         }
2313     }
2314
2315   /* We'll be needing a couple extra algorithm structures now.  */
2316
2317   alg_in = XALLOCA (struct algorithm);
2318   best_alg = XALLOCA (struct algorithm);
2319   best_cost = *cost_limit;
2320
2321   /* Compute the hash index.  */
2322   hash_index = (t ^ (unsigned int) mode ^ (speed * 256)) % NUM_ALG_HASH_ENTRIES;
2323
2324   /* See if we already know what to do for T.  */
2325   if (alg_hash[hash_index].t == t
2326       && alg_hash[hash_index].mode == mode
2327       && alg_hash[hash_index].mode == mode
2328       && alg_hash[hash_index].speed == speed
2329       && alg_hash[hash_index].alg != alg_unknown)
2330     {
2331       cache_alg = alg_hash[hash_index].alg;
2332
2333       if (cache_alg == alg_impossible)
2334         {
2335           /* The cache tells us that it's impossible to synthesize
2336              multiplication by T within alg_hash[hash_index].cost.  */
2337           if (!CHEAPER_MULT_COST (&alg_hash[hash_index].cost, cost_limit))
2338             /* COST_LIMIT is at least as restrictive as the one
2339                recorded in the hash table, in which case we have no
2340                hope of synthesizing a multiplication.  Just
2341                return.  */
2342             return;
2343
2344           /* If we get here, COST_LIMIT is less restrictive than the
2345              one recorded in the hash table, so we may be able to
2346              synthesize a multiplication.  Proceed as if we didn't
2347              have the cache entry.  */
2348         }
2349       else
2350         {
2351           if (CHEAPER_MULT_COST (cost_limit, &alg_hash[hash_index].cost))
2352             /* The cached algorithm shows that this multiplication
2353                requires more cost than COST_LIMIT.  Just return.  This
2354                way, we don't clobber this cache entry with
2355                alg_impossible but retain useful information.  */
2356             return;
2357
2358           cache_hit = true;
2359
2360           switch (cache_alg)
2361             {
2362             case alg_shift:
2363               goto do_alg_shift;
2364
2365             case alg_add_t_m2:
2366             case alg_sub_t_m2:
2367               goto do_alg_addsub_t_m2;
2368
2369             case alg_add_factor:
2370             case alg_sub_factor:
2371               goto do_alg_addsub_factor;
2372
2373             case alg_add_t2_m:
2374               goto do_alg_add_t2_m;
2375
2376             case alg_sub_t2_m:
2377               goto do_alg_sub_t2_m;
2378
2379             default:
2380               gcc_unreachable ();
2381             }
2382         }
2383     }
2384
2385   /* If we have a group of zero bits at the low-order part of T, try
2386      multiplying by the remaining bits and then doing a shift.  */
2387
2388   if ((t & 1) == 0)
2389     {
2390     do_alg_shift:
2391       m = floor_log2 (t & -t);  /* m = number of low zero bits */
2392       if (m < maxm)
2393         {
2394           q = t >> m;
2395           /* The function expand_shift will choose between a shift and
2396              a sequence of additions, so the observed cost is given as
2397              MIN (m * add_cost[speed][mode], shift_cost[speed][mode][m]).  */
2398           op_cost = m * add_cost[speed][mode];
2399           if (shift_cost[speed][mode][m] < op_cost)
2400             op_cost = shift_cost[speed][mode][m];
2401           new_limit.cost = best_cost.cost - op_cost;
2402           new_limit.latency = best_cost.latency - op_cost;
2403           synth_mult (alg_in, q, &new_limit, mode);
2404
2405           alg_in->cost.cost += op_cost;
2406           alg_in->cost.latency += op_cost;
2407           if (CHEAPER_MULT_COST (&alg_in->cost, &best_cost))
2408             {
2409               struct algorithm *x;
2410               best_cost = alg_in->cost;
2411               x = alg_in, alg_in = best_alg, best_alg = x;
2412               best_alg->log[best_alg->ops] = m;
2413               best_alg->op[best_alg->ops] = alg_shift;
2414             }
2415
2416           /* See if treating ORIG_T as a signed number yields a better
2417              sequence.  Try this sequence only for a negative ORIG_T
2418              as it would be useless for a non-negative ORIG_T.  */
2419           if ((HOST_WIDE_INT) orig_t < 0)
2420             {
2421               /* Shift ORIG_T as follows because a right shift of a
2422                  negative-valued signed type is implementation
2423                  defined.  */
2424               q = ~(~orig_t >> m);
2425               /* The function expand_shift will choose between a shift
2426                  and a sequence of additions, so the observed cost is
2427                  given as MIN (m * add_cost[speed][mode],
2428                  shift_cost[speed][mode][m]).  */
2429               op_cost = m * add_cost[speed][mode];
2430               if (shift_cost[speed][mode][m] < op_cost)
2431                 op_cost = shift_cost[speed][mode][m];
2432               new_limit.cost = best_cost.cost - op_cost;
2433               new_limit.latency = best_cost.latency - op_cost;
2434               synth_mult (alg_in, q, &new_limit, mode);
2435
2436               alg_in->cost.cost += op_cost;
2437               alg_in->cost.latency += op_cost;
2438               if (CHEAPER_MULT_COST (&alg_in->cost, &best_cost))
2439                 {
2440                   struct algorithm *x;
2441                   best_cost = alg_in->cost;
2442                   x = alg_in, alg_in = best_alg, best_alg = x;
2443                   best_alg->log[best_alg->ops] = m;
2444                   best_alg->op[best_alg->ops] = alg_shift;
2445                 }
2446             }
2447         }
2448       if (cache_hit)
2449         goto done;
2450     }
2451
2452   /* If we have an odd number, add or subtract one.  */
2453   if ((t & 1) != 0)
2454     {
2455       unsigned HOST_WIDE_INT w;
2456
2457     do_alg_addsub_t_m2:
2458       for (w = 1; (w & t) != 0; w <<= 1)
2459         ;
2460       /* If T was -1, then W will be zero after the loop.  This is another
2461          case where T ends with ...111.  Handling this with (T + 1) and
2462          subtract 1 produces slightly better code and results in algorithm
2463          selection much faster than treating it like the ...0111 case
2464          below.  */
2465       if (w == 0
2466           || (w > 2
2467               /* Reject the case where t is 3.
2468                  Thus we prefer addition in that case.  */
2469               && t != 3))
2470         {
2471           /* T ends with ...111.  Multiply by (T + 1) and subtract 1.  */
2472
2473           op_cost = add_cost[speed][mode];
2474           new_limit.cost = best_cost.cost - op_cost;
2475           new_limit.latency = best_cost.latency - op_cost;
2476           synth_mult (alg_in, t + 1, &new_limit, mode);
2477
2478           alg_in->cost.cost += op_cost;
2479           alg_in->cost.latency += op_cost;
2480           if (CHEAPER_MULT_COST (&alg_in->cost, &best_cost))
2481             {
2482               struct algorithm *x;
2483               best_cost = alg_in->cost;
2484               x = alg_in, alg_in = best_alg, best_alg = x;
2485               best_alg->log[best_alg->ops] = 0;
2486               best_alg->op[best_alg->ops] = alg_sub_t_m2;
2487             }
2488         }
2489       else
2490         {
2491           /* T ends with ...01 or ...011.  Multiply by (T - 1) and add 1.  */
2492
2493           op_cost = add_cost[speed][mode];
2494           new_limit.cost = best_cost.cost - op_cost;
2495           new_limit.latency = best_cost.latency - op_cost;
2496           synth_mult (alg_in, t - 1, &new_limit, mode);
2497
2498           alg_in->cost.cost += op_cost;
2499           alg_in->cost.latency += op_cost;
2500           if (CHEAPER_MULT_COST (&alg_in->cost, &best_cost))
2501             {
2502               struct algorithm *x;
2503               best_cost = alg_in->cost;
2504               x = alg_in, alg_in = best_alg, best_alg = x;
2505               best_alg->log[best_alg->ops] = 0;
2506               best_alg->op[best_alg->ops] = alg_add_t_m2;
2507             }
2508         }
2509
2510       /* We may be able to calculate a * -7, a * -15, a * -31, etc
2511          quickly with a - a * n for some appropriate constant n.  */
2512       m = exact_log2 (-orig_t + 1);
2513       if (m >= 0 && m < maxm)
2514         {
2515           op_cost = shiftsub1_cost[speed][mode][m];
2516           new_limit.cost = best_cost.cost - op_cost;
2517           new_limit.latency = best_cost.latency - op_cost;
2518           synth_mult (alg_in, (unsigned HOST_WIDE_INT) (-orig_t + 1) >> m, &new_limit, mode);
2519
2520           alg_in->cost.cost += op_cost;
2521           alg_in->cost.latency += op_cost;
2522           if (CHEAPER_MULT_COST (&alg_in->cost, &best_cost))
2523             {
2524               struct algorithm *x;
2525               best_cost = alg_in->cost;
2526               x = alg_in, alg_in = best_alg, best_alg = x;
2527               best_alg->log[best_alg->ops] = m;
2528               best_alg->op[best_alg->ops] = alg_sub_t_m2;
2529             }
2530         }
2531
2532       if (cache_hit)
2533         goto done;
2534     }
2535
2536   /* Look for factors of t of the form
2537      t = q(2**m +- 1), 2 <= m <= floor(log2(t - 1)).
2538      If we find such a factor, we can multiply by t using an algorithm that
2539      multiplies by q, shift the result by m and add/subtract it to itself.
2540
2541      We search for large factors first and loop down, even if large factors
2542      are less probable than small; if we find a large factor we will find a
2543      good sequence quickly, and therefore be able to prune (by decreasing
2544      COST_LIMIT) the search.  */
2545
2546  do_alg_addsub_factor:
2547   for (m = floor_log2 (t - 1); m >= 2; m--)
2548     {
2549       unsigned HOST_WIDE_INT d;
2550
2551       d = ((unsigned HOST_WIDE_INT) 1 << m) + 1;
2552       if (t % d == 0 && t > d && m < maxm
2553           && (!cache_hit || cache_alg == alg_add_factor))
2554         {
2555           /* If the target has a cheap shift-and-add instruction use
2556              that in preference to a shift insn followed by an add insn.
2557              Assume that the shift-and-add is "atomic" with a latency
2558              equal to its cost, otherwise assume that on superscalar
2559              hardware the shift may be executed concurrently with the
2560              earlier steps in the algorithm.  */
2561           op_cost = add_cost[speed][mode] + shift_cost[speed][mode][m];
2562           if (shiftadd_cost[speed][mode][m] < op_cost)
2563             {
2564               op_cost = shiftadd_cost[speed][mode][m];
2565               op_latency = op_cost;
2566             }
2567           else
2568             op_latency = add_cost[speed][mode];
2569
2570           new_limit.cost = best_cost.cost - op_cost;
2571           new_limit.latency = best_cost.latency - op_latency;
2572           synth_mult (alg_in, t / d, &new_limit, mode);
2573
2574           alg_in->cost.cost += op_cost;
2575           alg_in->cost.latency += op_latency;
2576           if (alg_in->cost.latency < op_cost)
2577             alg_in->cost.latency = op_cost;
2578           if (CHEAPER_MULT_COST (&alg_in->cost, &best_cost))
2579             {
2580               struct algorithm *x;
2581               best_cost = alg_in->cost;
2582               x = alg_in, alg_in = best_alg, best_alg = x;
2583               best_alg->log[best_alg->ops] = m;
2584               best_alg->op[best_alg->ops] = alg_add_factor;
2585             }
2586           /* Other factors will have been taken care of in the recursion.  */
2587           break;
2588         }
2589
2590       d = ((unsigned HOST_WIDE_INT) 1 << m) - 1;
2591       if (t % d == 0 && t > d && m < maxm
2592           && (!cache_hit || cache_alg == alg_sub_factor))
2593         {
2594           /* If the target has a cheap shift-and-subtract insn use
2595              that in preference to a shift insn followed by a sub insn.
2596              Assume that the shift-and-sub is "atomic" with a latency
2597              equal to it's cost, otherwise assume that on superscalar
2598              hardware the shift may be executed concurrently with the
2599              earlier steps in the algorithm.  */
2600           op_cost = add_cost[speed][mode] + shift_cost[speed][mode][m];
2601           if (shiftsub0_cost[speed][mode][m] < op_cost)
2602             {
2603               op_cost = shiftsub0_cost[speed][mode][m];
2604               op_latency = op_cost;
2605             }
2606           else
2607             op_latency = add_cost[speed][mode];
2608
2609           new_limit.cost = best_cost.cost - op_cost;
2610           new_limit.latency = best_cost.latency - op_latency;
2611           synth_mult (alg_in, t / d, &new_limit, mode);
2612
2613           alg_in->cost.cost += op_cost;
2614           alg_in->cost.latency += op_latency;
2615           if (alg_in->cost.latency < op_cost)
2616             alg_in->cost.latency = op_cost;
2617           if (CHEAPER_MULT_COST (&alg_in->cost, &best_cost))
2618             {
2619               struct algorithm *x;
2620               best_cost = alg_in->cost;
2621               x = alg_in, alg_in = best_alg, best_alg = x;
2622               best_alg->log[best_alg->ops] = m;
2623               best_alg->op[best_alg->ops] = alg_sub_factor;
2624             }
2625           break;
2626         }
2627     }
2628   if (cache_hit)
2629     goto done;
2630
2631   /* Try shift-and-add (load effective address) instructions,
2632      i.e. do a*3, a*5, a*9.  */
2633   if ((t & 1) != 0)
2634     {
2635     do_alg_add_t2_m:
2636       q = t - 1;
2637       q = q & -q;
2638       m = exact_log2 (q);
2639       if (m >= 0 && m < maxm)
2640         {
2641           op_cost = shiftadd_cost[speed][mode][m];
2642           new_limit.cost = best_cost.cost - op_cost;
2643           new_limit.latency = best_cost.latency - op_cost;
2644           synth_mult (alg_in, (t - 1) >> m, &new_limit, mode);
2645
2646           alg_in->cost.cost += op_cost;
2647           alg_in->cost.latency += op_cost;
2648           if (CHEAPER_MULT_COST (&alg_in->cost, &best_cost))
2649             {
2650               struct algorithm *x;
2651               best_cost = alg_in->cost;
2652               x = alg_in, alg_in = best_alg, best_alg = x;
2653               best_alg->log[best_alg->ops] = m;
2654               best_alg->op[best_alg->ops] = alg_add_t2_m;
2655             }
2656         }
2657       if (cache_hit)
2658         goto done;
2659
2660     do_alg_sub_t2_m:
2661       q = t + 1;
2662       q = q & -q;
2663       m = exact_log2 (q);
2664       if (m >= 0 && m < maxm)
2665         {
2666           op_cost = shiftsub0_cost[speed][mode][m];
2667           new_limit.cost = best_cost.cost - op_cost;
2668           new_limit.latency = best_cost.latency - op_cost;
2669           synth_mult (alg_in, (t + 1) >> m, &new_limit, mode);
2670
2671           alg_in->cost.cost += op_cost;
2672           alg_in->cost.latency += op_cost;
2673           if (CHEAPER_MULT_COST (&alg_in->cost, &best_cost))
2674             {
2675               struct algorithm *x;
2676               best_cost = alg_in->cost;
2677               x = alg_in, alg_in = best_alg, best_alg = x;
2678               best_alg->log[best_alg->ops] = m;
2679               best_alg->op[best_alg->ops] = alg_sub_t2_m;
2680             }
2681         }
2682       if (cache_hit)
2683         goto done;
2684     }
2685
2686  done:
2687   /* If best_cost has not decreased, we have not found any algorithm.  */
2688   if (!CHEAPER_MULT_COST (&best_cost, cost_limit))
2689     {
2690       /* We failed to find an algorithm.  Record alg_impossible for
2691          this case (that is, <T, MODE, COST_LIMIT>) so that next time
2692          we are asked to find an algorithm for T within the same or
2693          lower COST_LIMIT, we can immediately return to the
2694          caller.  */
2695       alg_hash[hash_index].t = t;
2696       alg_hash[hash_index].mode = mode;
2697       alg_hash[hash_index].speed = speed;
2698       alg_hash[hash_index].alg = alg_impossible;
2699       alg_hash[hash_index].cost = *cost_limit;
2700       return;
2701     }
2702
2703   /* Cache the result.  */
2704   if (!cache_hit)
2705     {
2706       alg_hash[hash_index].t = t;
2707       alg_hash[hash_index].mode = mode;
2708       alg_hash[hash_index].speed = speed;
2709       alg_hash[hash_index].alg = best_alg->op[best_alg->ops];
2710       alg_hash[hash_index].cost.cost = best_cost.cost;
2711       alg_hash[hash_index].cost.latency = best_cost.latency;
2712     }
2713
2714   /* If we are getting a too long sequence for `struct algorithm'
2715      to record, make this search fail.  */
2716   if (best_alg->ops == MAX_BITS_PER_WORD)
2717     return;
2718
2719   /* Copy the algorithm from temporary space to the space at alg_out.
2720      We avoid using structure assignment because the majority of
2721      best_alg is normally undefined, and this is a critical function.  */
2722   alg_out->ops = best_alg->ops + 1;
2723   alg_out->cost = best_cost;
2724   memcpy (alg_out->op, best_alg->op,
2725           alg_out->ops * sizeof *alg_out->op);
2726   memcpy (alg_out->log, best_alg->log,
2727           alg_out->ops * sizeof *alg_out->log);
2728 }
2729 \f
2730 /* Find the cheapest way of multiplying a value of mode MODE by VAL.
2731    Try three variations:
2732
2733        - a shift/add sequence based on VAL itself
2734        - a shift/add sequence based on -VAL, followed by a negation
2735        - a shift/add sequence based on VAL - 1, followed by an addition.
2736
2737    Return true if the cheapest of these cost less than MULT_COST,
2738    describing the algorithm in *ALG and final fixup in *VARIANT.  */
2739
2740 static bool
2741 choose_mult_variant (enum machine_mode mode, HOST_WIDE_INT val,
2742                      struct algorithm *alg, enum mult_variant *variant,
2743                      int mult_cost)
2744 {
2745   struct algorithm alg2;
2746   struct mult_cost limit;
2747   int op_cost;
2748   bool speed = optimize_insn_for_speed_p ();
2749
2750   /* Fail quickly for impossible bounds.  */
2751   if (mult_cost < 0)
2752     return false;
2753
2754   /* Ensure that mult_cost provides a reasonable upper bound.
2755      Any constant multiplication can be performed with less
2756      than 2 * bits additions.  */
2757   op_cost = 2 * GET_MODE_BITSIZE (mode) * add_cost[speed][mode];
2758   if (mult_cost > op_cost)
2759     mult_cost = op_cost;
2760
2761   *variant = basic_variant;
2762   limit.cost = mult_cost;
2763   limit.latency = mult_cost;
2764   synth_mult (alg, val, &limit, mode);
2765
2766   /* This works only if the inverted value actually fits in an
2767      `unsigned int' */
2768   if (HOST_BITS_PER_INT >= GET_MODE_BITSIZE (mode))
2769     {
2770       op_cost = neg_cost[speed][mode];
2771       if (MULT_COST_LESS (&alg->cost, mult_cost))
2772         {
2773           limit.cost = alg->cost.cost - op_cost;
2774           limit.latency = alg->cost.latency - op_cost;
2775         }
2776       else
2777         {
2778           limit.cost = mult_cost - op_cost;
2779           limit.latency = mult_cost - op_cost;
2780         }
2781
2782       synth_mult (&alg2, -val, &limit, mode);
2783       alg2.cost.cost += op_cost;
2784       alg2.cost.latency += op_cost;
2785       if (CHEAPER_MULT_COST (&alg2.cost, &alg->cost))
2786         *alg = alg2, *variant = negate_variant;
2787     }
2788
2789   /* This proves very useful for division-by-constant.  */
2790   op_cost = add_cost[speed][mode];
2791   if (MULT_COST_LESS (&alg->cost, mult_cost))
2792     {
2793       limit.cost = alg->cost.cost - op_cost;
2794       limit.latency = alg->cost.latency - op_cost;
2795     }
2796   else
2797     {
2798       limit.cost = mult_cost - op_cost;
2799       limit.latency = mult_cost - op_cost;
2800     }
2801
2802   synth_mult (&alg2, val - 1, &limit, mode);
2803   alg2.cost.cost += op_cost;
2804   alg2.cost.latency += op_cost;
2805   if (CHEAPER_MULT_COST (&alg2.cost, &alg->cost))
2806     *alg = alg2, *variant = add_variant;
2807
2808   return MULT_COST_LESS (&alg->cost, mult_cost);
2809 }
2810
2811 /* A subroutine of expand_mult, used for constant multiplications.
2812    Multiply OP0 by VAL in mode MODE, storing the result in TARGET if
2813    convenient.  Use the shift/add sequence described by ALG and apply
2814    the final fixup specified by VARIANT.  */
2815
2816 static rtx
2817 expand_mult_const (enum machine_mode mode, rtx op0, HOST_WIDE_INT val,
2818                    rtx target, const struct algorithm *alg,
2819                    enum mult_variant variant)
2820 {
2821   HOST_WIDE_INT val_so_far;
2822   rtx insn, accum, tem;
2823   int opno;
2824   enum machine_mode nmode;
2825
2826   /* Avoid referencing memory over and over and invalid sharing
2827      on SUBREGs.  */
2828   op0 = force_reg (mode, op0);
2829
2830   /* ACCUM starts out either as OP0 or as a zero, depending on
2831      the first operation.  */
2832
2833   if (alg->op[0] == alg_zero)
2834     {
2835       accum = copy_to_mode_reg (mode, const0_rtx);
2836       val_so_far = 0;
2837     }
2838   else if (alg->op[0] == alg_m)
2839     {
2840       accum = copy_to_mode_reg (mode, op0);
2841       val_so_far = 1;
2842     }
2843   else
2844     gcc_unreachable ();
2845
2846   for (opno = 1; opno < alg->ops; opno++)
2847     {
2848       int log = alg->log[opno];
2849       rtx shift_subtarget = optimize ? 0 : accum;
2850       rtx add_target
2851         = (opno == alg->ops - 1 && target != 0 && variant != add_variant
2852            && !optimize)
2853           ? target : 0;
2854       rtx accum_target = optimize ? 0 : accum;
2855
2856       switch (alg->op[opno])
2857         {
2858         case alg_shift:
2859           tem = expand_shift (LSHIFT_EXPR, mode, accum, log, NULL_RTX, 0);
2860           /* REG_EQUAL note will be attached to the following insn.  */
2861           emit_move_insn (accum, tem);
2862           val_so_far <<= log;
2863           break;
2864
2865         case alg_add_t_m2:
2866           tem = expand_shift (LSHIFT_EXPR, mode, op0, log, NULL_RTX, 0);
2867           accum = force_operand (gen_rtx_PLUS (mode, accum, tem),
2868                                  add_target ? add_target : accum_target);
2869           val_so_far += (HOST_WIDE_INT) 1 << log;
2870           break;
2871
2872         case alg_sub_t_m2:
2873           tem = expand_shift (LSHIFT_EXPR, mode, op0, log, NULL_RTX, 0);
2874           accum = force_operand (gen_rtx_MINUS (mode, accum, tem),
2875                                  add_target ? add_target : accum_target);
2876           val_so_far -= (HOST_WIDE_INT) 1 << log;
2877           break;
2878
2879         case alg_add_t2_m:
2880           accum = expand_shift (LSHIFT_EXPR, mode, accum,
2881                                 log, shift_subtarget, 0);
2882           accum = force_operand (gen_rtx_PLUS (mode, accum, op0),
2883                                  add_target ? add_target : accum_target);
2884           val_so_far = (val_so_far << log) + 1;
2885           break;
2886
2887         case alg_sub_t2_m:
2888           accum = expand_shift (LSHIFT_EXPR, mode, accum,
2889                                 log, shift_subtarget, 0);
2890           accum = force_operand (gen_rtx_MINUS (mode, accum, op0),
2891                                  add_target ? add_target : accum_target);
2892           val_so_far = (val_so_far << log) - 1;
2893           break;
2894
2895         case alg_add_factor:
2896           tem = expand_shift (LSHIFT_EXPR, mode, accum, log, NULL_RTX, 0);
2897           accum = force_operand (gen_rtx_PLUS (mode, accum, tem),
2898                                  add_target ? add_target : accum_target);
2899           val_so_far += val_so_far << log;
2900           break;
2901
2902         case alg_sub_factor:
2903           tem = expand_shift (LSHIFT_EXPR, mode, accum, log, NULL_RTX, 0);
2904           accum = force_operand (gen_rtx_MINUS (mode, tem, accum),
2905                                  (add_target
2906                                   ? add_target : (optimize ? 0 : tem)));
2907           val_so_far = (val_so_far << log) - val_so_far;
2908           break;
2909
2910         default:
2911           gcc_unreachable ();
2912         }
2913
2914       /* Write a REG_EQUAL note on the last insn so that we can cse
2915          multiplication sequences.  Note that if ACCUM is a SUBREG,
2916          we've set the inner register and must properly indicate
2917          that.  */
2918
2919       tem = op0, nmode = mode;
2920       if (GET_CODE (accum) == SUBREG)
2921         {
2922           nmode = GET_MODE (SUBREG_REG (accum));
2923           tem = gen_lowpart (nmode, op0);
2924         }
2925
2926       insn = get_last_insn ();
2927       set_unique_reg_note (insn, REG_EQUAL,
2928                            gen_rtx_MULT (nmode, tem,
2929                                          GEN_INT (val_so_far)));
2930     }
2931
2932   if (variant == negate_variant)
2933     {
2934       val_so_far = -val_so_far;
2935       accum = expand_unop (mode, neg_optab, accum, target, 0);
2936     }
2937   else if (variant == add_variant)
2938     {
2939       val_so_far = val_so_far + 1;
2940       accum = force_operand (gen_rtx_PLUS (mode, accum, op0), target);
2941     }
2942
2943   /* Compare only the bits of val and val_so_far that are significant
2944      in the result mode, to avoid sign-/zero-extension confusion.  */
2945   val &= GET_MODE_MASK (mode);
2946   val_so_far &= GET_MODE_MASK (mode);
2947   gcc_assert (val == val_so_far);
2948
2949   return accum;
2950 }
2951
2952 /* Perform a multiplication and return an rtx for the result.
2953    MODE is mode of value; OP0 and OP1 are what to multiply (rtx's);
2954    TARGET is a suggestion for where to store the result (an rtx).
2955
2956    We check specially for a constant integer as OP1.
2957    If you want this check for OP0 as well, then before calling
2958    you should swap the two operands if OP0 would be constant.  */
2959
2960 rtx
2961 expand_mult (enum machine_mode mode, rtx op0, rtx op1, rtx target,
2962              int unsignedp)
2963 {
2964   enum mult_variant variant;
2965   struct algorithm algorithm;
2966   int max_cost;
2967   bool speed = optimize_insn_for_speed_p ();
2968
2969   /* Handling const0_rtx here allows us to use zero as a rogue value for
2970      coeff below.  */
2971   if (op1 == const0_rtx)
2972     return const0_rtx;
2973   if (op1 == const1_rtx)
2974     return op0;
2975   if (op1 == constm1_rtx)
2976     return expand_unop (mode,
2977                         GET_MODE_CLASS (mode) == MODE_INT
2978                         && !unsignedp && flag_trapv
2979                         ? negv_optab : neg_optab,
2980                         op0, target, 0);
2981
2982   /* These are the operations that are potentially turned into a sequence
2983      of shifts and additions.  */
2984   if (SCALAR_INT_MODE_P (mode)
2985       && (unsignedp || !flag_trapv))
2986     {
2987       HOST_WIDE_INT coeff = 0;
2988       rtx fake_reg = gen_raw_REG (mode, LAST_VIRTUAL_REGISTER + 1);
2989
2990       /* synth_mult does an `unsigned int' multiply.  As long as the mode is
2991          less than or equal in size to `unsigned int' this doesn't matter.
2992          If the mode is larger than `unsigned int', then synth_mult works
2993          only if the constant value exactly fits in an `unsigned int' without
2994          any truncation.  This means that multiplying by negative values does
2995          not work; results are off by 2^32 on a 32 bit machine.  */
2996
2997       if (CONST_INT_P (op1))
2998         {
2999           /* Attempt to handle multiplication of DImode values by negative
3000              coefficients, by performing the multiplication by a positive
3001              multiplier and then inverting the result.  */
3002           if (INTVAL (op1) < 0
3003               && GET_MODE_BITSIZE (mode) > HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
3004             {
3005               /* Its safe to use -INTVAL (op1) even for INT_MIN, as the
3006                  result is interpreted as an unsigned coefficient.
3007                  Exclude cost of op0 from max_cost to match the cost
3008                  calculation of the synth_mult.  */
3009               max_cost = rtx_cost (gen_rtx_MULT (mode, fake_reg, op1), SET, speed)
3010                          - neg_cost[speed][mode];
3011               if (max_cost > 0
3012                   && choose_mult_variant (mode, -INTVAL (op1), &algorithm,
3013                                           &variant, max_cost))
3014                 {
3015                   rtx temp = expand_mult_const (mode, op0, -INTVAL (op1),
3016                                                 NULL_RTX, &algorithm,
3017                                                 variant);
3018                   return expand_unop (mode, neg_optab, temp, target, 0);
3019                 }
3020             }
3021           else coeff = INTVAL (op1);
3022         }
3023       else if (GET_CODE (op1) == CONST_DOUBLE)
3024         {
3025           /* If we are multiplying in DImode, it may still be a win
3026              to try to work with shifts and adds.  */
3027           if (CONST_DOUBLE_HIGH (op1) == 0
3028               && CONST_DOUBLE_LOW (op1) > 0)
3029             coeff = CONST_DOUBLE_LOW (op1);
3030           else if (CONST_DOUBLE_LOW (op1) == 0
3031                    && EXACT_POWER_OF_2_OR_ZERO_P (CONST_DOUBLE_HIGH (op1)))
3032             {
3033               int shift = floor_log2 (CONST_DOUBLE_HIGH (op1))
3034                           + HOST_BITS_PER_WIDE_INT;
3035               return expand_shift (LSHIFT_EXPR, mode, op0,
3036                                    shift, target, unsignedp);
3037             }
3038         }
3039
3040       /* We used to test optimize here, on the grounds that it's better to
3041          produce a smaller program when -O is not used.  But this causes
3042          such a terrible slowdown sometimes that it seems better to always
3043          use synth_mult.  */
3044       if (coeff != 0)
3045         {
3046           /* Special case powers of two.  */
3047           if (EXACT_POWER_OF_2_OR_ZERO_P (coeff))
3048             return expand_shift (LSHIFT_EXPR, mode, op0,
3049                                  floor_log2 (coeff), target, unsignedp);
3050
3051           /* Exclude cost of op0 from max_cost to match the cost
3052              calculation of the synth_mult.  */
3053           max_cost = rtx_cost (gen_rtx_MULT (mode, fake_reg, op1), SET, speed);
3054           if (choose_mult_variant (mode, coeff, &algorithm, &variant,
3055                                    max_cost))
3056             return expand_mult_const (mode, op0, coeff, target,
3057                                       &algorithm, variant);
3058         }
3059     }
3060
3061   if (GET_CODE (op0) == CONST_DOUBLE)
3062     {
3063       rtx temp = op0;
3064       op0 = op1;
3065       op1 = temp;
3066     }
3067
3068   /* Expand x*2.0 as x+x.  */
3069   if (GET_CODE (op1) == CONST_DOUBLE
3070       && SCALAR_FLOAT_MODE_P (mode))
3071     {
3072       REAL_VALUE_TYPE d;
3073       REAL_VALUE_FROM_CONST_DOUBLE (d, op1);
3074
3075       if (REAL_VALUES_EQUAL (d, dconst2))
3076         {
3077           op0 = force_reg (GET_MODE (op0), op0);
3078           return expand_binop (mode, add_optab, op0, op0,
3079                                target, unsignedp, OPTAB_LIB_WIDEN);
3080         }
3081     }
3082
3083   /* This used to use umul_optab if unsigned, but for non-widening multiply
3084      there is no difference between signed and unsigned.  */
3085   op0 = expand_binop (mode,
3086                       ! unsignedp
3087                       && flag_trapv && (GET_MODE_CLASS(mode) == MODE_INT)
3088                       ? smulv_optab : smul_optab,
3089                       op0, op1, target, unsignedp, OPTAB_LIB_WIDEN);
3090   gcc_assert (op0);
3091   return op0;
3092 }
3093
3094 /* Perform a widening multiplication and return an rtx for the result.
3095    MODE is mode of value; OP0 and OP1 are what to multiply (rtx's);
3096    TARGET is a suggestion for where to store the result (an rtx).
3097    THIS_OPTAB is the optab we should use, it must be either umul_widen_optab
3098    or smul_widen_optab.
3099
3100    We check specially for a constant integer as OP1, comparing the
3101    cost of a widening multiply against the cost of a sequence of shifts
3102    and adds.  */
3103
3104 rtx
3105 expand_widening_mult (enum machine_mode mode, rtx op0, rtx op1, rtx target,
3106                       int unsignedp, optab this_optab)
3107 {
3108   bool speed = optimize_insn_for_speed_p ();
3109   rtx cop1;
3110
3111   if (CONST_INT_P (op1)
3112       && GET_MODE (op0) != VOIDmode
3113       && (cop1 = convert_modes (mode, GET_MODE (op0), op1,
3114                                 this_optab == umul_widen_optab))
3115       && CONST_INT_P (cop1)
3116       && (INTVAL (cop1) >= 0
3117           || GET_MODE_BITSIZE (mode) <= HOST_BITS_PER_WIDE_INT))
3118     {
3119       HOST_WIDE_INT coeff = INTVAL (cop1);
3120       int max_cost;
3121       enum mult_variant variant;
3122       struct algorithm algorithm;
3123
3124       /* Special case powers of two.  */
3125       if (EXACT_POWER_OF_2_OR_ZERO_P (coeff))
3126         {
3127           op0 = convert_to_mode (mode, op0, this_optab == umul_widen_optab);
3128           return expand_shift (LSHIFT_EXPR, mode, op0,
3129                                floor_log2 (coeff), target, unsignedp);
3130         }
3131
3132       /* Exclude cost of op0 from max_cost to match the cost
3133          calculation of the synth_mult.  */
3134       max_cost = mul_widen_cost[speed][mode];
3135       if (choose_mult_variant (mode, coeff, &algorithm, &variant,
3136                                max_cost))
3137         {
3138           op0 = convert_to_mode (mode, op0, this_optab == umul_widen_optab);
3139           return expand_mult_const (mode, op0, coeff, target,
3140                                     &algorithm, variant);
3141         }
3142     }
3143   return expand_binop (mode, this_optab, op0, op1, target,
3144                        unsignedp, OPTAB_LIB_WIDEN);
3145 }
3146 \f
3147 /* Return the smallest n such that 2**n >= X.  */
3148
3149 int
3150 ceil_log2 (unsigned HOST_WIDE_INT x)
3151 {
3152   return floor_log2 (x - 1) + 1;
3153 }
3154
3155 /* Choose a minimal N + 1 bit approximation to 1/D that can be used to
3156    replace division by D, and put the least significant N bits of the result
3157    in *MULTIPLIER_PTR and return the most significant bit.
3158
3159    The width of operations is N (should be <= HOST_BITS_PER_WIDE_INT), the
3160    needed precision is in PRECISION (should be <= N).
3161
3162    PRECISION should be as small as possible so this function can choose
3163    multiplier more freely.
3164
3165    The rounded-up logarithm of D is placed in *lgup_ptr.  A shift count that
3166    is to be used for a final right shift is placed in *POST_SHIFT_PTR.
3167
3168    Using this function, x/D will be equal to (x * m) >> (*POST_SHIFT_PTR),
3169    where m is the full HOST_BITS_PER_WIDE_INT + 1 bit multiplier.  */
3170
3171 static
3172 unsigned HOST_WIDE_INT
3173 choose_multiplier (unsigned HOST_WIDE_INT d, int n, int precision,
3174                    rtx *multiplier_ptr, int *post_shift_ptr, int *lgup_ptr)
3175 {
3176   HOST_WIDE_INT mhigh_hi, mlow_hi;
3177   unsigned HOST_WIDE_INT mhigh_lo, mlow_lo;
3178   int lgup, post_shift;
3179   int pow, pow2;
3180   unsigned HOST_WIDE_INT nl, dummy1;
3181   HOST_WIDE_INT nh, dummy2;
3182
3183   /* lgup = ceil(log2(divisor)); */
3184   lgup = ceil_log2 (d);
3185
3186   gcc_assert (lgup <= n);
3187
3188   pow = n + lgup;
3189   pow2 = n + lgup - precision;
3190
3191   /* We could handle this with some effort, but this case is much
3192      better handled directly with a scc insn, so rely on caller using
3193      that.  */
3194   gcc_assert (pow != 2 * HOST_BITS_PER_WIDE_INT);
3195
3196   /* mlow = 2^(N + lgup)/d */
3197  if (pow >= HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
3198     {
3199       nh = (HOST_WIDE_INT) 1 << (pow - HOST_BITS_PER_WIDE_INT);
3200       nl = 0;
3201     }
3202   else
3203     {
3204       nh = 0;
3205       nl = (unsigned HOST_WIDE_INT) 1 << pow;
3206     }
3207   div_and_round_double (TRUNC_DIV_EXPR, 1, nl, nh, d, (HOST_WIDE_INT) 0,
3208                         &mlow_lo, &mlow_hi, &dummy1, &dummy2);
3209
3210   /* mhigh = (2^(N + lgup) + 2^N + lgup - precision)/d */
3211   if (pow2 >= HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
3212     nh |= (HOST_WIDE_INT) 1 << (pow2 - HOST_BITS_PER_WIDE_INT);
3213   else
3214     nl |= (unsigned HOST_WIDE_INT) 1 << pow2;
3215   div_and_round_double (TRUNC_DIV_EXPR, 1, nl, nh, d, (HOST_WIDE_INT) 0,
3216                         &mhigh_lo, &mhigh_hi, &dummy1, &dummy2);
3217
3218   gcc_assert (!mhigh_hi || nh - d < d);
3219   gcc_assert (mhigh_hi <= 1 && mlow_hi <= 1);
3220   /* Assert that mlow < mhigh.  */
3221   gcc_assert (mlow_hi < mhigh_hi
3222               || (mlow_hi == mhigh_hi && mlow_lo < mhigh_lo));
3223
3224   /* If precision == N, then mlow, mhigh exceed 2^N
3225      (but they do not exceed 2^(N+1)).  */
3226
3227   /* Reduce to lowest terms.  */
3228   for (post_shift = lgup; post_shift > 0; post_shift--)
3229     {
3230       unsigned HOST_WIDE_INT ml_lo = (mlow_hi << (HOST_BITS_PER_WIDE_INT - 1)) | (mlow_lo >> 1);
3231       unsigned HOST_WIDE_INT mh_lo = (mhigh_hi << (HOST_BITS_PER_WIDE_INT - 1)) | (mhigh_lo >> 1);
3232       if (ml_lo >= mh_lo)
3233         break;
3234
3235       mlow_hi = 0;
3236       mlow_lo = ml_lo;
3237       mhigh_hi = 0;
3238       mhigh_lo = mh_lo;
3239     }
3240
3241   *post_shift_ptr = post_shift;
3242   *lgup_ptr = lgup;
3243   if (n < HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
3244     {
3245       unsigned HOST_WIDE_INT mask = ((unsigned HOST_WIDE_INT) 1 << n) - 1;
3246       *multiplier_ptr = GEN_INT (mhigh_lo & mask);
3247       return mhigh_lo >= mask;
3248     }
3249   else
3250     {
3251       *multiplier_ptr = GEN_INT (mhigh_lo);
3252       return mhigh_hi;
3253     }
3254 }
3255
3256 /* Compute the inverse of X mod 2**n, i.e., find Y such that X * Y is
3257    congruent to 1 (mod 2**N).  */
3258
3259 static unsigned HOST_WIDE_INT
3260 invert_mod2n (unsigned HOST_WIDE_INT x, int n)
3261 {
3262   /* Solve x*y == 1 (mod 2^n), where x is odd.  Return y.  */
3263
3264   /* The algorithm notes that the choice y = x satisfies
3265      x*y == 1 mod 2^3, since x is assumed odd.
3266      Each iteration doubles the number of bits of significance in y.  */
3267
3268   unsigned HOST_WIDE_INT mask;
3269   unsigned HOST_WIDE_INT y = x;
3270   int nbit = 3;
3271
3272   mask = (n == HOST_BITS_PER_WIDE_INT
3273           ? ~(unsigned HOST_WIDE_INT) 0
3274           : ((unsigned HOST_WIDE_INT) 1 << n) - 1);
3275
3276   while (nbit < n)
3277     {
3278       y = y * (2 - x*y) & mask;         /* Modulo 2^N */
3279       nbit *= 2;
3280     }
3281   return y;
3282 }
3283
3284 /* Emit code to adjust ADJ_OPERAND after multiplication of wrong signedness
3285    flavor of OP0 and OP1.  ADJ_OPERAND is already the high half of the
3286    product OP0 x OP1.  If UNSIGNEDP is nonzero, adjust the signed product
3287    to become unsigned, if UNSIGNEDP is zero, adjust the unsigned product to
3288    become signed.
3289
3290    The result is put in TARGET if that is convenient.
3291
3292    MODE is the mode of operation.  */
3293
3294 rtx
3295 expand_mult_highpart_adjust (enum machine_mode mode, rtx adj_operand, rtx op0,
3296                              rtx op1, rtx target, int unsignedp)
3297 {
3298   rtx tem;
3299   enum rtx_code adj_code = unsignedp ? PLUS : MINUS;
3300
3301   tem = expand_shift (RSHIFT_EXPR, mode, op0,
3302                       GET_MODE_BITSIZE (mode) - 1, NULL_RTX, 0);
3303   tem = expand_and (mode, tem, op1, NULL_RTX);
3304   adj_operand
3305     = force_operand (gen_rtx_fmt_ee (adj_code, mode, adj_operand, tem),
3306                      adj_operand);
3307
3308   tem = expand_shift (RSHIFT_EXPR, mode, op1,
3309                       GET_MODE_BITSIZE (mode) - 1, NULL_RTX, 0);
3310   tem = expand_and (mode, tem, op0, NULL_RTX);
3311   target = force_operand (gen_rtx_fmt_ee (adj_code, mode, adj_operand, tem),
3312                           target);
3313
3314   return target;
3315 }
3316
3317 /* Subroutine of expand_mult_highpart.  Return the MODE high part of OP.  */
3318
3319 static rtx
3320 extract_high_half (enum machine_mode mode, rtx op)
3321 {
3322   enum machine_mode wider_mode;
3323
3324   if (mode == word_mode)
3325     return gen_highpart (mode, op);
3326
3327   gcc_assert (!SCALAR_FLOAT_MODE_P (mode));
3328
3329   wider_mode = GET_MODE_WIDER_MODE (mode);
3330   op = expand_shift (RSHIFT_EXPR, wider_mode, op,
3331                      GET_MODE_BITSIZE (mode), 0, 1);
3332   return convert_modes (mode, wider_mode, op, 0);
3333 }
3334
3335 /* Like expand_mult_highpart, but only consider using a multiplication
3336    optab.  OP1 is an rtx for the constant operand.  */
3337
3338 static rtx
3339 expand_mult_highpart_optab (enum machine_mode mode, rtx op0, rtx op1,
3340                             rtx target, int unsignedp, int max_cost)
3341 {
3342   rtx narrow_op1 = gen_int_mode (INTVAL (op1), mode);
3343   enum machine_mode wider_mode;
3344   optab moptab;
3345   rtx tem;
3346   int size;
3347   bool speed = optimize_insn_for_speed_p ();
3348
3349   gcc_assert (!SCALAR_FLOAT_MODE_P (mode));
3350
3351   wider_mode = GET_MODE_WIDER_MODE (mode);
3352   size = GET_MODE_BITSIZE (mode);
3353
3354   /* Firstly, try using a multiplication insn that only generates the needed
3355      high part of the product, and in the sign flavor of unsignedp.  */
3356   if (mul_highpart_cost[speed][mode] < max_cost)
3357     {
3358       moptab = unsignedp ? umul_highpart_optab : smul_highpart_optab;
3359       tem = expand_binop (mode, moptab, op0, narrow_op1, target,
3360                           unsignedp, OPTAB_DIRECT);
3361       if (tem)
3362         return tem;
3363     }
3364
3365   /* Secondly, same as above, but use sign flavor opposite of unsignedp.
3366      Need to adjust the result after the multiplication.  */
3367   if (size - 1 < BITS_PER_WORD
3368       && (mul_highpart_cost[speed][mode] + 2 * shift_cost[speed][mode][size-1]
3369           + 4 * add_cost[speed][mode] < max_cost))
3370     {
3371       moptab = unsignedp ? smul_highpart_optab : umul_highpart_optab;
3372       tem = expand_binop (mode, moptab, op0, narrow_op1, target,
3373                           unsignedp, OPTAB_DIRECT);
3374       if (tem)
3375         /* We used the wrong signedness.  Adjust the result.  */
3376         return expand_mult_highpart_adjust (mode, tem, op0, narrow_op1,
3377                                             tem, unsignedp);
3378     }
3379
3380   /* Try widening multiplication.  */
3381   moptab = unsignedp ? umul_widen_optab : smul_widen_optab;
3382   if (optab_handler (moptab, wider_mode) != CODE_FOR_nothing
3383       && mul_widen_cost[speed][wider_mode] < max_cost)
3384     {
3385       tem = expand_binop (wider_mode, moptab, op0, narrow_op1, 0,
3386                           unsignedp, OPTAB_WIDEN);
3387       if (tem)
3388         return extract_high_half (mode, tem);
3389     }
3390
3391   /* Try widening the mode and perform a non-widening multiplication.  */
3392   if (optab_handler (smul_optab, wider_mode) != CODE_FOR_nothing
3393       && size - 1 < BITS_PER_WORD
3394       && mul_cost[speed][wider_mode] + shift_cost[speed][mode][size-1] < max_cost)
3395     {
3396       rtx insns, wop0, wop1;
3397
3398       /* We need to widen the operands, for example to ensure the
3399          constant multiplier is correctly sign or zero extended.
3400          Use a sequence to clean-up any instructions emitted by
3401          the conversions if things don't work out.  */
3402       start_sequence ();
3403       wop0 = convert_modes (wider_mode, mode, op0, unsignedp);
3404       wop1 = convert_modes (wider_mode, mode, op1, unsignedp);
3405       tem = expand_binop (wider_mode, smul_optab, wop0, wop1, 0,
3406                           unsignedp, OPTAB_WIDEN);
3407       insns = get_insns ();
3408       end_sequence ();
3409
3410       if (tem)
3411         {
3412           emit_insn (insns);
3413           return extract_high_half (mode, tem);
3414         }
3415     }
3416
3417   /* Try widening multiplication of opposite signedness, and adjust.  */
3418   moptab = unsignedp ? smul_widen_optab : umul_widen_optab;
3419   if (optab_handler (moptab, wider_mode) != CODE_FOR_nothing
3420       && size - 1 < BITS_PER_WORD
3421       && (mul_widen_cost[speed][wider_mode] + 2 * shift_cost[speed][mode][size-1]
3422           + 4 * add_cost[speed][mode] < max_cost))
3423     {
3424       tem = expand_binop (wider_mode, moptab, op0, narrow_op1,
3425                           NULL_RTX, ! unsignedp, OPTAB_WIDEN);
3426       if (tem != 0)
3427         {
3428           tem = extract_high_half (mode, tem);
3429           /* We used the wrong signedness.  Adjust the result.  */
3430           return expand_mult_highpart_adjust (mode, tem, op0, narrow_op1,
3431                                               target, unsignedp);
3432         }
3433     }
3434
3435   return 0;
3436 }
3437
3438 /* Emit code to multiply OP0 and OP1 (where OP1 is an integer constant),
3439    putting the high half of the result in TARGET if that is convenient,
3440    and return where the result is.  If the operation can not be performed,
3441    0 is returned.
3442
3443    MODE is the mode of operation and result.
3444
3445    UNSIGNEDP nonzero means unsigned multiply.
3446
3447    MAX_COST is the total allowed cost for the expanded RTL.  */
3448
3449 static rtx
3450 expand_mult_highpart (enum machine_mode mode, rtx op0, rtx op1,
3451                       rtx target, int unsignedp, int max_cost)
3452 {
3453   enum machine_mode wider_mode = GET_MODE_WIDER_MODE (mode);
3454   unsigned HOST_WIDE_INT cnst1;
3455   int extra_cost;
3456   bool sign_adjust = false;
3457   enum mult_variant variant;
3458   struct algorithm alg;
3459   rtx tem;
3460   bool speed = optimize_insn_for_speed_p ();
3461
3462   gcc_assert (!SCALAR_FLOAT_MODE_P (mode));
3463   /* We can't support modes wider than HOST_BITS_PER_INT.  */
3464   gcc_assert (GET_MODE_BITSIZE (mode) <= HOST_BITS_PER_WIDE_INT);
3465
3466   cnst1 = INTVAL (op1) & GET_MODE_MASK (mode);
3467
3468   /* We can't optimize modes wider than BITS_PER_WORD.
3469      ??? We might be able to perform double-word arithmetic if
3470      mode == word_mode, however all the cost calculations in
3471      synth_mult etc. assume single-word operations.  */
3472   if (GET_MODE_BITSIZE (wider_mode) > BITS_PER_WORD)
3473     return expand_mult_highpart_optab (mode, op0, op1, target,
3474                                        unsignedp, max_cost);
3475
3476   extra_cost = shift_cost[speed][mode][GET_MODE_BITSIZE (mode) - 1];
3477
3478   /* Check whether we try to multiply by a negative constant.  */
3479   if (!unsignedp && ((cnst1 >> (GET_MODE_BITSIZE (mode) - 1)) & 1))
3480     {
3481       sign_adjust = true;
3482       extra_cost += add_cost[speed][mode];
3483     }
3484
3485   /* See whether shift/add multiplication is cheap enough.  */
3486   if (choose_mult_variant (wider_mode, cnst1, &alg, &variant,
3487                            max_cost - extra_cost))
3488     {
3489       /* See whether the specialized multiplication optabs are
3490          cheaper than the shift/add version.  */
3491       tem = expand_mult_highpart_optab (mode, op0, op1, target, unsignedp,
3492                                         alg.cost.cost + extra_cost);
3493       if (tem)
3494         return tem;
3495
3496       tem = convert_to_mode (wider_mode, op0, unsignedp);
3497       tem = expand_mult_const (wider_mode, tem, cnst1, 0, &alg, variant);
3498       tem = extract_high_half (mode, tem);
3499
3500       /* Adjust result for signedness.  */
3501       if (sign_adjust)
3502         tem = force_operand (gen_rtx_MINUS (mode, tem, op0), tem);
3503
3504       return tem;
3505     }
3506   return expand_mult_highpart_optab (mode, op0, op1, target,
3507                                      unsignedp, max_cost);
3508 }
3509
3510
3511 /* Expand signed modulus of OP0 by a power of two D in mode MODE.  */
3512
3513 static rtx
3514 expand_smod_pow2 (enum machine_mode mode, rtx op0, HOST_WIDE_INT d)
3515 {
3516   unsigned HOST_WIDE_INT masklow, maskhigh;
3517   rtx result, temp, shift, label;
3518   int logd;
3519
3520   logd = floor_log2 (d);
3521   result = gen_reg_rtx (mode);
3522
3523   /* Avoid conditional branches when they're expensive.  */
3524   if (BRANCH_COST (optimize_insn_for_speed_p (), false) >= 2
3525       && optimize_insn_for_speed_p ())
3526     {
3527       rtx signmask = emit_store_flag (result, LT, op0, const0_rtx,
3528                                       mode, 0, -1);
3529       if (signmask)
3530         {
3531           signmask = force_reg (mode, signmask);
3532           masklow = ((HOST_WIDE_INT) 1 << logd) - 1;
3533           shift = GEN_INT (GET_MODE_BITSIZE (mode) - logd);
3534
3535           /* Use the rtx_cost of a LSHIFTRT instruction to determine
3536              which instruction sequence to use.  If logical right shifts
3537              are expensive the use 2 XORs, 2 SUBs and an AND, otherwise
3538              use a LSHIFTRT, 1 ADD, 1 SUB and an AND.  */
3539
3540           temp = gen_rtx_LSHIFTRT (mode, result, shift);
3541           if (optab_handler (lshr_optab, mode) == CODE_FOR_nothing
3542               || rtx_cost (temp, SET, optimize_insn_for_speed_p ()) > COSTS_N_INSNS (2))
3543             {
3544               temp = expand_binop (mode, xor_optab, op0, signmask,
3545                                    NULL_RTX, 1, OPTAB_LIB_WIDEN);
3546               temp = expand_binop (mode, sub_optab, temp, signmask,
3547                                    NULL_RTX, 1, OPTAB_LIB_WIDEN);
3548               temp = expand_binop (mode, and_optab, temp, GEN_INT (masklow),
3549                                    NULL_RTX, 1, OPTAB_LIB_WIDEN);
3550               temp = expand_binop (mode, xor_optab, temp, signmask,
3551                                    NULL_RTX, 1, OPTAB_LIB_WIDEN);
3552               temp = expand_binop (mode, sub_optab, temp, signmask,
3553                                    NULL_RTX, 1, OPTAB_LIB_WIDEN);
3554             }
3555           else
3556             {
3557               signmask = expand_binop (mode, lshr_optab, signmask, shift,
3558                                        NULL_RTX, 1, OPTAB_LIB_WIDEN);
3559               signmask = force_reg (mode, signmask);
3560
3561               temp = expand_binop (mode, add_optab, op0, signmask,
3562                                    NULL_RTX, 1, OPTAB_LIB_WIDEN);
3563               temp = expand_binop (mode, and_optab, temp, GEN_INT (masklow),
3564                                    NULL_RTX, 1, OPTAB_LIB_WIDEN);
3565               temp = expand_binop (mode, sub_optab, temp, signmask,
3566                                    NULL_RTX, 1, OPTAB_LIB_WIDEN);
3567             }
3568           return temp;
3569         }
3570     }
3571
3572   /* Mask contains the mode's signbit and the significant bits of the
3573      modulus.  By including the signbit in the operation, many targets
3574      can avoid an explicit compare operation in the following comparison
3575      against zero.  */
3576
3577   masklow = ((HOST_WIDE_INT) 1 << logd) - 1;
3578   if (GET_MODE_BITSIZE (mode) <= HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
3579     {
3580       masklow |= (HOST_WIDE_INT) -1 << (GET_MODE_BITSIZE (mode) - 1);
3581       maskhigh = -1;
3582     }
3583   else
3584     maskhigh = (HOST_WIDE_INT) -1
3585                  << (GET_MODE_BITSIZE (mode) - HOST_BITS_PER_WIDE_INT - 1);
3586
3587   temp = expand_binop (mode, and_optab, op0,
3588                        immed_double_const (masklow, maskhigh, mode),
3589                        result, 1, OPTAB_LIB_WIDEN);
3590   if (temp != result)
3591     emit_move_insn (result, temp);
3592
3593   label = gen_label_rtx ();
3594   do_cmp_and_jump (result, const0_rtx, GE, mode, label);
3595
3596   temp = expand_binop (mode, sub_optab, result, const1_rtx, result,
3597                        0, OPTAB_LIB_WIDEN);
3598   masklow = (HOST_WIDE_INT) -1 << logd;
3599   maskhigh = -1;
3600   temp = expand_binop (mode, ior_optab, temp,
3601                        immed_double_const (masklow, maskhigh, mode),
3602                        result, 1, OPTAB_LIB_WIDEN);
3603   temp = expand_binop (mode, add_optab, temp, const1_rtx, result,
3604                        0, OPTAB_LIB_WIDEN);
3605   if (temp != result)
3606     emit_move_insn (result, temp);
3607   emit_label (label);
3608   return result;
3609 }
3610
3611 /* Expand signed division of OP0 by a power of two D in mode MODE.
3612    This routine is only called for positive values of D.  */
3613
3614 static rtx
3615 expand_sdiv_pow2 (enum machine_mode mode, rtx op0, HOST_WIDE_INT d)
3616 {
3617   rtx temp, label;
3618   int logd;
3619
3620   logd = floor_log2 (d);
3621
3622   if (d == 2
3623       && BRANCH_COST (optimize_insn_for_speed_p (),
3624                       false) >= 1)
3625     {
3626       temp = gen_reg_rtx (mode);
3627       temp = emit_store_flag (temp, LT, op0, const0_rtx, mode, 0, 1);
3628       temp = expand_binop (mode, add_optab, temp, op0, NULL_RTX,
3629                            0, OPTAB_LIB_WIDEN);
3630       return expand_shift (RSHIFT_EXPR, mode, temp, logd, NULL_RTX, 0);
3631     }
3632
3633 #ifdef HAVE_conditional_move
3634   if (BRANCH_COST (optimize_insn_for_speed_p (), false)
3635       >= 2)
3636     {
3637       rtx temp2;
3638
3639       /* ??? emit_conditional_move forces a stack adjustment via
3640          compare_from_rtx so, if the sequence is discarded, it will
3641          be lost.  Do it now instead.  */
3642       do_pending_stack_adjust ();
3643
3644       start_sequence ();
3645       temp2 = copy_to_mode_reg (mode, op0);
3646       temp = expand_binop (mode, add_optab, temp2, GEN_INT (d-1),
3647                            NULL_RTX, 0, OPTAB_LIB_WIDEN);
3648       temp = force_reg (mode, temp);
3649
3650       /* Construct "temp2 = (temp2 < 0) ? temp : temp2".  */
3651       temp2 = emit_conditional_move (temp2, LT, temp2, const0_rtx,
3652                                      mode, temp, temp2, mode, 0);
3653       if (temp2)
3654         {
3655           rtx seq = get_insns ();
3656           end_sequence ();
3657           emit_insn (seq);
3658           return expand_shift (RSHIFT_EXPR, mode, temp2, logd, NULL_RTX, 0);
3659         }
3660       end_sequence ();
3661     }
3662 #endif
3663
3664   if (BRANCH_COST (optimize_insn_for_speed_p (),
3665                    false) >= 2)
3666     {
3667       int ushift = GET_MODE_BITSIZE (mode) - logd;
3668
3669       temp = gen_reg_rtx (mode);
3670       temp = emit_store_flag (temp, LT, op0, const0_rtx, mode, 0, -1);
3671       if (shift_cost[optimize_insn_for_speed_p ()][mode][ushift] > COSTS_N_INSNS (1))
3672         temp = expand_binop (mode, and_optab, temp, GEN_INT (d - 1),
3673                              NULL_RTX, 0, OPTAB_LIB_WIDEN);
3674       else
3675         temp = expand_shift (RSHIFT_EXPR, mode, temp,
3676                              ushift, NULL_RTX, 1);
3677       temp = expand_binop (mode, add_optab, temp, op0, NULL_RTX,
3678                            0, OPTAB_LIB_WIDEN);
3679       return expand_shift (RSHIFT_EXPR, mode, temp, logd, NULL_RTX, 0);
3680     }
3681
3682   label = gen_label_rtx ();
3683   temp = copy_to_mode_reg (mode, op0);
3684   do_cmp_and_jump (temp, const0_rtx, GE, mode, label);
3685   expand_inc (temp, GEN_INT (d - 1));
3686   emit_label (label);
3687   return expand_shift (RSHIFT_EXPR, mode, temp, logd, NULL_RTX, 0);
3688 }
3689 \f
3690 /* Emit the code to divide OP0 by OP1, putting the result in TARGET
3691    if that is convenient, and returning where the result is.
3692    You may request either the quotient or the remainder as the result;
3693    specify REM_FLAG nonzero to get the remainder.
3694
3695    CODE is the expression code for which kind of division this is;
3696    it controls how rounding is done.  MODE is the machine mode to use.
3697    UNSIGNEDP nonzero means do unsigned division.  */
3698
3699 /* ??? For CEIL_MOD_EXPR, can compute incorrect remainder with ANDI
3700    and then correct it by or'ing in missing high bits
3701    if result of ANDI is nonzero.
3702    For ROUND_MOD_EXPR, can use ANDI and then sign-extend the result.
3703    This could optimize to a bfexts instruction.
3704    But C doesn't use these operations, so their optimizations are
3705    left for later.  */
3706 /* ??? For modulo, we don't actually need the highpart of the first product,
3707    the low part will do nicely.  And for small divisors, the second multiply
3708    can also be a low-part only multiply or even be completely left out.
3709    E.g. to calculate the remainder of a division by 3 with a 32 bit
3710    multiply, multiply with 0x55555556 and extract the upper two bits;
3711    the result is exact for inputs up to 0x1fffffff.
3712    The input range can be reduced by using cross-sum rules.
3713    For odd divisors >= 3, the following table gives right shift counts
3714    so that if a number is shifted by an integer multiple of the given
3715    amount, the remainder stays the same:
3716    2, 4, 3, 6, 10, 12, 4, 8, 18, 6, 11, 20, 18, 0, 5, 10, 12, 0, 12, 20,
3717    14, 12, 23, 21, 8, 0, 20, 18, 0, 0, 6, 12, 0, 22, 0, 18, 20, 30, 0, 0,
3718    0, 8, 0, 11, 12, 10, 36, 0, 30, 0, 0, 12, 0, 0, 0, 0, 44, 12, 24, 0,
3719    20, 0, 7, 14, 0, 18, 36, 0, 0, 46, 60, 0, 42, 0, 15, 24, 20, 0, 0, 33,
3720    0, 20, 0, 0, 18, 0, 60, 0, 0, 0, 0, 0, 40, 18, 0, 0, 12
3721
3722    Cross-sum rules for even numbers can be derived by leaving as many bits
3723    to the right alone as the divisor has zeros to the right.
3724    E.g. if x is an unsigned 32 bit number:
3725    (x mod 12) == (((x & 1023) + ((x >> 8) & ~3)) * 0x15555558 >> 2 * 3) >> 28
3726    */
3727
3728 rtx
3729 expand_divmod (int rem_flag, enum tree_code code, enum machine_mode mode,
3730                rtx op0, rtx op1, rtx target, int unsignedp)
3731 {
3732   enum machine_mode compute_mode;
3733   rtx tquotient;
3734   rtx quotient = 0, remainder = 0;
3735   rtx last;
3736   int size;
3737   rtx insn, set;
3738   optab optab1, optab2;
3739   int op1_is_constant, op1_is_pow2 = 0;
3740   int max_cost, extra_cost;
3741   static HOST_WIDE_INT last_div_const = 0;
3742   static HOST_WIDE_INT ext_op1;
3743   bool speed = optimize_insn_for_speed_p ();
3744
3745   op1_is_constant = CONST_INT_P (op1);
3746   if (op1_is_constant)
3747     {
3748       ext_op1 = INTVAL (op1);
3749       if (unsignedp)
3750         ext_op1 &= GET_MODE_MASK (mode);
3751       op1_is_pow2 = ((EXACT_POWER_OF_2_OR_ZERO_P (ext_op1)
3752                      || (! unsignedp && EXACT_POWER_OF_2_OR_ZERO_P (-ext_op1))));
3753     }
3754
3755   /*
3756      This is the structure of expand_divmod:
3757
3758      First comes code to fix up the operands so we can perform the operations
3759      correctly and efficiently.
3760
3761      Second comes a switch statement with code specific for each rounding mode.
3762      For some special operands this code emits all RTL for the desired
3763      operation, for other cases, it generates only a quotient and stores it in
3764      QUOTIENT.  The case for trunc division/remainder might leave quotient = 0,
3765      to indicate that it has not done anything.
3766
3767      Last comes code that finishes the operation.  If QUOTIENT is set and
3768      REM_FLAG is set, the remainder is computed as OP0 - QUOTIENT * OP1.  If
3769      QUOTIENT is not set, it is computed using trunc rounding.
3770
3771      We try to generate special code for division and remainder when OP1 is a
3772      constant.  If |OP1| = 2**n we can use shifts and some other fast
3773      operations.  For other values of OP1, we compute a carefully selected
3774      fixed-point approximation m = 1/OP1, and generate code that multiplies OP0
3775      by m.
3776
3777      In all cases but EXACT_DIV_EXPR, this multiplication requires the upper
3778      half of the product.  Different strategies for generating the product are
3779      implemented in expand_mult_highpart.
3780
3781      If what we actually want is the remainder, we generate that by another
3782      by-constant multiplication and a subtraction.  */
3783
3784   /* We shouldn't be called with OP1 == const1_rtx, but some of the
3785      code below will malfunction if we are, so check here and handle
3786      the special case if so.  */
3787   if (op1 == const1_rtx)
3788     return rem_flag ? const0_rtx : op0;
3789
3790     /* When dividing by -1, we could get an overflow.
3791      negv_optab can handle overflows.  */
3792   if (! unsignedp && op1 == constm1_rtx)
3793     {
3794       if (rem_flag)
3795         return const0_rtx;
3796       return expand_unop (mode, flag_trapv && GET_MODE_CLASS(mode) == MODE_INT
3797                           ? negv_optab : neg_optab, op0, target, 0);
3798     }
3799
3800   if (target
3801       /* Don't use the function value register as a target
3802          since we have to read it as well as write it,
3803          and function-inlining gets confused by this.  */
3804       && ((REG_P (target) && REG_FUNCTION_VALUE_P (target))
3805           /* Don't clobber an operand while doing a multi-step calculation.  */
3806           || ((rem_flag || op1_is_constant)
3807               && (reg_mentioned_p (target, op0)
3808                   || (MEM_P (op0) && MEM_P (target))))
3809           || reg_mentioned_p (target, op1)
3810           || (MEM_P (op1) && MEM_P (target))))
3811     target = 0;
3812
3813   /* Get the mode in which to perform this computation.  Normally it will
3814      be MODE, but sometimes we can't do the desired operation in MODE.
3815      If so, pick a wider mode in which we can do the operation.  Convert
3816      to that mode at the start to avoid repeated conversions.
3817
3818      First see what operations we need.  These depend on the expression
3819      we are evaluating.  (We assume that divxx3 insns exist under the
3820      same conditions that modxx3 insns and that these insns don't normally
3821      fail.  If these assumptions are not correct, we may generate less
3822      efficient code in some cases.)
3823
3824      Then see if we find a mode in which we can open-code that operation
3825      (either a division, modulus, or shift).  Finally, check for the smallest
3826      mode for which we can do the operation with a library call.  */
3827
3828   /* We might want to refine this now that we have division-by-constant
3829      optimization.  Since expand_mult_highpart tries so many variants, it is
3830      not straightforward to generalize this.  Maybe we should make an array
3831      of possible modes in init_expmed?  Save this for GCC 2.7.  */
3832
3833   optab1 = ((op1_is_pow2 && op1 != const0_rtx)
3834             ? (unsignedp ? lshr_optab : ashr_optab)
3835             : (unsignedp ? udiv_optab : sdiv_optab));
3836   optab2 = ((op1_is_pow2 && op1 != const0_rtx)
3837             ? optab1
3838             : (unsignedp ? udivmod_optab : sdivmod_optab));
3839
3840   for (compute_mode = mode; compute_mode != VOIDmode;
3841        compute_mode = GET_MODE_WIDER_MODE (compute_mode))
3842     if (optab_handler (optab1, compute_mode) != CODE_FOR_nothing
3843         || optab_handler (optab2, compute_mode) != CODE_FOR_nothing)
3844       break;
3845
3846   if (compute_mode == VOIDmode)
3847     for (compute_mode = mode; compute_mode != VOIDmode;
3848          compute_mode = GET_MODE_WIDER_MODE (compute_mode))
3849       if (optab_libfunc (optab1, compute_mode)
3850           || optab_libfunc (optab2, compute_mode))
3851         break;
3852
3853   /* If we still couldn't find a mode, use MODE, but expand_binop will
3854      probably die.  */
3855   if (compute_mode == VOIDmode)
3856     compute_mode = mode;
3857
3858   if (target && GET_MODE (target) == compute_mode)
3859     tquotient = target;
3860   else
3861     tquotient = gen_reg_rtx (compute_mode);
3862
3863   size = GET_MODE_BITSIZE (compute_mode);
3864 #if 0
3865   /* It should be possible to restrict the precision to GET_MODE_BITSIZE
3866      (mode), and thereby get better code when OP1 is a constant.  Do that
3867      later.  It will require going over all usages of SIZE below.  */
3868   size = GET_MODE_BITSIZE (mode);
3869 #endif
3870
3871   /* Only deduct something for a REM if the last divide done was
3872      for a different constant.   Then set the constant of the last
3873      divide.  */
3874   max_cost = unsignedp ? udiv_cost[speed][compute_mode] : sdiv_cost[speed][compute_mode];
3875   if (rem_flag && ! (last_div_const != 0 && op1_is_constant
3876                      && INTVAL (op1) == last_div_const))
3877     max_cost -= mul_cost[speed][compute_mode] + add_cost[speed][compute_mode];
3878
3879   last_div_const = ! rem_flag && op1_is_constant ? INTVAL (op1) : 0;
3880
3881   /* Now convert to the best mode to use.  */
3882   if (compute_mode != mode)
3883     {
3884       op0 = convert_modes (compute_mode, mode, op0, unsignedp);
3885       op1 = convert_modes (compute_mode, mode, op1, unsignedp);
3886
3887       /* convert_modes may have placed op1 into a register, so we
3888          must recompute the following.  */
3889       op1_is_constant = CONST_INT_P (op1);
3890       op1_is_pow2 = (op1_is_constant
3891                      && ((EXACT_POWER_OF_2_OR_ZERO_P (INTVAL (op1))
3892                           || (! unsignedp
3893                               && EXACT_POWER_OF_2_OR_ZERO_P (-INTVAL (op1)))))) ;
3894     }
3895
3896   /* If one of the operands is a volatile MEM, copy it into a register.  */
3897
3898   if (MEM_P (op0) && MEM_VOLATILE_P (op0))
3899     op0 = force_reg (compute_mode, op0);
3900   if (MEM_P (op1) && MEM_VOLATILE_P (op1))
3901     op1 = force_reg (compute_mode, op1);
3902
3903   /* If we need the remainder or if OP1 is constant, we need to
3904      put OP0 in a register in case it has any queued subexpressions.  */
3905   if (rem_flag || op1_is_constant)
3906     op0 = force_reg (compute_mode, op0);
3907
3908   last = get_last_insn ();
3909
3910   /* Promote floor rounding to trunc rounding for unsigned operations.  */
3911   if (unsignedp)
3912     {
3913       if (code == FLOOR_DIV_EXPR)
3914         code = TRUNC_DIV_EXPR;
3915       if (code == FLOOR_MOD_EXPR)
3916         code = TRUNC_MOD_EXPR;
3917       if (code == EXACT_DIV_EXPR && op1_is_pow2)
3918         code = TRUNC_DIV_EXPR;
3919     }
3920
3921   if (op1 != const0_rtx)
3922     switch (code)
3923       {
3924       case TRUNC_MOD_EXPR:
3925       case TRUNC_DIV_EXPR:
3926         if (op1_is_constant)
3927           {
3928             if (unsignedp)
3929               {
3930                 unsigned HOST_WIDE_INT mh;
3931                 int pre_shift, post_shift;
3932                 int dummy;
3933                 rtx ml;
3934                 unsigned HOST_WIDE_INT d = (INTVAL (op1)
3935                                             & GET_MODE_MASK (compute_mode));
3936
3937                 if (EXACT_POWER_OF_2_OR_ZERO_P (d))
3938                   {
3939                     pre_shift = floor_log2 (d);
3940                     if (rem_flag)
3941                       {
3942                         remainder
3943                           = expand_binop (compute_mode, and_optab, op0,
3944                                           GEN_INT (((HOST_WIDE_INT) 1 << pre_shift) - 1),
3945                                           remainder, 1,
3946                                           OPTAB_LIB_WIDEN);
3947                         if (remainder)
3948                           return gen_lowpart (mode, remainder);
3949                       }
3950                     quotient = expand_shift (RSHIFT_EXPR, compute_mode, op0,
3951                                              pre_shift, tquotient, 1);
3952                   }
3953                 else if (size <= HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
3954                   {
3955                     if (d >= ((unsigned HOST_WIDE_INT) 1 << (size - 1)))
3956                       {
3957                         /* Most significant bit of divisor is set; emit an scc
3958                            insn.  */
3959                         quotient = emit_store_flag_force (tquotient, GEU, op0, op1,
3960                                                           compute_mode, 1, 1);
3961                       }
3962                     else
3963                       {
3964                         /* Find a suitable multiplier and right shift count
3965                            instead of multiplying with D.  */
3966
3967                         mh = choose_multiplier (d, size, size,
3968                                                 &ml, &post_shift, &dummy);
3969
3970                         /* If the suggested multiplier is more than SIZE bits,
3971                            we can do better for even divisors, using an
3972                            initial right shift.  */
3973                         if (mh != 0 && (d & 1) == 0)
3974                           {
3975                             pre_shift = floor_log2 (d & -d);
3976                             mh = choose_multiplier (d >> pre_shift, size,
3977                                                     size - pre_shift,
3978                                                     &ml, &post_shift, &dummy);
3979                             gcc_assert (!mh);
3980                           }
3981                         else
3982                           pre_shift = 0;
3983
3984                         if (mh != 0)
3985                           {
3986                             rtx t1, t2, t3, t4;
3987
3988                             if (post_shift - 1 >= BITS_PER_WORD)
3989                               goto fail1;
3990
3991                             extra_cost
3992                               = (shift_cost[speed][compute_mode][post_shift - 1]
3993                                  + shift_cost[speed][compute_mode][1]
3994                                  + 2 * add_cost[speed][compute_mode]);
3995                             t1 = expand_mult_highpart (compute_mode, op0, ml,
3996                                                        NULL_RTX, 1,
3997                                                        max_cost - extra_cost);
3998                             if (t1 == 0)
3999                               goto fail1;
4000                             t2 = force_operand (gen_rtx_MINUS (compute_mode,
4001                                                                op0, t1),
4002                                                 NULL_RTX);
4003                             t3 = expand_shift (RSHIFT_EXPR, compute_mode,
4004                                                t2, 1, NULL_RTX, 1);
4005                             t4 = force_operand (gen_rtx_PLUS (compute_mode,
4006                                                               t1, t3),
4007                                                 NULL_RTX);
4008                             quotient = expand_shift
4009                               (RSHIFT_EXPR, compute_mode, t4,
4010                                post_shift - 1, tquotient, 1);
4011                           }
4012                         else
4013                           {
4014                             rtx t1, t2;
4015
4016                             if (pre_shift >= BITS_PER_WORD
4017                                 || post_shift >= BITS_PER_WORD)
4018                               goto fail1;
4019
4020                             t1 = expand_shift
4021                               (RSHIFT_EXPR, compute_mode, op0,
4022                                pre_shift, NULL_RTX, 1);
4023                             extra_cost
4024                               = (shift_cost[speed][compute_mode][pre_shift]
4025                                  + shift_cost[speed][compute_mode][post_shift]);
4026                             t2 = expand_mult_highpart (compute_mode, t1, ml,
4027                                                        NULL_RTX, 1,
4028                                                        max_cost - extra_cost);
4029                             if (t2 == 0)
4030                               goto fail1;
4031                             quotient = expand_shift
4032                               (RSHIFT_EXPR, compute_mode, t2,
4033                                post_shift, tquotient, 1);
4034                           }
4035                       }
4036                   }
4037                 else            /* Too wide mode to use tricky code */
4038                   break;
4039
4040                 insn = get_last_insn ();
4041                 if (insn != last
4042                     && (set = single_set (insn)) != 0
4043                     && SET_DEST (set) == quotient)
4044                   set_unique_reg_note (insn,
4045                                        REG_EQUAL,
4046                                        gen_rtx_UDIV (compute_mode, op0, op1));
4047               }
4048             else                /* TRUNC_DIV, signed */
4049               {
4050                 unsigned HOST_WIDE_INT ml;
4051                 int lgup, post_shift;
4052                 rtx mlr;
4053                 HOST_WIDE_INT d = INTVAL (op1);
4054                 unsigned HOST_WIDE_INT abs_d;
4055
4056                 /* Since d might be INT_MIN, we have to cast to
4057                    unsigned HOST_WIDE_INT before negating to avoid
4058                    undefined signed overflow.  */
4059                 abs_d = (d >= 0
4060                          ? (unsigned HOST_WIDE_INT) d
4061                          : - (unsigned HOST_WIDE_INT) d);
4062
4063                 /* n rem d = n rem -d */
4064                 if (rem_flag && d < 0)
4065                   {
4066                     d = abs_d;
4067                     op1 = gen_int_mode (abs_d, compute_mode);
4068                   }
4069
4070                 if (d == 1)
4071                   quotient = op0;
4072                 else if (d == -1)
4073                   quotient = expand_unop (compute_mode, neg_optab, op0,
4074                                           tquotient, 0);
4075                 else if (HOST_BITS_PER_WIDE_INT >= size
4076                          && abs_d == (unsigned HOST_WIDE_INT) 1 << (size - 1))
4077                   {
4078                     /* This case is not handled correctly below.  */
4079                     quotient = emit_store_flag (tquotient, EQ, op0, op1,
4080                                                 compute_mode, 1, 1);
4081                     if (quotient == 0)
4082                       goto fail1;
4083                   }
4084                 else if (EXACT_POWER_OF_2_OR_ZERO_P (d)
4085                          && (rem_flag ? smod_pow2_cheap[speed][compute_mode]
4086                                       : sdiv_pow2_cheap[speed][compute_mode])
4087                          /* We assume that cheap metric is true if the
4088                             optab has an expander for this mode.  */
4089                          && ((optab_handler ((rem_flag ? smod_optab
4090                                               : sdiv_optab),
4091                                              compute_mode)
4092                               != CODE_FOR_nothing)
4093                              || (optab_handler (sdivmod_optab,
4094                                                 compute_mode)
4095                                  != CODE_FOR_nothing)))
4096                   ;
4097                 else if (EXACT_POWER_OF_2_OR_ZERO_P (abs_d))
4098                   {
4099                     if (rem_flag)
4100                       {
4101                         remainder = expand_smod_pow2 (compute_mode, op0, d);
4102                         if (remainder)
4103                           return gen_lowpart (mode, remainder);
4104                       }
4105
4106                     if (sdiv_pow2_cheap[speed][compute_mode]
4107                         && ((optab_handler (sdiv_optab, compute_mode)
4108                              != CODE_FOR_nothing)
4109                             || (optab_handler (sdivmod_optab, compute_mode)
4110                                 != CODE_FOR_nothing)))
4111                       quotient = expand_divmod (0, TRUNC_DIV_EXPR,
4112                                                 compute_mode, op0,
4113                                                 gen_int_mode (abs_d,
4114                                                               compute_mode),
4115                                                 NULL_RTX, 0);
4116                     else
4117                       quotient = expand_sdiv_pow2 (compute_mode, op0, abs_d);
4118
4119                     /* We have computed OP0 / abs(OP1).  If OP1 is negative,
4120                        negate the quotient.  */
4121                     if (d < 0)
4122                       {
4123                         insn = get_last_insn ();
4124                         if (insn != last
4125                             && (set = single_set (insn)) != 0
4126                             && SET_DEST (set) == quotient
4127                             && abs_d < ((unsigned HOST_WIDE_INT) 1
4128                                         << (HOST_BITS_PER_WIDE_INT - 1)))
4129                           set_unique_reg_note (insn,
4130                                                REG_EQUAL,
4131                                                gen_rtx_DIV (compute_mode,
4132                                                             op0,
4133                                                             GEN_INT
4134                                                             (trunc_int_for_mode
4135                                                              (abs_d,
4136                                                               compute_mode))));
4137
4138                         quotient = expand_unop (compute_mode, neg_optab,
4139                                                 quotient, quotient, 0);
4140                       }
4141                   }
4142                 else if (size <= HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
4143                   {
4144                     choose_multiplier (abs_d, size, size - 1,
4145                                        &mlr, &post_shift, &lgup);
4146                     ml = (unsigned HOST_WIDE_INT) INTVAL (mlr);
4147                     if (ml < (unsigned HOST_WIDE_INT) 1 << (size - 1))
4148                       {
4149                         rtx t1, t2, t3;
4150
4151                         if (post_shift >= BITS_PER_WORD
4152                             || size - 1 >= BITS_PER_WORD)
4153                           goto fail1;
4154
4155                         extra_cost = (shift_cost[speed][compute_mode][post_shift]
4156                                       + shift_cost[speed][compute_mode][size - 1]
4157                                       + add_cost[speed][compute_mode]);
4158                         t1 = expand_mult_highpart (compute_mode, op0, mlr,
4159                                                    NULL_RTX, 0,
4160                                                    max_cost - extra_cost);
4161                         if (t1 == 0)
4162                           goto fail1;
4163                         t2 = expand_shift
4164                           (RSHIFT_EXPR, compute_mode, t1,
4165                            post_shift, NULL_RTX, 0);
4166                         t3 = expand_shift
4167                           (RSHIFT_EXPR, compute_mode, op0,
4168                            size - 1, NULL_RTX, 0);
4169                         if (d < 0)
4170                           quotient
4171                             = force_operand (gen_rtx_MINUS (compute_mode,
4172                                                             t3, t2),
4173                                              tquotient);
4174                         else
4175                           quotient
4176                             = force_operand (gen_rtx_MINUS (compute_mode,
4177                                                             t2, t3),
4178                                              tquotient);
4179                       }
4180                     else
4181                       {
4182                         rtx t1, t2, t3, t4;
4183
4184                         if (post_shift >= BITS_PER_WORD
4185                             || size - 1 >= BITS_PER_WORD)
4186                           goto fail1;
4187
4188                         ml |= (~(unsigned HOST_WIDE_INT) 0) << (size - 1);
4189                         mlr = gen_int_mode (ml, compute_mode);
4190                         extra_cost = (shift_cost[speed][compute_mode][post_shift]
4191                                       + shift_cost[speed][compute_mode][size - 1]
4192                                       + 2 * add_cost[speed][compute_mode]);
4193                         t1 = expand_mult_highpart (compute_mode, op0, mlr,
4194                                                    NULL_RTX, 0,
4195                                                    max_cost - extra_cost);
4196                         if (t1 == 0)
4197                           goto fail1;
4198                         t2 = force_operand (gen_rtx_PLUS (compute_mode,
4199                                                           t1, op0),
4200                                             NULL_RTX);
4201                         t3 = expand_shift
4202                           (RSHIFT_EXPR, compute_mode, t2,
4203                            post_shift, NULL_RTX, 0);
4204                         t4 = expand_shift
4205                           (RSHIFT_EXPR, compute_mode, op0,
4206                            size - 1, NULL_RTX, 0);
4207                         if (d < 0)
4208                           quotient
4209                             = force_operand (gen_rtx_MINUS (compute_mode,
4210                                                             t4, t3),
4211                                              tquotient);
4212                         else
4213                           quotient
4214                             = force_operand (gen_rtx_MINUS (compute_mode,
4215                                                             t3, t4),
4216                                              tquotient);
4217                       }
4218                   }
4219                 else            /* Too wide mode to use tricky code */
4220                   break;
4221
4222                 insn = get_last_insn ();
4223                 if (insn != last
4224                     && (set = single_set (insn)) != 0
4225                     && SET_DEST (set) == quotient)
4226                   set_unique_reg_note (insn,
4227                                        REG_EQUAL,
4228                                        gen_rtx_DIV (compute_mode, op0, op1));
4229               }
4230             break;
4231           }
4232       fail1:
4233         delete_insns_since (last);
4234         break;
4235
4236       case FLOOR_DIV_EXPR:
4237       case FLOOR_MOD_EXPR:
4238       /* We will come here only for signed operations.  */
4239         if (op1_is_constant && HOST_BITS_PER_WIDE_INT >= size)
4240           {
4241             unsigned HOST_WIDE_INT mh;
4242             int pre_shift, lgup, post_shift;
4243             HOST_WIDE_INT d = INTVAL (op1);
4244             rtx ml;
4245
4246             if (d > 0)
4247               {
4248                 /* We could just as easily deal with negative constants here,
4249                    but it does not seem worth the trouble for GCC 2.6.  */
4250                 if (EXACT_POWER_OF_2_OR_ZERO_P (d))
4251                   {
4252                     pre_shift = floor_log2 (d);
4253                     if (rem_flag)
4254                       {
4255                         remainder = expand_binop (compute_mode, and_optab, op0,
4256                                                   GEN_INT (((HOST_WIDE_INT) 1 << pre_shift) - 1),
4257                                                   remainder, 0, OPTAB_LIB_WIDEN);
4258                         if (remainder)
4259                           return gen_lowpart (mode, remainder);
4260                       }
4261                     quotient = expand_shift
4262                       (RSHIFT_EXPR, compute_mode, op0,
4263                        pre_shift, tquotient, 0);
4264                   }
4265                 else
4266                   {
4267                     rtx t1, t2, t3, t4;
4268
4269                     mh = choose_multiplier (d, size, size - 1,
4270                                             &ml, &post_shift, &lgup);
4271                     gcc_assert (!mh);
4272
4273                     if (post_shift < BITS_PER_WORD
4274                         && size - 1 < BITS_PER_WORD)
4275                       {
4276                         t1 = expand_shift
4277                           (RSHIFT_EXPR, compute_mode, op0,
4278                            size - 1, NULL_RTX, 0);
4279                         t2 = expand_binop (compute_mode, xor_optab, op0, t1,
4280                                            NULL_RTX, 0, OPTAB_WIDEN);
4281                         extra_cost = (shift_cost[speed][compute_mode][post_shift]
4282                                       + shift_cost[speed][compute_mode][size - 1]
4283                                       + 2 * add_cost[speed][compute_mode]);
4284                         t3 = expand_mult_highpart (compute_mode, t2, ml,
4285                                                    NULL_RTX, 1,
4286                                                    max_cost - extra_cost);
4287                         if (t3 != 0)
4288                           {
4289                             t4 = expand_shift
4290                               (RSHIFT_EXPR, compute_mode, t3,
4291                                post_shift, NULL_RTX, 1);
4292                             quotient = expand_binop (compute_mode, xor_optab,
4293                                                      t4, t1, tquotient, 0,
4294                                                      OPTAB_WIDEN);
4295                           }
4296                       }
4297                   }
4298               }
4299             else
4300               {
4301                 rtx nsign, t1, t2, t3, t4;
4302                 t1 = force_operand (gen_rtx_PLUS (compute_mode,
4303                                                   op0, constm1_rtx), NULL_RTX);
4304                 t2 = expand_binop (compute_mode, ior_optab, op0, t1, NULL_RTX,
4305                                    0, OPTAB_WIDEN);
4306                 nsign = expand_shift
4307                   (RSHIFT_EXPR, compute_mode, t2,
4308                    size - 1, NULL_RTX, 0);
4309                 t3 = force_operand (gen_rtx_MINUS (compute_mode, t1, nsign),
4310                                     NULL_RTX);
4311                 t4 = expand_divmod (0, TRUNC_DIV_EXPR, compute_mode, t3, op1,
4312                                     NULL_RTX, 0);
4313                 if (t4)
4314                   {
4315                     rtx t5;
4316                     t5 = expand_unop (compute_mode, one_cmpl_optab, nsign,
4317                                       NULL_RTX, 0);
4318                     quotient = force_operand (gen_rtx_PLUS (compute_mode,
4319                                                             t4, t5),
4320                                               tquotient);
4321                   }
4322               }
4323           }
4324
4325         if (quotient != 0)
4326           break;
4327         delete_insns_since (last);
4328
4329         /* Try using an instruction that produces both the quotient and
4330            remainder, using truncation.  We can easily compensate the quotient
4331            or remainder to get floor rounding, once we have the remainder.
4332            Notice that we compute also the final remainder value here,
4333            and return the result right away.  */
4334         if (target == 0 || GET_MODE (target) != compute_mode)
4335           target = gen_reg_rtx (compute_mode);
4336
4337         if (rem_flag)
4338           {
4339             remainder
4340               = REG_P (target) ? target : gen_reg_rtx (compute_mode);
4341             quotient = gen_reg_rtx (compute_mode);
4342           }
4343         else
4344           {
4345             quotient
4346               = REG_P (target) ? target : gen_reg_rtx (compute_mode);
4347             remainder = gen_reg_rtx (compute_mode);
4348           }
4349
4350         if (expand_twoval_binop (sdivmod_optab, op0, op1,
4351                                  quotient, remainder, 0))
4352           {
4353             /* This could be computed with a branch-less sequence.
4354                Save that for later.  */
4355             rtx tem;
4356             rtx label = gen_label_rtx ();
4357             do_cmp_and_jump (remainder, const0_rtx, EQ, compute_mode, label);
4358             tem = expand_binop (compute_mode, xor_optab, op0, op1,
4359                                 NULL_RTX, 0, OPTAB_WIDEN);
4360             do_cmp_and_jump (tem, const0_rtx, GE, compute_mode, label);
4361             expand_dec (quotient, const1_rtx);
4362             expand_inc (remainder, op1);
4363             emit_label (label);
4364             return gen_lowpart (mode, rem_flag ? remainder : quotient);
4365           }
4366
4367         /* No luck with division elimination or divmod.  Have to do it
4368            by conditionally adjusting op0 *and* the result.  */
4369         {
4370           rtx label1, label2, label3, label4, label5;
4371           rtx adjusted_op0;
4372           rtx tem;
4373
4374           quotient = gen_reg_rtx (compute_mode);
4375           adjusted_op0 = copy_to_mode_reg (compute_mode, op0);
4376           label1 = gen_label_rtx ();
4377           label2 = gen_label_rtx ();
4378           label3 = gen_label_rtx ();
4379           label4 = gen_label_rtx ();
4380           label5 = gen_label_rtx ();
4381           do_cmp_and_jump (op1, const0_rtx, LT, compute_mode, label2);
4382           do_cmp_and_jump (adjusted_op0, const0_rtx, LT, compute_mode, label1);
4383           tem = expand_binop (compute_mode, sdiv_optab, adjusted_op0, op1,
4384                               quotient, 0, OPTAB_LIB_WIDEN);
4385           if (tem != quotient)
4386             emit_move_insn (quotient, tem);
4387           emit_jump_insn (gen_jump (label5));
4388           emit_barrier ();
4389           emit_label (label1);
4390           expand_inc (adjusted_op0, const1_rtx);
4391           emit_jump_insn (gen_jump (label4));
4392           emit_barrier ();
4393           emit_label (label2);
4394           do_cmp_and_jump (adjusted_op0, const0_rtx, GT, compute_mode, label3);
4395           tem = expand_binop (compute_mode, sdiv_optab, adjusted_op0, op1,
4396                               quotient, 0, OPTAB_LIB_WIDEN);
4397           if (tem != quotient)
4398             emit_move_insn (quotient, tem);
4399           emit_jump_insn (gen_jump (label5));
4400           emit_barrier ();
4401           emit_label (label3);
4402           expand_dec (adjusted_op0, const1_rtx);
4403           emit_label (label4);
4404           tem = expand_binop (compute_mode, sdiv_optab, adjusted_op0, op1,
4405                               quotient, 0, OPTAB_LIB_WIDEN);
4406           if (tem != quotient)
4407             emit_move_insn (quotient, tem);
4408           expand_dec (quotient, const1_rtx);
4409           emit_label (label5);
4410         }
4411         break;
4412
4413       case CEIL_DIV_EXPR:
4414       case CEIL_MOD_EXPR:
4415         if (unsignedp)
4416           {
4417             if (op1_is_constant && EXACT_POWER_OF_2_OR_ZERO_P (INTVAL (op1)))
4418               {
4419                 rtx t1, t2, t3;
4420                 unsigned HOST_WIDE_INT d = INTVAL (op1);
4421                 t1 = expand_shift (RSHIFT_EXPR, compute_mode, op0,
4422                                    floor_log2 (d), tquotient, 1);
4423                 t2 = expand_binop (compute_mode, and_optab, op0,
4424                                    GEN_INT (d - 1),
4425                                    NULL_RTX, 1, OPTAB_LIB_WIDEN);
4426                 t3 = gen_reg_rtx (compute_mode);
4427                 t3 = emit_store_flag (t3, NE, t2, const0_rtx,
4428                                       compute_mode, 1, 1);
4429                 if (t3 == 0)
4430                   {
4431                     rtx lab;
4432                     lab = gen_label_rtx ();
4433                     do_cmp_and_jump (t2, const0_rtx, EQ, compute_mode, lab);
4434                     expand_inc (t1, const1_rtx);
4435                     emit_label (lab);
4436                     quotient = t1;
4437                   }
4438                 else
4439                   quotient = force_operand (gen_rtx_PLUS (compute_mode,
4440                                                           t1, t3),
4441                                             tquotient);
4442                 break;
4443               }
4444
4445             /* Try using an instruction that produces both the quotient and
4446                remainder, using truncation.  We can easily compensate the
4447                quotient or remainder to get ceiling rounding, once we have the
4448                remainder.  Notice that we compute also the final remainder
4449                value here, and return the result right away.  */
4450             if (target == 0 || GET_MODE (target) != compute_mode)
4451               target = gen_reg_rtx (compute_mode);
4452
4453             if (rem_flag)
4454               {
4455                 remainder = (REG_P (target)
4456                              ? target : gen_reg_rtx (compute_mode));
4457                 quotient = gen_reg_rtx (compute_mode);
4458               }
4459             else
4460               {
4461                 quotient = (REG_P (target)
4462                             ? target : gen_reg_rtx (compute_mode));
4463                 remainder = gen_reg_rtx (compute_mode);
4464               }
4465
4466             if (expand_twoval_binop (udivmod_optab, op0, op1, quotient,
4467                                      remainder, 1))
4468               {
4469                 /* This could be computed with a branch-less sequence.
4470                    Save that for later.  */
4471                 rtx label = gen_label_rtx ();
4472                 do_cmp_and_jump (remainder, const0_rtx, EQ,
4473                                  compute_mode, label);
4474                 expand_inc (quotient, const1_rtx);
4475                 expand_dec (remainder, op1);
4476                 emit_label (label);
4477                 return gen_lowpart (mode, rem_flag ? remainder : quotient);
4478               }
4479
4480             /* No luck with division elimination or divmod.  Have to do it
4481                by conditionally adjusting op0 *and* the result.  */
4482             {
4483               rtx label1, label2;
4484               rtx adjusted_op0, tem;
4485
4486               quotient = gen_reg_rtx (compute_mode);
4487               adjusted_op0 = copy_to_mode_reg (compute_mode, op0);
4488               label1 = gen_label_rtx ();
4489               label2 = gen_label_rtx ();
4490               do_cmp_and_jump (adjusted_op0, const0_rtx, NE,
4491                                compute_mode, label1);
4492               emit_move_insn  (quotient, const0_rtx);
4493               emit_jump_insn (gen_jump (label2));
4494               emit_barrier ();
4495               emit_label (label1);
4496               expand_dec (adjusted_op0, const1_rtx);
4497               tem = expand_binop (compute_mode, udiv_optab, adjusted_op0, op1,
4498                                   quotient, 1, OPTAB_LIB_WIDEN);
4499               if (tem != quotient)
4500                 emit_move_insn (quotient, tem);
4501               expand_inc (quotient, const1_rtx);
4502               emit_label (label2);
4503             }
4504           }
4505         else /* signed */
4506           {
4507             if (op1_is_constant && EXACT_POWER_OF_2_OR_ZERO_P (INTVAL (op1))
4508                 && INTVAL (op1) >= 0)
4509               {
4510                 /* This is extremely similar to the code for the unsigned case
4511                    above.  For 2.7 we should merge these variants, but for
4512                    2.6.1 I don't want to touch the code for unsigned since that
4513                    get used in C.  The signed case will only be used by other
4514                    languages (Ada).  */
4515
4516                 rtx t1, t2, t3;
4517                 unsigned HOST_WIDE_INT d = INTVAL (op1);
4518                 t1 = expand_shift (RSHIFT_EXPR, compute_mode, op0,
4519                                    floor_log2 (d), tquotient, 0);
4520                 t2 = expand_binop (compute_mode, and_optab, op0,
4521                                    GEN_INT (d - 1),
4522                                    NULL_RTX, 1, OPTAB_LIB_WIDEN);
4523                 t3 = gen_reg_rtx (compute_mode);
4524                 t3 = emit_store_flag (t3, NE, t2, const0_rtx,
4525                                       compute_mode, 1, 1);
4526                 if (t3 == 0)
4527                   {
4528                     rtx lab;
4529                     lab = gen_label_rtx ();
4530                     do_cmp_and_jump (t2, const0_rtx, EQ, compute_mode, lab);
4531                     expand_inc (t1, const1_rtx);
4532                     emit_label (lab);
4533                     quotient = t1;
4534                   }
4535                 else
4536                   quotient = force_operand (gen_rtx_PLUS (compute_mode,
4537                                                           t1, t3),
4538                                             tquotient);
4539                 break;
4540               }
4541
4542             /* Try using an instruction that produces both the quotient and
4543                remainder, using truncation.  We can easily compensate the
4544                quotient or remainder to get ceiling rounding, once we have the
4545                remainder.  Notice that we compute also the final remainder
4546                value here, and return the result right away.  */
4547             if (target == 0 || GET_MODE (target) != compute_mode)
4548               target = gen_reg_rtx (compute_mode);
4549             if (rem_flag)
4550               {
4551                 remainder= (REG_P (target)
4552                             ? target : gen_reg_rtx (compute_mode));
4553                 quotient = gen_reg_rtx (compute_mode);
4554               }
4555             else
4556               {
4557                 quotient = (REG_P (target)
4558                             ? target : gen_reg_rtx (compute_mode));
4559                 remainder = gen_reg_rtx (compute_mode);
4560               }
4561
4562             if (expand_twoval_binop (sdivmod_optab, op0, op1, quotient,
4563                                      remainder, 0))
4564               {
4565                 /* This could be computed with a branch-less sequence.
4566                    Save that for later.  */
4567                 rtx tem;
4568                 rtx label = gen_label_rtx ();
4569                 do_cmp_and_jump (remainder, const0_rtx, EQ,
4570                                  compute_mode, label);
4571                 tem = expand_binop (compute_mode, xor_optab, op0, op1,
4572                                     NULL_RTX, 0, OPTAB_WIDEN);
4573                 do_cmp_and_jump (tem, const0_rtx, LT, compute_mode, label);
4574                 expand_inc (quotient, const1_rtx);
4575                 expand_dec (remainder, op1);
4576                 emit_label (label);
4577                 return gen_lowpart (mode, rem_flag ? remainder : quotient);
4578               }
4579
4580             /* No luck with division elimination or divmod.  Have to do it
4581                by conditionally adjusting op0 *and* the result.  */
4582             {
4583               rtx label1, label2, label3, label4, label5;
4584               rtx adjusted_op0;
4585               rtx tem;
4586
4587               quotient = gen_reg_rtx (compute_mode);
4588               adjusted_op0 = copy_to_mode_reg (compute_mode, op0);
4589               label1 = gen_label_rtx ();
4590               label2 = gen_label_rtx ();
4591               label3 = gen_label_rtx ();
4592               label4 = gen_label_rtx ();
4593               label5 = gen_label_rtx ();
4594               do_cmp_and_jump (op1, const0_rtx, LT, compute_mode, label2);
4595               do_cmp_and_jump (adjusted_op0, const0_rtx, GT,
4596                                compute_mode, label1);
4597               tem = expand_binop (compute_mode, sdiv_optab, adjusted_op0, op1,
4598                                   quotient, 0, OPTAB_LIB_WIDEN);
4599               if (tem != quotient)
4600                 emit_move_insn (quotient, tem);
4601               emit_jump_insn (gen_jump (label5));
4602               emit_barrier ();
4603               emit_label (label1);
4604               expand_dec (adjusted_op0, const1_rtx);
4605               emit_jump_insn (gen_jump (label4));
4606               emit_barrier ();
4607               emit_label (label2);
4608               do_cmp_and_jump (adjusted_op0, const0_rtx, LT,
4609                                compute_mode, label3);
4610               tem = expand_binop (compute_mode, sdiv_optab, adjusted_op0, op1,
4611                                   quotient, 0, OPTAB_LIB_WIDEN);
4612               if (tem != quotient)
4613                 emit_move_insn (quotient, tem);
4614               emit_jump_insn (gen_jump (label5));
4615               emit_barrier ();
4616               emit_label (label3);
4617               expand_inc (adjusted_op0, const1_rtx);
4618               emit_label (label4);
4619               tem = expand_binop (compute_mode, sdiv_optab, adjusted_op0, op1,
4620                                   quotient, 0, OPTAB_LIB_WIDEN);
4621               if (tem != quotient)
4622                 emit_move_insn (quotient, tem);
4623               expand_inc (quotient, const1_rtx);
4624               emit_label (label5);
4625             }
4626           }
4627         break;
4628
4629       case EXACT_DIV_EXPR:
4630         if (op1_is_constant && HOST_BITS_PER_WIDE_INT >= size)
4631           {
4632             HOST_WIDE_INT d = INTVAL (op1);
4633             unsigned HOST_WIDE_INT ml;
4634             int pre_shift;
4635             rtx t1;
4636
4637             pre_shift = floor_log2 (d & -d);
4638             ml = invert_mod2n (d >> pre_shift, size);
4639             t1 = expand_shift (RSHIFT_EXPR, compute_mode, op0,
4640                                pre_shift, NULL_RTX, unsignedp);
4641             quotient = expand_mult (compute_mode, t1,
4642                                     gen_int_mode (ml, compute_mode),
4643                                     NULL_RTX, 1);
4644
4645             insn = get_last_insn ();
4646             set_unique_reg_note (insn,
4647                                  REG_EQUAL,
4648                                  gen_rtx_fmt_ee (unsignedp ? UDIV : DIV,
4649                                                  compute_mode,
4650                                                  op0, op1));
4651           }
4652         break;
4653
4654       case ROUND_DIV_EXPR:
4655       case ROUND_MOD_EXPR:
4656         if (unsignedp)
4657           {
4658             rtx tem;
4659             rtx label;
4660             label = gen_label_rtx ();
4661             quotient = gen_reg_rtx (compute_mode);
4662             remainder = gen_reg_rtx (compute_mode);
4663             if (expand_twoval_binop (udivmod_optab, op0, op1, quotient, remainder, 1) == 0)
4664               {
4665                 rtx tem;
4666                 quotient = expand_binop (compute_mode, udiv_optab, op0, op1,
4667                                          quotient, 1, OPTAB_LIB_WIDEN);
4668                 tem = expand_mult (compute_mode, quotient, op1, NULL_RTX, 1);
4669                 remainder = expand_binop (compute_mode, sub_optab, op0, tem,
4670                                           remainder, 1, OPTAB_LIB_WIDEN);
4671               }
4672             tem = plus_constant (op1, -1);
4673             tem = expand_shift (RSHIFT_EXPR, compute_mode, tem, 1, NULL_RTX, 1);
4674             do_cmp_and_jump (remainder, tem, LEU, compute_mode, label);
4675             expand_inc (quotient, const1_rtx);
4676             expand_dec (remainder, op1);
4677             emit_label (label);
4678           }
4679         else
4680           {
4681             rtx abs_rem, abs_op1, tem, mask;
4682             rtx label;
4683             label = gen_label_rtx ();
4684             quotient = gen_reg_rtx (compute_mode);
4685             remainder = gen_reg_rtx (compute_mode);
4686             if (expand_twoval_binop (sdivmod_optab, op0, op1, quotient, remainder, 0) == 0)
4687               {
4688                 rtx tem;
4689                 quotient = expand_binop (compute_mode, sdiv_optab, op0, op1,
4690                                          quotient, 0, OPTAB_LIB_WIDEN);
4691                 tem = expand_mult (compute_mode, quotient, op1, NULL_RTX, 0);
4692                 remainder = expand_binop (compute_mode, sub_optab, op0, tem,
4693                                           remainder, 0, OPTAB_LIB_WIDEN);
4694               }
4695             abs_rem = expand_abs (compute_mode, remainder, NULL_RTX, 1, 0);
4696             abs_op1 = expand_abs (compute_mode, op1, NULL_RTX, 1, 0);
4697             tem = expand_shift (LSHIFT_EXPR, compute_mode, abs_rem,
4698                                 1, NULL_RTX, 1);
4699             do_cmp_and_jump (tem, abs_op1, LTU, compute_mode, label);
4700             tem = expand_binop (compute_mode, xor_optab, op0, op1,
4701                                 NULL_RTX, 0, OPTAB_WIDEN);
4702             mask = expand_shift (RSHIFT_EXPR, compute_mode, tem,
4703                                  size - 1, NULL_RTX, 0);
4704             tem = expand_binop (compute_mode, xor_optab, mask, const1_rtx,
4705                                 NULL_RTX, 0, OPTAB_WIDEN);
4706             tem = expand_binop (compute_mode, sub_optab, tem, mask,
4707                                 NULL_RTX, 0, OPTAB_WIDEN);
4708             expand_inc (quotient, tem);
4709             tem = expand_binop (compute_mode, xor_optab, mask, op1,
4710                                 NULL_RTX, 0, OPTAB_WIDEN);
4711             tem = expand_binop (compute_mode, sub_optab, tem, mask,
4712                                 NULL_RTX, 0, OPTAB_WIDEN);
4713             expand_dec (remainder, tem);
4714             emit_label (label);
4715           }
4716         return gen_lowpart (mode, rem_flag ? remainder : quotient);
4717
4718       default:
4719         gcc_unreachable ();
4720       }
4721
4722   if (quotient == 0)
4723     {
4724       if (target && GET_MODE (target) != compute_mode)
4725         target = 0;
4726
4727       if (rem_flag)
4728         {
4729           /* Try to produce the remainder without producing the quotient.
4730              If we seem to have a divmod pattern that does not require widening,
4731              don't try widening here.  We should really have a WIDEN argument
4732              to expand_twoval_binop, since what we'd really like to do here is
4733              1) try a mod insn in compute_mode
4734              2) try a divmod insn in compute_mode
4735              3) try a div insn in compute_mode and multiply-subtract to get
4736                 remainder
4737              4) try the same things with widening allowed.  */
4738           remainder
4739             = sign_expand_binop (compute_mode, umod_optab, smod_optab,
4740                                  op0, op1, target,
4741                                  unsignedp,
4742                                  ((optab_handler (optab2, compute_mode)
4743                                    != CODE_FOR_nothing)
4744                                   ? OPTAB_DIRECT : OPTAB_WIDEN));
4745           if (remainder == 0)
4746             {
4747               /* No luck there.  Can we do remainder and divide at once
4748                  without a library call?  */
4749               remainder = gen_reg_rtx (compute_mode);
4750               if (! expand_twoval_binop ((unsignedp
4751                                           ? udivmod_optab
4752                                           : sdivmod_optab),
4753                                          op0, op1,
4754                                          NULL_RTX, remainder, unsignedp))
4755                 remainder = 0;
4756             }
4757
4758           if (remainder)
4759             return gen_lowpart (mode, remainder);
4760         }
4761
4762       /* Produce the quotient.  Try a quotient insn, but not a library call.
4763          If we have a divmod in this mode, use it in preference to widening
4764          the div (for this test we assume it will not fail). Note that optab2
4765          is set to the one of the two optabs that the call below will use.  */
4766       quotient
4767         = sign_expand_binop (compute_mode, udiv_optab, sdiv_optab,
4768                              op0, op1, rem_flag ? NULL_RTX : target,
4769                              unsignedp,
4770                              ((optab_handler (optab2, compute_mode)
4771                                != CODE_FOR_nothing)
4772                               ? OPTAB_DIRECT : OPTAB_WIDEN));
4773
4774       if (quotient == 0)
4775         {
4776           /* No luck there.  Try a quotient-and-remainder insn,
4777              keeping the quotient alone.  */
4778           quotient = gen_reg_rtx (compute_mode);
4779           if (! expand_twoval_binop (unsignedp ? udivmod_optab : sdivmod_optab,
4780                                      op0, op1,
4781                                      quotient, NULL_RTX, unsignedp))
4782             {
4783               quotient = 0;
4784               if (! rem_flag)
4785                 /* Still no luck.  If we are not computing the remainder,
4786                    use a library call for the quotient.  */
4787                 quotient = sign_expand_binop (compute_mode,
4788                                               udiv_optab, sdiv_optab,
4789                                               op0, op1, target,
4790                                               unsignedp, OPTAB_LIB_WIDEN);
4791             }
4792         }
4793     }
4794
4795   if (rem_flag)
4796     {
4797       if (target && GET_MODE (target) != compute_mode)
4798         target = 0;
4799
4800       if (quotient == 0)
4801         {
4802           /* No divide instruction either.  Use library for remainder.  */
4803           remainder = sign_expand_binop (compute_mode, umod_optab, smod_optab,
4804                                          op0, op1, target,
4805                                          unsignedp, OPTAB_LIB_WIDEN);
4806           /* No remainder function.  Try a quotient-and-remainder
4807              function, keeping the remainder.  */
4808           if (!remainder)
4809             {
4810               remainder = gen_reg_rtx (compute_mode);
4811               if (!expand_twoval_binop_libfunc
4812                   (unsignedp ? udivmod_optab : sdivmod_optab,
4813                    op0, op1,
4814                    NULL_RTX, remainder,
4815                    unsignedp ? UMOD : MOD))
4816                 remainder = NULL_RTX;
4817             }
4818         }
4819       else
4820         {
4821           /* We divided.  Now finish doing X - Y * (X / Y).  */
4822           remainder = expand_mult (compute_mode, quotient, op1,
4823                                    NULL_RTX, unsignedp);
4824           remainder = expand_binop (compute_mode, sub_optab, op0,
4825                                     remainder, target, unsignedp,
4826                                     OPTAB_LIB_WIDEN);
4827         }
4828     }
4829
4830   return gen_lowpart (mode, rem_flag ? remainder : quotient);
4831 }
4832 \f
4833 /* Return a tree node with data type TYPE, describing the value of X.
4834    Usually this is an VAR_DECL, if there is no obvious better choice.
4835    X may be an expression, however we only support those expressions
4836    generated by loop.c.  */
4837
4838 tree
4839 make_tree (tree type, rtx x)
4840 {
4841   tree t;
4842
4843   switch (GET_CODE (x))
4844     {
4845     case CONST_INT:
4846       {
4847         HOST_WIDE_INT hi = 0;
4848
4849         if (INTVAL (x) < 0
4850             && !(TYPE_UNSIGNED (type)
4851                  && (GET_MODE_BITSIZE (TYPE_MODE (type))
4852                      < HOST_BITS_PER_WIDE_INT)))
4853           hi = -1;
4854
4855         t = build_int_cst_wide (type, INTVAL (x), hi);
4856
4857         return t;
4858       }
4859
4860     case CONST_DOUBLE:
4861       if (GET_MODE (x) == VOIDmode)
4862         t = build_int_cst_wide (type,
4863                                 CONST_DOUBLE_LOW (x), CONST_DOUBLE_HIGH (x));
4864       else
4865         {
4866           REAL_VALUE_TYPE d;
4867
4868           REAL_VALUE_FROM_CONST_DOUBLE (d, x);
4869           t = build_real (type, d);
4870         }
4871
4872       return t;
4873
4874     case CONST_VECTOR:
4875       {
4876         int units = CONST_VECTOR_NUNITS (x);
4877         tree itype = TREE_TYPE (type);
4878         tree t = NULL_TREE;
4879         int i;
4880
4881
4882         /* Build a tree with vector elements.  */
4883         for (i = units - 1; i >= 0; --i)
4884           {
4885             rtx elt = CONST_VECTOR_ELT (x, i);
4886             t = tree_cons (NULL_TREE, make_tree (itype, elt), t);
4887           }
4888
4889         return build_vector (type, t);
4890       }
4891
4892     case PLUS:
4893       return fold_build2 (PLUS_EXPR, type, make_tree (type, XEXP (x, 0)),
4894                           make_tree (type, XEXP (x, 1)));
4895
4896     case MINUS:
4897       return fold_build2 (MINUS_EXPR, type, make_tree (type, XEXP (x, 0)),
4898                           make_tree (type, XEXP (x, 1)));
4899
4900     case NEG:
4901       return fold_build1 (NEGATE_EXPR, type, make_tree (type, XEXP (x, 0)));
4902
4903     case MULT:
4904       return fold_build2 (MULT_EXPR, type, make_tree (type, XEXP (x, 0)),
4905                           make_tree (type, XEXP (x, 1)));
4906
4907     case ASHIFT:
4908       return fold_build2 (LSHIFT_EXPR, type, make_tree (type, XEXP (x, 0)),
4909                           make_tree (type, XEXP (x, 1)));
4910
4911     case LSHIFTRT:
4912       t = unsigned_type_for (type);
4913       return fold_convert (type, build2 (RSHIFT_EXPR, t,
4914                                          make_tree (t, XEXP (x, 0)),
4915                                          make_tree (type, XEXP (x, 1))));
4916
4917     case ASHIFTRT:
4918       t = signed_type_for (type);
4919       return fold_convert (type, build2 (RSHIFT_EXPR, t,
4920                                          make_tree (t, XEXP (x, 0)),
4921                                          make_tree (type, XEXP (x, 1))));
4922
4923     case DIV:
4924       if (TREE_CODE (type) != REAL_TYPE)
4925         t = signed_type_for (type);
4926       else
4927         t = type;
4928
4929       return fold_convert (type, build2 (TRUNC_DIV_EXPR, t,
4930                                          make_tree (t, XEXP (x, 0)),
4931                                          make_tree (t, XEXP (x, 1))));
4932     case UDIV:
4933       t = unsigned_type_for (type);
4934       return fold_convert (type, build2 (TRUNC_DIV_EXPR, t,
4935                                          make_tree (t, XEXP (x, 0)),
4936                                          make_tree (t, XEXP (x, 1))));
4937
4938     case SIGN_EXTEND:
4939     case ZERO_EXTEND:
4940       t = lang_hooks.types.type_for_mode (GET_MODE (XEXP (x, 0)),
4941                                           GET_CODE (x) == ZERO_EXTEND);
4942       return fold_convert (type, make_tree (t, XEXP (x, 0)));
4943
4944     case CONST:
4945       return make_tree (type, XEXP (x, 0));
4946
4947     case SYMBOL_REF:
4948       t = SYMBOL_REF_DECL (x);
4949       if (t)
4950         return fold_convert (type, build_fold_addr_expr (t));
4951       /* else fall through.  */
4952
4953     default:
4954       t = build_decl (RTL_LOCATION (x), VAR_DECL, NULL_TREE, type);
4955
4956       /* If TYPE is a POINTER_TYPE, we might need to convert X from
4957          address mode to pointer mode.  */
4958       if (POINTER_TYPE_P (type))
4959         x = convert_memory_address_addr_space
4960               (TYPE_MODE (type), x, TYPE_ADDR_SPACE (TREE_TYPE (type)));
4961
4962       /* Note that we do *not* use SET_DECL_RTL here, because we do not
4963          want set_decl_rtl to go adjusting REG_ATTRS for this temporary.  */
4964       t->decl_with_rtl.rtl = x;
4965
4966       return t;
4967     }
4968 }
4969 \f
4970 /* Compute the logical-and of OP0 and OP1, storing it in TARGET
4971    and returning TARGET.
4972
4973    If TARGET is 0, a pseudo-register or constant is returned.  */
4974
4975 rtx
4976 expand_and (enum machine_mode mode, rtx op0, rtx op1, rtx target)
4977 {
4978   rtx tem = 0;
4979
4980   if (GET_MODE (op0) == VOIDmode && GET_MODE (op1) == VOIDmode)
4981     tem = simplify_binary_operation (AND, mode, op0, op1);
4982   if (tem == 0)
4983     tem = expand_binop (mode, and_optab, op0, op1, target, 0, OPTAB_LIB_WIDEN);
4984
4985   if (target == 0)
4986     target = tem;
4987   else if (tem != target)
4988     emit_move_insn (target, tem);
4989   return target;
4990 }
4991
4992 /* Helper function for emit_store_flag.  */
4993 static rtx
4994 emit_cstore (rtx target, enum insn_code icode, enum rtx_code code,
4995              enum machine_mode mode, enum machine_mode compare_mode,
4996              int unsignedp, rtx x, rtx y, int normalizep,
4997              enum machine_mode target_mode)
4998 {
4999   struct expand_operand ops[4];
5000   rtx op0, last, comparison, subtarget;
5001   enum machine_mode result_mode = insn_data[(int) icode].operand[0].mode;
5002
5003   last = get_last_insn ();
5004   x = prepare_operand (icode, x, 2, mode, compare_mode, unsignedp);
5005   y = prepare_operand (icode, y, 3, mode, compare_mode, unsignedp);
5006   if (!x || !y)
5007     {
5008       delete_insns_since (last);
5009       return NULL_RTX;
5010     }
5011
5012   if (target_mode == VOIDmode)
5013     target_mode = result_mode;
5014   if (!target)
5015     target = gen_reg_rtx (target_mode);
5016
5017   comparison = gen_rtx_fmt_ee (code, result_mode, x, y);
5018
5019   create_output_operand (&ops[0], optimize ? NULL_RTX : target, result_mode);
5020   create_fixed_operand (&ops[1], comparison);
5021   create_fixed_operand (&ops[2], x);
5022   create_fixed_operand (&ops[3], y);
5023   if (!maybe_expand_insn (icode, 4, ops))
5024     {
5025       delete_insns_since (last);
5026       return NULL_RTX;
5027     }
5028   subtarget = ops[0].value;
5029
5030   /* If we are converting to a wider mode, first convert to
5031      TARGET_MODE, then normalize.  This produces better combining
5032      opportunities on machines that have a SIGN_EXTRACT when we are
5033      testing a single bit.  This mostly benefits the 68k.
5034
5035      If STORE_FLAG_VALUE does not have the sign bit set when
5036      interpreted in MODE, we can do this conversion as unsigned, which
5037      is usually more efficient.  */
5038   if (GET_MODE_SIZE (target_mode) > GET_MODE_SIZE (result_mode))
5039     {
5040       convert_move (target, subtarget,
5041                     (GET_MODE_BITSIZE (result_mode) <= HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
5042                     && 0 == (STORE_FLAG_VALUE
5043                              & ((HOST_WIDE_INT) 1
5044                                 << (GET_MODE_BITSIZE (result_mode) -1))));
5045       op0 = target;
5046       result_mode = target_mode;
5047     }
5048   else
5049     op0 = subtarget;
5050
5051   /* If we want to keep subexpressions around, don't reuse our last
5052      target.  */
5053   if (optimize)
5054     subtarget = 0;
5055
5056   /* Now normalize to the proper value in MODE.  Sometimes we don't
5057      have to do anything.  */
5058   if (normalizep == 0 || normalizep == STORE_FLAG_VALUE)
5059     ;
5060   /* STORE_FLAG_VALUE might be the most negative number, so write
5061      the comparison this way to avoid a compiler-time warning.  */
5062   else if (- normalizep == STORE_FLAG_VALUE)
5063     op0 = expand_unop (result_mode, neg_optab, op0, subtarget, 0);
5064
5065   /* We don't want to use STORE_FLAG_VALUE < 0 below since this makes
5066      it hard to use a value of just the sign bit due to ANSI integer
5067      constant typing rules.  */
5068   else if (GET_MODE_BITSIZE (result_mode) <= HOST_BITS_PER_WIDE_INT
5069            && (STORE_FLAG_VALUE
5070                & ((HOST_WIDE_INT) 1 << (GET_MODE_BITSIZE (result_mode) - 1))))
5071     op0 = expand_shift (RSHIFT_EXPR, result_mode, op0,
5072                         GET_MODE_BITSIZE (result_mode) - 1, subtarget,
5073                         normalizep == 1);
5074   else
5075     {
5076       gcc_assert (STORE_FLAG_VALUE & 1);
5077
5078       op0 = expand_and (result_mode, op0, const1_rtx, subtarget);
5079       if (normalizep == -1)
5080         op0 = expand_unop (result_mode, neg_optab, op0, op0, 0);
5081     }
5082
5083   /* If we were converting to a smaller mode, do the conversion now.  */
5084   if (target_mode != result_mode)
5085     {
5086       convert_move (target, op0, 0);
5087       return target;
5088     }
5089   else
5090     return op0;
5091 }
5092
5093
5094 /* A subroutine of emit_store_flag only including "tricks" that do not
5095    need a recursive call.  These are kept separate to avoid infinite
5096    loops.  */
5097
5098 static rtx
5099 emit_store_flag_1 (rtx target, enum rtx_code code, rtx op0, rtx op1,
5100                    enum machine_mode mode, int unsignedp, int normalizep,
5101                    enum machine_mode target_mode)
5102 {
5103   rtx subtarget;
5104   enum insn_code icode;
5105   enum machine_mode compare_mode;
5106   enum mode_class mclass;
5107   enum rtx_code scode;
5108   rtx tem;
5109
5110   if (unsignedp)
5111     code = unsigned_condition (code);
5112   scode = swap_condition (code);
5113
5114   /* If one operand is constant, make it the second one.  Only do this
5115      if the other operand is not constant as well.  */
5116
5117   if (swap_commutative_operands_p (op0, op1))
5118     {
5119       tem = op0;
5120       op0 = op1;
5121       op1 = tem;
5122       code = swap_condition (code);
5123     }
5124
5125   if (mode == VOIDmode)
5126     mode = GET_MODE (op0);
5127
5128   /* For some comparisons with 1 and -1, we can convert this to
5129      comparisons with zero.  This will often produce more opportunities for
5130      store-flag insns.  */
5131
5132   switch (code)
5133     {
5134     case LT:
5135       if (op1 == const1_rtx)
5136         op1 = const0_rtx, code = LE;
5137       break;
5138     case LE:
5139       if (op1 == constm1_rtx)
5140         op1 = const0_rtx, code = LT;
5141       break;
5142     case GE:
5143       if (op1 == const1_rtx)
5144         op1 = const0_rtx, code = GT;
5145       break;
5146     case GT:
5147       if (op1 == constm1_rtx)
5148         op1 = const0_rtx, code = GE;
5149       break;
5150     case GEU:
5151       if (op1 == const1_rtx)
5152         op1 = const0_rtx, code = NE;
5153       break;
5154     case LTU:
5155       if (op1 == const1_rtx)
5156         op1 = const0_rtx, code = EQ;
5157       break;
5158     default:
5159       break;
5160     }
5161
5162   /* If we are comparing a double-word integer with zero or -1, we can
5163      convert the comparison into one involving a single word.  */
5164   if (GET_MODE_BITSIZE (mode) == BITS_PER_WORD * 2
5165       && GET_MODE_CLASS (mode) == MODE_INT
5166       && (!MEM_P (op0) || ! MEM_VOLATILE_P (op0)))
5167     {
5168       if ((code == EQ || code == NE)
5169           && (op1 == const0_rtx || op1 == constm1_rtx))
5170         {
5171           rtx op00, op01;
5172
5173           /* Do a logical OR or AND of the two words and compare the
5174              result.  */
5175           op00 = simplify_gen_subreg (word_mode, op0, mode, 0);
5176           op01 = simplify_gen_subreg (word_mode, op0, mode, UNITS_PER_WORD);
5177           tem = expand_binop (word_mode,
5178                               op1 == const0_rtx ? ior_optab : and_optab,
5179                               op00, op01, NULL_RTX, unsignedp,
5180                               OPTAB_DIRECT);
5181
5182           if (tem != 0)
5183             tem = emit_store_flag (NULL_RTX, code, tem, op1, word_mode,
5184                                    unsignedp, normalizep);
5185         }
5186       else if ((code == LT || code == GE) && op1 == const0_rtx)
5187         {
5188           rtx op0h;
5189
5190           /* If testing the sign bit, can just test on high word.  */
5191           op0h = simplify_gen_subreg (word_mode, op0, mode,
5192                                       subreg_highpart_offset (word_mode,
5193                                                               mode));
5194           tem = emit_store_flag (NULL_RTX, code, op0h, op1, word_mode,
5195                                  unsignedp, normalizep);
5196         }
5197       else
5198         tem = NULL_RTX;
5199
5200       if (tem)
5201         {
5202           if (target_mode == VOIDmode || GET_MODE (tem) == target_mode)
5203             return tem;
5204           if (!target)
5205             target = gen_reg_rtx (target_mode);
5206
5207           convert_move (target, tem,
5208                         0 == ((normalizep ? normalizep : STORE_FLAG_VALUE)
5209                               & ((HOST_WIDE_INT) 1
5210                                  << (GET_MODE_BITSIZE (word_mode) -1))));
5211           return target;
5212         }
5213     }
5214
5215   /* If this is A < 0 or A >= 0, we can do this by taking the ones
5216      complement of A (for GE) and shifting the sign bit to the low bit.  */
5217   if (op1 == const0_rtx && (code == LT || code == GE)
5218       && GET_MODE_CLASS (mode) == MODE_INT
5219       && (normalizep || STORE_FLAG_VALUE == 1
5220           || (GET_MODE_BITSIZE (mode) <= HOST_BITS_PER_WIDE_INT
5221               && ((STORE_FLAG_VALUE & GET_MODE_MASK (mode))
5222                   == ((unsigned HOST_WIDE_INT) 1
5223                       << (GET_MODE_BITSIZE (mode) - 1))))))
5224     {
5225       subtarget = target;
5226
5227       if (!target)
5228         target_mode = mode;
5229
5230       /* If the result is to be wider than OP0, it is best to convert it
5231          first.  If it is to be narrower, it is *incorrect* to convert it
5232          first.  */
5233       else if (GET_MODE_SIZE (target_mode) > GET_MODE_SIZE (mode))
5234         {
5235           op0 = convert_modes (target_mode, mode, op0, 0);
5236           mode = target_mode;
5237         }
5238
5239       if (target_mode != mode)
5240         subtarget = 0;
5241
5242       if (code == GE)
5243         op0 = expand_unop (mode, one_cmpl_optab, op0,
5244                            ((STORE_FLAG_VALUE == 1 || normalizep)
5245                             ? 0 : subtarget), 0);
5246
5247       if (STORE_FLAG_VALUE == 1 || normalizep)
5248         /* If we are supposed to produce a 0/1 value, we want to do
5249            a logical shift from the sign bit to the low-order bit; for
5250            a -1/0 value, we do an arithmetic shift.  */
5251         op0 = expand_shift (RSHIFT_EXPR, mode, op0,
5252                             GET_MODE_BITSIZE (mode) - 1,
5253                             subtarget, normalizep != -1);
5254
5255       if (mode != target_mode)
5256         op0 = convert_modes (target_mode, mode, op0, 0);
5257
5258       return op0;
5259     }
5260
5261   mclass = GET_MODE_CLASS (mode);
5262   for (compare_mode = mode; compare_mode != VOIDmode;
5263        compare_mode = GET_MODE_WIDER_MODE (compare_mode))
5264     {
5265      enum machine_mode optab_mode = mclass == MODE_CC ? CCmode : compare_mode;
5266      icode = optab_handler (cstore_optab, optab_mode);
5267      if (icode != CODE_FOR_nothing)
5268         {
5269           do_pending_stack_adjust ();
5270           tem = emit_cstore (target, icode, code, mode, compare_mode,
5271                              unsignedp, op0, op1, normalizep, target_mode);
5272           if (tem)
5273             return tem;
5274
5275           if (GET_MODE_CLASS (mode) == MODE_FLOAT)
5276             {
5277               tem = emit_cstore (target, icode, scode, mode, compare_mode,
5278                                  unsignedp, op1, op0, normalizep, target_mode);
5279               if (tem)
5280                 return tem;
5281             }
5282           break;
5283         }
5284     }
5285
5286   return 0;
5287 }
5288
5289 /* Emit a store-flags instruction for comparison CODE on OP0 and OP1
5290    and storing in TARGET.  Normally return TARGET.
5291    Return 0 if that cannot be done.
5292
5293    MODE is the mode to use for OP0 and OP1 should they be CONST_INTs.  If
5294    it is VOIDmode, they cannot both be CONST_INT.
5295
5296    UNSIGNEDP is for the case where we have to widen the operands
5297    to perform the operation.  It says to use zero-extension.
5298
5299    NORMALIZEP is 1 if we should convert the result to be either zero
5300    or one.  Normalize is -1 if we should convert the result to be
5301    either zero or -1.  If NORMALIZEP is zero, the result will be left
5302    "raw" out of the scc insn.  */
5303
5304 rtx
5305 emit_store_flag (rtx target, enum rtx_code code, rtx op0, rtx op1,
5306                  enum machine_mode mode, int unsignedp, int normalizep)
5307 {
5308   enum machine_mode target_mode = target ? GET_MODE (target) : VOIDmode;
5309   enum rtx_code rcode;
5310   rtx subtarget;
5311   rtx tem, last, trueval;
5312
5313   tem = emit_store_flag_1 (target, code, op0, op1, mode, unsignedp, normalizep,
5314                            target_mode);
5315   if (tem)
5316     return tem;
5317
5318   /* If we reached here, we can't do this with a scc insn, however there
5319      are some comparisons that can be done in other ways.  Don't do any
5320      of these cases if branches are very cheap.  */
5321   if (BRANCH_COST (optimize_insn_for_speed_p (), false) == 0)
5322     return 0;
5323
5324   /* See what we need to return.  We can only return a 1, -1, or the
5325      sign bit.  */
5326
5327   if (normalizep == 0)
5328     {
5329       if (STORE_FLAG_VALUE == 1 || STORE_FLAG_VALUE == -1)
5330         normalizep = STORE_FLAG_VALUE;
5331
5332       else if (GET_MODE_BITSIZE (mode) <= HOST_BITS_PER_WIDE_INT
5333                && ((STORE_FLAG_VALUE & GET_MODE_MASK (mode))
5334                    == (unsigned HOST_WIDE_INT) 1 << (GET_MODE_BITSIZE (mode) - 1)))
5335         ;
5336       else
5337         return 0;
5338     }
5339
5340   last = get_last_insn ();
5341
5342   /* If optimizing, use different pseudo registers for each insn, instead
5343      of reusing the same pseudo.  This leads to better CSE, but slows
5344      down the compiler, since there are more pseudos */
5345   subtarget = (!optimize
5346                && (target_mode == mode)) ? target : NULL_RTX;
5347   trueval = GEN_INT (normalizep ? normalizep : STORE_FLAG_VALUE);
5348
5349   /* For floating-point comparisons, try the reverse comparison or try
5350      changing the "orderedness" of the comparison.  */
5351   if (GET_MODE_CLASS (mode) == MODE_FLOAT)
5352     {
5353       enum rtx_code first_code;
5354       bool and_them;
5355
5356       rcode = reverse_condition_maybe_unordered (code);
5357       if (can_compare_p (rcode, mode, ccp_store_flag)
5358           && (code == ORDERED || code == UNORDERED
5359               || (! HONOR_NANS (mode) && (code == LTGT || code == UNEQ))
5360               || (! HONOR_SNANS (mode) && (code == EQ || code == NE))))
5361         {
5362           int want_add = ((STORE_FLAG_VALUE == 1 && normalizep == -1)
5363                           || (STORE_FLAG_VALUE == -1 && normalizep == 1));
5364
5365           /* For the reverse comparison, use either an addition or a XOR.  */
5366           if (want_add
5367               && rtx_cost (GEN_INT (normalizep), PLUS,
5368                            optimize_insn_for_speed_p ()) == 0)
5369             {
5370               tem = emit_store_flag_1 (subtarget, rcode, op0, op1, mode, 0,
5371                                        STORE_FLAG_VALUE, target_mode);
5372               if (tem)
5373                 return expand_binop (target_mode, add_optab, tem,
5374                                      GEN_INT (normalizep),
5375                                      target, 0, OPTAB_WIDEN);
5376             }
5377           else if (!want_add
5378                    && rtx_cost (trueval, XOR,
5379                                 optimize_insn_for_speed_p ()) == 0)
5380             {
5381               tem = emit_store_flag_1 (subtarget, rcode, op0, op1, mode, 0,
5382                                        normalizep, target_mode);
5383               if (tem)
5384                 return expand_binop (target_mode, xor_optab, tem, trueval,
5385                                      target, INTVAL (trueval) >= 0, OPTAB_WIDEN);
5386             }
5387         }
5388
5389       delete_insns_since (last);
5390
5391       /* Cannot split ORDERED and UNORDERED, only try the above trick.   */
5392       if (code == ORDERED || code == UNORDERED)
5393         return 0;
5394
5395       and_them = split_comparison (code, mode, &first_code, &code);
5396
5397       /* If there are no NaNs, the first comparison should always fall through.
5398          Effectively change the comparison to the other one.  */
5399       if (!HONOR_NANS (mode))
5400         {
5401           gcc_assert (first_code == (and_them ? ORDERED : UNORDERED));
5402           return emit_store_flag_1 (target, code, op0, op1, mode, 0, normalizep,
5403                                     target_mode);
5404         }
5405
5406 #ifdef HAVE_conditional_move
5407       /* Try using a setcc instruction for ORDERED/UNORDERED, followed by a
5408          conditional move.  */
5409       tem = emit_store_flag_1 (subtarget, first_code, op0, op1, mode, 0,
5410                                normalizep, target_mode);
5411       if (tem == 0)
5412         return 0;
5413
5414       if (and_them)
5415         tem = emit_conditional_move (target, code, op0, op1, mode,
5416                                      tem, const0_rtx, GET_MODE (tem), 0);
5417       else
5418         tem = emit_conditional_move (target, code, op0, op1, mode,
5419                                      trueval, tem, GET_MODE (tem), 0);
5420
5421       if (tem == 0)
5422         delete_insns_since (last);
5423       return tem;
5424 #else
5425       return 0;
5426 #endif
5427     }
5428
5429   /* The remaining tricks only apply to integer comparisons.  */
5430
5431   if (GET_MODE_CLASS (mode) != MODE_INT)
5432     return 0;
5433
5434   /* If this is an equality comparison of integers, we can try to exclusive-or
5435      (or subtract) the two operands and use a recursive call to try the
5436      comparison with zero.  Don't do any of these cases if branches are
5437      very cheap.  */
5438
5439   if ((code == EQ || code == NE) && op1 != const0_rtx)
5440     {
5441       tem = expand_binop (mode, xor_optab, op0, op1, subtarget, 1,
5442                           OPTAB_WIDEN);
5443
5444       if (tem == 0)
5445         tem = expand_binop (mode, sub_optab, op0, op1, subtarget, 1,
5446                             OPTAB_WIDEN);
5447       if (tem != 0)
5448         tem = emit_store_flag (target, code, tem, const0_rtx,
5449                                mode, unsignedp, normalizep);
5450       if (tem != 0)
5451         return tem;
5452
5453       delete_insns_since (last);
5454     }
5455
5456   /* For integer comparisons, try the reverse comparison.  However, for
5457      small X and if we'd have anyway to extend, implementing "X != 0"
5458      as "-(int)X >> 31" is still cheaper than inverting "(int)X == 0".  */
5459   rcode = reverse_condition (code);
5460   if (can_compare_p (rcode, mode, ccp_store_flag)
5461       && ! (optab_handler (cstore_optab, mode) == CODE_FOR_nothing
5462             && code == NE
5463             && GET_MODE_SIZE (mode) < UNITS_PER_WORD
5464             && op1 == const0_rtx))
5465     {
5466       int want_add = ((STORE_FLAG_VALUE == 1 && normalizep == -1)
5467                       || (STORE_FLAG_VALUE == -1 && normalizep == 1));
5468
5469       /* Again, for the reverse comparison, use either an addition or a XOR.  */
5470       if (want_add
5471           && rtx_cost (GEN_INT (normalizep), PLUS,
5472                        optimize_insn_for_speed_p ()) == 0)
5473         {
5474           tem = emit_store_flag_1 (subtarget, rcode, op0, op1, mode, 0,
5475                                    STORE_FLAG_VALUE, target_mode);
5476           if (tem != 0)
5477             tem = expand_binop (target_mode, add_optab, tem,
5478                                 GEN_INT (normalizep), target, 0, OPTAB_WIDEN);
5479         }
5480       else if (!want_add
5481                && rtx_cost (trueval, XOR,
5482                             optimize_insn_for_speed_p ()) == 0)
5483         {
5484           tem = emit_store_flag_1 (subtarget, rcode, op0, op1, mode, 0,
5485                                    normalizep, target_mode);
5486           if (tem != 0)
5487             tem = expand_binop (target_mode, xor_optab, tem, trueval, target,
5488                                 INTVAL (trueval) >= 0, OPTAB_WIDEN);
5489         }
5490
5491       if (tem != 0)
5492         return tem;
5493       delete_insns_since (last);
5494     }
5495
5496   /* Some other cases we can do are EQ, NE, LE, and GT comparisons with
5497      the constant zero.  Reject all other comparisons at this point.  Only
5498      do LE and GT if branches are expensive since they are expensive on
5499      2-operand machines.  */
5500
5501   if (op1 != const0_rtx
5502       || (code != EQ && code != NE
5503           && (BRANCH_COST (optimize_insn_for_speed_p (),
5504                            false) <= 1 || (code != LE && code != GT))))
5505     return 0;
5506
5507   /* Try to put the result of the comparison in the sign bit.  Assume we can't
5508      do the necessary operation below.  */
5509
5510   tem = 0;
5511
5512   /* To see if A <= 0, compute (A | (A - 1)).  A <= 0 iff that result has
5513      the sign bit set.  */
5514
5515   if (code == LE)
5516     {
5517       /* This is destructive, so SUBTARGET can't be OP0.  */
5518       if (rtx_equal_p (subtarget, op0))
5519         subtarget = 0;
5520
5521       tem = expand_binop (mode, sub_optab, op0, const1_rtx, subtarget, 0,
5522                           OPTAB_WIDEN);
5523       if (tem)
5524         tem = expand_binop (mode, ior_optab, op0, tem, subtarget, 0,
5525                             OPTAB_WIDEN);
5526     }
5527
5528   /* To see if A > 0, compute (((signed) A) << BITS) - A, where BITS is the
5529      number of bits in the mode of OP0, minus one.  */
5530
5531   if (code == GT)
5532     {
5533       if (rtx_equal_p (subtarget, op0))
5534         subtarget = 0;
5535
5536       tem = expand_shift (RSHIFT_EXPR, mode, op0,
5537                           GET_MODE_BITSIZE (mode) - 1,
5538                           subtarget, 0);
5539       tem = expand_binop (mode, sub_optab, tem, op0, subtarget, 0,
5540                           OPTAB_WIDEN);
5541     }
5542
5543   if (code == EQ || code == NE)
5544     {
5545       /* For EQ or NE, one way to do the comparison is to apply an operation
5546          that converts the operand into a positive number if it is nonzero
5547          or zero if it was originally zero.  Then, for EQ, we subtract 1 and
5548          for NE we negate.  This puts the result in the sign bit.  Then we
5549          normalize with a shift, if needed.
5550
5551          Two operations that can do the above actions are ABS and FFS, so try
5552          them.  If that doesn't work, and MODE is smaller than a full word,
5553          we can use zero-extension to the wider mode (an unsigned conversion)
5554          as the operation.  */
5555
5556       /* Note that ABS doesn't yield a positive number for INT_MIN, but
5557          that is compensated by the subsequent overflow when subtracting
5558          one / negating.  */
5559
5560       if (optab_handler (abs_optab, mode) != CODE_FOR_nothing)
5561         tem = expand_unop (mode, abs_optab, op0, subtarget, 1);
5562       else if (optab_handler (ffs_optab, mode) != CODE_FOR_nothing)
5563         tem = expand_unop (mode, ffs_optab, op0, subtarget, 1);
5564       else if (GET_MODE_SIZE (mode) < UNITS_PER_WORD)
5565         {
5566           tem = convert_modes (word_mode, mode, op0, 1);
5567           mode = word_mode;
5568         }
5569
5570       if (tem != 0)
5571         {
5572           if (code == EQ)
5573             tem = expand_binop (mode, sub_optab, tem, const1_rtx, subtarget,
5574                                 0, OPTAB_WIDEN);
5575           else
5576             tem = expand_unop (mode, neg_optab, tem, subtarget, 0);
5577         }
5578
5579       /* If we couldn't do it that way, for NE we can "or" the two's complement
5580          of the value with itself.  For EQ, we take the one's complement of
5581          that "or", which is an extra insn, so we only handle EQ if branches
5582          are expensive.  */
5583
5584       if (tem == 0
5585           && (code == NE
5586               || BRANCH_COST (optimize_insn_for_speed_p (),
5587                               false) > 1))
5588         {
5589           if (rtx_equal_p (subtarget, op0))
5590             subtarget = 0;
5591
5592           tem = expand_unop (mode, neg_optab, op0, subtarget, 0);
5593           tem = expand_binop (mode, ior_optab, tem, op0, subtarget, 0,
5594                               OPTAB_WIDEN);
5595
5596           if (tem && code == EQ)
5597             tem = expand_unop (mode, one_cmpl_optab, tem, subtarget, 0);
5598         }
5599     }
5600
5601   if (tem && normalizep)
5602     tem = expand_shift (RSHIFT_EXPR, mode, tem,
5603                         GET_MODE_BITSIZE (mode) - 1,
5604                         subtarget, normalizep == 1);
5605
5606   if (tem)
5607     {
5608       if (!target)
5609         ;
5610       else if (GET_MODE (tem) != target_mode)
5611         {
5612           convert_move (target, tem, 0);
5613           tem = target;
5614         }
5615       else if (!subtarget)
5616         {
5617           emit_move_insn (target, tem);
5618           tem = target;
5619         }
5620     }
5621   else
5622     delete_insns_since (last);
5623
5624   return tem;
5625 }
5626
5627 /* Like emit_store_flag, but always succeeds.  */
5628
5629 rtx
5630 emit_store_flag_force (rtx target, enum rtx_code code, rtx op0, rtx op1,
5631                        enum machine_mode mode, int unsignedp, int normalizep)
5632 {
5633   rtx tem, label;
5634   rtx trueval, falseval;
5635
5636   /* First see if emit_store_flag can do the job.  */
5637   tem = emit_store_flag (target, code, op0, op1, mode, unsignedp, normalizep);
5638   if (tem != 0)
5639     return tem;
5640
5641   if (!target)
5642     target = gen_reg_rtx (word_mode);
5643
5644   /* If this failed, we have to do this with set/compare/jump/set code.
5645      For foo != 0, if foo is in OP0, just replace it with 1 if nonzero.  */
5646   trueval = normalizep ? GEN_INT (normalizep) : const1_rtx;
5647   if (code == NE
5648       && GET_MODE_CLASS (mode) == MODE_INT
5649       && REG_P (target)
5650       && op0 == target
5651       && op1 == const0_rtx)
5652     {
5653       label = gen_label_rtx ();
5654       do_compare_rtx_and_jump (target, const0_rtx, EQ, unsignedp,
5655                                mode, NULL_RTX, NULL_RTX, label, -1);
5656       emit_move_insn (target, trueval);
5657       emit_label (label);
5658       return target;
5659     }
5660
5661   if (!REG_P (target)
5662       || reg_mentioned_p (target, op0) || reg_mentioned_p (target, op1))
5663     target = gen_reg_rtx (GET_MODE (target));
5664
5665   /* Jump in the right direction if the target cannot implement CODE
5666      but can jump on its reverse condition.  */
5667   falseval = const0_rtx;
5668   if (! can_compare_p (code, mode, ccp_jump)
5669       && (! FLOAT_MODE_P (mode)
5670           || code == ORDERED || code == UNORDERED
5671           || (! HONOR_NANS (mode) && (code == LTGT || code == UNEQ))
5672           || (! HONOR_SNANS (mode) && (code == EQ || code == NE))))
5673     {
5674       enum rtx_code rcode;
5675       if (FLOAT_MODE_P (mode))
5676         rcode = reverse_condition_maybe_unordered (code);
5677       else
5678         rcode = reverse_condition (code);
5679
5680       /* Canonicalize to UNORDERED for the libcall.  */
5681       if (can_compare_p (rcode, mode, ccp_jump)
5682           || (code == ORDERED && ! can_compare_p (ORDERED, mode, ccp_jump)))
5683         {
5684           falseval = trueval;
5685           trueval = const0_rtx;
5686           code = rcode;
5687         }
5688     }
5689
5690   emit_move_insn (target, trueval);
5691   label = gen_label_rtx ();
5692   do_compare_rtx_and_jump (op0, op1, code, unsignedp, mode, NULL_RTX,
5693                            NULL_RTX, label, -1);
5694
5695   emit_move_insn (target, falseval);
5696   emit_label (label);
5697
5698   return target;
5699 }
5700 \f
5701 /* Perform possibly multi-word comparison and conditional jump to LABEL
5702    if ARG1 OP ARG2 true where ARG1 and ARG2 are of mode MODE.  This is
5703    now a thin wrapper around do_compare_rtx_and_jump.  */
5704
5705 static void
5706 do_cmp_and_jump (rtx arg1, rtx arg2, enum rtx_code op, enum machine_mode mode,
5707                  rtx label)
5708 {
5709   int unsignedp = (op == LTU || op == LEU || op == GTU || op == GEU);
5710   do_compare_rtx_and_jump (arg1, arg2, op, unsignedp, mode,
5711                            NULL_RTX, NULL_RTX, label, -1);
5712 }