OSDN Git Service

2011-04-29 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   enum insn_code icode;
1131   int byte_offset;
1132
1133   if (tmode == VOIDmode)
1134     tmode = mode;
1135
1136   while (GET_CODE (op0) == SUBREG)
1137     {
1138       bitnum += SUBREG_BYTE (op0) * BITS_PER_UNIT;
1139       op0 = SUBREG_REG (op0);
1140     }
1141
1142   /* If we have an out-of-bounds access to a register, just return an
1143      uninitialized register of the required mode.  This can occur if the
1144      source code contains an out-of-bounds access to a small array.  */
1145   if (REG_P (op0) && bitnum >= GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE (op0)))
1146     return gen_reg_rtx (tmode);
1147
1148   if (REG_P (op0)
1149       && mode == GET_MODE (op0)
1150       && bitnum == 0
1151       && bitsize == GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE (op0)))
1152     {
1153       /* We're trying to extract a full register from itself.  */
1154       return op0;
1155     }
1156
1157   /* See if we can get a better vector mode before extracting.  */
1158   if (VECTOR_MODE_P (GET_MODE (op0))
1159       && !MEM_P (op0)
1160       && GET_MODE_INNER (GET_MODE (op0)) != tmode)
1161     {
1162       enum machine_mode new_mode;
1163
1164       if (GET_MODE_CLASS (tmode) == MODE_FLOAT)
1165         new_mode = MIN_MODE_VECTOR_FLOAT;
1166       else if (GET_MODE_CLASS (tmode) == MODE_FRACT)
1167         new_mode = MIN_MODE_VECTOR_FRACT;
1168       else if (GET_MODE_CLASS (tmode) == MODE_UFRACT)
1169         new_mode = MIN_MODE_VECTOR_UFRACT;
1170       else if (GET_MODE_CLASS (tmode) == MODE_ACCUM)
1171         new_mode = MIN_MODE_VECTOR_ACCUM;
1172       else if (GET_MODE_CLASS (tmode) == MODE_UACCUM)
1173         new_mode = MIN_MODE_VECTOR_UACCUM;
1174       else
1175         new_mode = MIN_MODE_VECTOR_INT;
1176
1177       for (; new_mode != VOIDmode ; new_mode = GET_MODE_WIDER_MODE (new_mode))
1178         if (GET_MODE_SIZE (new_mode) == GET_MODE_SIZE (GET_MODE (op0))
1179             && targetm.vector_mode_supported_p (new_mode))
1180           break;
1181       if (new_mode != VOIDmode)
1182         op0 = gen_lowpart (new_mode, op0);
1183     }
1184
1185   /* Use vec_extract patterns for extracting parts of vectors whenever
1186      available.  */
1187   if (VECTOR_MODE_P (GET_MODE (op0))
1188       && !MEM_P (op0)
1189       && optab_handler (vec_extract_optab, GET_MODE (op0)) != CODE_FOR_nothing
1190       && ((bitnum + bitsize - 1) / GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE_INNER (GET_MODE (op0)))
1191           == bitnum / GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE_INNER (GET_MODE (op0)))))
1192     {
1193       struct expand_operand ops[3];
1194       enum machine_mode outermode = GET_MODE (op0);
1195       enum machine_mode innermode = GET_MODE_INNER (outermode);
1196       enum insn_code icode = optab_handler (vec_extract_optab, outermode);
1197       unsigned HOST_WIDE_INT pos = bitnum / GET_MODE_BITSIZE (innermode);
1198
1199       create_output_operand (&ops[0], target, innermode);
1200       create_input_operand (&ops[1], op0, outermode);
1201       create_integer_operand (&ops[2], pos);
1202       if (maybe_expand_insn (icode, 3, ops))
1203         {
1204           target = ops[0].value;
1205           if (GET_MODE (target) != mode)
1206             return gen_lowpart (tmode, target);
1207           return target;
1208         }
1209     }
1210
1211   /* Make sure we are playing with integral modes.  Pun with subregs
1212      if we aren't.  */
1213   {
1214     enum machine_mode imode = int_mode_for_mode (GET_MODE (op0));
1215     if (imode != GET_MODE (op0))
1216       {
1217         if (MEM_P (op0))
1218           op0 = adjust_address (op0, imode, 0);
1219         else if (imode != BLKmode)
1220           {
1221             op0 = gen_lowpart (imode, op0);
1222
1223             /* If we got a SUBREG, force it into a register since we
1224                aren't going to be able to do another SUBREG on it.  */
1225             if (GET_CODE (op0) == SUBREG)
1226               op0 = force_reg (imode, op0);
1227           }
1228         else if (REG_P (op0))
1229           {
1230             rtx reg, subreg;
1231             imode = smallest_mode_for_size (GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE (op0)),
1232                                             MODE_INT);
1233             reg = gen_reg_rtx (imode);
1234             subreg = gen_lowpart_SUBREG (GET_MODE (op0), reg);
1235             emit_move_insn (subreg, op0);
1236             op0 = reg;
1237             bitnum += SUBREG_BYTE (subreg) * BITS_PER_UNIT;
1238           }
1239         else
1240           {
1241             rtx mem = assign_stack_temp (GET_MODE (op0),
1242                                          GET_MODE_SIZE (GET_MODE (op0)), 0);
1243             emit_move_insn (mem, op0);
1244             op0 = adjust_address (mem, BLKmode, 0);
1245           }
1246       }
1247   }
1248
1249   /* We may be accessing data outside the field, which means
1250      we can alias adjacent data.  */
1251   if (MEM_P (op0))
1252     {
1253       op0 = shallow_copy_rtx (op0);
1254       set_mem_alias_set (op0, 0);
1255       set_mem_expr (op0, 0);
1256     }
1257
1258   /* Extraction of a full-word or multi-word value from a structure
1259      in a register or aligned memory can be done with just a SUBREG.
1260      A subword value in the least significant part of a register
1261      can also be extracted with a SUBREG.  For this, we need the
1262      byte offset of the value in op0.  */
1263
1264   bitpos = bitnum % unit;
1265   offset = bitnum / unit;
1266   byte_offset = bitpos / BITS_PER_UNIT + offset * UNITS_PER_WORD;
1267
1268   /* If OP0 is a register, BITPOS must count within a word.
1269      But as we have it, it counts within whatever size OP0 now has.
1270      On a bigendian machine, these are not the same, so convert.  */
1271   if (BYTES_BIG_ENDIAN
1272       && !MEM_P (op0)
1273       && unit > GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE (op0)))
1274     bitpos += unit - GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE (op0));
1275
1276   /* ??? We currently assume TARGET is at least as big as BITSIZE.
1277      If that's wrong, the solution is to test for it and set TARGET to 0
1278      if needed.  */
1279
1280   /* Only scalar integer modes can be converted via subregs.  There is an
1281      additional problem for FP modes here in that they can have a precision
1282      which is different from the size.  mode_for_size uses precision, but
1283      we want a mode based on the size, so we must avoid calling it for FP
1284      modes.  */
1285   mode1  = (SCALAR_INT_MODE_P (tmode)
1286             ? mode_for_size (bitsize, GET_MODE_CLASS (tmode), 0)
1287             : mode);
1288
1289   /* If the bitfield is volatile, we need to make sure the access
1290      remains on a type-aligned boundary.  */
1291   if (GET_CODE (op0) == MEM
1292       && MEM_VOLATILE_P (op0)
1293       && GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE (op0)) > 0
1294       && flag_strict_volatile_bitfields > 0)
1295     goto no_subreg_mode_swap;
1296
1297   if (((bitsize >= BITS_PER_WORD && bitsize == GET_MODE_BITSIZE (mode)
1298         && bitpos % BITS_PER_WORD == 0)
1299        || (mode1 != BLKmode
1300            /* ??? The big endian test here is wrong.  This is correct
1301               if the value is in a register, and if mode_for_size is not
1302               the same mode as op0.  This causes us to get unnecessarily
1303               inefficient code from the Thumb port when -mbig-endian.  */
1304            && (BYTES_BIG_ENDIAN
1305                ? bitpos + bitsize == BITS_PER_WORD
1306                : bitpos == 0)))
1307       && ((!MEM_P (op0)
1308            && TRULY_NOOP_TRUNCATION (GET_MODE_BITSIZE (mode1),
1309                                      GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE (op0)))
1310            && GET_MODE_SIZE (mode1) != 0
1311            && byte_offset % GET_MODE_SIZE (mode1) == 0)
1312           || (MEM_P (op0)
1313               && (! SLOW_UNALIGNED_ACCESS (mode, MEM_ALIGN (op0))
1314                   || (offset * BITS_PER_UNIT % bitsize == 0
1315                       && MEM_ALIGN (op0) % bitsize == 0)))))
1316     {
1317       if (MEM_P (op0))
1318         op0 = adjust_address (op0, mode1, offset);
1319       else if (mode1 != GET_MODE (op0))
1320         {
1321           rtx sub = simplify_gen_subreg (mode1, op0, GET_MODE (op0),
1322                                          byte_offset);
1323           if (sub == NULL)
1324             goto no_subreg_mode_swap;
1325           op0 = sub;
1326         }
1327       if (mode1 != mode)
1328         return convert_to_mode (tmode, op0, unsignedp);
1329       return op0;
1330     }
1331  no_subreg_mode_swap:
1332
1333   /* Handle fields bigger than a word.  */
1334
1335   if (bitsize > BITS_PER_WORD)
1336     {
1337       /* Here we transfer the words of the field
1338          in the order least significant first.
1339          This is because the most significant word is the one which may
1340          be less than full.  */
1341
1342       unsigned int nwords = (bitsize + (BITS_PER_WORD - 1)) / BITS_PER_WORD;
1343       unsigned int i;
1344
1345       if (target == 0 || !REG_P (target))
1346         target = gen_reg_rtx (mode);
1347
1348       /* Indicate for flow that the entire target reg is being set.  */
1349       emit_clobber (target);
1350
1351       for (i = 0; i < nwords; i++)
1352         {
1353           /* If I is 0, use the low-order word in both field and target;
1354              if I is 1, use the next to lowest word; and so on.  */
1355           /* Word number in TARGET to use.  */
1356           unsigned int wordnum
1357             = (WORDS_BIG_ENDIAN
1358                ? GET_MODE_SIZE (GET_MODE (target)) / UNITS_PER_WORD - i - 1
1359                : i);
1360           /* Offset from start of field in OP0.  */
1361           unsigned int bit_offset = (WORDS_BIG_ENDIAN
1362                                      ? MAX (0, ((int) bitsize - ((int) i + 1)
1363                                                 * (int) BITS_PER_WORD))
1364                                      : (int) i * BITS_PER_WORD);
1365           rtx target_part = operand_subword (target, wordnum, 1, VOIDmode);
1366           rtx result_part
1367             = extract_bit_field (op0, MIN (BITS_PER_WORD,
1368                                            bitsize - i * BITS_PER_WORD),
1369                                  bitnum + bit_offset, 1, false, target_part, mode,
1370                                  word_mode);
1371
1372           gcc_assert (target_part);
1373
1374           if (result_part != target_part)
1375             emit_move_insn (target_part, result_part);
1376         }
1377
1378       if (unsignedp)
1379         {
1380           /* Unless we've filled TARGET, the upper regs in a multi-reg value
1381              need to be zero'd out.  */
1382           if (GET_MODE_SIZE (GET_MODE (target)) > nwords * UNITS_PER_WORD)
1383             {
1384               unsigned int i, total_words;
1385
1386               total_words = GET_MODE_SIZE (GET_MODE (target)) / UNITS_PER_WORD;
1387               for (i = nwords; i < total_words; i++)
1388                 emit_move_insn
1389                   (operand_subword (target,
1390                                     WORDS_BIG_ENDIAN ? total_words - i - 1 : i,
1391                                     1, VOIDmode),
1392                    const0_rtx);
1393             }
1394           return target;
1395         }
1396
1397       /* Signed bit field: sign-extend with two arithmetic shifts.  */
1398       target = expand_shift (LSHIFT_EXPR, mode, target,
1399                              GET_MODE_BITSIZE (mode) - bitsize, NULL_RTX, 0);
1400       return expand_shift (RSHIFT_EXPR, mode, target,
1401                            GET_MODE_BITSIZE (mode) - bitsize, NULL_RTX, 0);
1402     }
1403
1404   /* From here on we know the desired field is smaller than a word.  */
1405
1406   /* Check if there is a correspondingly-sized integer field, so we can
1407      safely extract it as one size of integer, if necessary; then
1408      truncate or extend to the size that is wanted; then use SUBREGs or
1409      convert_to_mode to get one of the modes we really wanted.  */
1410
1411   int_mode = int_mode_for_mode (tmode);
1412   if (int_mode == BLKmode)
1413     int_mode = int_mode_for_mode (mode);
1414   /* Should probably push op0 out to memory and then do a load.  */
1415   gcc_assert (int_mode != BLKmode);
1416
1417   /* OFFSET is the number of words or bytes (UNIT says which)
1418      from STR_RTX to the first word or byte containing part of the field.  */
1419   if (!MEM_P (op0))
1420     {
1421       if (offset != 0
1422           || GET_MODE_SIZE (GET_MODE (op0)) > UNITS_PER_WORD)
1423         {
1424           if (!REG_P (op0))
1425             op0 = copy_to_reg (op0);
1426           op0 = gen_rtx_SUBREG (mode_for_size (BITS_PER_WORD, MODE_INT, 0),
1427                                 op0, (offset * UNITS_PER_WORD));
1428         }
1429       offset = 0;
1430     }
1431
1432   /* Now OFFSET is nonzero only for memory operands.  */
1433   ext_mode = mode_for_extraction (unsignedp ? EP_extzv : EP_extv, 0);
1434   icode = unsignedp ? CODE_FOR_extzv : CODE_FOR_extv;
1435   if (ext_mode != MAX_MACHINE_MODE
1436       && bitsize > 0
1437       && GET_MODE_BITSIZE (ext_mode) >= bitsize
1438       /* If op0 is a register, we need it in EXT_MODE to make it
1439          acceptable to the format of ext(z)v.  */
1440       && !(GET_CODE (op0) == SUBREG && GET_MODE (op0) != ext_mode)
1441       && !((REG_P (op0) || GET_CODE (op0) == SUBREG)
1442            && (bitsize + bitpos > GET_MODE_BITSIZE (ext_mode))))
1443     {
1444       struct expand_operand ops[4];
1445       unsigned HOST_WIDE_INT xbitpos = bitpos, xoffset = offset;
1446       rtx xop0 = op0;
1447       rtx xtarget = target;
1448       rtx xspec_target = target;
1449       rtx xspec_target_subreg = 0;
1450
1451       /* If op0 is a register, we need it in EXT_MODE to make it
1452          acceptable to the format of ext(z)v.  */
1453       if (REG_P (xop0) && GET_MODE (xop0) != ext_mode)
1454         xop0 = gen_lowpart_SUBREG (ext_mode, xop0);
1455       if (MEM_P (xop0))
1456         /* Get ref to first byte containing part of the field.  */
1457         xop0 = adjust_address (xop0, byte_mode, xoffset);
1458
1459       /* On big-endian machines, we count bits from the most significant.
1460          If the bit field insn does not, we must invert.  */
1461       if (BITS_BIG_ENDIAN != BYTES_BIG_ENDIAN)
1462         xbitpos = unit - bitsize - xbitpos;
1463
1464       /* Now convert from counting within UNIT to counting in EXT_MODE.  */
1465       if (BITS_BIG_ENDIAN && !MEM_P (xop0))
1466         xbitpos += GET_MODE_BITSIZE (ext_mode) - unit;
1467
1468       unit = GET_MODE_BITSIZE (ext_mode);
1469
1470       if (xtarget == 0)
1471         xtarget = xspec_target = gen_reg_rtx (tmode);
1472
1473       if (GET_MODE (xtarget) != ext_mode)
1474         {
1475           /* Don't use LHS paradoxical subreg if explicit truncation is needed
1476              between the mode of the extraction (word_mode) and the target
1477              mode.  Instead, create a temporary and use convert_move to set
1478              the target.  */
1479           if (REG_P (xtarget)
1480               && TRULY_NOOP_TRUNCATION (GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE (xtarget)),
1481                                         GET_MODE_BITSIZE (ext_mode)))
1482             {
1483               xtarget = gen_lowpart (ext_mode, xtarget);
1484               if (GET_MODE_SIZE (ext_mode)
1485                   > GET_MODE_SIZE (GET_MODE (xspec_target)))
1486                 xspec_target_subreg = xtarget;
1487             }
1488           else
1489             xtarget = gen_reg_rtx (ext_mode);
1490         }
1491
1492       create_output_operand (&ops[0], xtarget, ext_mode);
1493       create_fixed_operand (&ops[1], xop0);
1494       create_integer_operand (&ops[2], bitsize);
1495       create_integer_operand (&ops[3], xbitpos);
1496       if (maybe_expand_insn (unsignedp ? CODE_FOR_extzv : CODE_FOR_extv,
1497                              4, ops))
1498         {
1499           xtarget = ops[0].value;
1500           if (xtarget == xspec_target)
1501             return xtarget;
1502           if (xtarget == xspec_target_subreg)
1503             return xspec_target;
1504           return convert_extracted_bit_field (xtarget, mode, tmode, unsignedp);
1505         }
1506     }
1507
1508   /* If OP0 is a memory, try copying it to a register and seeing if a
1509      cheap register alternative is available.  */
1510   if (ext_mode != MAX_MACHINE_MODE && MEM_P (op0))
1511     {
1512       enum machine_mode bestmode;
1513
1514       /* Get the mode to use for inserting into this field.  If
1515          OP0 is BLKmode, get the smallest mode consistent with the
1516          alignment. If OP0 is a non-BLKmode object that is no
1517          wider than EXT_MODE, use its mode. Otherwise, use the
1518          smallest mode containing the field.  */
1519
1520       if (GET_MODE (op0) == BLKmode
1521           || (ext_mode != MAX_MACHINE_MODE
1522               && GET_MODE_SIZE (GET_MODE (op0)) > GET_MODE_SIZE (ext_mode)))
1523         bestmode = get_best_mode (bitsize, bitnum, MEM_ALIGN (op0),
1524                                   (ext_mode == MAX_MACHINE_MODE
1525                                    ? VOIDmode : ext_mode),
1526                                   MEM_VOLATILE_P (op0));
1527       else
1528         bestmode = GET_MODE (op0);
1529
1530       if (bestmode != VOIDmode
1531           && !(SLOW_UNALIGNED_ACCESS (bestmode, MEM_ALIGN (op0))
1532                && GET_MODE_BITSIZE (bestmode) > MEM_ALIGN (op0)))
1533         {
1534           unsigned HOST_WIDE_INT xoffset, xbitpos;
1535
1536           /* Compute the offset as a multiple of this unit,
1537              counting in bytes.  */
1538           unit = GET_MODE_BITSIZE (bestmode);
1539           xoffset = (bitnum / unit) * GET_MODE_SIZE (bestmode);
1540           xbitpos = bitnum % unit;
1541
1542           /* Make sure the register is big enough for the whole field.  */
1543           if (xoffset * BITS_PER_UNIT + unit
1544               >= offset * BITS_PER_UNIT + bitsize)
1545             {
1546               rtx last, result, xop0;
1547
1548               last = get_last_insn ();
1549
1550               /* Fetch it to a register in that size.  */
1551               xop0 = adjust_address (op0, bestmode, xoffset);
1552               xop0 = force_reg (bestmode, xop0);
1553               result = extract_bit_field_1 (xop0, bitsize, xbitpos,
1554                                             unsignedp, packedp, target,
1555                                             mode, tmode, false);
1556               if (result)
1557                 return result;
1558
1559               delete_insns_since (last);
1560             }
1561         }
1562     }
1563
1564   if (!fallback_p)
1565     return NULL;
1566
1567   target = extract_fixed_bit_field (int_mode, op0, offset, bitsize,
1568                                     bitpos, target, unsignedp, packedp);
1569   return convert_extracted_bit_field (target, mode, tmode, unsignedp);
1570 }
1571
1572 /* Generate code to extract a byte-field from STR_RTX
1573    containing BITSIZE bits, starting at BITNUM,
1574    and put it in TARGET if possible (if TARGET is nonzero).
1575    Regardless of TARGET, we return the rtx for where the value is placed.
1576
1577    STR_RTX is the structure containing the byte (a REG or MEM).
1578    UNSIGNEDP is nonzero if this is an unsigned bit field.
1579    PACKEDP is nonzero if the field has the packed attribute.
1580    MODE is the natural mode of the field value once extracted.
1581    TMODE is the mode the caller would like the value to have;
1582    but the value may be returned with type MODE instead.
1583
1584    If a TARGET is specified and we can store in it at no extra cost,
1585    we do so, and return TARGET.
1586    Otherwise, we return a REG of mode TMODE or MODE, with TMODE preferred
1587    if they are equally easy.  */
1588
1589 rtx
1590 extract_bit_field (rtx str_rtx, unsigned HOST_WIDE_INT bitsize,
1591                    unsigned HOST_WIDE_INT bitnum, int unsignedp, bool packedp,
1592                    rtx target, enum machine_mode mode, enum machine_mode tmode)
1593 {
1594   return extract_bit_field_1 (str_rtx, bitsize, bitnum, unsignedp, packedp,
1595                               target, mode, tmode, true);
1596 }
1597 \f
1598 /* Extract a bit field using shifts and boolean operations
1599    Returns an rtx to represent the value.
1600    OP0 addresses a register (word) or memory (byte).
1601    BITPOS says which bit within the word or byte the bit field starts in.
1602    OFFSET says how many bytes farther the bit field starts;
1603     it is 0 if OP0 is a register.
1604    BITSIZE says how many bits long the bit field is.
1605     (If OP0 is a register, it may be narrower than a full word,
1606      but BITPOS still counts within a full word,
1607      which is significant on bigendian machines.)
1608
1609    UNSIGNEDP is nonzero for an unsigned bit field (don't sign-extend value).
1610    PACKEDP is true if the field has the packed attribute.
1611
1612    If TARGET is nonzero, attempts to store the value there
1613    and return TARGET, but this is not guaranteed.
1614    If TARGET is not used, create a pseudo-reg of mode TMODE for the value.  */
1615
1616 static rtx
1617 extract_fixed_bit_field (enum machine_mode tmode, rtx op0,
1618                          unsigned HOST_WIDE_INT offset,
1619                          unsigned HOST_WIDE_INT bitsize,
1620                          unsigned HOST_WIDE_INT bitpos, rtx target,
1621                          int unsignedp, bool packedp)
1622 {
1623   unsigned int total_bits = BITS_PER_WORD;
1624   enum machine_mode mode;
1625
1626   if (GET_CODE (op0) == SUBREG || REG_P (op0))
1627     {
1628       /* Special treatment for a bit field split across two registers.  */
1629       if (bitsize + bitpos > BITS_PER_WORD)
1630         return extract_split_bit_field (op0, bitsize, bitpos, unsignedp);
1631     }
1632   else
1633     {
1634       /* Get the proper mode to use for this field.  We want a mode that
1635          includes the entire field.  If such a mode would be larger than
1636          a word, we won't be doing the extraction the normal way.  */
1637
1638       if (MEM_VOLATILE_P (op0)
1639           && flag_strict_volatile_bitfields > 0)
1640         {
1641           if (GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE (op0)) > 0)
1642             mode = GET_MODE (op0);
1643           else if (target && GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE (target)) > 0)
1644             mode = GET_MODE (target);
1645           else
1646             mode = tmode;
1647         }
1648       else
1649         mode = get_best_mode (bitsize, bitpos + offset * BITS_PER_UNIT,
1650                               MEM_ALIGN (op0), word_mode, MEM_VOLATILE_P (op0));
1651
1652       if (mode == VOIDmode)
1653         /* The only way this should occur is if the field spans word
1654            boundaries.  */
1655         return extract_split_bit_field (op0, bitsize,
1656                                         bitpos + offset * BITS_PER_UNIT,
1657                                         unsignedp);
1658
1659       total_bits = GET_MODE_BITSIZE (mode);
1660
1661       /* Make sure bitpos is valid for the chosen mode.  Adjust BITPOS to
1662          be in the range 0 to total_bits-1, and put any excess bytes in
1663          OFFSET.  */
1664       if (bitpos >= total_bits)
1665         {
1666           offset += (bitpos / total_bits) * (total_bits / BITS_PER_UNIT);
1667           bitpos -= ((bitpos / total_bits) * (total_bits / BITS_PER_UNIT)
1668                      * BITS_PER_UNIT);
1669         }
1670
1671       /* If we're accessing a volatile MEM, we can't do the next
1672          alignment step if it results in a multi-word access where we
1673          otherwise wouldn't have one.  So, check for that case
1674          here.  */
1675       if (MEM_P (op0)
1676           && MEM_VOLATILE_P (op0)
1677           && flag_strict_volatile_bitfields > 0
1678           && bitpos + bitsize <= total_bits
1679           && bitpos + bitsize + (offset % (total_bits / BITS_PER_UNIT)) * BITS_PER_UNIT > total_bits)
1680         {
1681           if (STRICT_ALIGNMENT)
1682             {
1683               static bool informed_about_misalignment = false;
1684               bool warned;
1685
1686               if (packedp)
1687                 {
1688                   if (bitsize == total_bits)
1689                     warned = warning_at (input_location, OPT_fstrict_volatile_bitfields,
1690                                          "multiple accesses to volatile structure member"
1691                                          " because of packed attribute");
1692                   else
1693                     warned = warning_at (input_location, OPT_fstrict_volatile_bitfields,
1694                                          "multiple accesses to volatile structure bitfield"
1695                                          " because of packed attribute");
1696
1697                   return extract_split_bit_field (op0, bitsize,
1698                                                   bitpos + offset * BITS_PER_UNIT,
1699                                                   unsignedp);
1700                 }
1701
1702               if (bitsize == total_bits)
1703                 warned = warning_at (input_location, OPT_fstrict_volatile_bitfields,
1704                                      "mis-aligned access used for structure member");
1705               else
1706                 warned = warning_at (input_location, OPT_fstrict_volatile_bitfields,
1707                                      "mis-aligned access used for structure bitfield");
1708
1709               if (! informed_about_misalignment && warned)
1710                 {
1711                   informed_about_misalignment = true;
1712                   inform (input_location,
1713                           "when a volatile object spans multiple type-sized locations,"
1714                           " the compiler must choose between using a single mis-aligned access to"
1715                           " preserve the volatility, or using multiple aligned accesses to avoid"
1716                           " runtime faults; this code may fail at runtime if the hardware does"
1717                           " not allow this access");
1718                 }
1719             }
1720         }
1721       else
1722         {
1723
1724           /* Get ref to an aligned byte, halfword, or word containing the field.
1725              Adjust BITPOS to be position within a word,
1726              and OFFSET to be the offset of that word.
1727              Then alter OP0 to refer to that word.  */
1728           bitpos += (offset % (total_bits / BITS_PER_UNIT)) * BITS_PER_UNIT;
1729           offset -= (offset % (total_bits / BITS_PER_UNIT));
1730         }
1731
1732       op0 = adjust_address (op0, mode, offset);
1733     }
1734
1735   mode = GET_MODE (op0);
1736
1737   if (BYTES_BIG_ENDIAN)
1738     /* BITPOS is the distance between our msb and that of OP0.
1739        Convert it to the distance from the lsb.  */
1740     bitpos = total_bits - bitsize - bitpos;
1741
1742   /* Now BITPOS is always the distance between the field's lsb and that of OP0.
1743      We have reduced the big-endian case to the little-endian case.  */
1744
1745   if (unsignedp)
1746     {
1747       if (bitpos)
1748         {
1749           /* If the field does not already start at the lsb,
1750              shift it so it does.  */
1751           /* Maybe propagate the target for the shift.  */
1752           /* But not if we will return it--could confuse integrate.c.  */
1753           rtx subtarget = (target != 0 && REG_P (target) ? target : 0);
1754           if (tmode != mode) subtarget = 0;
1755           op0 = expand_shift (RSHIFT_EXPR, mode, op0, bitpos, subtarget, 1);
1756         }
1757       /* Convert the value to the desired mode.  */
1758       if (mode != tmode)
1759         op0 = convert_to_mode (tmode, op0, 1);
1760
1761       /* Unless the msb of the field used to be the msb when we shifted,
1762          mask out the upper bits.  */
1763
1764       if (GET_MODE_BITSIZE (mode) != bitpos + bitsize)
1765         return expand_binop (GET_MODE (op0), and_optab, op0,
1766                              mask_rtx (GET_MODE (op0), 0, bitsize, 0),
1767                              target, 1, OPTAB_LIB_WIDEN);
1768       return op0;
1769     }
1770
1771   /* To extract a signed bit-field, first shift its msb to the msb of the word,
1772      then arithmetic-shift its lsb to the lsb of the word.  */
1773   op0 = force_reg (mode, op0);
1774   if (mode != tmode)
1775     target = 0;
1776
1777   /* Find the narrowest integer mode that contains the field.  */
1778
1779   for (mode = GET_CLASS_NARROWEST_MODE (MODE_INT); mode != VOIDmode;
1780        mode = GET_MODE_WIDER_MODE (mode))
1781     if (GET_MODE_BITSIZE (mode) >= bitsize + bitpos)
1782       {
1783         op0 = convert_to_mode (mode, op0, 0);
1784         break;
1785       }
1786
1787   if (GET_MODE_BITSIZE (mode) != (bitsize + bitpos))
1788     {
1789       int amount = GET_MODE_BITSIZE (mode) - (bitsize + bitpos);
1790       /* Maybe propagate the target for the shift.  */
1791       rtx subtarget = (target != 0 && REG_P (target) ? target : 0);
1792       op0 = expand_shift (LSHIFT_EXPR, mode, op0, amount, subtarget, 1);
1793     }
1794
1795   return expand_shift (RSHIFT_EXPR, mode, op0,
1796                        GET_MODE_BITSIZE (mode) - bitsize, target, 0);
1797 }
1798 \f
1799 /* Return a constant integer (CONST_INT or CONST_DOUBLE) mask value
1800    of mode MODE with BITSIZE ones followed by BITPOS zeros, or the
1801    complement of that if COMPLEMENT.  The mask is truncated if
1802    necessary to the width of mode MODE.  The mask is zero-extended if
1803    BITSIZE+BITPOS is too small for MODE.  */
1804
1805 static rtx
1806 mask_rtx (enum machine_mode mode, int bitpos, int bitsize, int complement)
1807 {
1808   double_int mask;
1809
1810   mask = double_int_mask (bitsize);
1811   mask = double_int_lshift (mask, bitpos, HOST_BITS_PER_DOUBLE_INT, false);
1812
1813   if (complement)
1814     mask = double_int_not (mask);
1815
1816   return immed_double_int_const (mask, mode);
1817 }
1818
1819 /* Return a constant integer (CONST_INT or CONST_DOUBLE) rtx with the value
1820    VALUE truncated to BITSIZE bits and then shifted left BITPOS bits.  */
1821
1822 static rtx
1823 lshift_value (enum machine_mode mode, rtx value, int bitpos, int bitsize)
1824 {
1825   double_int val;
1826   
1827   val = double_int_zext (uhwi_to_double_int (INTVAL (value)), bitsize);
1828   val = double_int_lshift (val, bitpos, HOST_BITS_PER_DOUBLE_INT, false);
1829
1830   return immed_double_int_const (val, mode);
1831 }
1832 \f
1833 /* Extract a bit field that is split across two words
1834    and return an RTX for the result.
1835
1836    OP0 is the REG, SUBREG or MEM rtx for the first of the two words.
1837    BITSIZE is the field width; BITPOS, position of its first bit, in the word.
1838    UNSIGNEDP is 1 if should zero-extend the contents; else sign-extend.  */
1839
1840 static rtx
1841 extract_split_bit_field (rtx op0, unsigned HOST_WIDE_INT bitsize,
1842                          unsigned HOST_WIDE_INT bitpos, int unsignedp)
1843 {
1844   unsigned int unit;
1845   unsigned int bitsdone = 0;
1846   rtx result = NULL_RTX;
1847   int first = 1;
1848
1849   /* Make sure UNIT isn't larger than BITS_PER_WORD, we can only handle that
1850      much at a time.  */
1851   if (REG_P (op0) || GET_CODE (op0) == SUBREG)
1852     unit = BITS_PER_WORD;
1853   else
1854     unit = MIN (MEM_ALIGN (op0), BITS_PER_WORD);
1855
1856   while (bitsdone < bitsize)
1857     {
1858       unsigned HOST_WIDE_INT thissize;
1859       rtx part, word;
1860       unsigned HOST_WIDE_INT thispos;
1861       unsigned HOST_WIDE_INT offset;
1862
1863       offset = (bitpos + bitsdone) / unit;
1864       thispos = (bitpos + bitsdone) % unit;
1865
1866       /* THISSIZE must not overrun a word boundary.  Otherwise,
1867          extract_fixed_bit_field will call us again, and we will mutually
1868          recurse forever.  */
1869       thissize = MIN (bitsize - bitsdone, BITS_PER_WORD);
1870       thissize = MIN (thissize, unit - thispos);
1871
1872       /* If OP0 is a register, then handle OFFSET here.
1873
1874          When handling multiword bitfields, extract_bit_field may pass
1875          down a word_mode SUBREG of a larger REG for a bitfield that actually
1876          crosses a word boundary.  Thus, for a SUBREG, we must find
1877          the current word starting from the base register.  */
1878       if (GET_CODE (op0) == SUBREG)
1879         {
1880           int word_offset = (SUBREG_BYTE (op0) / UNITS_PER_WORD) + offset;
1881           word = operand_subword_force (SUBREG_REG (op0), word_offset,
1882                                         GET_MODE (SUBREG_REG (op0)));
1883           offset = 0;
1884         }
1885       else if (REG_P (op0))
1886         {
1887           word = operand_subword_force (op0, offset, GET_MODE (op0));
1888           offset = 0;
1889         }
1890       else
1891         word = op0;
1892
1893       /* Extract the parts in bit-counting order,
1894          whose meaning is determined by BYTES_PER_UNIT.
1895          OFFSET is in UNITs, and UNIT is in bits.
1896          extract_fixed_bit_field wants offset in bytes.  */
1897       part = extract_fixed_bit_field (word_mode, word,
1898                                       offset * unit / BITS_PER_UNIT,
1899                                       thissize, thispos, 0, 1, false);
1900       bitsdone += thissize;
1901
1902       /* Shift this part into place for the result.  */
1903       if (BYTES_BIG_ENDIAN)
1904         {
1905           if (bitsize != bitsdone)
1906             part = expand_shift (LSHIFT_EXPR, word_mode, part,
1907                                  bitsize - bitsdone, 0, 1);
1908         }
1909       else
1910         {
1911           if (bitsdone != thissize)
1912             part = expand_shift (LSHIFT_EXPR, word_mode, part,
1913                                  bitsdone - thissize, 0, 1);
1914         }
1915
1916       if (first)
1917         result = part;
1918       else
1919         /* Combine the parts with bitwise or.  This works
1920            because we extracted each part as an unsigned bit field.  */
1921         result = expand_binop (word_mode, ior_optab, part, result, NULL_RTX, 1,
1922                                OPTAB_LIB_WIDEN);
1923
1924       first = 0;
1925     }
1926
1927   /* Unsigned bit field: we are done.  */
1928   if (unsignedp)
1929     return result;
1930   /* Signed bit field: sign-extend with two arithmetic shifts.  */
1931   result = expand_shift (LSHIFT_EXPR, word_mode, result,
1932                          BITS_PER_WORD - bitsize, NULL_RTX, 0);
1933   return expand_shift (RSHIFT_EXPR, word_mode, result,
1934                        BITS_PER_WORD - bitsize, NULL_RTX, 0);
1935 }
1936 \f
1937 /* Try to read the low bits of SRC as an rvalue of mode MODE, preserving
1938    the bit pattern.  SRC_MODE is the mode of SRC; if this is smaller than
1939    MODE, fill the upper bits with zeros.  Fail if the layout of either
1940    mode is unknown (as for CC modes) or if the extraction would involve
1941    unprofitable mode punning.  Return the value on success, otherwise
1942    return null.
1943
1944    This is different from gen_lowpart* in these respects:
1945
1946      - the returned value must always be considered an rvalue
1947
1948      - when MODE is wider than SRC_MODE, the extraction involves
1949        a zero extension
1950
1951      - when MODE is smaller than SRC_MODE, the extraction involves
1952        a truncation (and is thus subject to TRULY_NOOP_TRUNCATION).
1953
1954    In other words, this routine performs a computation, whereas the
1955    gen_lowpart* routines are conceptually lvalue or rvalue subreg
1956    operations.  */
1957
1958 rtx
1959 extract_low_bits (enum machine_mode mode, enum machine_mode src_mode, rtx src)
1960 {
1961   enum machine_mode int_mode, src_int_mode;
1962
1963   if (mode == src_mode)
1964     return src;
1965
1966   if (CONSTANT_P (src))
1967     {
1968       /* simplify_gen_subreg can't be used here, as if simplify_subreg
1969          fails, it will happily create (subreg (symbol_ref)) or similar
1970          invalid SUBREGs.  */
1971       unsigned int byte = subreg_lowpart_offset (mode, src_mode);
1972       rtx ret = simplify_subreg (mode, src, src_mode, byte);
1973       if (ret)
1974         return ret;
1975
1976       if (GET_MODE (src) == VOIDmode
1977           || !validate_subreg (mode, src_mode, src, byte))
1978         return NULL_RTX;
1979
1980       src = force_reg (GET_MODE (src), src);
1981       return gen_rtx_SUBREG (mode, src, byte);
1982     }
1983
1984   if (GET_MODE_CLASS (mode) == MODE_CC || GET_MODE_CLASS (src_mode) == MODE_CC)
1985     return NULL_RTX;
1986
1987   if (GET_MODE_BITSIZE (mode) == GET_MODE_BITSIZE (src_mode)
1988       && MODES_TIEABLE_P (mode, src_mode))
1989     {
1990       rtx x = gen_lowpart_common (mode, src);
1991       if (x)
1992         return x;
1993     }
1994
1995   src_int_mode = int_mode_for_mode (src_mode);
1996   int_mode = int_mode_for_mode (mode);
1997   if (src_int_mode == BLKmode || int_mode == BLKmode)
1998     return NULL_RTX;
1999
2000   if (!MODES_TIEABLE_P (src_int_mode, src_mode))
2001     return NULL_RTX;
2002   if (!MODES_TIEABLE_P (int_mode, mode))
2003     return NULL_RTX;
2004
2005   src = gen_lowpart (src_int_mode, src);
2006   src = convert_modes (int_mode, src_int_mode, src, true);
2007   src = gen_lowpart (mode, src);
2008   return src;
2009 }
2010 \f
2011 /* Add INC into TARGET.  */
2012
2013 void
2014 expand_inc (rtx target, rtx inc)
2015 {
2016   rtx value = expand_binop (GET_MODE (target), add_optab,
2017                             target, inc,
2018                             target, 0, OPTAB_LIB_WIDEN);
2019   if (value != target)
2020     emit_move_insn (target, value);
2021 }
2022
2023 /* Subtract DEC from TARGET.  */
2024
2025 void
2026 expand_dec (rtx target, rtx dec)
2027 {
2028   rtx value = expand_binop (GET_MODE (target), sub_optab,
2029                             target, dec,
2030                             target, 0, OPTAB_LIB_WIDEN);
2031   if (value != target)
2032     emit_move_insn (target, value);
2033 }
2034 \f
2035 /* Output a shift instruction for expression code CODE,
2036    with SHIFTED being the rtx for the value to shift,
2037    and AMOUNT the tree for the amount to shift by.
2038    Store the result in the rtx TARGET, if that is convenient.
2039    If UNSIGNEDP is nonzero, do a logical shift; otherwise, arithmetic.
2040    Return the rtx for where the value is.  */
2041
2042 rtx
2043 expand_variable_shift (enum tree_code code, enum machine_mode mode, rtx shifted,
2044                        tree amount, rtx target, int unsignedp)
2045 {
2046   rtx op1, temp = 0;
2047   int left = (code == LSHIFT_EXPR || code == LROTATE_EXPR);
2048   int rotate = (code == LROTATE_EXPR || code == RROTATE_EXPR);
2049   optab lshift_optab = ashl_optab;
2050   optab rshift_arith_optab = ashr_optab;
2051   optab rshift_uns_optab = lshr_optab;
2052   optab lrotate_optab = rotl_optab;
2053   optab rrotate_optab = rotr_optab;
2054   enum machine_mode op1_mode;
2055   int attempt;
2056   bool speed = optimize_insn_for_speed_p ();
2057
2058   op1 = expand_normal (amount);
2059   op1_mode = GET_MODE (op1);
2060
2061   /* Determine whether the shift/rotate amount is a vector, or scalar.  If the
2062      shift amount is a vector, use the vector/vector shift patterns.  */
2063   if (VECTOR_MODE_P (mode) && VECTOR_MODE_P (op1_mode))
2064     {
2065       lshift_optab = vashl_optab;
2066       rshift_arith_optab = vashr_optab;
2067       rshift_uns_optab = vlshr_optab;
2068       lrotate_optab = vrotl_optab;
2069       rrotate_optab = vrotr_optab;
2070     }
2071
2072   /* Previously detected shift-counts computed by NEGATE_EXPR
2073      and shifted in the other direction; but that does not work
2074      on all machines.  */
2075
2076   if (SHIFT_COUNT_TRUNCATED)
2077     {
2078       if (CONST_INT_P (op1)
2079           && ((unsigned HOST_WIDE_INT) INTVAL (op1) >=
2080               (unsigned HOST_WIDE_INT) GET_MODE_BITSIZE (mode)))
2081         op1 = GEN_INT ((unsigned HOST_WIDE_INT) INTVAL (op1)
2082                        % GET_MODE_BITSIZE (mode));
2083       else if (GET_CODE (op1) == SUBREG
2084                && subreg_lowpart_p (op1)
2085                && INTEGRAL_MODE_P (GET_MODE (SUBREG_REG (op1))))
2086         op1 = SUBREG_REG (op1);
2087     }
2088
2089   if (op1 == const0_rtx)
2090     return shifted;
2091
2092   /* Check whether its cheaper to implement a left shift by a constant
2093      bit count by a sequence of additions.  */
2094   if (code == LSHIFT_EXPR
2095       && CONST_INT_P (op1)
2096       && INTVAL (op1) > 0
2097       && INTVAL (op1) < GET_MODE_BITSIZE (mode)
2098       && INTVAL (op1) < MAX_BITS_PER_WORD
2099       && shift_cost[speed][mode][INTVAL (op1)] > INTVAL (op1) * add_cost[speed][mode]
2100       && shift_cost[speed][mode][INTVAL (op1)] != MAX_COST)
2101     {
2102       int i;
2103       for (i = 0; i < INTVAL (op1); i++)
2104         {
2105           temp = force_reg (mode, shifted);
2106           shifted = expand_binop (mode, add_optab, temp, temp, NULL_RTX,
2107                                   unsignedp, OPTAB_LIB_WIDEN);
2108         }
2109       return shifted;
2110     }
2111
2112   for (attempt = 0; temp == 0 && attempt < 3; attempt++)
2113     {
2114       enum optab_methods methods;
2115
2116       if (attempt == 0)
2117         methods = OPTAB_DIRECT;
2118       else if (attempt == 1)
2119         methods = OPTAB_WIDEN;
2120       else
2121         methods = OPTAB_LIB_WIDEN;
2122
2123       if (rotate)
2124         {
2125           /* Widening does not work for rotation.  */
2126           if (methods == OPTAB_WIDEN)
2127             continue;
2128           else if (methods == OPTAB_LIB_WIDEN)
2129             {
2130               /* If we have been unable to open-code this by a rotation,
2131                  do it as the IOR of two shifts.  I.e., to rotate A
2132                  by N bits, compute (A << N) | ((unsigned) A >> (C - N))
2133                  where C is the bitsize of A.
2134
2135                  It is theoretically possible that the target machine might
2136                  not be able to perform either shift and hence we would
2137                  be making two libcalls rather than just the one for the
2138                  shift (similarly if IOR could not be done).  We will allow
2139                  this extremely unlikely lossage to avoid complicating the
2140                  code below.  */
2141
2142               rtx subtarget = target == shifted ? 0 : target;
2143               tree new_amount, other_amount;
2144               rtx temp1;
2145               tree type = TREE_TYPE (amount);
2146               if (GET_MODE (op1) != TYPE_MODE (type)
2147                   && GET_MODE (op1) != VOIDmode)
2148                 op1 = convert_to_mode (TYPE_MODE (type), op1, 1);
2149               new_amount = make_tree (type, op1);
2150               other_amount
2151                 = fold_build2 (MINUS_EXPR, type,
2152                                build_int_cst (type, GET_MODE_BITSIZE (mode)),
2153                                new_amount);
2154
2155               shifted = force_reg (mode, shifted);
2156
2157               temp = expand_variable_shift (left ? LSHIFT_EXPR : RSHIFT_EXPR,
2158                                             mode, shifted, new_amount, 0, 1);
2159               temp1 = expand_variable_shift (left ? RSHIFT_EXPR : LSHIFT_EXPR,
2160                                              mode, shifted, other_amount,
2161                                              subtarget, 1);
2162               return expand_binop (mode, ior_optab, temp, temp1, target,
2163                                    unsignedp, methods);
2164             }
2165
2166           temp = expand_binop (mode,
2167                                left ? lrotate_optab : rrotate_optab,
2168                                shifted, op1, target, unsignedp, methods);
2169         }
2170       else if (unsignedp)
2171         temp = expand_binop (mode,
2172                              left ? lshift_optab : rshift_uns_optab,
2173                              shifted, op1, target, unsignedp, methods);
2174
2175       /* Do arithmetic shifts.
2176          Also, if we are going to widen the operand, we can just as well
2177          use an arithmetic right-shift instead of a logical one.  */
2178       if (temp == 0 && ! rotate
2179           && (! unsignedp || (! left && methods == OPTAB_WIDEN)))
2180         {
2181           enum optab_methods methods1 = methods;
2182
2183           /* If trying to widen a log shift to an arithmetic shift,
2184              don't accept an arithmetic shift of the same size.  */
2185           if (unsignedp)
2186             methods1 = OPTAB_MUST_WIDEN;
2187
2188           /* Arithmetic shift */
2189
2190           temp = expand_binop (mode,
2191                                left ? lshift_optab : rshift_arith_optab,
2192                                shifted, op1, target, unsignedp, methods1);
2193         }
2194
2195       /* We used to try extzv here for logical right shifts, but that was
2196          only useful for one machine, the VAX, and caused poor code
2197          generation there for lshrdi3, so the code was deleted and a
2198          define_expand for lshrsi3 was added to vax.md.  */
2199     }
2200
2201   gcc_assert (temp);
2202   return temp;
2203 }
2204
2205 /* Output a shift instruction for expression code CODE,
2206    with SHIFTED being the rtx for the value to shift,
2207    and AMOUNT the amount to shift by.
2208    Store the result in the rtx TARGET, if that is convenient.
2209    If UNSIGNEDP is nonzero, do a logical shift; otherwise, arithmetic.
2210    Return the rtx for where the value is.  */
2211
2212 rtx
2213 expand_shift (enum tree_code code, enum machine_mode mode, rtx shifted,
2214               int amount, rtx target, int unsignedp)
2215 {
2216   /* ???  With re-writing expand_shift we could avoid going through a
2217      tree for the shift amount and directly do GEN_INT (amount).  */
2218   return expand_variable_shift (code, mode, shifted,
2219                                 build_int_cst (integer_type_node, amount),
2220                                 target, unsignedp);
2221 }
2222 \f
2223 /* Indicates the type of fixup needed after a constant multiplication.
2224    BASIC_VARIANT means no fixup is needed, NEGATE_VARIANT means that
2225    the result should be negated, and ADD_VARIANT means that the
2226    multiplicand should be added to the result.  */
2227 enum mult_variant {basic_variant, negate_variant, add_variant};
2228
2229 static void synth_mult (struct algorithm *, unsigned HOST_WIDE_INT,
2230                         const struct mult_cost *, enum machine_mode mode);
2231 static bool choose_mult_variant (enum machine_mode, HOST_WIDE_INT,
2232                                  struct algorithm *, enum mult_variant *, int);
2233 static rtx expand_mult_const (enum machine_mode, rtx, HOST_WIDE_INT, rtx,
2234                               const struct algorithm *, enum mult_variant);
2235 static unsigned HOST_WIDE_INT choose_multiplier (unsigned HOST_WIDE_INT, int,
2236                                                  int, rtx *, int *, int *);
2237 static unsigned HOST_WIDE_INT invert_mod2n (unsigned HOST_WIDE_INT, int);
2238 static rtx extract_high_half (enum machine_mode, rtx);
2239 static rtx expand_mult_highpart (enum machine_mode, rtx, rtx, rtx, int, int);
2240 static rtx expand_mult_highpart_optab (enum machine_mode, rtx, rtx, rtx,
2241                                        int, int);
2242 /* Compute and return the best algorithm for multiplying by T.
2243    The algorithm must cost less than cost_limit
2244    If retval.cost >= COST_LIMIT, no algorithm was found and all
2245    other field of the returned struct are undefined.
2246    MODE is the machine mode of the multiplication.  */
2247
2248 static void
2249 synth_mult (struct algorithm *alg_out, unsigned HOST_WIDE_INT t,
2250             const struct mult_cost *cost_limit, enum machine_mode mode)
2251 {
2252   int m;
2253   struct algorithm *alg_in, *best_alg;
2254   struct mult_cost best_cost;
2255   struct mult_cost new_limit;
2256   int op_cost, op_latency;
2257   unsigned HOST_WIDE_INT orig_t = t;
2258   unsigned HOST_WIDE_INT q;
2259   int maxm = MIN (BITS_PER_WORD, GET_MODE_BITSIZE (mode));
2260   int hash_index;
2261   bool cache_hit = false;
2262   enum alg_code cache_alg = alg_zero;
2263   bool speed = optimize_insn_for_speed_p ();
2264
2265   /* Indicate that no algorithm is yet found.  If no algorithm
2266      is found, this value will be returned and indicate failure.  */
2267   alg_out->cost.cost = cost_limit->cost + 1;
2268   alg_out->cost.latency = cost_limit->latency + 1;
2269
2270   if (cost_limit->cost < 0
2271       || (cost_limit->cost == 0 && cost_limit->latency <= 0))
2272     return;
2273
2274   /* Restrict the bits of "t" to the multiplication's mode.  */
2275   t &= GET_MODE_MASK (mode);
2276
2277   /* t == 1 can be done in zero cost.  */
2278   if (t == 1)
2279     {
2280       alg_out->ops = 1;
2281       alg_out->cost.cost = 0;
2282       alg_out->cost.latency = 0;
2283       alg_out->op[0] = alg_m;
2284       return;
2285     }
2286
2287   /* t == 0 sometimes has a cost.  If it does and it exceeds our limit,
2288      fail now.  */
2289   if (t == 0)
2290     {
2291       if (MULT_COST_LESS (cost_limit, zero_cost[speed]))
2292         return;
2293       else
2294         {
2295           alg_out->ops = 1;
2296           alg_out->cost.cost = zero_cost[speed];
2297           alg_out->cost.latency = zero_cost[speed];
2298           alg_out->op[0] = alg_zero;
2299           return;
2300         }
2301     }
2302
2303   /* We'll be needing a couple extra algorithm structures now.  */
2304
2305   alg_in = XALLOCA (struct algorithm);
2306   best_alg = XALLOCA (struct algorithm);
2307   best_cost = *cost_limit;
2308
2309   /* Compute the hash index.  */
2310   hash_index = (t ^ (unsigned int) mode ^ (speed * 256)) % NUM_ALG_HASH_ENTRIES;
2311
2312   /* See if we already know what to do for T.  */
2313   if (alg_hash[hash_index].t == t
2314       && alg_hash[hash_index].mode == mode
2315       && alg_hash[hash_index].mode == mode
2316       && alg_hash[hash_index].speed == speed
2317       && alg_hash[hash_index].alg != alg_unknown)
2318     {
2319       cache_alg = alg_hash[hash_index].alg;
2320
2321       if (cache_alg == alg_impossible)
2322         {
2323           /* The cache tells us that it's impossible to synthesize
2324              multiplication by T within alg_hash[hash_index].cost.  */
2325           if (!CHEAPER_MULT_COST (&alg_hash[hash_index].cost, cost_limit))
2326             /* COST_LIMIT is at least as restrictive as the one
2327                recorded in the hash table, in which case we have no
2328                hope of synthesizing a multiplication.  Just
2329                return.  */
2330             return;
2331
2332           /* If we get here, COST_LIMIT is less restrictive than the
2333              one recorded in the hash table, so we may be able to
2334              synthesize a multiplication.  Proceed as if we didn't
2335              have the cache entry.  */
2336         }
2337       else
2338         {
2339           if (CHEAPER_MULT_COST (cost_limit, &alg_hash[hash_index].cost))
2340             /* The cached algorithm shows that this multiplication
2341                requires more cost than COST_LIMIT.  Just return.  This
2342                way, we don't clobber this cache entry with
2343                alg_impossible but retain useful information.  */
2344             return;
2345
2346           cache_hit = true;
2347
2348           switch (cache_alg)
2349             {
2350             case alg_shift:
2351               goto do_alg_shift;
2352
2353             case alg_add_t_m2:
2354             case alg_sub_t_m2:
2355               goto do_alg_addsub_t_m2;
2356
2357             case alg_add_factor:
2358             case alg_sub_factor:
2359               goto do_alg_addsub_factor;
2360
2361             case alg_add_t2_m:
2362               goto do_alg_add_t2_m;
2363
2364             case alg_sub_t2_m:
2365               goto do_alg_sub_t2_m;
2366
2367             default:
2368               gcc_unreachable ();
2369             }
2370         }
2371     }
2372
2373   /* If we have a group of zero bits at the low-order part of T, try
2374      multiplying by the remaining bits and then doing a shift.  */
2375
2376   if ((t & 1) == 0)
2377     {
2378     do_alg_shift:
2379       m = floor_log2 (t & -t);  /* m = number of low zero bits */
2380       if (m < maxm)
2381         {
2382           q = t >> m;
2383           /* The function expand_shift will choose between a shift and
2384              a sequence of additions, so the observed cost is given as
2385              MIN (m * add_cost[speed][mode], shift_cost[speed][mode][m]).  */
2386           op_cost = m * add_cost[speed][mode];
2387           if (shift_cost[speed][mode][m] < op_cost)
2388             op_cost = shift_cost[speed][mode][m];
2389           new_limit.cost = best_cost.cost - op_cost;
2390           new_limit.latency = best_cost.latency - op_cost;
2391           synth_mult (alg_in, q, &new_limit, mode);
2392
2393           alg_in->cost.cost += op_cost;
2394           alg_in->cost.latency += op_cost;
2395           if (CHEAPER_MULT_COST (&alg_in->cost, &best_cost))
2396             {
2397               struct algorithm *x;
2398               best_cost = alg_in->cost;
2399               x = alg_in, alg_in = best_alg, best_alg = x;
2400               best_alg->log[best_alg->ops] = m;
2401               best_alg->op[best_alg->ops] = alg_shift;
2402             }
2403
2404           /* See if treating ORIG_T as a signed number yields a better
2405              sequence.  Try this sequence only for a negative ORIG_T
2406              as it would be useless for a non-negative ORIG_T.  */
2407           if ((HOST_WIDE_INT) orig_t < 0)
2408             {
2409               /* Shift ORIG_T as follows because a right shift of a
2410                  negative-valued signed type is implementation
2411                  defined.  */
2412               q = ~(~orig_t >> m);
2413               /* The function expand_shift will choose between a shift
2414                  and a sequence of additions, so the observed cost is
2415                  given as MIN (m * add_cost[speed][mode],
2416                  shift_cost[speed][mode][m]).  */
2417               op_cost = m * add_cost[speed][mode];
2418               if (shift_cost[speed][mode][m] < op_cost)
2419                 op_cost = shift_cost[speed][mode][m];
2420               new_limit.cost = best_cost.cost - op_cost;
2421               new_limit.latency = best_cost.latency - op_cost;
2422               synth_mult (alg_in, q, &new_limit, mode);
2423
2424               alg_in->cost.cost += op_cost;
2425               alg_in->cost.latency += op_cost;
2426               if (CHEAPER_MULT_COST (&alg_in->cost, &best_cost))
2427                 {
2428                   struct algorithm *x;
2429                   best_cost = alg_in->cost;
2430                   x = alg_in, alg_in = best_alg, best_alg = x;
2431                   best_alg->log[best_alg->ops] = m;
2432                   best_alg->op[best_alg->ops] = alg_shift;
2433                 }
2434             }
2435         }
2436       if (cache_hit)
2437         goto done;
2438     }
2439
2440   /* If we have an odd number, add or subtract one.  */
2441   if ((t & 1) != 0)
2442     {
2443       unsigned HOST_WIDE_INT w;
2444
2445     do_alg_addsub_t_m2:
2446       for (w = 1; (w & t) != 0; w <<= 1)
2447         ;
2448       /* If T was -1, then W will be zero after the loop.  This is another
2449          case where T ends with ...111.  Handling this with (T + 1) and
2450          subtract 1 produces slightly better code and results in algorithm
2451          selection much faster than treating it like the ...0111 case
2452          below.  */
2453       if (w == 0
2454           || (w > 2
2455               /* Reject the case where t is 3.
2456                  Thus we prefer addition in that case.  */
2457               && t != 3))
2458         {
2459           /* T ends with ...111.  Multiply by (T + 1) and subtract 1.  */
2460
2461           op_cost = add_cost[speed][mode];
2462           new_limit.cost = best_cost.cost - op_cost;
2463           new_limit.latency = best_cost.latency - op_cost;
2464           synth_mult (alg_in, t + 1, &new_limit, mode);
2465
2466           alg_in->cost.cost += op_cost;
2467           alg_in->cost.latency += op_cost;
2468           if (CHEAPER_MULT_COST (&alg_in->cost, &best_cost))
2469             {
2470               struct algorithm *x;
2471               best_cost = alg_in->cost;
2472               x = alg_in, alg_in = best_alg, best_alg = x;
2473               best_alg->log[best_alg->ops] = 0;
2474               best_alg->op[best_alg->ops] = alg_sub_t_m2;
2475             }
2476         }
2477       else
2478         {
2479           /* T ends with ...01 or ...011.  Multiply by (T - 1) and add 1.  */
2480
2481           op_cost = add_cost[speed][mode];
2482           new_limit.cost = best_cost.cost - op_cost;
2483           new_limit.latency = best_cost.latency - op_cost;
2484           synth_mult (alg_in, t - 1, &new_limit, mode);
2485
2486           alg_in->cost.cost += op_cost;
2487           alg_in->cost.latency += op_cost;
2488           if (CHEAPER_MULT_COST (&alg_in->cost, &best_cost))
2489             {
2490               struct algorithm *x;
2491               best_cost = alg_in->cost;
2492               x = alg_in, alg_in = best_alg, best_alg = x;
2493               best_alg->log[best_alg->ops] = 0;
2494               best_alg->op[best_alg->ops] = alg_add_t_m2;
2495             }
2496         }
2497
2498       /* We may be able to calculate a * -7, a * -15, a * -31, etc
2499          quickly with a - a * n for some appropriate constant n.  */
2500       m = exact_log2 (-orig_t + 1);
2501       if (m >= 0 && m < maxm)
2502         {
2503           op_cost = shiftsub1_cost[speed][mode][m];
2504           new_limit.cost = best_cost.cost - op_cost;
2505           new_limit.latency = best_cost.latency - op_cost;
2506           synth_mult (alg_in, (unsigned HOST_WIDE_INT) (-orig_t + 1) >> m, &new_limit, mode);
2507
2508           alg_in->cost.cost += op_cost;
2509           alg_in->cost.latency += op_cost;
2510           if (CHEAPER_MULT_COST (&alg_in->cost, &best_cost))
2511             {
2512               struct algorithm *x;
2513               best_cost = alg_in->cost;
2514               x = alg_in, alg_in = best_alg, best_alg = x;
2515               best_alg->log[best_alg->ops] = m;
2516               best_alg->op[best_alg->ops] = alg_sub_t_m2;
2517             }
2518         }
2519
2520       if (cache_hit)
2521         goto done;
2522     }
2523
2524   /* Look for factors of t of the form
2525      t = q(2**m +- 1), 2 <= m <= floor(log2(t - 1)).
2526      If we find such a factor, we can multiply by t using an algorithm that
2527      multiplies by q, shift the result by m and add/subtract it to itself.
2528
2529      We search for large factors first and loop down, even if large factors
2530      are less probable than small; if we find a large factor we will find a
2531      good sequence quickly, and therefore be able to prune (by decreasing
2532      COST_LIMIT) the search.  */
2533
2534  do_alg_addsub_factor:
2535   for (m = floor_log2 (t - 1); m >= 2; m--)
2536     {
2537       unsigned HOST_WIDE_INT d;
2538
2539       d = ((unsigned HOST_WIDE_INT) 1 << m) + 1;
2540       if (t % d == 0 && t > d && m < maxm
2541           && (!cache_hit || cache_alg == alg_add_factor))
2542         {
2543           /* If the target has a cheap shift-and-add instruction use
2544              that in preference to a shift insn followed by an add insn.
2545              Assume that the shift-and-add is "atomic" with a latency
2546              equal to its cost, otherwise assume that on superscalar
2547              hardware the shift may be executed concurrently with the
2548              earlier steps in the algorithm.  */
2549           op_cost = add_cost[speed][mode] + shift_cost[speed][mode][m];
2550           if (shiftadd_cost[speed][mode][m] < op_cost)
2551             {
2552               op_cost = shiftadd_cost[speed][mode][m];
2553               op_latency = op_cost;
2554             }
2555           else
2556             op_latency = add_cost[speed][mode];
2557
2558           new_limit.cost = best_cost.cost - op_cost;
2559           new_limit.latency = best_cost.latency - op_latency;
2560           synth_mult (alg_in, t / d, &new_limit, mode);
2561
2562           alg_in->cost.cost += op_cost;
2563           alg_in->cost.latency += op_latency;
2564           if (alg_in->cost.latency < op_cost)
2565             alg_in->cost.latency = op_cost;
2566           if (CHEAPER_MULT_COST (&alg_in->cost, &best_cost))
2567             {
2568               struct algorithm *x;
2569               best_cost = alg_in->cost;
2570               x = alg_in, alg_in = best_alg, best_alg = x;
2571               best_alg->log[best_alg->ops] = m;
2572               best_alg->op[best_alg->ops] = alg_add_factor;
2573             }
2574           /* Other factors will have been taken care of in the recursion.  */
2575           break;
2576         }
2577
2578       d = ((unsigned HOST_WIDE_INT) 1 << m) - 1;
2579       if (t % d == 0 && t > d && m < maxm
2580           && (!cache_hit || cache_alg == alg_sub_factor))
2581         {
2582           /* If the target has a cheap shift-and-subtract insn use
2583              that in preference to a shift insn followed by a sub insn.
2584              Assume that the shift-and-sub is "atomic" with a latency
2585              equal to it's cost, otherwise assume that on superscalar
2586              hardware the shift may be executed concurrently with the
2587              earlier steps in the algorithm.  */
2588           op_cost = add_cost[speed][mode] + shift_cost[speed][mode][m];
2589           if (shiftsub0_cost[speed][mode][m] < op_cost)
2590             {
2591               op_cost = shiftsub0_cost[speed][mode][m];
2592               op_latency = op_cost;
2593             }
2594           else
2595             op_latency = add_cost[speed][mode];
2596
2597           new_limit.cost = best_cost.cost - op_cost;
2598           new_limit.latency = best_cost.latency - op_latency;
2599           synth_mult (alg_in, t / d, &new_limit, mode);
2600
2601           alg_in->cost.cost += op_cost;
2602           alg_in->cost.latency += op_latency;
2603           if (alg_in->cost.latency < op_cost)
2604             alg_in->cost.latency = op_cost;
2605           if (CHEAPER_MULT_COST (&alg_in->cost, &best_cost))
2606             {
2607               struct algorithm *x;
2608               best_cost = alg_in->cost;
2609               x = alg_in, alg_in = best_alg, best_alg = x;
2610               best_alg->log[best_alg->ops] = m;
2611               best_alg->op[best_alg->ops] = alg_sub_factor;
2612             }
2613           break;
2614         }
2615     }
2616   if (cache_hit)
2617     goto done;
2618
2619   /* Try shift-and-add (load effective address) instructions,
2620      i.e. do a*3, a*5, a*9.  */
2621   if ((t & 1) != 0)
2622     {
2623     do_alg_add_t2_m:
2624       q = t - 1;
2625       q = q & -q;
2626       m = exact_log2 (q);
2627       if (m >= 0 && m < maxm)
2628         {
2629           op_cost = shiftadd_cost[speed][mode][m];
2630           new_limit.cost = best_cost.cost - op_cost;
2631           new_limit.latency = best_cost.latency - op_cost;
2632           synth_mult (alg_in, (t - 1) >> m, &new_limit, mode);
2633
2634           alg_in->cost.cost += op_cost;
2635           alg_in->cost.latency += op_cost;
2636           if (CHEAPER_MULT_COST (&alg_in->cost, &best_cost))
2637             {
2638               struct algorithm *x;
2639               best_cost = alg_in->cost;
2640               x = alg_in, alg_in = best_alg, best_alg = x;
2641               best_alg->log[best_alg->ops] = m;
2642               best_alg->op[best_alg->ops] = alg_add_t2_m;
2643             }
2644         }
2645       if (cache_hit)
2646         goto done;
2647
2648     do_alg_sub_t2_m:
2649       q = t + 1;
2650       q = q & -q;
2651       m = exact_log2 (q);
2652       if (m >= 0 && m < maxm)
2653         {
2654           op_cost = shiftsub0_cost[speed][mode][m];
2655           new_limit.cost = best_cost.cost - op_cost;
2656           new_limit.latency = best_cost.latency - op_cost;
2657           synth_mult (alg_in, (t + 1) >> m, &new_limit, mode);
2658
2659           alg_in->cost.cost += op_cost;
2660           alg_in->cost.latency += op_cost;
2661           if (CHEAPER_MULT_COST (&alg_in->cost, &best_cost))
2662             {
2663               struct algorithm *x;
2664               best_cost = alg_in->cost;
2665               x = alg_in, alg_in = best_alg, best_alg = x;
2666               best_alg->log[best_alg->ops] = m;
2667               best_alg->op[best_alg->ops] = alg_sub_t2_m;
2668             }
2669         }
2670       if (cache_hit)
2671         goto done;
2672     }
2673
2674  done:
2675   /* If best_cost has not decreased, we have not found any algorithm.  */
2676   if (!CHEAPER_MULT_COST (&best_cost, cost_limit))
2677     {
2678       /* We failed to find an algorithm.  Record alg_impossible for
2679          this case (that is, <T, MODE, COST_LIMIT>) so that next time
2680          we are asked to find an algorithm for T within the same or
2681          lower COST_LIMIT, we can immediately return to the
2682          caller.  */
2683       alg_hash[hash_index].t = t;
2684       alg_hash[hash_index].mode = mode;
2685       alg_hash[hash_index].speed = speed;
2686       alg_hash[hash_index].alg = alg_impossible;
2687       alg_hash[hash_index].cost = *cost_limit;
2688       return;
2689     }
2690
2691   /* Cache the result.  */
2692   if (!cache_hit)
2693     {
2694       alg_hash[hash_index].t = t;
2695       alg_hash[hash_index].mode = mode;
2696       alg_hash[hash_index].speed = speed;
2697       alg_hash[hash_index].alg = best_alg->op[best_alg->ops];
2698       alg_hash[hash_index].cost.cost = best_cost.cost;
2699       alg_hash[hash_index].cost.latency = best_cost.latency;
2700     }
2701
2702   /* If we are getting a too long sequence for `struct algorithm'
2703      to record, make this search fail.  */
2704   if (best_alg->ops == MAX_BITS_PER_WORD)
2705     return;
2706
2707   /* Copy the algorithm from temporary space to the space at alg_out.
2708      We avoid using structure assignment because the majority of
2709      best_alg is normally undefined, and this is a critical function.  */
2710   alg_out->ops = best_alg->ops + 1;
2711   alg_out->cost = best_cost;
2712   memcpy (alg_out->op, best_alg->op,
2713           alg_out->ops * sizeof *alg_out->op);
2714   memcpy (alg_out->log, best_alg->log,
2715           alg_out->ops * sizeof *alg_out->log);
2716 }
2717 \f
2718 /* Find the cheapest way of multiplying a value of mode MODE by VAL.
2719    Try three variations:
2720
2721        - a shift/add sequence based on VAL itself
2722        - a shift/add sequence based on -VAL, followed by a negation
2723        - a shift/add sequence based on VAL - 1, followed by an addition.
2724
2725    Return true if the cheapest of these cost less than MULT_COST,
2726    describing the algorithm in *ALG and final fixup in *VARIANT.  */
2727
2728 static bool
2729 choose_mult_variant (enum machine_mode mode, HOST_WIDE_INT val,
2730                      struct algorithm *alg, enum mult_variant *variant,
2731                      int mult_cost)
2732 {
2733   struct algorithm alg2;
2734   struct mult_cost limit;
2735   int op_cost;
2736   bool speed = optimize_insn_for_speed_p ();
2737
2738   /* Fail quickly for impossible bounds.  */
2739   if (mult_cost < 0)
2740     return false;
2741
2742   /* Ensure that mult_cost provides a reasonable upper bound.
2743      Any constant multiplication can be performed with less
2744      than 2 * bits additions.  */
2745   op_cost = 2 * GET_MODE_BITSIZE (mode) * add_cost[speed][mode];
2746   if (mult_cost > op_cost)
2747     mult_cost = op_cost;
2748
2749   *variant = basic_variant;
2750   limit.cost = mult_cost;
2751   limit.latency = mult_cost;
2752   synth_mult (alg, val, &limit, mode);
2753
2754   /* This works only if the inverted value actually fits in an
2755      `unsigned int' */
2756   if (HOST_BITS_PER_INT >= GET_MODE_BITSIZE (mode))
2757     {
2758       op_cost = neg_cost[speed][mode];
2759       if (MULT_COST_LESS (&alg->cost, mult_cost))
2760         {
2761           limit.cost = alg->cost.cost - op_cost;
2762           limit.latency = alg->cost.latency - op_cost;
2763         }
2764       else
2765         {
2766           limit.cost = mult_cost - op_cost;
2767           limit.latency = mult_cost - op_cost;
2768         }
2769
2770       synth_mult (&alg2, -val, &limit, mode);
2771       alg2.cost.cost += op_cost;
2772       alg2.cost.latency += op_cost;
2773       if (CHEAPER_MULT_COST (&alg2.cost, &alg->cost))
2774         *alg = alg2, *variant = negate_variant;
2775     }
2776
2777   /* This proves very useful for division-by-constant.  */
2778   op_cost = add_cost[speed][mode];
2779   if (MULT_COST_LESS (&alg->cost, mult_cost))
2780     {
2781       limit.cost = alg->cost.cost - op_cost;
2782       limit.latency = alg->cost.latency - op_cost;
2783     }
2784   else
2785     {
2786       limit.cost = mult_cost - op_cost;
2787       limit.latency = mult_cost - op_cost;
2788     }
2789
2790   synth_mult (&alg2, val - 1, &limit, mode);
2791   alg2.cost.cost += op_cost;
2792   alg2.cost.latency += op_cost;
2793   if (CHEAPER_MULT_COST (&alg2.cost, &alg->cost))
2794     *alg = alg2, *variant = add_variant;
2795
2796   return MULT_COST_LESS (&alg->cost, mult_cost);
2797 }
2798
2799 /* A subroutine of expand_mult, used for constant multiplications.
2800    Multiply OP0 by VAL in mode MODE, storing the result in TARGET if
2801    convenient.  Use the shift/add sequence described by ALG and apply
2802    the final fixup specified by VARIANT.  */
2803
2804 static rtx
2805 expand_mult_const (enum machine_mode mode, rtx op0, HOST_WIDE_INT val,
2806                    rtx target, const struct algorithm *alg,
2807                    enum mult_variant variant)
2808 {
2809   HOST_WIDE_INT val_so_far;
2810   rtx insn, accum, tem;
2811   int opno;
2812   enum machine_mode nmode;
2813
2814   /* Avoid referencing memory over and over and invalid sharing
2815      on SUBREGs.  */
2816   op0 = force_reg (mode, op0);
2817
2818   /* ACCUM starts out either as OP0 or as a zero, depending on
2819      the first operation.  */
2820
2821   if (alg->op[0] == alg_zero)
2822     {
2823       accum = copy_to_mode_reg (mode, const0_rtx);
2824       val_so_far = 0;
2825     }
2826   else if (alg->op[0] == alg_m)
2827     {
2828       accum = copy_to_mode_reg (mode, op0);
2829       val_so_far = 1;
2830     }
2831   else
2832     gcc_unreachable ();
2833
2834   for (opno = 1; opno < alg->ops; opno++)
2835     {
2836       int log = alg->log[opno];
2837       rtx shift_subtarget = optimize ? 0 : accum;
2838       rtx add_target
2839         = (opno == alg->ops - 1 && target != 0 && variant != add_variant
2840            && !optimize)
2841           ? target : 0;
2842       rtx accum_target = optimize ? 0 : accum;
2843
2844       switch (alg->op[opno])
2845         {
2846         case alg_shift:
2847           tem = expand_shift (LSHIFT_EXPR, mode, accum, log, NULL_RTX, 0);
2848           /* REG_EQUAL note will be attached to the following insn.  */
2849           emit_move_insn (accum, tem);
2850           val_so_far <<= log;
2851           break;
2852
2853         case alg_add_t_m2:
2854           tem = expand_shift (LSHIFT_EXPR, mode, op0, log, NULL_RTX, 0);
2855           accum = force_operand (gen_rtx_PLUS (mode, accum, tem),
2856                                  add_target ? add_target : accum_target);
2857           val_so_far += (HOST_WIDE_INT) 1 << log;
2858           break;
2859
2860         case alg_sub_t_m2:
2861           tem = expand_shift (LSHIFT_EXPR, mode, op0, log, NULL_RTX, 0);
2862           accum = force_operand (gen_rtx_MINUS (mode, accum, tem),
2863                                  add_target ? add_target : accum_target);
2864           val_so_far -= (HOST_WIDE_INT) 1 << log;
2865           break;
2866
2867         case alg_add_t2_m:
2868           accum = expand_shift (LSHIFT_EXPR, mode, accum,
2869                                 log, shift_subtarget, 0);
2870           accum = force_operand (gen_rtx_PLUS (mode, accum, op0),
2871                                  add_target ? add_target : accum_target);
2872           val_so_far = (val_so_far << log) + 1;
2873           break;
2874
2875         case alg_sub_t2_m:
2876           accum = expand_shift (LSHIFT_EXPR, mode, accum,
2877                                 log, shift_subtarget, 0);
2878           accum = force_operand (gen_rtx_MINUS (mode, accum, op0),
2879                                  add_target ? add_target : accum_target);
2880           val_so_far = (val_so_far << log) - 1;
2881           break;
2882
2883         case alg_add_factor:
2884           tem = expand_shift (LSHIFT_EXPR, mode, accum, log, NULL_RTX, 0);
2885           accum = force_operand (gen_rtx_PLUS (mode, accum, tem),
2886                                  add_target ? add_target : accum_target);
2887           val_so_far += val_so_far << log;
2888           break;
2889
2890         case alg_sub_factor:
2891           tem = expand_shift (LSHIFT_EXPR, mode, accum, log, NULL_RTX, 0);
2892           accum = force_operand (gen_rtx_MINUS (mode, tem, accum),
2893                                  (add_target
2894                                   ? add_target : (optimize ? 0 : tem)));
2895           val_so_far = (val_so_far << log) - val_so_far;
2896           break;
2897
2898         default:
2899           gcc_unreachable ();
2900         }
2901
2902       /* Write a REG_EQUAL note on the last insn so that we can cse
2903          multiplication sequences.  Note that if ACCUM is a SUBREG,
2904          we've set the inner register and must properly indicate
2905          that.  */
2906
2907       tem = op0, nmode = mode;
2908       if (GET_CODE (accum) == SUBREG)
2909         {
2910           nmode = GET_MODE (SUBREG_REG (accum));
2911           tem = gen_lowpart (nmode, op0);
2912         }
2913
2914       insn = get_last_insn ();
2915       set_unique_reg_note (insn, REG_EQUAL,
2916                            gen_rtx_MULT (nmode, tem,
2917                                          GEN_INT (val_so_far)));
2918     }
2919
2920   if (variant == negate_variant)
2921     {
2922       val_so_far = -val_so_far;
2923       accum = expand_unop (mode, neg_optab, accum, target, 0);
2924     }
2925   else if (variant == add_variant)
2926     {
2927       val_so_far = val_so_far + 1;
2928       accum = force_operand (gen_rtx_PLUS (mode, accum, op0), target);
2929     }
2930
2931   /* Compare only the bits of val and val_so_far that are significant
2932      in the result mode, to avoid sign-/zero-extension confusion.  */
2933   val &= GET_MODE_MASK (mode);
2934   val_so_far &= GET_MODE_MASK (mode);
2935   gcc_assert (val == val_so_far);
2936
2937   return accum;
2938 }
2939
2940 /* Perform a multiplication and return an rtx for the result.
2941    MODE is mode of value; OP0 and OP1 are what to multiply (rtx's);
2942    TARGET is a suggestion for where to store the result (an rtx).
2943
2944    We check specially for a constant integer as OP1.
2945    If you want this check for OP0 as well, then before calling
2946    you should swap the two operands if OP0 would be constant.  */
2947
2948 rtx
2949 expand_mult (enum machine_mode mode, rtx op0, rtx op1, rtx target,
2950              int unsignedp)
2951 {
2952   enum mult_variant variant;
2953   struct algorithm algorithm;
2954   int max_cost;
2955   bool speed = optimize_insn_for_speed_p ();
2956
2957   /* Handling const0_rtx here allows us to use zero as a rogue value for
2958      coeff below.  */
2959   if (op1 == const0_rtx)
2960     return const0_rtx;
2961   if (op1 == const1_rtx)
2962     return op0;
2963   if (op1 == constm1_rtx)
2964     return expand_unop (mode,
2965                         GET_MODE_CLASS (mode) == MODE_INT
2966                         && !unsignedp && flag_trapv
2967                         ? negv_optab : neg_optab,
2968                         op0, target, 0);
2969
2970   /* These are the operations that are potentially turned into a sequence
2971      of shifts and additions.  */
2972   if (SCALAR_INT_MODE_P (mode)
2973       && (unsignedp || !flag_trapv))
2974     {
2975       HOST_WIDE_INT coeff = 0;
2976       rtx fake_reg = gen_raw_REG (mode, LAST_VIRTUAL_REGISTER + 1);
2977
2978       /* synth_mult does an `unsigned int' multiply.  As long as the mode is
2979          less than or equal in size to `unsigned int' this doesn't matter.
2980          If the mode is larger than `unsigned int', then synth_mult works
2981          only if the constant value exactly fits in an `unsigned int' without
2982          any truncation.  This means that multiplying by negative values does
2983          not work; results are off by 2^32 on a 32 bit machine.  */
2984
2985       if (CONST_INT_P (op1))
2986         {
2987           /* Attempt to handle multiplication of DImode values by negative
2988              coefficients, by performing the multiplication by a positive
2989              multiplier and then inverting the result.  */
2990           if (INTVAL (op1) < 0
2991               && GET_MODE_BITSIZE (mode) > HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
2992             {
2993               /* Its safe to use -INTVAL (op1) even for INT_MIN, as the
2994                  result is interpreted as an unsigned coefficient.
2995                  Exclude cost of op0 from max_cost to match the cost
2996                  calculation of the synth_mult.  */
2997               max_cost = rtx_cost (gen_rtx_MULT (mode, fake_reg, op1), SET, speed)
2998                          - neg_cost[speed][mode];
2999               if (max_cost > 0
3000                   && choose_mult_variant (mode, -INTVAL (op1), &algorithm,
3001                                           &variant, max_cost))
3002                 {
3003                   rtx temp = expand_mult_const (mode, op0, -INTVAL (op1),
3004                                                 NULL_RTX, &algorithm,
3005                                                 variant);
3006                   return expand_unop (mode, neg_optab, temp, target, 0);
3007                 }
3008             }
3009           else coeff = INTVAL (op1);
3010         }
3011       else if (GET_CODE (op1) == CONST_DOUBLE)
3012         {
3013           /* If we are multiplying in DImode, it may still be a win
3014              to try to work with shifts and adds.  */
3015           if (CONST_DOUBLE_HIGH (op1) == 0
3016               && CONST_DOUBLE_LOW (op1) > 0)
3017             coeff = CONST_DOUBLE_LOW (op1);
3018           else if (CONST_DOUBLE_LOW (op1) == 0
3019                    && EXACT_POWER_OF_2_OR_ZERO_P (CONST_DOUBLE_HIGH (op1)))
3020             {
3021               int shift = floor_log2 (CONST_DOUBLE_HIGH (op1))
3022                           + HOST_BITS_PER_WIDE_INT;
3023               return expand_shift (LSHIFT_EXPR, mode, op0,
3024                                    shift, target, unsignedp);
3025             }
3026         }
3027
3028       /* We used to test optimize here, on the grounds that it's better to
3029          produce a smaller program when -O is not used.  But this causes
3030          such a terrible slowdown sometimes that it seems better to always
3031          use synth_mult.  */
3032       if (coeff != 0)
3033         {
3034           /* Special case powers of two.  */
3035           if (EXACT_POWER_OF_2_OR_ZERO_P (coeff))
3036             return expand_shift (LSHIFT_EXPR, mode, op0,
3037                                  floor_log2 (coeff), target, unsignedp);
3038
3039           /* Exclude cost of op0 from max_cost to match the cost
3040              calculation of the synth_mult.  */
3041           max_cost = rtx_cost (gen_rtx_MULT (mode, fake_reg, op1), SET, speed);
3042           if (choose_mult_variant (mode, coeff, &algorithm, &variant,
3043                                    max_cost))
3044             return expand_mult_const (mode, op0, coeff, target,
3045                                       &algorithm, variant);
3046         }
3047     }
3048
3049   if (GET_CODE (op0) == CONST_DOUBLE)
3050     {
3051       rtx temp = op0;
3052       op0 = op1;
3053       op1 = temp;
3054     }
3055
3056   /* Expand x*2.0 as x+x.  */
3057   if (GET_CODE (op1) == CONST_DOUBLE
3058       && SCALAR_FLOAT_MODE_P (mode))
3059     {
3060       REAL_VALUE_TYPE d;
3061       REAL_VALUE_FROM_CONST_DOUBLE (d, op1);
3062
3063       if (REAL_VALUES_EQUAL (d, dconst2))
3064         {
3065           op0 = force_reg (GET_MODE (op0), op0);
3066           return expand_binop (mode, add_optab, op0, op0,
3067                                target, unsignedp, OPTAB_LIB_WIDEN);
3068         }
3069     }
3070
3071   /* This used to use umul_optab if unsigned, but for non-widening multiply
3072      there is no difference between signed and unsigned.  */
3073   op0 = expand_binop (mode,
3074                       ! unsignedp
3075                       && flag_trapv && (GET_MODE_CLASS(mode) == MODE_INT)
3076                       ? smulv_optab : smul_optab,
3077                       op0, op1, target, unsignedp, OPTAB_LIB_WIDEN);
3078   gcc_assert (op0);
3079   return op0;
3080 }
3081
3082 /* Perform a widening multiplication and return an rtx for the result.
3083    MODE is mode of value; OP0 and OP1 are what to multiply (rtx's);
3084    TARGET is a suggestion for where to store the result (an rtx).
3085    THIS_OPTAB is the optab we should use, it must be either umul_widen_optab
3086    or smul_widen_optab.
3087
3088    We check specially for a constant integer as OP1, comparing the
3089    cost of a widening multiply against the cost of a sequence of shifts
3090    and adds.  */
3091
3092 rtx
3093 expand_widening_mult (enum machine_mode mode, rtx op0, rtx op1, rtx target,
3094                       int unsignedp, optab this_optab)
3095 {
3096   bool speed = optimize_insn_for_speed_p ();
3097   rtx cop1;
3098
3099   if (CONST_INT_P (op1)
3100       && GET_MODE (op0) != VOIDmode
3101       && (cop1 = convert_modes (mode, GET_MODE (op0), op1,
3102                                 this_optab == umul_widen_optab))
3103       && CONST_INT_P (cop1)
3104       && (INTVAL (cop1) >= 0
3105           || GET_MODE_BITSIZE (mode) <= HOST_BITS_PER_WIDE_INT))
3106     {
3107       HOST_WIDE_INT coeff = INTVAL (cop1);
3108       int max_cost;
3109       enum mult_variant variant;
3110       struct algorithm algorithm;
3111
3112       /* Special case powers of two.  */
3113       if (EXACT_POWER_OF_2_OR_ZERO_P (coeff))
3114         {
3115           op0 = convert_to_mode (mode, op0, this_optab == umul_widen_optab);
3116           return expand_shift (LSHIFT_EXPR, mode, op0,
3117                                floor_log2 (coeff), target, unsignedp);
3118         }
3119
3120       /* Exclude cost of op0 from max_cost to match the cost
3121          calculation of the synth_mult.  */
3122       max_cost = mul_widen_cost[speed][mode];
3123       if (choose_mult_variant (mode, coeff, &algorithm, &variant,
3124                                max_cost))
3125         {
3126           op0 = convert_to_mode (mode, op0, this_optab == umul_widen_optab);
3127           return expand_mult_const (mode, op0, coeff, target,
3128                                     &algorithm, variant);
3129         }
3130     }
3131   return expand_binop (mode, this_optab, op0, op1, target,
3132                        unsignedp, OPTAB_LIB_WIDEN);
3133 }
3134 \f
3135 /* Return the smallest n such that 2**n >= X.  */
3136
3137 int
3138 ceil_log2 (unsigned HOST_WIDE_INT x)
3139 {
3140   return floor_log2 (x - 1) + 1;
3141 }
3142
3143 /* Choose a minimal N + 1 bit approximation to 1/D that can be used to
3144    replace division by D, and put the least significant N bits of the result
3145    in *MULTIPLIER_PTR and return the most significant bit.
3146
3147    The width of operations is N (should be <= HOST_BITS_PER_WIDE_INT), the
3148    needed precision is in PRECISION (should be <= N).
3149
3150    PRECISION should be as small as possible so this function can choose
3151    multiplier more freely.
3152
3153    The rounded-up logarithm of D is placed in *lgup_ptr.  A shift count that
3154    is to be used for a final right shift is placed in *POST_SHIFT_PTR.
3155
3156    Using this function, x/D will be equal to (x * m) >> (*POST_SHIFT_PTR),
3157    where m is the full HOST_BITS_PER_WIDE_INT + 1 bit multiplier.  */
3158
3159 static
3160 unsigned HOST_WIDE_INT
3161 choose_multiplier (unsigned HOST_WIDE_INT d, int n, int precision,
3162                    rtx *multiplier_ptr, int *post_shift_ptr, int *lgup_ptr)
3163 {
3164   HOST_WIDE_INT mhigh_hi, mlow_hi;
3165   unsigned HOST_WIDE_INT mhigh_lo, mlow_lo;
3166   int lgup, post_shift;
3167   int pow, pow2;
3168   unsigned HOST_WIDE_INT nl, dummy1;
3169   HOST_WIDE_INT nh, dummy2;
3170
3171   /* lgup = ceil(log2(divisor)); */
3172   lgup = ceil_log2 (d);
3173
3174   gcc_assert (lgup <= n);
3175
3176   pow = n + lgup;
3177   pow2 = n + lgup - precision;
3178
3179   /* We could handle this with some effort, but this case is much
3180      better handled directly with a scc insn, so rely on caller using
3181      that.  */
3182   gcc_assert (pow != 2 * HOST_BITS_PER_WIDE_INT);
3183
3184   /* mlow = 2^(N + lgup)/d */
3185  if (pow >= HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
3186     {
3187       nh = (HOST_WIDE_INT) 1 << (pow - HOST_BITS_PER_WIDE_INT);
3188       nl = 0;
3189     }
3190   else
3191     {
3192       nh = 0;
3193       nl = (unsigned HOST_WIDE_INT) 1 << pow;
3194     }
3195   div_and_round_double (TRUNC_DIV_EXPR, 1, nl, nh, d, (HOST_WIDE_INT) 0,
3196                         &mlow_lo, &mlow_hi, &dummy1, &dummy2);
3197
3198   /* mhigh = (2^(N + lgup) + 2^N + lgup - precision)/d */
3199   if (pow2 >= HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
3200     nh |= (HOST_WIDE_INT) 1 << (pow2 - HOST_BITS_PER_WIDE_INT);
3201   else
3202     nl |= (unsigned HOST_WIDE_INT) 1 << pow2;
3203   div_and_round_double (TRUNC_DIV_EXPR, 1, nl, nh, d, (HOST_WIDE_INT) 0,
3204                         &mhigh_lo, &mhigh_hi, &dummy1, &dummy2);
3205
3206   gcc_assert (!mhigh_hi || nh - d < d);
3207   gcc_assert (mhigh_hi <= 1 && mlow_hi <= 1);
3208   /* Assert that mlow < mhigh.  */
3209   gcc_assert (mlow_hi < mhigh_hi
3210               || (mlow_hi == mhigh_hi && mlow_lo < mhigh_lo));
3211
3212   /* If precision == N, then mlow, mhigh exceed 2^N
3213      (but they do not exceed 2^(N+1)).  */
3214
3215   /* Reduce to lowest terms.  */
3216   for (post_shift = lgup; post_shift > 0; post_shift--)
3217     {
3218       unsigned HOST_WIDE_INT ml_lo = (mlow_hi << (HOST_BITS_PER_WIDE_INT - 1)) | (mlow_lo >> 1);
3219       unsigned HOST_WIDE_INT mh_lo = (mhigh_hi << (HOST_BITS_PER_WIDE_INT - 1)) | (mhigh_lo >> 1);
3220       if (ml_lo >= mh_lo)
3221         break;
3222
3223       mlow_hi = 0;
3224       mlow_lo = ml_lo;
3225       mhigh_hi = 0;
3226       mhigh_lo = mh_lo;
3227     }
3228
3229   *post_shift_ptr = post_shift;
3230   *lgup_ptr = lgup;
3231   if (n < HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
3232     {
3233       unsigned HOST_WIDE_INT mask = ((unsigned HOST_WIDE_INT) 1 << n) - 1;
3234       *multiplier_ptr = GEN_INT (mhigh_lo & mask);
3235       return mhigh_lo >= mask;
3236     }
3237   else
3238     {
3239       *multiplier_ptr = GEN_INT (mhigh_lo);
3240       return mhigh_hi;
3241     }
3242 }
3243
3244 /* Compute the inverse of X mod 2**n, i.e., find Y such that X * Y is
3245    congruent to 1 (mod 2**N).  */
3246
3247 static unsigned HOST_WIDE_INT
3248 invert_mod2n (unsigned HOST_WIDE_INT x, int n)
3249 {
3250   /* Solve x*y == 1 (mod 2^n), where x is odd.  Return y.  */
3251
3252   /* The algorithm notes that the choice y = x satisfies
3253      x*y == 1 mod 2^3, since x is assumed odd.
3254      Each iteration doubles the number of bits of significance in y.  */
3255
3256   unsigned HOST_WIDE_INT mask;
3257   unsigned HOST_WIDE_INT y = x;
3258   int nbit = 3;
3259
3260   mask = (n == HOST_BITS_PER_WIDE_INT
3261           ? ~(unsigned HOST_WIDE_INT) 0
3262           : ((unsigned HOST_WIDE_INT) 1 << n) - 1);
3263
3264   while (nbit < n)
3265     {
3266       y = y * (2 - x*y) & mask;         /* Modulo 2^N */
3267       nbit *= 2;
3268     }
3269   return y;
3270 }
3271
3272 /* Emit code to adjust ADJ_OPERAND after multiplication of wrong signedness
3273    flavor of OP0 and OP1.  ADJ_OPERAND is already the high half of the
3274    product OP0 x OP1.  If UNSIGNEDP is nonzero, adjust the signed product
3275    to become unsigned, if UNSIGNEDP is zero, adjust the unsigned product to
3276    become signed.
3277
3278    The result is put in TARGET if that is convenient.
3279
3280    MODE is the mode of operation.  */
3281
3282 rtx
3283 expand_mult_highpart_adjust (enum machine_mode mode, rtx adj_operand, rtx op0,
3284                              rtx op1, rtx target, int unsignedp)
3285 {
3286   rtx tem;
3287   enum rtx_code adj_code = unsignedp ? PLUS : MINUS;
3288
3289   tem = expand_shift (RSHIFT_EXPR, mode, op0,
3290                       GET_MODE_BITSIZE (mode) - 1, NULL_RTX, 0);
3291   tem = expand_and (mode, tem, op1, NULL_RTX);
3292   adj_operand
3293     = force_operand (gen_rtx_fmt_ee (adj_code, mode, adj_operand, tem),
3294                      adj_operand);
3295
3296   tem = expand_shift (RSHIFT_EXPR, mode, op1,
3297                       GET_MODE_BITSIZE (mode) - 1, NULL_RTX, 0);
3298   tem = expand_and (mode, tem, op0, NULL_RTX);
3299   target = force_operand (gen_rtx_fmt_ee (adj_code, mode, adj_operand, tem),
3300                           target);
3301
3302   return target;
3303 }
3304
3305 /* Subroutine of expand_mult_highpart.  Return the MODE high part of OP.  */
3306
3307 static rtx
3308 extract_high_half (enum machine_mode mode, rtx op)
3309 {
3310   enum machine_mode wider_mode;
3311
3312   if (mode == word_mode)
3313     return gen_highpart (mode, op);
3314
3315   gcc_assert (!SCALAR_FLOAT_MODE_P (mode));
3316
3317   wider_mode = GET_MODE_WIDER_MODE (mode);
3318   op = expand_shift (RSHIFT_EXPR, wider_mode, op,
3319                      GET_MODE_BITSIZE (mode), 0, 1);
3320   return convert_modes (mode, wider_mode, op, 0);
3321 }
3322
3323 /* Like expand_mult_highpart, but only consider using a multiplication
3324    optab.  OP1 is an rtx for the constant operand.  */
3325
3326 static rtx
3327 expand_mult_highpart_optab (enum machine_mode mode, rtx op0, rtx op1,
3328                             rtx target, int unsignedp, int max_cost)
3329 {
3330   rtx narrow_op1 = gen_int_mode (INTVAL (op1), mode);
3331   enum machine_mode wider_mode;
3332   optab moptab;
3333   rtx tem;
3334   int size;
3335   bool speed = optimize_insn_for_speed_p ();
3336
3337   gcc_assert (!SCALAR_FLOAT_MODE_P (mode));
3338
3339   wider_mode = GET_MODE_WIDER_MODE (mode);
3340   size = GET_MODE_BITSIZE (mode);
3341
3342   /* Firstly, try using a multiplication insn that only generates the needed
3343      high part of the product, and in the sign flavor of unsignedp.  */
3344   if (mul_highpart_cost[speed][mode] < max_cost)
3345     {
3346       moptab = unsignedp ? umul_highpart_optab : smul_highpart_optab;
3347       tem = expand_binop (mode, moptab, op0, narrow_op1, target,
3348                           unsignedp, OPTAB_DIRECT);
3349       if (tem)
3350         return tem;
3351     }
3352
3353   /* Secondly, same as above, but use sign flavor opposite of unsignedp.
3354      Need to adjust the result after the multiplication.  */
3355   if (size - 1 < BITS_PER_WORD
3356       && (mul_highpart_cost[speed][mode] + 2 * shift_cost[speed][mode][size-1]
3357           + 4 * add_cost[speed][mode] < max_cost))
3358     {
3359       moptab = unsignedp ? smul_highpart_optab : umul_highpart_optab;
3360       tem = expand_binop (mode, moptab, op0, narrow_op1, target,
3361                           unsignedp, OPTAB_DIRECT);
3362       if (tem)
3363         /* We used the wrong signedness.  Adjust the result.  */
3364         return expand_mult_highpart_adjust (mode, tem, op0, narrow_op1,
3365                                             tem, unsignedp);
3366     }
3367
3368   /* Try widening multiplication.  */
3369   moptab = unsignedp ? umul_widen_optab : smul_widen_optab;
3370   if (optab_handler (moptab, wider_mode) != CODE_FOR_nothing
3371       && mul_widen_cost[speed][wider_mode] < max_cost)
3372     {
3373       tem = expand_binop (wider_mode, moptab, op0, narrow_op1, 0,
3374                           unsignedp, OPTAB_WIDEN);
3375       if (tem)
3376         return extract_high_half (mode, tem);
3377     }
3378
3379   /* Try widening the mode and perform a non-widening multiplication.  */
3380   if (optab_handler (smul_optab, wider_mode) != CODE_FOR_nothing
3381       && size - 1 < BITS_PER_WORD
3382       && mul_cost[speed][wider_mode] + shift_cost[speed][mode][size-1] < max_cost)
3383     {
3384       rtx insns, wop0, wop1;
3385
3386       /* We need to widen the operands, for example to ensure the
3387          constant multiplier is correctly sign or zero extended.
3388          Use a sequence to clean-up any instructions emitted by
3389          the conversions if things don't work out.  */
3390       start_sequence ();
3391       wop0 = convert_modes (wider_mode, mode, op0, unsignedp);
3392       wop1 = convert_modes (wider_mode, mode, op1, unsignedp);
3393       tem = expand_binop (wider_mode, smul_optab, wop0, wop1, 0,
3394                           unsignedp, OPTAB_WIDEN);
3395       insns = get_insns ();
3396       end_sequence ();
3397
3398       if (tem)
3399         {
3400           emit_insn (insns);
3401           return extract_high_half (mode, tem);
3402         }
3403     }
3404
3405   /* Try widening multiplication of opposite signedness, and adjust.  */
3406   moptab = unsignedp ? smul_widen_optab : umul_widen_optab;
3407   if (optab_handler (moptab, wider_mode) != CODE_FOR_nothing
3408       && size - 1 < BITS_PER_WORD
3409       && (mul_widen_cost[speed][wider_mode] + 2 * shift_cost[speed][mode][size-1]
3410           + 4 * add_cost[speed][mode] < max_cost))
3411     {
3412       tem = expand_binop (wider_mode, moptab, op0, narrow_op1,
3413                           NULL_RTX, ! unsignedp, OPTAB_WIDEN);
3414       if (tem != 0)
3415         {
3416           tem = extract_high_half (mode, tem);
3417           /* We used the wrong signedness.  Adjust the result.  */
3418           return expand_mult_highpart_adjust (mode, tem, op0, narrow_op1,
3419                                               target, unsignedp);
3420         }
3421     }
3422
3423   return 0;
3424 }
3425
3426 /* Emit code to multiply OP0 and OP1 (where OP1 is an integer constant),
3427    putting the high half of the result in TARGET if that is convenient,
3428    and return where the result is.  If the operation can not be performed,
3429    0 is returned.
3430
3431    MODE is the mode of operation and result.
3432
3433    UNSIGNEDP nonzero means unsigned multiply.
3434
3435    MAX_COST is the total allowed cost for the expanded RTL.  */
3436
3437 static rtx
3438 expand_mult_highpart (enum machine_mode mode, rtx op0, rtx op1,
3439                       rtx target, int unsignedp, int max_cost)
3440 {
3441   enum machine_mode wider_mode = GET_MODE_WIDER_MODE (mode);
3442   unsigned HOST_WIDE_INT cnst1;
3443   int extra_cost;
3444   bool sign_adjust = false;
3445   enum mult_variant variant;
3446   struct algorithm alg;
3447   rtx tem;
3448   bool speed = optimize_insn_for_speed_p ();
3449
3450   gcc_assert (!SCALAR_FLOAT_MODE_P (mode));
3451   /* We can't support modes wider than HOST_BITS_PER_INT.  */
3452   gcc_assert (GET_MODE_BITSIZE (mode) <= HOST_BITS_PER_WIDE_INT);
3453
3454   cnst1 = INTVAL (op1) & GET_MODE_MASK (mode);
3455
3456   /* We can't optimize modes wider than BITS_PER_WORD.
3457      ??? We might be able to perform double-word arithmetic if
3458      mode == word_mode, however all the cost calculations in
3459      synth_mult etc. assume single-word operations.  */
3460   if (GET_MODE_BITSIZE (wider_mode) > BITS_PER_WORD)
3461     return expand_mult_highpart_optab (mode, op0, op1, target,
3462                                        unsignedp, max_cost);
3463
3464   extra_cost = shift_cost[speed][mode][GET_MODE_BITSIZE (mode) - 1];
3465
3466   /* Check whether we try to multiply by a negative constant.  */
3467   if (!unsignedp && ((cnst1 >> (GET_MODE_BITSIZE (mode) - 1)) & 1))
3468     {
3469       sign_adjust = true;
3470       extra_cost += add_cost[speed][mode];
3471     }
3472
3473   /* See whether shift/add multiplication is cheap enough.  */
3474   if (choose_mult_variant (wider_mode, cnst1, &alg, &variant,
3475                            max_cost - extra_cost))
3476     {
3477       /* See whether the specialized multiplication optabs are
3478          cheaper than the shift/add version.  */
3479       tem = expand_mult_highpart_optab (mode, op0, op1, target, unsignedp,
3480                                         alg.cost.cost + extra_cost);
3481       if (tem)
3482         return tem;
3483
3484       tem = convert_to_mode (wider_mode, op0, unsignedp);
3485       tem = expand_mult_const (wider_mode, tem, cnst1, 0, &alg, variant);
3486       tem = extract_high_half (mode, tem);
3487
3488       /* Adjust result for signedness.  */
3489       if (sign_adjust)
3490         tem = force_operand (gen_rtx_MINUS (mode, tem, op0), tem);
3491
3492       return tem;
3493     }
3494   return expand_mult_highpart_optab (mode, op0, op1, target,
3495                                      unsignedp, max_cost);
3496 }
3497
3498
3499 /* Expand signed modulus of OP0 by a power of two D in mode MODE.  */
3500
3501 static rtx
3502 expand_smod_pow2 (enum machine_mode mode, rtx op0, HOST_WIDE_INT d)
3503 {
3504   unsigned HOST_WIDE_INT masklow, maskhigh;
3505   rtx result, temp, shift, label;
3506   int logd;
3507
3508   logd = floor_log2 (d);
3509   result = gen_reg_rtx (mode);
3510
3511   /* Avoid conditional branches when they're expensive.  */
3512   if (BRANCH_COST (optimize_insn_for_speed_p (), false) >= 2
3513       && optimize_insn_for_speed_p ())
3514     {
3515       rtx signmask = emit_store_flag (result, LT, op0, const0_rtx,
3516                                       mode, 0, -1);
3517       if (signmask)
3518         {
3519           signmask = force_reg (mode, signmask);
3520           masklow = ((HOST_WIDE_INT) 1 << logd) - 1;
3521           shift = GEN_INT (GET_MODE_BITSIZE (mode) - logd);
3522
3523           /* Use the rtx_cost of a LSHIFTRT instruction to determine
3524              which instruction sequence to use.  If logical right shifts
3525              are expensive the use 2 XORs, 2 SUBs and an AND, otherwise
3526              use a LSHIFTRT, 1 ADD, 1 SUB and an AND.  */
3527
3528           temp = gen_rtx_LSHIFTRT (mode, result, shift);
3529           if (optab_handler (lshr_optab, mode) == CODE_FOR_nothing
3530               || rtx_cost (temp, SET, optimize_insn_for_speed_p ()) > COSTS_N_INSNS (2))
3531             {
3532               temp = expand_binop (mode, xor_optab, op0, signmask,
3533                                    NULL_RTX, 1, OPTAB_LIB_WIDEN);
3534               temp = expand_binop (mode, sub_optab, temp, signmask,
3535                                    NULL_RTX, 1, OPTAB_LIB_WIDEN);
3536               temp = expand_binop (mode, and_optab, temp, GEN_INT (masklow),
3537                                    NULL_RTX, 1, OPTAB_LIB_WIDEN);
3538               temp = expand_binop (mode, xor_optab, temp, signmask,
3539                                    NULL_RTX, 1, OPTAB_LIB_WIDEN);
3540               temp = expand_binop (mode, sub_optab, temp, signmask,
3541                                    NULL_RTX, 1, OPTAB_LIB_WIDEN);
3542             }
3543           else
3544             {
3545               signmask = expand_binop (mode, lshr_optab, signmask, shift,
3546                                        NULL_RTX, 1, OPTAB_LIB_WIDEN);
3547               signmask = force_reg (mode, signmask);
3548
3549               temp = expand_binop (mode, add_optab, op0, signmask,
3550                                    NULL_RTX, 1, OPTAB_LIB_WIDEN);
3551               temp = expand_binop (mode, and_optab, temp, GEN_INT (masklow),
3552                                    NULL_RTX, 1, OPTAB_LIB_WIDEN);
3553               temp = expand_binop (mode, sub_optab, temp, signmask,
3554                                    NULL_RTX, 1, OPTAB_LIB_WIDEN);
3555             }
3556           return temp;
3557         }
3558     }
3559
3560   /* Mask contains the mode's signbit and the significant bits of the
3561      modulus.  By including the signbit in the operation, many targets
3562      can avoid an explicit compare operation in the following comparison
3563      against zero.  */
3564
3565   masklow = ((HOST_WIDE_INT) 1 << logd) - 1;
3566   if (GET_MODE_BITSIZE (mode) <= HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
3567     {
3568       masklow |= (HOST_WIDE_INT) -1 << (GET_MODE_BITSIZE (mode) - 1);
3569       maskhigh = -1;
3570     }
3571   else
3572     maskhigh = (HOST_WIDE_INT) -1
3573                  << (GET_MODE_BITSIZE (mode) - HOST_BITS_PER_WIDE_INT - 1);
3574
3575   temp = expand_binop (mode, and_optab, op0,
3576                        immed_double_const (masklow, maskhigh, mode),
3577                        result, 1, OPTAB_LIB_WIDEN);
3578   if (temp != result)
3579     emit_move_insn (result, temp);
3580
3581   label = gen_label_rtx ();
3582   do_cmp_and_jump (result, const0_rtx, GE, mode, label);
3583
3584   temp = expand_binop (mode, sub_optab, result, const1_rtx, result,
3585                        0, OPTAB_LIB_WIDEN);
3586   masklow = (HOST_WIDE_INT) -1 << logd;
3587   maskhigh = -1;
3588   temp = expand_binop (mode, ior_optab, temp,
3589                        immed_double_const (masklow, maskhigh, mode),
3590                        result, 1, OPTAB_LIB_WIDEN);
3591   temp = expand_binop (mode, add_optab, temp, const1_rtx, result,
3592                        0, OPTAB_LIB_WIDEN);
3593   if (temp != result)
3594     emit_move_insn (result, temp);
3595   emit_label (label);
3596   return result;
3597 }
3598
3599 /* Expand signed division of OP0 by a power of two D in mode MODE.
3600    This routine is only called for positive values of D.  */
3601
3602 static rtx
3603 expand_sdiv_pow2 (enum machine_mode mode, rtx op0, HOST_WIDE_INT d)
3604 {
3605   rtx temp, label;
3606   int logd;
3607
3608   logd = floor_log2 (d);
3609
3610   if (d == 2
3611       && BRANCH_COST (optimize_insn_for_speed_p (),
3612                       false) >= 1)
3613     {
3614       temp = gen_reg_rtx (mode);
3615       temp = emit_store_flag (temp, LT, op0, const0_rtx, mode, 0, 1);
3616       temp = expand_binop (mode, add_optab, temp, op0, NULL_RTX,
3617                            0, OPTAB_LIB_WIDEN);
3618       return expand_shift (RSHIFT_EXPR, mode, temp, logd, NULL_RTX, 0);
3619     }
3620
3621 #ifdef HAVE_conditional_move
3622   if (BRANCH_COST (optimize_insn_for_speed_p (), false)
3623       >= 2)
3624     {
3625       rtx temp2;
3626
3627       /* ??? emit_conditional_move forces a stack adjustment via
3628          compare_from_rtx so, if the sequence is discarded, it will
3629          be lost.  Do it now instead.  */
3630       do_pending_stack_adjust ();
3631
3632       start_sequence ();
3633       temp2 = copy_to_mode_reg (mode, op0);
3634       temp = expand_binop (mode, add_optab, temp2, GEN_INT (d-1),
3635                            NULL_RTX, 0, OPTAB_LIB_WIDEN);
3636       temp = force_reg (mode, temp);
3637
3638       /* Construct "temp2 = (temp2 < 0) ? temp : temp2".  */
3639       temp2 = emit_conditional_move (temp2, LT, temp2, const0_rtx,
3640                                      mode, temp, temp2, mode, 0);
3641       if (temp2)
3642         {
3643           rtx seq = get_insns ();
3644           end_sequence ();
3645           emit_insn (seq);
3646           return expand_shift (RSHIFT_EXPR, mode, temp2, logd, NULL_RTX, 0);
3647         }
3648       end_sequence ();
3649     }
3650 #endif
3651
3652   if (BRANCH_COST (optimize_insn_for_speed_p (),
3653                    false) >= 2)
3654     {
3655       int ushift = GET_MODE_BITSIZE (mode) - logd;
3656
3657       temp = gen_reg_rtx (mode);
3658       temp = emit_store_flag (temp, LT, op0, const0_rtx, mode, 0, -1);
3659       if (shift_cost[optimize_insn_for_speed_p ()][mode][ushift] > COSTS_N_INSNS (1))
3660         temp = expand_binop (mode, and_optab, temp, GEN_INT (d - 1),
3661                              NULL_RTX, 0, OPTAB_LIB_WIDEN);
3662       else
3663         temp = expand_shift (RSHIFT_EXPR, mode, temp,
3664                              ushift, NULL_RTX, 1);
3665       temp = expand_binop (mode, add_optab, temp, op0, NULL_RTX,
3666                            0, OPTAB_LIB_WIDEN);
3667       return expand_shift (RSHIFT_EXPR, mode, temp, logd, NULL_RTX, 0);
3668     }
3669
3670   label = gen_label_rtx ();
3671   temp = copy_to_mode_reg (mode, op0);
3672   do_cmp_and_jump (temp, const0_rtx, GE, mode, label);
3673   expand_inc (temp, GEN_INT (d - 1));
3674   emit_label (label);
3675   return expand_shift (RSHIFT_EXPR, mode, temp, logd, NULL_RTX, 0);
3676 }
3677 \f
3678 /* Emit the code to divide OP0 by OP1, putting the result in TARGET
3679    if that is convenient, and returning where the result is.
3680    You may request either the quotient or the remainder as the result;
3681    specify REM_FLAG nonzero to get the remainder.
3682
3683    CODE is the expression code for which kind of division this is;
3684    it controls how rounding is done.  MODE is the machine mode to use.
3685    UNSIGNEDP nonzero means do unsigned division.  */
3686
3687 /* ??? For CEIL_MOD_EXPR, can compute incorrect remainder with ANDI
3688    and then correct it by or'ing in missing high bits
3689    if result of ANDI is nonzero.
3690    For ROUND_MOD_EXPR, can use ANDI and then sign-extend the result.
3691    This could optimize to a bfexts instruction.
3692    But C doesn't use these operations, so their optimizations are
3693    left for later.  */
3694 /* ??? For modulo, we don't actually need the highpart of the first product,
3695    the low part will do nicely.  And for small divisors, the second multiply
3696    can also be a low-part only multiply or even be completely left out.
3697    E.g. to calculate the remainder of a division by 3 with a 32 bit
3698    multiply, multiply with 0x55555556 and extract the upper two bits;
3699    the result is exact for inputs up to 0x1fffffff.
3700    The input range can be reduced by using cross-sum rules.
3701    For odd divisors >= 3, the following table gives right shift counts
3702    so that if a number is shifted by an integer multiple of the given
3703    amount, the remainder stays the same:
3704    2, 4, 3, 6, 10, 12, 4, 8, 18, 6, 11, 20, 18, 0, 5, 10, 12, 0, 12, 20,
3705    14, 12, 23, 21, 8, 0, 20, 18, 0, 0, 6, 12, 0, 22, 0, 18, 20, 30, 0, 0,
3706    0, 8, 0, 11, 12, 10, 36, 0, 30, 0, 0, 12, 0, 0, 0, 0, 44, 12, 24, 0,
3707    20, 0, 7, 14, 0, 18, 36, 0, 0, 46, 60, 0, 42, 0, 15, 24, 20, 0, 0, 33,
3708    0, 20, 0, 0, 18, 0, 60, 0, 0, 0, 0, 0, 40, 18, 0, 0, 12
3709
3710    Cross-sum rules for even numbers can be derived by leaving as many bits
3711    to the right alone as the divisor has zeros to the right.
3712    E.g. if x is an unsigned 32 bit number:
3713    (x mod 12) == (((x & 1023) + ((x >> 8) & ~3)) * 0x15555558 >> 2 * 3) >> 28
3714    */
3715
3716 rtx
3717 expand_divmod (int rem_flag, enum tree_code code, enum machine_mode mode,
3718                rtx op0, rtx op1, rtx target, int unsignedp)
3719 {
3720   enum machine_mode compute_mode;
3721   rtx tquotient;
3722   rtx quotient = 0, remainder = 0;
3723   rtx last;
3724   int size;
3725   rtx insn, set;
3726   optab optab1, optab2;
3727   int op1_is_constant, op1_is_pow2 = 0;
3728   int max_cost, extra_cost;
3729   static HOST_WIDE_INT last_div_const = 0;
3730   static HOST_WIDE_INT ext_op1;
3731   bool speed = optimize_insn_for_speed_p ();
3732
3733   op1_is_constant = CONST_INT_P (op1);
3734   if (op1_is_constant)
3735     {
3736       ext_op1 = INTVAL (op1);
3737       if (unsignedp)
3738         ext_op1 &= GET_MODE_MASK (mode);
3739       op1_is_pow2 = ((EXACT_POWER_OF_2_OR_ZERO_P (ext_op1)
3740                      || (! unsignedp && EXACT_POWER_OF_2_OR_ZERO_P (-ext_op1))));
3741     }
3742
3743   /*
3744      This is the structure of expand_divmod:
3745
3746      First comes code to fix up the operands so we can perform the operations
3747      correctly and efficiently.
3748
3749      Second comes a switch statement with code specific for each rounding mode.
3750      For some special operands this code emits all RTL for the desired
3751      operation, for other cases, it generates only a quotient and stores it in
3752      QUOTIENT.  The case for trunc division/remainder might leave quotient = 0,
3753      to indicate that it has not done anything.
3754
3755      Last comes code that finishes the operation.  If QUOTIENT is set and
3756      REM_FLAG is set, the remainder is computed as OP0 - QUOTIENT * OP1.  If
3757      QUOTIENT is not set, it is computed using trunc rounding.
3758
3759      We try to generate special code for division and remainder when OP1 is a
3760      constant.  If |OP1| = 2**n we can use shifts and some other fast
3761      operations.  For other values of OP1, we compute a carefully selected
3762      fixed-point approximation m = 1/OP1, and generate code that multiplies OP0
3763      by m.
3764
3765      In all cases but EXACT_DIV_EXPR, this multiplication requires the upper
3766      half of the product.  Different strategies for generating the product are
3767      implemented in expand_mult_highpart.
3768
3769      If what we actually want is the remainder, we generate that by another
3770      by-constant multiplication and a subtraction.  */
3771
3772   /* We shouldn't be called with OP1 == const1_rtx, but some of the
3773      code below will malfunction if we are, so check here and handle
3774      the special case if so.  */
3775   if (op1 == const1_rtx)
3776     return rem_flag ? const0_rtx : op0;
3777
3778     /* When dividing by -1, we could get an overflow.
3779      negv_optab can handle overflows.  */
3780   if (! unsignedp && op1 == constm1_rtx)
3781     {
3782       if (rem_flag)
3783         return const0_rtx;
3784       return expand_unop (mode, flag_trapv && GET_MODE_CLASS(mode) == MODE_INT
3785                           ? negv_optab : neg_optab, op0, target, 0);
3786     }
3787
3788   if (target
3789       /* Don't use the function value register as a target
3790          since we have to read it as well as write it,
3791          and function-inlining gets confused by this.  */
3792       && ((REG_P (target) && REG_FUNCTION_VALUE_P (target))
3793           /* Don't clobber an operand while doing a multi-step calculation.  */
3794           || ((rem_flag || op1_is_constant)
3795               && (reg_mentioned_p (target, op0)
3796                   || (MEM_P (op0) && MEM_P (target))))
3797           || reg_mentioned_p (target, op1)
3798           || (MEM_P (op1) && MEM_P (target))))
3799     target = 0;
3800
3801   /* Get the mode in which to perform this computation.  Normally it will
3802      be MODE, but sometimes we can't do the desired operation in MODE.
3803      If so, pick a wider mode in which we can do the operation.  Convert
3804      to that mode at the start to avoid repeated conversions.
3805
3806      First see what operations we need.  These depend on the expression
3807      we are evaluating.  (We assume that divxx3 insns exist under the
3808      same conditions that modxx3 insns and that these insns don't normally
3809      fail.  If these assumptions are not correct, we may generate less
3810      efficient code in some cases.)
3811
3812      Then see if we find a mode in which we can open-code that operation
3813      (either a division, modulus, or shift).  Finally, check for the smallest
3814      mode for which we can do the operation with a library call.  */
3815
3816   /* We might want to refine this now that we have division-by-constant
3817      optimization.  Since expand_mult_highpart tries so many variants, it is
3818      not straightforward to generalize this.  Maybe we should make an array
3819      of possible modes in init_expmed?  Save this for GCC 2.7.  */
3820
3821   optab1 = ((op1_is_pow2 && op1 != const0_rtx)
3822             ? (unsignedp ? lshr_optab : ashr_optab)
3823             : (unsignedp ? udiv_optab : sdiv_optab));
3824   optab2 = ((op1_is_pow2 && op1 != const0_rtx)
3825             ? optab1
3826             : (unsignedp ? udivmod_optab : sdivmod_optab));
3827
3828   for (compute_mode = mode; compute_mode != VOIDmode;
3829        compute_mode = GET_MODE_WIDER_MODE (compute_mode))
3830     if (optab_handler (optab1, compute_mode) != CODE_FOR_nothing
3831         || optab_handler (optab2, compute_mode) != CODE_FOR_nothing)
3832       break;
3833
3834   if (compute_mode == VOIDmode)
3835     for (compute_mode = mode; compute_mode != VOIDmode;
3836          compute_mode = GET_MODE_WIDER_MODE (compute_mode))
3837       if (optab_libfunc (optab1, compute_mode)
3838           || optab_libfunc (optab2, compute_mode))
3839         break;
3840
3841   /* If we still couldn't find a mode, use MODE, but expand_binop will
3842      probably die.  */
3843   if (compute_mode == VOIDmode)
3844     compute_mode = mode;
3845
3846   if (target && GET_MODE (target) == compute_mode)
3847     tquotient = target;
3848   else
3849     tquotient = gen_reg_rtx (compute_mode);
3850
3851   size = GET_MODE_BITSIZE (compute_mode);
3852 #if 0
3853   /* It should be possible to restrict the precision to GET_MODE_BITSIZE
3854      (mode), and thereby get better code when OP1 is a constant.  Do that
3855      later.  It will require going over all usages of SIZE below.  */
3856   size = GET_MODE_BITSIZE (mode);
3857 #endif
3858
3859   /* Only deduct something for a REM if the last divide done was
3860      for a different constant.   Then set the constant of the last
3861      divide.  */
3862   max_cost = unsignedp ? udiv_cost[speed][compute_mode] : sdiv_cost[speed][compute_mode];
3863   if (rem_flag && ! (last_div_const != 0 && op1_is_constant
3864                      && INTVAL (op1) == last_div_const))
3865     max_cost -= mul_cost[speed][compute_mode] + add_cost[speed][compute_mode];
3866
3867   last_div_const = ! rem_flag && op1_is_constant ? INTVAL (op1) : 0;
3868
3869   /* Now convert to the best mode to use.  */
3870   if (compute_mode != mode)
3871     {
3872       op0 = convert_modes (compute_mode, mode, op0, unsignedp);
3873       op1 = convert_modes (compute_mode, mode, op1, unsignedp);
3874
3875       /* convert_modes may have placed op1 into a register, so we
3876          must recompute the following.  */
3877       op1_is_constant = CONST_INT_P (op1);
3878       op1_is_pow2 = (op1_is_constant
3879                      && ((EXACT_POWER_OF_2_OR_ZERO_P (INTVAL (op1))
3880                           || (! unsignedp
3881                               && EXACT_POWER_OF_2_OR_ZERO_P (-INTVAL (op1)))))) ;
3882     }
3883
3884   /* If one of the operands is a volatile MEM, copy it into a register.  */
3885
3886   if (MEM_P (op0) && MEM_VOLATILE_P (op0))
3887     op0 = force_reg (compute_mode, op0);
3888   if (MEM_P (op1) && MEM_VOLATILE_P (op1))
3889     op1 = force_reg (compute_mode, op1);
3890
3891   /* If we need the remainder or if OP1 is constant, we need to
3892      put OP0 in a register in case it has any queued subexpressions.  */
3893   if (rem_flag || op1_is_constant)
3894     op0 = force_reg (compute_mode, op0);
3895
3896   last = get_last_insn ();
3897
3898   /* Promote floor rounding to trunc rounding for unsigned operations.  */
3899   if (unsignedp)
3900     {
3901       if (code == FLOOR_DIV_EXPR)
3902         code = TRUNC_DIV_EXPR;
3903       if (code == FLOOR_MOD_EXPR)
3904         code = TRUNC_MOD_EXPR;
3905       if (code == EXACT_DIV_EXPR && op1_is_pow2)
3906         code = TRUNC_DIV_EXPR;
3907     }
3908
3909   if (op1 != const0_rtx)
3910     switch (code)
3911       {
3912       case TRUNC_MOD_EXPR:
3913       case TRUNC_DIV_EXPR:
3914         if (op1_is_constant)
3915           {
3916             if (unsignedp)
3917               {
3918                 unsigned HOST_WIDE_INT mh;
3919                 int pre_shift, post_shift;
3920                 int dummy;
3921                 rtx ml;
3922                 unsigned HOST_WIDE_INT d = (INTVAL (op1)
3923                                             & GET_MODE_MASK (compute_mode));
3924
3925                 if (EXACT_POWER_OF_2_OR_ZERO_P (d))
3926                   {
3927                     pre_shift = floor_log2 (d);
3928                     if (rem_flag)
3929                       {
3930                         remainder
3931                           = expand_binop (compute_mode, and_optab, op0,
3932                                           GEN_INT (((HOST_WIDE_INT) 1 << pre_shift) - 1),
3933                                           remainder, 1,
3934                                           OPTAB_LIB_WIDEN);
3935                         if (remainder)
3936                           return gen_lowpart (mode, remainder);
3937                       }
3938                     quotient = expand_shift (RSHIFT_EXPR, compute_mode, op0,
3939                                              pre_shift, tquotient, 1);
3940                   }
3941                 else if (size <= HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
3942                   {
3943                     if (d >= ((unsigned HOST_WIDE_INT) 1 << (size - 1)))
3944                       {
3945                         /* Most significant bit of divisor is set; emit an scc
3946                            insn.  */
3947                         quotient = emit_store_flag_force (tquotient, GEU, op0, op1,
3948                                                           compute_mode, 1, 1);
3949                       }
3950                     else
3951                       {
3952                         /* Find a suitable multiplier and right shift count
3953                            instead of multiplying with D.  */
3954
3955                         mh = choose_multiplier (d, size, size,
3956                                                 &ml, &post_shift, &dummy);
3957
3958                         /* If the suggested multiplier is more than SIZE bits,
3959                            we can do better for even divisors, using an
3960                            initial right shift.  */
3961                         if (mh != 0 && (d & 1) == 0)
3962                           {
3963                             pre_shift = floor_log2 (d & -d);
3964                             mh = choose_multiplier (d >> pre_shift, size,
3965                                                     size - pre_shift,
3966                                                     &ml, &post_shift, &dummy);
3967                             gcc_assert (!mh);
3968                           }
3969                         else
3970                           pre_shift = 0;
3971
3972                         if (mh != 0)
3973                           {
3974                             rtx t1, t2, t3, t4;
3975
3976                             if (post_shift - 1 >= BITS_PER_WORD)
3977                               goto fail1;
3978
3979                             extra_cost
3980                               = (shift_cost[speed][compute_mode][post_shift - 1]
3981                                  + shift_cost[speed][compute_mode][1]
3982                                  + 2 * add_cost[speed][compute_mode]);
3983                             t1 = expand_mult_highpart (compute_mode, op0, ml,
3984                                                        NULL_RTX, 1,
3985                                                        max_cost - extra_cost);
3986                             if (t1 == 0)
3987                               goto fail1;
3988                             t2 = force_operand (gen_rtx_MINUS (compute_mode,
3989                                                                op0, t1),
3990                                                 NULL_RTX);
3991                             t3 = expand_shift (RSHIFT_EXPR, compute_mode,
3992                                                t2, 1, NULL_RTX, 1);
3993                             t4 = force_operand (gen_rtx_PLUS (compute_mode,
3994                                                               t1, t3),
3995                                                 NULL_RTX);
3996                             quotient = expand_shift
3997                               (RSHIFT_EXPR, compute_mode, t4,
3998                                post_shift - 1, tquotient, 1);
3999                           }
4000                         else
4001                           {
4002                             rtx t1, t2;
4003
4004                             if (pre_shift >= BITS_PER_WORD
4005                                 || post_shift >= BITS_PER_WORD)
4006                               goto fail1;
4007
4008                             t1 = expand_shift
4009                               (RSHIFT_EXPR, compute_mode, op0,
4010                                pre_shift, NULL_RTX, 1);
4011                             extra_cost
4012                               = (shift_cost[speed][compute_mode][pre_shift]
4013                                  + shift_cost[speed][compute_mode][post_shift]);
4014                             t2 = expand_mult_highpart (compute_mode, t1, ml,
4015                                                        NULL_RTX, 1,
4016                                                        max_cost - extra_cost);
4017                             if (t2 == 0)
4018                               goto fail1;
4019                             quotient = expand_shift
4020                               (RSHIFT_EXPR, compute_mode, t2,
4021                                post_shift, tquotient, 1);
4022                           }
4023                       }
4024                   }
4025                 else            /* Too wide mode to use tricky code */
4026                   break;
4027
4028                 insn = get_last_insn ();
4029                 if (insn != last
4030                     && (set = single_set (insn)) != 0
4031                     && SET_DEST (set) == quotient)
4032                   set_unique_reg_note (insn,
4033                                        REG_EQUAL,
4034                                        gen_rtx_UDIV (compute_mode, op0, op1));
4035               }
4036             else                /* TRUNC_DIV, signed */
4037               {
4038                 unsigned HOST_WIDE_INT ml;
4039                 int lgup, post_shift;
4040                 rtx mlr;
4041                 HOST_WIDE_INT d = INTVAL (op1);
4042                 unsigned HOST_WIDE_INT abs_d;
4043
4044                 /* Since d might be INT_MIN, we have to cast to
4045                    unsigned HOST_WIDE_INT before negating to avoid
4046                    undefined signed overflow.  */
4047                 abs_d = (d >= 0
4048                          ? (unsigned HOST_WIDE_INT) d
4049                          : - (unsigned HOST_WIDE_INT) d);
4050
4051                 /* n rem d = n rem -d */
4052                 if (rem_flag && d < 0)
4053                   {
4054                     d = abs_d;
4055                     op1 = gen_int_mode (abs_d, compute_mode);
4056                   }
4057
4058                 if (d == 1)
4059                   quotient = op0;
4060                 else if (d == -1)
4061                   quotient = expand_unop (compute_mode, neg_optab, op0,
4062                                           tquotient, 0);
4063                 else if (HOST_BITS_PER_WIDE_INT >= size
4064                          && abs_d == (unsigned HOST_WIDE_INT) 1 << (size - 1))
4065                   {
4066                     /* This case is not handled correctly below.  */
4067                     quotient = emit_store_flag (tquotient, EQ, op0, op1,
4068                                                 compute_mode, 1, 1);
4069                     if (quotient == 0)
4070                       goto fail1;
4071                   }
4072                 else if (EXACT_POWER_OF_2_OR_ZERO_P (d)
4073                          && (rem_flag ? smod_pow2_cheap[speed][compute_mode]
4074                                       : sdiv_pow2_cheap[speed][compute_mode])
4075                          /* We assume that cheap metric is true if the
4076                             optab has an expander for this mode.  */
4077                          && ((optab_handler ((rem_flag ? smod_optab
4078                                               : sdiv_optab),
4079                                              compute_mode)
4080                               != CODE_FOR_nothing)
4081                              || (optab_handler (sdivmod_optab,
4082                                                 compute_mode)
4083                                  != CODE_FOR_nothing)))
4084                   ;
4085                 else if (EXACT_POWER_OF_2_OR_ZERO_P (abs_d))
4086                   {
4087                     if (rem_flag)
4088                       {
4089                         remainder = expand_smod_pow2 (compute_mode, op0, d);
4090                         if (remainder)
4091                           return gen_lowpart (mode, remainder);
4092                       }
4093
4094                     if (sdiv_pow2_cheap[speed][compute_mode]
4095                         && ((optab_handler (sdiv_optab, compute_mode)
4096                              != CODE_FOR_nothing)
4097                             || (optab_handler (sdivmod_optab, compute_mode)
4098                                 != CODE_FOR_nothing)))
4099                       quotient = expand_divmod (0, TRUNC_DIV_EXPR,
4100                                                 compute_mode, op0,
4101                                                 gen_int_mode (abs_d,
4102                                                               compute_mode),
4103                                                 NULL_RTX, 0);
4104                     else
4105                       quotient = expand_sdiv_pow2 (compute_mode, op0, abs_d);
4106
4107                     /* We have computed OP0 / abs(OP1).  If OP1 is negative,
4108                        negate the quotient.  */
4109                     if (d < 0)
4110                       {
4111                         insn = get_last_insn ();
4112                         if (insn != last
4113                             && (set = single_set (insn)) != 0
4114                             && SET_DEST (set) == quotient
4115                             && abs_d < ((unsigned HOST_WIDE_INT) 1
4116                                         << (HOST_BITS_PER_WIDE_INT - 1)))
4117                           set_unique_reg_note (insn,
4118                                                REG_EQUAL,
4119                                                gen_rtx_DIV (compute_mode,
4120                                                             op0,
4121                                                             GEN_INT
4122                                                             (trunc_int_for_mode
4123                                                              (abs_d,
4124                                                               compute_mode))));
4125
4126                         quotient = expand_unop (compute_mode, neg_optab,
4127                                                 quotient, quotient, 0);
4128                       }
4129                   }
4130                 else if (size <= HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
4131                   {
4132                     choose_multiplier (abs_d, size, size - 1,
4133                                        &mlr, &post_shift, &lgup);
4134                     ml = (unsigned HOST_WIDE_INT) INTVAL (mlr);
4135                     if (ml < (unsigned HOST_WIDE_INT) 1 << (size - 1))
4136                       {
4137                         rtx t1, t2, t3;
4138
4139                         if (post_shift >= BITS_PER_WORD
4140                             || size - 1 >= BITS_PER_WORD)
4141                           goto fail1;
4142
4143                         extra_cost = (shift_cost[speed][compute_mode][post_shift]
4144                                       + shift_cost[speed][compute_mode][size - 1]
4145                                       + add_cost[speed][compute_mode]);
4146                         t1 = expand_mult_highpart (compute_mode, op0, mlr,
4147                                                    NULL_RTX, 0,
4148                                                    max_cost - extra_cost);
4149                         if (t1 == 0)
4150                           goto fail1;
4151                         t2 = expand_shift
4152                           (RSHIFT_EXPR, compute_mode, t1,
4153                            post_shift, NULL_RTX, 0);
4154                         t3 = expand_shift
4155                           (RSHIFT_EXPR, compute_mode, op0,
4156                            size - 1, NULL_RTX, 0);
4157                         if (d < 0)
4158                           quotient
4159                             = force_operand (gen_rtx_MINUS (compute_mode,
4160                                                             t3, t2),
4161                                              tquotient);
4162                         else
4163                           quotient
4164                             = force_operand (gen_rtx_MINUS (compute_mode,
4165                                                             t2, t3),
4166                                              tquotient);
4167                       }
4168                     else
4169                       {
4170                         rtx t1, t2, t3, t4;
4171
4172                         if (post_shift >= BITS_PER_WORD
4173                             || size - 1 >= BITS_PER_WORD)
4174                           goto fail1;
4175
4176                         ml |= (~(unsigned HOST_WIDE_INT) 0) << (size - 1);
4177                         mlr = gen_int_mode (ml, compute_mode);
4178                         extra_cost = (shift_cost[speed][compute_mode][post_shift]
4179                                       + shift_cost[speed][compute_mode][size - 1]
4180                                       + 2 * add_cost[speed][compute_mode]);
4181                         t1 = expand_mult_highpart (compute_mode, op0, mlr,
4182                                                    NULL_RTX, 0,
4183                                                    max_cost - extra_cost);
4184                         if (t1 == 0)
4185                           goto fail1;
4186                         t2 = force_operand (gen_rtx_PLUS (compute_mode,
4187                                                           t1, op0),
4188                                             NULL_RTX);
4189                         t3 = expand_shift
4190                           (RSHIFT_EXPR, compute_mode, t2,
4191                            post_shift, NULL_RTX, 0);
4192                         t4 = expand_shift
4193                           (RSHIFT_EXPR, compute_mode, op0,
4194                            size - 1, NULL_RTX, 0);
4195                         if (d < 0)
4196                           quotient
4197                             = force_operand (gen_rtx_MINUS (compute_mode,
4198                                                             t4, t3),
4199                                              tquotient);
4200                         else
4201                           quotient
4202                             = force_operand (gen_rtx_MINUS (compute_mode,
4203                                                             t3, t4),
4204                                              tquotient);
4205                       }
4206                   }
4207                 else            /* Too wide mode to use tricky code */
4208                   break;
4209
4210                 insn = get_last_insn ();
4211                 if (insn != last
4212                     && (set = single_set (insn)) != 0
4213                     && SET_DEST (set) == quotient)
4214                   set_unique_reg_note (insn,
4215                                        REG_EQUAL,
4216                                        gen_rtx_DIV (compute_mode, op0, op1));
4217               }
4218             break;
4219           }
4220       fail1:
4221         delete_insns_since (last);
4222         break;
4223
4224       case FLOOR_DIV_EXPR:
4225       case FLOOR_MOD_EXPR:
4226       /* We will come here only for signed operations.  */
4227         if (op1_is_constant && HOST_BITS_PER_WIDE_INT >= size)
4228           {
4229             unsigned HOST_WIDE_INT mh;
4230             int pre_shift, lgup, post_shift;
4231             HOST_WIDE_INT d = INTVAL (op1);
4232             rtx ml;
4233
4234             if (d > 0)
4235               {
4236                 /* We could just as easily deal with negative constants here,
4237                    but it does not seem worth the trouble for GCC 2.6.  */
4238                 if (EXACT_POWER_OF_2_OR_ZERO_P (d))
4239                   {
4240                     pre_shift = floor_log2 (d);
4241                     if (rem_flag)
4242                       {
4243                         remainder = expand_binop (compute_mode, and_optab, op0,
4244                                                   GEN_INT (((HOST_WIDE_INT) 1 << pre_shift) - 1),
4245                                                   remainder, 0, OPTAB_LIB_WIDEN);
4246                         if (remainder)
4247                           return gen_lowpart (mode, remainder);
4248                       }
4249                     quotient = expand_shift
4250                       (RSHIFT_EXPR, compute_mode, op0,
4251                        pre_shift, tquotient, 0);
4252                   }
4253                 else
4254                   {
4255                     rtx t1, t2, t3, t4;
4256
4257                     mh = choose_multiplier (d, size, size - 1,
4258                                             &ml, &post_shift, &lgup);
4259                     gcc_assert (!mh);
4260
4261                     if (post_shift < BITS_PER_WORD
4262                         && size - 1 < BITS_PER_WORD)
4263                       {
4264                         t1 = expand_shift
4265                           (RSHIFT_EXPR, compute_mode, op0,
4266                            size - 1, NULL_RTX, 0);
4267                         t2 = expand_binop (compute_mode, xor_optab, op0, t1,
4268                                            NULL_RTX, 0, OPTAB_WIDEN);
4269                         extra_cost = (shift_cost[speed][compute_mode][post_shift]
4270                                       + shift_cost[speed][compute_mode][size - 1]
4271                                       + 2 * add_cost[speed][compute_mode]);
4272                         t3 = expand_mult_highpart (compute_mode, t2, ml,
4273                                                    NULL_RTX, 1,
4274                                                    max_cost - extra_cost);
4275                         if (t3 != 0)
4276                           {
4277                             t4 = expand_shift
4278                               (RSHIFT_EXPR, compute_mode, t3,
4279                                post_shift, NULL_RTX, 1);
4280                             quotient = expand_binop (compute_mode, xor_optab,
4281                                                      t4, t1, tquotient, 0,
4282                                                      OPTAB_WIDEN);
4283                           }
4284                       }
4285                   }
4286               }
4287             else
4288               {
4289                 rtx nsign, t1, t2, t3, t4;
4290                 t1 = force_operand (gen_rtx_PLUS (compute_mode,
4291                                                   op0, constm1_rtx), NULL_RTX);
4292                 t2 = expand_binop (compute_mode, ior_optab, op0, t1, NULL_RTX,
4293                                    0, OPTAB_WIDEN);
4294                 nsign = expand_shift
4295                   (RSHIFT_EXPR, compute_mode, t2,
4296                    size - 1, NULL_RTX, 0);
4297                 t3 = force_operand (gen_rtx_MINUS (compute_mode, t1, nsign),
4298                                     NULL_RTX);
4299                 t4 = expand_divmod (0, TRUNC_DIV_EXPR, compute_mode, t3, op1,
4300                                     NULL_RTX, 0);
4301                 if (t4)
4302                   {
4303                     rtx t5;
4304                     t5 = expand_unop (compute_mode, one_cmpl_optab, nsign,
4305                                       NULL_RTX, 0);
4306                     quotient = force_operand (gen_rtx_PLUS (compute_mode,
4307                                                             t4, t5),
4308                                               tquotient);
4309                   }
4310               }
4311           }
4312
4313         if (quotient != 0)
4314           break;
4315         delete_insns_since (last);
4316
4317         /* Try using an instruction that produces both the quotient and
4318            remainder, using truncation.  We can easily compensate the quotient
4319            or remainder to get floor rounding, once we have the remainder.
4320            Notice that we compute also the final remainder value here,
4321            and return the result right away.  */
4322         if (target == 0 || GET_MODE (target) != compute_mode)
4323           target = gen_reg_rtx (compute_mode);
4324
4325         if (rem_flag)
4326           {
4327             remainder
4328               = REG_P (target) ? target : gen_reg_rtx (compute_mode);
4329             quotient = gen_reg_rtx (compute_mode);
4330           }
4331         else
4332           {
4333             quotient
4334               = REG_P (target) ? target : gen_reg_rtx (compute_mode);
4335             remainder = gen_reg_rtx (compute_mode);
4336           }
4337
4338         if (expand_twoval_binop (sdivmod_optab, op0, op1,
4339                                  quotient, remainder, 0))
4340           {
4341             /* This could be computed with a branch-less sequence.
4342                Save that for later.  */
4343             rtx tem;
4344             rtx label = gen_label_rtx ();
4345             do_cmp_and_jump (remainder, const0_rtx, EQ, compute_mode, label);
4346             tem = expand_binop (compute_mode, xor_optab, op0, op1,
4347                                 NULL_RTX, 0, OPTAB_WIDEN);
4348             do_cmp_and_jump (tem, const0_rtx, GE, compute_mode, label);
4349             expand_dec (quotient, const1_rtx);
4350             expand_inc (remainder, op1);
4351             emit_label (label);
4352             return gen_lowpart (mode, rem_flag ? remainder : quotient);
4353           }
4354
4355         /* No luck with division elimination or divmod.  Have to do it
4356            by conditionally adjusting op0 *and* the result.  */
4357         {
4358           rtx label1, label2, label3, label4, label5;
4359           rtx adjusted_op0;
4360           rtx tem;
4361
4362           quotient = gen_reg_rtx (compute_mode);
4363           adjusted_op0 = copy_to_mode_reg (compute_mode, op0);
4364           label1 = gen_label_rtx ();
4365           label2 = gen_label_rtx ();
4366           label3 = gen_label_rtx ();
4367           label4 = gen_label_rtx ();
4368           label5 = gen_label_rtx ();
4369           do_cmp_and_jump (op1, const0_rtx, LT, compute_mode, label2);
4370           do_cmp_and_jump (adjusted_op0, const0_rtx, LT, compute_mode, label1);
4371           tem = expand_binop (compute_mode, sdiv_optab, adjusted_op0, op1,
4372                               quotient, 0, OPTAB_LIB_WIDEN);
4373           if (tem != quotient)
4374             emit_move_insn (quotient, tem);
4375           emit_jump_insn (gen_jump (label5));
4376           emit_barrier ();
4377           emit_label (label1);
4378           expand_inc (adjusted_op0, const1_rtx);
4379           emit_jump_insn (gen_jump (label4));
4380           emit_barrier ();
4381           emit_label (label2);
4382           do_cmp_and_jump (adjusted_op0, const0_rtx, GT, compute_mode, label3);
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 (label3);
4390           expand_dec (adjusted_op0, const1_rtx);
4391           emit_label (label4);
4392           tem = expand_binop (compute_mode, sdiv_optab, adjusted_op0, op1,
4393                               quotient, 0, OPTAB_LIB_WIDEN);
4394           if (tem != quotient)
4395             emit_move_insn (quotient, tem);
4396           expand_dec (quotient, const1_rtx);
4397           emit_label (label5);
4398         }
4399         break;
4400
4401       case CEIL_DIV_EXPR:
4402       case CEIL_MOD_EXPR:
4403         if (unsignedp)
4404           {
4405             if (op1_is_constant && EXACT_POWER_OF_2_OR_ZERO_P (INTVAL (op1)))
4406               {
4407                 rtx t1, t2, t3;
4408                 unsigned HOST_WIDE_INT d = INTVAL (op1);
4409                 t1 = expand_shift (RSHIFT_EXPR, compute_mode, op0,
4410                                    floor_log2 (d), tquotient, 1);
4411                 t2 = expand_binop (compute_mode, and_optab, op0,
4412                                    GEN_INT (d - 1),
4413                                    NULL_RTX, 1, OPTAB_LIB_WIDEN);
4414                 t3 = gen_reg_rtx (compute_mode);
4415                 t3 = emit_store_flag (t3, NE, t2, const0_rtx,
4416                                       compute_mode, 1, 1);
4417                 if (t3 == 0)
4418                   {
4419                     rtx lab;
4420                     lab = gen_label_rtx ();
4421                     do_cmp_and_jump (t2, const0_rtx, EQ, compute_mode, lab);
4422                     expand_inc (t1, const1_rtx);
4423                     emit_label (lab);
4424                     quotient = t1;
4425                   }
4426                 else
4427                   quotient = force_operand (gen_rtx_PLUS (compute_mode,
4428                                                           t1, t3),
4429                                             tquotient);
4430                 break;
4431               }
4432
4433             /* Try using an instruction that produces both the quotient and
4434                remainder, using truncation.  We can easily compensate the
4435                quotient or remainder to get ceiling rounding, once we have the
4436                remainder.  Notice that we compute also the final remainder
4437                value here, and return the result right away.  */
4438             if (target == 0 || GET_MODE (target) != compute_mode)
4439               target = gen_reg_rtx (compute_mode);
4440
4441             if (rem_flag)
4442               {
4443                 remainder = (REG_P (target)
4444                              ? target : gen_reg_rtx (compute_mode));
4445                 quotient = gen_reg_rtx (compute_mode);
4446               }
4447             else
4448               {
4449                 quotient = (REG_P (target)
4450                             ? target : gen_reg_rtx (compute_mode));
4451                 remainder = gen_reg_rtx (compute_mode);
4452               }
4453
4454             if (expand_twoval_binop (udivmod_optab, op0, op1, quotient,
4455                                      remainder, 1))
4456               {
4457                 /* This could be computed with a branch-less sequence.
4458                    Save that for later.  */
4459                 rtx label = gen_label_rtx ();
4460                 do_cmp_and_jump (remainder, const0_rtx, EQ,
4461                                  compute_mode, label);
4462                 expand_inc (quotient, const1_rtx);
4463                 expand_dec (remainder, op1);
4464                 emit_label (label);
4465                 return gen_lowpart (mode, rem_flag ? remainder : quotient);
4466               }
4467
4468             /* No luck with division elimination or divmod.  Have to do it
4469                by conditionally adjusting op0 *and* the result.  */
4470             {
4471               rtx label1, label2;
4472               rtx adjusted_op0, tem;
4473
4474               quotient = gen_reg_rtx (compute_mode);
4475               adjusted_op0 = copy_to_mode_reg (compute_mode, op0);
4476               label1 = gen_label_rtx ();
4477               label2 = gen_label_rtx ();
4478               do_cmp_and_jump (adjusted_op0, const0_rtx, NE,
4479                                compute_mode, label1);
4480               emit_move_insn  (quotient, const0_rtx);
4481               emit_jump_insn (gen_jump (label2));
4482               emit_barrier ();
4483               emit_label (label1);
4484               expand_dec (adjusted_op0, const1_rtx);
4485               tem = expand_binop (compute_mode, udiv_optab, adjusted_op0, op1,
4486                                   quotient, 1, OPTAB_LIB_WIDEN);
4487               if (tem != quotient)
4488                 emit_move_insn (quotient, tem);
4489               expand_inc (quotient, const1_rtx);
4490               emit_label (label2);
4491             }
4492           }
4493         else /* signed */
4494           {
4495             if (op1_is_constant && EXACT_POWER_OF_2_OR_ZERO_P (INTVAL (op1))
4496                 && INTVAL (op1) >= 0)
4497               {
4498                 /* This is extremely similar to the code for the unsigned case
4499                    above.  For 2.7 we should merge these variants, but for
4500                    2.6.1 I don't want to touch the code for unsigned since that
4501                    get used in C.  The signed case will only be used by other
4502                    languages (Ada).  */
4503
4504                 rtx t1, t2, t3;
4505                 unsigned HOST_WIDE_INT d = INTVAL (op1);
4506                 t1 = expand_shift (RSHIFT_EXPR, compute_mode, op0,
4507                                    floor_log2 (d), tquotient, 0);
4508                 t2 = expand_binop (compute_mode, and_optab, op0,
4509                                    GEN_INT (d - 1),
4510                                    NULL_RTX, 1, OPTAB_LIB_WIDEN);
4511                 t3 = gen_reg_rtx (compute_mode);
4512                 t3 = emit_store_flag (t3, NE, t2, const0_rtx,
4513                                       compute_mode, 1, 1);
4514                 if (t3 == 0)
4515                   {
4516                     rtx lab;
4517                     lab = gen_label_rtx ();
4518                     do_cmp_and_jump (t2, const0_rtx, EQ, compute_mode, lab);
4519                     expand_inc (t1, const1_rtx);
4520                     emit_label (lab);
4521                     quotient = t1;
4522                   }
4523                 else
4524                   quotient = force_operand (gen_rtx_PLUS (compute_mode,
4525                                                           t1, t3),
4526                                             tquotient);
4527                 break;
4528               }
4529
4530             /* Try using an instruction that produces both the quotient and
4531                remainder, using truncation.  We can easily compensate the
4532                quotient or remainder to get ceiling rounding, once we have the
4533                remainder.  Notice that we compute also the final remainder
4534                value here, and return the result right away.  */
4535             if (target == 0 || GET_MODE (target) != compute_mode)
4536               target = gen_reg_rtx (compute_mode);
4537             if (rem_flag)
4538               {
4539                 remainder= (REG_P (target)
4540                             ? target : gen_reg_rtx (compute_mode));
4541                 quotient = gen_reg_rtx (compute_mode);
4542               }
4543             else
4544               {
4545                 quotient = (REG_P (target)
4546                             ? target : gen_reg_rtx (compute_mode));
4547                 remainder = gen_reg_rtx (compute_mode);
4548               }
4549
4550             if (expand_twoval_binop (sdivmod_optab, op0, op1, quotient,
4551                                      remainder, 0))
4552               {
4553                 /* This could be computed with a branch-less sequence.
4554                    Save that for later.  */
4555                 rtx tem;
4556                 rtx label = gen_label_rtx ();
4557                 do_cmp_and_jump (remainder, const0_rtx, EQ,
4558                                  compute_mode, label);
4559                 tem = expand_binop (compute_mode, xor_optab, op0, op1,
4560                                     NULL_RTX, 0, OPTAB_WIDEN);
4561                 do_cmp_and_jump (tem, const0_rtx, LT, compute_mode, label);
4562                 expand_inc (quotient, const1_rtx);
4563                 expand_dec (remainder, op1);
4564                 emit_label (label);
4565                 return gen_lowpart (mode, rem_flag ? remainder : quotient);
4566               }
4567
4568             /* No luck with division elimination or divmod.  Have to do it
4569                by conditionally adjusting op0 *and* the result.  */
4570             {
4571               rtx label1, label2, label3, label4, label5;
4572               rtx adjusted_op0;
4573               rtx tem;
4574
4575               quotient = gen_reg_rtx (compute_mode);
4576               adjusted_op0 = copy_to_mode_reg (compute_mode, op0);
4577               label1 = gen_label_rtx ();
4578               label2 = gen_label_rtx ();
4579               label3 = gen_label_rtx ();
4580               label4 = gen_label_rtx ();
4581               label5 = gen_label_rtx ();
4582               do_cmp_and_jump (op1, const0_rtx, LT, compute_mode, label2);
4583               do_cmp_and_jump (adjusted_op0, const0_rtx, GT,
4584                                compute_mode, label1);
4585               tem = expand_binop (compute_mode, sdiv_optab, adjusted_op0, op1,
4586                                   quotient, 0, OPTAB_LIB_WIDEN);
4587               if (tem != quotient)
4588                 emit_move_insn (quotient, tem);
4589               emit_jump_insn (gen_jump (label5));
4590               emit_barrier ();
4591               emit_label (label1);
4592               expand_dec (adjusted_op0, const1_rtx);
4593               emit_jump_insn (gen_jump (label4));
4594               emit_barrier ();
4595               emit_label (label2);
4596               do_cmp_and_jump (adjusted_op0, const0_rtx, LT,
4597                                compute_mode, label3);
4598               tem = expand_binop (compute_mode, sdiv_optab, adjusted_op0, op1,
4599                                   quotient, 0, OPTAB_LIB_WIDEN);
4600               if (tem != quotient)
4601                 emit_move_insn (quotient, tem);
4602               emit_jump_insn (gen_jump (label5));
4603               emit_barrier ();
4604               emit_label (label3);
4605               expand_inc (adjusted_op0, const1_rtx);
4606               emit_label (label4);
4607               tem = expand_binop (compute_mode, sdiv_optab, adjusted_op0, op1,
4608                                   quotient, 0, OPTAB_LIB_WIDEN);
4609               if (tem != quotient)
4610                 emit_move_insn (quotient, tem);
4611               expand_inc (quotient, const1_rtx);
4612               emit_label (label5);
4613             }
4614           }
4615         break;
4616
4617       case EXACT_DIV_EXPR:
4618         if (op1_is_constant && HOST_BITS_PER_WIDE_INT >= size)
4619           {
4620             HOST_WIDE_INT d = INTVAL (op1);
4621             unsigned HOST_WIDE_INT ml;
4622             int pre_shift;
4623             rtx t1;
4624
4625             pre_shift = floor_log2 (d & -d);
4626             ml = invert_mod2n (d >> pre_shift, size);
4627             t1 = expand_shift (RSHIFT_EXPR, compute_mode, op0,
4628                                pre_shift, NULL_RTX, unsignedp);
4629             quotient = expand_mult (compute_mode, t1,
4630                                     gen_int_mode (ml, compute_mode),
4631                                     NULL_RTX, 1);
4632
4633             insn = get_last_insn ();
4634             set_unique_reg_note (insn,
4635                                  REG_EQUAL,
4636                                  gen_rtx_fmt_ee (unsignedp ? UDIV : DIV,
4637                                                  compute_mode,
4638                                                  op0, op1));
4639           }
4640         break;
4641
4642       case ROUND_DIV_EXPR:
4643       case ROUND_MOD_EXPR:
4644         if (unsignedp)
4645           {
4646             rtx tem;
4647             rtx label;
4648             label = gen_label_rtx ();
4649             quotient = gen_reg_rtx (compute_mode);
4650             remainder = gen_reg_rtx (compute_mode);
4651             if (expand_twoval_binop (udivmod_optab, op0, op1, quotient, remainder, 1) == 0)
4652               {
4653                 rtx tem;
4654                 quotient = expand_binop (compute_mode, udiv_optab, op0, op1,
4655                                          quotient, 1, OPTAB_LIB_WIDEN);
4656                 tem = expand_mult (compute_mode, quotient, op1, NULL_RTX, 1);
4657                 remainder = expand_binop (compute_mode, sub_optab, op0, tem,
4658                                           remainder, 1, OPTAB_LIB_WIDEN);
4659               }
4660             tem = plus_constant (op1, -1);
4661             tem = expand_shift (RSHIFT_EXPR, compute_mode, tem, 1, NULL_RTX, 1);
4662             do_cmp_and_jump (remainder, tem, LEU, compute_mode, label);
4663             expand_inc (quotient, const1_rtx);
4664             expand_dec (remainder, op1);
4665             emit_label (label);
4666           }
4667         else
4668           {
4669             rtx abs_rem, abs_op1, tem, mask;
4670             rtx label;
4671             label = gen_label_rtx ();
4672             quotient = gen_reg_rtx (compute_mode);
4673             remainder = gen_reg_rtx (compute_mode);
4674             if (expand_twoval_binop (sdivmod_optab, op0, op1, quotient, remainder, 0) == 0)
4675               {
4676                 rtx tem;
4677                 quotient = expand_binop (compute_mode, sdiv_optab, op0, op1,
4678                                          quotient, 0, OPTAB_LIB_WIDEN);
4679                 tem = expand_mult (compute_mode, quotient, op1, NULL_RTX, 0);
4680                 remainder = expand_binop (compute_mode, sub_optab, op0, tem,
4681                                           remainder, 0, OPTAB_LIB_WIDEN);
4682               }
4683             abs_rem = expand_abs (compute_mode, remainder, NULL_RTX, 1, 0);
4684             abs_op1 = expand_abs (compute_mode, op1, NULL_RTX, 1, 0);
4685             tem = expand_shift (LSHIFT_EXPR, compute_mode, abs_rem,
4686                                 1, NULL_RTX, 1);
4687             do_cmp_and_jump (tem, abs_op1, LTU, compute_mode, label);
4688             tem = expand_binop (compute_mode, xor_optab, op0, op1,
4689                                 NULL_RTX, 0, OPTAB_WIDEN);
4690             mask = expand_shift (RSHIFT_EXPR, compute_mode, tem,
4691                                  size - 1, NULL_RTX, 0);
4692             tem = expand_binop (compute_mode, xor_optab, mask, const1_rtx,
4693                                 NULL_RTX, 0, OPTAB_WIDEN);
4694             tem = expand_binop (compute_mode, sub_optab, tem, mask,
4695                                 NULL_RTX, 0, OPTAB_WIDEN);
4696             expand_inc (quotient, tem);
4697             tem = expand_binop (compute_mode, xor_optab, mask, op1,
4698                                 NULL_RTX, 0, OPTAB_WIDEN);
4699             tem = expand_binop (compute_mode, sub_optab, tem, mask,
4700                                 NULL_RTX, 0, OPTAB_WIDEN);
4701             expand_dec (remainder, tem);
4702             emit_label (label);
4703           }
4704         return gen_lowpart (mode, rem_flag ? remainder : quotient);
4705
4706       default:
4707         gcc_unreachable ();
4708       }
4709
4710   if (quotient == 0)
4711     {
4712       if (target && GET_MODE (target) != compute_mode)
4713         target = 0;
4714
4715       if (rem_flag)
4716         {
4717           /* Try to produce the remainder without producing the quotient.
4718              If we seem to have a divmod pattern that does not require widening,
4719              don't try widening here.  We should really have a WIDEN argument
4720              to expand_twoval_binop, since what we'd really like to do here is
4721              1) try a mod insn in compute_mode
4722              2) try a divmod insn in compute_mode
4723              3) try a div insn in compute_mode and multiply-subtract to get
4724                 remainder
4725              4) try the same things with widening allowed.  */
4726           remainder
4727             = sign_expand_binop (compute_mode, umod_optab, smod_optab,
4728                                  op0, op1, target,
4729                                  unsignedp,
4730                                  ((optab_handler (optab2, compute_mode)
4731                                    != CODE_FOR_nothing)
4732                                   ? OPTAB_DIRECT : OPTAB_WIDEN));
4733           if (remainder == 0)
4734             {
4735               /* No luck there.  Can we do remainder and divide at once
4736                  without a library call?  */
4737               remainder = gen_reg_rtx (compute_mode);
4738               if (! expand_twoval_binop ((unsignedp
4739                                           ? udivmod_optab
4740                                           : sdivmod_optab),
4741                                          op0, op1,
4742                                          NULL_RTX, remainder, unsignedp))
4743                 remainder = 0;
4744             }
4745
4746           if (remainder)
4747             return gen_lowpart (mode, remainder);
4748         }
4749
4750       /* Produce the quotient.  Try a quotient insn, but not a library call.
4751          If we have a divmod in this mode, use it in preference to widening
4752          the div (for this test we assume it will not fail). Note that optab2
4753          is set to the one of the two optabs that the call below will use.  */
4754       quotient
4755         = sign_expand_binop (compute_mode, udiv_optab, sdiv_optab,
4756                              op0, op1, rem_flag ? NULL_RTX : target,
4757                              unsignedp,
4758                              ((optab_handler (optab2, compute_mode)
4759                                != CODE_FOR_nothing)
4760                               ? OPTAB_DIRECT : OPTAB_WIDEN));
4761
4762       if (quotient == 0)
4763         {
4764           /* No luck there.  Try a quotient-and-remainder insn,
4765              keeping the quotient alone.  */
4766           quotient = gen_reg_rtx (compute_mode);
4767           if (! expand_twoval_binop (unsignedp ? udivmod_optab : sdivmod_optab,
4768                                      op0, op1,
4769                                      quotient, NULL_RTX, unsignedp))
4770             {
4771               quotient = 0;
4772               if (! rem_flag)
4773                 /* Still no luck.  If we are not computing the remainder,
4774                    use a library call for the quotient.  */
4775                 quotient = sign_expand_binop (compute_mode,
4776                                               udiv_optab, sdiv_optab,
4777                                               op0, op1, target,
4778                                               unsignedp, OPTAB_LIB_WIDEN);
4779             }
4780         }
4781     }
4782
4783   if (rem_flag)
4784     {
4785       if (target && GET_MODE (target) != compute_mode)
4786         target = 0;
4787
4788       if (quotient == 0)
4789         {
4790           /* No divide instruction either.  Use library for remainder.  */
4791           remainder = sign_expand_binop (compute_mode, umod_optab, smod_optab,
4792                                          op0, op1, target,
4793                                          unsignedp, OPTAB_LIB_WIDEN);
4794           /* No remainder function.  Try a quotient-and-remainder
4795              function, keeping the remainder.  */
4796           if (!remainder)
4797             {
4798               remainder = gen_reg_rtx (compute_mode);
4799               if (!expand_twoval_binop_libfunc
4800                   (unsignedp ? udivmod_optab : sdivmod_optab,
4801                    op0, op1,
4802                    NULL_RTX, remainder,
4803                    unsignedp ? UMOD : MOD))
4804                 remainder = NULL_RTX;
4805             }
4806         }
4807       else
4808         {
4809           /* We divided.  Now finish doing X - Y * (X / Y).  */
4810           remainder = expand_mult (compute_mode, quotient, op1,
4811                                    NULL_RTX, unsignedp);
4812           remainder = expand_binop (compute_mode, sub_optab, op0,
4813                                     remainder, target, unsignedp,
4814                                     OPTAB_LIB_WIDEN);
4815         }
4816     }
4817
4818   return gen_lowpart (mode, rem_flag ? remainder : quotient);
4819 }
4820 \f
4821 /* Return a tree node with data type TYPE, describing the value of X.
4822    Usually this is an VAR_DECL, if there is no obvious better choice.
4823    X may be an expression, however we only support those expressions
4824    generated by loop.c.  */
4825
4826 tree
4827 make_tree (tree type, rtx x)
4828 {
4829   tree t;
4830
4831   switch (GET_CODE (x))
4832     {
4833     case CONST_INT:
4834       {
4835         HOST_WIDE_INT hi = 0;
4836
4837         if (INTVAL (x) < 0
4838             && !(TYPE_UNSIGNED (type)
4839                  && (GET_MODE_BITSIZE (TYPE_MODE (type))
4840                      < HOST_BITS_PER_WIDE_INT)))
4841           hi = -1;
4842
4843         t = build_int_cst_wide (type, INTVAL (x), hi);
4844
4845         return t;
4846       }
4847
4848     case CONST_DOUBLE:
4849       if (GET_MODE (x) == VOIDmode)
4850         t = build_int_cst_wide (type,
4851                                 CONST_DOUBLE_LOW (x), CONST_DOUBLE_HIGH (x));
4852       else
4853         {
4854           REAL_VALUE_TYPE d;
4855
4856           REAL_VALUE_FROM_CONST_DOUBLE (d, x);
4857           t = build_real (type, d);
4858         }
4859
4860       return t;
4861
4862     case CONST_VECTOR:
4863       {
4864         int units = CONST_VECTOR_NUNITS (x);
4865         tree itype = TREE_TYPE (type);
4866         tree t = NULL_TREE;
4867         int i;
4868
4869
4870         /* Build a tree with vector elements.  */
4871         for (i = units - 1; i >= 0; --i)
4872           {
4873             rtx elt = CONST_VECTOR_ELT (x, i);
4874             t = tree_cons (NULL_TREE, make_tree (itype, elt), t);
4875           }
4876
4877         return build_vector (type, t);
4878       }
4879
4880     case PLUS:
4881       return fold_build2 (PLUS_EXPR, type, make_tree (type, XEXP (x, 0)),
4882                           make_tree (type, XEXP (x, 1)));
4883
4884     case MINUS:
4885       return fold_build2 (MINUS_EXPR, type, make_tree (type, XEXP (x, 0)),
4886                           make_tree (type, XEXP (x, 1)));
4887
4888     case NEG:
4889       return fold_build1 (NEGATE_EXPR, type, make_tree (type, XEXP (x, 0)));
4890
4891     case MULT:
4892       return fold_build2 (MULT_EXPR, type, make_tree (type, XEXP (x, 0)),
4893                           make_tree (type, XEXP (x, 1)));
4894
4895     case ASHIFT:
4896       return fold_build2 (LSHIFT_EXPR, type, make_tree (type, XEXP (x, 0)),
4897                           make_tree (type, XEXP (x, 1)));
4898
4899     case LSHIFTRT:
4900       t = unsigned_type_for (type);
4901       return fold_convert (type, build2 (RSHIFT_EXPR, t,
4902                                          make_tree (t, XEXP (x, 0)),
4903                                          make_tree (type, XEXP (x, 1))));
4904
4905     case ASHIFTRT:
4906       t = signed_type_for (type);
4907       return fold_convert (type, build2 (RSHIFT_EXPR, t,
4908                                          make_tree (t, XEXP (x, 0)),
4909                                          make_tree (type, XEXP (x, 1))));
4910
4911     case DIV:
4912       if (TREE_CODE (type) != REAL_TYPE)
4913         t = signed_type_for (type);
4914       else
4915         t = type;
4916
4917       return fold_convert (type, build2 (TRUNC_DIV_EXPR, t,
4918                                          make_tree (t, XEXP (x, 0)),
4919                                          make_tree (t, XEXP (x, 1))));
4920     case UDIV:
4921       t = unsigned_type_for (type);
4922       return fold_convert (type, build2 (TRUNC_DIV_EXPR, t,
4923                                          make_tree (t, XEXP (x, 0)),
4924                                          make_tree (t, XEXP (x, 1))));
4925
4926     case SIGN_EXTEND:
4927     case ZERO_EXTEND:
4928       t = lang_hooks.types.type_for_mode (GET_MODE (XEXP (x, 0)),
4929                                           GET_CODE (x) == ZERO_EXTEND);
4930       return fold_convert (type, make_tree (t, XEXP (x, 0)));
4931
4932     case CONST:
4933       return make_tree (type, XEXP (x, 0));
4934
4935     case SYMBOL_REF:
4936       t = SYMBOL_REF_DECL (x);
4937       if (t)
4938         return fold_convert (type, build_fold_addr_expr (t));
4939       /* else fall through.  */
4940
4941     default:
4942       t = build_decl (RTL_LOCATION (x), VAR_DECL, NULL_TREE, type);
4943
4944       /* If TYPE is a POINTER_TYPE, we might need to convert X from
4945          address mode to pointer mode.  */
4946       if (POINTER_TYPE_P (type))
4947         x = convert_memory_address_addr_space
4948               (TYPE_MODE (type), x, TYPE_ADDR_SPACE (TREE_TYPE (type)));
4949
4950       /* Note that we do *not* use SET_DECL_RTL here, because we do not
4951          want set_decl_rtl to go adjusting REG_ATTRS for this temporary.  */
4952       t->decl_with_rtl.rtl = x;
4953
4954       return t;
4955     }
4956 }
4957 \f
4958 /* Compute the logical-and of OP0 and OP1, storing it in TARGET
4959    and returning TARGET.
4960
4961    If TARGET is 0, a pseudo-register or constant is returned.  */
4962
4963 rtx
4964 expand_and (enum machine_mode mode, rtx op0, rtx op1, rtx target)
4965 {
4966   rtx tem = 0;
4967
4968   if (GET_MODE (op0) == VOIDmode && GET_MODE (op1) == VOIDmode)
4969     tem = simplify_binary_operation (AND, mode, op0, op1);
4970   if (tem == 0)
4971     tem = expand_binop (mode, and_optab, op0, op1, target, 0, OPTAB_LIB_WIDEN);
4972
4973   if (target == 0)
4974     target = tem;
4975   else if (tem != target)
4976     emit_move_insn (target, tem);
4977   return target;
4978 }
4979
4980 /* Helper function for emit_store_flag.  */
4981 static rtx
4982 emit_cstore (rtx target, enum insn_code icode, enum rtx_code code,
4983              enum machine_mode mode, enum machine_mode compare_mode,
4984              int unsignedp, rtx x, rtx y, int normalizep,
4985              enum machine_mode target_mode)
4986 {
4987   struct expand_operand ops[4];
4988   rtx op0, last, comparison, subtarget;
4989   enum machine_mode result_mode = insn_data[(int) icode].operand[0].mode;
4990
4991   last = get_last_insn ();
4992   x = prepare_operand (icode, x, 2, mode, compare_mode, unsignedp);
4993   y = prepare_operand (icode, y, 3, mode, compare_mode, unsignedp);
4994   if (!x || !y)
4995     {
4996       delete_insns_since (last);
4997       return NULL_RTX;
4998     }
4999
5000   if (target_mode == VOIDmode)
5001     target_mode = result_mode;
5002   if (!target)
5003     target = gen_reg_rtx (target_mode);
5004
5005   comparison = gen_rtx_fmt_ee (code, result_mode, x, y);
5006
5007   create_output_operand (&ops[0], optimize ? NULL_RTX : target, result_mode);
5008   create_fixed_operand (&ops[1], comparison);
5009   create_fixed_operand (&ops[2], x);
5010   create_fixed_operand (&ops[3], y);
5011   if (!maybe_expand_insn (icode, 4, ops))
5012     {
5013       delete_insns_since (last);
5014       return NULL_RTX;
5015     }
5016   subtarget = ops[0].value;
5017
5018   /* If we are converting to a wider mode, first convert to
5019      TARGET_MODE, then normalize.  This produces better combining
5020      opportunities on machines that have a SIGN_EXTRACT when we are
5021      testing a single bit.  This mostly benefits the 68k.
5022
5023      If STORE_FLAG_VALUE does not have the sign bit set when
5024      interpreted in MODE, we can do this conversion as unsigned, which
5025      is usually more efficient.  */
5026   if (GET_MODE_SIZE (target_mode) > GET_MODE_SIZE (result_mode))
5027     {
5028       convert_move (target, subtarget,
5029                     (GET_MODE_BITSIZE (result_mode) <= HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
5030                     && 0 == (STORE_FLAG_VALUE
5031                              & ((HOST_WIDE_INT) 1
5032                                 << (GET_MODE_BITSIZE (result_mode) -1))));
5033       op0 = target;
5034       result_mode = target_mode;
5035     }
5036   else
5037     op0 = subtarget;
5038
5039   /* If we want to keep subexpressions around, don't reuse our last
5040      target.  */
5041   if (optimize)
5042     subtarget = 0;
5043
5044   /* Now normalize to the proper value in MODE.  Sometimes we don't
5045      have to do anything.  */
5046   if (normalizep == 0 || normalizep == STORE_FLAG_VALUE)
5047     ;
5048   /* STORE_FLAG_VALUE might be the most negative number, so write
5049      the comparison this way to avoid a compiler-time warning.  */
5050   else if (- normalizep == STORE_FLAG_VALUE)
5051     op0 = expand_unop (result_mode, neg_optab, op0, subtarget, 0);
5052
5053   /* We don't want to use STORE_FLAG_VALUE < 0 below since this makes
5054      it hard to use a value of just the sign bit due to ANSI integer
5055      constant typing rules.  */
5056   else if (GET_MODE_BITSIZE (result_mode) <= HOST_BITS_PER_WIDE_INT
5057            && (STORE_FLAG_VALUE
5058                & ((HOST_WIDE_INT) 1 << (GET_MODE_BITSIZE (result_mode) - 1))))
5059     op0 = expand_shift (RSHIFT_EXPR, result_mode, op0,
5060                         GET_MODE_BITSIZE (result_mode) - 1, subtarget,
5061                         normalizep == 1);
5062   else
5063     {
5064       gcc_assert (STORE_FLAG_VALUE & 1);
5065
5066       op0 = expand_and (result_mode, op0, const1_rtx, subtarget);
5067       if (normalizep == -1)
5068         op0 = expand_unop (result_mode, neg_optab, op0, op0, 0);
5069     }
5070
5071   /* If we were converting to a smaller mode, do the conversion now.  */
5072   if (target_mode != result_mode)
5073     {
5074       convert_move (target, op0, 0);
5075       return target;
5076     }
5077   else
5078     return op0;
5079 }
5080
5081
5082 /* A subroutine of emit_store_flag only including "tricks" that do not
5083    need a recursive call.  These are kept separate to avoid infinite
5084    loops.  */
5085
5086 static rtx
5087 emit_store_flag_1 (rtx target, enum rtx_code code, rtx op0, rtx op1,
5088                    enum machine_mode mode, int unsignedp, int normalizep,
5089                    enum machine_mode target_mode)
5090 {
5091   rtx subtarget;
5092   enum insn_code icode;
5093   enum machine_mode compare_mode;
5094   enum mode_class mclass;
5095   enum rtx_code scode;
5096   rtx tem;
5097
5098   if (unsignedp)
5099     code = unsigned_condition (code);
5100   scode = swap_condition (code);
5101
5102   /* If one operand is constant, make it the second one.  Only do this
5103      if the other operand is not constant as well.  */
5104
5105   if (swap_commutative_operands_p (op0, op1))
5106     {
5107       tem = op0;
5108       op0 = op1;
5109       op1 = tem;
5110       code = swap_condition (code);
5111     }
5112
5113   if (mode == VOIDmode)
5114     mode = GET_MODE (op0);
5115
5116   /* For some comparisons with 1 and -1, we can convert this to
5117      comparisons with zero.  This will often produce more opportunities for
5118      store-flag insns.  */
5119
5120   switch (code)
5121     {
5122     case LT:
5123       if (op1 == const1_rtx)
5124         op1 = const0_rtx, code = LE;
5125       break;
5126     case LE:
5127       if (op1 == constm1_rtx)
5128         op1 = const0_rtx, code = LT;
5129       break;
5130     case GE:
5131       if (op1 == const1_rtx)
5132         op1 = const0_rtx, code = GT;
5133       break;
5134     case GT:
5135       if (op1 == constm1_rtx)
5136         op1 = const0_rtx, code = GE;
5137       break;
5138     case GEU:
5139       if (op1 == const1_rtx)
5140         op1 = const0_rtx, code = NE;
5141       break;
5142     case LTU:
5143       if (op1 == const1_rtx)
5144         op1 = const0_rtx, code = EQ;
5145       break;
5146     default:
5147       break;
5148     }
5149
5150   /* If we are comparing a double-word integer with zero or -1, we can
5151      convert the comparison into one involving a single word.  */
5152   if (GET_MODE_BITSIZE (mode) == BITS_PER_WORD * 2
5153       && GET_MODE_CLASS (mode) == MODE_INT
5154       && (!MEM_P (op0) || ! MEM_VOLATILE_P (op0)))
5155     {
5156       if ((code == EQ || code == NE)
5157           && (op1 == const0_rtx || op1 == constm1_rtx))
5158         {
5159           rtx op00, op01;
5160
5161           /* Do a logical OR or AND of the two words and compare the
5162              result.  */
5163           op00 = simplify_gen_subreg (word_mode, op0, mode, 0);
5164           op01 = simplify_gen_subreg (word_mode, op0, mode, UNITS_PER_WORD);
5165           tem = expand_binop (word_mode,
5166                               op1 == const0_rtx ? ior_optab : and_optab,
5167                               op00, op01, NULL_RTX, unsignedp,
5168                               OPTAB_DIRECT);
5169
5170           if (tem != 0)
5171             tem = emit_store_flag (NULL_RTX, code, tem, op1, word_mode,
5172                                    unsignedp, normalizep);
5173         }
5174       else if ((code == LT || code == GE) && op1 == const0_rtx)
5175         {
5176           rtx op0h;
5177
5178           /* If testing the sign bit, can just test on high word.  */
5179           op0h = simplify_gen_subreg (word_mode, op0, mode,
5180                                       subreg_highpart_offset (word_mode,
5181                                                               mode));
5182           tem = emit_store_flag (NULL_RTX, code, op0h, op1, word_mode,
5183                                  unsignedp, normalizep);
5184         }
5185       else
5186         tem = NULL_RTX;
5187
5188       if (tem)
5189         {
5190           if (target_mode == VOIDmode || GET_MODE (tem) == target_mode)
5191             return tem;
5192           if (!target)
5193             target = gen_reg_rtx (target_mode);
5194
5195           convert_move (target, tem,
5196                         0 == ((normalizep ? normalizep : STORE_FLAG_VALUE)
5197                               & ((HOST_WIDE_INT) 1
5198                                  << (GET_MODE_BITSIZE (word_mode) -1))));
5199           return target;
5200         }
5201     }
5202
5203   /* If this is A < 0 or A >= 0, we can do this by taking the ones
5204      complement of A (for GE) and shifting the sign bit to the low bit.  */
5205   if (op1 == const0_rtx && (code == LT || code == GE)
5206       && GET_MODE_CLASS (mode) == MODE_INT
5207       && (normalizep || STORE_FLAG_VALUE == 1
5208           || (GET_MODE_BITSIZE (mode) <= HOST_BITS_PER_WIDE_INT
5209               && ((STORE_FLAG_VALUE & GET_MODE_MASK (mode))
5210                   == ((unsigned HOST_WIDE_INT) 1
5211                       << (GET_MODE_BITSIZE (mode) - 1))))))
5212     {
5213       subtarget = target;
5214
5215       if (!target)
5216         target_mode = mode;
5217
5218       /* If the result is to be wider than OP0, it is best to convert it
5219          first.  If it is to be narrower, it is *incorrect* to convert it
5220          first.  */
5221       else if (GET_MODE_SIZE (target_mode) > GET_MODE_SIZE (mode))
5222         {
5223           op0 = convert_modes (target_mode, mode, op0, 0);
5224           mode = target_mode;
5225         }
5226
5227       if (target_mode != mode)
5228         subtarget = 0;
5229
5230       if (code == GE)
5231         op0 = expand_unop (mode, one_cmpl_optab, op0,
5232                            ((STORE_FLAG_VALUE == 1 || normalizep)
5233                             ? 0 : subtarget), 0);
5234
5235       if (STORE_FLAG_VALUE == 1 || normalizep)
5236         /* If we are supposed to produce a 0/1 value, we want to do
5237            a logical shift from the sign bit to the low-order bit; for
5238            a -1/0 value, we do an arithmetic shift.  */
5239         op0 = expand_shift (RSHIFT_EXPR, mode, op0,
5240                             GET_MODE_BITSIZE (mode) - 1,
5241                             subtarget, normalizep != -1);
5242
5243       if (mode != target_mode)
5244         op0 = convert_modes (target_mode, mode, op0, 0);
5245
5246       return op0;
5247     }
5248
5249   mclass = GET_MODE_CLASS (mode);
5250   for (compare_mode = mode; compare_mode != VOIDmode;
5251        compare_mode = GET_MODE_WIDER_MODE (compare_mode))
5252     {
5253      enum machine_mode optab_mode = mclass == MODE_CC ? CCmode : compare_mode;
5254      icode = optab_handler (cstore_optab, optab_mode);
5255      if (icode != CODE_FOR_nothing)
5256         {
5257           do_pending_stack_adjust ();
5258           tem = emit_cstore (target, icode, code, mode, compare_mode,
5259                              unsignedp, op0, op1, normalizep, target_mode);
5260           if (tem)
5261             return tem;
5262
5263           if (GET_MODE_CLASS (mode) == MODE_FLOAT)
5264             {
5265               tem = emit_cstore (target, icode, scode, mode, compare_mode,
5266                                  unsignedp, op1, op0, normalizep, target_mode);
5267               if (tem)
5268                 return tem;
5269             }
5270           break;
5271         }
5272     }
5273
5274   return 0;
5275 }
5276
5277 /* Emit a store-flags instruction for comparison CODE on OP0 and OP1
5278    and storing in TARGET.  Normally return TARGET.
5279    Return 0 if that cannot be done.
5280
5281    MODE is the mode to use for OP0 and OP1 should they be CONST_INTs.  If
5282    it is VOIDmode, they cannot both be CONST_INT.
5283
5284    UNSIGNEDP is for the case where we have to widen the operands
5285    to perform the operation.  It says to use zero-extension.
5286
5287    NORMALIZEP is 1 if we should convert the result to be either zero
5288    or one.  Normalize is -1 if we should convert the result to be
5289    either zero or -1.  If NORMALIZEP is zero, the result will be left
5290    "raw" out of the scc insn.  */
5291
5292 rtx
5293 emit_store_flag (rtx target, enum rtx_code code, rtx op0, rtx op1,
5294                  enum machine_mode mode, int unsignedp, int normalizep)
5295 {
5296   enum machine_mode target_mode = target ? GET_MODE (target) : VOIDmode;
5297   enum rtx_code rcode;
5298   rtx subtarget;
5299   rtx tem, last, trueval;
5300
5301   tem = emit_store_flag_1 (target, code, op0, op1, mode, unsignedp, normalizep,
5302                            target_mode);
5303   if (tem)
5304     return tem;
5305
5306   /* If we reached here, we can't do this with a scc insn, however there
5307      are some comparisons that can be done in other ways.  Don't do any
5308      of these cases if branches are very cheap.  */
5309   if (BRANCH_COST (optimize_insn_for_speed_p (), false) == 0)
5310     return 0;
5311
5312   /* See what we need to return.  We can only return a 1, -1, or the
5313      sign bit.  */
5314
5315   if (normalizep == 0)
5316     {
5317       if (STORE_FLAG_VALUE == 1 || STORE_FLAG_VALUE == -1)
5318         normalizep = STORE_FLAG_VALUE;
5319
5320       else if (GET_MODE_BITSIZE (mode) <= HOST_BITS_PER_WIDE_INT
5321                && ((STORE_FLAG_VALUE & GET_MODE_MASK (mode))
5322                    == (unsigned HOST_WIDE_INT) 1 << (GET_MODE_BITSIZE (mode) - 1)))
5323         ;
5324       else
5325         return 0;
5326     }
5327
5328   last = get_last_insn ();
5329
5330   /* If optimizing, use different pseudo registers for each insn, instead
5331      of reusing the same pseudo.  This leads to better CSE, but slows
5332      down the compiler, since there are more pseudos */
5333   subtarget = (!optimize
5334                && (target_mode == mode)) ? target : NULL_RTX;
5335   trueval = GEN_INT (normalizep ? normalizep : STORE_FLAG_VALUE);
5336
5337   /* For floating-point comparisons, try the reverse comparison or try
5338      changing the "orderedness" of the comparison.  */
5339   if (GET_MODE_CLASS (mode) == MODE_FLOAT)
5340     {
5341       enum rtx_code first_code;
5342       bool and_them;
5343
5344       rcode = reverse_condition_maybe_unordered (code);
5345       if (can_compare_p (rcode, mode, ccp_store_flag)
5346           && (code == ORDERED || code == UNORDERED
5347               || (! HONOR_NANS (mode) && (code == LTGT || code == UNEQ))
5348               || (! HONOR_SNANS (mode) && (code == EQ || code == NE))))
5349         {
5350           int want_add = ((STORE_FLAG_VALUE == 1 && normalizep == -1)
5351                           || (STORE_FLAG_VALUE == -1 && normalizep == 1));
5352
5353           /* For the reverse comparison, use either an addition or a XOR.  */
5354           if (want_add
5355               && rtx_cost (GEN_INT (normalizep), PLUS,
5356                            optimize_insn_for_speed_p ()) == 0)
5357             {
5358               tem = emit_store_flag_1 (subtarget, rcode, op0, op1, mode, 0,
5359                                        STORE_FLAG_VALUE, target_mode);
5360               if (tem)
5361                 return expand_binop (target_mode, add_optab, tem,
5362                                      GEN_INT (normalizep),
5363                                      target, 0, OPTAB_WIDEN);
5364             }
5365           else if (!want_add
5366                    && rtx_cost (trueval, XOR,
5367                                 optimize_insn_for_speed_p ()) == 0)
5368             {
5369               tem = emit_store_flag_1 (subtarget, rcode, op0, op1, mode, 0,
5370                                        normalizep, target_mode);
5371               if (tem)
5372                 return expand_binop (target_mode, xor_optab, tem, trueval,
5373                                      target, INTVAL (trueval) >= 0, OPTAB_WIDEN);
5374             }
5375         }
5376
5377       delete_insns_since (last);
5378
5379       /* Cannot split ORDERED and UNORDERED, only try the above trick.   */
5380       if (code == ORDERED || code == UNORDERED)
5381         return 0;
5382
5383       and_them = split_comparison (code, mode, &first_code, &code);
5384
5385       /* If there are no NaNs, the first comparison should always fall through.
5386          Effectively change the comparison to the other one.  */
5387       if (!HONOR_NANS (mode))
5388         {
5389           gcc_assert (first_code == (and_them ? ORDERED : UNORDERED));
5390           return emit_store_flag_1 (target, code, op0, op1, mode, 0, normalizep,
5391                                     target_mode);
5392         }
5393
5394 #ifdef HAVE_conditional_move
5395       /* Try using a setcc instruction for ORDERED/UNORDERED, followed by a
5396          conditional move.  */
5397       tem = emit_store_flag_1 (subtarget, first_code, op0, op1, mode, 0,
5398                                normalizep, target_mode);
5399       if (tem == 0)
5400         return 0;
5401
5402       if (and_them)
5403         tem = emit_conditional_move (target, code, op0, op1, mode,
5404                                      tem, const0_rtx, GET_MODE (tem), 0);
5405       else
5406         tem = emit_conditional_move (target, code, op0, op1, mode,
5407                                      trueval, tem, GET_MODE (tem), 0);
5408
5409       if (tem == 0)
5410         delete_insns_since (last);
5411       return tem;
5412 #else
5413       return 0;
5414 #endif
5415     }
5416
5417   /* The remaining tricks only apply to integer comparisons.  */
5418
5419   if (GET_MODE_CLASS (mode) != MODE_INT)
5420     return 0;
5421
5422   /* If this is an equality comparison of integers, we can try to exclusive-or
5423      (or subtract) the two operands and use a recursive call to try the
5424      comparison with zero.  Don't do any of these cases if branches are
5425      very cheap.  */
5426
5427   if ((code == EQ || code == NE) && op1 != const0_rtx)
5428     {
5429       tem = expand_binop (mode, xor_optab, op0, op1, subtarget, 1,
5430                           OPTAB_WIDEN);
5431
5432       if (tem == 0)
5433         tem = expand_binop (mode, sub_optab, op0, op1, subtarget, 1,
5434                             OPTAB_WIDEN);
5435       if (tem != 0)
5436         tem = emit_store_flag (target, code, tem, const0_rtx,
5437                                mode, unsignedp, normalizep);
5438       if (tem != 0)
5439         return tem;
5440
5441       delete_insns_since (last);
5442     }
5443
5444   /* For integer comparisons, try the reverse comparison.  However, for
5445      small X and if we'd have anyway to extend, implementing "X != 0"
5446      as "-(int)X >> 31" is still cheaper than inverting "(int)X == 0".  */
5447   rcode = reverse_condition (code);
5448   if (can_compare_p (rcode, mode, ccp_store_flag)
5449       && ! (optab_handler (cstore_optab, mode) == CODE_FOR_nothing
5450             && code == NE
5451             && GET_MODE_SIZE (mode) < UNITS_PER_WORD
5452             && op1 == const0_rtx))
5453     {
5454       int want_add = ((STORE_FLAG_VALUE == 1 && normalizep == -1)
5455                       || (STORE_FLAG_VALUE == -1 && normalizep == 1));
5456
5457       /* Again, for the reverse comparison, use either an addition or a XOR.  */
5458       if (want_add
5459           && rtx_cost (GEN_INT (normalizep), PLUS,
5460                        optimize_insn_for_speed_p ()) == 0)
5461         {
5462           tem = emit_store_flag_1 (subtarget, rcode, op0, op1, mode, 0,
5463                                    STORE_FLAG_VALUE, target_mode);
5464           if (tem != 0)
5465             tem = expand_binop (target_mode, add_optab, tem,
5466                                 GEN_INT (normalizep), target, 0, OPTAB_WIDEN);
5467         }
5468       else if (!want_add
5469                && rtx_cost (trueval, XOR,
5470                             optimize_insn_for_speed_p ()) == 0)
5471         {
5472           tem = emit_store_flag_1 (subtarget, rcode, op0, op1, mode, 0,
5473                                    normalizep, target_mode);
5474           if (tem != 0)
5475             tem = expand_binop (target_mode, xor_optab, tem, trueval, target,
5476                                 INTVAL (trueval) >= 0, OPTAB_WIDEN);
5477         }
5478
5479       if (tem != 0)
5480         return tem;
5481       delete_insns_since (last);
5482     }
5483
5484   /* Some other cases we can do are EQ, NE, LE, and GT comparisons with
5485      the constant zero.  Reject all other comparisons at this point.  Only
5486      do LE and GT if branches are expensive since they are expensive on
5487      2-operand machines.  */
5488
5489   if (op1 != const0_rtx
5490       || (code != EQ && code != NE
5491           && (BRANCH_COST (optimize_insn_for_speed_p (),
5492                            false) <= 1 || (code != LE && code != GT))))
5493     return 0;
5494
5495   /* Try to put the result of the comparison in the sign bit.  Assume we can't
5496      do the necessary operation below.  */
5497
5498   tem = 0;
5499
5500   /* To see if A <= 0, compute (A | (A - 1)).  A <= 0 iff that result has
5501      the sign bit set.  */
5502
5503   if (code == LE)
5504     {
5505       /* This is destructive, so SUBTARGET can't be OP0.  */
5506       if (rtx_equal_p (subtarget, op0))
5507         subtarget = 0;
5508
5509       tem = expand_binop (mode, sub_optab, op0, const1_rtx, subtarget, 0,
5510                           OPTAB_WIDEN);
5511       if (tem)
5512         tem = expand_binop (mode, ior_optab, op0, tem, subtarget, 0,
5513                             OPTAB_WIDEN);
5514     }
5515
5516   /* To see if A > 0, compute (((signed) A) << BITS) - A, where BITS is the
5517      number of bits in the mode of OP0, minus one.  */
5518
5519   if (code == GT)
5520     {
5521       if (rtx_equal_p (subtarget, op0))
5522         subtarget = 0;
5523
5524       tem = expand_shift (RSHIFT_EXPR, mode, op0,
5525                           GET_MODE_BITSIZE (mode) - 1,
5526                           subtarget, 0);
5527       tem = expand_binop (mode, sub_optab, tem, op0, subtarget, 0,
5528                           OPTAB_WIDEN);
5529     }
5530
5531   if (code == EQ || code == NE)
5532     {
5533       /* For EQ or NE, one way to do the comparison is to apply an operation
5534          that converts the operand into a positive number if it is nonzero
5535          or zero if it was originally zero.  Then, for EQ, we subtract 1 and
5536          for NE we negate.  This puts the result in the sign bit.  Then we
5537          normalize with a shift, if needed.
5538
5539          Two operations that can do the above actions are ABS and FFS, so try
5540          them.  If that doesn't work, and MODE is smaller than a full word,
5541          we can use zero-extension to the wider mode (an unsigned conversion)
5542          as the operation.  */
5543
5544       /* Note that ABS doesn't yield a positive number for INT_MIN, but
5545          that is compensated by the subsequent overflow when subtracting
5546          one / negating.  */
5547
5548       if (optab_handler (abs_optab, mode) != CODE_FOR_nothing)
5549         tem = expand_unop (mode, abs_optab, op0, subtarget, 1);
5550       else if (optab_handler (ffs_optab, mode) != CODE_FOR_nothing)
5551         tem = expand_unop (mode, ffs_optab, op0, subtarget, 1);
5552       else if (GET_MODE_SIZE (mode) < UNITS_PER_WORD)
5553         {
5554           tem = convert_modes (word_mode, mode, op0, 1);
5555           mode = word_mode;
5556         }
5557
5558       if (tem != 0)
5559         {
5560           if (code == EQ)
5561             tem = expand_binop (mode, sub_optab, tem, const1_rtx, subtarget,
5562                                 0, OPTAB_WIDEN);
5563           else
5564             tem = expand_unop (mode, neg_optab, tem, subtarget, 0);
5565         }
5566
5567       /* If we couldn't do it that way, for NE we can "or" the two's complement
5568          of the value with itself.  For EQ, we take the one's complement of
5569          that "or", which is an extra insn, so we only handle EQ if branches
5570          are expensive.  */
5571
5572       if (tem == 0
5573           && (code == NE
5574               || BRANCH_COST (optimize_insn_for_speed_p (),
5575                               false) > 1))
5576         {
5577           if (rtx_equal_p (subtarget, op0))
5578             subtarget = 0;
5579
5580           tem = expand_unop (mode, neg_optab, op0, subtarget, 0);
5581           tem = expand_binop (mode, ior_optab, tem, op0, subtarget, 0,
5582                               OPTAB_WIDEN);
5583
5584           if (tem && code == EQ)
5585             tem = expand_unop (mode, one_cmpl_optab, tem, subtarget, 0);
5586         }
5587     }
5588
5589   if (tem && normalizep)
5590     tem = expand_shift (RSHIFT_EXPR, mode, tem,
5591                         GET_MODE_BITSIZE (mode) - 1,
5592                         subtarget, normalizep == 1);
5593
5594   if (tem)
5595     {
5596       if (!target)
5597         ;
5598       else if (GET_MODE (tem) != target_mode)
5599         {
5600           convert_move (target, tem, 0);
5601           tem = target;
5602         }
5603       else if (!subtarget)
5604         {
5605           emit_move_insn (target, tem);
5606           tem = target;
5607         }
5608     }
5609   else
5610     delete_insns_since (last);
5611
5612   return tem;
5613 }
5614
5615 /* Like emit_store_flag, but always succeeds.  */
5616
5617 rtx
5618 emit_store_flag_force (rtx target, enum rtx_code code, rtx op0, rtx op1,
5619                        enum machine_mode mode, int unsignedp, int normalizep)
5620 {
5621   rtx tem, label;
5622   rtx trueval, falseval;
5623
5624   /* First see if emit_store_flag can do the job.  */
5625   tem = emit_store_flag (target, code, op0, op1, mode, unsignedp, normalizep);
5626   if (tem != 0)
5627     return tem;
5628
5629   if (!target)
5630     target = gen_reg_rtx (word_mode);
5631
5632   /* If this failed, we have to do this with set/compare/jump/set code.
5633      For foo != 0, if foo is in OP0, just replace it with 1 if nonzero.  */
5634   trueval = normalizep ? GEN_INT (normalizep) : const1_rtx;
5635   if (code == NE
5636       && GET_MODE_CLASS (mode) == MODE_INT
5637       && REG_P (target)
5638       && op0 == target
5639       && op1 == const0_rtx)
5640     {
5641       label = gen_label_rtx ();
5642       do_compare_rtx_and_jump (target, const0_rtx, EQ, unsignedp,
5643                                mode, NULL_RTX, NULL_RTX, label, -1);
5644       emit_move_insn (target, trueval);
5645       emit_label (label);
5646       return target;
5647     }
5648
5649   if (!REG_P (target)
5650       || reg_mentioned_p (target, op0) || reg_mentioned_p (target, op1))
5651     target = gen_reg_rtx (GET_MODE (target));
5652
5653   /* Jump in the right direction if the target cannot implement CODE
5654      but can jump on its reverse condition.  */
5655   falseval = const0_rtx;
5656   if (! can_compare_p (code, mode, ccp_jump)
5657       && (! FLOAT_MODE_P (mode)
5658           || code == ORDERED || code == UNORDERED
5659           || (! HONOR_NANS (mode) && (code == LTGT || code == UNEQ))
5660           || (! HONOR_SNANS (mode) && (code == EQ || code == NE))))
5661     {
5662       enum rtx_code rcode;
5663       if (FLOAT_MODE_P (mode))
5664         rcode = reverse_condition_maybe_unordered (code);
5665       else
5666         rcode = reverse_condition (code);
5667
5668       /* Canonicalize to UNORDERED for the libcall.  */
5669       if (can_compare_p (rcode, mode, ccp_jump)
5670           || (code == ORDERED && ! can_compare_p (ORDERED, mode, ccp_jump)))
5671         {
5672           falseval = trueval;
5673           trueval = const0_rtx;
5674           code = rcode;
5675         }
5676     }
5677
5678   emit_move_insn (target, trueval);
5679   label = gen_label_rtx ();
5680   do_compare_rtx_and_jump (op0, op1, code, unsignedp, mode, NULL_RTX,
5681                            NULL_RTX, label, -1);
5682
5683   emit_move_insn (target, falseval);
5684   emit_label (label);
5685
5686   return target;
5687 }
5688 \f
5689 /* Perform possibly multi-word comparison and conditional jump to LABEL
5690    if ARG1 OP ARG2 true where ARG1 and ARG2 are of mode MODE.  This is
5691    now a thin wrapper around do_compare_rtx_and_jump.  */
5692
5693 static void
5694 do_cmp_and_jump (rtx arg1, rtx arg2, enum rtx_code op, enum machine_mode mode,
5695                  rtx label)
5696 {
5697   int unsignedp = (op == LTU || op == LEU || op == GTU || op == GEU);
5698   do_compare_rtx_and_jump (arg1, arg2, op, unsignedp, mode,
5699                            NULL_RTX, NULL_RTX, label, -1);
5700 }