OSDN Git Service

* expmed.c (emit_store_flag_1): New function.
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / expmed.c
1 /* Medium-level subroutines: convert bit-field store and extract
2    and shifts, multiplies and divides to rtl instructions.
3    Copyright (C) 1987, 1988, 1989, 1992, 1993, 1994, 1995, 1996, 1997, 1998,
4    1999, 2000, 2001, 2002, 2003, 2004, 2005, 2006
5    Free Software Foundation, Inc.
6
7 This file is part of GCC.
8
9 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify it under
10 the terms of the GNU General Public License as published by the Free
11 Software Foundation; either version 2, or (at your option) any later
12 version.
13
14 GCC is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY
15 WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
16 FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License
17 for more details.
18
19 You should have received a copy of the GNU General Public License
20 along with GCC; see the file COPYING.  If not, write to the Free
21 Software Foundation, 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA
22 02110-1301, USA.  */
23
24
25 #include "config.h"
26 #include "system.h"
27 #include "coretypes.h"
28 #include "tm.h"
29 #include "toplev.h"
30 #include "rtl.h"
31 #include "tree.h"
32 #include "tm_p.h"
33 #include "flags.h"
34 #include "insn-config.h"
35 #include "expr.h"
36 #include "optabs.h"
37 #include "real.h"
38 #include "recog.h"
39 #include "langhooks.h"
40
41 static void store_fixed_bit_field (rtx, unsigned HOST_WIDE_INT,
42                                    unsigned HOST_WIDE_INT,
43                                    unsigned HOST_WIDE_INT, rtx);
44 static void store_split_bit_field (rtx, unsigned HOST_WIDE_INT,
45                                    unsigned HOST_WIDE_INT, rtx);
46 static rtx extract_fixed_bit_field (enum machine_mode, rtx,
47                                     unsigned HOST_WIDE_INT,
48                                     unsigned HOST_WIDE_INT,
49                                     unsigned HOST_WIDE_INT, rtx, int);
50 static rtx mask_rtx (enum machine_mode, int, int, int);
51 static rtx lshift_value (enum machine_mode, rtx, int, int);
52 static rtx extract_split_bit_field (rtx, unsigned HOST_WIDE_INT,
53                                     unsigned HOST_WIDE_INT, int);
54 static void do_cmp_and_jump (rtx, rtx, enum rtx_code, enum machine_mode, rtx);
55 static rtx expand_smod_pow2 (enum machine_mode, rtx, HOST_WIDE_INT);
56 static rtx expand_sdiv_pow2 (enum machine_mode, rtx, HOST_WIDE_INT);
57
58 /* Test whether a value is zero of a power of two.  */
59 #define EXACT_POWER_OF_2_OR_ZERO_P(x) (((x) & ((x) - 1)) == 0)
60
61 /* Nonzero means divides or modulus operations are relatively cheap for
62    powers of two, so don't use branches; emit the operation instead.
63    Usually, this will mean that the MD file will emit non-branch
64    sequences.  */
65
66 static bool sdiv_pow2_cheap[NUM_MACHINE_MODES];
67 static bool smod_pow2_cheap[NUM_MACHINE_MODES];
68
69 #ifndef SLOW_UNALIGNED_ACCESS
70 #define SLOW_UNALIGNED_ACCESS(MODE, ALIGN) STRICT_ALIGNMENT
71 #endif
72
73 /* For compilers that support multiple targets with different word sizes,
74    MAX_BITS_PER_WORD contains the biggest value of BITS_PER_WORD.  An example
75    is the H8/300(H) compiler.  */
76
77 #ifndef MAX_BITS_PER_WORD
78 #define MAX_BITS_PER_WORD BITS_PER_WORD
79 #endif
80
81 /* Reduce conditional compilation elsewhere.  */
82 #ifndef HAVE_insv
83 #define HAVE_insv       0
84 #define CODE_FOR_insv   CODE_FOR_nothing
85 #define gen_insv(a,b,c,d) NULL_RTX
86 #endif
87 #ifndef HAVE_extv
88 #define HAVE_extv       0
89 #define CODE_FOR_extv   CODE_FOR_nothing
90 #define gen_extv(a,b,c,d) NULL_RTX
91 #endif
92 #ifndef HAVE_extzv
93 #define HAVE_extzv      0
94 #define CODE_FOR_extzv  CODE_FOR_nothing
95 #define gen_extzv(a,b,c,d) NULL_RTX
96 #endif
97
98 /* Cost of various pieces of RTL.  Note that some of these are indexed by
99    shift count and some by mode.  */
100 static int zero_cost;
101 static int add_cost[NUM_MACHINE_MODES];
102 static int neg_cost[NUM_MACHINE_MODES];
103 static int shift_cost[NUM_MACHINE_MODES][MAX_BITS_PER_WORD];
104 static int shiftadd_cost[NUM_MACHINE_MODES][MAX_BITS_PER_WORD];
105 static int shiftsub_cost[NUM_MACHINE_MODES][MAX_BITS_PER_WORD];
106 static int mul_cost[NUM_MACHINE_MODES];
107 static int sdiv_cost[NUM_MACHINE_MODES];
108 static int udiv_cost[NUM_MACHINE_MODES];
109 static int mul_widen_cost[NUM_MACHINE_MODES];
110 static int mul_highpart_cost[NUM_MACHINE_MODES];
111
112 void
113 init_expmed (void)
114 {
115   struct
116   {
117     struct rtx_def reg;         rtunion reg_fld[2];
118     struct rtx_def plus;        rtunion plus_fld1;
119     struct rtx_def neg;
120     struct rtx_def mult;        rtunion mult_fld1;
121     struct rtx_def sdiv;        rtunion sdiv_fld1;
122     struct rtx_def udiv;        rtunion udiv_fld1;
123     struct rtx_def zext;
124     struct rtx_def sdiv_32;     rtunion sdiv_32_fld1;
125     struct rtx_def smod_32;     rtunion smod_32_fld1;
126     struct rtx_def wide_mult;   rtunion wide_mult_fld1;
127     struct rtx_def wide_lshr;   rtunion wide_lshr_fld1;
128     struct rtx_def wide_trunc;
129     struct rtx_def shift;       rtunion shift_fld1;
130     struct rtx_def shift_mult;  rtunion shift_mult_fld1;
131     struct rtx_def shift_add;   rtunion shift_add_fld1;
132     struct rtx_def shift_sub;   rtunion shift_sub_fld1;
133   } all;
134
135   rtx pow2[MAX_BITS_PER_WORD];
136   rtx cint[MAX_BITS_PER_WORD];
137   int m, n;
138   enum machine_mode mode, wider_mode;
139
140   zero_cost = rtx_cost (const0_rtx, 0);
141
142   for (m = 1; m < MAX_BITS_PER_WORD; m++)
143     {
144       pow2[m] = GEN_INT ((HOST_WIDE_INT) 1 << m);
145       cint[m] = GEN_INT (m);
146     }
147
148   memset (&all, 0, sizeof all);
149
150   PUT_CODE (&all.reg, REG);
151   /* Avoid using hard regs in ways which may be unsupported.  */
152   REGNO (&all.reg) = LAST_VIRTUAL_REGISTER + 1;
153
154   PUT_CODE (&all.plus, PLUS);
155   XEXP (&all.plus, 0) = &all.reg;
156   XEXP (&all.plus, 1) = &all.reg;
157
158   PUT_CODE (&all.neg, NEG);
159   XEXP (&all.neg, 0) = &all.reg;
160
161   PUT_CODE (&all.mult, MULT);
162   XEXP (&all.mult, 0) = &all.reg;
163   XEXP (&all.mult, 1) = &all.reg;
164
165   PUT_CODE (&all.sdiv, DIV);
166   XEXP (&all.sdiv, 0) = &all.reg;
167   XEXP (&all.sdiv, 1) = &all.reg;
168
169   PUT_CODE (&all.udiv, UDIV);
170   XEXP (&all.udiv, 0) = &all.reg;
171   XEXP (&all.udiv, 1) = &all.reg;
172
173   PUT_CODE (&all.sdiv_32, DIV);
174   XEXP (&all.sdiv_32, 0) = &all.reg;
175   XEXP (&all.sdiv_32, 1) = 32 < MAX_BITS_PER_WORD ? cint[32] : GEN_INT (32);
176
177   PUT_CODE (&all.smod_32, MOD);
178   XEXP (&all.smod_32, 0) = &all.reg;
179   XEXP (&all.smod_32, 1) = XEXP (&all.sdiv_32, 1);
180
181   PUT_CODE (&all.zext, ZERO_EXTEND);
182   XEXP (&all.zext, 0) = &all.reg;
183
184   PUT_CODE (&all.wide_mult, MULT);
185   XEXP (&all.wide_mult, 0) = &all.zext;
186   XEXP (&all.wide_mult, 1) = &all.zext;
187
188   PUT_CODE (&all.wide_lshr, LSHIFTRT);
189   XEXP (&all.wide_lshr, 0) = &all.wide_mult;
190
191   PUT_CODE (&all.wide_trunc, TRUNCATE);
192   XEXP (&all.wide_trunc, 0) = &all.wide_lshr;
193
194   PUT_CODE (&all.shift, ASHIFT);
195   XEXP (&all.shift, 0) = &all.reg;
196
197   PUT_CODE (&all.shift_mult, MULT);
198   XEXP (&all.shift_mult, 0) = &all.reg;
199
200   PUT_CODE (&all.shift_add, PLUS);
201   XEXP (&all.shift_add, 0) = &all.shift_mult;
202   XEXP (&all.shift_add, 1) = &all.reg;
203
204   PUT_CODE (&all.shift_sub, MINUS);
205   XEXP (&all.shift_sub, 0) = &all.shift_mult;
206   XEXP (&all.shift_sub, 1) = &all.reg;
207
208   for (mode = GET_CLASS_NARROWEST_MODE (MODE_INT);
209        mode != VOIDmode;
210        mode = GET_MODE_WIDER_MODE (mode))
211     {
212       PUT_MODE (&all.reg, mode);
213       PUT_MODE (&all.plus, mode);
214       PUT_MODE (&all.neg, mode);
215       PUT_MODE (&all.mult, mode);
216       PUT_MODE (&all.sdiv, mode);
217       PUT_MODE (&all.udiv, mode);
218       PUT_MODE (&all.sdiv_32, mode);
219       PUT_MODE (&all.smod_32, mode);
220       PUT_MODE (&all.wide_trunc, mode);
221       PUT_MODE (&all.shift, mode);
222       PUT_MODE (&all.shift_mult, mode);
223       PUT_MODE (&all.shift_add, mode);
224       PUT_MODE (&all.shift_sub, mode);
225
226       add_cost[mode] = rtx_cost (&all.plus, SET);
227       neg_cost[mode] = rtx_cost (&all.neg, SET);
228       mul_cost[mode] = rtx_cost (&all.mult, SET);
229       sdiv_cost[mode] = rtx_cost (&all.sdiv, SET);
230       udiv_cost[mode] = rtx_cost (&all.udiv, SET);
231
232       sdiv_pow2_cheap[mode] = (rtx_cost (&all.sdiv_32, SET)
233                                <= 2 * add_cost[mode]);
234       smod_pow2_cheap[mode] = (rtx_cost (&all.smod_32, SET)
235                                <= 4 * add_cost[mode]);
236
237       wider_mode = GET_MODE_WIDER_MODE (mode);
238       if (wider_mode != VOIDmode)
239         {
240           PUT_MODE (&all.zext, wider_mode);
241           PUT_MODE (&all.wide_mult, wider_mode);
242           PUT_MODE (&all.wide_lshr, wider_mode);
243           XEXP (&all.wide_lshr, 1) = GEN_INT (GET_MODE_BITSIZE (mode));
244
245           mul_widen_cost[wider_mode] = rtx_cost (&all.wide_mult, SET);
246           mul_highpart_cost[mode] = rtx_cost (&all.wide_trunc, SET);
247         }
248
249       shift_cost[mode][0] = 0;
250       shiftadd_cost[mode][0] = shiftsub_cost[mode][0] = add_cost[mode];
251
252       n = MIN (MAX_BITS_PER_WORD, GET_MODE_BITSIZE (mode));
253       for (m = 1; m < n; m++)
254         {
255           XEXP (&all.shift, 1) = cint[m];
256           XEXP (&all.shift_mult, 1) = pow2[m];
257
258           shift_cost[mode][m] = rtx_cost (&all.shift, SET);
259           shiftadd_cost[mode][m] = rtx_cost (&all.shift_add, SET);
260           shiftsub_cost[mode][m] = rtx_cost (&all.shift_sub, SET);
261         }
262     }
263 }
264
265 /* Return an rtx representing minus the value of X.
266    MODE is the intended mode of the result,
267    useful if X is a CONST_INT.  */
268
269 rtx
270 negate_rtx (enum machine_mode mode, rtx x)
271 {
272   rtx result = simplify_unary_operation (NEG, mode, x, mode);
273
274   if (result == 0)
275     result = expand_unop (mode, neg_optab, x, NULL_RTX, 0);
276
277   return result;
278 }
279
280 /* Report on the availability of insv/extv/extzv and the desired mode
281    of each of their operands.  Returns MAX_MACHINE_MODE if HAVE_foo
282    is false; else the mode of the specified operand.  If OPNO is -1,
283    all the caller cares about is whether the insn is available.  */
284 enum machine_mode
285 mode_for_extraction (enum extraction_pattern pattern, int opno)
286 {
287   const struct insn_data *data;
288
289   switch (pattern)
290     {
291     case EP_insv:
292       if (HAVE_insv)
293         {
294           data = &insn_data[CODE_FOR_insv];
295           break;
296         }
297       return MAX_MACHINE_MODE;
298
299     case EP_extv:
300       if (HAVE_extv)
301         {
302           data = &insn_data[CODE_FOR_extv];
303           break;
304         }
305       return MAX_MACHINE_MODE;
306
307     case EP_extzv:
308       if (HAVE_extzv)
309         {
310           data = &insn_data[CODE_FOR_extzv];
311           break;
312         }
313       return MAX_MACHINE_MODE;
314
315     default:
316       gcc_unreachable ();
317     }
318
319   if (opno == -1)
320     return VOIDmode;
321
322   /* Everyone who uses this function used to follow it with
323      if (result == VOIDmode) result = word_mode; */
324   if (data->operand[opno].mode == VOIDmode)
325     return word_mode;
326   return data->operand[opno].mode;
327 }
328
329 \f
330 /* Generate code to store value from rtx VALUE
331    into a bit-field within structure STR_RTX
332    containing BITSIZE bits starting at bit BITNUM.
333    FIELDMODE is the machine-mode of the FIELD_DECL node for this field.
334    ALIGN is the alignment that STR_RTX is known to have.
335    TOTAL_SIZE is the size of the structure in bytes, or -1 if varying.  */
336
337 /* ??? Note that there are two different ideas here for how
338    to determine the size to count bits within, for a register.
339    One is BITS_PER_WORD, and the other is the size of operand 3
340    of the insv pattern.
341
342    If operand 3 of the insv pattern is VOIDmode, then we will use BITS_PER_WORD
343    else, we use the mode of operand 3.  */
344
345 rtx
346 store_bit_field (rtx str_rtx, unsigned HOST_WIDE_INT bitsize,
347                  unsigned HOST_WIDE_INT bitnum, enum machine_mode fieldmode,
348                  rtx value)
349 {
350   unsigned int unit
351     = (MEM_P (str_rtx)) ? BITS_PER_UNIT : BITS_PER_WORD;
352   unsigned HOST_WIDE_INT offset, bitpos;
353   rtx op0 = str_rtx;
354   int byte_offset;
355   rtx orig_value;
356
357   enum machine_mode op_mode = mode_for_extraction (EP_insv, 3);
358
359   while (GET_CODE (op0) == SUBREG)
360     {
361       /* The following line once was done only if WORDS_BIG_ENDIAN,
362          but I think that is a mistake.  WORDS_BIG_ENDIAN is
363          meaningful at a much higher level; when structures are copied
364          between memory and regs, the higher-numbered regs
365          always get higher addresses.  */
366       int inner_mode_size = GET_MODE_SIZE (GET_MODE (SUBREG_REG (op0)));
367       int outer_mode_size = GET_MODE_SIZE (GET_MODE (op0));
368       
369       byte_offset = 0;
370
371       /* Paradoxical subregs need special handling on big endian machines.  */
372       if (SUBREG_BYTE (op0) == 0 && inner_mode_size < outer_mode_size)
373         {
374           int difference = inner_mode_size - outer_mode_size;
375
376           if (WORDS_BIG_ENDIAN)
377             byte_offset += (difference / UNITS_PER_WORD) * UNITS_PER_WORD;
378           if (BYTES_BIG_ENDIAN)
379             byte_offset += difference % UNITS_PER_WORD;
380         }
381       else
382         byte_offset = SUBREG_BYTE (op0);
383
384       bitnum += byte_offset * BITS_PER_UNIT;
385       op0 = SUBREG_REG (op0);
386     }
387
388   /* No action is needed if the target is a register and if the field
389      lies completely outside that register.  This can occur if the source
390      code contains an out-of-bounds access to a small array.  */
391   if (REG_P (op0) && bitnum >= GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE (op0)))
392     return value;
393
394   /* Use vec_set patterns for inserting parts of vectors whenever
395      available.  */
396   if (VECTOR_MODE_P (GET_MODE (op0))
397       && !MEM_P (op0)
398       && (vec_set_optab->handlers[GET_MODE (op0)].insn_code
399           != CODE_FOR_nothing)
400       && fieldmode == GET_MODE_INNER (GET_MODE (op0))
401       && bitsize == GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE_INNER (GET_MODE (op0)))
402       && !(bitnum % GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE_INNER (GET_MODE (op0)))))
403     {
404       enum machine_mode outermode = GET_MODE (op0);
405       enum machine_mode innermode = GET_MODE_INNER (outermode);
406       int icode = (int) vec_set_optab->handlers[outermode].insn_code;
407       int pos = bitnum / GET_MODE_BITSIZE (innermode);
408       rtx rtxpos = GEN_INT (pos);
409       rtx src = value;
410       rtx dest = op0;
411       rtx pat, seq;
412       enum machine_mode mode0 = insn_data[icode].operand[0].mode;
413       enum machine_mode mode1 = insn_data[icode].operand[1].mode;
414       enum machine_mode mode2 = insn_data[icode].operand[2].mode;
415
416       start_sequence ();
417
418       if (! (*insn_data[icode].operand[1].predicate) (src, mode1))
419         src = copy_to_mode_reg (mode1, src);
420
421       if (! (*insn_data[icode].operand[2].predicate) (rtxpos, mode2))
422         rtxpos = copy_to_mode_reg (mode1, rtxpos);
423
424       /* We could handle this, but we should always be called with a pseudo
425          for our targets and all insns should take them as outputs.  */
426       gcc_assert ((*insn_data[icode].operand[0].predicate) (dest, mode0)
427                   && (*insn_data[icode].operand[1].predicate) (src, mode1)
428                   && (*insn_data[icode].operand[2].predicate) (rtxpos, mode2));
429       pat = GEN_FCN (icode) (dest, src, rtxpos);
430       seq = get_insns ();
431       end_sequence ();
432       if (pat)
433         {
434           emit_insn (seq);
435           emit_insn (pat);
436           return dest;
437         }
438     }
439
440   /* If the target is a register, overwriting the entire object, or storing
441      a full-word or multi-word field can be done with just a SUBREG.
442
443      If the target is memory, storing any naturally aligned field can be
444      done with a simple store.  For targets that support fast unaligned
445      memory, any naturally sized, unit aligned field can be done directly.  */
446
447   offset = bitnum / unit;
448   bitpos = bitnum % unit;
449   byte_offset = (bitnum % BITS_PER_WORD) / BITS_PER_UNIT
450                 + (offset * UNITS_PER_WORD);
451
452   if (bitpos == 0
453       && bitsize == GET_MODE_BITSIZE (fieldmode)
454       && (!MEM_P (op0)
455           ? ((GET_MODE_SIZE (fieldmode) >= UNITS_PER_WORD
456              || GET_MODE_SIZE (GET_MODE (op0)) == GET_MODE_SIZE (fieldmode))
457              && byte_offset % GET_MODE_SIZE (fieldmode) == 0)
458           : (! SLOW_UNALIGNED_ACCESS (fieldmode, MEM_ALIGN (op0))
459              || (offset * BITS_PER_UNIT % bitsize == 0
460                  && MEM_ALIGN (op0) % GET_MODE_BITSIZE (fieldmode) == 0))))
461     {
462       if (MEM_P (op0))
463         op0 = adjust_address (op0, fieldmode, offset);
464       else if (GET_MODE (op0) != fieldmode)
465         op0 = simplify_gen_subreg (fieldmode, op0, GET_MODE (op0),
466                                    byte_offset);
467       emit_move_insn (op0, value);
468       return value;
469     }
470
471   /* Make sure we are playing with integral modes.  Pun with subregs
472      if we aren't.  This must come after the entire register case above,
473      since that case is valid for any mode.  The following cases are only
474      valid for integral modes.  */
475   {
476     enum machine_mode imode = int_mode_for_mode (GET_MODE (op0));
477     if (imode != GET_MODE (op0))
478       {
479         if (MEM_P (op0))
480           op0 = adjust_address (op0, imode, 0);
481         else
482           {
483             gcc_assert (imode != BLKmode);
484             op0 = gen_lowpart (imode, op0);
485           }
486       }
487   }
488
489   /* We may be accessing data outside the field, which means
490      we can alias adjacent data.  */
491   if (MEM_P (op0))
492     {
493       op0 = shallow_copy_rtx (op0);
494       set_mem_alias_set (op0, 0);
495       set_mem_expr (op0, 0);
496     }
497
498   /* If OP0 is a register, BITPOS must count within a word.
499      But as we have it, it counts within whatever size OP0 now has.
500      On a bigendian machine, these are not the same, so convert.  */
501   if (BYTES_BIG_ENDIAN
502       && !MEM_P (op0)
503       && unit > GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE (op0)))
504     bitpos += unit - GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE (op0));
505
506   /* Storing an lsb-aligned field in a register
507      can be done with a movestrict instruction.  */
508
509   if (!MEM_P (op0)
510       && (BYTES_BIG_ENDIAN ? bitpos + bitsize == unit : bitpos == 0)
511       && bitsize == GET_MODE_BITSIZE (fieldmode)
512       && (movstrict_optab->handlers[fieldmode].insn_code
513           != CODE_FOR_nothing))
514     {
515       int icode = movstrict_optab->handlers[fieldmode].insn_code;
516
517       /* Get appropriate low part of the value being stored.  */
518       if (GET_CODE (value) == CONST_INT || REG_P (value))
519         value = gen_lowpart (fieldmode, value);
520       else if (!(GET_CODE (value) == SYMBOL_REF
521                  || GET_CODE (value) == LABEL_REF
522                  || GET_CODE (value) == CONST))
523         value = convert_to_mode (fieldmode, value, 0);
524
525       if (! (*insn_data[icode].operand[1].predicate) (value, fieldmode))
526         value = copy_to_mode_reg (fieldmode, value);
527
528       if (GET_CODE (op0) == SUBREG)
529         {
530           /* Else we've got some float mode source being extracted into
531              a different float mode destination -- this combination of
532              subregs results in Severe Tire Damage.  */
533           gcc_assert (GET_MODE (SUBREG_REG (op0)) == fieldmode
534                       || GET_MODE_CLASS (fieldmode) == MODE_INT
535                       || GET_MODE_CLASS (fieldmode) == MODE_PARTIAL_INT);
536           op0 = SUBREG_REG (op0);
537         }
538
539       emit_insn (GEN_FCN (icode)
540                  (gen_rtx_SUBREG (fieldmode, op0,
541                                   (bitnum % BITS_PER_WORD) / BITS_PER_UNIT
542                                   + (offset * UNITS_PER_WORD)),
543                                   value));
544
545       return value;
546     }
547
548   /* Handle fields bigger than a word.  */
549
550   if (bitsize > BITS_PER_WORD)
551     {
552       /* Here we transfer the words of the field
553          in the order least significant first.
554          This is because the most significant word is the one which may
555          be less than full.
556          However, only do that if the value is not BLKmode.  */
557
558       unsigned int backwards = WORDS_BIG_ENDIAN && fieldmode != BLKmode;
559       unsigned int nwords = (bitsize + (BITS_PER_WORD - 1)) / BITS_PER_WORD;
560       unsigned int i;
561
562       /* This is the mode we must force value to, so that there will be enough
563          subwords to extract.  Note that fieldmode will often (always?) be
564          VOIDmode, because that is what store_field uses to indicate that this
565          is a bit field, but passing VOIDmode to operand_subword_force
566          is not allowed.  */
567       fieldmode = GET_MODE (value);
568       if (fieldmode == VOIDmode)
569         fieldmode = smallest_mode_for_size (nwords * BITS_PER_WORD, MODE_INT);
570
571       for (i = 0; i < nwords; i++)
572         {
573           /* If I is 0, use the low-order word in both field and target;
574              if I is 1, use the next to lowest word; and so on.  */
575           unsigned int wordnum = (backwards ? nwords - i - 1 : i);
576           unsigned int bit_offset = (backwards
577                                      ? MAX ((int) bitsize - ((int) i + 1)
578                                             * BITS_PER_WORD,
579                                             0)
580                                      : (int) i * BITS_PER_WORD);
581
582           store_bit_field (op0, MIN (BITS_PER_WORD,
583                                      bitsize - i * BITS_PER_WORD),
584                            bitnum + bit_offset, word_mode,
585                            operand_subword_force (value, wordnum, fieldmode));
586         }
587       return value;
588     }
589
590   /* From here on we can assume that the field to be stored in is
591      a full-word (whatever type that is), since it is shorter than a word.  */
592
593   /* OFFSET is the number of words or bytes (UNIT says which)
594      from STR_RTX to the first word or byte containing part of the field.  */
595
596   if (!MEM_P (op0))
597     {
598       if (offset != 0
599           || GET_MODE_SIZE (GET_MODE (op0)) > UNITS_PER_WORD)
600         {
601           if (!REG_P (op0))
602             {
603               /* Since this is a destination (lvalue), we can't copy
604                  it to a pseudo.  We can remove a SUBREG that does not
605                  change the size of the operand.  Such a SUBREG may
606                  have been added above.  */
607               gcc_assert (GET_CODE (op0) == SUBREG
608                           && (GET_MODE_SIZE (GET_MODE (op0))
609                               == GET_MODE_SIZE (GET_MODE (SUBREG_REG (op0)))));
610               op0 = SUBREG_REG (op0);
611             }
612           op0 = gen_rtx_SUBREG (mode_for_size (BITS_PER_WORD, MODE_INT, 0),
613                                 op0, (offset * UNITS_PER_WORD));
614         }
615       offset = 0;
616     }
617
618   /* If VALUE has a floating-point or complex mode, access it as an
619      integer of the corresponding size.  This can occur on a machine
620      with 64 bit registers that uses SFmode for float.  It can also
621      occur for unaligned float or complex fields.  */
622   orig_value = value;
623   if (GET_MODE (value) != VOIDmode
624       && GET_MODE_CLASS (GET_MODE (value)) != MODE_INT
625       && GET_MODE_CLASS (GET_MODE (value)) != MODE_PARTIAL_INT)
626     {
627       value = gen_reg_rtx (int_mode_for_mode (GET_MODE (value)));
628       emit_move_insn (gen_lowpart (GET_MODE (orig_value), value), orig_value);
629     }
630
631   /* Now OFFSET is nonzero only if OP0 is memory
632      and is therefore always measured in bytes.  */
633
634   if (HAVE_insv
635       && GET_MODE (value) != BLKmode
636       && bitsize > 0
637       && GET_MODE_BITSIZE (op_mode) >= bitsize
638       && ! ((REG_P (op0) || GET_CODE (op0) == SUBREG)
639             && (bitsize + bitpos > GET_MODE_BITSIZE (op_mode)))
640       && insn_data[CODE_FOR_insv].operand[1].predicate (GEN_INT (bitsize),
641                                                         VOIDmode))
642     {
643       int xbitpos = bitpos;
644       rtx value1;
645       rtx xop0 = op0;
646       rtx last = get_last_insn ();
647       rtx pat;
648       enum machine_mode maxmode = mode_for_extraction (EP_insv, 3);
649       int save_volatile_ok = volatile_ok;
650
651       volatile_ok = 1;
652
653       /* If this machine's insv can only insert into a register, copy OP0
654          into a register and save it back later.  */
655       if (MEM_P (op0)
656           && ! ((*insn_data[(int) CODE_FOR_insv].operand[0].predicate)
657                 (op0, VOIDmode)))
658         {
659           rtx tempreg;
660           enum machine_mode bestmode;
661
662           /* Get the mode to use for inserting into this field.  If OP0 is
663              BLKmode, get the smallest mode consistent with the alignment. If
664              OP0 is a non-BLKmode object that is no wider than MAXMODE, use its
665              mode. Otherwise, use the smallest mode containing the field.  */
666
667           if (GET_MODE (op0) == BLKmode
668               || GET_MODE_SIZE (GET_MODE (op0)) > GET_MODE_SIZE (maxmode))
669             bestmode
670               = get_best_mode (bitsize, bitnum, MEM_ALIGN (op0), maxmode,
671                                MEM_VOLATILE_P (op0));
672           else
673             bestmode = GET_MODE (op0);
674
675           if (bestmode == VOIDmode
676               || GET_MODE_SIZE (bestmode) < GET_MODE_SIZE (fieldmode)
677               || (SLOW_UNALIGNED_ACCESS (bestmode, MEM_ALIGN (op0))
678                   && GET_MODE_BITSIZE (bestmode) > MEM_ALIGN (op0)))
679             goto insv_loses;
680
681           /* Adjust address to point to the containing unit of that mode.
682              Compute offset as multiple of this unit, counting in bytes.  */
683           unit = GET_MODE_BITSIZE (bestmode);
684           offset = (bitnum / unit) * GET_MODE_SIZE (bestmode);
685           bitpos = bitnum % unit;
686           op0 = adjust_address (op0, bestmode,  offset);
687
688           /* Fetch that unit, store the bitfield in it, then store
689              the unit.  */
690           tempreg = copy_to_reg (op0);
691           store_bit_field (tempreg, bitsize, bitpos, fieldmode, orig_value);
692           emit_move_insn (op0, tempreg);
693           return value;
694         }
695       volatile_ok = save_volatile_ok;
696
697       /* Add OFFSET into OP0's address.  */
698       if (MEM_P (xop0))
699         xop0 = adjust_address (xop0, byte_mode, offset);
700
701       /* If xop0 is a register, we need it in MAXMODE
702          to make it acceptable to the format of insv.  */
703       if (GET_CODE (xop0) == SUBREG)
704         /* We can't just change the mode, because this might clobber op0,
705            and we will need the original value of op0 if insv fails.  */
706         xop0 = gen_rtx_SUBREG (maxmode, SUBREG_REG (xop0), SUBREG_BYTE (xop0));
707       if (REG_P (xop0) && GET_MODE (xop0) != maxmode)
708         xop0 = gen_rtx_SUBREG (maxmode, xop0, 0);
709
710       /* On big-endian machines, we count bits from the most significant.
711          If the bit field insn does not, we must invert.  */
712
713       if (BITS_BIG_ENDIAN != BYTES_BIG_ENDIAN)
714         xbitpos = unit - bitsize - xbitpos;
715
716       /* We have been counting XBITPOS within UNIT.
717          Count instead within the size of the register.  */
718       if (BITS_BIG_ENDIAN && !MEM_P (xop0))
719         xbitpos += GET_MODE_BITSIZE (maxmode) - unit;
720
721       unit = GET_MODE_BITSIZE (maxmode);
722
723       /* Convert VALUE to maxmode (which insv insn wants) in VALUE1.  */
724       value1 = value;
725       if (GET_MODE (value) != maxmode)
726         {
727           if (GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE (value)) >= bitsize)
728             {
729               /* Optimization: Don't bother really extending VALUE
730                  if it has all the bits we will actually use.  However,
731                  if we must narrow it, be sure we do it correctly.  */
732
733               if (GET_MODE_SIZE (GET_MODE (value)) < GET_MODE_SIZE (maxmode))
734                 {
735                   rtx tmp;
736
737                   tmp = simplify_subreg (maxmode, value1, GET_MODE (value), 0);
738                   if (! tmp)
739                     tmp = simplify_gen_subreg (maxmode,
740                                                force_reg (GET_MODE (value),
741                                                           value1),
742                                                GET_MODE (value), 0);
743                   value1 = tmp;
744                 }
745               else
746                 value1 = gen_lowpart (maxmode, value1);
747             }
748           else if (GET_CODE (value) == CONST_INT)
749             value1 = gen_int_mode (INTVAL (value), maxmode);
750           else
751             /* Parse phase is supposed to make VALUE's data type
752                match that of the component reference, which is a type
753                at least as wide as the field; so VALUE should have
754                a mode that corresponds to that type.  */
755             gcc_assert (CONSTANT_P (value));
756         }
757
758       /* If this machine's insv insists on a register,
759          get VALUE1 into a register.  */
760       if (! ((*insn_data[(int) CODE_FOR_insv].operand[3].predicate)
761              (value1, maxmode)))
762         value1 = force_reg (maxmode, value1);
763
764       pat = gen_insv (xop0, GEN_INT (bitsize), GEN_INT (xbitpos), value1);
765       if (pat)
766         emit_insn (pat);
767       else
768         {
769           delete_insns_since (last);
770           store_fixed_bit_field (op0, offset, bitsize, bitpos, value);
771         }
772     }
773   else
774     insv_loses:
775     /* Insv is not available; store using shifts and boolean ops.  */
776     store_fixed_bit_field (op0, offset, bitsize, bitpos, value);
777   return value;
778 }
779 \f
780 /* Use shifts and boolean operations to store VALUE
781    into a bit field of width BITSIZE
782    in a memory location specified by OP0 except offset by OFFSET bytes.
783      (OFFSET must be 0 if OP0 is a register.)
784    The field starts at position BITPOS within the byte.
785     (If OP0 is a register, it may be a full word or a narrower mode,
786      but BITPOS still counts within a full word,
787      which is significant on bigendian machines.)  */
788
789 static void
790 store_fixed_bit_field (rtx op0, unsigned HOST_WIDE_INT offset,
791                        unsigned HOST_WIDE_INT bitsize,
792                        unsigned HOST_WIDE_INT bitpos, rtx value)
793 {
794   enum machine_mode mode;
795   unsigned int total_bits = BITS_PER_WORD;
796   rtx temp;
797   int all_zero = 0;
798   int all_one = 0;
799
800   /* There is a case not handled here:
801      a structure with a known alignment of just a halfword
802      and a field split across two aligned halfwords within the structure.
803      Or likewise a structure with a known alignment of just a byte
804      and a field split across two bytes.
805      Such cases are not supposed to be able to occur.  */
806
807   if (REG_P (op0) || GET_CODE (op0) == SUBREG)
808     {
809       gcc_assert (!offset);
810       /* Special treatment for a bit field split across two registers.  */
811       if (bitsize + bitpos > BITS_PER_WORD)
812         {
813           store_split_bit_field (op0, bitsize, bitpos, value);
814           return;
815         }
816     }
817   else
818     {
819       /* Get the proper mode to use for this field.  We want a mode that
820          includes the entire field.  If such a mode would be larger than
821          a word, we won't be doing the extraction the normal way.
822          We don't want a mode bigger than the destination.  */
823
824       mode = GET_MODE (op0);
825       if (GET_MODE_BITSIZE (mode) == 0
826           || GET_MODE_BITSIZE (mode) > GET_MODE_BITSIZE (word_mode))
827         mode = word_mode;
828       mode = get_best_mode (bitsize, bitpos + offset * BITS_PER_UNIT,
829                             MEM_ALIGN (op0), mode, MEM_VOLATILE_P (op0));
830
831       if (mode == VOIDmode)
832         {
833           /* The only way this should occur is if the field spans word
834              boundaries.  */
835           store_split_bit_field (op0, bitsize, bitpos + offset * BITS_PER_UNIT,
836                                  value);
837           return;
838         }
839
840       total_bits = GET_MODE_BITSIZE (mode);
841
842       /* Make sure bitpos is valid for the chosen mode.  Adjust BITPOS to
843          be in the range 0 to total_bits-1, and put any excess bytes in
844          OFFSET.  */
845       if (bitpos >= total_bits)
846         {
847           offset += (bitpos / total_bits) * (total_bits / BITS_PER_UNIT);
848           bitpos -= ((bitpos / total_bits) * (total_bits / BITS_PER_UNIT)
849                      * BITS_PER_UNIT);
850         }
851
852       /* Get ref to an aligned byte, halfword, or word containing the field.
853          Adjust BITPOS to be position within a word,
854          and OFFSET to be the offset of that word.
855          Then alter OP0 to refer to that word.  */
856       bitpos += (offset % (total_bits / BITS_PER_UNIT)) * BITS_PER_UNIT;
857       offset -= (offset % (total_bits / BITS_PER_UNIT));
858       op0 = adjust_address (op0, mode, offset);
859     }
860
861   mode = GET_MODE (op0);
862
863   /* Now MODE is either some integral mode for a MEM as OP0,
864      or is a full-word for a REG as OP0.  TOTAL_BITS corresponds.
865      The bit field is contained entirely within OP0.
866      BITPOS is the starting bit number within OP0.
867      (OP0's mode may actually be narrower than MODE.)  */
868
869   if (BYTES_BIG_ENDIAN)
870       /* BITPOS is the distance between our msb
871          and that of the containing datum.
872          Convert it to the distance from the lsb.  */
873       bitpos = total_bits - bitsize - bitpos;
874
875   /* Now BITPOS is always the distance between our lsb
876      and that of OP0.  */
877
878   /* Shift VALUE left by BITPOS bits.  If VALUE is not constant,
879      we must first convert its mode to MODE.  */
880
881   if (GET_CODE (value) == CONST_INT)
882     {
883       HOST_WIDE_INT v = INTVAL (value);
884
885       if (bitsize < HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
886         v &= ((HOST_WIDE_INT) 1 << bitsize) - 1;
887
888       if (v == 0)
889         all_zero = 1;
890       else if ((bitsize < HOST_BITS_PER_WIDE_INT
891                 && v == ((HOST_WIDE_INT) 1 << bitsize) - 1)
892                || (bitsize == HOST_BITS_PER_WIDE_INT && v == -1))
893         all_one = 1;
894
895       value = lshift_value (mode, value, bitpos, bitsize);
896     }
897   else
898     {
899       int must_and = (GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE (value)) != bitsize
900                       && bitpos + bitsize != GET_MODE_BITSIZE (mode));
901
902       if (GET_MODE (value) != mode)
903         {
904           if ((REG_P (value) || GET_CODE (value) == SUBREG)
905               && GET_MODE_SIZE (mode) < GET_MODE_SIZE (GET_MODE (value)))
906             value = gen_lowpart (mode, value);
907           else
908             value = convert_to_mode (mode, value, 1);
909         }
910
911       if (must_and)
912         value = expand_binop (mode, and_optab, value,
913                               mask_rtx (mode, 0, bitsize, 0),
914                               NULL_RTX, 1, OPTAB_LIB_WIDEN);
915       if (bitpos > 0)
916         value = expand_shift (LSHIFT_EXPR, mode, value,
917                               build_int_cst (NULL_TREE, bitpos), NULL_RTX, 1);
918     }
919
920   /* Now clear the chosen bits in OP0,
921      except that if VALUE is -1 we need not bother.  */
922   /* We keep the intermediates in registers to allow CSE to combine
923      consecutive bitfield assignments.  */
924
925   temp = force_reg (mode, op0);
926
927   if (! all_one)
928     {
929       temp = expand_binop (mode, and_optab, temp,
930                            mask_rtx (mode, bitpos, bitsize, 1),
931                            NULL_RTX, 1, OPTAB_LIB_WIDEN);
932       temp = force_reg (mode, temp);
933     }
934
935   /* Now logical-or VALUE into OP0, unless it is zero.  */
936
937   if (! all_zero)
938     {
939       temp = expand_binop (mode, ior_optab, temp, value,
940                            NULL_RTX, 1, OPTAB_LIB_WIDEN);
941       temp = force_reg (mode, temp);
942     }
943
944   if (op0 != temp)
945     emit_move_insn (op0, temp);
946 }
947 \f
948 /* Store a bit field that is split across multiple accessible memory objects.
949
950    OP0 is the REG, SUBREG or MEM rtx for the first of the objects.
951    BITSIZE is the field width; BITPOS the position of its first bit
952    (within the word).
953    VALUE is the value to store.
954
955    This does not yet handle fields wider than BITS_PER_WORD.  */
956
957 static void
958 store_split_bit_field (rtx op0, unsigned HOST_WIDE_INT bitsize,
959                        unsigned HOST_WIDE_INT bitpos, rtx value)
960 {
961   unsigned int unit;
962   unsigned int bitsdone = 0;
963
964   /* Make sure UNIT isn't larger than BITS_PER_WORD, we can only handle that
965      much at a time.  */
966   if (REG_P (op0) || GET_CODE (op0) == SUBREG)
967     unit = BITS_PER_WORD;
968   else
969     unit = MIN (MEM_ALIGN (op0), BITS_PER_WORD);
970
971   /* If VALUE is a constant other than a CONST_INT, get it into a register in
972      WORD_MODE.  If we can do this using gen_lowpart_common, do so.  Note
973      that VALUE might be a floating-point constant.  */
974   if (CONSTANT_P (value) && GET_CODE (value) != CONST_INT)
975     {
976       rtx word = gen_lowpart_common (word_mode, value);
977
978       if (word && (value != word))
979         value = word;
980       else
981         value = gen_lowpart_common (word_mode,
982                                     force_reg (GET_MODE (value) != VOIDmode
983                                                ? GET_MODE (value)
984                                                : word_mode, value));
985     }
986
987   while (bitsdone < bitsize)
988     {
989       unsigned HOST_WIDE_INT thissize;
990       rtx part, word;
991       unsigned HOST_WIDE_INT thispos;
992       unsigned HOST_WIDE_INT offset;
993
994       offset = (bitpos + bitsdone) / unit;
995       thispos = (bitpos + bitsdone) % unit;
996
997       /* THISSIZE must not overrun a word boundary.  Otherwise,
998          store_fixed_bit_field will call us again, and we will mutually
999          recurse forever.  */
1000       thissize = MIN (bitsize - bitsdone, BITS_PER_WORD);
1001       thissize = MIN (thissize, unit - thispos);
1002
1003       if (BYTES_BIG_ENDIAN)
1004         {
1005           int total_bits;
1006
1007           /* We must do an endian conversion exactly the same way as it is
1008              done in extract_bit_field, so that the two calls to
1009              extract_fixed_bit_field will have comparable arguments.  */
1010           if (!MEM_P (value) || GET_MODE (value) == BLKmode)
1011             total_bits = BITS_PER_WORD;
1012           else
1013             total_bits = GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE (value));
1014
1015           /* Fetch successively less significant portions.  */
1016           if (GET_CODE (value) == CONST_INT)
1017             part = GEN_INT (((unsigned HOST_WIDE_INT) (INTVAL (value))
1018                              >> (bitsize - bitsdone - thissize))
1019                             & (((HOST_WIDE_INT) 1 << thissize) - 1));
1020           else
1021             /* The args are chosen so that the last part includes the
1022                lsb.  Give extract_bit_field the value it needs (with
1023                endianness compensation) to fetch the piece we want.  */
1024             part = extract_fixed_bit_field (word_mode, value, 0, thissize,
1025                                             total_bits - bitsize + bitsdone,
1026                                             NULL_RTX, 1);
1027         }
1028       else
1029         {
1030           /* Fetch successively more significant portions.  */
1031           if (GET_CODE (value) == CONST_INT)
1032             part = GEN_INT (((unsigned HOST_WIDE_INT) (INTVAL (value))
1033                              >> bitsdone)
1034                             & (((HOST_WIDE_INT) 1 << thissize) - 1));
1035           else
1036             part = extract_fixed_bit_field (word_mode, value, 0, thissize,
1037                                             bitsdone, NULL_RTX, 1);
1038         }
1039
1040       /* If OP0 is a register, then handle OFFSET here.
1041
1042          When handling multiword bitfields, extract_bit_field may pass
1043          down a word_mode SUBREG of a larger REG for a bitfield that actually
1044          crosses a word boundary.  Thus, for a SUBREG, we must find
1045          the current word starting from the base register.  */
1046       if (GET_CODE (op0) == SUBREG)
1047         {
1048           int word_offset = (SUBREG_BYTE (op0) / UNITS_PER_WORD) + offset;
1049           word = operand_subword_force (SUBREG_REG (op0), word_offset,
1050                                         GET_MODE (SUBREG_REG (op0)));
1051           offset = 0;
1052         }
1053       else if (REG_P (op0))
1054         {
1055           word = operand_subword_force (op0, offset, GET_MODE (op0));
1056           offset = 0;
1057         }
1058       else
1059         word = op0;
1060
1061       /* OFFSET is in UNITs, and UNIT is in bits.
1062          store_fixed_bit_field wants offset in bytes.  */
1063       store_fixed_bit_field (word, offset * unit / BITS_PER_UNIT, thissize,
1064                              thispos, part);
1065       bitsdone += thissize;
1066     }
1067 }
1068 \f
1069 /* Generate code to extract a byte-field from STR_RTX
1070    containing BITSIZE bits, starting at BITNUM,
1071    and put it in TARGET if possible (if TARGET is nonzero).
1072    Regardless of TARGET, we return the rtx for where the value is placed.
1073
1074    STR_RTX is the structure containing the byte (a REG or MEM).
1075    UNSIGNEDP is nonzero if this is an unsigned bit field.
1076    MODE is the natural mode of the field value once extracted.
1077    TMODE is the mode the caller would like the value to have;
1078    but the value may be returned with type MODE instead.
1079
1080    TOTAL_SIZE is the size in bytes of the containing structure,
1081    or -1 if varying.
1082
1083    If a TARGET is specified and we can store in it at no extra cost,
1084    we do so, and return TARGET.
1085    Otherwise, we return a REG of mode TMODE or MODE, with TMODE preferred
1086    if they are equally easy.  */
1087
1088 rtx
1089 extract_bit_field (rtx str_rtx, unsigned HOST_WIDE_INT bitsize,
1090                    unsigned HOST_WIDE_INT bitnum, int unsignedp, rtx target,
1091                    enum machine_mode mode, enum machine_mode tmode)
1092 {
1093   unsigned int unit
1094     = (MEM_P (str_rtx)) ? BITS_PER_UNIT : BITS_PER_WORD;
1095   unsigned HOST_WIDE_INT offset, bitpos;
1096   rtx op0 = str_rtx;
1097   rtx spec_target = target;
1098   rtx spec_target_subreg = 0;
1099   enum machine_mode int_mode;
1100   enum machine_mode extv_mode = mode_for_extraction (EP_extv, 0);
1101   enum machine_mode extzv_mode = mode_for_extraction (EP_extzv, 0);
1102   enum machine_mode mode1;
1103   int byte_offset;
1104
1105   if (tmode == VOIDmode)
1106     tmode = mode;
1107
1108   while (GET_CODE (op0) == SUBREG)
1109     {
1110       bitnum += SUBREG_BYTE (op0) * BITS_PER_UNIT;
1111       op0 = SUBREG_REG (op0);
1112     }
1113
1114   /* If we have an out-of-bounds access to a register, just return an
1115      uninitialized register of the required mode.  This can occur if the
1116      source code contains an out-of-bounds access to a small array.  */
1117   if (REG_P (op0) && bitnum >= GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE (op0)))
1118     return gen_reg_rtx (tmode);
1119
1120   if (REG_P (op0)
1121       && mode == GET_MODE (op0)
1122       && bitnum == 0
1123       && bitsize == GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE (op0)))
1124     {
1125       /* We're trying to extract a full register from itself.  */
1126       return op0;
1127     }
1128
1129   /* Use vec_extract patterns for extracting parts of vectors whenever
1130      available.  */
1131   if (VECTOR_MODE_P (GET_MODE (op0))
1132       && !MEM_P (op0)
1133       && (vec_extract_optab->handlers[GET_MODE (op0)].insn_code
1134           != CODE_FOR_nothing)
1135       && ((bitnum + bitsize - 1) / GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE_INNER (GET_MODE (op0)))
1136           == bitnum / GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE_INNER (GET_MODE (op0)))))
1137     {
1138       enum machine_mode outermode = GET_MODE (op0);
1139       enum machine_mode innermode = GET_MODE_INNER (outermode);
1140       int icode = (int) vec_extract_optab->handlers[outermode].insn_code;
1141       unsigned HOST_WIDE_INT pos = bitnum / GET_MODE_BITSIZE (innermode);
1142       rtx rtxpos = GEN_INT (pos);
1143       rtx src = op0;
1144       rtx dest = NULL, pat, seq;
1145       enum machine_mode mode0 = insn_data[icode].operand[0].mode;
1146       enum machine_mode mode1 = insn_data[icode].operand[1].mode;
1147       enum machine_mode mode2 = insn_data[icode].operand[2].mode;
1148
1149       if (innermode == tmode || innermode == mode)
1150         dest = target;
1151
1152       if (!dest)
1153         dest = gen_reg_rtx (innermode);
1154
1155       start_sequence ();
1156
1157       if (! (*insn_data[icode].operand[0].predicate) (dest, mode0))
1158         dest = copy_to_mode_reg (mode0, dest);
1159
1160       if (! (*insn_data[icode].operand[1].predicate) (src, mode1))
1161         src = copy_to_mode_reg (mode1, src);
1162
1163       if (! (*insn_data[icode].operand[2].predicate) (rtxpos, mode2))
1164         rtxpos = copy_to_mode_reg (mode1, rtxpos);
1165
1166       /* We could handle this, but we should always be called with a pseudo
1167          for our targets and all insns should take them as outputs.  */
1168       gcc_assert ((*insn_data[icode].operand[0].predicate) (dest, mode0)
1169                   && (*insn_data[icode].operand[1].predicate) (src, mode1)
1170                   && (*insn_data[icode].operand[2].predicate) (rtxpos, mode2));
1171
1172       pat = GEN_FCN (icode) (dest, src, rtxpos);
1173       seq = get_insns ();
1174       end_sequence ();
1175       if (pat)
1176         {
1177           emit_insn (seq);
1178           emit_insn (pat);
1179           return dest;
1180         }
1181     }
1182
1183   /* Make sure we are playing with integral modes.  Pun with subregs
1184      if we aren't.  */
1185   {
1186     enum machine_mode imode = int_mode_for_mode (GET_MODE (op0));
1187     if (imode != GET_MODE (op0))
1188       {
1189         if (MEM_P (op0))
1190           op0 = adjust_address (op0, imode, 0);
1191         else
1192           {
1193             gcc_assert (imode != BLKmode);
1194             op0 = gen_lowpart (imode, op0);
1195
1196             /* If we got a SUBREG, force it into a register since we
1197                aren't going to be able to do another SUBREG on it.  */
1198             if (GET_CODE (op0) == SUBREG)
1199               op0 = force_reg (imode, op0);
1200           }
1201       }
1202   }
1203
1204   /* We may be accessing data outside the field, which means
1205      we can alias adjacent data.  */
1206   if (MEM_P (op0))
1207     {
1208       op0 = shallow_copy_rtx (op0);
1209       set_mem_alias_set (op0, 0);
1210       set_mem_expr (op0, 0);
1211     }
1212
1213   /* Extraction of a full-word or multi-word value from a structure
1214      in a register or aligned memory can be done with just a SUBREG.
1215      A subword value in the least significant part of a register
1216      can also be extracted with a SUBREG.  For this, we need the
1217      byte offset of the value in op0.  */
1218
1219   bitpos = bitnum % unit;
1220   offset = bitnum / unit;
1221   byte_offset = bitpos / BITS_PER_UNIT + offset * UNITS_PER_WORD;
1222
1223   /* If OP0 is a register, BITPOS must count within a word.
1224      But as we have it, it counts within whatever size OP0 now has.
1225      On a bigendian machine, these are not the same, so convert.  */
1226   if (BYTES_BIG_ENDIAN
1227       && !MEM_P (op0)
1228       && unit > GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE (op0)))
1229     bitpos += unit - GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE (op0));
1230
1231   /* ??? We currently assume TARGET is at least as big as BITSIZE.
1232      If that's wrong, the solution is to test for it and set TARGET to 0
1233      if needed.  */
1234
1235   /* Only scalar integer modes can be converted via subregs.  There is an
1236      additional problem for FP modes here in that they can have a precision
1237      which is different from the size.  mode_for_size uses precision, but
1238      we want a mode based on the size, so we must avoid calling it for FP
1239      modes.  */
1240   mode1  = (SCALAR_INT_MODE_P (tmode)
1241             ? mode_for_size (bitsize, GET_MODE_CLASS (tmode), 0)
1242             : mode);
1243
1244   if (((bitsize >= BITS_PER_WORD && bitsize == GET_MODE_BITSIZE (mode)
1245         && bitpos % BITS_PER_WORD == 0)
1246        || (mode1 != BLKmode
1247            /* ??? The big endian test here is wrong.  This is correct
1248               if the value is in a register, and if mode_for_size is not
1249               the same mode as op0.  This causes us to get unnecessarily
1250               inefficient code from the Thumb port when -mbig-endian.  */
1251            && (BYTES_BIG_ENDIAN
1252                ? bitpos + bitsize == BITS_PER_WORD
1253                : bitpos == 0)))
1254       && ((!MEM_P (op0)
1255            && TRULY_NOOP_TRUNCATION (GET_MODE_BITSIZE (mode),
1256                                      GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE (op0)))
1257            && GET_MODE_SIZE (mode1) != 0
1258            && byte_offset % GET_MODE_SIZE (mode1) == 0)
1259           || (MEM_P (op0)
1260               && (! SLOW_UNALIGNED_ACCESS (mode, MEM_ALIGN (op0))
1261                   || (offset * BITS_PER_UNIT % bitsize == 0
1262                       && MEM_ALIGN (op0) % bitsize == 0)))))
1263     {
1264       if (mode1 != GET_MODE (op0))
1265         {
1266           if (MEM_P (op0))
1267             op0 = adjust_address (op0, mode1, offset);
1268           else
1269             {
1270               rtx sub = simplify_gen_subreg (mode1, op0, GET_MODE (op0),
1271                                              byte_offset);
1272               if (sub == NULL)
1273                 goto no_subreg_mode_swap;
1274               op0 = sub;
1275             }
1276         }
1277       if (mode1 != mode)
1278         return convert_to_mode (tmode, op0, unsignedp);
1279       return op0;
1280     }
1281  no_subreg_mode_swap:
1282
1283   /* Handle fields bigger than a word.  */
1284
1285   if (bitsize > BITS_PER_WORD)
1286     {
1287       /* Here we transfer the words of the field
1288          in the order least significant first.
1289          This is because the most significant word is the one which may
1290          be less than full.  */
1291
1292       unsigned int nwords = (bitsize + (BITS_PER_WORD - 1)) / BITS_PER_WORD;
1293       unsigned int i;
1294
1295       if (target == 0 || !REG_P (target))
1296         target = gen_reg_rtx (mode);
1297
1298       /* Indicate for flow that the entire target reg is being set.  */
1299       emit_insn (gen_rtx_CLOBBER (VOIDmode, target));
1300
1301       for (i = 0; i < nwords; i++)
1302         {
1303           /* If I is 0, use the low-order word in both field and target;
1304              if I is 1, use the next to lowest word; and so on.  */
1305           /* Word number in TARGET to use.  */
1306           unsigned int wordnum
1307             = (WORDS_BIG_ENDIAN
1308                ? GET_MODE_SIZE (GET_MODE (target)) / UNITS_PER_WORD - i - 1
1309                : i);
1310           /* Offset from start of field in OP0.  */
1311           unsigned int bit_offset = (WORDS_BIG_ENDIAN
1312                                      ? MAX (0, ((int) bitsize - ((int) i + 1)
1313                                                 * (int) BITS_PER_WORD))
1314                                      : (int) i * BITS_PER_WORD);
1315           rtx target_part = operand_subword (target, wordnum, 1, VOIDmode);
1316           rtx result_part
1317             = extract_bit_field (op0, MIN (BITS_PER_WORD,
1318                                            bitsize - i * BITS_PER_WORD),
1319                                  bitnum + bit_offset, 1, target_part, mode,
1320                                  word_mode);
1321
1322           gcc_assert (target_part);
1323
1324           if (result_part != target_part)
1325             emit_move_insn (target_part, result_part);
1326         }
1327
1328       if (unsignedp)
1329         {
1330           /* Unless we've filled TARGET, the upper regs in a multi-reg value
1331              need to be zero'd out.  */
1332           if (GET_MODE_SIZE (GET_MODE (target)) > nwords * UNITS_PER_WORD)
1333             {
1334               unsigned int i, total_words;
1335
1336               total_words = GET_MODE_SIZE (GET_MODE (target)) / UNITS_PER_WORD;
1337               for (i = nwords; i < total_words; i++)
1338                 emit_move_insn
1339                   (operand_subword (target,
1340                                     WORDS_BIG_ENDIAN ? total_words - i - 1 : i,
1341                                     1, VOIDmode),
1342                    const0_rtx);
1343             }
1344           return target;
1345         }
1346
1347       /* Signed bit field: sign-extend with two arithmetic shifts.  */
1348       target = expand_shift (LSHIFT_EXPR, mode, target,
1349                              build_int_cst (NULL_TREE,
1350                                             GET_MODE_BITSIZE (mode) - bitsize),
1351                              NULL_RTX, 0);
1352       return expand_shift (RSHIFT_EXPR, mode, target,
1353                            build_int_cst (NULL_TREE,
1354                                           GET_MODE_BITSIZE (mode) - bitsize),
1355                            NULL_RTX, 0);
1356     }
1357
1358   /* From here on we know the desired field is smaller than a word.  */
1359
1360   /* Check if there is a correspondingly-sized integer field, so we can
1361      safely extract it as one size of integer, if necessary; then
1362      truncate or extend to the size that is wanted; then use SUBREGs or
1363      convert_to_mode to get one of the modes we really wanted.  */
1364
1365   int_mode = int_mode_for_mode (tmode);
1366   if (int_mode == BLKmode)
1367     int_mode = int_mode_for_mode (mode);
1368   /* Should probably push op0 out to memory and then do a load.  */
1369   gcc_assert (int_mode != BLKmode);
1370
1371   /* OFFSET is the number of words or bytes (UNIT says which)
1372      from STR_RTX to the first word or byte containing part of the field.  */
1373   if (!MEM_P (op0))
1374     {
1375       if (offset != 0
1376           || GET_MODE_SIZE (GET_MODE (op0)) > UNITS_PER_WORD)
1377         {
1378           if (!REG_P (op0))
1379             op0 = copy_to_reg (op0);
1380           op0 = gen_rtx_SUBREG (mode_for_size (BITS_PER_WORD, MODE_INT, 0),
1381                                 op0, (offset * UNITS_PER_WORD));
1382         }
1383       offset = 0;
1384     }
1385
1386   /* Now OFFSET is nonzero only for memory operands.  */
1387
1388   if (unsignedp)
1389     {
1390       if (HAVE_extzv
1391           && bitsize > 0
1392           && GET_MODE_BITSIZE (extzv_mode) >= bitsize
1393           && ! ((REG_P (op0) || GET_CODE (op0) == SUBREG)
1394                 && (bitsize + bitpos > GET_MODE_BITSIZE (extzv_mode))))
1395         {
1396           unsigned HOST_WIDE_INT xbitpos = bitpos, xoffset = offset;
1397           rtx bitsize_rtx, bitpos_rtx;
1398           rtx last = get_last_insn ();
1399           rtx xop0 = op0;
1400           rtx xtarget = target;
1401           rtx xspec_target = spec_target;
1402           rtx xspec_target_subreg = spec_target_subreg;
1403           rtx pat;
1404           enum machine_mode maxmode = mode_for_extraction (EP_extzv, 0);
1405
1406           if (MEM_P (xop0))
1407             {
1408               int save_volatile_ok = volatile_ok;
1409               volatile_ok = 1;
1410
1411               /* Is the memory operand acceptable?  */
1412               if (! ((*insn_data[(int) CODE_FOR_extzv].operand[1].predicate)
1413                      (xop0, GET_MODE (xop0))))
1414                 {
1415                   /* No, load into a reg and extract from there.  */
1416                   enum machine_mode bestmode;
1417
1418                   /* Get the mode to use for inserting into this field.  If
1419                      OP0 is BLKmode, get the smallest mode consistent with the
1420                      alignment. If OP0 is a non-BLKmode object that is no
1421                      wider than MAXMODE, use its mode. Otherwise, use the
1422                      smallest mode containing the field.  */
1423
1424                   if (GET_MODE (xop0) == BLKmode
1425                       || (GET_MODE_SIZE (GET_MODE (op0))
1426                           > GET_MODE_SIZE (maxmode)))
1427                     bestmode = get_best_mode (bitsize, bitnum,
1428                                               MEM_ALIGN (xop0), maxmode,
1429                                               MEM_VOLATILE_P (xop0));
1430                   else
1431                     bestmode = GET_MODE (xop0);
1432
1433                   if (bestmode == VOIDmode
1434                       || (SLOW_UNALIGNED_ACCESS (bestmode, MEM_ALIGN (xop0))
1435                           && GET_MODE_BITSIZE (bestmode) > MEM_ALIGN (xop0)))
1436                     goto extzv_loses;
1437
1438                   /* Compute offset as multiple of this unit,
1439                      counting in bytes.  */
1440                   unit = GET_MODE_BITSIZE (bestmode);
1441                   xoffset = (bitnum / unit) * GET_MODE_SIZE (bestmode);
1442                   xbitpos = bitnum % unit;
1443                   xop0 = adjust_address (xop0, bestmode, xoffset);
1444
1445                   /* Make sure register is big enough for the whole field. */
1446                   if (xoffset * BITS_PER_UNIT + unit 
1447                       < offset * BITS_PER_UNIT + bitsize)
1448                     goto extzv_loses;
1449
1450                   /* Fetch it to a register in that size.  */
1451                   xop0 = force_reg (bestmode, xop0);
1452
1453                   /* XBITPOS counts within UNIT, which is what is expected.  */
1454                 }
1455               else
1456                 /* Get ref to first byte containing part of the field.  */
1457                 xop0 = adjust_address (xop0, byte_mode, xoffset);
1458
1459               volatile_ok = save_volatile_ok;
1460             }
1461
1462           /* If op0 is a register, we need it in MAXMODE (which is usually
1463              SImode). to make it acceptable to the format of extzv.  */
1464           if (GET_CODE (xop0) == SUBREG && GET_MODE (xop0) != maxmode)
1465             goto extzv_loses;
1466           if (REG_P (xop0) && GET_MODE (xop0) != maxmode)
1467             xop0 = gen_rtx_SUBREG (maxmode, xop0, 0);
1468
1469           /* On big-endian machines, we count bits from the most significant.
1470              If the bit field insn does not, we must invert.  */
1471           if (BITS_BIG_ENDIAN != BYTES_BIG_ENDIAN)
1472             xbitpos = unit - bitsize - xbitpos;
1473
1474           /* Now convert from counting within UNIT to counting in MAXMODE.  */
1475           if (BITS_BIG_ENDIAN && !MEM_P (xop0))
1476             xbitpos += GET_MODE_BITSIZE (maxmode) - unit;
1477
1478           unit = GET_MODE_BITSIZE (maxmode);
1479
1480           if (xtarget == 0)
1481             xtarget = xspec_target = gen_reg_rtx (tmode);
1482
1483           if (GET_MODE (xtarget) != maxmode)
1484             {
1485               if (REG_P (xtarget))
1486                 {
1487                   int wider = (GET_MODE_SIZE (maxmode)
1488                                > GET_MODE_SIZE (GET_MODE (xtarget)));
1489                   xtarget = gen_lowpart (maxmode, xtarget);
1490                   if (wider)
1491                     xspec_target_subreg = xtarget;
1492                 }
1493               else
1494                 xtarget = gen_reg_rtx (maxmode);
1495             }
1496
1497           /* If this machine's extzv insists on a register target,
1498              make sure we have one.  */
1499           if (! ((*insn_data[(int) CODE_FOR_extzv].operand[0].predicate)
1500                  (xtarget, maxmode)))
1501             xtarget = gen_reg_rtx (maxmode);
1502
1503           bitsize_rtx = GEN_INT (bitsize);
1504           bitpos_rtx = GEN_INT (xbitpos);
1505
1506           pat = gen_extzv (xtarget, xop0, bitsize_rtx, bitpos_rtx);
1507           if (pat)
1508             {
1509               emit_insn (pat);
1510               target = xtarget;
1511               spec_target = xspec_target;
1512               spec_target_subreg = xspec_target_subreg;
1513             }
1514           else
1515             {
1516               delete_insns_since (last);
1517               target = extract_fixed_bit_field (int_mode, op0, offset, bitsize,
1518                                                 bitpos, target, 1);
1519             }
1520         }
1521       else
1522       extzv_loses:
1523         target = extract_fixed_bit_field (int_mode, op0, offset, bitsize,
1524                                           bitpos, target, 1);
1525     }
1526   else
1527     {
1528       if (HAVE_extv
1529           && bitsize > 0
1530           && GET_MODE_BITSIZE (extv_mode) >= bitsize
1531           && ! ((REG_P (op0) || GET_CODE (op0) == SUBREG)
1532                 && (bitsize + bitpos > GET_MODE_BITSIZE (extv_mode))))
1533         {
1534           int xbitpos = bitpos, xoffset = offset;
1535           rtx bitsize_rtx, bitpos_rtx;
1536           rtx last = get_last_insn ();
1537           rtx xop0 = op0, xtarget = target;
1538           rtx xspec_target = spec_target;
1539           rtx xspec_target_subreg = spec_target_subreg;
1540           rtx pat;
1541           enum machine_mode maxmode = mode_for_extraction (EP_extv, 0);
1542
1543           if (MEM_P (xop0))
1544             {
1545               /* Is the memory operand acceptable?  */
1546               if (! ((*insn_data[(int) CODE_FOR_extv].operand[1].predicate)
1547                      (xop0, GET_MODE (xop0))))
1548                 {
1549                   /* No, load into a reg and extract from there.  */
1550                   enum machine_mode bestmode;
1551
1552                   /* Get the mode to use for inserting into this field.  If
1553                      OP0 is BLKmode, get the smallest mode consistent with the
1554                      alignment. If OP0 is a non-BLKmode object that is no
1555                      wider than MAXMODE, use its mode. Otherwise, use the
1556                      smallest mode containing the field.  */
1557
1558                   if (GET_MODE (xop0) == BLKmode
1559                       || (GET_MODE_SIZE (GET_MODE (op0))
1560                           > GET_MODE_SIZE (maxmode)))
1561                     bestmode = get_best_mode (bitsize, bitnum,
1562                                               MEM_ALIGN (xop0), maxmode,
1563                                               MEM_VOLATILE_P (xop0));
1564                   else
1565                     bestmode = GET_MODE (xop0);
1566
1567                   if (bestmode == VOIDmode
1568                       || (SLOW_UNALIGNED_ACCESS (bestmode, MEM_ALIGN (xop0))
1569                           && GET_MODE_BITSIZE (bestmode) > MEM_ALIGN (xop0)))
1570                     goto extv_loses;
1571
1572                   /* Compute offset as multiple of this unit,
1573                      counting in bytes.  */
1574                   unit = GET_MODE_BITSIZE (bestmode);
1575                   xoffset = (bitnum / unit) * GET_MODE_SIZE (bestmode);
1576                   xbitpos = bitnum % unit;
1577                   xop0 = adjust_address (xop0, bestmode, xoffset);
1578
1579                   /* Make sure register is big enough for the whole field. */
1580                   if (xoffset * BITS_PER_UNIT + unit 
1581                       < offset * BITS_PER_UNIT + bitsize)
1582                     goto extv_loses;
1583
1584                   /* Fetch it to a register in that size.  */
1585                   xop0 = force_reg (bestmode, xop0);
1586
1587                   /* XBITPOS counts within UNIT, which is what is expected.  */
1588                 }
1589               else
1590                 /* Get ref to first byte containing part of the field.  */
1591                 xop0 = adjust_address (xop0, byte_mode, xoffset);
1592             }
1593
1594           /* If op0 is a register, we need it in MAXMODE (which is usually
1595              SImode) to make it acceptable to the format of extv.  */
1596           if (GET_CODE (xop0) == SUBREG && GET_MODE (xop0) != maxmode)
1597             goto extv_loses;
1598           if (REG_P (xop0) && GET_MODE (xop0) != maxmode)
1599             xop0 = gen_rtx_SUBREG (maxmode, xop0, 0);
1600
1601           /* On big-endian machines, we count bits from the most significant.
1602              If the bit field insn does not, we must invert.  */
1603           if (BITS_BIG_ENDIAN != BYTES_BIG_ENDIAN)
1604             xbitpos = unit - bitsize - xbitpos;
1605
1606           /* XBITPOS counts within a size of UNIT.
1607              Adjust to count within a size of MAXMODE.  */
1608           if (BITS_BIG_ENDIAN && !MEM_P (xop0))
1609             xbitpos += (GET_MODE_BITSIZE (maxmode) - unit);
1610
1611           unit = GET_MODE_BITSIZE (maxmode);
1612
1613           if (xtarget == 0)
1614             xtarget = xspec_target = gen_reg_rtx (tmode);
1615
1616           if (GET_MODE (xtarget) != maxmode)
1617             {
1618               if (REG_P (xtarget))
1619                 {
1620                   int wider = (GET_MODE_SIZE (maxmode)
1621                                > GET_MODE_SIZE (GET_MODE (xtarget)));
1622                   xtarget = gen_lowpart (maxmode, xtarget);
1623                   if (wider)
1624                     xspec_target_subreg = xtarget;
1625                 }
1626               else
1627                 xtarget = gen_reg_rtx (maxmode);
1628             }
1629
1630           /* If this machine's extv insists on a register target,
1631              make sure we have one.  */
1632           if (! ((*insn_data[(int) CODE_FOR_extv].operand[0].predicate)
1633                  (xtarget, maxmode)))
1634             xtarget = gen_reg_rtx (maxmode);
1635
1636           bitsize_rtx = GEN_INT (bitsize);
1637           bitpos_rtx = GEN_INT (xbitpos);
1638
1639           pat = gen_extv (xtarget, xop0, bitsize_rtx, bitpos_rtx);
1640           if (pat)
1641             {
1642               emit_insn (pat);
1643               target = xtarget;
1644               spec_target = xspec_target;
1645               spec_target_subreg = xspec_target_subreg;
1646             }
1647           else
1648             {
1649               delete_insns_since (last);
1650               target = extract_fixed_bit_field (int_mode, op0, offset, bitsize,
1651                                                 bitpos, target, 0);
1652             }
1653         }
1654       else
1655       extv_loses:
1656         target = extract_fixed_bit_field (int_mode, op0, offset, bitsize,
1657                                           bitpos, target, 0);
1658     }
1659   if (target == spec_target)
1660     return target;
1661   if (target == spec_target_subreg)
1662     return spec_target;
1663   if (GET_MODE (target) != tmode && GET_MODE (target) != mode)
1664     {
1665       /* If the target mode is not a scalar integral, first convert to the
1666          integer mode of that size and then access it as a floating-point
1667          value via a SUBREG.  */
1668       if (!SCALAR_INT_MODE_P (tmode))
1669         {
1670           enum machine_mode smode
1671             = mode_for_size (GET_MODE_BITSIZE (tmode), MODE_INT, 0);
1672           target = convert_to_mode (smode, target, unsignedp);
1673           target = force_reg (smode, target);
1674           return gen_lowpart (tmode, target);
1675         }
1676
1677       return convert_to_mode (tmode, target, unsignedp);
1678     }
1679   return target;
1680 }
1681 \f
1682 /* Extract a bit field using shifts and boolean operations
1683    Returns an rtx to represent the value.
1684    OP0 addresses a register (word) or memory (byte).
1685    BITPOS says which bit within the word or byte the bit field starts in.
1686    OFFSET says how many bytes farther the bit field starts;
1687     it is 0 if OP0 is a register.
1688    BITSIZE says how many bits long the bit field is.
1689     (If OP0 is a register, it may be narrower than a full word,
1690      but BITPOS still counts within a full word,
1691      which is significant on bigendian machines.)
1692
1693    UNSIGNEDP is nonzero for an unsigned bit field (don't sign-extend value).
1694    If TARGET is nonzero, attempts to store the value there
1695    and return TARGET, but this is not guaranteed.
1696    If TARGET is not used, create a pseudo-reg of mode TMODE for the value.  */
1697
1698 static rtx
1699 extract_fixed_bit_field (enum machine_mode tmode, rtx op0,
1700                          unsigned HOST_WIDE_INT offset,
1701                          unsigned HOST_WIDE_INT bitsize,
1702                          unsigned HOST_WIDE_INT bitpos, rtx target,
1703                          int unsignedp)
1704 {
1705   unsigned int total_bits = BITS_PER_WORD;
1706   enum machine_mode mode;
1707
1708   if (GET_CODE (op0) == SUBREG || REG_P (op0))
1709     {
1710       /* Special treatment for a bit field split across two registers.  */
1711       if (bitsize + bitpos > BITS_PER_WORD)
1712         return extract_split_bit_field (op0, bitsize, bitpos, unsignedp);
1713     }
1714   else
1715     {
1716       /* Get the proper mode to use for this field.  We want a mode that
1717          includes the entire field.  If such a mode would be larger than
1718          a word, we won't be doing the extraction the normal way.  */
1719
1720       mode = get_best_mode (bitsize, bitpos + offset * BITS_PER_UNIT,
1721                             MEM_ALIGN (op0), word_mode, MEM_VOLATILE_P (op0));
1722
1723       if (mode == VOIDmode)
1724         /* The only way this should occur is if the field spans word
1725            boundaries.  */
1726         return extract_split_bit_field (op0, bitsize,
1727                                         bitpos + offset * BITS_PER_UNIT,
1728                                         unsignedp);
1729
1730       total_bits = GET_MODE_BITSIZE (mode);
1731
1732       /* Make sure bitpos is valid for the chosen mode.  Adjust BITPOS to
1733          be in the range 0 to total_bits-1, and put any excess bytes in
1734          OFFSET.  */
1735       if (bitpos >= total_bits)
1736         {
1737           offset += (bitpos / total_bits) * (total_bits / BITS_PER_UNIT);
1738           bitpos -= ((bitpos / total_bits) * (total_bits / BITS_PER_UNIT)
1739                      * BITS_PER_UNIT);
1740         }
1741
1742       /* Get ref to an aligned byte, halfword, or word containing the field.
1743          Adjust BITPOS to be position within a word,
1744          and OFFSET to be the offset of that word.
1745          Then alter OP0 to refer to that word.  */
1746       bitpos += (offset % (total_bits / BITS_PER_UNIT)) * BITS_PER_UNIT;
1747       offset -= (offset % (total_bits / BITS_PER_UNIT));
1748       op0 = adjust_address (op0, mode, offset);
1749     }
1750
1751   mode = GET_MODE (op0);
1752
1753   if (BYTES_BIG_ENDIAN)
1754     /* BITPOS is the distance between our msb and that of OP0.
1755        Convert it to the distance from the lsb.  */
1756     bitpos = total_bits - bitsize - bitpos;
1757
1758   /* Now BITPOS is always the distance between the field's lsb and that of OP0.
1759      We have reduced the big-endian case to the little-endian case.  */
1760
1761   if (unsignedp)
1762     {
1763       if (bitpos)
1764         {
1765           /* If the field does not already start at the lsb,
1766              shift it so it does.  */
1767           tree amount = build_int_cst (NULL_TREE, bitpos);
1768           /* Maybe propagate the target for the shift.  */
1769           /* But not if we will return it--could confuse integrate.c.  */
1770           rtx subtarget = (target != 0 && REG_P (target) ? target : 0);
1771           if (tmode != mode) subtarget = 0;
1772           op0 = expand_shift (RSHIFT_EXPR, mode, op0, amount, subtarget, 1);
1773         }
1774       /* Convert the value to the desired mode.  */
1775       if (mode != tmode)
1776         op0 = convert_to_mode (tmode, op0, 1);
1777
1778       /* Unless the msb of the field used to be the msb when we shifted,
1779          mask out the upper bits.  */
1780
1781       if (GET_MODE_BITSIZE (mode) != bitpos + bitsize)
1782         return expand_binop (GET_MODE (op0), and_optab, op0,
1783                              mask_rtx (GET_MODE (op0), 0, bitsize, 0),
1784                              target, 1, OPTAB_LIB_WIDEN);
1785       return op0;
1786     }
1787
1788   /* To extract a signed bit-field, first shift its msb to the msb of the word,
1789      then arithmetic-shift its lsb to the lsb of the word.  */
1790   op0 = force_reg (mode, op0);
1791   if (mode != tmode)
1792     target = 0;
1793
1794   /* Find the narrowest integer mode that contains the field.  */
1795
1796   for (mode = GET_CLASS_NARROWEST_MODE (MODE_INT); mode != VOIDmode;
1797        mode = GET_MODE_WIDER_MODE (mode))
1798     if (GET_MODE_BITSIZE (mode) >= bitsize + bitpos)
1799       {
1800         op0 = convert_to_mode (mode, op0, 0);
1801         break;
1802       }
1803
1804   if (GET_MODE_BITSIZE (mode) != (bitsize + bitpos))
1805     {
1806       tree amount
1807         = build_int_cst (NULL_TREE,
1808                          GET_MODE_BITSIZE (mode) - (bitsize + bitpos));
1809       /* Maybe propagate the target for the shift.  */
1810       rtx subtarget = (target != 0 && REG_P (target) ? target : 0);
1811       op0 = expand_shift (LSHIFT_EXPR, mode, op0, amount, subtarget, 1);
1812     }
1813
1814   return expand_shift (RSHIFT_EXPR, mode, op0,
1815                        build_int_cst (NULL_TREE,
1816                                       GET_MODE_BITSIZE (mode) - bitsize),
1817                        target, 0);
1818 }
1819 \f
1820 /* Return a constant integer (CONST_INT or CONST_DOUBLE) mask value
1821    of mode MODE with BITSIZE ones followed by BITPOS zeros, or the
1822    complement of that if COMPLEMENT.  The mask is truncated if
1823    necessary to the width of mode MODE.  The mask is zero-extended if
1824    BITSIZE+BITPOS is too small for MODE.  */
1825
1826 static rtx
1827 mask_rtx (enum machine_mode mode, int bitpos, int bitsize, int complement)
1828 {
1829   HOST_WIDE_INT masklow, maskhigh;
1830
1831   if (bitsize == 0)
1832     masklow = 0;
1833   else if (bitpos < HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
1834     masklow = (HOST_WIDE_INT) -1 << bitpos;
1835   else
1836     masklow = 0;
1837
1838   if (bitpos + bitsize < HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
1839     masklow &= ((unsigned HOST_WIDE_INT) -1
1840                 >> (HOST_BITS_PER_WIDE_INT - bitpos - bitsize));
1841
1842   if (bitpos <= HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
1843     maskhigh = -1;
1844   else
1845     maskhigh = (HOST_WIDE_INT) -1 << (bitpos - HOST_BITS_PER_WIDE_INT);
1846
1847   if (bitsize == 0)
1848     maskhigh = 0;
1849   else if (bitpos + bitsize > HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
1850     maskhigh &= ((unsigned HOST_WIDE_INT) -1
1851                  >> (2 * HOST_BITS_PER_WIDE_INT - bitpos - bitsize));
1852   else
1853     maskhigh = 0;
1854
1855   if (complement)
1856     {
1857       maskhigh = ~maskhigh;
1858       masklow = ~masklow;
1859     }
1860
1861   return immed_double_const (masklow, maskhigh, mode);
1862 }
1863
1864 /* Return a constant integer (CONST_INT or CONST_DOUBLE) rtx with the value
1865    VALUE truncated to BITSIZE bits and then shifted left BITPOS bits.  */
1866
1867 static rtx
1868 lshift_value (enum machine_mode mode, rtx value, int bitpos, int bitsize)
1869 {
1870   unsigned HOST_WIDE_INT v = INTVAL (value);
1871   HOST_WIDE_INT low, high;
1872
1873   if (bitsize < HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
1874     v &= ~((HOST_WIDE_INT) -1 << bitsize);
1875
1876   if (bitpos < HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
1877     {
1878       low = v << bitpos;
1879       high = (bitpos > 0 ? (v >> (HOST_BITS_PER_WIDE_INT - bitpos)) : 0);
1880     }
1881   else
1882     {
1883       low = 0;
1884       high = v << (bitpos - HOST_BITS_PER_WIDE_INT);
1885     }
1886
1887   return immed_double_const (low, high, mode);
1888 }
1889 \f
1890 /* Extract a bit field from a memory by forcing the alignment of the
1891    memory.  This efficient only if the field spans at least 4 boundaries.
1892
1893    OP0 is the MEM.
1894    BITSIZE is the field width; BITPOS is the position of the first bit.
1895    UNSIGNEDP is true if the result should be zero-extended.  */
1896
1897 static rtx
1898 extract_force_align_mem_bit_field (rtx op0, unsigned HOST_WIDE_INT bitsize,
1899                                    unsigned HOST_WIDE_INT bitpos,
1900                                    int unsignedp)
1901 {
1902   enum machine_mode mode, dmode;
1903   unsigned int m_bitsize, m_size;
1904   unsigned int sign_shift_up, sign_shift_dn;
1905   rtx base, a1, a2, v1, v2, comb, shift, result, start;
1906
1907   /* Choose a mode that will fit BITSIZE.  */
1908   mode = smallest_mode_for_size (bitsize, MODE_INT);
1909   m_size = GET_MODE_SIZE (mode);
1910   m_bitsize = GET_MODE_BITSIZE (mode);
1911
1912   /* Choose a mode twice as wide.  Fail if no such mode exists.  */
1913   dmode = mode_for_size (m_bitsize * 2, MODE_INT, false);
1914   if (dmode == BLKmode)
1915     return NULL;
1916
1917   do_pending_stack_adjust ();
1918   start = get_last_insn ();
1919
1920   /* At the end, we'll need an additional shift to deal with sign/zero
1921      extension.  By default this will be a left+right shift of the
1922      appropriate size.  But we may be able to eliminate one of them.  */
1923   sign_shift_up = sign_shift_dn = m_bitsize - bitsize;
1924
1925   if (STRICT_ALIGNMENT)
1926     {
1927       base = plus_constant (XEXP (op0, 0), bitpos / BITS_PER_UNIT);
1928       bitpos %= BITS_PER_UNIT;
1929
1930       /* We load two values to be concatenate.  There's an edge condition
1931          that bears notice -- an aligned value at the end of a page can
1932          only load one value lest we segfault.  So the two values we load
1933          are at "base & -size" and "(base + size - 1) & -size".  If base
1934          is unaligned, the addresses will be aligned and sequential; if
1935          base is aligned, the addresses will both be equal to base.  */
1936
1937       a1 = expand_simple_binop (Pmode, AND, force_operand (base, NULL),
1938                                 GEN_INT (-(HOST_WIDE_INT)m_size),
1939                                 NULL, true, OPTAB_LIB_WIDEN);
1940       mark_reg_pointer (a1, m_bitsize);
1941       v1 = gen_rtx_MEM (mode, a1);
1942       set_mem_align (v1, m_bitsize);
1943       v1 = force_reg (mode, validize_mem (v1));
1944
1945       a2 = plus_constant (base, GET_MODE_SIZE (mode) - 1);
1946       a2 = expand_simple_binop (Pmode, AND, force_operand (a2, NULL),
1947                                 GEN_INT (-(HOST_WIDE_INT)m_size),
1948                                 NULL, true, OPTAB_LIB_WIDEN);
1949       v2 = gen_rtx_MEM (mode, a2);
1950       set_mem_align (v2, m_bitsize);
1951       v2 = force_reg (mode, validize_mem (v2));
1952
1953       /* Combine these two values into a double-word value.  */
1954       if (m_bitsize == BITS_PER_WORD)
1955         {
1956           comb = gen_reg_rtx (dmode);
1957           emit_insn (gen_rtx_CLOBBER (VOIDmode, comb));
1958           emit_move_insn (gen_rtx_SUBREG (mode, comb, 0), v1);
1959           emit_move_insn (gen_rtx_SUBREG (mode, comb, m_size), v2);
1960         }
1961       else
1962         {
1963           if (BYTES_BIG_ENDIAN)
1964             comb = v1, v1 = v2, v2 = comb;
1965           v1 = convert_modes (dmode, mode, v1, true);
1966           if (v1 == NULL)
1967             goto fail;
1968           v2 = convert_modes (dmode, mode, v2, true);
1969           v2 = expand_simple_binop (dmode, ASHIFT, v2, GEN_INT (m_bitsize),
1970                                     NULL, true, OPTAB_LIB_WIDEN);
1971           if (v2 == NULL)
1972             goto fail;
1973           comb = expand_simple_binop (dmode, IOR, v1, v2, NULL,
1974                                       true, OPTAB_LIB_WIDEN);
1975           if (comb == NULL)
1976             goto fail;
1977         }
1978
1979       shift = expand_simple_binop (Pmode, AND, base, GEN_INT (m_size - 1),
1980                                    NULL, true, OPTAB_LIB_WIDEN);
1981       shift = expand_mult (Pmode, shift, GEN_INT (BITS_PER_UNIT), NULL, 1);
1982
1983       if (bitpos != 0)
1984         {
1985           if (sign_shift_up <= bitpos)
1986             bitpos -= sign_shift_up, sign_shift_up = 0;
1987           shift = expand_simple_binop (Pmode, PLUS, shift, GEN_INT (bitpos),
1988                                        NULL, true, OPTAB_LIB_WIDEN);
1989         }
1990     }
1991   else
1992     {
1993       unsigned HOST_WIDE_INT offset = bitpos / BITS_PER_UNIT;
1994       bitpos %= BITS_PER_UNIT;
1995
1996       /* When strict alignment is not required, we can just load directly
1997          from memory without masking.  If the remaining BITPOS offset is
1998          small enough, we may be able to do all operations in MODE as 
1999          opposed to DMODE.  */
2000       if (bitpos + bitsize <= m_bitsize)
2001         dmode = mode;
2002       comb = adjust_address (op0, dmode, offset);
2003
2004       if (sign_shift_up <= bitpos)
2005         bitpos -= sign_shift_up, sign_shift_up = 0;
2006       shift = GEN_INT (bitpos);
2007     }
2008
2009   /* Shift down the double-word such that the requested value is at bit 0.  */
2010   if (shift != const0_rtx)
2011     comb = expand_simple_binop (dmode, unsignedp ? LSHIFTRT : ASHIFTRT,
2012                                 comb, shift, NULL, unsignedp, OPTAB_LIB_WIDEN);
2013   if (comb == NULL)
2014     goto fail;
2015
2016   /* If the field exactly matches MODE, then all we need to do is return the
2017      lowpart.  Otherwise, shift to get the sign bits set properly.  */
2018   result = force_reg (mode, gen_lowpart (mode, comb));
2019
2020   if (sign_shift_up)
2021     result = expand_simple_binop (mode, ASHIFT, result,
2022                                   GEN_INT (sign_shift_up),
2023                                   NULL_RTX, 0, OPTAB_LIB_WIDEN);
2024   if (sign_shift_dn)
2025     result = expand_simple_binop (mode, unsignedp ? LSHIFTRT : ASHIFTRT,
2026                                   result, GEN_INT (sign_shift_dn),
2027                                   NULL_RTX, 0, OPTAB_LIB_WIDEN);
2028
2029   return result;
2030
2031  fail:
2032   delete_insns_since (start);
2033   return NULL;
2034 }
2035
2036 /* Extract a bit field that is split across two words
2037    and return an RTX for the result.
2038
2039    OP0 is the REG, SUBREG or MEM rtx for the first of the two words.
2040    BITSIZE is the field width; BITPOS, position of its first bit, in the word.
2041    UNSIGNEDP is 1 if should zero-extend the contents; else sign-extend.  */
2042
2043 static rtx
2044 extract_split_bit_field (rtx op0, unsigned HOST_WIDE_INT bitsize,
2045                          unsigned HOST_WIDE_INT bitpos, int unsignedp)
2046 {
2047   unsigned int unit;
2048   unsigned int bitsdone = 0;
2049   rtx result = NULL_RTX;
2050   int first = 1;
2051
2052   /* Make sure UNIT isn't larger than BITS_PER_WORD, we can only handle that
2053      much at a time.  */
2054   if (REG_P (op0) || GET_CODE (op0) == SUBREG)
2055     unit = BITS_PER_WORD;
2056   else
2057     {
2058       unit = MIN (MEM_ALIGN (op0), BITS_PER_WORD);
2059       if (0 && bitsize / unit > 2)
2060         {
2061           rtx tmp = extract_force_align_mem_bit_field (op0, bitsize, bitpos,
2062                                                        unsignedp);
2063           if (tmp)
2064             return tmp;
2065         }
2066     }
2067
2068   while (bitsdone < bitsize)
2069     {
2070       unsigned HOST_WIDE_INT thissize;
2071       rtx part, word;
2072       unsigned HOST_WIDE_INT thispos;
2073       unsigned HOST_WIDE_INT offset;
2074
2075       offset = (bitpos + bitsdone) / unit;
2076       thispos = (bitpos + bitsdone) % unit;
2077
2078       /* THISSIZE must not overrun a word boundary.  Otherwise,
2079          extract_fixed_bit_field will call us again, and we will mutually
2080          recurse forever.  */
2081       thissize = MIN (bitsize - bitsdone, BITS_PER_WORD);
2082       thissize = MIN (thissize, unit - thispos);
2083
2084       /* If OP0 is a register, then handle OFFSET here.
2085
2086          When handling multiword bitfields, extract_bit_field may pass
2087          down a word_mode SUBREG of a larger REG for a bitfield that actually
2088          crosses a word boundary.  Thus, for a SUBREG, we must find
2089          the current word starting from the base register.  */
2090       if (GET_CODE (op0) == SUBREG)
2091         {
2092           int word_offset = (SUBREG_BYTE (op0) / UNITS_PER_WORD) + offset;
2093           word = operand_subword_force (SUBREG_REG (op0), word_offset,
2094                                         GET_MODE (SUBREG_REG (op0)));
2095           offset = 0;
2096         }
2097       else if (REG_P (op0))
2098         {
2099           word = operand_subword_force (op0, offset, GET_MODE (op0));
2100           offset = 0;
2101         }
2102       else
2103         word = op0;
2104
2105       /* Extract the parts in bit-counting order,
2106          whose meaning is determined by BYTES_PER_UNIT.
2107          OFFSET is in UNITs, and UNIT is in bits.
2108          extract_fixed_bit_field wants offset in bytes.  */
2109       part = extract_fixed_bit_field (word_mode, word,
2110                                       offset * unit / BITS_PER_UNIT,
2111                                       thissize, thispos, 0, 1);
2112       bitsdone += thissize;
2113
2114       /* Shift this part into place for the result.  */
2115       if (BYTES_BIG_ENDIAN)
2116         {
2117           if (bitsize != bitsdone)
2118             part = expand_shift (LSHIFT_EXPR, word_mode, part,
2119                                  build_int_cst (NULL_TREE, bitsize - bitsdone),
2120                                  0, 1);
2121         }
2122       else
2123         {
2124           if (bitsdone != thissize)
2125             part = expand_shift (LSHIFT_EXPR, word_mode, part,
2126                                  build_int_cst (NULL_TREE,
2127                                                 bitsdone - thissize), 0, 1);
2128         }
2129
2130       if (first)
2131         result = part;
2132       else
2133         /* Combine the parts with bitwise or.  This works
2134            because we extracted each part as an unsigned bit field.  */
2135         result = expand_binop (word_mode, ior_optab, part, result, NULL_RTX, 1,
2136                                OPTAB_LIB_WIDEN);
2137
2138       first = 0;
2139     }
2140
2141   /* Unsigned bit field: we are done.  */
2142   if (unsignedp)
2143     return result;
2144   /* Signed bit field: sign-extend with two arithmetic shifts.  */
2145   result = expand_shift (LSHIFT_EXPR, word_mode, result,
2146                          build_int_cst (NULL_TREE, BITS_PER_WORD - bitsize),
2147                          NULL_RTX, 0);
2148   return expand_shift (RSHIFT_EXPR, word_mode, result,
2149                        build_int_cst (NULL_TREE, BITS_PER_WORD - bitsize),
2150                        NULL_RTX, 0);
2151 }
2152 \f
2153 /* Add INC into TARGET.  */
2154
2155 void
2156 expand_inc (rtx target, rtx inc)
2157 {
2158   rtx value = expand_binop (GET_MODE (target), add_optab,
2159                             target, inc,
2160                             target, 0, OPTAB_LIB_WIDEN);
2161   if (value != target)
2162     emit_move_insn (target, value);
2163 }
2164
2165 /* Subtract DEC from TARGET.  */
2166
2167 void
2168 expand_dec (rtx target, rtx dec)
2169 {
2170   rtx value = expand_binop (GET_MODE (target), sub_optab,
2171                             target, dec,
2172                             target, 0, OPTAB_LIB_WIDEN);
2173   if (value != target)
2174     emit_move_insn (target, value);
2175 }
2176 \f
2177 /* Output a shift instruction for expression code CODE,
2178    with SHIFTED being the rtx for the value to shift,
2179    and AMOUNT the tree for the amount to shift by.
2180    Store the result in the rtx TARGET, if that is convenient.
2181    If UNSIGNEDP is nonzero, do a logical shift; otherwise, arithmetic.
2182    Return the rtx for where the value is.  */
2183
2184 rtx
2185 expand_shift (enum tree_code code, enum machine_mode mode, rtx shifted,
2186               tree amount, rtx target, int unsignedp)
2187 {
2188   rtx op1, temp = 0;
2189   int left = (code == LSHIFT_EXPR || code == LROTATE_EXPR);
2190   int rotate = (code == LROTATE_EXPR || code == RROTATE_EXPR);
2191   int try;
2192
2193   /* Previously detected shift-counts computed by NEGATE_EXPR
2194      and shifted in the other direction; but that does not work
2195      on all machines.  */
2196
2197   op1 = expand_normal (amount);
2198
2199   if (SHIFT_COUNT_TRUNCATED)
2200     {
2201       if (GET_CODE (op1) == CONST_INT
2202           && ((unsigned HOST_WIDE_INT) INTVAL (op1) >=
2203               (unsigned HOST_WIDE_INT) GET_MODE_BITSIZE (mode)))
2204         op1 = GEN_INT ((unsigned HOST_WIDE_INT) INTVAL (op1)
2205                        % GET_MODE_BITSIZE (mode));
2206       else if (GET_CODE (op1) == SUBREG
2207                && subreg_lowpart_p (op1))
2208         op1 = SUBREG_REG (op1);
2209     }
2210
2211   if (op1 == const0_rtx)
2212     return shifted;
2213
2214   /* Check whether its cheaper to implement a left shift by a constant
2215      bit count by a sequence of additions.  */
2216   if (code == LSHIFT_EXPR
2217       && GET_CODE (op1) == CONST_INT
2218       && INTVAL (op1) > 0
2219       && INTVAL (op1) < GET_MODE_BITSIZE (mode)
2220       && INTVAL (op1) < MAX_BITS_PER_WORD
2221       && shift_cost[mode][INTVAL (op1)] > INTVAL (op1) * add_cost[mode]
2222       && shift_cost[mode][INTVAL (op1)] != MAX_COST)
2223     {
2224       int i;
2225       for (i = 0; i < INTVAL (op1); i++)
2226         {
2227           temp = force_reg (mode, shifted);
2228           shifted = expand_binop (mode, add_optab, temp, temp, NULL_RTX,
2229                                   unsignedp, OPTAB_LIB_WIDEN);
2230         }
2231       return shifted;
2232     }
2233
2234   for (try = 0; temp == 0 && try < 3; try++)
2235     {
2236       enum optab_methods methods;
2237
2238       if (try == 0)
2239         methods = OPTAB_DIRECT;
2240       else if (try == 1)
2241         methods = OPTAB_WIDEN;
2242       else
2243         methods = OPTAB_LIB_WIDEN;
2244
2245       if (rotate)
2246         {
2247           /* Widening does not work for rotation.  */
2248           if (methods == OPTAB_WIDEN)
2249             continue;
2250           else if (methods == OPTAB_LIB_WIDEN)
2251             {
2252               /* If we have been unable to open-code this by a rotation,
2253                  do it as the IOR of two shifts.  I.e., to rotate A
2254                  by N bits, compute (A << N) | ((unsigned) A >> (C - N))
2255                  where C is the bitsize of A.
2256
2257                  It is theoretically possible that the target machine might
2258                  not be able to perform either shift and hence we would
2259                  be making two libcalls rather than just the one for the
2260                  shift (similarly if IOR could not be done).  We will allow
2261                  this extremely unlikely lossage to avoid complicating the
2262                  code below.  */
2263
2264               rtx subtarget = target == shifted ? 0 : target;
2265               tree new_amount, other_amount;
2266               rtx temp1;
2267               tree type = TREE_TYPE (amount);
2268               if (GET_MODE (op1) != TYPE_MODE (type)
2269                   && GET_MODE (op1) != VOIDmode)
2270                 op1 = convert_to_mode (TYPE_MODE (type), op1, 1);
2271               new_amount = make_tree (type, op1);
2272               other_amount
2273                 = fold_build2 (MINUS_EXPR, type,
2274                                build_int_cst (type, GET_MODE_BITSIZE (mode)),
2275                                new_amount);
2276
2277               shifted = force_reg (mode, shifted);
2278
2279               temp = expand_shift (left ? LSHIFT_EXPR : RSHIFT_EXPR,
2280                                    mode, shifted, new_amount, 0, 1);
2281               temp1 = expand_shift (left ? RSHIFT_EXPR : LSHIFT_EXPR,
2282                                     mode, shifted, other_amount, subtarget, 1);
2283               return expand_binop (mode, ior_optab, temp, temp1, target,
2284                                    unsignedp, methods);
2285             }
2286
2287           temp = expand_binop (mode,
2288                                left ? rotl_optab : rotr_optab,
2289                                shifted, op1, target, unsignedp, methods);
2290         }
2291       else if (unsignedp)
2292         temp = expand_binop (mode,
2293                              left ? ashl_optab : lshr_optab,
2294                              shifted, op1, target, unsignedp, methods);
2295
2296       /* Do arithmetic shifts.
2297          Also, if we are going to widen the operand, we can just as well
2298          use an arithmetic right-shift instead of a logical one.  */
2299       if (temp == 0 && ! rotate
2300           && (! unsignedp || (! left && methods == OPTAB_WIDEN)))
2301         {
2302           enum optab_methods methods1 = methods;
2303
2304           /* If trying to widen a log shift to an arithmetic shift,
2305              don't accept an arithmetic shift of the same size.  */
2306           if (unsignedp)
2307             methods1 = OPTAB_MUST_WIDEN;
2308
2309           /* Arithmetic shift */
2310
2311           temp = expand_binop (mode,
2312                                left ? ashl_optab : ashr_optab,
2313                                shifted, op1, target, unsignedp, methods1);
2314         }
2315
2316       /* We used to try extzv here for logical right shifts, but that was
2317          only useful for one machine, the VAX, and caused poor code
2318          generation there for lshrdi3, so the code was deleted and a
2319          define_expand for lshrsi3 was added to vax.md.  */
2320     }
2321
2322   gcc_assert (temp);
2323   return temp;
2324 }
2325 \f
2326 enum alg_code {
2327   alg_unknown,
2328   alg_zero,
2329   alg_m, alg_shift,
2330   alg_add_t_m2,
2331   alg_sub_t_m2,
2332   alg_add_factor,
2333   alg_sub_factor,
2334   alg_add_t2_m,
2335   alg_sub_t2_m,
2336   alg_impossible
2337 };
2338
2339 /* This structure holds the "cost" of a multiply sequence.  The
2340    "cost" field holds the total rtx_cost of every operator in the
2341    synthetic multiplication sequence, hence cost(a op b) is defined
2342    as rtx_cost(op) + cost(a) + cost(b), where cost(leaf) is zero.
2343    The "latency" field holds the minimum possible latency of the
2344    synthetic multiply, on a hypothetical infinitely parallel CPU.
2345    This is the critical path, or the maximum height, of the expression
2346    tree which is the sum of rtx_costs on the most expensive path from
2347    any leaf to the root.  Hence latency(a op b) is defined as zero for
2348    leaves and rtx_cost(op) + max(latency(a), latency(b)) otherwise.  */
2349
2350 struct mult_cost {
2351   short cost;     /* Total rtx_cost of the multiplication sequence.  */
2352   short latency;  /* The latency of the multiplication sequence.  */
2353 };
2354
2355 /* This macro is used to compare a pointer to a mult_cost against an
2356    single integer "rtx_cost" value.  This is equivalent to the macro
2357    CHEAPER_MULT_COST(X,Z) where Z = {Y,Y}.  */
2358 #define MULT_COST_LESS(X,Y) ((X)->cost < (Y)    \
2359                              || ((X)->cost == (Y) && (X)->latency < (Y)))
2360
2361 /* This macro is used to compare two pointers to mult_costs against
2362    each other.  The macro returns true if X is cheaper than Y.
2363    Currently, the cheaper of two mult_costs is the one with the
2364    lower "cost".  If "cost"s are tied, the lower latency is cheaper.  */
2365 #define CHEAPER_MULT_COST(X,Y)  ((X)->cost < (Y)->cost          \
2366                                  || ((X)->cost == (Y)->cost     \
2367                                      && (X)->latency < (Y)->latency))
2368
2369 /* This structure records a sequence of operations.
2370    `ops' is the number of operations recorded.
2371    `cost' is their total cost.
2372    The operations are stored in `op' and the corresponding
2373    logarithms of the integer coefficients in `log'.
2374
2375    These are the operations:
2376    alg_zero             total := 0;
2377    alg_m                total := multiplicand;
2378    alg_shift            total := total * coeff
2379    alg_add_t_m2         total := total + multiplicand * coeff;
2380    alg_sub_t_m2         total := total - multiplicand * coeff;
2381    alg_add_factor       total := total * coeff + total;
2382    alg_sub_factor       total := total * coeff - total;
2383    alg_add_t2_m         total := total * coeff + multiplicand;
2384    alg_sub_t2_m         total := total * coeff - multiplicand;
2385
2386    The first operand must be either alg_zero or alg_m.  */
2387
2388 struct algorithm
2389 {
2390   struct mult_cost cost;
2391   short ops;
2392   /* The size of the OP and LOG fields are not directly related to the
2393      word size, but the worst-case algorithms will be if we have few
2394      consecutive ones or zeros, i.e., a multiplicand like 10101010101...
2395      In that case we will generate shift-by-2, add, shift-by-2, add,...,
2396      in total wordsize operations.  */
2397   enum alg_code op[MAX_BITS_PER_WORD];
2398   char log[MAX_BITS_PER_WORD];
2399 };
2400
2401 /* The entry for our multiplication cache/hash table.  */
2402 struct alg_hash_entry {
2403   /* The number we are multiplying by.  */
2404   unsigned HOST_WIDE_INT t;
2405
2406   /* The mode in which we are multiplying something by T.  */
2407   enum machine_mode mode;
2408
2409   /* The best multiplication algorithm for t.  */
2410   enum alg_code alg;
2411
2412   /* The cost of multiplication if ALG_CODE is not alg_impossible.
2413      Otherwise, the cost within which multiplication by T is
2414      impossible.  */
2415   struct mult_cost cost;
2416 };
2417
2418 /* The number of cache/hash entries.  */
2419 #if HOST_BITS_PER_WIDE_INT == 64
2420 #define NUM_ALG_HASH_ENTRIES 1031
2421 #else
2422 #define NUM_ALG_HASH_ENTRIES 307
2423 #endif
2424
2425 /* Each entry of ALG_HASH caches alg_code for some integer.  This is
2426    actually a hash table.  If we have a collision, that the older
2427    entry is kicked out.  */
2428 static struct alg_hash_entry alg_hash[NUM_ALG_HASH_ENTRIES];
2429
2430 /* Indicates the type of fixup needed after a constant multiplication.
2431    BASIC_VARIANT means no fixup is needed, NEGATE_VARIANT means that
2432    the result should be negated, and ADD_VARIANT means that the
2433    multiplicand should be added to the result.  */
2434 enum mult_variant {basic_variant, negate_variant, add_variant};
2435
2436 static void synth_mult (struct algorithm *, unsigned HOST_WIDE_INT,
2437                         const struct mult_cost *, enum machine_mode mode);
2438 static bool choose_mult_variant (enum machine_mode, HOST_WIDE_INT,
2439                                  struct algorithm *, enum mult_variant *, int);
2440 static rtx expand_mult_const (enum machine_mode, rtx, HOST_WIDE_INT, rtx,
2441                               const struct algorithm *, enum mult_variant);
2442 static unsigned HOST_WIDE_INT choose_multiplier (unsigned HOST_WIDE_INT, int,
2443                                                  int, rtx *, int *, int *);
2444 static unsigned HOST_WIDE_INT invert_mod2n (unsigned HOST_WIDE_INT, int);
2445 static rtx extract_high_half (enum machine_mode, rtx);
2446 static rtx expand_mult_highpart (enum machine_mode, rtx, rtx, rtx, int, int);
2447 static rtx expand_mult_highpart_optab (enum machine_mode, rtx, rtx, rtx,
2448                                        int, int);
2449 /* Compute and return the best algorithm for multiplying by T.
2450    The algorithm must cost less than cost_limit
2451    If retval.cost >= COST_LIMIT, no algorithm was found and all
2452    other field of the returned struct are undefined.
2453    MODE is the machine mode of the multiplication.  */
2454
2455 static void
2456 synth_mult (struct algorithm *alg_out, unsigned HOST_WIDE_INT t,
2457             const struct mult_cost *cost_limit, enum machine_mode mode)
2458 {
2459   int m;
2460   struct algorithm *alg_in, *best_alg;
2461   struct mult_cost best_cost;
2462   struct mult_cost new_limit;
2463   int op_cost, op_latency;
2464   unsigned HOST_WIDE_INT q;
2465   int maxm = MIN (BITS_PER_WORD, GET_MODE_BITSIZE (mode));
2466   int hash_index;
2467   bool cache_hit = false;
2468   enum alg_code cache_alg = alg_zero;
2469
2470   /* Indicate that no algorithm is yet found.  If no algorithm
2471      is found, this value will be returned and indicate failure.  */
2472   alg_out->cost.cost = cost_limit->cost + 1;
2473   alg_out->cost.latency = cost_limit->latency + 1;
2474
2475   if (cost_limit->cost < 0
2476       || (cost_limit->cost == 0 && cost_limit->latency <= 0))
2477     return;
2478
2479   /* Restrict the bits of "t" to the multiplication's mode.  */
2480   t &= GET_MODE_MASK (mode);
2481
2482   /* t == 1 can be done in zero cost.  */
2483   if (t == 1)
2484     {
2485       alg_out->ops = 1;
2486       alg_out->cost.cost = 0;
2487       alg_out->cost.latency = 0;
2488       alg_out->op[0] = alg_m;
2489       return;
2490     }
2491
2492   /* t == 0 sometimes has a cost.  If it does and it exceeds our limit,
2493      fail now.  */
2494   if (t == 0)
2495     {
2496       if (MULT_COST_LESS (cost_limit, zero_cost))
2497         return;
2498       else
2499         {
2500           alg_out->ops = 1;
2501           alg_out->cost.cost = zero_cost;
2502           alg_out->cost.latency = zero_cost;
2503           alg_out->op[0] = alg_zero;
2504           return;
2505         }
2506     }
2507
2508   /* We'll be needing a couple extra algorithm structures now.  */
2509
2510   alg_in = alloca (sizeof (struct algorithm));
2511   best_alg = alloca (sizeof (struct algorithm));
2512   best_cost = *cost_limit;
2513
2514   /* Compute the hash index.  */
2515   hash_index = (t ^ (unsigned int) mode) % NUM_ALG_HASH_ENTRIES;
2516
2517   /* See if we already know what to do for T.  */
2518   if (alg_hash[hash_index].t == t
2519       && alg_hash[hash_index].mode == mode
2520       && alg_hash[hash_index].alg != alg_unknown)
2521     {
2522       cache_alg = alg_hash[hash_index].alg;
2523
2524       if (cache_alg == alg_impossible)
2525         {
2526           /* The cache tells us that it's impossible to synthesize
2527              multiplication by T within alg_hash[hash_index].cost.  */
2528           if (!CHEAPER_MULT_COST (&alg_hash[hash_index].cost, cost_limit))
2529             /* COST_LIMIT is at least as restrictive as the one
2530                recorded in the hash table, in which case we have no
2531                hope of synthesizing a multiplication.  Just
2532                return.  */
2533             return;
2534
2535           /* If we get here, COST_LIMIT is less restrictive than the
2536              one recorded in the hash table, so we may be able to
2537              synthesize a multiplication.  Proceed as if we didn't
2538              have the cache entry.  */
2539         }
2540       else
2541         {
2542           if (CHEAPER_MULT_COST (cost_limit, &alg_hash[hash_index].cost))
2543             /* The cached algorithm shows that this multiplication
2544                requires more cost than COST_LIMIT.  Just return.  This
2545                way, we don't clobber this cache entry with
2546                alg_impossible but retain useful information.  */
2547             return;
2548
2549           cache_hit = true;
2550
2551           switch (cache_alg)
2552             {
2553             case alg_shift:
2554               goto do_alg_shift;
2555
2556             case alg_add_t_m2:
2557             case alg_sub_t_m2:
2558               goto do_alg_addsub_t_m2;
2559
2560             case alg_add_factor:
2561             case alg_sub_factor:
2562               goto do_alg_addsub_factor;
2563
2564             case alg_add_t2_m:
2565               goto do_alg_add_t2_m;
2566
2567             case alg_sub_t2_m:
2568               goto do_alg_sub_t2_m;
2569
2570             default:
2571               gcc_unreachable ();
2572             }
2573         }
2574     }
2575
2576   /* If we have a group of zero bits at the low-order part of T, try
2577      multiplying by the remaining bits and then doing a shift.  */
2578
2579   if ((t & 1) == 0)
2580     {
2581     do_alg_shift:
2582       m = floor_log2 (t & -t);  /* m = number of low zero bits */
2583       if (m < maxm)
2584         {
2585           q = t >> m;
2586           /* The function expand_shift will choose between a shift and
2587              a sequence of additions, so the observed cost is given as
2588              MIN (m * add_cost[mode], shift_cost[mode][m]).  */
2589           op_cost = m * add_cost[mode];
2590           if (shift_cost[mode][m] < op_cost)
2591             op_cost = shift_cost[mode][m];
2592           new_limit.cost = best_cost.cost - op_cost;
2593           new_limit.latency = best_cost.latency - op_cost;
2594           synth_mult (alg_in, q, &new_limit, mode);
2595
2596           alg_in->cost.cost += op_cost;
2597           alg_in->cost.latency += op_cost;
2598           if (CHEAPER_MULT_COST (&alg_in->cost, &best_cost))
2599             {
2600               struct algorithm *x;
2601               best_cost = alg_in->cost;
2602               x = alg_in, alg_in = best_alg, best_alg = x;
2603               best_alg->log[best_alg->ops] = m;
2604               best_alg->op[best_alg->ops] = alg_shift;
2605             }
2606         }
2607       if (cache_hit)
2608         goto done;
2609     }
2610
2611   /* If we have an odd number, add or subtract one.  */
2612   if ((t & 1) != 0)
2613     {
2614       unsigned HOST_WIDE_INT w;
2615
2616     do_alg_addsub_t_m2:
2617       for (w = 1; (w & t) != 0; w <<= 1)
2618         ;
2619       /* If T was -1, then W will be zero after the loop.  This is another
2620          case where T ends with ...111.  Handling this with (T + 1) and
2621          subtract 1 produces slightly better code and results in algorithm
2622          selection much faster than treating it like the ...0111 case
2623          below.  */
2624       if (w == 0
2625           || (w > 2
2626               /* Reject the case where t is 3.
2627                  Thus we prefer addition in that case.  */
2628               && t != 3))
2629         {
2630           /* T ends with ...111.  Multiply by (T + 1) and subtract 1.  */
2631
2632           op_cost = add_cost[mode];
2633           new_limit.cost = best_cost.cost - op_cost;
2634           new_limit.latency = best_cost.latency - op_cost;
2635           synth_mult (alg_in, t + 1, &new_limit, mode);
2636
2637           alg_in->cost.cost += op_cost;
2638           alg_in->cost.latency += op_cost;
2639           if (CHEAPER_MULT_COST (&alg_in->cost, &best_cost))
2640             {
2641               struct algorithm *x;
2642               best_cost = alg_in->cost;
2643               x = alg_in, alg_in = best_alg, best_alg = x;
2644               best_alg->log[best_alg->ops] = 0;
2645               best_alg->op[best_alg->ops] = alg_sub_t_m2;
2646             }
2647         }
2648       else
2649         {
2650           /* T ends with ...01 or ...011.  Multiply by (T - 1) and add 1.  */
2651
2652           op_cost = add_cost[mode];
2653           new_limit.cost = best_cost.cost - op_cost;
2654           new_limit.latency = best_cost.latency - op_cost;
2655           synth_mult (alg_in, t - 1, &new_limit, mode);
2656
2657           alg_in->cost.cost += op_cost;
2658           alg_in->cost.latency += op_cost;
2659           if (CHEAPER_MULT_COST (&alg_in->cost, &best_cost))
2660             {
2661               struct algorithm *x;
2662               best_cost = alg_in->cost;
2663               x = alg_in, alg_in = best_alg, best_alg = x;
2664               best_alg->log[best_alg->ops] = 0;
2665               best_alg->op[best_alg->ops] = alg_add_t_m2;
2666             }
2667         }
2668       if (cache_hit)
2669         goto done;
2670     }
2671
2672   /* Look for factors of t of the form
2673      t = q(2**m +- 1), 2 <= m <= floor(log2(t - 1)).
2674      If we find such a factor, we can multiply by t using an algorithm that
2675      multiplies by q, shift the result by m and add/subtract it to itself.
2676
2677      We search for large factors first and loop down, even if large factors
2678      are less probable than small; if we find a large factor we will find a
2679      good sequence quickly, and therefore be able to prune (by decreasing
2680      COST_LIMIT) the search.  */
2681
2682  do_alg_addsub_factor:
2683   for (m = floor_log2 (t - 1); m >= 2; m--)
2684     {
2685       unsigned HOST_WIDE_INT d;
2686
2687       d = ((unsigned HOST_WIDE_INT) 1 << m) + 1;
2688       if (t % d == 0 && t > d && m < maxm
2689           && (!cache_hit || cache_alg == alg_add_factor))
2690         {
2691           /* If the target has a cheap shift-and-add instruction use
2692              that in preference to a shift insn followed by an add insn.
2693              Assume that the shift-and-add is "atomic" with a latency
2694              equal to its cost, otherwise assume that on superscalar
2695              hardware the shift may be executed concurrently with the
2696              earlier steps in the algorithm.  */
2697           op_cost = add_cost[mode] + shift_cost[mode][m];
2698           if (shiftadd_cost[mode][m] < op_cost)
2699             {
2700               op_cost = shiftadd_cost[mode][m];
2701               op_latency = op_cost;
2702             }
2703           else
2704             op_latency = add_cost[mode];
2705
2706           new_limit.cost = best_cost.cost - op_cost;
2707           new_limit.latency = best_cost.latency - op_latency;
2708           synth_mult (alg_in, t / d, &new_limit, mode);
2709
2710           alg_in->cost.cost += op_cost;
2711           alg_in->cost.latency += op_latency;
2712           if (alg_in->cost.latency < op_cost)
2713             alg_in->cost.latency = op_cost;
2714           if (CHEAPER_MULT_COST (&alg_in->cost, &best_cost))
2715             {
2716               struct algorithm *x;
2717               best_cost = alg_in->cost;
2718               x = alg_in, alg_in = best_alg, best_alg = x;
2719               best_alg->log[best_alg->ops] = m;
2720               best_alg->op[best_alg->ops] = alg_add_factor;
2721             }
2722           /* Other factors will have been taken care of in the recursion.  */
2723           break;
2724         }
2725
2726       d = ((unsigned HOST_WIDE_INT) 1 << m) - 1;
2727       if (t % d == 0 && t > d && m < maxm
2728           && (!cache_hit || cache_alg == alg_sub_factor))
2729         {
2730           /* If the target has a cheap shift-and-subtract insn use
2731              that in preference to a shift insn followed by a sub insn.
2732              Assume that the shift-and-sub is "atomic" with a latency
2733              equal to it's cost, otherwise assume that on superscalar
2734              hardware the shift may be executed concurrently with the
2735              earlier steps in the algorithm.  */
2736           op_cost = add_cost[mode] + shift_cost[mode][m];
2737           if (shiftsub_cost[mode][m] < op_cost)
2738             {
2739               op_cost = shiftsub_cost[mode][m];
2740               op_latency = op_cost;
2741             }
2742           else
2743             op_latency = add_cost[mode];
2744
2745           new_limit.cost = best_cost.cost - op_cost;
2746           new_limit.latency = best_cost.latency - op_latency;
2747           synth_mult (alg_in, t / d, &new_limit, mode);
2748
2749           alg_in->cost.cost += op_cost;
2750           alg_in->cost.latency += op_latency;
2751           if (alg_in->cost.latency < op_cost)
2752             alg_in->cost.latency = op_cost;
2753           if (CHEAPER_MULT_COST (&alg_in->cost, &best_cost))
2754             {
2755               struct algorithm *x;
2756               best_cost = alg_in->cost;
2757               x = alg_in, alg_in = best_alg, best_alg = x;
2758               best_alg->log[best_alg->ops] = m;
2759               best_alg->op[best_alg->ops] = alg_sub_factor;
2760             }
2761           break;
2762         }
2763     }
2764   if (cache_hit)
2765     goto done;
2766
2767   /* Try shift-and-add (load effective address) instructions,
2768      i.e. do a*3, a*5, a*9.  */
2769   if ((t & 1) != 0)
2770     {
2771     do_alg_add_t2_m:
2772       q = t - 1;
2773       q = q & -q;
2774       m = exact_log2 (q);
2775       if (m >= 0 && m < maxm)
2776         {
2777           op_cost = shiftadd_cost[mode][m];
2778           new_limit.cost = best_cost.cost - op_cost;
2779           new_limit.latency = best_cost.latency - op_cost;
2780           synth_mult (alg_in, (t - 1) >> m, &new_limit, mode);
2781
2782           alg_in->cost.cost += op_cost;
2783           alg_in->cost.latency += op_cost;
2784           if (CHEAPER_MULT_COST (&alg_in->cost, &best_cost))
2785             {
2786               struct algorithm *x;
2787               best_cost = alg_in->cost;
2788               x = alg_in, alg_in = best_alg, best_alg = x;
2789               best_alg->log[best_alg->ops] = m;
2790               best_alg->op[best_alg->ops] = alg_add_t2_m;
2791             }
2792         }
2793       if (cache_hit)
2794         goto done;
2795
2796     do_alg_sub_t2_m:
2797       q = t + 1;
2798       q = q & -q;
2799       m = exact_log2 (q);
2800       if (m >= 0 && m < maxm)
2801         {
2802           op_cost = shiftsub_cost[mode][m];
2803           new_limit.cost = best_cost.cost - op_cost;
2804           new_limit.latency = best_cost.latency - op_cost;
2805           synth_mult (alg_in, (t + 1) >> m, &new_limit, mode);
2806
2807           alg_in->cost.cost += op_cost;
2808           alg_in->cost.latency += op_cost;
2809           if (CHEAPER_MULT_COST (&alg_in->cost, &best_cost))
2810             {
2811               struct algorithm *x;
2812               best_cost = alg_in->cost;
2813               x = alg_in, alg_in = best_alg, best_alg = x;
2814               best_alg->log[best_alg->ops] = m;
2815               best_alg->op[best_alg->ops] = alg_sub_t2_m;
2816             }
2817         }
2818       if (cache_hit)
2819         goto done;
2820     }
2821
2822  done:
2823   /* If best_cost has not decreased, we have not found any algorithm.  */
2824   if (!CHEAPER_MULT_COST (&best_cost, cost_limit))
2825     {
2826       /* We failed to find an algorithm.  Record alg_impossible for
2827          this case (that is, <T, MODE, COST_LIMIT>) so that next time
2828          we are asked to find an algorithm for T within the same or
2829          lower COST_LIMIT, we can immediately return to the
2830          caller.  */
2831       alg_hash[hash_index].t = t;
2832       alg_hash[hash_index].mode = mode;
2833       alg_hash[hash_index].alg = alg_impossible;
2834       alg_hash[hash_index].cost = *cost_limit;
2835       return;
2836     }
2837
2838   /* Cache the result.  */
2839   if (!cache_hit)
2840     {
2841       alg_hash[hash_index].t = t;
2842       alg_hash[hash_index].mode = mode;
2843       alg_hash[hash_index].alg = best_alg->op[best_alg->ops];
2844       alg_hash[hash_index].cost.cost = best_cost.cost;
2845       alg_hash[hash_index].cost.latency = best_cost.latency;
2846     }
2847
2848   /* If we are getting a too long sequence for `struct algorithm'
2849      to record, make this search fail.  */
2850   if (best_alg->ops == MAX_BITS_PER_WORD)
2851     return;
2852
2853   /* Copy the algorithm from temporary space to the space at alg_out.
2854      We avoid using structure assignment because the majority of
2855      best_alg is normally undefined, and this is a critical function.  */
2856   alg_out->ops = best_alg->ops + 1;
2857   alg_out->cost = best_cost;
2858   memcpy (alg_out->op, best_alg->op,
2859           alg_out->ops * sizeof *alg_out->op);
2860   memcpy (alg_out->log, best_alg->log,
2861           alg_out->ops * sizeof *alg_out->log);
2862 }
2863 \f
2864 /* Find the cheapest way of multiplying a value of mode MODE by VAL.
2865    Try three variations:
2866
2867        - a shift/add sequence based on VAL itself
2868        - a shift/add sequence based on -VAL, followed by a negation
2869        - a shift/add sequence based on VAL - 1, followed by an addition.
2870
2871    Return true if the cheapest of these cost less than MULT_COST,
2872    describing the algorithm in *ALG and final fixup in *VARIANT.  */
2873
2874 static bool
2875 choose_mult_variant (enum machine_mode mode, HOST_WIDE_INT val,
2876                      struct algorithm *alg, enum mult_variant *variant,
2877                      int mult_cost)
2878 {
2879   struct algorithm alg2;
2880   struct mult_cost limit;
2881   int op_cost;
2882
2883   /* Fail quickly for impossible bounds.  */
2884   if (mult_cost < 0)
2885     return false;
2886
2887   /* Ensure that mult_cost provides a reasonable upper bound.
2888      Any constant multiplication can be performed with less
2889      than 2 * bits additions.  */
2890   op_cost = 2 * GET_MODE_BITSIZE (mode) * add_cost[mode];
2891   if (mult_cost > op_cost)
2892     mult_cost = op_cost;
2893
2894   *variant = basic_variant;
2895   limit.cost = mult_cost;
2896   limit.latency = mult_cost;
2897   synth_mult (alg, val, &limit, mode);
2898
2899   /* This works only if the inverted value actually fits in an
2900      `unsigned int' */
2901   if (HOST_BITS_PER_INT >= GET_MODE_BITSIZE (mode))
2902     {
2903       op_cost = neg_cost[mode];
2904       if (MULT_COST_LESS (&alg->cost, mult_cost))
2905         {
2906           limit.cost = alg->cost.cost - op_cost;
2907           limit.latency = alg->cost.latency - op_cost;
2908         }
2909       else
2910         {
2911           limit.cost = mult_cost - op_cost;
2912           limit.latency = mult_cost - op_cost;
2913         }
2914
2915       synth_mult (&alg2, -val, &limit, mode);
2916       alg2.cost.cost += op_cost;
2917       alg2.cost.latency += op_cost;
2918       if (CHEAPER_MULT_COST (&alg2.cost, &alg->cost))
2919         *alg = alg2, *variant = negate_variant;
2920     }
2921
2922   /* This proves very useful for division-by-constant.  */
2923   op_cost = add_cost[mode];
2924   if (MULT_COST_LESS (&alg->cost, mult_cost))
2925     {
2926       limit.cost = alg->cost.cost - op_cost;
2927       limit.latency = alg->cost.latency - op_cost;
2928     }
2929   else
2930     {
2931       limit.cost = mult_cost - op_cost;
2932       limit.latency = mult_cost - op_cost;
2933     }
2934
2935   synth_mult (&alg2, val - 1, &limit, mode);
2936   alg2.cost.cost += op_cost;
2937   alg2.cost.latency += op_cost;
2938   if (CHEAPER_MULT_COST (&alg2.cost, &alg->cost))
2939     *alg = alg2, *variant = add_variant;
2940
2941   return MULT_COST_LESS (&alg->cost, mult_cost);
2942 }
2943
2944 /* A subroutine of expand_mult, used for constant multiplications.
2945    Multiply OP0 by VAL in mode MODE, storing the result in TARGET if
2946    convenient.  Use the shift/add sequence described by ALG and apply
2947    the final fixup specified by VARIANT.  */
2948
2949 static rtx
2950 expand_mult_const (enum machine_mode mode, rtx op0, HOST_WIDE_INT val,
2951                    rtx target, const struct algorithm *alg,
2952                    enum mult_variant variant)
2953 {
2954   HOST_WIDE_INT val_so_far;
2955   rtx insn, accum, tem;
2956   int opno;
2957   enum machine_mode nmode;
2958
2959   /* Avoid referencing memory over and over.
2960      For speed, but also for correctness when mem is volatile.  */
2961   if (MEM_P (op0))
2962     op0 = force_reg (mode, op0);
2963
2964   /* ACCUM starts out either as OP0 or as a zero, depending on
2965      the first operation.  */
2966
2967   if (alg->op[0] == alg_zero)
2968     {
2969       accum = copy_to_mode_reg (mode, const0_rtx);
2970       val_so_far = 0;
2971     }
2972   else if (alg->op[0] == alg_m)
2973     {
2974       accum = copy_to_mode_reg (mode, op0);
2975       val_so_far = 1;
2976     }
2977   else
2978     gcc_unreachable ();
2979
2980   for (opno = 1; opno < alg->ops; opno++)
2981     {
2982       int log = alg->log[opno];
2983       rtx shift_subtarget = optimize ? 0 : accum;
2984       rtx add_target
2985         = (opno == alg->ops - 1 && target != 0 && variant != add_variant
2986            && !optimize)
2987           ? target : 0;
2988       rtx accum_target = optimize ? 0 : accum;
2989
2990       switch (alg->op[opno])
2991         {
2992         case alg_shift:
2993           accum = expand_shift (LSHIFT_EXPR, mode, accum,
2994                                 build_int_cst (NULL_TREE, log),
2995                                 NULL_RTX, 0);
2996           val_so_far <<= log;
2997           break;
2998
2999         case alg_add_t_m2:
3000           tem = expand_shift (LSHIFT_EXPR, mode, op0,
3001                               build_int_cst (NULL_TREE, log),
3002                               NULL_RTX, 0);
3003           accum = force_operand (gen_rtx_PLUS (mode, accum, tem),
3004                                  add_target ? add_target : accum_target);
3005           val_so_far += (HOST_WIDE_INT) 1 << log;
3006           break;
3007
3008         case alg_sub_t_m2:
3009           tem = expand_shift (LSHIFT_EXPR, mode, op0,
3010                               build_int_cst (NULL_TREE, log),
3011                               NULL_RTX, 0);
3012           accum = force_operand (gen_rtx_MINUS (mode, accum, tem),
3013                                  add_target ? add_target : accum_target);
3014           val_so_far -= (HOST_WIDE_INT) 1 << log;
3015           break;
3016
3017         case alg_add_t2_m:
3018           accum = expand_shift (LSHIFT_EXPR, mode, accum,
3019                                 build_int_cst (NULL_TREE, log),
3020                                 shift_subtarget,
3021                                 0);
3022           accum = force_operand (gen_rtx_PLUS (mode, accum, op0),
3023                                  add_target ? add_target : accum_target);
3024           val_so_far = (val_so_far << log) + 1;
3025           break;
3026
3027         case alg_sub_t2_m:
3028           accum = expand_shift (LSHIFT_EXPR, mode, accum,
3029                                 build_int_cst (NULL_TREE, log),
3030                                 shift_subtarget, 0);
3031           accum = force_operand (gen_rtx_MINUS (mode, accum, op0),
3032                                  add_target ? add_target : accum_target);
3033           val_so_far = (val_so_far << log) - 1;
3034           break;
3035
3036         case alg_add_factor:
3037           tem = expand_shift (LSHIFT_EXPR, mode, accum,
3038                               build_int_cst (NULL_TREE, log),
3039                               NULL_RTX, 0);
3040           accum = force_operand (gen_rtx_PLUS (mode, accum, tem),
3041                                  add_target ? add_target : accum_target);
3042           val_so_far += val_so_far << log;
3043           break;
3044
3045         case alg_sub_factor:
3046           tem = expand_shift (LSHIFT_EXPR, mode, accum,
3047                               build_int_cst (NULL_TREE, log),
3048                               NULL_RTX, 0);
3049           accum = force_operand (gen_rtx_MINUS (mode, tem, accum),
3050                                  (add_target
3051                                   ? add_target : (optimize ? 0 : tem)));
3052           val_so_far = (val_so_far << log) - val_so_far;
3053           break;
3054
3055         default:
3056           gcc_unreachable ();
3057         }
3058
3059       /* Write a REG_EQUAL note on the last insn so that we can cse
3060          multiplication sequences.  Note that if ACCUM is a SUBREG,
3061          we've set the inner register and must properly indicate
3062          that.  */
3063
3064       tem = op0, nmode = mode;
3065       if (GET_CODE (accum) == SUBREG)
3066         {
3067           nmode = GET_MODE (SUBREG_REG (accum));
3068           tem = gen_lowpart (nmode, op0);
3069         }
3070
3071       insn = get_last_insn ();
3072       set_unique_reg_note (insn, REG_EQUAL,
3073                            gen_rtx_MULT (nmode, tem, GEN_INT (val_so_far)));
3074     }
3075
3076   if (variant == negate_variant)
3077     {
3078       val_so_far = -val_so_far;
3079       accum = expand_unop (mode, neg_optab, accum, target, 0);
3080     }
3081   else if (variant == add_variant)
3082     {
3083       val_so_far = val_so_far + 1;
3084       accum = force_operand (gen_rtx_PLUS (mode, accum, op0), target);
3085     }
3086
3087   /* Compare only the bits of val and val_so_far that are significant
3088      in the result mode, to avoid sign-/zero-extension confusion.  */
3089   val &= GET_MODE_MASK (mode);
3090   val_so_far &= GET_MODE_MASK (mode);
3091   gcc_assert (val == val_so_far);
3092
3093   return accum;
3094 }
3095
3096 /* Perform a multiplication and return an rtx for the result.
3097    MODE is mode of value; OP0 and OP1 are what to multiply (rtx's);
3098    TARGET is a suggestion for where to store the result (an rtx).
3099
3100    We check specially for a constant integer as OP1.
3101    If you want this check for OP0 as well, then before calling
3102    you should swap the two operands if OP0 would be constant.  */
3103
3104 rtx
3105 expand_mult (enum machine_mode mode, rtx op0, rtx op1, rtx target,
3106              int unsignedp)
3107 {
3108   enum mult_variant variant;
3109   struct algorithm algorithm;
3110   int max_cost;
3111
3112   /* Handling const0_rtx here allows us to use zero as a rogue value for
3113      coeff below.  */
3114   if (op1 == const0_rtx)
3115     return const0_rtx;
3116   if (op1 == const1_rtx)
3117     return op0;
3118   if (op1 == constm1_rtx)
3119     return expand_unop (mode,
3120                         GET_MODE_CLASS (mode) == MODE_INT
3121                         && !unsignedp && flag_trapv
3122                         ? negv_optab : neg_optab,
3123                         op0, target, 0);
3124
3125   /* These are the operations that are potentially turned into a sequence
3126      of shifts and additions.  */
3127   if (SCALAR_INT_MODE_P (mode)
3128       && (unsignedp || !flag_trapv))
3129     {
3130       HOST_WIDE_INT coeff = 0;
3131       rtx fake_reg = gen_raw_REG (mode, LAST_VIRTUAL_REGISTER + 1);
3132
3133       /* synth_mult does an `unsigned int' multiply.  As long as the mode is
3134          less than or equal in size to `unsigned int' this doesn't matter.
3135          If the mode is larger than `unsigned int', then synth_mult works
3136          only if the constant value exactly fits in an `unsigned int' without
3137          any truncation.  This means that multiplying by negative values does
3138          not work; results are off by 2^32 on a 32 bit machine.  */
3139
3140       if (GET_CODE (op1) == CONST_INT)
3141         {
3142           /* Attempt to handle multiplication of DImode values by negative
3143              coefficients, by performing the multiplication by a positive
3144              multiplier and then inverting the result.  */
3145           if (INTVAL (op1) < 0
3146               && GET_MODE_BITSIZE (mode) > HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
3147             {
3148               /* Its safe to use -INTVAL (op1) even for INT_MIN, as the
3149                  result is interpreted as an unsigned coefficient.
3150                  Exclude cost of op0 from max_cost to match the cost
3151                  calculation of the synth_mult.  */
3152               max_cost = rtx_cost (gen_rtx_MULT (mode, fake_reg, op1), SET)
3153                          - neg_cost[mode];
3154               if (max_cost > 0
3155                   && choose_mult_variant (mode, -INTVAL (op1), &algorithm,
3156                                           &variant, max_cost))
3157                 {
3158                   rtx temp = expand_mult_const (mode, op0, -INTVAL (op1),
3159                                                 NULL_RTX, &algorithm,
3160                                                 variant);
3161                   return expand_unop (mode, neg_optab, temp, target, 0);
3162                 }
3163             }
3164           else coeff = INTVAL (op1);
3165         }
3166       else if (GET_CODE (op1) == CONST_DOUBLE)
3167         {
3168           /* If we are multiplying in DImode, it may still be a win
3169              to try to work with shifts and adds.  */
3170           if (CONST_DOUBLE_HIGH (op1) == 0)
3171             coeff = CONST_DOUBLE_LOW (op1);
3172           else if (CONST_DOUBLE_LOW (op1) == 0
3173                    && EXACT_POWER_OF_2_OR_ZERO_P (CONST_DOUBLE_HIGH (op1)))
3174             {
3175               int shift = floor_log2 (CONST_DOUBLE_HIGH (op1))
3176                           + HOST_BITS_PER_WIDE_INT;
3177               return expand_shift (LSHIFT_EXPR, mode, op0,
3178                                    build_int_cst (NULL_TREE, shift),
3179                                    target, unsignedp);
3180             }
3181         }
3182         
3183       /* We used to test optimize here, on the grounds that it's better to
3184          produce a smaller program when -O is not used.  But this causes
3185          such a terrible slowdown sometimes that it seems better to always
3186          use synth_mult.  */
3187       if (coeff != 0)
3188         {
3189           /* Special case powers of two.  */
3190           if (EXACT_POWER_OF_2_OR_ZERO_P (coeff))
3191             return expand_shift (LSHIFT_EXPR, mode, op0,
3192                                  build_int_cst (NULL_TREE, floor_log2 (coeff)),
3193                                  target, unsignedp);
3194
3195           /* Exclude cost of op0 from max_cost to match the cost
3196              calculation of the synth_mult.  */
3197           max_cost = rtx_cost (gen_rtx_MULT (mode, fake_reg, op1), SET);
3198           if (choose_mult_variant (mode, coeff, &algorithm, &variant,
3199                                    max_cost))
3200             return expand_mult_const (mode, op0, coeff, target,
3201                                       &algorithm, variant);
3202         }
3203     }
3204
3205   if (GET_CODE (op0) == CONST_DOUBLE)
3206     {
3207       rtx temp = op0;
3208       op0 = op1;
3209       op1 = temp;
3210     }
3211
3212   /* Expand x*2.0 as x+x.  */
3213   if (GET_CODE (op1) == CONST_DOUBLE
3214       && SCALAR_FLOAT_MODE_P (mode))
3215     {
3216       REAL_VALUE_TYPE d;
3217       REAL_VALUE_FROM_CONST_DOUBLE (d, op1);
3218
3219       if (REAL_VALUES_EQUAL (d, dconst2))
3220         {
3221           op0 = force_reg (GET_MODE (op0), op0);
3222           return expand_binop (mode, add_optab, op0, op0,
3223                                target, unsignedp, OPTAB_LIB_WIDEN);
3224         }
3225     }
3226
3227   /* This used to use umul_optab if unsigned, but for non-widening multiply
3228      there is no difference between signed and unsigned.  */
3229   op0 = expand_binop (mode,
3230                       ! unsignedp
3231                       && flag_trapv && (GET_MODE_CLASS(mode) == MODE_INT)
3232                       ? smulv_optab : smul_optab,
3233                       op0, op1, target, unsignedp, OPTAB_LIB_WIDEN);
3234   gcc_assert (op0);
3235   return op0;
3236 }
3237 \f
3238 /* Return the smallest n such that 2**n >= X.  */
3239
3240 int
3241 ceil_log2 (unsigned HOST_WIDE_INT x)
3242 {
3243   return floor_log2 (x - 1) + 1;
3244 }
3245
3246 /* Choose a minimal N + 1 bit approximation to 1/D that can be used to
3247    replace division by D, and put the least significant N bits of the result
3248    in *MULTIPLIER_PTR and return the most significant bit.
3249
3250    The width of operations is N (should be <= HOST_BITS_PER_WIDE_INT), the
3251    needed precision is in PRECISION (should be <= N).
3252
3253    PRECISION should be as small as possible so this function can choose
3254    multiplier more freely.
3255
3256    The rounded-up logarithm of D is placed in *lgup_ptr.  A shift count that
3257    is to be used for a final right shift is placed in *POST_SHIFT_PTR.
3258
3259    Using this function, x/D will be equal to (x * m) >> (*POST_SHIFT_PTR),
3260    where m is the full HOST_BITS_PER_WIDE_INT + 1 bit multiplier.  */
3261
3262 static
3263 unsigned HOST_WIDE_INT
3264 choose_multiplier (unsigned HOST_WIDE_INT d, int n, int precision,
3265                    rtx *multiplier_ptr, int *post_shift_ptr, int *lgup_ptr)
3266 {
3267   HOST_WIDE_INT mhigh_hi, mlow_hi;
3268   unsigned HOST_WIDE_INT mhigh_lo, mlow_lo;
3269   int lgup, post_shift;
3270   int pow, pow2;
3271   unsigned HOST_WIDE_INT nl, dummy1;
3272   HOST_WIDE_INT nh, dummy2;
3273
3274   /* lgup = ceil(log2(divisor)); */
3275   lgup = ceil_log2 (d);
3276
3277   gcc_assert (lgup <= n);
3278
3279   pow = n + lgup;
3280   pow2 = n + lgup - precision;
3281
3282   /* We could handle this with some effort, but this case is much
3283      better handled directly with a scc insn, so rely on caller using
3284      that.  */
3285   gcc_assert (pow != 2 * HOST_BITS_PER_WIDE_INT);
3286
3287   /* mlow = 2^(N + lgup)/d */
3288  if (pow >= HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
3289     {
3290       nh = (HOST_WIDE_INT) 1 << (pow - HOST_BITS_PER_WIDE_INT);
3291       nl = 0;
3292     }
3293   else
3294     {
3295       nh = 0;
3296       nl = (unsigned HOST_WIDE_INT) 1 << pow;
3297     }
3298   div_and_round_double (TRUNC_DIV_EXPR, 1, nl, nh, d, (HOST_WIDE_INT) 0,
3299                         &mlow_lo, &mlow_hi, &dummy1, &dummy2);
3300
3301   /* mhigh = (2^(N + lgup) + 2^N + lgup - precision)/d */
3302   if (pow2 >= HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
3303     nh |= (HOST_WIDE_INT) 1 << (pow2 - HOST_BITS_PER_WIDE_INT);
3304   else
3305     nl |= (unsigned HOST_WIDE_INT) 1 << pow2;
3306   div_and_round_double (TRUNC_DIV_EXPR, 1, nl, nh, d, (HOST_WIDE_INT) 0,
3307                         &mhigh_lo, &mhigh_hi, &dummy1, &dummy2);
3308
3309   gcc_assert (!mhigh_hi || nh - d < d);
3310   gcc_assert (mhigh_hi <= 1 && mlow_hi <= 1);
3311   /* Assert that mlow < mhigh.  */
3312   gcc_assert (mlow_hi < mhigh_hi
3313               || (mlow_hi == mhigh_hi && mlow_lo < mhigh_lo));
3314
3315   /* If precision == N, then mlow, mhigh exceed 2^N
3316      (but they do not exceed 2^(N+1)).  */
3317
3318   /* Reduce to lowest terms.  */
3319   for (post_shift = lgup; post_shift > 0; post_shift--)
3320     {
3321       unsigned HOST_WIDE_INT ml_lo = (mlow_hi << (HOST_BITS_PER_WIDE_INT - 1)) | (mlow_lo >> 1);
3322       unsigned HOST_WIDE_INT mh_lo = (mhigh_hi << (HOST_BITS_PER_WIDE_INT - 1)) | (mhigh_lo >> 1);
3323       if (ml_lo >= mh_lo)
3324         break;
3325
3326       mlow_hi = 0;
3327       mlow_lo = ml_lo;
3328       mhigh_hi = 0;
3329       mhigh_lo = mh_lo;
3330     }
3331
3332   *post_shift_ptr = post_shift;
3333   *lgup_ptr = lgup;
3334   if (n < HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
3335     {
3336       unsigned HOST_WIDE_INT mask = ((unsigned HOST_WIDE_INT) 1 << n) - 1;
3337       *multiplier_ptr = GEN_INT (mhigh_lo & mask);
3338       return mhigh_lo >= mask;
3339     }
3340   else
3341     {
3342       *multiplier_ptr = GEN_INT (mhigh_lo);
3343       return mhigh_hi;
3344     }
3345 }
3346
3347 /* Compute the inverse of X mod 2**n, i.e., find Y such that X * Y is
3348    congruent to 1 (mod 2**N).  */
3349
3350 static unsigned HOST_WIDE_INT
3351 invert_mod2n (unsigned HOST_WIDE_INT x, int n)
3352 {
3353   /* Solve x*y == 1 (mod 2^n), where x is odd.  Return y.  */
3354
3355   /* The algorithm notes that the choice y = x satisfies
3356      x*y == 1 mod 2^3, since x is assumed odd.
3357      Each iteration doubles the number of bits of significance in y.  */
3358
3359   unsigned HOST_WIDE_INT mask;
3360   unsigned HOST_WIDE_INT y = x;
3361   int nbit = 3;
3362
3363   mask = (n == HOST_BITS_PER_WIDE_INT
3364           ? ~(unsigned HOST_WIDE_INT) 0
3365           : ((unsigned HOST_WIDE_INT) 1 << n) - 1);
3366
3367   while (nbit < n)
3368     {
3369       y = y * (2 - x*y) & mask;         /* Modulo 2^N */
3370       nbit *= 2;
3371     }
3372   return y;
3373 }
3374
3375 /* Emit code to adjust ADJ_OPERAND after multiplication of wrong signedness
3376    flavor of OP0 and OP1.  ADJ_OPERAND is already the high half of the
3377    product OP0 x OP1.  If UNSIGNEDP is nonzero, adjust the signed product
3378    to become unsigned, if UNSIGNEDP is zero, adjust the unsigned product to
3379    become signed.
3380
3381    The result is put in TARGET if that is convenient.
3382
3383    MODE is the mode of operation.  */
3384
3385 rtx
3386 expand_mult_highpart_adjust (enum machine_mode mode, rtx adj_operand, rtx op0,
3387                              rtx op1, rtx target, int unsignedp)
3388 {
3389   rtx tem;
3390   enum rtx_code adj_code = unsignedp ? PLUS : MINUS;
3391
3392   tem = expand_shift (RSHIFT_EXPR, mode, op0,
3393                       build_int_cst (NULL_TREE, GET_MODE_BITSIZE (mode) - 1),
3394                       NULL_RTX, 0);
3395   tem = expand_and (mode, tem, op1, NULL_RTX);
3396   adj_operand
3397     = force_operand (gen_rtx_fmt_ee (adj_code, mode, adj_operand, tem),
3398                      adj_operand);
3399
3400   tem = expand_shift (RSHIFT_EXPR, mode, op1,
3401                       build_int_cst (NULL_TREE, GET_MODE_BITSIZE (mode) - 1),
3402                       NULL_RTX, 0);
3403   tem = expand_and (mode, tem, op0, NULL_RTX);
3404   target = force_operand (gen_rtx_fmt_ee (adj_code, mode, adj_operand, tem),
3405                           target);
3406
3407   return target;
3408 }
3409
3410 /* Subroutine of expand_mult_highpart.  Return the MODE high part of OP.  */
3411
3412 static rtx
3413 extract_high_half (enum machine_mode mode, rtx op)
3414 {
3415   enum machine_mode wider_mode;
3416
3417   if (mode == word_mode)
3418     return gen_highpart (mode, op);
3419
3420   gcc_assert (!SCALAR_FLOAT_MODE_P (mode));
3421
3422   wider_mode = GET_MODE_WIDER_MODE (mode);
3423   op = expand_shift (RSHIFT_EXPR, wider_mode, op,
3424                      build_int_cst (NULL_TREE, GET_MODE_BITSIZE (mode)), 0, 1);
3425   return convert_modes (mode, wider_mode, op, 0);
3426 }
3427
3428 /* Like expand_mult_highpart, but only consider using a multiplication
3429    optab.  OP1 is an rtx for the constant operand.  */
3430
3431 static rtx
3432 expand_mult_highpart_optab (enum machine_mode mode, rtx op0, rtx op1,
3433                             rtx target, int unsignedp, int max_cost)
3434 {
3435   rtx narrow_op1 = gen_int_mode (INTVAL (op1), mode);
3436   enum machine_mode wider_mode;
3437   optab moptab;
3438   rtx tem;
3439   int size;
3440
3441   gcc_assert (!SCALAR_FLOAT_MODE_P (mode));
3442
3443   wider_mode = GET_MODE_WIDER_MODE (mode);
3444   size = GET_MODE_BITSIZE (mode);
3445
3446   /* Firstly, try using a multiplication insn that only generates the needed
3447      high part of the product, and in the sign flavor of unsignedp.  */
3448   if (mul_highpart_cost[mode] < max_cost)
3449     {
3450       moptab = unsignedp ? umul_highpart_optab : smul_highpart_optab;
3451       tem = expand_binop (mode, moptab, op0, narrow_op1, target,
3452                           unsignedp, OPTAB_DIRECT);
3453       if (tem)
3454         return tem;
3455     }
3456
3457   /* Secondly, same as above, but use sign flavor opposite of unsignedp.
3458      Need to adjust the result after the multiplication.  */
3459   if (size - 1 < BITS_PER_WORD
3460       && (mul_highpart_cost[mode] + 2 * shift_cost[mode][size-1]
3461           + 4 * add_cost[mode] < max_cost))
3462     {
3463       moptab = unsignedp ? smul_highpart_optab : umul_highpart_optab;
3464       tem = expand_binop (mode, moptab, op0, narrow_op1, target,
3465                           unsignedp, OPTAB_DIRECT);
3466       if (tem)
3467         /* We used the wrong signedness.  Adjust the result.  */
3468         return expand_mult_highpart_adjust (mode, tem, op0, narrow_op1,
3469                                             tem, unsignedp);
3470     }
3471
3472   /* Try widening multiplication.  */
3473   moptab = unsignedp ? umul_widen_optab : smul_widen_optab;
3474   if (moptab->handlers[wider_mode].insn_code != CODE_FOR_nothing
3475       && mul_widen_cost[wider_mode] < max_cost)
3476     {
3477       tem = expand_binop (wider_mode, moptab, op0, narrow_op1, 0,
3478                           unsignedp, OPTAB_WIDEN);
3479       if (tem)
3480         return extract_high_half (mode, tem);
3481     }
3482
3483   /* Try widening the mode and perform a non-widening multiplication.  */
3484   if (smul_optab->handlers[wider_mode].insn_code != CODE_FOR_nothing
3485       && size - 1 < BITS_PER_WORD
3486       && mul_cost[wider_mode] + shift_cost[mode][size-1] < max_cost)
3487     {
3488       rtx insns, wop0, wop1;
3489
3490       /* We need to widen the operands, for example to ensure the
3491          constant multiplier is correctly sign or zero extended.
3492          Use a sequence to clean-up any instructions emitted by
3493          the conversions if things don't work out.  */
3494       start_sequence ();
3495       wop0 = convert_modes (wider_mode, mode, op0, unsignedp);
3496       wop1 = convert_modes (wider_mode, mode, op1, unsignedp);
3497       tem = expand_binop (wider_mode, smul_optab, wop0, wop1, 0,
3498                           unsignedp, OPTAB_WIDEN);
3499       insns = get_insns ();
3500       end_sequence ();
3501
3502       if (tem)
3503         {
3504           emit_insn (insns);
3505           return extract_high_half (mode, tem);
3506         }
3507     }
3508
3509   /* Try widening multiplication of opposite signedness, and adjust.  */
3510   moptab = unsignedp ? smul_widen_optab : umul_widen_optab;
3511   if (moptab->handlers[wider_mode].insn_code != CODE_FOR_nothing
3512       && size - 1 < BITS_PER_WORD
3513       && (mul_widen_cost[wider_mode] + 2 * shift_cost[mode][size-1]
3514           + 4 * add_cost[mode] < max_cost))
3515     {
3516       tem = expand_binop (wider_mode, moptab, op0, narrow_op1,
3517                           NULL_RTX, ! unsignedp, OPTAB_WIDEN);
3518       if (tem != 0)
3519         {
3520           tem = extract_high_half (mode, tem);
3521           /* We used the wrong signedness.  Adjust the result.  */
3522           return expand_mult_highpart_adjust (mode, tem, op0, narrow_op1,
3523                                               target, unsignedp);
3524         }
3525     }
3526
3527   return 0;
3528 }
3529
3530 /* Emit code to multiply OP0 and OP1 (where OP1 is an integer constant),
3531    putting the high half of the result in TARGET if that is convenient,
3532    and return where the result is.  If the operation can not be performed,
3533    0 is returned.
3534
3535    MODE is the mode of operation and result.
3536
3537    UNSIGNEDP nonzero means unsigned multiply.
3538
3539    MAX_COST is the total allowed cost for the expanded RTL.  */
3540
3541 static rtx
3542 expand_mult_highpart (enum machine_mode mode, rtx op0, rtx op1,
3543                       rtx target, int unsignedp, int max_cost)
3544 {
3545   enum machine_mode wider_mode = GET_MODE_WIDER_MODE (mode);
3546   unsigned HOST_WIDE_INT cnst1;
3547   int extra_cost;
3548   bool sign_adjust = false;
3549   enum mult_variant variant;
3550   struct algorithm alg;
3551   rtx tem;
3552
3553   gcc_assert (!SCALAR_FLOAT_MODE_P (mode));
3554   /* We can't support modes wider than HOST_BITS_PER_INT.  */
3555   gcc_assert (GET_MODE_BITSIZE (mode) <= HOST_BITS_PER_WIDE_INT);
3556
3557   cnst1 = INTVAL (op1) & GET_MODE_MASK (mode);
3558
3559   /* We can't optimize modes wider than BITS_PER_WORD. 
3560      ??? We might be able to perform double-word arithmetic if 
3561      mode == word_mode, however all the cost calculations in
3562      synth_mult etc. assume single-word operations.  */
3563   if (GET_MODE_BITSIZE (wider_mode) > BITS_PER_WORD)
3564     return expand_mult_highpart_optab (mode, op0, op1, target,
3565                                        unsignedp, max_cost);
3566
3567   extra_cost = shift_cost[mode][GET_MODE_BITSIZE (mode) - 1];
3568
3569   /* Check whether we try to multiply by a negative constant.  */
3570   if (!unsignedp && ((cnst1 >> (GET_MODE_BITSIZE (mode) - 1)) & 1))
3571     {
3572       sign_adjust = true;
3573       extra_cost += add_cost[mode];
3574     }
3575
3576   /* See whether shift/add multiplication is cheap enough.  */
3577   if (choose_mult_variant (wider_mode, cnst1, &alg, &variant,
3578                            max_cost - extra_cost))
3579     {
3580       /* See whether the specialized multiplication optabs are
3581          cheaper than the shift/add version.  */
3582       tem = expand_mult_highpart_optab (mode, op0, op1, target, unsignedp,
3583                                         alg.cost.cost + extra_cost);
3584       if (tem)
3585         return tem;
3586
3587       tem = convert_to_mode (wider_mode, op0, unsignedp);
3588       tem = expand_mult_const (wider_mode, tem, cnst1, 0, &alg, variant);
3589       tem = extract_high_half (mode, tem);
3590
3591       /* Adjust result for signedness.  */
3592       if (sign_adjust)
3593         tem = force_operand (gen_rtx_MINUS (mode, tem, op0), tem);
3594
3595       return tem;
3596     }
3597   return expand_mult_highpart_optab (mode, op0, op1, target,
3598                                      unsignedp, max_cost);
3599 }
3600
3601
3602 /* Expand signed modulus of OP0 by a power of two D in mode MODE.  */
3603
3604 static rtx
3605 expand_smod_pow2 (enum machine_mode mode, rtx op0, HOST_WIDE_INT d)
3606 {
3607   unsigned HOST_WIDE_INT masklow, maskhigh;
3608   rtx result, temp, shift, label;
3609   int logd;
3610
3611   logd = floor_log2 (d);
3612   result = gen_reg_rtx (mode);
3613
3614   /* Avoid conditional branches when they're expensive.  */
3615   if (BRANCH_COST >= 2
3616       && !optimize_size)
3617     {
3618       rtx signmask = emit_store_flag (result, LT, op0, const0_rtx,
3619                                       mode, 0, -1);
3620       if (signmask)
3621         {
3622           signmask = force_reg (mode, signmask);
3623           masklow = ((HOST_WIDE_INT) 1 << logd) - 1;
3624           shift = GEN_INT (GET_MODE_BITSIZE (mode) - logd);
3625
3626           /* Use the rtx_cost of a LSHIFTRT instruction to determine
3627              which instruction sequence to use.  If logical right shifts
3628              are expensive the use 2 XORs, 2 SUBs and an AND, otherwise
3629              use a LSHIFTRT, 1 ADD, 1 SUB and an AND.  */
3630
3631           temp = gen_rtx_LSHIFTRT (mode, result, shift);
3632           if (lshr_optab->handlers[mode].insn_code == CODE_FOR_nothing
3633               || rtx_cost (temp, SET) > COSTS_N_INSNS (2))
3634             {
3635               temp = expand_binop (mode, xor_optab, op0, signmask,
3636                                    NULL_RTX, 1, OPTAB_LIB_WIDEN);
3637               temp = expand_binop (mode, sub_optab, temp, signmask,
3638                                    NULL_RTX, 1, OPTAB_LIB_WIDEN);
3639               temp = expand_binop (mode, and_optab, temp, GEN_INT (masklow),
3640                                    NULL_RTX, 1, OPTAB_LIB_WIDEN);
3641               temp = expand_binop (mode, xor_optab, temp, signmask,
3642                                    NULL_RTX, 1, OPTAB_LIB_WIDEN);
3643               temp = expand_binop (mode, sub_optab, temp, signmask,
3644                                    NULL_RTX, 1, OPTAB_LIB_WIDEN);
3645             }
3646           else
3647             {
3648               signmask = expand_binop (mode, lshr_optab, signmask, shift,
3649                                        NULL_RTX, 1, OPTAB_LIB_WIDEN);
3650               signmask = force_reg (mode, signmask);
3651
3652               temp = expand_binop (mode, add_optab, op0, signmask,
3653                                    NULL_RTX, 1, OPTAB_LIB_WIDEN);
3654               temp = expand_binop (mode, and_optab, temp, GEN_INT (masklow),
3655                                    NULL_RTX, 1, OPTAB_LIB_WIDEN);
3656               temp = expand_binop (mode, sub_optab, temp, signmask,
3657                                    NULL_RTX, 1, OPTAB_LIB_WIDEN);
3658             }
3659           return temp;
3660         }
3661     }
3662
3663   /* Mask contains the mode's signbit and the significant bits of the
3664      modulus.  By including the signbit in the operation, many targets
3665      can avoid an explicit compare operation in the following comparison
3666      against zero.  */
3667
3668   masklow = ((HOST_WIDE_INT) 1 << logd) - 1;
3669   if (GET_MODE_BITSIZE (mode) <= HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
3670     {
3671       masklow |= (HOST_WIDE_INT) -1 << (GET_MODE_BITSIZE (mode) - 1);
3672       maskhigh = -1;
3673     }
3674   else
3675     maskhigh = (HOST_WIDE_INT) -1
3676                  << (GET_MODE_BITSIZE (mode) - HOST_BITS_PER_WIDE_INT - 1);
3677
3678   temp = expand_binop (mode, and_optab, op0,
3679                        immed_double_const (masklow, maskhigh, mode),
3680                        result, 1, OPTAB_LIB_WIDEN);
3681   if (temp != result)
3682     emit_move_insn (result, temp);
3683
3684   label = gen_label_rtx ();
3685   do_cmp_and_jump (result, const0_rtx, GE, mode, label);
3686
3687   temp = expand_binop (mode, sub_optab, result, const1_rtx, result,
3688                        0, OPTAB_LIB_WIDEN);
3689   masklow = (HOST_WIDE_INT) -1 << logd;
3690   maskhigh = -1;
3691   temp = expand_binop (mode, ior_optab, temp,
3692                        immed_double_const (masklow, maskhigh, mode),
3693                        result, 1, OPTAB_LIB_WIDEN);
3694   temp = expand_binop (mode, add_optab, temp, const1_rtx, result,
3695                        0, OPTAB_LIB_WIDEN);
3696   if (temp != result)
3697     emit_move_insn (result, temp);
3698   emit_label (label);
3699   return result;
3700 }
3701
3702 /* Expand signed division of OP0 by a power of two D in mode MODE.
3703    This routine is only called for positive values of D.  */
3704
3705 static rtx
3706 expand_sdiv_pow2 (enum machine_mode mode, rtx op0, HOST_WIDE_INT d)
3707 {
3708   rtx temp, label;
3709   tree shift;
3710   int logd;
3711
3712   logd = floor_log2 (d);
3713   shift = build_int_cst (NULL_TREE, logd);
3714
3715   if (d == 2 && BRANCH_COST >= 1)
3716     {
3717       temp = gen_reg_rtx (mode);
3718       temp = emit_store_flag (temp, LT, op0, const0_rtx, mode, 0, 1);
3719       temp = expand_binop (mode, add_optab, temp, op0, NULL_RTX,
3720                            0, OPTAB_LIB_WIDEN);
3721       return expand_shift (RSHIFT_EXPR, mode, temp, shift, NULL_RTX, 0);
3722     }
3723
3724 #ifdef HAVE_conditional_move
3725   if (BRANCH_COST >= 2)
3726     {
3727       rtx temp2;
3728
3729       /* ??? emit_conditional_move forces a stack adjustment via
3730          compare_from_rtx so, if the sequence is discarded, it will
3731          be lost.  Do it now instead.  */
3732       do_pending_stack_adjust ();
3733
3734       start_sequence ();
3735       temp2 = copy_to_mode_reg (mode, op0);
3736       temp = expand_binop (mode, add_optab, temp2, GEN_INT (d-1),
3737                            NULL_RTX, 0, OPTAB_LIB_WIDEN);
3738       temp = force_reg (mode, temp);
3739
3740       /* Construct "temp2 = (temp2 < 0) ? temp : temp2".  */
3741       temp2 = emit_conditional_move (temp2, LT, temp2, const0_rtx,
3742                                      mode, temp, temp2, mode, 0);
3743       if (temp2)
3744         {
3745           rtx seq = get_insns ();
3746           end_sequence ();
3747           emit_insn (seq);
3748           return expand_shift (RSHIFT_EXPR, mode, temp2, shift, NULL_RTX, 0);
3749         }
3750       end_sequence ();
3751     }
3752 #endif
3753
3754   if (BRANCH_COST >= 2)
3755     {
3756       int ushift = GET_MODE_BITSIZE (mode) - logd;
3757
3758       temp = gen_reg_rtx (mode);
3759       temp = emit_store_flag (temp, LT, op0, const0_rtx, mode, 0, -1);
3760       if (shift_cost[mode][ushift] > COSTS_N_INSNS (1))
3761         temp = expand_binop (mode, and_optab, temp, GEN_INT (d - 1),
3762                              NULL_RTX, 0, OPTAB_LIB_WIDEN);
3763       else
3764         temp = expand_shift (RSHIFT_EXPR, mode, temp,
3765                              build_int_cst (NULL_TREE, ushift),
3766                              NULL_RTX, 1);
3767       temp = expand_binop (mode, add_optab, temp, op0, NULL_RTX,
3768                            0, OPTAB_LIB_WIDEN);
3769       return expand_shift (RSHIFT_EXPR, mode, temp, shift, NULL_RTX, 0);
3770     }
3771
3772   label = gen_label_rtx ();
3773   temp = copy_to_mode_reg (mode, op0);
3774   do_cmp_and_jump (temp, const0_rtx, GE, mode, label);
3775   expand_inc (temp, GEN_INT (d - 1));
3776   emit_label (label);
3777   return expand_shift (RSHIFT_EXPR, mode, temp, shift, NULL_RTX, 0);
3778 }
3779 \f
3780 /* Emit the code to divide OP0 by OP1, putting the result in TARGET
3781    if that is convenient, and returning where the result is.
3782    You may request either the quotient or the remainder as the result;
3783    specify REM_FLAG nonzero to get the remainder.
3784
3785    CODE is the expression code for which kind of division this is;
3786    it controls how rounding is done.  MODE is the machine mode to use.
3787    UNSIGNEDP nonzero means do unsigned division.  */
3788
3789 /* ??? For CEIL_MOD_EXPR, can compute incorrect remainder with ANDI
3790    and then correct it by or'ing in missing high bits
3791    if result of ANDI is nonzero.
3792    For ROUND_MOD_EXPR, can use ANDI and then sign-extend the result.
3793    This could optimize to a bfexts instruction.
3794    But C doesn't use these operations, so their optimizations are
3795    left for later.  */
3796 /* ??? For modulo, we don't actually need the highpart of the first product,
3797    the low part will do nicely.  And for small divisors, the second multiply
3798    can also be a low-part only multiply or even be completely left out.
3799    E.g. to calculate the remainder of a division by 3 with a 32 bit
3800    multiply, multiply with 0x55555556 and extract the upper two bits;
3801    the result is exact for inputs up to 0x1fffffff.
3802    The input range can be reduced by using cross-sum rules.
3803    For odd divisors >= 3, the following table gives right shift counts
3804    so that if a number is shifted by an integer multiple of the given
3805    amount, the remainder stays the same:
3806    2, 4, 3, 6, 10, 12, 4, 8, 18, 6, 11, 20, 18, 0, 5, 10, 12, 0, 12, 20,
3807    14, 12, 23, 21, 8, 0, 20, 18, 0, 0, 6, 12, 0, 22, 0, 18, 20, 30, 0, 0,
3808    0, 8, 0, 11, 12, 10, 36, 0, 30, 0, 0, 12, 0, 0, 0, 0, 44, 12, 24, 0,
3809    20, 0, 7, 14, 0, 18, 36, 0, 0, 46, 60, 0, 42, 0, 15, 24, 20, 0, 0, 33,
3810    0, 20, 0, 0, 18, 0, 60, 0, 0, 0, 0, 0, 40, 18, 0, 0, 12
3811
3812    Cross-sum rules for even numbers can be derived by leaving as many bits
3813    to the right alone as the divisor has zeros to the right.
3814    E.g. if x is an unsigned 32 bit number:
3815    (x mod 12) == (((x & 1023) + ((x >> 8) & ~3)) * 0x15555558 >> 2 * 3) >> 28
3816    */
3817
3818 rtx
3819 expand_divmod (int rem_flag, enum tree_code code, enum machine_mode mode,
3820                rtx op0, rtx op1, rtx target, int unsignedp)
3821 {
3822   enum machine_mode compute_mode;
3823   rtx tquotient;
3824   rtx quotient = 0, remainder = 0;
3825   rtx last;
3826   int size;
3827   rtx insn, set;
3828   optab optab1, optab2;
3829   int op1_is_constant, op1_is_pow2 = 0;
3830   int max_cost, extra_cost;
3831   static HOST_WIDE_INT last_div_const = 0;
3832   static HOST_WIDE_INT ext_op1;
3833
3834   op1_is_constant = GET_CODE (op1) == CONST_INT;
3835   if (op1_is_constant)
3836     {
3837       ext_op1 = INTVAL (op1);
3838       if (unsignedp)
3839         ext_op1 &= GET_MODE_MASK (mode);
3840       op1_is_pow2 = ((EXACT_POWER_OF_2_OR_ZERO_P (ext_op1)
3841                      || (! unsignedp && EXACT_POWER_OF_2_OR_ZERO_P (-ext_op1))));
3842     }
3843
3844   /*
3845      This is the structure of expand_divmod:
3846
3847      First comes code to fix up the operands so we can perform the operations
3848      correctly and efficiently.
3849
3850      Second comes a switch statement with code specific for each rounding mode.
3851      For some special operands this code emits all RTL for the desired
3852      operation, for other cases, it generates only a quotient and stores it in
3853      QUOTIENT.  The case for trunc division/remainder might leave quotient = 0,
3854      to indicate that it has not done anything.
3855
3856      Last comes code that finishes the operation.  If QUOTIENT is set and
3857      REM_FLAG is set, the remainder is computed as OP0 - QUOTIENT * OP1.  If
3858      QUOTIENT is not set, it is computed using trunc rounding.
3859
3860      We try to generate special code for division and remainder when OP1 is a
3861      constant.  If |OP1| = 2**n we can use shifts and some other fast
3862      operations.  For other values of OP1, we compute a carefully selected
3863      fixed-point approximation m = 1/OP1, and generate code that multiplies OP0
3864      by m.
3865
3866      In all cases but EXACT_DIV_EXPR, this multiplication requires the upper
3867      half of the product.  Different strategies for generating the product are
3868      implemented in expand_mult_highpart.
3869
3870      If what we actually want is the remainder, we generate that by another
3871      by-constant multiplication and a subtraction.  */
3872
3873   /* We shouldn't be called with OP1 == const1_rtx, but some of the
3874      code below will malfunction if we are, so check here and handle
3875      the special case if so.  */
3876   if (op1 == const1_rtx)
3877     return rem_flag ? const0_rtx : op0;
3878
3879     /* When dividing by -1, we could get an overflow.
3880      negv_optab can handle overflows.  */
3881   if (! unsignedp && op1 == constm1_rtx)
3882     {
3883       if (rem_flag)
3884         return const0_rtx;
3885       return expand_unop (mode, flag_trapv && GET_MODE_CLASS(mode) == MODE_INT
3886                           ? negv_optab : neg_optab, op0, target, 0);
3887     }
3888
3889   if (target
3890       /* Don't use the function value register as a target
3891          since we have to read it as well as write it,
3892          and function-inlining gets confused by this.  */
3893       && ((REG_P (target) && REG_FUNCTION_VALUE_P (target))
3894           /* Don't clobber an operand while doing a multi-step calculation.  */
3895           || ((rem_flag || op1_is_constant)
3896               && (reg_mentioned_p (target, op0)
3897                   || (MEM_P (op0) && MEM_P (target))))
3898           || reg_mentioned_p (target, op1)
3899           || (MEM_P (op1) && MEM_P (target))))
3900     target = 0;
3901
3902   /* Get the mode in which to perform this computation.  Normally it will
3903      be MODE, but sometimes we can't do the desired operation in MODE.
3904      If so, pick a wider mode in which we can do the operation.  Convert
3905      to that mode at the start to avoid repeated conversions.
3906
3907      First see what operations we need.  These depend on the expression
3908      we are evaluating.  (We assume that divxx3 insns exist under the
3909      same conditions that modxx3 insns and that these insns don't normally
3910      fail.  If these assumptions are not correct, we may generate less
3911      efficient code in some cases.)
3912
3913      Then see if we find a mode in which we can open-code that operation
3914      (either a division, modulus, or shift).  Finally, check for the smallest
3915      mode for which we can do the operation with a library call.  */
3916
3917   /* We might want to refine this now that we have division-by-constant
3918      optimization.  Since expand_mult_highpart tries so many variants, it is
3919      not straightforward to generalize this.  Maybe we should make an array
3920      of possible modes in init_expmed?  Save this for GCC 2.7.  */
3921
3922   optab1 = ((op1_is_pow2 && op1 != const0_rtx)
3923             ? (unsignedp ? lshr_optab : ashr_optab)
3924             : (unsignedp ? udiv_optab : sdiv_optab));
3925   optab2 = ((op1_is_pow2 && op1 != const0_rtx)
3926             ? optab1
3927             : (unsignedp ? udivmod_optab : sdivmod_optab));
3928
3929   for (compute_mode = mode; compute_mode != VOIDmode;
3930        compute_mode = GET_MODE_WIDER_MODE (compute_mode))
3931     if (optab1->handlers[compute_mode].insn_code != CODE_FOR_nothing
3932         || optab2->handlers[compute_mode].insn_code != CODE_FOR_nothing)
3933       break;
3934
3935   if (compute_mode == VOIDmode)
3936     for (compute_mode = mode; compute_mode != VOIDmode;
3937          compute_mode = GET_MODE_WIDER_MODE (compute_mode))
3938       if (optab1->handlers[compute_mode].libfunc
3939           || optab2->handlers[compute_mode].libfunc)
3940         break;
3941
3942   /* If we still couldn't find a mode, use MODE, but expand_binop will
3943      probably die.  */
3944   if (compute_mode == VOIDmode)
3945     compute_mode = mode;
3946
3947   if (target && GET_MODE (target) == compute_mode)
3948     tquotient = target;
3949   else
3950     tquotient = gen_reg_rtx (compute_mode);
3951
3952   size = GET_MODE_BITSIZE (compute_mode);
3953 #if 0
3954   /* It should be possible to restrict the precision to GET_MODE_BITSIZE
3955      (mode), and thereby get better code when OP1 is a constant.  Do that
3956      later.  It will require going over all usages of SIZE below.  */
3957   size = GET_MODE_BITSIZE (mode);
3958 #endif
3959
3960   /* Only deduct something for a REM if the last divide done was
3961      for a different constant.   Then set the constant of the last
3962      divide.  */
3963   max_cost = unsignedp ? udiv_cost[compute_mode] : sdiv_cost[compute_mode];
3964   if (rem_flag && ! (last_div_const != 0 && op1_is_constant
3965                      && INTVAL (op1) == last_div_const))
3966     max_cost -= mul_cost[compute_mode] + add_cost[compute_mode];
3967
3968   last_div_const = ! rem_flag && op1_is_constant ? INTVAL (op1) : 0;
3969
3970   /* Now convert to the best mode to use.  */
3971   if (compute_mode != mode)
3972     {
3973       op0 = convert_modes (compute_mode, mode, op0, unsignedp);
3974       op1 = convert_modes (compute_mode, mode, op1, unsignedp);
3975
3976       /* convert_modes may have placed op1 into a register, so we
3977          must recompute the following.  */
3978       op1_is_constant = GET_CODE (op1) == CONST_INT;
3979       op1_is_pow2 = (op1_is_constant
3980                      && ((EXACT_POWER_OF_2_OR_ZERO_P (INTVAL (op1))
3981                           || (! unsignedp
3982                               && EXACT_POWER_OF_2_OR_ZERO_P (-INTVAL (op1)))))) ;
3983     }
3984
3985   /* If one of the operands is a volatile MEM, copy it into a register.  */
3986
3987   if (MEM_P (op0) && MEM_VOLATILE_P (op0))
3988     op0 = force_reg (compute_mode, op0);
3989   if (MEM_P (op1) && MEM_VOLATILE_P (op1))
3990     op1 = force_reg (compute_mode, op1);
3991
3992   /* If we need the remainder or if OP1 is constant, we need to
3993      put OP0 in a register in case it has any queued subexpressions.  */
3994   if (rem_flag || op1_is_constant)
3995     op0 = force_reg (compute_mode, op0);
3996
3997   last = get_last_insn ();
3998
3999   /* Promote floor rounding to trunc rounding for unsigned operations.  */
4000   if (unsignedp)
4001     {
4002       if (code == FLOOR_DIV_EXPR)
4003         code = TRUNC_DIV_EXPR;
4004       if (code == FLOOR_MOD_EXPR)
4005         code = TRUNC_MOD_EXPR;
4006       if (code == EXACT_DIV_EXPR && op1_is_pow2)
4007         code = TRUNC_DIV_EXPR;
4008     }
4009
4010   if (op1 != const0_rtx)
4011     switch (code)
4012       {
4013       case TRUNC_MOD_EXPR:
4014       case TRUNC_DIV_EXPR:
4015         if (op1_is_constant)
4016           {
4017             if (unsignedp)
4018               {
4019                 unsigned HOST_WIDE_INT mh;
4020                 int pre_shift, post_shift;
4021                 int dummy;
4022                 rtx ml;
4023                 unsigned HOST_WIDE_INT d = (INTVAL (op1)
4024                                             & GET_MODE_MASK (compute_mode));
4025
4026                 if (EXACT_POWER_OF_2_OR_ZERO_P (d))
4027                   {
4028                     pre_shift = floor_log2 (d);
4029                     if (rem_flag)
4030                       {
4031                         remainder
4032                           = expand_binop (compute_mode, and_optab, op0,
4033                                           GEN_INT (((HOST_WIDE_INT) 1 << pre_shift) - 1),
4034                                           remainder, 1,
4035                                           OPTAB_LIB_WIDEN);
4036                         if (remainder)
4037                           return gen_lowpart (mode, remainder);
4038                       }
4039                     quotient = expand_shift (RSHIFT_EXPR, compute_mode, op0,
4040                                              build_int_cst (NULL_TREE,
4041                                                             pre_shift),
4042                                              tquotient, 1);
4043                   }
4044                 else if (size <= HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
4045                   {
4046                     if (d >= ((unsigned HOST_WIDE_INT) 1 << (size - 1)))
4047                       {
4048                         /* Most significant bit of divisor is set; emit an scc
4049                            insn.  */
4050                         quotient = emit_store_flag (tquotient, GEU, op0, op1,
4051                                                     compute_mode, 1, 1);
4052                         if (quotient == 0)
4053                           goto fail1;
4054                       }
4055                     else
4056                       {
4057                         /* Find a suitable multiplier and right shift count
4058                            instead of multiplying with D.  */
4059
4060                         mh = choose_multiplier (d, size, size,
4061                                                 &ml, &post_shift, &dummy);
4062
4063                         /* If the suggested multiplier is more than SIZE bits,
4064                            we can do better for even divisors, using an
4065                            initial right shift.  */
4066                         if (mh != 0 && (d & 1) == 0)
4067                           {
4068                             pre_shift = floor_log2 (d & -d);
4069                             mh = choose_multiplier (d >> pre_shift, size,
4070                                                     size - pre_shift,
4071                                                     &ml, &post_shift, &dummy);
4072                             gcc_assert (!mh);
4073                           }
4074                         else
4075                           pre_shift = 0;
4076
4077                         if (mh != 0)
4078                           {
4079                             rtx t1, t2, t3, t4;
4080
4081                             if (post_shift - 1 >= BITS_PER_WORD)
4082                               goto fail1;
4083
4084                             extra_cost
4085                               = (shift_cost[compute_mode][post_shift - 1]
4086                                  + shift_cost[compute_mode][1]
4087                                  + 2 * add_cost[compute_mode]);
4088                             t1 = expand_mult_highpart (compute_mode, op0, ml,
4089                                                        NULL_RTX, 1,
4090                                                        max_cost - extra_cost);
4091                             if (t1 == 0)
4092                               goto fail1;
4093                             t2 = force_operand (gen_rtx_MINUS (compute_mode,
4094                                                                op0, t1),
4095                                                 NULL_RTX);
4096                             t3 = expand_shift
4097                               (RSHIFT_EXPR, compute_mode, t2,
4098                                build_int_cst (NULL_TREE, 1),
4099                                NULL_RTX,1);
4100                             t4 = force_operand (gen_rtx_PLUS (compute_mode,
4101                                                               t1, t3),
4102                                                 NULL_RTX);
4103                             quotient = expand_shift
4104                               (RSHIFT_EXPR, compute_mode, t4,
4105                                build_int_cst (NULL_TREE, post_shift - 1),
4106                                tquotient, 1);
4107                           }
4108                         else
4109                           {
4110                             rtx t1, t2;
4111
4112                             if (pre_shift >= BITS_PER_WORD
4113                                 || post_shift >= BITS_PER_WORD)
4114                               goto fail1;
4115
4116                             t1 = expand_shift
4117                               (RSHIFT_EXPR, compute_mode, op0,
4118                                build_int_cst (NULL_TREE, pre_shift),
4119                                NULL_RTX, 1);
4120                             extra_cost
4121                               = (shift_cost[compute_mode][pre_shift]
4122                                  + shift_cost[compute_mode][post_shift]);
4123                             t2 = expand_mult_highpart (compute_mode, t1, ml,
4124                                                        NULL_RTX, 1,
4125                                                        max_cost - extra_cost);
4126                             if (t2 == 0)
4127                               goto fail1;
4128                             quotient = expand_shift
4129                               (RSHIFT_EXPR, compute_mode, t2,
4130                                build_int_cst (NULL_TREE, post_shift),
4131                                tquotient, 1);
4132                           }
4133                       }
4134                   }
4135                 else            /* Too wide mode to use tricky code */
4136                   break;
4137
4138                 insn = get_last_insn ();
4139                 if (insn != last
4140                     && (set = single_set (insn)) != 0
4141                     && SET_DEST (set) == quotient)
4142                   set_unique_reg_note (insn,
4143                                        REG_EQUAL,
4144                                        gen_rtx_UDIV (compute_mode, op0, op1));
4145               }
4146             else                /* TRUNC_DIV, signed */
4147               {
4148                 unsigned HOST_WIDE_INT ml;
4149                 int lgup, post_shift;
4150                 rtx mlr;
4151                 HOST_WIDE_INT d = INTVAL (op1);
4152                 unsigned HOST_WIDE_INT abs_d = d >= 0 ? d : -d;
4153
4154                 /* n rem d = n rem -d */
4155                 if (rem_flag && d < 0)
4156                   {
4157                     d = abs_d;
4158                     op1 = gen_int_mode (abs_d, compute_mode);
4159                   }
4160
4161                 if (d == 1)
4162                   quotient = op0;
4163                 else if (d == -1)
4164                   quotient = expand_unop (compute_mode, neg_optab, op0,
4165                                           tquotient, 0);
4166                 else if (abs_d == (unsigned HOST_WIDE_INT) 1 << (size - 1))
4167                   {
4168                     /* This case is not handled correctly below.  */
4169                     quotient = emit_store_flag (tquotient, EQ, op0, op1,
4170                                                 compute_mode, 1, 1);
4171                     if (quotient == 0)
4172                       goto fail1;
4173                   }
4174                 else if (EXACT_POWER_OF_2_OR_ZERO_P (d)
4175                          && (rem_flag ? smod_pow2_cheap[compute_mode]
4176                                       : sdiv_pow2_cheap[compute_mode])
4177                          /* We assume that cheap metric is true if the
4178                             optab has an expander for this mode.  */
4179                          && (((rem_flag ? smod_optab : sdiv_optab)
4180                               ->handlers[compute_mode].insn_code
4181                               != CODE_FOR_nothing)
4182                              || (sdivmod_optab->handlers[compute_mode]
4183                                  .insn_code != CODE_FOR_nothing)))
4184                   ;
4185                 else if (EXACT_POWER_OF_2_OR_ZERO_P (abs_d))
4186                   {
4187                     if (rem_flag)
4188                       {
4189                         remainder = expand_smod_pow2 (compute_mode, op0, d);
4190                         if (remainder)
4191                           return gen_lowpart (mode, remainder);
4192                       }
4193
4194                     if (sdiv_pow2_cheap[compute_mode]
4195                         && ((sdiv_optab->handlers[compute_mode].insn_code
4196                              != CODE_FOR_nothing)
4197                             || (sdivmod_optab->handlers[compute_mode].insn_code
4198                                 != CODE_FOR_nothing)))
4199                       quotient = expand_divmod (0, TRUNC_DIV_EXPR,
4200                                                 compute_mode, op0,
4201                                                 gen_int_mode (abs_d,
4202                                                               compute_mode),
4203                                                 NULL_RTX, 0);
4204                     else
4205                       quotient = expand_sdiv_pow2 (compute_mode, op0, abs_d);
4206
4207                     /* We have computed OP0 / abs(OP1).  If OP1 is negative,
4208                        negate the quotient.  */
4209                     if (d < 0)
4210                       {
4211                         insn = get_last_insn ();
4212                         if (insn != last
4213                             && (set = single_set (insn)) != 0
4214                             && SET_DEST (set) == quotient
4215                             && abs_d < ((unsigned HOST_WIDE_INT) 1
4216                                         << (HOST_BITS_PER_WIDE_INT - 1)))
4217                           set_unique_reg_note (insn,
4218                                                REG_EQUAL,
4219                                                gen_rtx_DIV (compute_mode,
4220                                                             op0,
4221                                                             GEN_INT
4222                                                             (trunc_int_for_mode
4223                                                              (abs_d,
4224                                                               compute_mode))));
4225
4226                         quotient = expand_unop (compute_mode, neg_optab,
4227                                                 quotient, quotient, 0);
4228                       }
4229                   }
4230                 else if (size <= HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
4231                   {
4232                     choose_multiplier (abs_d, size, size - 1,
4233                                        &mlr, &post_shift, &lgup);
4234                     ml = (unsigned HOST_WIDE_INT) INTVAL (mlr);
4235                     if (ml < (unsigned HOST_WIDE_INT) 1 << (size - 1))
4236                       {
4237                         rtx t1, t2, t3;
4238
4239                         if (post_shift >= BITS_PER_WORD
4240                             || size - 1 >= BITS_PER_WORD)
4241                           goto fail1;
4242
4243                         extra_cost = (shift_cost[compute_mode][post_shift]
4244                                       + shift_cost[compute_mode][size - 1]
4245                                       + add_cost[compute_mode]);
4246                         t1 = expand_mult_highpart (compute_mode, op0, mlr,
4247                                                    NULL_RTX, 0,
4248                                                    max_cost - extra_cost);
4249                         if (t1 == 0)
4250                           goto fail1;
4251                         t2 = expand_shift
4252                           (RSHIFT_EXPR, compute_mode, t1,
4253                            build_int_cst (NULL_TREE, post_shift),
4254                            NULL_RTX, 0);
4255                         t3 = expand_shift
4256                           (RSHIFT_EXPR, compute_mode, op0,
4257                            build_int_cst (NULL_TREE, size - 1),
4258                            NULL_RTX, 0);
4259                         if (d < 0)
4260                           quotient
4261                             = force_operand (gen_rtx_MINUS (compute_mode,
4262                                                             t3, t2),
4263                                              tquotient);
4264                         else
4265                           quotient
4266                             = force_operand (gen_rtx_MINUS (compute_mode,
4267                                                             t2, t3),
4268                                              tquotient);
4269                       }
4270                     else
4271                       {
4272                         rtx t1, t2, t3, t4;
4273
4274                         if (post_shift >= BITS_PER_WORD
4275                             || size - 1 >= BITS_PER_WORD)
4276                           goto fail1;
4277
4278                         ml |= (~(unsigned HOST_WIDE_INT) 0) << (size - 1);
4279                         mlr = gen_int_mode (ml, compute_mode);
4280                         extra_cost = (shift_cost[compute_mode][post_shift]
4281                                       + shift_cost[compute_mode][size - 1]
4282                                       + 2 * add_cost[compute_mode]);
4283                         t1 = expand_mult_highpart (compute_mode, op0, mlr,
4284                                                    NULL_RTX, 0,
4285                                                    max_cost - extra_cost);
4286                         if (t1 == 0)
4287                           goto fail1;
4288                         t2 = force_operand (gen_rtx_PLUS (compute_mode,
4289                                                           t1, op0),
4290                                             NULL_RTX);
4291                         t3 = expand_shift
4292                           (RSHIFT_EXPR, compute_mode, t2,
4293                            build_int_cst (NULL_TREE, post_shift),
4294                            NULL_RTX, 0);
4295                         t4 = expand_shift
4296                           (RSHIFT_EXPR, compute_mode, op0,
4297                            build_int_cst (NULL_TREE, size - 1),
4298                            NULL_RTX, 0);
4299                         if (d < 0)
4300                           quotient
4301                             = force_operand (gen_rtx_MINUS (compute_mode,
4302                                                             t4, t3),
4303                                              tquotient);
4304                         else
4305                           quotient
4306                             = force_operand (gen_rtx_MINUS (compute_mode,
4307                                                             t3, t4),
4308                                              tquotient);
4309                       }
4310                   }
4311                 else            /* Too wide mode to use tricky code */
4312                   break;
4313
4314                 insn = get_last_insn ();
4315                 if (insn != last
4316                     && (set = single_set (insn)) != 0
4317                     && SET_DEST (set) == quotient)
4318                   set_unique_reg_note (insn,
4319                                        REG_EQUAL,
4320                                        gen_rtx_DIV (compute_mode, op0, op1));
4321               }
4322             break;
4323           }
4324       fail1:
4325         delete_insns_since (last);
4326         break;
4327
4328       case FLOOR_DIV_EXPR:
4329       case FLOOR_MOD_EXPR:
4330       /* We will come here only for signed operations.  */
4331         if (op1_is_constant && HOST_BITS_PER_WIDE_INT >= size)
4332           {
4333             unsigned HOST_WIDE_INT mh;
4334             int pre_shift, lgup, post_shift;
4335             HOST_WIDE_INT d = INTVAL (op1);
4336             rtx ml;
4337
4338             if (d > 0)
4339               {
4340                 /* We could just as easily deal with negative constants here,
4341                    but it does not seem worth the trouble for GCC 2.6.  */
4342                 if (EXACT_POWER_OF_2_OR_ZERO_P (d))
4343                   {
4344                     pre_shift = floor_log2 (d);
4345                     if (rem_flag)
4346                       {
4347                         remainder = expand_binop (compute_mode, and_optab, op0,
4348                                                   GEN_INT (((HOST_WIDE_INT) 1 << pre_shift) - 1),
4349                                                   remainder, 0, OPTAB_LIB_WIDEN);
4350                         if (remainder)
4351                           return gen_lowpart (mode, remainder);
4352                       }
4353                     quotient = expand_shift
4354                       (RSHIFT_EXPR, compute_mode, op0,
4355                        build_int_cst (NULL_TREE, pre_shift),
4356                        tquotient, 0);
4357                   }
4358                 else
4359                   {
4360                     rtx t1, t2, t3, t4;
4361
4362                     mh = choose_multiplier (d, size, size - 1,
4363                                             &ml, &post_shift, &lgup);
4364                     gcc_assert (!mh);
4365
4366                     if (post_shift < BITS_PER_WORD
4367                         && size - 1 < BITS_PER_WORD)
4368                       {
4369                         t1 = expand_shift
4370                           (RSHIFT_EXPR, compute_mode, op0,
4371                            build_int_cst (NULL_TREE, size - 1),
4372                            NULL_RTX, 0);
4373                         t2 = expand_binop (compute_mode, xor_optab, op0, t1,
4374                                            NULL_RTX, 0, OPTAB_WIDEN);
4375                         extra_cost = (shift_cost[compute_mode][post_shift]
4376                                       + shift_cost[compute_mode][size - 1]
4377                                       + 2 * add_cost[compute_mode]);
4378                         t3 = expand_mult_highpart (compute_mode, t2, ml,
4379                                                    NULL_RTX, 1,
4380                                                    max_cost - extra_cost);
4381                         if (t3 != 0)
4382                           {
4383                             t4 = expand_shift
4384                               (RSHIFT_EXPR, compute_mode, t3,
4385                                build_int_cst (NULL_TREE, post_shift),
4386                                NULL_RTX, 1);
4387                             quotient = expand_binop (compute_mode, xor_optab,
4388                                                      t4, t1, tquotient, 0,
4389                                                      OPTAB_WIDEN);
4390                           }
4391                       }
4392                   }
4393               }
4394             else
4395               {
4396                 rtx nsign, t1, t2, t3, t4;
4397                 t1 = force_operand (gen_rtx_PLUS (compute_mode,
4398                                                   op0, constm1_rtx), NULL_RTX);
4399                 t2 = expand_binop (compute_mode, ior_optab, op0, t1, NULL_RTX,
4400                                    0, OPTAB_WIDEN);
4401                 nsign = expand_shift
4402                   (RSHIFT_EXPR, compute_mode, t2,
4403                    build_int_cst (NULL_TREE, size - 1),
4404                    NULL_RTX, 0);
4405                 t3 = force_operand (gen_rtx_MINUS (compute_mode, t1, nsign),
4406                                     NULL_RTX);
4407                 t4 = expand_divmod (0, TRUNC_DIV_EXPR, compute_mode, t3, op1,
4408                                     NULL_RTX, 0);
4409                 if (t4)
4410                   {
4411                     rtx t5;
4412                     t5 = expand_unop (compute_mode, one_cmpl_optab, nsign,
4413                                       NULL_RTX, 0);
4414                     quotient = force_operand (gen_rtx_PLUS (compute_mode,
4415                                                             t4, t5),
4416                                               tquotient);
4417                   }
4418               }
4419           }
4420
4421         if (quotient != 0)
4422           break;
4423         delete_insns_since (last);
4424
4425         /* Try using an instruction that produces both the quotient and
4426            remainder, using truncation.  We can easily compensate the quotient
4427            or remainder to get floor rounding, once we have the remainder.
4428            Notice that we compute also the final remainder value here,
4429            and return the result right away.  */
4430         if (target == 0 || GET_MODE (target) != compute_mode)
4431           target = gen_reg_rtx (compute_mode);
4432
4433         if (rem_flag)
4434           {
4435             remainder
4436               = REG_P (target) ? target : gen_reg_rtx (compute_mode);
4437             quotient = gen_reg_rtx (compute_mode);
4438           }
4439         else
4440           {
4441             quotient
4442               = REG_P (target) ? target : gen_reg_rtx (compute_mode);
4443             remainder = gen_reg_rtx (compute_mode);
4444           }
4445
4446         if (expand_twoval_binop (sdivmod_optab, op0, op1,
4447                                  quotient, remainder, 0))
4448           {
4449             /* This could be computed with a branch-less sequence.
4450                Save that for later.  */
4451             rtx tem;
4452             rtx label = gen_label_rtx ();
4453             do_cmp_and_jump (remainder, const0_rtx, EQ, compute_mode, label);
4454             tem = expand_binop (compute_mode, xor_optab, op0, op1,
4455                                 NULL_RTX, 0, OPTAB_WIDEN);
4456             do_cmp_and_jump (tem, const0_rtx, GE, compute_mode, label);
4457             expand_dec (quotient, const1_rtx);
4458             expand_inc (remainder, op1);
4459             emit_label (label);
4460             return gen_lowpart (mode, rem_flag ? remainder : quotient);
4461           }
4462
4463         /* No luck with division elimination or divmod.  Have to do it
4464            by conditionally adjusting op0 *and* the result.  */
4465         {
4466           rtx label1, label2, label3, label4, label5;
4467           rtx adjusted_op0;
4468           rtx tem;
4469
4470           quotient = gen_reg_rtx (compute_mode);
4471           adjusted_op0 = copy_to_mode_reg (compute_mode, op0);
4472           label1 = gen_label_rtx ();
4473           label2 = gen_label_rtx ();
4474           label3 = gen_label_rtx ();
4475           label4 = gen_label_rtx ();
4476           label5 = gen_label_rtx ();
4477           do_cmp_and_jump (op1, const0_rtx, LT, compute_mode, label2);
4478           do_cmp_and_jump (adjusted_op0, const0_rtx, LT, compute_mode, label1);
4479           tem = expand_binop (compute_mode, sdiv_optab, adjusted_op0, op1,
4480                               quotient, 0, OPTAB_LIB_WIDEN);
4481           if (tem != quotient)
4482             emit_move_insn (quotient, tem);
4483           emit_jump_insn (gen_jump (label5));
4484           emit_barrier ();
4485           emit_label (label1);
4486           expand_inc (adjusted_op0, const1_rtx);
4487           emit_jump_insn (gen_jump (label4));
4488           emit_barrier ();
4489           emit_label (label2);
4490           do_cmp_and_jump (adjusted_op0, const0_rtx, GT, compute_mode, label3);
4491           tem = expand_binop (compute_mode, sdiv_optab, adjusted_op0, op1,
4492                               quotient, 0, OPTAB_LIB_WIDEN);
4493           if (tem != quotient)
4494             emit_move_insn (quotient, tem);
4495           emit_jump_insn (gen_jump (label5));
4496           emit_barrier ();
4497           emit_label (label3);
4498           expand_dec (adjusted_op0, const1_rtx);
4499           emit_label (label4);
4500           tem = expand_binop (compute_mode, sdiv_optab, adjusted_op0, op1,
4501                               quotient, 0, OPTAB_LIB_WIDEN);
4502           if (tem != quotient)
4503             emit_move_insn (quotient, tem);
4504           expand_dec (quotient, const1_rtx);
4505           emit_label (label5);
4506         }
4507         break;
4508
4509       case CEIL_DIV_EXPR:
4510       case CEIL_MOD_EXPR:
4511         if (unsignedp)
4512           {
4513             if (op1_is_constant && EXACT_POWER_OF_2_OR_ZERO_P (INTVAL (op1)))
4514               {
4515                 rtx t1, t2, t3;
4516                 unsigned HOST_WIDE_INT d = INTVAL (op1);
4517                 t1 = expand_shift (RSHIFT_EXPR, compute_mode, op0,
4518                                    build_int_cst (NULL_TREE, floor_log2 (d)),
4519                                    tquotient, 1);
4520                 t2 = expand_binop (compute_mode, and_optab, op0,
4521                                    GEN_INT (d - 1),
4522                                    NULL_RTX, 1, OPTAB_LIB_WIDEN);
4523                 t3 = gen_reg_rtx (compute_mode);
4524                 t3 = emit_store_flag (t3, NE, t2, const0_rtx,
4525                                       compute_mode, 1, 1);
4526                 if (t3 == 0)
4527                   {
4528                     rtx lab;
4529                     lab = gen_label_rtx ();
4530                     do_cmp_and_jump (t2, const0_rtx, EQ, compute_mode, lab);
4531                     expand_inc (t1, const1_rtx);
4532                     emit_label (lab);
4533                     quotient = t1;
4534                   }
4535                 else
4536                   quotient = force_operand (gen_rtx_PLUS (compute_mode,
4537                                                           t1, t3),
4538                                             tquotient);
4539                 break;
4540               }
4541
4542             /* Try using an instruction that produces both the quotient and
4543                remainder, using truncation.  We can easily compensate the
4544                quotient or remainder to get ceiling rounding, once we have the
4545                remainder.  Notice that we compute also the final remainder
4546                value here, and return the result right away.  */
4547             if (target == 0 || GET_MODE (target) != compute_mode)
4548               target = gen_reg_rtx (compute_mode);
4549
4550             if (rem_flag)
4551               {
4552                 remainder = (REG_P (target)
4553                              ? target : gen_reg_rtx (compute_mode));
4554                 quotient = gen_reg_rtx (compute_mode);
4555               }
4556             else
4557               {
4558                 quotient = (REG_P (target)
4559                             ? target : gen_reg_rtx (compute_mode));
4560                 remainder = gen_reg_rtx (compute_mode);
4561               }
4562
4563             if (expand_twoval_binop (udivmod_optab, op0, op1, quotient,
4564                                      remainder, 1))
4565               {
4566                 /* This could be computed with a branch-less sequence.
4567                    Save that for later.  */
4568                 rtx label = gen_label_rtx ();
4569                 do_cmp_and_jump (remainder, const0_rtx, EQ,
4570                                  compute_mode, label);
4571                 expand_inc (quotient, const1_rtx);
4572                 expand_dec (remainder, op1);
4573                 emit_label (label);
4574                 return gen_lowpart (mode, rem_flag ? remainder : quotient);
4575               }
4576
4577             /* No luck with division elimination or divmod.  Have to do it
4578                by conditionally adjusting op0 *and* the result.  */
4579             {
4580               rtx label1, label2;
4581               rtx adjusted_op0, tem;
4582
4583               quotient = gen_reg_rtx (compute_mode);
4584               adjusted_op0 = copy_to_mode_reg (compute_mode, op0);
4585               label1 = gen_label_rtx ();
4586               label2 = gen_label_rtx ();
4587               do_cmp_and_jump (adjusted_op0, const0_rtx, NE,
4588                                compute_mode, label1);
4589               emit_move_insn  (quotient, const0_rtx);
4590               emit_jump_insn (gen_jump (label2));
4591               emit_barrier ();
4592               emit_label (label1);
4593               expand_dec (adjusted_op0, const1_rtx);
4594               tem = expand_binop (compute_mode, udiv_optab, adjusted_op0, op1,
4595                                   quotient, 1, OPTAB_LIB_WIDEN);
4596               if (tem != quotient)
4597                 emit_move_insn (quotient, tem);
4598               expand_inc (quotient, const1_rtx);
4599               emit_label (label2);
4600             }
4601           }
4602         else /* signed */
4603           {
4604             if (op1_is_constant && EXACT_POWER_OF_2_OR_ZERO_P (INTVAL (op1))
4605                 && INTVAL (op1) >= 0)
4606               {
4607                 /* This is extremely similar to the code for the unsigned case
4608                    above.  For 2.7 we should merge these variants, but for
4609                    2.6.1 I don't want to touch the code for unsigned since that
4610                    get used in C.  The signed case will only be used by other
4611                    languages (Ada).  */
4612
4613                 rtx t1, t2, t3;
4614                 unsigned HOST_WIDE_INT d = INTVAL (op1);
4615                 t1 = expand_shift (RSHIFT_EXPR, compute_mode, op0,
4616                                    build_int_cst (NULL_TREE, floor_log2 (d)),
4617                                    tquotient, 0);
4618                 t2 = expand_binop (compute_mode, and_optab, op0,
4619                                    GEN_INT (d - 1),
4620                                    NULL_RTX, 1, OPTAB_LIB_WIDEN);
4621                 t3 = gen_reg_rtx (compute_mode);
4622                 t3 = emit_store_flag (t3, NE, t2, const0_rtx,
4623                                       compute_mode, 1, 1);
4624                 if (t3 == 0)
4625                   {
4626                     rtx lab;
4627                     lab = gen_label_rtx ();
4628                     do_cmp_and_jump (t2, const0_rtx, EQ, compute_mode, lab);
4629                     expand_inc (t1, const1_rtx);
4630                     emit_label (lab);
4631                     quotient = t1;
4632                   }
4633                 else
4634                   quotient = force_operand (gen_rtx_PLUS (compute_mode,
4635                                                           t1, t3),
4636                                             tquotient);
4637                 break;
4638               }
4639
4640             /* Try using an instruction that produces both the quotient and
4641                remainder, using truncation.  We can easily compensate the
4642                quotient or remainder to get ceiling rounding, once we have the
4643                remainder.  Notice that we compute also the final remainder
4644                value here, and return the result right away.  */
4645             if (target == 0 || GET_MODE (target) != compute_mode)
4646               target = gen_reg_rtx (compute_mode);
4647             if (rem_flag)
4648               {
4649                 remainder= (REG_P (target)
4650                             ? target : gen_reg_rtx (compute_mode));
4651                 quotient = gen_reg_rtx (compute_mode);
4652               }
4653             else
4654               {
4655                 quotient = (REG_P (target)
4656                             ? target : gen_reg_rtx (compute_mode));
4657                 remainder = gen_reg_rtx (compute_mode);
4658               }
4659
4660             if (expand_twoval_binop (sdivmod_optab, op0, op1, quotient,
4661                                      remainder, 0))
4662               {
4663                 /* This could be computed with a branch-less sequence.
4664                    Save that for later.  */
4665                 rtx tem;
4666                 rtx label = gen_label_rtx ();
4667                 do_cmp_and_jump (remainder, const0_rtx, EQ,
4668                                  compute_mode, label);
4669                 tem = expand_binop (compute_mode, xor_optab, op0, op1,
4670                                     NULL_RTX, 0, OPTAB_WIDEN);
4671                 do_cmp_and_jump (tem, const0_rtx, LT, compute_mode, label);
4672                 expand_inc (quotient, const1_rtx);
4673                 expand_dec (remainder, op1);
4674                 emit_label (label);
4675                 return gen_lowpart (mode, rem_flag ? remainder : quotient);
4676               }
4677
4678             /* No luck with division elimination or divmod.  Have to do it
4679                by conditionally adjusting op0 *and* the result.  */
4680             {
4681               rtx label1, label2, label3, label4, label5;
4682               rtx adjusted_op0;
4683               rtx tem;
4684
4685               quotient = gen_reg_rtx (compute_mode);
4686               adjusted_op0 = copy_to_mode_reg (compute_mode, op0);
4687               label1 = gen_label_rtx ();
4688               label2 = gen_label_rtx ();
4689               label3 = gen_label_rtx ();
4690               label4 = gen_label_rtx ();
4691               label5 = gen_label_rtx ();
4692               do_cmp_and_jump (op1, const0_rtx, LT, compute_mode, label2);
4693               do_cmp_and_jump (adjusted_op0, const0_rtx, GT,
4694                                compute_mode, label1);
4695               tem = expand_binop (compute_mode, sdiv_optab, adjusted_op0, op1,
4696                                   quotient, 0, OPTAB_LIB_WIDEN);
4697               if (tem != quotient)
4698                 emit_move_insn (quotient, tem);
4699               emit_jump_insn (gen_jump (label5));
4700               emit_barrier ();
4701               emit_label (label1);
4702               expand_dec (adjusted_op0, const1_rtx);
4703               emit_jump_insn (gen_jump (label4));
4704               emit_barrier ();
4705               emit_label (label2);
4706               do_cmp_and_jump (adjusted_op0, const0_rtx, LT,
4707                                compute_mode, label3);
4708               tem = expand_binop (compute_mode, sdiv_optab, adjusted_op0, op1,
4709                                   quotient, 0, OPTAB_LIB_WIDEN);
4710               if (tem != quotient)
4711                 emit_move_insn (quotient, tem);
4712               emit_jump_insn (gen_jump (label5));
4713               emit_barrier ();
4714               emit_label (label3);
4715               expand_inc (adjusted_op0, const1_rtx);
4716               emit_label (label4);
4717               tem = expand_binop (compute_mode, sdiv_optab, adjusted_op0, op1,
4718                                   quotient, 0, OPTAB_LIB_WIDEN);
4719               if (tem != quotient)
4720                 emit_move_insn (quotient, tem);
4721               expand_inc (quotient, const1_rtx);
4722               emit_label (label5);
4723             }
4724           }
4725         break;
4726
4727       case EXACT_DIV_EXPR:
4728         if (op1_is_constant && HOST_BITS_PER_WIDE_INT >= size)
4729           {
4730             HOST_WIDE_INT d = INTVAL (op1);
4731             unsigned HOST_WIDE_INT ml;
4732             int pre_shift;
4733             rtx t1;
4734
4735             pre_shift = floor_log2 (d & -d);
4736             ml = invert_mod2n (d >> pre_shift, size);
4737             t1 = expand_shift (RSHIFT_EXPR, compute_mode, op0,
4738                                build_int_cst (NULL_TREE, pre_shift),
4739                                NULL_RTX, unsignedp);
4740             quotient = expand_mult (compute_mode, t1,
4741                                     gen_int_mode (ml, compute_mode),
4742                                     NULL_RTX, 1);
4743
4744             insn = get_last_insn ();
4745             set_unique_reg_note (insn,
4746                                  REG_EQUAL,
4747                                  gen_rtx_fmt_ee (unsignedp ? UDIV : DIV,
4748                                                  compute_mode,
4749                                                  op0, op1));
4750           }
4751         break;
4752
4753       case ROUND_DIV_EXPR:
4754       case ROUND_MOD_EXPR:
4755         if (unsignedp)
4756           {
4757             rtx tem;
4758             rtx label;
4759             label = gen_label_rtx ();
4760             quotient = gen_reg_rtx (compute_mode);
4761             remainder = gen_reg_rtx (compute_mode);
4762             if (expand_twoval_binop (udivmod_optab, op0, op1, quotient, remainder, 1) == 0)
4763               {
4764                 rtx tem;
4765                 quotient = expand_binop (compute_mode, udiv_optab, op0, op1,
4766                                          quotient, 1, OPTAB_LIB_WIDEN);
4767                 tem = expand_mult (compute_mode, quotient, op1, NULL_RTX, 1);
4768                 remainder = expand_binop (compute_mode, sub_optab, op0, tem,
4769                                           remainder, 1, OPTAB_LIB_WIDEN);
4770               }
4771             tem = plus_constant (op1, -1);
4772             tem = expand_shift (RSHIFT_EXPR, compute_mode, tem,
4773                                 build_int_cst (NULL_TREE, 1),
4774                                 NULL_RTX, 1);
4775             do_cmp_and_jump (remainder, tem, LEU, compute_mode, label);
4776             expand_inc (quotient, const1_rtx);
4777             expand_dec (remainder, op1);
4778             emit_label (label);
4779           }
4780         else
4781           {
4782             rtx abs_rem, abs_op1, tem, mask;
4783             rtx label;
4784             label = gen_label_rtx ();
4785             quotient = gen_reg_rtx (compute_mode);
4786             remainder = gen_reg_rtx (compute_mode);
4787             if (expand_twoval_binop (sdivmod_optab, op0, op1, quotient, remainder, 0) == 0)
4788               {
4789                 rtx tem;
4790                 quotient = expand_binop (compute_mode, sdiv_optab, op0, op1,
4791                                          quotient, 0, OPTAB_LIB_WIDEN);
4792                 tem = expand_mult (compute_mode, quotient, op1, NULL_RTX, 0);
4793                 remainder = expand_binop (compute_mode, sub_optab, op0, tem,
4794                                           remainder, 0, OPTAB_LIB_WIDEN);
4795               }
4796             abs_rem = expand_abs (compute_mode, remainder, NULL_RTX, 1, 0);
4797             abs_op1 = expand_abs (compute_mode, op1, NULL_RTX, 1, 0);
4798             tem = expand_shift (LSHIFT_EXPR, compute_mode, abs_rem,
4799                                 build_int_cst (NULL_TREE, 1),
4800                                 NULL_RTX, 1);
4801             do_cmp_and_jump (tem, abs_op1, LTU, compute_mode, label);
4802             tem = expand_binop (compute_mode, xor_optab, op0, op1,
4803                                 NULL_RTX, 0, OPTAB_WIDEN);
4804             mask = expand_shift (RSHIFT_EXPR, compute_mode, tem,
4805                                  build_int_cst (NULL_TREE, size - 1),
4806                                  NULL_RTX, 0);
4807             tem = expand_binop (compute_mode, xor_optab, mask, const1_rtx,
4808                                 NULL_RTX, 0, OPTAB_WIDEN);
4809             tem = expand_binop (compute_mode, sub_optab, tem, mask,
4810                                 NULL_RTX, 0, OPTAB_WIDEN);
4811             expand_inc (quotient, tem);
4812             tem = expand_binop (compute_mode, xor_optab, mask, op1,
4813                                 NULL_RTX, 0, OPTAB_WIDEN);
4814             tem = expand_binop (compute_mode, sub_optab, tem, mask,
4815                                 NULL_RTX, 0, OPTAB_WIDEN);
4816             expand_dec (remainder, tem);
4817             emit_label (label);
4818           }
4819         return gen_lowpart (mode, rem_flag ? remainder : quotient);
4820
4821       default:
4822         gcc_unreachable ();
4823       }
4824
4825   if (quotient == 0)
4826     {
4827       if (target && GET_MODE (target) != compute_mode)
4828         target = 0;
4829
4830       if (rem_flag)
4831         {
4832           /* Try to produce the remainder without producing the quotient.
4833              If we seem to have a divmod pattern that does not require widening,
4834              don't try widening here.  We should really have a WIDEN argument
4835              to expand_twoval_binop, since what we'd really like to do here is
4836              1) try a mod insn in compute_mode
4837              2) try a divmod insn in compute_mode
4838              3) try a div insn in compute_mode and multiply-subtract to get
4839                 remainder
4840              4) try the same things with widening allowed.  */
4841           remainder
4842             = sign_expand_binop (compute_mode, umod_optab, smod_optab,
4843                                  op0, op1, target,
4844                                  unsignedp,
4845                                  ((optab2->handlers[compute_mode].insn_code
4846                                    != CODE_FOR_nothing)
4847                                   ? OPTAB_DIRECT : OPTAB_WIDEN));
4848           if (remainder == 0)
4849             {
4850               /* No luck there.  Can we do remainder and divide at once
4851                  without a library call?  */
4852               remainder = gen_reg_rtx (compute_mode);
4853               if (! expand_twoval_binop ((unsignedp
4854                                           ? udivmod_optab
4855                                           : sdivmod_optab),
4856                                          op0, op1,
4857                                          NULL_RTX, remainder, unsignedp))
4858                 remainder = 0;
4859             }
4860
4861           if (remainder)
4862             return gen_lowpart (mode, remainder);
4863         }
4864
4865       /* Produce the quotient.  Try a quotient insn, but not a library call.
4866          If we have a divmod in this mode, use it in preference to widening
4867          the div (for this test we assume it will not fail). Note that optab2
4868          is set to the one of the two optabs that the call below will use.  */
4869       quotient
4870         = sign_expand_binop (compute_mode, udiv_optab, sdiv_optab,
4871                              op0, op1, rem_flag ? NULL_RTX : target,
4872                              unsignedp,
4873                              ((optab2->handlers[compute_mode].insn_code
4874                                != CODE_FOR_nothing)
4875                               ? OPTAB_DIRECT : OPTAB_WIDEN));
4876
4877       if (quotient == 0)
4878         {
4879           /* No luck there.  Try a quotient-and-remainder insn,
4880              keeping the quotient alone.  */
4881           quotient = gen_reg_rtx (compute_mode);
4882           if (! expand_twoval_binop (unsignedp ? udivmod_optab : sdivmod_optab,
4883                                      op0, op1,
4884                                      quotient, NULL_RTX, unsignedp))
4885             {
4886               quotient = 0;
4887               if (! rem_flag)
4888                 /* Still no luck.  If we are not computing the remainder,
4889                    use a library call for the quotient.  */
4890                 quotient = sign_expand_binop (compute_mode,
4891                                               udiv_optab, sdiv_optab,
4892                                               op0, op1, target,
4893                                               unsignedp, OPTAB_LIB_WIDEN);
4894             }
4895         }
4896     }
4897
4898   if (rem_flag)
4899     {
4900       if (target && GET_MODE (target) != compute_mode)
4901         target = 0;
4902
4903       if (quotient == 0)
4904         {
4905           /* No divide instruction either.  Use library for remainder.  */
4906           remainder = sign_expand_binop (compute_mode, umod_optab, smod_optab,
4907                                          op0, op1, target,
4908                                          unsignedp, OPTAB_LIB_WIDEN);
4909           /* No remainder function.  Try a quotient-and-remainder
4910              function, keeping the remainder.  */
4911           if (!remainder)
4912             {
4913               remainder = gen_reg_rtx (compute_mode);
4914               if (!expand_twoval_binop_libfunc 
4915                   (unsignedp ? udivmod_optab : sdivmod_optab,
4916                    op0, op1,
4917                    NULL_RTX, remainder,
4918                    unsignedp ? UMOD : MOD))
4919                 remainder = NULL_RTX;
4920             }
4921         }
4922       else
4923         {
4924           /* We divided.  Now finish doing X - Y * (X / Y).  */
4925           remainder = expand_mult (compute_mode, quotient, op1,
4926                                    NULL_RTX, unsignedp);
4927           remainder = expand_binop (compute_mode, sub_optab, op0,
4928                                     remainder, target, unsignedp,
4929                                     OPTAB_LIB_WIDEN);
4930         }
4931     }
4932
4933   return gen_lowpart (mode, rem_flag ? remainder : quotient);
4934 }
4935 \f
4936 /* Return a tree node with data type TYPE, describing the value of X.
4937    Usually this is an VAR_DECL, if there is no obvious better choice.
4938    X may be an expression, however we only support those expressions
4939    generated by loop.c.  */
4940
4941 tree
4942 make_tree (tree type, rtx x)
4943 {
4944   tree t;
4945
4946   switch (GET_CODE (x))
4947     {
4948     case CONST_INT:
4949       {
4950         HOST_WIDE_INT hi = 0;
4951
4952         if (INTVAL (x) < 0
4953             && !(TYPE_UNSIGNED (type)
4954                  && (GET_MODE_BITSIZE (TYPE_MODE (type))
4955                      < HOST_BITS_PER_WIDE_INT)))
4956           hi = -1;
4957       
4958         t = build_int_cst_wide (type, INTVAL (x), hi);
4959         
4960         return t;
4961       }
4962       
4963     case CONST_DOUBLE:
4964       if (GET_MODE (x) == VOIDmode)
4965         t = build_int_cst_wide (type,
4966                                 CONST_DOUBLE_LOW (x), CONST_DOUBLE_HIGH (x));
4967       else
4968         {
4969           REAL_VALUE_TYPE d;
4970
4971           REAL_VALUE_FROM_CONST_DOUBLE (d, x);
4972           t = build_real (type, d);
4973         }
4974
4975       return t;
4976
4977     case CONST_VECTOR:
4978       {
4979         int units = CONST_VECTOR_NUNITS (x);
4980         tree itype = TREE_TYPE (type);
4981         tree t = NULL_TREE;
4982         int i;
4983
4984
4985         /* Build a tree with vector elements.  */
4986         for (i = units - 1; i >= 0; --i)
4987           {
4988             rtx elt = CONST_VECTOR_ELT (x, i);
4989             t = tree_cons (NULL_TREE, make_tree (itype, elt), t);
4990           }
4991
4992         return build_vector (type, t);
4993       }
4994
4995     case PLUS:
4996       return fold_build2 (PLUS_EXPR, type, make_tree (type, XEXP (x, 0)),
4997                           make_tree (type, XEXP (x, 1)));
4998
4999     case MINUS:
5000       return fold_build2 (MINUS_EXPR, type, make_tree (type, XEXP (x, 0)),
5001                           make_tree (type, XEXP (x, 1)));
5002
5003     case NEG:
5004       return fold_build1 (NEGATE_EXPR, type, make_tree (type, XEXP (x, 0)));
5005
5006     case MULT:
5007       return fold_build2 (MULT_EXPR, type, make_tree (type, XEXP (x, 0)),
5008                           make_tree (type, XEXP (x, 1)));
5009
5010     case ASHIFT:
5011       return fold_build2 (LSHIFT_EXPR, type, make_tree (type, XEXP (x, 0)),
5012                           make_tree (type, XEXP (x, 1)));
5013
5014     case LSHIFTRT:
5015       t = lang_hooks.types.unsigned_type (type);
5016       return fold_convert (type, build2 (RSHIFT_EXPR, t,
5017                                          make_tree (t, XEXP (x, 0)),
5018                                          make_tree (type, XEXP (x, 1))));
5019
5020     case ASHIFTRT:
5021       t = lang_hooks.types.signed_type (type);
5022       return fold_convert (type, build2 (RSHIFT_EXPR, t,
5023                                          make_tree (t, XEXP (x, 0)),
5024                                          make_tree (type, XEXP (x, 1))));
5025
5026     case DIV:
5027       if (TREE_CODE (type) != REAL_TYPE)
5028         t = lang_hooks.types.signed_type (type);
5029       else
5030         t = type;
5031
5032       return fold_convert (type, build2 (TRUNC_DIV_EXPR, t,
5033                                          make_tree (t, XEXP (x, 0)),
5034                                          make_tree (t, XEXP (x, 1))));
5035     case UDIV:
5036       t = lang_hooks.types.unsigned_type (type);
5037       return fold_convert (type, build2 (TRUNC_DIV_EXPR, t,
5038                                          make_tree (t, XEXP (x, 0)),
5039                                          make_tree (t, XEXP (x, 1))));
5040
5041     case SIGN_EXTEND:
5042     case ZERO_EXTEND:
5043       t = lang_hooks.types.type_for_mode (GET_MODE (XEXP (x, 0)),
5044                                           GET_CODE (x) == ZERO_EXTEND);
5045       return fold_convert (type, make_tree (t, XEXP (x, 0)));
5046
5047     case CONST:
5048       return make_tree (type, XEXP (x, 0));
5049
5050     case SYMBOL_REF:
5051       t = SYMBOL_REF_DECL (x);
5052       if (t)
5053         return fold_convert (type, build_fold_addr_expr (t));
5054       /* else fall through.  */
5055
5056     default:
5057       t = build_decl (VAR_DECL, NULL_TREE, type);
5058
5059       /* If TYPE is a POINTER_TYPE, X might be Pmode with TYPE_MODE being
5060          ptr_mode.  So convert.  */
5061       if (POINTER_TYPE_P (type))
5062         x = convert_memory_address (TYPE_MODE (type), x);
5063
5064       /* Note that we do *not* use SET_DECL_RTL here, because we do not
5065          want set_decl_rtl to go adjusting REG_ATTRS for this temporary.  */
5066       t->decl_with_rtl.rtl = x;
5067
5068       return t;
5069     }
5070 }
5071 \f
5072 /* Compute the logical-and of OP0 and OP1, storing it in TARGET
5073    and returning TARGET.
5074
5075    If TARGET is 0, a pseudo-register or constant is returned.  */
5076
5077 rtx
5078 expand_and (enum machine_mode mode, rtx op0, rtx op1, rtx target)
5079 {
5080   rtx tem = 0;
5081
5082   if (GET_MODE (op0) == VOIDmode && GET_MODE (op1) == VOIDmode)
5083     tem = simplify_binary_operation (AND, mode, op0, op1);
5084   if (tem == 0)
5085     tem = expand_binop (mode, and_optab, op0, op1, target, 0, OPTAB_LIB_WIDEN);
5086
5087   if (target == 0)
5088     target = tem;
5089   else if (tem != target)
5090     emit_move_insn (target, tem);
5091   return target;
5092 }
5093 \f
5094 /* Helper function for emit_store_flag.  */
5095 static rtx
5096 emit_store_flag_1 (rtx target, rtx subtarget, enum machine_mode mode,
5097                    int normalizep)
5098 {
5099   rtx op0;
5100   enum machine_mode target_mode = GET_MODE (target);
5101   
5102   /* If we are converting to a wider mode, first convert to
5103      TARGET_MODE, then normalize.  This produces better combining
5104      opportunities on machines that have a SIGN_EXTRACT when we are
5105      testing a single bit.  This mostly benefits the 68k.
5106
5107      If STORE_FLAG_VALUE does not have the sign bit set when
5108      interpreted in MODE, we can do this conversion as unsigned, which
5109      is usually more efficient.  */
5110   if (GET_MODE_SIZE (target_mode) > GET_MODE_SIZE (mode))
5111     {
5112       convert_move (target, subtarget,
5113                     (GET_MODE_BITSIZE (mode) <= HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
5114                     && 0 == (STORE_FLAG_VALUE
5115                              & ((HOST_WIDE_INT) 1
5116                                 << (GET_MODE_BITSIZE (mode) -1))));
5117       op0 = target;
5118       mode = target_mode;
5119     }
5120   else
5121     op0 = subtarget;
5122
5123   /* If we want to keep subexpressions around, don't reuse our last
5124      target.  */
5125   if (optimize)
5126     subtarget = 0;
5127
5128   /* Now normalize to the proper value in MODE.  Sometimes we don't
5129      have to do anything.  */
5130   if (normalizep == 0 || normalizep == STORE_FLAG_VALUE)
5131     ;
5132   /* STORE_FLAG_VALUE might be the most negative number, so write
5133      the comparison this way to avoid a compiler-time warning.  */
5134   else if (- normalizep == STORE_FLAG_VALUE)
5135     op0 = expand_unop (mode, neg_optab, op0, subtarget, 0);
5136
5137   /* We don't want to use STORE_FLAG_VALUE < 0 below since this makes
5138      it hard to use a value of just the sign bit due to ANSI integer
5139      constant typing rules.  */
5140   else if (GET_MODE_BITSIZE (mode) <= HOST_BITS_PER_WIDE_INT
5141            && (STORE_FLAG_VALUE
5142                & ((HOST_WIDE_INT) 1 << (GET_MODE_BITSIZE (mode) - 1))))
5143     op0 = expand_shift (RSHIFT_EXPR, mode, op0,
5144                         size_int (GET_MODE_BITSIZE (mode) - 1), subtarget,
5145                         normalizep == 1);
5146   else
5147     {
5148       gcc_assert (STORE_FLAG_VALUE & 1);
5149
5150       op0 = expand_and (mode, op0, const1_rtx, subtarget);
5151       if (normalizep == -1)
5152         op0 = expand_unop (mode, neg_optab, op0, op0, 0);
5153     }
5154
5155   /* If we were converting to a smaller mode, do the conversion now.  */
5156   if (target_mode != mode)
5157     {
5158       convert_move (target, op0, 0);
5159       return target;
5160     }
5161   else
5162     return op0;
5163 }
5164
5165 /* Emit a store-flags instruction for comparison CODE on OP0 and OP1
5166    and storing in TARGET.  Normally return TARGET.
5167    Return 0 if that cannot be done.
5168
5169    MODE is the mode to use for OP0 and OP1 should they be CONST_INTs.  If
5170    it is VOIDmode, they cannot both be CONST_INT.
5171
5172    UNSIGNEDP is for the case where we have to widen the operands
5173    to perform the operation.  It says to use zero-extension.
5174
5175    NORMALIZEP is 1 if we should convert the result to be either zero
5176    or one.  Normalize is -1 if we should convert the result to be
5177    either zero or -1.  If NORMALIZEP is zero, the result will be left
5178    "raw" out of the scc insn.  */
5179
5180 rtx
5181 emit_store_flag (rtx target, enum rtx_code code, rtx op0, rtx op1,
5182                  enum machine_mode mode, int unsignedp, int normalizep)
5183 {
5184   rtx subtarget;
5185   enum insn_code icode;
5186   enum machine_mode compare_mode;
5187   enum machine_mode target_mode = GET_MODE (target);
5188   rtx tem;
5189   rtx last = get_last_insn ();
5190   rtx pattern, comparison;
5191
5192   if (unsignedp)
5193     code = unsigned_condition (code);
5194
5195   /* If one operand is constant, make it the second one.  Only do this
5196      if the other operand is not constant as well.  */
5197
5198   if (swap_commutative_operands_p (op0, op1))
5199     {
5200       tem = op0;
5201       op0 = op1;
5202       op1 = tem;
5203       code = swap_condition (code);
5204     }
5205
5206   if (mode == VOIDmode)
5207     mode = GET_MODE (op0);
5208
5209   /* For some comparisons with 1 and -1, we can convert this to
5210      comparisons with zero.  This will often produce more opportunities for
5211      store-flag insns.  */
5212
5213   switch (code)
5214     {
5215     case LT:
5216       if (op1 == const1_rtx)
5217         op1 = const0_rtx, code = LE;
5218       break;
5219     case LE:
5220       if (op1 == constm1_rtx)
5221         op1 = const0_rtx, code = LT;
5222       break;
5223     case GE:
5224       if (op1 == const1_rtx)
5225         op1 = const0_rtx, code = GT;
5226       break;
5227     case GT:
5228       if (op1 == constm1_rtx)
5229         op1 = const0_rtx, code = GE;
5230       break;
5231     case GEU:
5232       if (op1 == const1_rtx)
5233         op1 = const0_rtx, code = NE;
5234       break;
5235     case LTU:
5236       if (op1 == const1_rtx)
5237         op1 = const0_rtx, code = EQ;
5238       break;
5239     default:
5240       break;
5241     }
5242
5243   /* If we are comparing a double-word integer with zero or -1, we can
5244      convert the comparison into one involving a single word.  */
5245   if (GET_MODE_BITSIZE (mode) == BITS_PER_WORD * 2
5246       && GET_MODE_CLASS (mode) == MODE_INT
5247       && (!MEM_P (op0) || ! MEM_VOLATILE_P (op0)))
5248     {
5249       if ((code == EQ || code == NE)
5250           && (op1 == const0_rtx || op1 == constm1_rtx))
5251         {
5252           rtx op00, op01, op0both;
5253
5254           /* Do a logical OR or AND of the two words and compare the
5255              result.  */
5256           op00 = simplify_gen_subreg (word_mode, op0, mode, 0);
5257           op01 = simplify_gen_subreg (word_mode, op0, mode, UNITS_PER_WORD);
5258           op0both = expand_binop (word_mode,
5259                                   op1 == const0_rtx ? ior_optab : and_optab,
5260                                   op00, op01, NULL_RTX, unsignedp,
5261                                   OPTAB_DIRECT);
5262
5263           if (op0both != 0)
5264             return emit_store_flag (target, code, op0both, op1, word_mode,
5265                                     unsignedp, normalizep);
5266         }
5267       else if ((code == LT || code == GE) && op1 == const0_rtx)
5268         {
5269           rtx op0h;
5270
5271           /* If testing the sign bit, can just test on high word.  */
5272           op0h = simplify_gen_subreg (word_mode, op0, mode,
5273                                       subreg_highpart_offset (word_mode,
5274                                                               mode));
5275           return emit_store_flag (target, code, op0h, op1, word_mode,
5276                                   unsignedp, normalizep);
5277         }
5278     }
5279
5280   /* If this is A < 0 or A >= 0, we can do this by taking the ones
5281      complement of A (for GE) and shifting the sign bit to the low bit.  */
5282   if (op1 == const0_rtx && (code == LT || code == GE)
5283       && GET_MODE_CLASS (mode) == MODE_INT
5284       && (normalizep || STORE_FLAG_VALUE == 1
5285           || (GET_MODE_BITSIZE (mode) <= HOST_BITS_PER_WIDE_INT
5286               && ((STORE_FLAG_VALUE & GET_MODE_MASK (mode))
5287                   == ((unsigned HOST_WIDE_INT) 1
5288                       << (GET_MODE_BITSIZE (mode) - 1))))))
5289     {
5290       subtarget = target;
5291
5292       /* If the result is to be wider than OP0, it is best to convert it
5293          first.  If it is to be narrower, it is *incorrect* to convert it
5294          first.  */
5295       if (GET_MODE_SIZE (target_mode) > GET_MODE_SIZE (mode))
5296         {
5297           op0 = convert_modes (target_mode, mode, op0, 0);
5298           mode = target_mode;
5299         }
5300
5301       if (target_mode != mode)
5302         subtarget = 0;
5303
5304       if (code == GE)
5305         op0 = expand_unop (mode, one_cmpl_optab, op0,
5306                            ((STORE_FLAG_VALUE == 1 || normalizep)
5307                             ? 0 : subtarget), 0);
5308
5309       if (STORE_FLAG_VALUE == 1 || normalizep)
5310         /* If we are supposed to produce a 0/1 value, we want to do
5311            a logical shift from the sign bit to the low-order bit; for
5312            a -1/0 value, we do an arithmetic shift.  */
5313         op0 = expand_shift (RSHIFT_EXPR, mode, op0,
5314                             size_int (GET_MODE_BITSIZE (mode) - 1),
5315                             subtarget, normalizep != -1);
5316
5317       if (mode != target_mode)
5318         op0 = convert_modes (target_mode, mode, op0, 0);
5319
5320       return op0;
5321     }
5322
5323   icode = setcc_gen_code[(int) code];
5324
5325   if (icode != CODE_FOR_nothing)
5326     {
5327       insn_operand_predicate_fn pred;
5328
5329       /* We think we may be able to do this with a scc insn.  Emit the
5330          comparison and then the scc insn.  */
5331
5332       do_pending_stack_adjust ();
5333       last = get_last_insn ();
5334
5335       comparison
5336         = compare_from_rtx (op0, op1, code, unsignedp, mode, NULL_RTX);
5337       if (CONSTANT_P (comparison))
5338         {
5339           switch (GET_CODE (comparison))
5340             {
5341             case CONST_INT:
5342               if (comparison == const0_rtx)
5343                 return const0_rtx;
5344               break;
5345               
5346 #ifdef FLOAT_STORE_FLAG_VALUE
5347             case CONST_DOUBLE:
5348               if (comparison == CONST0_RTX (GET_MODE (comparison)))
5349                 return const0_rtx;
5350               break;
5351 #endif
5352             default:
5353               gcc_unreachable ();
5354             }
5355           
5356           if (normalizep == 1)
5357             return const1_rtx;
5358           if (normalizep == -1)
5359             return constm1_rtx;
5360           return const_true_rtx;
5361         }
5362
5363       /* The code of COMPARISON may not match CODE if compare_from_rtx
5364          decided to swap its operands and reverse the original code.
5365
5366          We know that compare_from_rtx returns either a CONST_INT or
5367          a new comparison code, so it is safe to just extract the
5368          code from COMPARISON.  */
5369       code = GET_CODE (comparison);
5370
5371       /* Get a reference to the target in the proper mode for this insn.  */
5372       compare_mode = insn_data[(int) icode].operand[0].mode;
5373       subtarget = target;
5374       pred = insn_data[(int) icode].operand[0].predicate;
5375       if (optimize || ! (*pred) (subtarget, compare_mode))
5376         subtarget = gen_reg_rtx (compare_mode);
5377
5378       pattern = GEN_FCN (icode) (subtarget);
5379       if (pattern)
5380         {
5381           emit_insn (pattern);
5382           return emit_store_flag_1 (target, subtarget, compare_mode,
5383                                     normalizep);
5384         }
5385     }
5386   else
5387     {
5388       /* We don't have an scc insn, so try a cstore insn.  */
5389
5390       for (compare_mode = mode; compare_mode != VOIDmode;
5391            compare_mode = GET_MODE_WIDER_MODE (compare_mode))
5392         {
5393           icode = cstore_optab->handlers[(int) compare_mode].insn_code;
5394           if (icode != CODE_FOR_nothing)
5395             break;
5396         }
5397
5398       if (icode != CODE_FOR_nothing)
5399         {
5400           enum machine_mode result_mode
5401             = insn_data[(int) icode].operand[0].mode;
5402           rtx cstore_op0 = op0;
5403           rtx cstore_op1 = op1;
5404
5405           do_pending_stack_adjust ();
5406           last = get_last_insn ();
5407
5408           if (compare_mode != mode)
5409             {
5410               cstore_op0 = convert_modes (compare_mode, mode, cstore_op0,
5411                                           unsignedp);
5412               cstore_op1 = convert_modes (compare_mode, mode, cstore_op1,
5413                                           unsignedp);
5414             }
5415           
5416           if (!insn_data[(int) icode].operand[2].predicate (cstore_op0,
5417                                                             compare_mode))
5418             cstore_op0 = copy_to_mode_reg (compare_mode, cstore_op0);
5419
5420           if (!insn_data[(int) icode].operand[3].predicate (cstore_op1,
5421                                                             compare_mode))
5422             cstore_op1 = copy_to_mode_reg (compare_mode, cstore_op1);
5423
5424           comparison = gen_rtx_fmt_ee (code, result_mode, cstore_op0,
5425                                        cstore_op1);
5426           subtarget = target;
5427
5428           if (optimize || !(insn_data[(int) icode].operand[0].predicate
5429                             (subtarget, result_mode)))
5430             subtarget = gen_reg_rtx (result_mode);
5431
5432           pattern = GEN_FCN (icode) (subtarget, comparison, cstore_op0,
5433                                      cstore_op1);
5434
5435           if (pattern)
5436             {
5437               emit_insn (pattern);
5438               return emit_store_flag_1 (target, subtarget, result_mode,
5439                                         normalizep);
5440             }
5441         }
5442     }
5443
5444   delete_insns_since (last);
5445
5446   /* If optimizing, use different pseudo registers for each insn, instead
5447      of reusing the same pseudo.  This leads to better CSE, but slows
5448      down the compiler, since there are more pseudos */
5449   subtarget = (!optimize
5450                && (target_mode == mode)) ? target : NULL_RTX;
5451
5452   /* If we reached here, we can't do this with a scc insn.  However, there
5453      are some comparisons that can be done directly.  For example, if
5454      this is an equality comparison of integers, we can try to exclusive-or
5455      (or subtract) the two operands and use a recursive call to try the
5456      comparison with zero.  Don't do any of these cases if branches are
5457      very cheap.  */
5458
5459   if (BRANCH_COST > 0
5460       && GET_MODE_CLASS (mode) == MODE_INT && (code == EQ || code == NE)
5461       && op1 != const0_rtx)
5462     {
5463       tem = expand_binop (mode, xor_optab, op0, op1, subtarget, 1,
5464                           OPTAB_WIDEN);
5465
5466       if (tem == 0)
5467         tem = expand_binop (mode, sub_optab, op0, op1, subtarget, 1,
5468                             OPTAB_WIDEN);
5469       if (tem != 0)
5470         tem = emit_store_flag (target, code, tem, const0_rtx,
5471                                mode, unsignedp, normalizep);
5472       if (tem == 0)
5473         delete_insns_since (last);
5474       return tem;
5475     }
5476
5477   /* Some other cases we can do are EQ, NE, LE, and GT comparisons with
5478      the constant zero.  Reject all other comparisons at this point.  Only
5479      do LE and GT if branches are expensive since they are expensive on
5480      2-operand machines.  */
5481
5482   if (BRANCH_COST == 0
5483       || GET_MODE_CLASS (mode) != MODE_INT || op1 != const0_rtx
5484       || (code != EQ && code != NE
5485           && (BRANCH_COST <= 1 || (code != LE && code != GT))))
5486     return 0;
5487
5488   /* See what we need to return.  We can only return a 1, -1, or the
5489      sign bit.  */
5490
5491   if (normalizep == 0)
5492     {
5493       if (STORE_FLAG_VALUE == 1 || STORE_FLAG_VALUE == -1)
5494         normalizep = STORE_FLAG_VALUE;
5495
5496       else if (GET_MODE_BITSIZE (mode) <= HOST_BITS_PER_WIDE_INT
5497                && ((STORE_FLAG_VALUE & GET_MODE_MASK (mode))
5498                    == (unsigned HOST_WIDE_INT) 1 << (GET_MODE_BITSIZE (mode) - 1)))
5499         ;
5500       else
5501         return 0;
5502     }
5503
5504   /* Try to put the result of the comparison in the sign bit.  Assume we can't
5505      do the necessary operation below.  */
5506
5507   tem = 0;
5508
5509   /* To see if A <= 0, compute (A | (A - 1)).  A <= 0 iff that result has
5510      the sign bit set.  */
5511
5512   if (code == LE)
5513     {
5514       /* This is destructive, so SUBTARGET can't be OP0.  */
5515       if (rtx_equal_p (subtarget, op0))
5516         subtarget = 0;
5517
5518       tem = expand_binop (mode, sub_optab, op0, const1_rtx, subtarget, 0,
5519                           OPTAB_WIDEN);
5520       if (tem)
5521         tem = expand_binop (mode, ior_optab, op0, tem, subtarget, 0,
5522                             OPTAB_WIDEN);
5523     }
5524
5525   /* To see if A > 0, compute (((signed) A) << BITS) - A, where BITS is the
5526      number of bits in the mode of OP0, minus one.  */
5527
5528   if (code == GT)
5529     {
5530       if (rtx_equal_p (subtarget, op0))
5531         subtarget = 0;
5532
5533       tem = expand_shift (RSHIFT_EXPR, mode, op0,
5534                           size_int (GET_MODE_BITSIZE (mode) - 1),
5535                           subtarget, 0);
5536       tem = expand_binop (mode, sub_optab, tem, op0, subtarget, 0,
5537                           OPTAB_WIDEN);
5538     }
5539
5540   if (code == EQ || code == NE)
5541     {
5542       /* For EQ or NE, one way to do the comparison is to apply an operation
5543          that converts the operand into a positive number if it is nonzero
5544          or zero if it was originally zero.  Then, for EQ, we subtract 1 and
5545          for NE we negate.  This puts the result in the sign bit.  Then we
5546          normalize with a shift, if needed.
5547
5548          Two operations that can do the above actions are ABS and FFS, so try
5549          them.  If that doesn't work, and MODE is smaller than a full word,
5550          we can use zero-extension to the wider mode (an unsigned conversion)
5551          as the operation.  */
5552
5553       /* Note that ABS doesn't yield a positive number for INT_MIN, but
5554          that is compensated by the subsequent overflow when subtracting
5555          one / negating.  */
5556
5557       if (abs_optab->handlers[mode].insn_code != CODE_FOR_nothing)
5558         tem = expand_unop (mode, abs_optab, op0, subtarget, 1);
5559       else if (ffs_optab->handlers[mode].insn_code != CODE_FOR_nothing)
5560         tem = expand_unop (mode, ffs_optab, op0, subtarget, 1);
5561       else if (GET_MODE_SIZE (mode) < UNITS_PER_WORD)
5562         {
5563           tem = convert_modes (word_mode, mode, op0, 1);
5564           mode = word_mode;
5565         }
5566
5567       if (tem != 0)
5568         {
5569           if (code == EQ)
5570             tem = expand_binop (mode, sub_optab, tem, const1_rtx, subtarget,
5571                                 0, OPTAB_WIDEN);
5572           else
5573             tem = expand_unop (mode, neg_optab, tem, subtarget, 0);
5574         }
5575
5576       /* If we couldn't do it that way, for NE we can "or" the two's complement
5577          of the value with itself.  For EQ, we take the one's complement of
5578          that "or", which is an extra insn, so we only handle EQ if branches
5579          are expensive.  */
5580
5581       if (tem == 0 && (code == NE || BRANCH_COST > 1))
5582         {
5583           if (rtx_equal_p (subtarget, op0))
5584             subtarget = 0;
5585
5586           tem = expand_unop (mode, neg_optab, op0, subtarget, 0);
5587           tem = expand_binop (mode, ior_optab, tem, op0, subtarget, 0,
5588                               OPTAB_WIDEN);
5589
5590           if (tem && code == EQ)
5591             tem = expand_unop (mode, one_cmpl_optab, tem, subtarget, 0);
5592         }
5593     }
5594
5595   if (tem && normalizep)
5596     tem = expand_shift (RSHIFT_EXPR, mode, tem,
5597                         size_int (GET_MODE_BITSIZE (mode) - 1),
5598                         subtarget, normalizep == 1);
5599
5600   if (tem)
5601     {
5602       if (GET_MODE (tem) != target_mode)
5603         {
5604           convert_move (target, tem, 0);
5605           tem = target;
5606         }
5607       else if (!subtarget)
5608         {
5609           emit_move_insn (target, tem);
5610           tem = target;
5611         }
5612     }
5613   else
5614     delete_insns_since (last);
5615
5616   return tem;
5617 }
5618
5619 /* Like emit_store_flag, but always succeeds.  */
5620
5621 rtx
5622 emit_store_flag_force (rtx target, enum rtx_code code, rtx op0, rtx op1,
5623                        enum machine_mode mode, int unsignedp, int normalizep)
5624 {
5625   rtx tem, label;
5626
5627   /* First see if emit_store_flag can do the job.  */
5628   tem = emit_store_flag (target, code, op0, op1, mode, unsignedp, normalizep);
5629   if (tem != 0)
5630     return tem;
5631
5632   if (normalizep == 0)
5633     normalizep = 1;
5634
5635   /* If this failed, we have to do this with set/compare/jump/set code.  */
5636
5637   if (!REG_P (target)
5638       || reg_mentioned_p (target, op0) || reg_mentioned_p (target, op1))
5639     target = gen_reg_rtx (GET_MODE (target));
5640
5641   emit_move_insn (target, const1_rtx);
5642   label = gen_label_rtx ();
5643   do_compare_rtx_and_jump (op0, op1, code, unsignedp, mode, NULL_RTX,
5644                            NULL_RTX, label);
5645
5646   emit_move_insn (target, const0_rtx);
5647   emit_label (label);
5648
5649   return target;
5650 }
5651 \f
5652 /* Perform possibly multi-word comparison and conditional jump to LABEL
5653    if ARG1 OP ARG2 true where ARG1 and ARG2 are of mode MODE.  This is
5654    now a thin wrapper around do_compare_rtx_and_jump.  */
5655
5656 static void
5657 do_cmp_and_jump (rtx arg1, rtx arg2, enum rtx_code op, enum machine_mode mode,
5658                  rtx label)
5659 {
5660   int unsignedp = (op == LTU || op == LEU || op == GTU || op == GEU);
5661   do_compare_rtx_and_jump (arg1, arg2, op, unsignedp, mode,
5662                            NULL_RTX, NULL_RTX, label);
5663 }