OSDN Git Service

2011-05-27 Alexander Monakov <amonakov@ispras.ru>
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / expmed.c
1 /* Medium-level subroutines: convert bit-field store and extract
2    and shifts, multiplies and divides to rtl instructions.
3    Copyright (C) 1987, 1988, 1989, 1992, 1993, 1994, 1995, 1996, 1997, 1998,
4    1999, 2000, 2001, 2002, 2003, 2004, 2005, 2006, 2007, 2008, 2009, 2010,
5    2011
6    Free Software Foundation, Inc.
7
8 This file is part of GCC.
9
10 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify it under
11 the terms of the GNU General Public License as published by the Free
12 Software Foundation; either version 3, or (at your option) any later
13 version.
14
15 GCC is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY
16 WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
17 FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License
18 for more details.
19
20 You should have received a copy of the GNU General Public License
21 along with GCC; see the file COPYING3.  If not see
22 <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
23
24
25 #include "config.h"
26 #include "system.h"
27 #include "coretypes.h"
28 #include "tm.h"
29 #include "diagnostic-core.h"
30 #include "rtl.h"
31 #include "tree.h"
32 #include "tm_p.h"
33 #include "flags.h"
34 #include "insn-config.h"
35 #include "expr.h"
36 #include "optabs.h"
37 #include "recog.h"
38 #include "langhooks.h"
39 #include "df.h"
40 #include "target.h"
41 #include "expmed.h"
42
43 struct target_expmed default_target_expmed;
44 #if SWITCHABLE_TARGET
45 struct target_expmed *this_target_expmed = &default_target_expmed;
46 #endif
47
48 static void store_fixed_bit_field (rtx, unsigned HOST_WIDE_INT,
49                                    unsigned HOST_WIDE_INT,
50                                    unsigned HOST_WIDE_INT, rtx);
51 static void store_split_bit_field (rtx, unsigned HOST_WIDE_INT,
52                                    unsigned HOST_WIDE_INT, rtx);
53 static rtx extract_fixed_bit_field (enum machine_mode, rtx,
54                                     unsigned HOST_WIDE_INT,
55                                     unsigned HOST_WIDE_INT,
56                                     unsigned HOST_WIDE_INT, rtx, int, bool);
57 static rtx mask_rtx (enum machine_mode, int, int, int);
58 static rtx lshift_value (enum machine_mode, rtx, int, int);
59 static rtx extract_split_bit_field (rtx, unsigned HOST_WIDE_INT,
60                                     unsigned HOST_WIDE_INT, int);
61 static void do_cmp_and_jump (rtx, rtx, enum rtx_code, enum machine_mode, rtx);
62 static rtx expand_smod_pow2 (enum machine_mode, rtx, HOST_WIDE_INT);
63 static rtx expand_sdiv_pow2 (enum machine_mode, rtx, HOST_WIDE_INT);
64
65 /* Test whether a value is zero of a power of two.  */
66 #define EXACT_POWER_OF_2_OR_ZERO_P(x) (((x) & ((x) - 1)) == 0)
67
68 #ifndef SLOW_UNALIGNED_ACCESS
69 #define SLOW_UNALIGNED_ACCESS(MODE, ALIGN) STRICT_ALIGNMENT
70 #endif
71
72
73 /* Reduce conditional compilation elsewhere.  */
74 #ifndef HAVE_insv
75 #define HAVE_insv       0
76 #define CODE_FOR_insv   CODE_FOR_nothing
77 #define gen_insv(a,b,c,d) NULL_RTX
78 #endif
79 #ifndef HAVE_extv
80 #define HAVE_extv       0
81 #define CODE_FOR_extv   CODE_FOR_nothing
82 #define gen_extv(a,b,c,d) NULL_RTX
83 #endif
84 #ifndef HAVE_extzv
85 #define HAVE_extzv      0
86 #define CODE_FOR_extzv  CODE_FOR_nothing
87 #define gen_extzv(a,b,c,d) NULL_RTX
88 #endif
89
90 void
91 init_expmed (void)
92 {
93   struct
94   {
95     struct rtx_def reg;         rtunion reg_fld[2];
96     struct rtx_def plus;        rtunion plus_fld1;
97     struct rtx_def neg;
98     struct rtx_def mult;        rtunion mult_fld1;
99     struct rtx_def sdiv;        rtunion sdiv_fld1;
100     struct rtx_def udiv;        rtunion udiv_fld1;
101     struct rtx_def zext;
102     struct rtx_def sdiv_32;     rtunion sdiv_32_fld1;
103     struct rtx_def smod_32;     rtunion smod_32_fld1;
104     struct rtx_def wide_mult;   rtunion wide_mult_fld1;
105     struct rtx_def wide_lshr;   rtunion wide_lshr_fld1;
106     struct rtx_def wide_trunc;
107     struct rtx_def shift;       rtunion shift_fld1;
108     struct rtx_def shift_mult;  rtunion shift_mult_fld1;
109     struct rtx_def shift_add;   rtunion shift_add_fld1;
110     struct rtx_def shift_sub0;  rtunion shift_sub0_fld1;
111     struct rtx_def shift_sub1;  rtunion shift_sub1_fld1;
112   } all;
113
114   rtx pow2[MAX_BITS_PER_WORD];
115   rtx cint[MAX_BITS_PER_WORD];
116   int m, n;
117   enum machine_mode mode, wider_mode;
118   int speed;
119
120
121   for (m = 1; m < MAX_BITS_PER_WORD; m++)
122     {
123       pow2[m] = GEN_INT ((HOST_WIDE_INT) 1 << m);
124       cint[m] = GEN_INT (m);
125     }
126   memset (&all, 0, sizeof all);
127
128   PUT_CODE (&all.reg, REG);
129   /* Avoid using hard regs in ways which may be unsupported.  */
130   SET_REGNO (&all.reg, LAST_VIRTUAL_REGISTER + 1);
131
132   PUT_CODE (&all.plus, PLUS);
133   XEXP (&all.plus, 0) = &all.reg;
134   XEXP (&all.plus, 1) = &all.reg;
135
136   PUT_CODE (&all.neg, NEG);
137   XEXP (&all.neg, 0) = &all.reg;
138
139   PUT_CODE (&all.mult, MULT);
140   XEXP (&all.mult, 0) = &all.reg;
141   XEXP (&all.mult, 1) = &all.reg;
142
143   PUT_CODE (&all.sdiv, DIV);
144   XEXP (&all.sdiv, 0) = &all.reg;
145   XEXP (&all.sdiv, 1) = &all.reg;
146
147   PUT_CODE (&all.udiv, UDIV);
148   XEXP (&all.udiv, 0) = &all.reg;
149   XEXP (&all.udiv, 1) = &all.reg;
150
151   PUT_CODE (&all.sdiv_32, DIV);
152   XEXP (&all.sdiv_32, 0) = &all.reg;
153   XEXP (&all.sdiv_32, 1) = 32 < MAX_BITS_PER_WORD ? cint[32] : GEN_INT (32);
154
155   PUT_CODE (&all.smod_32, MOD);
156   XEXP (&all.smod_32, 0) = &all.reg;
157   XEXP (&all.smod_32, 1) = XEXP (&all.sdiv_32, 1);
158
159   PUT_CODE (&all.zext, ZERO_EXTEND);
160   XEXP (&all.zext, 0) = &all.reg;
161
162   PUT_CODE (&all.wide_mult, MULT);
163   XEXP (&all.wide_mult, 0) = &all.zext;
164   XEXP (&all.wide_mult, 1) = &all.zext;
165
166   PUT_CODE (&all.wide_lshr, LSHIFTRT);
167   XEXP (&all.wide_lshr, 0) = &all.wide_mult;
168
169   PUT_CODE (&all.wide_trunc, TRUNCATE);
170   XEXP (&all.wide_trunc, 0) = &all.wide_lshr;
171
172   PUT_CODE (&all.shift, ASHIFT);
173   XEXP (&all.shift, 0) = &all.reg;
174
175   PUT_CODE (&all.shift_mult, MULT);
176   XEXP (&all.shift_mult, 0) = &all.reg;
177
178   PUT_CODE (&all.shift_add, PLUS);
179   XEXP (&all.shift_add, 0) = &all.shift_mult;
180   XEXP (&all.shift_add, 1) = &all.reg;
181
182   PUT_CODE (&all.shift_sub0, MINUS);
183   XEXP (&all.shift_sub0, 0) = &all.shift_mult;
184   XEXP (&all.shift_sub0, 1) = &all.reg;
185
186   PUT_CODE (&all.shift_sub1, MINUS);
187   XEXP (&all.shift_sub1, 0) = &all.reg;
188   XEXP (&all.shift_sub1, 1) = &all.shift_mult;
189
190   for (speed = 0; speed < 2; speed++)
191     {
192       crtl->maybe_hot_insn_p = speed;
193       zero_cost[speed] = rtx_cost (const0_rtx, SET, speed);
194
195       for (mode = GET_CLASS_NARROWEST_MODE (MODE_INT);
196            mode != VOIDmode;
197            mode = GET_MODE_WIDER_MODE (mode))
198         {
199           PUT_MODE (&all.reg, mode);
200           PUT_MODE (&all.plus, mode);
201           PUT_MODE (&all.neg, mode);
202           PUT_MODE (&all.mult, mode);
203           PUT_MODE (&all.sdiv, mode);
204           PUT_MODE (&all.udiv, mode);
205           PUT_MODE (&all.sdiv_32, mode);
206           PUT_MODE (&all.smod_32, mode);
207           PUT_MODE (&all.wide_trunc, mode);
208           PUT_MODE (&all.shift, mode);
209           PUT_MODE (&all.shift_mult, mode);
210           PUT_MODE (&all.shift_add, mode);
211           PUT_MODE (&all.shift_sub0, mode);
212           PUT_MODE (&all.shift_sub1, mode);
213
214           add_cost[speed][mode] = rtx_cost (&all.plus, SET, speed);
215           neg_cost[speed][mode] = rtx_cost (&all.neg, SET, speed);
216           mul_cost[speed][mode] = rtx_cost (&all.mult, SET, speed);
217           sdiv_cost[speed][mode] = rtx_cost (&all.sdiv, SET, speed);
218           udiv_cost[speed][mode] = rtx_cost (&all.udiv, SET, speed);
219
220           sdiv_pow2_cheap[speed][mode] = (rtx_cost (&all.sdiv_32, SET, speed)
221                                           <= 2 * add_cost[speed][mode]);
222           smod_pow2_cheap[speed][mode] = (rtx_cost (&all.smod_32, SET, speed)
223                                           <= 4 * add_cost[speed][mode]);
224
225           wider_mode = GET_MODE_WIDER_MODE (mode);
226           if (wider_mode != VOIDmode)
227             {
228               PUT_MODE (&all.zext, wider_mode);
229               PUT_MODE (&all.wide_mult, wider_mode);
230               PUT_MODE (&all.wide_lshr, wider_mode);
231               XEXP (&all.wide_lshr, 1) = GEN_INT (GET_MODE_BITSIZE (mode));
232
233               mul_widen_cost[speed][wider_mode]
234                 = rtx_cost (&all.wide_mult, SET, speed);
235               mul_highpart_cost[speed][mode]
236                 = rtx_cost (&all.wide_trunc, SET, speed);
237             }
238
239           shift_cost[speed][mode][0] = 0;
240           shiftadd_cost[speed][mode][0] = shiftsub0_cost[speed][mode][0]
241             = shiftsub1_cost[speed][mode][0] = add_cost[speed][mode];
242
243           n = MIN (MAX_BITS_PER_WORD, GET_MODE_BITSIZE (mode));
244           for (m = 1; m < n; m++)
245             {
246               XEXP (&all.shift, 1) = cint[m];
247               XEXP (&all.shift_mult, 1) = pow2[m];
248
249               shift_cost[speed][mode][m] = rtx_cost (&all.shift, SET, speed);
250               shiftadd_cost[speed][mode][m] = rtx_cost (&all.shift_add, SET, speed);
251               shiftsub0_cost[speed][mode][m] = rtx_cost (&all.shift_sub0, SET, speed);
252               shiftsub1_cost[speed][mode][m] = rtx_cost (&all.shift_sub1, SET, speed);
253             }
254         }
255     }
256   if (alg_hash_used_p)
257     memset (alg_hash, 0, sizeof (alg_hash));
258   else
259     alg_hash_used_p = true;
260   default_rtl_profile ();
261 }
262
263 /* Return an rtx representing minus the value of X.
264    MODE is the intended mode of the result,
265    useful if X is a CONST_INT.  */
266
267 rtx
268 negate_rtx (enum machine_mode mode, rtx x)
269 {
270   rtx result = simplify_unary_operation (NEG, mode, x, mode);
271
272   if (result == 0)
273     result = expand_unop (mode, neg_optab, x, NULL_RTX, 0);
274
275   return result;
276 }
277
278 /* Report on the availability of insv/extv/extzv and the desired mode
279    of each of their operands.  Returns MAX_MACHINE_MODE if HAVE_foo
280    is false; else the mode of the specified operand.  If OPNO is -1,
281    all the caller cares about is whether the insn is available.  */
282 enum machine_mode
283 mode_for_extraction (enum extraction_pattern pattern, int opno)
284 {
285   const struct insn_data_d *data;
286
287   switch (pattern)
288     {
289     case EP_insv:
290       if (HAVE_insv)
291         {
292           data = &insn_data[CODE_FOR_insv];
293           break;
294         }
295       return MAX_MACHINE_MODE;
296
297     case EP_extv:
298       if (HAVE_extv)
299         {
300           data = &insn_data[CODE_FOR_extv];
301           break;
302         }
303       return MAX_MACHINE_MODE;
304
305     case EP_extzv:
306       if (HAVE_extzv)
307         {
308           data = &insn_data[CODE_FOR_extzv];
309           break;
310         }
311       return MAX_MACHINE_MODE;
312
313     default:
314       gcc_unreachable ();
315     }
316
317   if (opno == -1)
318     return VOIDmode;
319
320   /* Everyone who uses this function used to follow it with
321      if (result == VOIDmode) result = word_mode; */
322   if (data->operand[opno].mode == VOIDmode)
323     return word_mode;
324   return data->operand[opno].mode;
325 }
326 \f
327 /* A subroutine of store_bit_field, with the same arguments.  Return true
328    if the operation could be implemented.
329
330    If FALLBACK_P is true, fall back to store_fixed_bit_field if we have
331    no other way of implementing the operation.  If FALLBACK_P is false,
332    return false instead.  */
333
334 static bool
335 store_bit_field_1 (rtx str_rtx, unsigned HOST_WIDE_INT bitsize,
336                    unsigned HOST_WIDE_INT bitnum, enum machine_mode fieldmode,
337                    rtx value, bool fallback_p)
338 {
339   unsigned int unit
340     = (MEM_P (str_rtx)) ? BITS_PER_UNIT : BITS_PER_WORD;
341   unsigned HOST_WIDE_INT offset, bitpos;
342   rtx op0 = str_rtx;
343   int byte_offset;
344   rtx orig_value;
345
346   enum machine_mode op_mode = mode_for_extraction (EP_insv, 3);
347
348   while (GET_CODE (op0) == SUBREG)
349     {
350       /* The following line once was done only if WORDS_BIG_ENDIAN,
351          but I think that is a mistake.  WORDS_BIG_ENDIAN is
352          meaningful at a much higher level; when structures are copied
353          between memory and regs, the higher-numbered regs
354          always get higher addresses.  */
355       int inner_mode_size = GET_MODE_SIZE (GET_MODE (SUBREG_REG (op0)));
356       int outer_mode_size = GET_MODE_SIZE (GET_MODE (op0));
357
358       byte_offset = 0;
359
360       /* Paradoxical subregs need special handling on big endian machines.  */
361       if (SUBREG_BYTE (op0) == 0 && inner_mode_size < outer_mode_size)
362         {
363           int difference = inner_mode_size - outer_mode_size;
364
365           if (WORDS_BIG_ENDIAN)
366             byte_offset += (difference / UNITS_PER_WORD) * UNITS_PER_WORD;
367           if (BYTES_BIG_ENDIAN)
368             byte_offset += difference % UNITS_PER_WORD;
369         }
370       else
371         byte_offset = SUBREG_BYTE (op0);
372
373       bitnum += byte_offset * BITS_PER_UNIT;
374       op0 = SUBREG_REG (op0);
375     }
376
377   /* No action is needed if the target is a register and if the field
378      lies completely outside that register.  This can occur if the source
379      code contains an out-of-bounds access to a small array.  */
380   if (REG_P (op0) && bitnum >= GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE (op0)))
381     return true;
382
383   /* Use vec_set patterns for inserting parts of vectors whenever
384      available.  */
385   if (VECTOR_MODE_P (GET_MODE (op0))
386       && !MEM_P (op0)
387       && optab_handler (vec_set_optab, GET_MODE (op0)) != CODE_FOR_nothing
388       && fieldmode == GET_MODE_INNER (GET_MODE (op0))
389       && bitsize == GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE_INNER (GET_MODE (op0)))
390       && !(bitnum % GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE_INNER (GET_MODE (op0)))))
391     {
392       struct expand_operand ops[3];
393       enum machine_mode outermode = GET_MODE (op0);
394       enum machine_mode innermode = GET_MODE_INNER (outermode);
395       enum insn_code icode = optab_handler (vec_set_optab, outermode);
396       int pos = bitnum / GET_MODE_BITSIZE (innermode);
397
398       create_fixed_operand (&ops[0], op0);
399       create_input_operand (&ops[1], value, innermode);
400       create_integer_operand (&ops[2], pos);
401       if (maybe_expand_insn (icode, 3, ops))
402         return true;
403     }
404
405   /* If the target is a register, overwriting the entire object, or storing
406      a full-word or multi-word field can be done with just a SUBREG.
407
408      If the target is memory, storing any naturally aligned field can be
409      done with a simple store.  For targets that support fast unaligned
410      memory, any naturally sized, unit aligned field can be done directly.  */
411
412   offset = bitnum / unit;
413   bitpos = bitnum % unit;
414   byte_offset = (bitnum % BITS_PER_WORD) / BITS_PER_UNIT
415                 + (offset * UNITS_PER_WORD);
416
417   if (bitpos == 0
418       && bitsize == GET_MODE_BITSIZE (fieldmode)
419       && (!MEM_P (op0)
420           ? ((GET_MODE_SIZE (fieldmode) >= UNITS_PER_WORD
421               || GET_MODE_SIZE (GET_MODE (op0)) == GET_MODE_SIZE (fieldmode))
422              && ((GET_MODE (op0) == fieldmode && byte_offset == 0)
423                  || validate_subreg (fieldmode, GET_MODE (op0), op0,
424                                      byte_offset)))
425           : (! SLOW_UNALIGNED_ACCESS (fieldmode, MEM_ALIGN (op0))
426              || (offset * BITS_PER_UNIT % bitsize == 0
427                  && MEM_ALIGN (op0) % GET_MODE_BITSIZE (fieldmode) == 0))))
428     {
429       if (MEM_P (op0))
430         op0 = adjust_address (op0, fieldmode, offset);
431       else if (GET_MODE (op0) != fieldmode)
432         op0 = simplify_gen_subreg (fieldmode, op0, GET_MODE (op0),
433                                    byte_offset);
434       emit_move_insn (op0, value);
435       return true;
436     }
437
438   /* Make sure we are playing with integral modes.  Pun with subregs
439      if we aren't.  This must come after the entire register case above,
440      since that case is valid for any mode.  The following cases are only
441      valid for integral modes.  */
442   {
443     enum machine_mode imode = int_mode_for_mode (GET_MODE (op0));
444     if (imode != GET_MODE (op0))
445       {
446         if (MEM_P (op0))
447           op0 = adjust_address (op0, imode, 0);
448         else
449           {
450             gcc_assert (imode != BLKmode);
451             op0 = gen_lowpart (imode, op0);
452           }
453       }
454   }
455
456   /* We may be accessing data outside the field, which means
457      we can alias adjacent data.  */
458   if (MEM_P (op0))
459     {
460       op0 = shallow_copy_rtx (op0);
461       set_mem_alias_set (op0, 0);
462       set_mem_expr (op0, 0);
463     }
464
465   /* If OP0 is a register, BITPOS must count within a word.
466      But as we have it, it counts within whatever size OP0 now has.
467      On a bigendian machine, these are not the same, so convert.  */
468   if (BYTES_BIG_ENDIAN
469       && !MEM_P (op0)
470       && unit > GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE (op0)))
471     bitpos += unit - GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE (op0));
472
473   /* Storing an lsb-aligned field in a register
474      can be done with a movestrict instruction.  */
475
476   if (!MEM_P (op0)
477       && (BYTES_BIG_ENDIAN ? bitpos + bitsize == unit : bitpos == 0)
478       && bitsize == GET_MODE_BITSIZE (fieldmode)
479       && optab_handler (movstrict_optab, fieldmode) != CODE_FOR_nothing)
480     {
481       struct expand_operand ops[2];
482       enum insn_code icode = optab_handler (movstrict_optab, fieldmode);
483       rtx arg0 = op0;
484       unsigned HOST_WIDE_INT subreg_off;
485
486       if (GET_CODE (arg0) == SUBREG)
487         {
488           /* Else we've got some float mode source being extracted into
489              a different float mode destination -- this combination of
490              subregs results in Severe Tire Damage.  */
491           gcc_assert (GET_MODE (SUBREG_REG (arg0)) == fieldmode
492                       || GET_MODE_CLASS (fieldmode) == MODE_INT
493                       || GET_MODE_CLASS (fieldmode) == MODE_PARTIAL_INT);
494           arg0 = SUBREG_REG (arg0);
495         }
496
497       subreg_off = (bitnum % BITS_PER_WORD) / BITS_PER_UNIT
498                    + (offset * UNITS_PER_WORD);
499       if (validate_subreg (fieldmode, GET_MODE (arg0), arg0, subreg_off))
500         {
501           arg0 = gen_rtx_SUBREG (fieldmode, arg0, subreg_off);
502
503           create_fixed_operand (&ops[0], arg0);
504           /* Shrink the source operand to FIELDMODE.  */
505           create_convert_operand_to (&ops[1], value, fieldmode, false);
506           if (maybe_expand_insn (icode, 2, ops))
507             return true;
508         }
509     }
510
511   /* Handle fields bigger than a word.  */
512
513   if (bitsize > BITS_PER_WORD)
514     {
515       /* Here we transfer the words of the field
516          in the order least significant first.
517          This is because the most significant word is the one which may
518          be less than full.
519          However, only do that if the value is not BLKmode.  */
520
521       unsigned int backwards = WORDS_BIG_ENDIAN && fieldmode != BLKmode;
522       unsigned int nwords = (bitsize + (BITS_PER_WORD - 1)) / BITS_PER_WORD;
523       unsigned int i;
524       rtx last;
525
526       /* This is the mode we must force value to, so that there will be enough
527          subwords to extract.  Note that fieldmode will often (always?) be
528          VOIDmode, because that is what store_field uses to indicate that this
529          is a bit field, but passing VOIDmode to operand_subword_force
530          is not allowed.  */
531       fieldmode = GET_MODE (value);
532       if (fieldmode == VOIDmode)
533         fieldmode = smallest_mode_for_size (nwords * BITS_PER_WORD, MODE_INT);
534
535       last = get_last_insn ();
536       for (i = 0; i < nwords; i++)
537         {
538           /* If I is 0, use the low-order word in both field and target;
539              if I is 1, use the next to lowest word; and so on.  */
540           unsigned int wordnum = (backwards ? nwords - i - 1 : i);
541           unsigned int bit_offset = (backwards
542                                      ? MAX ((int) bitsize - ((int) i + 1)
543                                             * BITS_PER_WORD,
544                                             0)
545                                      : (int) i * BITS_PER_WORD);
546           rtx value_word = operand_subword_force (value, wordnum, fieldmode);
547
548           if (!store_bit_field_1 (op0, MIN (BITS_PER_WORD,
549                                             bitsize - i * BITS_PER_WORD),
550                                   bitnum + bit_offset, word_mode,
551                                   value_word, fallback_p))
552             {
553               delete_insns_since (last);
554               return false;
555             }
556         }
557       return true;
558     }
559
560   /* From here on we can assume that the field to be stored in is
561      a full-word (whatever type that is), since it is shorter than a word.  */
562
563   /* OFFSET is the number of words or bytes (UNIT says which)
564      from STR_RTX to the first word or byte containing part of the field.  */
565
566   if (!MEM_P (op0))
567     {
568       if (offset != 0
569           || GET_MODE_SIZE (GET_MODE (op0)) > UNITS_PER_WORD)
570         {
571           if (!REG_P (op0))
572             {
573               /* Since this is a destination (lvalue), we can't copy
574                  it to a pseudo.  We can remove a SUBREG that does not
575                  change the size of the operand.  Such a SUBREG may
576                  have been added above.  */
577               gcc_assert (GET_CODE (op0) == SUBREG
578                           && (GET_MODE_SIZE (GET_MODE (op0))
579                               == GET_MODE_SIZE (GET_MODE (SUBREG_REG (op0)))));
580               op0 = SUBREG_REG (op0);
581             }
582           op0 = gen_rtx_SUBREG (mode_for_size (BITS_PER_WORD, MODE_INT, 0),
583                                 op0, (offset * UNITS_PER_WORD));
584         }
585       offset = 0;
586     }
587
588   /* If VALUE has a floating-point or complex mode, access it as an
589      integer of the corresponding size.  This can occur on a machine
590      with 64 bit registers that uses SFmode for float.  It can also
591      occur for unaligned float or complex fields.  */
592   orig_value = value;
593   if (GET_MODE (value) != VOIDmode
594       && GET_MODE_CLASS (GET_MODE (value)) != MODE_INT
595       && GET_MODE_CLASS (GET_MODE (value)) != MODE_PARTIAL_INT)
596     {
597       value = gen_reg_rtx (int_mode_for_mode (GET_MODE (value)));
598       emit_move_insn (gen_lowpart (GET_MODE (orig_value), value), orig_value);
599     }
600
601   /* Now OFFSET is nonzero only if OP0 is memory
602      and is therefore always measured in bytes.  */
603
604   if (HAVE_insv
605       && GET_MODE (value) != BLKmode
606       && bitsize > 0
607       && GET_MODE_BITSIZE (op_mode) >= bitsize
608       && ! ((REG_P (op0) || GET_CODE (op0) == SUBREG)
609             && (bitsize + bitpos > GET_MODE_BITSIZE (op_mode))))
610     {
611       struct expand_operand ops[4];
612       int xbitpos = bitpos;
613       rtx value1;
614       rtx xop0 = op0;
615       rtx last = get_last_insn ();
616       bool copy_back = false;
617
618       /* Add OFFSET into OP0's address.  */
619       if (MEM_P (xop0))
620         xop0 = adjust_address (xop0, byte_mode, offset);
621
622       /* If xop0 is a register, we need it in OP_MODE
623          to make it acceptable to the format of insv.  */
624       if (GET_CODE (xop0) == SUBREG)
625         /* We can't just change the mode, because this might clobber op0,
626            and we will need the original value of op0 if insv fails.  */
627         xop0 = gen_rtx_SUBREG (op_mode, SUBREG_REG (xop0), SUBREG_BYTE (xop0));
628       if (REG_P (xop0) && GET_MODE (xop0) != op_mode)
629         xop0 = gen_lowpart_SUBREG (op_mode, xop0);
630
631       /* If the destination is a paradoxical subreg such that we need a
632          truncate to the inner mode, perform the insertion on a temporary and
633          truncate the result to the original destination.  Note that we can't
634          just truncate the paradoxical subreg as (truncate:N (subreg:W (reg:N
635          X) 0)) is (reg:N X).  */
636       if (GET_CODE (xop0) == SUBREG
637           && REG_P (SUBREG_REG (xop0))
638           && (!TRULY_NOOP_TRUNCATION
639               (GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE (SUBREG_REG (xop0))),
640                GET_MODE_BITSIZE (op_mode))))
641         {
642           rtx tem = gen_reg_rtx (op_mode);
643           emit_move_insn (tem, xop0);
644           xop0 = tem;
645           copy_back = true;
646         }
647
648       /* On big-endian machines, we count bits from the most significant.
649          If the bit field insn does not, we must invert.  */
650
651       if (BITS_BIG_ENDIAN != BYTES_BIG_ENDIAN)
652         xbitpos = unit - bitsize - xbitpos;
653
654       /* We have been counting XBITPOS within UNIT.
655          Count instead within the size of the register.  */
656       if (BITS_BIG_ENDIAN && !MEM_P (xop0))
657         xbitpos += GET_MODE_BITSIZE (op_mode) - unit;
658
659       unit = GET_MODE_BITSIZE (op_mode);
660
661       /* Convert VALUE to op_mode (which insv insn wants) in VALUE1.  */
662       value1 = value;
663       if (GET_MODE (value) != op_mode)
664         {
665           if (GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE (value)) >= bitsize)
666             {
667               /* Optimization: Don't bother really extending VALUE
668                  if it has all the bits we will actually use.  However,
669                  if we must narrow it, be sure we do it correctly.  */
670
671               if (GET_MODE_SIZE (GET_MODE (value)) < GET_MODE_SIZE (op_mode))
672                 {
673                   rtx tmp;
674
675                   tmp = simplify_subreg (op_mode, value1, GET_MODE (value), 0);
676                   if (! tmp)
677                     tmp = simplify_gen_subreg (op_mode,
678                                                force_reg (GET_MODE (value),
679                                                           value1),
680                                                GET_MODE (value), 0);
681                   value1 = tmp;
682                 }
683               else
684                 value1 = gen_lowpart (op_mode, value1);
685             }
686           else if (CONST_INT_P (value))
687             value1 = gen_int_mode (INTVAL (value), op_mode);
688           else
689             /* Parse phase is supposed to make VALUE's data type
690                match that of the component reference, which is a type
691                at least as wide as the field; so VALUE should have
692                a mode that corresponds to that type.  */
693             gcc_assert (CONSTANT_P (value));
694         }
695
696       create_fixed_operand (&ops[0], xop0);
697       create_integer_operand (&ops[1], bitsize);
698       create_integer_operand (&ops[2], xbitpos);
699       create_input_operand (&ops[3], value1, op_mode);
700       if (maybe_expand_insn (CODE_FOR_insv, 4, ops))
701         {
702           if (copy_back)
703             convert_move (op0, xop0, true);
704           return true;
705         }
706       delete_insns_since (last);
707     }
708
709   /* If OP0 is a memory, try copying it to a register and seeing if a
710      cheap register alternative is available.  */
711   if (HAVE_insv && MEM_P (op0))
712     {
713       enum machine_mode bestmode;
714
715       /* Get the mode to use for inserting into this field.  If OP0 is
716          BLKmode, get the smallest mode consistent with the alignment. If
717          OP0 is a non-BLKmode object that is no wider than OP_MODE, use its
718          mode. Otherwise, use the smallest mode containing the field.  */
719
720       if (GET_MODE (op0) == BLKmode
721           || (op_mode != MAX_MACHINE_MODE
722               && GET_MODE_SIZE (GET_MODE (op0)) > GET_MODE_SIZE (op_mode)))
723         bestmode = get_best_mode (bitsize, bitnum, MEM_ALIGN (op0),
724                                   (op_mode == MAX_MACHINE_MODE
725                                    ? VOIDmode : op_mode),
726                                   MEM_VOLATILE_P (op0));
727       else
728         bestmode = GET_MODE (op0);
729
730       if (bestmode != VOIDmode
731           && GET_MODE_SIZE (bestmode) >= GET_MODE_SIZE (fieldmode)
732           && !(SLOW_UNALIGNED_ACCESS (bestmode, MEM_ALIGN (op0))
733                && GET_MODE_BITSIZE (bestmode) > MEM_ALIGN (op0)))
734         {
735           rtx last, tempreg, xop0;
736           unsigned HOST_WIDE_INT xoffset, xbitpos;
737
738           last = get_last_insn ();
739
740           /* Adjust address to point to the containing unit of
741              that mode.  Compute the offset as a multiple of this unit,
742              counting in bytes.  */
743           unit = GET_MODE_BITSIZE (bestmode);
744           xoffset = (bitnum / unit) * GET_MODE_SIZE (bestmode);
745           xbitpos = bitnum % unit;
746           xop0 = adjust_address (op0, bestmode, xoffset);
747
748           /* Fetch that unit, store the bitfield in it, then store
749              the unit.  */
750           tempreg = copy_to_reg (xop0);
751           if (store_bit_field_1 (tempreg, bitsize, xbitpos,
752                                  fieldmode, orig_value, false))
753             {
754               emit_move_insn (xop0, tempreg);
755               return true;
756             }
757           delete_insns_since (last);
758         }
759     }
760
761   if (!fallback_p)
762     return false;
763
764   store_fixed_bit_field (op0, offset, bitsize, bitpos, value);
765   return true;
766 }
767
768 /* Generate code to store value from rtx VALUE
769    into a bit-field within structure STR_RTX
770    containing BITSIZE bits starting at bit BITNUM.
771    FIELDMODE is the machine-mode of the FIELD_DECL node for this field.  */
772
773 void
774 store_bit_field (rtx str_rtx, unsigned HOST_WIDE_INT bitsize,
775                  unsigned HOST_WIDE_INT bitnum, enum machine_mode fieldmode,
776                  rtx value)
777 {
778   if (!store_bit_field_1 (str_rtx, bitsize, bitnum, fieldmode, value, true))
779     gcc_unreachable ();
780 }
781 \f
782 /* Use shifts and boolean operations to store VALUE
783    into a bit field of width BITSIZE
784    in a memory location specified by OP0 except offset by OFFSET bytes.
785      (OFFSET must be 0 if OP0 is a register.)
786    The field starts at position BITPOS within the byte.
787     (If OP0 is a register, it may be a full word or a narrower mode,
788      but BITPOS still counts within a full word,
789      which is significant on bigendian machines.)  */
790
791 static void
792 store_fixed_bit_field (rtx op0, unsigned HOST_WIDE_INT offset,
793                        unsigned HOST_WIDE_INT bitsize,
794                        unsigned HOST_WIDE_INT bitpos, rtx value)
795 {
796   enum machine_mode mode;
797   unsigned int total_bits = BITS_PER_WORD;
798   rtx temp;
799   int all_zero = 0;
800   int all_one = 0;
801
802   /* There is a case not handled here:
803      a structure with a known alignment of just a halfword
804      and a field split across two aligned halfwords within the structure.
805      Or likewise a structure with a known alignment of just a byte
806      and a field split across two bytes.
807      Such cases are not supposed to be able to occur.  */
808
809   if (REG_P (op0) || GET_CODE (op0) == SUBREG)
810     {
811       gcc_assert (!offset);
812       /* Special treatment for a bit field split across two registers.  */
813       if (bitsize + bitpos > BITS_PER_WORD)
814         {
815           store_split_bit_field (op0, bitsize, bitpos, value);
816           return;
817         }
818     }
819   else
820     {
821       /* Get the proper mode to use for this field.  We want a mode that
822          includes the entire field.  If such a mode would be larger than
823          a word, we won't be doing the extraction the normal way.
824          We don't want a mode bigger than the destination.  */
825
826       mode = GET_MODE (op0);
827       if (GET_MODE_BITSIZE (mode) == 0
828           || GET_MODE_BITSIZE (mode) > GET_MODE_BITSIZE (word_mode))
829         mode = word_mode;
830
831       if (MEM_VOLATILE_P (op0)
832           && GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE (op0)) > 0
833           && flag_strict_volatile_bitfields > 0)
834         mode = GET_MODE (op0);
835       else
836         mode = get_best_mode (bitsize, bitpos + offset * BITS_PER_UNIT,
837                               MEM_ALIGN (op0), mode, MEM_VOLATILE_P (op0));
838
839       if (mode == VOIDmode)
840         {
841           /* The only way this should occur is if the field spans word
842              boundaries.  */
843           store_split_bit_field (op0, bitsize, bitpos + offset * BITS_PER_UNIT,
844                                  value);
845           return;
846         }
847
848       total_bits = GET_MODE_BITSIZE (mode);
849
850       /* Make sure bitpos is valid for the chosen mode.  Adjust BITPOS to
851          be in the range 0 to total_bits-1, and put any excess bytes in
852          OFFSET.  */
853       if (bitpos >= total_bits)
854         {
855           offset += (bitpos / total_bits) * (total_bits / BITS_PER_UNIT);
856           bitpos -= ((bitpos / total_bits) * (total_bits / BITS_PER_UNIT)
857                      * BITS_PER_UNIT);
858         }
859
860       /* Get ref to an aligned byte, halfword, or word containing the field.
861          Adjust BITPOS to be position within a word,
862          and OFFSET to be the offset of that word.
863          Then alter OP0 to refer to that word.  */
864       bitpos += (offset % (total_bits / BITS_PER_UNIT)) * BITS_PER_UNIT;
865       offset -= (offset % (total_bits / BITS_PER_UNIT));
866       op0 = adjust_address (op0, mode, offset);
867     }
868
869   mode = GET_MODE (op0);
870
871   /* Now MODE is either some integral mode for a MEM as OP0,
872      or is a full-word for a REG as OP0.  TOTAL_BITS corresponds.
873      The bit field is contained entirely within OP0.
874      BITPOS is the starting bit number within OP0.
875      (OP0's mode may actually be narrower than MODE.)  */
876
877   if (BYTES_BIG_ENDIAN)
878       /* BITPOS is the distance between our msb
879          and that of the containing datum.
880          Convert it to the distance from the lsb.  */
881       bitpos = total_bits - bitsize - bitpos;
882
883   /* Now BITPOS is always the distance between our lsb
884      and that of OP0.  */
885
886   /* Shift VALUE left by BITPOS bits.  If VALUE is not constant,
887      we must first convert its mode to MODE.  */
888
889   if (CONST_INT_P (value))
890     {
891       HOST_WIDE_INT v = INTVAL (value);
892
893       if (bitsize < HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
894         v &= ((HOST_WIDE_INT) 1 << bitsize) - 1;
895
896       if (v == 0)
897         all_zero = 1;
898       else if ((bitsize < HOST_BITS_PER_WIDE_INT
899                 && v == ((HOST_WIDE_INT) 1 << bitsize) - 1)
900                || (bitsize == HOST_BITS_PER_WIDE_INT && v == -1))
901         all_one = 1;
902
903       value = lshift_value (mode, value, bitpos, bitsize);
904     }
905   else
906     {
907       int must_and = (GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE (value)) != bitsize
908                       && bitpos + bitsize != GET_MODE_BITSIZE (mode));
909
910       if (GET_MODE (value) != mode)
911         value = convert_to_mode (mode, value, 1);
912
913       if (must_and)
914         value = expand_binop (mode, and_optab, value,
915                               mask_rtx (mode, 0, bitsize, 0),
916                               NULL_RTX, 1, OPTAB_LIB_WIDEN);
917       if (bitpos > 0)
918         value = expand_shift (LSHIFT_EXPR, mode, value,
919                               bitpos, NULL_RTX, 1);
920     }
921
922   /* Now clear the chosen bits in OP0,
923      except that if VALUE is -1 we need not bother.  */
924   /* We keep the intermediates in registers to allow CSE to combine
925      consecutive bitfield assignments.  */
926
927   temp = force_reg (mode, op0);
928
929   if (! all_one)
930     {
931       temp = expand_binop (mode, and_optab, temp,
932                            mask_rtx (mode, bitpos, bitsize, 1),
933                            NULL_RTX, 1, OPTAB_LIB_WIDEN);
934       temp = force_reg (mode, temp);
935     }
936
937   /* Now logical-or VALUE into OP0, unless it is zero.  */
938
939   if (! all_zero)
940     {
941       temp = expand_binop (mode, ior_optab, temp, value,
942                            NULL_RTX, 1, OPTAB_LIB_WIDEN);
943       temp = force_reg (mode, temp);
944     }
945
946   if (op0 != temp)
947     {
948       op0 = copy_rtx (op0);
949       emit_move_insn (op0, temp);
950     }
951 }
952 \f
953 /* Store a bit field that is split across multiple accessible memory objects.
954
955    OP0 is the REG, SUBREG or MEM rtx for the first of the objects.
956    BITSIZE is the field width; BITPOS the position of its first bit
957    (within the word).
958    VALUE is the value to store.
959
960    This does not yet handle fields wider than BITS_PER_WORD.  */
961
962 static void
963 store_split_bit_field (rtx op0, unsigned HOST_WIDE_INT bitsize,
964                        unsigned HOST_WIDE_INT bitpos, rtx value)
965 {
966   unsigned int unit;
967   unsigned int bitsdone = 0;
968
969   /* Make sure UNIT isn't larger than BITS_PER_WORD, we can only handle that
970      much at a time.  */
971   if (REG_P (op0) || GET_CODE (op0) == SUBREG)
972     unit = BITS_PER_WORD;
973   else
974     unit = MIN (MEM_ALIGN (op0), BITS_PER_WORD);
975
976   /* If VALUE is a constant other than a CONST_INT, get it into a register in
977      WORD_MODE.  If we can do this using gen_lowpart_common, do so.  Note
978      that VALUE might be a floating-point constant.  */
979   if (CONSTANT_P (value) && !CONST_INT_P (value))
980     {
981       rtx word = gen_lowpart_common (word_mode, value);
982
983       if (word && (value != word))
984         value = word;
985       else
986         value = gen_lowpart_common (word_mode,
987                                     force_reg (GET_MODE (value) != VOIDmode
988                                                ? GET_MODE (value)
989                                                : word_mode, value));
990     }
991
992   while (bitsdone < bitsize)
993     {
994       unsigned HOST_WIDE_INT thissize;
995       rtx part, word;
996       unsigned HOST_WIDE_INT thispos;
997       unsigned HOST_WIDE_INT offset;
998
999       offset = (bitpos + bitsdone) / unit;
1000       thispos = (bitpos + bitsdone) % unit;
1001
1002       /* THISSIZE must not overrun a word boundary.  Otherwise,
1003          store_fixed_bit_field will call us again, and we will mutually
1004          recurse forever.  */
1005       thissize = MIN (bitsize - bitsdone, BITS_PER_WORD);
1006       thissize = MIN (thissize, unit - thispos);
1007
1008       if (BYTES_BIG_ENDIAN)
1009         {
1010           int total_bits;
1011
1012           /* We must do an endian conversion exactly the same way as it is
1013              done in extract_bit_field, so that the two calls to
1014              extract_fixed_bit_field will have comparable arguments.  */
1015           if (!MEM_P (value) || GET_MODE (value) == BLKmode)
1016             total_bits = BITS_PER_WORD;
1017           else
1018             total_bits = GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE (value));
1019
1020           /* Fetch successively less significant portions.  */
1021           if (CONST_INT_P (value))
1022             part = GEN_INT (((unsigned HOST_WIDE_INT) (INTVAL (value))
1023                              >> (bitsize - bitsdone - thissize))
1024                             & (((HOST_WIDE_INT) 1 << thissize) - 1));
1025           else
1026             /* The args are chosen so that the last part includes the
1027                lsb.  Give extract_bit_field the value it needs (with
1028                endianness compensation) to fetch the piece we want.  */
1029             part = extract_fixed_bit_field (word_mode, value, 0, thissize,
1030                                             total_bits - bitsize + bitsdone,
1031                                             NULL_RTX, 1, false);
1032         }
1033       else
1034         {
1035           /* Fetch successively more significant portions.  */
1036           if (CONST_INT_P (value))
1037             part = GEN_INT (((unsigned HOST_WIDE_INT) (INTVAL (value))
1038                              >> bitsdone)
1039                             & (((HOST_WIDE_INT) 1 << thissize) - 1));
1040           else
1041             part = extract_fixed_bit_field (word_mode, value, 0, thissize,
1042                                             bitsdone, NULL_RTX, 1, false);
1043         }
1044
1045       /* If OP0 is a register, then handle OFFSET here.
1046
1047          When handling multiword bitfields, extract_bit_field may pass
1048          down a word_mode SUBREG of a larger REG for a bitfield that actually
1049          crosses a word boundary.  Thus, for a SUBREG, we must find
1050          the current word starting from the base register.  */
1051       if (GET_CODE (op0) == SUBREG)
1052         {
1053           int word_offset = (SUBREG_BYTE (op0) / UNITS_PER_WORD) + offset;
1054           enum machine_mode sub_mode = GET_MODE (SUBREG_REG (op0));
1055           if (sub_mode != BLKmode && GET_MODE_SIZE (sub_mode) < UNITS_PER_WORD)
1056             word = word_offset ? const0_rtx : op0;
1057           else
1058             word = operand_subword_force (SUBREG_REG (op0), word_offset,
1059                                           GET_MODE (SUBREG_REG (op0)));
1060           offset = 0;
1061         }
1062       else if (REG_P (op0))
1063         {
1064           enum machine_mode op0_mode = GET_MODE (op0);
1065           if (op0_mode != BLKmode && GET_MODE_SIZE (op0_mode) < UNITS_PER_WORD)
1066             word = offset ? const0_rtx : op0;
1067           else
1068             word = operand_subword_force (op0, offset, GET_MODE (op0));
1069           offset = 0;
1070         }
1071       else
1072         word = op0;
1073
1074       /* OFFSET is in UNITs, and UNIT is in bits.
1075          store_fixed_bit_field wants offset in bytes.  If WORD is const0_rtx,
1076          it is just an out-of-bounds access.  Ignore it.  */
1077       if (word != const0_rtx)
1078         store_fixed_bit_field (word, offset * unit / BITS_PER_UNIT, thissize,
1079                                thispos, part);
1080       bitsdone += thissize;
1081     }
1082 }
1083 \f
1084 /* A subroutine of extract_bit_field_1 that converts return value X
1085    to either MODE or TMODE.  MODE, TMODE and UNSIGNEDP are arguments
1086    to extract_bit_field.  */
1087
1088 static rtx
1089 convert_extracted_bit_field (rtx x, enum machine_mode mode,
1090                              enum machine_mode tmode, bool unsignedp)
1091 {
1092   if (GET_MODE (x) == tmode || GET_MODE (x) == mode)
1093     return x;
1094
1095   /* If the x mode is not a scalar integral, first convert to the
1096      integer mode of that size and then access it as a floating-point
1097      value via a SUBREG.  */
1098   if (!SCALAR_INT_MODE_P (tmode))
1099     {
1100       enum machine_mode smode;
1101
1102       smode = mode_for_size (GET_MODE_BITSIZE (tmode), MODE_INT, 0);
1103       x = convert_to_mode (smode, x, unsignedp);
1104       x = force_reg (smode, x);
1105       return gen_lowpart (tmode, x);
1106     }
1107
1108   return convert_to_mode (tmode, x, unsignedp);
1109 }
1110
1111 /* A subroutine of extract_bit_field, with the same arguments.
1112    If FALLBACK_P is true, fall back to extract_fixed_bit_field
1113    if we can find no other means of implementing the operation.
1114    if FALLBACK_P is false, return NULL instead.  */
1115
1116 static rtx
1117 extract_bit_field_1 (rtx str_rtx, unsigned HOST_WIDE_INT bitsize,
1118                      unsigned HOST_WIDE_INT bitnum,
1119                      int unsignedp, bool packedp, rtx target,
1120                      enum machine_mode mode, enum machine_mode tmode,
1121                      bool fallback_p)
1122 {
1123   unsigned int unit
1124     = (MEM_P (str_rtx)) ? BITS_PER_UNIT : BITS_PER_WORD;
1125   unsigned HOST_WIDE_INT offset, bitpos;
1126   rtx op0 = str_rtx;
1127   enum machine_mode int_mode;
1128   enum machine_mode ext_mode;
1129   enum machine_mode mode1;
1130   int byte_offset;
1131
1132   if (tmode == VOIDmode)
1133     tmode = mode;
1134
1135   while (GET_CODE (op0) == SUBREG)
1136     {
1137       bitnum += SUBREG_BYTE (op0) * BITS_PER_UNIT;
1138       op0 = SUBREG_REG (op0);
1139     }
1140
1141   /* If we have an out-of-bounds access to a register, just return an
1142      uninitialized register of the required mode.  This can occur if the
1143      source code contains an out-of-bounds access to a small array.  */
1144   if (REG_P (op0) && bitnum >= GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE (op0)))
1145     return gen_reg_rtx (tmode);
1146
1147   if (REG_P (op0)
1148       && mode == GET_MODE (op0)
1149       && bitnum == 0
1150       && bitsize == GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE (op0)))
1151     {
1152       /* We're trying to extract a full register from itself.  */
1153       return op0;
1154     }
1155
1156   /* See if we can get a better vector mode before extracting.  */
1157   if (VECTOR_MODE_P (GET_MODE (op0))
1158       && !MEM_P (op0)
1159       && GET_MODE_INNER (GET_MODE (op0)) != tmode)
1160     {
1161       enum machine_mode new_mode;
1162
1163       if (GET_MODE_CLASS (tmode) == MODE_FLOAT)
1164         new_mode = MIN_MODE_VECTOR_FLOAT;
1165       else if (GET_MODE_CLASS (tmode) == MODE_FRACT)
1166         new_mode = MIN_MODE_VECTOR_FRACT;
1167       else if (GET_MODE_CLASS (tmode) == MODE_UFRACT)
1168         new_mode = MIN_MODE_VECTOR_UFRACT;
1169       else if (GET_MODE_CLASS (tmode) == MODE_ACCUM)
1170         new_mode = MIN_MODE_VECTOR_ACCUM;
1171       else if (GET_MODE_CLASS (tmode) == MODE_UACCUM)
1172         new_mode = MIN_MODE_VECTOR_UACCUM;
1173       else
1174         new_mode = MIN_MODE_VECTOR_INT;
1175
1176       for (; new_mode != VOIDmode ; new_mode = GET_MODE_WIDER_MODE (new_mode))
1177         if (GET_MODE_SIZE (new_mode) == GET_MODE_SIZE (GET_MODE (op0))
1178             && targetm.vector_mode_supported_p (new_mode))
1179           break;
1180       if (new_mode != VOIDmode)
1181         op0 = gen_lowpart (new_mode, op0);
1182     }
1183
1184   /* Use vec_extract patterns for extracting parts of vectors whenever
1185      available.  */
1186   if (VECTOR_MODE_P (GET_MODE (op0))
1187       && !MEM_P (op0)
1188       && optab_handler (vec_extract_optab, GET_MODE (op0)) != CODE_FOR_nothing
1189       && ((bitnum + bitsize - 1) / GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE_INNER (GET_MODE (op0)))
1190           == bitnum / GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE_INNER (GET_MODE (op0)))))
1191     {
1192       struct expand_operand ops[3];
1193       enum machine_mode outermode = GET_MODE (op0);
1194       enum machine_mode innermode = GET_MODE_INNER (outermode);
1195       enum insn_code icode = optab_handler (vec_extract_optab, outermode);
1196       unsigned HOST_WIDE_INT pos = bitnum / GET_MODE_BITSIZE (innermode);
1197
1198       create_output_operand (&ops[0], target, innermode);
1199       create_input_operand (&ops[1], op0, outermode);
1200       create_integer_operand (&ops[2], pos);
1201       if (maybe_expand_insn (icode, 3, ops))
1202         {
1203           target = ops[0].value;
1204           if (GET_MODE (target) != mode)
1205             return gen_lowpart (tmode, target);
1206           return target;
1207         }
1208     }
1209
1210   /* Make sure we are playing with integral modes.  Pun with subregs
1211      if we aren't.  */
1212   {
1213     enum machine_mode imode = int_mode_for_mode (GET_MODE (op0));
1214     if (imode != GET_MODE (op0))
1215       {
1216         if (MEM_P (op0))
1217           op0 = adjust_address (op0, imode, 0);
1218         else if (imode != BLKmode)
1219           {
1220             op0 = gen_lowpart (imode, op0);
1221
1222             /* If we got a SUBREG, force it into a register since we
1223                aren't going to be able to do another SUBREG on it.  */
1224             if (GET_CODE (op0) == SUBREG)
1225               op0 = force_reg (imode, op0);
1226           }
1227         else if (REG_P (op0))
1228           {
1229             rtx reg, subreg;
1230             imode = smallest_mode_for_size (GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE (op0)),
1231                                             MODE_INT);
1232             reg = gen_reg_rtx (imode);
1233             subreg = gen_lowpart_SUBREG (GET_MODE (op0), reg);
1234             emit_move_insn (subreg, op0);
1235             op0 = reg;
1236             bitnum += SUBREG_BYTE (subreg) * BITS_PER_UNIT;
1237           }
1238         else
1239           {
1240             rtx mem = assign_stack_temp (GET_MODE (op0),
1241                                          GET_MODE_SIZE (GET_MODE (op0)), 0);
1242             emit_move_insn (mem, op0);
1243             op0 = adjust_address (mem, BLKmode, 0);
1244           }
1245       }
1246   }
1247
1248   /* We may be accessing data outside the field, which means
1249      we can alias adjacent data.  */
1250   if (MEM_P (op0))
1251     {
1252       op0 = shallow_copy_rtx (op0);
1253       set_mem_alias_set (op0, 0);
1254       set_mem_expr (op0, 0);
1255     }
1256
1257   /* Extraction of a full-word or multi-word value from a structure
1258      in a register or aligned memory can be done with just a SUBREG.
1259      A subword value in the least significant part of a register
1260      can also be extracted with a SUBREG.  For this, we need the
1261      byte offset of the value in op0.  */
1262
1263   bitpos = bitnum % unit;
1264   offset = bitnum / unit;
1265   byte_offset = bitpos / BITS_PER_UNIT + offset * UNITS_PER_WORD;
1266
1267   /* If OP0 is a register, BITPOS must count within a word.
1268      But as we have it, it counts within whatever size OP0 now has.
1269      On a bigendian machine, these are not the same, so convert.  */
1270   if (BYTES_BIG_ENDIAN
1271       && !MEM_P (op0)
1272       && unit > GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE (op0)))
1273     bitpos += unit - GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE (op0));
1274
1275   /* ??? We currently assume TARGET is at least as big as BITSIZE.
1276      If that's wrong, the solution is to test for it and set TARGET to 0
1277      if needed.  */
1278
1279   /* Only scalar integer modes can be converted via subregs.  There is an
1280      additional problem for FP modes here in that they can have a precision
1281      which is different from the size.  mode_for_size uses precision, but
1282      we want a mode based on the size, so we must avoid calling it for FP
1283      modes.  */
1284   mode1  = (SCALAR_INT_MODE_P (tmode)
1285             ? mode_for_size (bitsize, GET_MODE_CLASS (tmode), 0)
1286             : mode);
1287
1288   /* If the bitfield is volatile, we need to make sure the access
1289      remains on a type-aligned boundary.  */
1290   if (GET_CODE (op0) == MEM
1291       && MEM_VOLATILE_P (op0)
1292       && GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE (op0)) > 0
1293       && flag_strict_volatile_bitfields > 0)
1294     goto no_subreg_mode_swap;
1295
1296   if (((bitsize >= BITS_PER_WORD && bitsize == GET_MODE_BITSIZE (mode)
1297         && bitpos % BITS_PER_WORD == 0)
1298        || (mode1 != BLKmode
1299            /* ??? The big endian test here is wrong.  This is correct
1300               if the value is in a register, and if mode_for_size is not
1301               the same mode as op0.  This causes us to get unnecessarily
1302               inefficient code from the Thumb port when -mbig-endian.  */
1303            && (BYTES_BIG_ENDIAN
1304                ? bitpos + bitsize == BITS_PER_WORD
1305                : bitpos == 0)))
1306       && ((!MEM_P (op0)
1307            && TRULY_NOOP_TRUNCATION (GET_MODE_BITSIZE (mode1),
1308                                      GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE (op0)))
1309            && GET_MODE_SIZE (mode1) != 0
1310            && byte_offset % GET_MODE_SIZE (mode1) == 0)
1311           || (MEM_P (op0)
1312               && (! SLOW_UNALIGNED_ACCESS (mode, MEM_ALIGN (op0))
1313                   || (offset * BITS_PER_UNIT % bitsize == 0
1314                       && MEM_ALIGN (op0) % bitsize == 0)))))
1315     {
1316       if (MEM_P (op0))
1317         op0 = adjust_address (op0, mode1, offset);
1318       else if (mode1 != GET_MODE (op0))
1319         {
1320           rtx sub = simplify_gen_subreg (mode1, op0, GET_MODE (op0),
1321                                          byte_offset);
1322           if (sub == NULL)
1323             goto no_subreg_mode_swap;
1324           op0 = sub;
1325         }
1326       if (mode1 != mode)
1327         return convert_to_mode (tmode, op0, unsignedp);
1328       return op0;
1329     }
1330  no_subreg_mode_swap:
1331
1332   /* Handle fields bigger than a word.  */
1333
1334   if (bitsize > BITS_PER_WORD)
1335     {
1336       /* Here we transfer the words of the field
1337          in the order least significant first.
1338          This is because the most significant word is the one which may
1339          be less than full.  */
1340
1341       unsigned int nwords = (bitsize + (BITS_PER_WORD - 1)) / BITS_PER_WORD;
1342       unsigned int i;
1343
1344       if (target == 0 || !REG_P (target))
1345         target = gen_reg_rtx (mode);
1346
1347       /* Indicate for flow that the entire target reg is being set.  */
1348       emit_clobber (target);
1349
1350       for (i = 0; i < nwords; i++)
1351         {
1352           /* If I is 0, use the low-order word in both field and target;
1353              if I is 1, use the next to lowest word; and so on.  */
1354           /* Word number in TARGET to use.  */
1355           unsigned int wordnum
1356             = (WORDS_BIG_ENDIAN
1357                ? GET_MODE_SIZE (GET_MODE (target)) / UNITS_PER_WORD - i - 1
1358                : i);
1359           /* Offset from start of field in OP0.  */
1360           unsigned int bit_offset = (WORDS_BIG_ENDIAN
1361                                      ? MAX (0, ((int) bitsize - ((int) i + 1)
1362                                                 * (int) BITS_PER_WORD))
1363                                      : (int) i * BITS_PER_WORD);
1364           rtx target_part = operand_subword (target, wordnum, 1, VOIDmode);
1365           rtx result_part
1366             = extract_bit_field (op0, MIN (BITS_PER_WORD,
1367                                            bitsize - i * BITS_PER_WORD),
1368                                  bitnum + bit_offset, 1, false, target_part, mode,
1369                                  word_mode);
1370
1371           gcc_assert (target_part);
1372
1373           if (result_part != target_part)
1374             emit_move_insn (target_part, result_part);
1375         }
1376
1377       if (unsignedp)
1378         {
1379           /* Unless we've filled TARGET, the upper regs in a multi-reg value
1380              need to be zero'd out.  */
1381           if (GET_MODE_SIZE (GET_MODE (target)) > nwords * UNITS_PER_WORD)
1382             {
1383               unsigned int i, total_words;
1384
1385               total_words = GET_MODE_SIZE (GET_MODE (target)) / UNITS_PER_WORD;
1386               for (i = nwords; i < total_words; i++)
1387                 emit_move_insn
1388                   (operand_subword (target,
1389                                     WORDS_BIG_ENDIAN ? total_words - i - 1 : i,
1390                                     1, VOIDmode),
1391                    const0_rtx);
1392             }
1393           return target;
1394         }
1395
1396       /* Signed bit field: sign-extend with two arithmetic shifts.  */
1397       target = expand_shift (LSHIFT_EXPR, mode, target,
1398                              GET_MODE_BITSIZE (mode) - bitsize, NULL_RTX, 0);
1399       return expand_shift (RSHIFT_EXPR, mode, target,
1400                            GET_MODE_BITSIZE (mode) - bitsize, NULL_RTX, 0);
1401     }
1402
1403   /* From here on we know the desired field is smaller than a word.  */
1404
1405   /* Check if there is a correspondingly-sized integer field, so we can
1406      safely extract it as one size of integer, if necessary; then
1407      truncate or extend to the size that is wanted; then use SUBREGs or
1408      convert_to_mode to get one of the modes we really wanted.  */
1409
1410   int_mode = int_mode_for_mode (tmode);
1411   if (int_mode == BLKmode)
1412     int_mode = int_mode_for_mode (mode);
1413   /* Should probably push op0 out to memory and then do a load.  */
1414   gcc_assert (int_mode != BLKmode);
1415
1416   /* OFFSET is the number of words or bytes (UNIT says which)
1417      from STR_RTX to the first word or byte containing part of the field.  */
1418   if (!MEM_P (op0))
1419     {
1420       if (offset != 0
1421           || GET_MODE_SIZE (GET_MODE (op0)) > UNITS_PER_WORD)
1422         {
1423           if (!REG_P (op0))
1424             op0 = copy_to_reg (op0);
1425           op0 = gen_rtx_SUBREG (mode_for_size (BITS_PER_WORD, MODE_INT, 0),
1426                                 op0, (offset * UNITS_PER_WORD));
1427         }
1428       offset = 0;
1429     }
1430
1431   /* Now OFFSET is nonzero only for memory operands.  */
1432   ext_mode = mode_for_extraction (unsignedp ? EP_extzv : EP_extv, 0);
1433   if (ext_mode != MAX_MACHINE_MODE
1434       && bitsize > 0
1435       && GET_MODE_BITSIZE (ext_mode) >= bitsize
1436       /* If op0 is a register, we need it in EXT_MODE to make it
1437          acceptable to the format of ext(z)v.  */
1438       && !(GET_CODE (op0) == SUBREG && GET_MODE (op0) != ext_mode)
1439       && !((REG_P (op0) || GET_CODE (op0) == SUBREG)
1440            && (bitsize + bitpos > GET_MODE_BITSIZE (ext_mode))))
1441     {
1442       struct expand_operand ops[4];
1443       unsigned HOST_WIDE_INT xbitpos = bitpos, xoffset = offset;
1444       rtx xop0 = op0;
1445       rtx xtarget = target;
1446       rtx xspec_target = target;
1447       rtx xspec_target_subreg = 0;
1448
1449       /* If op0 is a register, we need it in EXT_MODE to make it
1450          acceptable to the format of ext(z)v.  */
1451       if (REG_P (xop0) && GET_MODE (xop0) != ext_mode)
1452         xop0 = gen_lowpart_SUBREG (ext_mode, xop0);
1453       if (MEM_P (xop0))
1454         /* Get ref to first byte containing part of the field.  */
1455         xop0 = adjust_address (xop0, byte_mode, xoffset);
1456
1457       /* On big-endian machines, we count bits from the most significant.
1458          If the bit field insn does not, we must invert.  */
1459       if (BITS_BIG_ENDIAN != BYTES_BIG_ENDIAN)
1460         xbitpos = unit - bitsize - xbitpos;
1461
1462       /* Now convert from counting within UNIT to counting in EXT_MODE.  */
1463       if (BITS_BIG_ENDIAN && !MEM_P (xop0))
1464         xbitpos += GET_MODE_BITSIZE (ext_mode) - unit;
1465
1466       unit = GET_MODE_BITSIZE (ext_mode);
1467
1468       if (xtarget == 0)
1469         xtarget = xspec_target = gen_reg_rtx (tmode);
1470
1471       if (GET_MODE (xtarget) != ext_mode)
1472         {
1473           /* Don't use LHS paradoxical subreg if explicit truncation is needed
1474              between the mode of the extraction (word_mode) and the target
1475              mode.  Instead, create a temporary and use convert_move to set
1476              the target.  */
1477           if (REG_P (xtarget)
1478               && TRULY_NOOP_TRUNCATION (GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE (xtarget)),
1479                                         GET_MODE_BITSIZE (ext_mode)))
1480             {
1481               xtarget = gen_lowpart (ext_mode, xtarget);
1482               if (GET_MODE_SIZE (ext_mode)
1483                   > GET_MODE_SIZE (GET_MODE (xspec_target)))
1484                 xspec_target_subreg = xtarget;
1485             }
1486           else
1487             xtarget = gen_reg_rtx (ext_mode);
1488         }
1489
1490       create_output_operand (&ops[0], xtarget, ext_mode);
1491       create_fixed_operand (&ops[1], xop0);
1492       create_integer_operand (&ops[2], bitsize);
1493       create_integer_operand (&ops[3], xbitpos);
1494       if (maybe_expand_insn (unsignedp ? CODE_FOR_extzv : CODE_FOR_extv,
1495                              4, ops))
1496         {
1497           xtarget = ops[0].value;
1498           if (xtarget == xspec_target)
1499             return xtarget;
1500           if (xtarget == xspec_target_subreg)
1501             return xspec_target;
1502           return convert_extracted_bit_field (xtarget, mode, tmode, unsignedp);
1503         }
1504     }
1505
1506   /* If OP0 is a memory, try copying it to a register and seeing if a
1507      cheap register alternative is available.  */
1508   if (ext_mode != MAX_MACHINE_MODE && MEM_P (op0))
1509     {
1510       enum machine_mode bestmode;
1511
1512       /* Get the mode to use for inserting into this field.  If
1513          OP0 is BLKmode, get the smallest mode consistent with the
1514          alignment. If OP0 is a non-BLKmode object that is no
1515          wider than EXT_MODE, use its mode. Otherwise, use the
1516          smallest mode containing the field.  */
1517
1518       if (GET_MODE (op0) == BLKmode
1519           || (ext_mode != MAX_MACHINE_MODE
1520               && GET_MODE_SIZE (GET_MODE (op0)) > GET_MODE_SIZE (ext_mode)))
1521         bestmode = get_best_mode (bitsize, bitnum, MEM_ALIGN (op0),
1522                                   (ext_mode == MAX_MACHINE_MODE
1523                                    ? VOIDmode : ext_mode),
1524                                   MEM_VOLATILE_P (op0));
1525       else
1526         bestmode = GET_MODE (op0);
1527
1528       if (bestmode != VOIDmode
1529           && !(SLOW_UNALIGNED_ACCESS (bestmode, MEM_ALIGN (op0))
1530                && GET_MODE_BITSIZE (bestmode) > MEM_ALIGN (op0)))
1531         {
1532           unsigned HOST_WIDE_INT xoffset, xbitpos;
1533
1534           /* Compute the offset as a multiple of this unit,
1535              counting in bytes.  */
1536           unit = GET_MODE_BITSIZE (bestmode);
1537           xoffset = (bitnum / unit) * GET_MODE_SIZE (bestmode);
1538           xbitpos = bitnum % unit;
1539
1540           /* Make sure the register is big enough for the whole field.  */
1541           if (xoffset * BITS_PER_UNIT + unit
1542               >= offset * BITS_PER_UNIT + bitsize)
1543             {
1544               rtx last, result, xop0;
1545
1546               last = get_last_insn ();
1547
1548               /* Fetch it to a register in that size.  */
1549               xop0 = adjust_address (op0, bestmode, xoffset);
1550               xop0 = force_reg (bestmode, xop0);
1551               result = extract_bit_field_1 (xop0, bitsize, xbitpos,
1552                                             unsignedp, packedp, target,
1553                                             mode, tmode, false);
1554               if (result)
1555                 return result;
1556
1557               delete_insns_since (last);
1558             }
1559         }
1560     }
1561
1562   if (!fallback_p)
1563     return NULL;
1564
1565   target = extract_fixed_bit_field (int_mode, op0, offset, bitsize,
1566                                     bitpos, target, unsignedp, packedp);
1567   return convert_extracted_bit_field (target, mode, tmode, unsignedp);
1568 }
1569
1570 /* Generate code to extract a byte-field from STR_RTX
1571    containing BITSIZE bits, starting at BITNUM,
1572    and put it in TARGET if possible (if TARGET is nonzero).
1573    Regardless of TARGET, we return the rtx for where the value is placed.
1574
1575    STR_RTX is the structure containing the byte (a REG or MEM).
1576    UNSIGNEDP is nonzero if this is an unsigned bit field.
1577    PACKEDP is nonzero if the field has the packed attribute.
1578    MODE is the natural mode of the field value once extracted.
1579    TMODE is the mode the caller would like the value to have;
1580    but the value may be returned with type MODE instead.
1581
1582    If a TARGET is specified and we can store in it at no extra cost,
1583    we do so, and return TARGET.
1584    Otherwise, we return a REG of mode TMODE or MODE, with TMODE preferred
1585    if they are equally easy.  */
1586
1587 rtx
1588 extract_bit_field (rtx str_rtx, unsigned HOST_WIDE_INT bitsize,
1589                    unsigned HOST_WIDE_INT bitnum, int unsignedp, bool packedp,
1590                    rtx target, enum machine_mode mode, enum machine_mode tmode)
1591 {
1592   return extract_bit_field_1 (str_rtx, bitsize, bitnum, unsignedp, packedp,
1593                               target, mode, tmode, true);
1594 }
1595 \f
1596 /* Extract a bit field using shifts and boolean operations
1597    Returns an rtx to represent the value.
1598    OP0 addresses a register (word) or memory (byte).
1599    BITPOS says which bit within the word or byte the bit field starts in.
1600    OFFSET says how many bytes farther the bit field starts;
1601     it is 0 if OP0 is a register.
1602    BITSIZE says how many bits long the bit field is.
1603     (If OP0 is a register, it may be narrower than a full word,
1604      but BITPOS still counts within a full word,
1605      which is significant on bigendian machines.)
1606
1607    UNSIGNEDP is nonzero for an unsigned bit field (don't sign-extend value).
1608    PACKEDP is true if the field has the packed attribute.
1609
1610    If TARGET is nonzero, attempts to store the value there
1611    and return TARGET, but this is not guaranteed.
1612    If TARGET is not used, create a pseudo-reg of mode TMODE for the value.  */
1613
1614 static rtx
1615 extract_fixed_bit_field (enum machine_mode tmode, rtx op0,
1616                          unsigned HOST_WIDE_INT offset,
1617                          unsigned HOST_WIDE_INT bitsize,
1618                          unsigned HOST_WIDE_INT bitpos, rtx target,
1619                          int unsignedp, bool packedp)
1620 {
1621   unsigned int total_bits = BITS_PER_WORD;
1622   enum machine_mode mode;
1623
1624   if (GET_CODE (op0) == SUBREG || REG_P (op0))
1625     {
1626       /* Special treatment for a bit field split across two registers.  */
1627       if (bitsize + bitpos > BITS_PER_WORD)
1628         return extract_split_bit_field (op0, bitsize, bitpos, unsignedp);
1629     }
1630   else
1631     {
1632       /* Get the proper mode to use for this field.  We want a mode that
1633          includes the entire field.  If such a mode would be larger than
1634          a word, we won't be doing the extraction the normal way.  */
1635
1636       if (MEM_VOLATILE_P (op0)
1637           && flag_strict_volatile_bitfields > 0)
1638         {
1639           if (GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE (op0)) > 0)
1640             mode = GET_MODE (op0);
1641           else if (target && GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE (target)) > 0)
1642             mode = GET_MODE (target);
1643           else
1644             mode = tmode;
1645         }
1646       else
1647         mode = get_best_mode (bitsize, bitpos + offset * BITS_PER_UNIT,
1648                               MEM_ALIGN (op0), word_mode, MEM_VOLATILE_P (op0));
1649
1650       if (mode == VOIDmode)
1651         /* The only way this should occur is if the field spans word
1652            boundaries.  */
1653         return extract_split_bit_field (op0, bitsize,
1654                                         bitpos + offset * BITS_PER_UNIT,
1655                                         unsignedp);
1656
1657       total_bits = GET_MODE_BITSIZE (mode);
1658
1659       /* Make sure bitpos is valid for the chosen mode.  Adjust BITPOS to
1660          be in the range 0 to total_bits-1, and put any excess bytes in
1661          OFFSET.  */
1662       if (bitpos >= total_bits)
1663         {
1664           offset += (bitpos / total_bits) * (total_bits / BITS_PER_UNIT);
1665           bitpos -= ((bitpos / total_bits) * (total_bits / BITS_PER_UNIT)
1666                      * BITS_PER_UNIT);
1667         }
1668
1669       /* If we're accessing a volatile MEM, we can't do the next
1670          alignment step if it results in a multi-word access where we
1671          otherwise wouldn't have one.  So, check for that case
1672          here.  */
1673       if (MEM_P (op0)
1674           && MEM_VOLATILE_P (op0)
1675           && flag_strict_volatile_bitfields > 0
1676           && bitpos + bitsize <= total_bits
1677           && bitpos + bitsize + (offset % (total_bits / BITS_PER_UNIT)) * BITS_PER_UNIT > total_bits)
1678         {
1679           if (STRICT_ALIGNMENT)
1680             {
1681               static bool informed_about_misalignment = false;
1682               bool warned;
1683
1684               if (packedp)
1685                 {
1686                   if (bitsize == total_bits)
1687                     warned = warning_at (input_location, OPT_fstrict_volatile_bitfields,
1688                                          "multiple accesses to volatile structure member"
1689                                          " because of packed attribute");
1690                   else
1691                     warned = warning_at (input_location, OPT_fstrict_volatile_bitfields,
1692                                          "multiple accesses to volatile structure bitfield"
1693                                          " because of packed attribute");
1694
1695                   return extract_split_bit_field (op0, bitsize,
1696                                                   bitpos + offset * BITS_PER_UNIT,
1697                                                   unsignedp);
1698                 }
1699
1700               if (bitsize == total_bits)
1701                 warned = warning_at (input_location, OPT_fstrict_volatile_bitfields,
1702                                      "mis-aligned access used for structure member");
1703               else
1704                 warned = warning_at (input_location, OPT_fstrict_volatile_bitfields,
1705                                      "mis-aligned access used for structure bitfield");
1706
1707               if (! informed_about_misalignment && warned)
1708                 {
1709                   informed_about_misalignment = true;
1710                   inform (input_location,
1711                           "when a volatile object spans multiple type-sized locations,"
1712                           " the compiler must choose between using a single mis-aligned access to"
1713                           " preserve the volatility, or using multiple aligned accesses to avoid"
1714                           " runtime faults; this code may fail at runtime if the hardware does"
1715                           " not allow this access");
1716                 }
1717             }
1718         }
1719       else
1720         {
1721
1722           /* Get ref to an aligned byte, halfword, or word containing the field.
1723              Adjust BITPOS to be position within a word,
1724              and OFFSET to be the offset of that word.
1725              Then alter OP0 to refer to that word.  */
1726           bitpos += (offset % (total_bits / BITS_PER_UNIT)) * BITS_PER_UNIT;
1727           offset -= (offset % (total_bits / BITS_PER_UNIT));
1728         }
1729
1730       op0 = adjust_address (op0, mode, offset);
1731     }
1732
1733   mode = GET_MODE (op0);
1734
1735   if (BYTES_BIG_ENDIAN)
1736     /* BITPOS is the distance between our msb and that of OP0.
1737        Convert it to the distance from the lsb.  */
1738     bitpos = total_bits - bitsize - bitpos;
1739
1740   /* Now BITPOS is always the distance between the field's lsb and that of OP0.
1741      We have reduced the big-endian case to the little-endian case.  */
1742
1743   if (unsignedp)
1744     {
1745       if (bitpos)
1746         {
1747           /* If the field does not already start at the lsb,
1748              shift it so it does.  */
1749           /* Maybe propagate the target for the shift.  */
1750           /* But not if we will return it--could confuse integrate.c.  */
1751           rtx subtarget = (target != 0 && REG_P (target) ? target : 0);
1752           if (tmode != mode) subtarget = 0;
1753           op0 = expand_shift (RSHIFT_EXPR, mode, op0, bitpos, subtarget, 1);
1754         }
1755       /* Convert the value to the desired mode.  */
1756       if (mode != tmode)
1757         op0 = convert_to_mode (tmode, op0, 1);
1758
1759       /* Unless the msb of the field used to be the msb when we shifted,
1760          mask out the upper bits.  */
1761
1762       if (GET_MODE_BITSIZE (mode) != bitpos + bitsize)
1763         return expand_binop (GET_MODE (op0), and_optab, op0,
1764                              mask_rtx (GET_MODE (op0), 0, bitsize, 0),
1765                              target, 1, OPTAB_LIB_WIDEN);
1766       return op0;
1767     }
1768
1769   /* To extract a signed bit-field, first shift its msb to the msb of the word,
1770      then arithmetic-shift its lsb to the lsb of the word.  */
1771   op0 = force_reg (mode, op0);
1772
1773   /* Find the narrowest integer mode that contains the field.  */
1774
1775   for (mode = GET_CLASS_NARROWEST_MODE (MODE_INT); mode != VOIDmode;
1776        mode = GET_MODE_WIDER_MODE (mode))
1777     if (GET_MODE_BITSIZE (mode) >= bitsize + bitpos)
1778       {
1779         op0 = convert_to_mode (mode, op0, 0);
1780         break;
1781       }
1782
1783   if (mode != tmode)
1784     target = 0;
1785
1786   if (GET_MODE_BITSIZE (mode) != (bitsize + bitpos))
1787     {
1788       int amount = GET_MODE_BITSIZE (mode) - (bitsize + bitpos);
1789       /* Maybe propagate the target for the shift.  */
1790       rtx subtarget = (target != 0 && REG_P (target) ? target : 0);
1791       op0 = expand_shift (LSHIFT_EXPR, mode, op0, amount, subtarget, 1);
1792     }
1793
1794   return expand_shift (RSHIFT_EXPR, mode, op0,
1795                        GET_MODE_BITSIZE (mode) - bitsize, target, 0);
1796 }
1797 \f
1798 /* Return a constant integer (CONST_INT or CONST_DOUBLE) mask value
1799    of mode MODE with BITSIZE ones followed by BITPOS zeros, or the
1800    complement of that if COMPLEMENT.  The mask is truncated if
1801    necessary to the width of mode MODE.  The mask is zero-extended if
1802    BITSIZE+BITPOS is too small for MODE.  */
1803
1804 static rtx
1805 mask_rtx (enum machine_mode mode, int bitpos, int bitsize, int complement)
1806 {
1807   double_int mask;
1808
1809   mask = double_int_mask (bitsize);
1810   mask = double_int_lshift (mask, bitpos, HOST_BITS_PER_DOUBLE_INT, false);
1811
1812   if (complement)
1813     mask = double_int_not (mask);
1814
1815   return immed_double_int_const (mask, mode);
1816 }
1817
1818 /* Return a constant integer (CONST_INT or CONST_DOUBLE) rtx with the value
1819    VALUE truncated to BITSIZE bits and then shifted left BITPOS bits.  */
1820
1821 static rtx
1822 lshift_value (enum machine_mode mode, rtx value, int bitpos, int bitsize)
1823 {
1824   double_int val;
1825   
1826   val = double_int_zext (uhwi_to_double_int (INTVAL (value)), bitsize);
1827   val = double_int_lshift (val, bitpos, HOST_BITS_PER_DOUBLE_INT, false);
1828
1829   return immed_double_int_const (val, mode);
1830 }
1831 \f
1832 /* Extract a bit field that is split across two words
1833    and return an RTX for the result.
1834
1835    OP0 is the REG, SUBREG or MEM rtx for the first of the two words.
1836    BITSIZE is the field width; BITPOS, position of its first bit, in the word.
1837    UNSIGNEDP is 1 if should zero-extend the contents; else sign-extend.  */
1838
1839 static rtx
1840 extract_split_bit_field (rtx op0, unsigned HOST_WIDE_INT bitsize,
1841                          unsigned HOST_WIDE_INT bitpos, int unsignedp)
1842 {
1843   unsigned int unit;
1844   unsigned int bitsdone = 0;
1845   rtx result = NULL_RTX;
1846   int first = 1;
1847
1848   /* Make sure UNIT isn't larger than BITS_PER_WORD, we can only handle that
1849      much at a time.  */
1850   if (REG_P (op0) || GET_CODE (op0) == SUBREG)
1851     unit = BITS_PER_WORD;
1852   else
1853     unit = MIN (MEM_ALIGN (op0), BITS_PER_WORD);
1854
1855   while (bitsdone < bitsize)
1856     {
1857       unsigned HOST_WIDE_INT thissize;
1858       rtx part, word;
1859       unsigned HOST_WIDE_INT thispos;
1860       unsigned HOST_WIDE_INT offset;
1861
1862       offset = (bitpos + bitsdone) / unit;
1863       thispos = (bitpos + bitsdone) % unit;
1864
1865       /* THISSIZE must not overrun a word boundary.  Otherwise,
1866          extract_fixed_bit_field will call us again, and we will mutually
1867          recurse forever.  */
1868       thissize = MIN (bitsize - bitsdone, BITS_PER_WORD);
1869       thissize = MIN (thissize, unit - thispos);
1870
1871       /* If OP0 is a register, then handle OFFSET here.
1872
1873          When handling multiword bitfields, extract_bit_field may pass
1874          down a word_mode SUBREG of a larger REG for a bitfield that actually
1875          crosses a word boundary.  Thus, for a SUBREG, we must find
1876          the current word starting from the base register.  */
1877       if (GET_CODE (op0) == SUBREG)
1878         {
1879           int word_offset = (SUBREG_BYTE (op0) / UNITS_PER_WORD) + offset;
1880           word = operand_subword_force (SUBREG_REG (op0), word_offset,
1881                                         GET_MODE (SUBREG_REG (op0)));
1882           offset = 0;
1883         }
1884       else if (REG_P (op0))
1885         {
1886           word = operand_subword_force (op0, offset, GET_MODE (op0));
1887           offset = 0;
1888         }
1889       else
1890         word = op0;
1891
1892       /* Extract the parts in bit-counting order,
1893          whose meaning is determined by BYTES_PER_UNIT.
1894          OFFSET is in UNITs, and UNIT is in bits.
1895          extract_fixed_bit_field wants offset in bytes.  */
1896       part = extract_fixed_bit_field (word_mode, word,
1897                                       offset * unit / BITS_PER_UNIT,
1898                                       thissize, thispos, 0, 1, false);
1899       bitsdone += thissize;
1900
1901       /* Shift this part into place for the result.  */
1902       if (BYTES_BIG_ENDIAN)
1903         {
1904           if (bitsize != bitsdone)
1905             part = expand_shift (LSHIFT_EXPR, word_mode, part,
1906                                  bitsize - bitsdone, 0, 1);
1907         }
1908       else
1909         {
1910           if (bitsdone != thissize)
1911             part = expand_shift (LSHIFT_EXPR, word_mode, part,
1912                                  bitsdone - thissize, 0, 1);
1913         }
1914
1915       if (first)
1916         result = part;
1917       else
1918         /* Combine the parts with bitwise or.  This works
1919            because we extracted each part as an unsigned bit field.  */
1920         result = expand_binop (word_mode, ior_optab, part, result, NULL_RTX, 1,
1921                                OPTAB_LIB_WIDEN);
1922
1923       first = 0;
1924     }
1925
1926   /* Unsigned bit field: we are done.  */
1927   if (unsignedp)
1928     return result;
1929   /* Signed bit field: sign-extend with two arithmetic shifts.  */
1930   result = expand_shift (LSHIFT_EXPR, word_mode, result,
1931                          BITS_PER_WORD - bitsize, NULL_RTX, 0);
1932   return expand_shift (RSHIFT_EXPR, word_mode, result,
1933                        BITS_PER_WORD - bitsize, NULL_RTX, 0);
1934 }
1935 \f
1936 /* Try to read the low bits of SRC as an rvalue of mode MODE, preserving
1937    the bit pattern.  SRC_MODE is the mode of SRC; if this is smaller than
1938    MODE, fill the upper bits with zeros.  Fail if the layout of either
1939    mode is unknown (as for CC modes) or if the extraction would involve
1940    unprofitable mode punning.  Return the value on success, otherwise
1941    return null.
1942
1943    This is different from gen_lowpart* in these respects:
1944
1945      - the returned value must always be considered an rvalue
1946
1947      - when MODE is wider than SRC_MODE, the extraction involves
1948        a zero extension
1949
1950      - when MODE is smaller than SRC_MODE, the extraction involves
1951        a truncation (and is thus subject to TRULY_NOOP_TRUNCATION).
1952
1953    In other words, this routine performs a computation, whereas the
1954    gen_lowpart* routines are conceptually lvalue or rvalue subreg
1955    operations.  */
1956
1957 rtx
1958 extract_low_bits (enum machine_mode mode, enum machine_mode src_mode, rtx src)
1959 {
1960   enum machine_mode int_mode, src_int_mode;
1961
1962   if (mode == src_mode)
1963     return src;
1964
1965   if (CONSTANT_P (src))
1966     {
1967       /* simplify_gen_subreg can't be used here, as if simplify_subreg
1968          fails, it will happily create (subreg (symbol_ref)) or similar
1969          invalid SUBREGs.  */
1970       unsigned int byte = subreg_lowpart_offset (mode, src_mode);
1971       rtx ret = simplify_subreg (mode, src, src_mode, byte);
1972       if (ret)
1973         return ret;
1974
1975       if (GET_MODE (src) == VOIDmode
1976           || !validate_subreg (mode, src_mode, src, byte))
1977         return NULL_RTX;
1978
1979       src = force_reg (GET_MODE (src), src);
1980       return gen_rtx_SUBREG (mode, src, byte);
1981     }
1982
1983   if (GET_MODE_CLASS (mode) == MODE_CC || GET_MODE_CLASS (src_mode) == MODE_CC)
1984     return NULL_RTX;
1985
1986   if (GET_MODE_BITSIZE (mode) == GET_MODE_BITSIZE (src_mode)
1987       && MODES_TIEABLE_P (mode, src_mode))
1988     {
1989       rtx x = gen_lowpart_common (mode, src);
1990       if (x)
1991         return x;
1992     }
1993
1994   src_int_mode = int_mode_for_mode (src_mode);
1995   int_mode = int_mode_for_mode (mode);
1996   if (src_int_mode == BLKmode || int_mode == BLKmode)
1997     return NULL_RTX;
1998
1999   if (!MODES_TIEABLE_P (src_int_mode, src_mode))
2000     return NULL_RTX;
2001   if (!MODES_TIEABLE_P (int_mode, mode))
2002     return NULL_RTX;
2003
2004   src = gen_lowpart (src_int_mode, src);
2005   src = convert_modes (int_mode, src_int_mode, src, true);
2006   src = gen_lowpart (mode, src);
2007   return src;
2008 }
2009 \f
2010 /* Add INC into TARGET.  */
2011
2012 void
2013 expand_inc (rtx target, rtx inc)
2014 {
2015   rtx value = expand_binop (GET_MODE (target), add_optab,
2016                             target, inc,
2017                             target, 0, OPTAB_LIB_WIDEN);
2018   if (value != target)
2019     emit_move_insn (target, value);
2020 }
2021
2022 /* Subtract DEC from TARGET.  */
2023
2024 void
2025 expand_dec (rtx target, rtx dec)
2026 {
2027   rtx value = expand_binop (GET_MODE (target), sub_optab,
2028                             target, dec,
2029                             target, 0, OPTAB_LIB_WIDEN);
2030   if (value != target)
2031     emit_move_insn (target, value);
2032 }
2033 \f
2034 /* Output a shift instruction for expression code CODE,
2035    with SHIFTED being the rtx for the value to shift,
2036    and AMOUNT the rtx for the amount to shift by.
2037    Store the result in the rtx TARGET, if that is convenient.
2038    If UNSIGNEDP is nonzero, do a logical shift; otherwise, arithmetic.
2039    Return the rtx for where the value is.  */
2040
2041 static rtx
2042 expand_shift_1 (enum tree_code code, enum machine_mode mode, rtx shifted,
2043                 rtx amount, rtx target, int unsignedp)
2044 {
2045   rtx op1, temp = 0;
2046   int left = (code == LSHIFT_EXPR || code == LROTATE_EXPR);
2047   int rotate = (code == LROTATE_EXPR || code == RROTATE_EXPR);
2048   optab lshift_optab = ashl_optab;
2049   optab rshift_arith_optab = ashr_optab;
2050   optab rshift_uns_optab = lshr_optab;
2051   optab lrotate_optab = rotl_optab;
2052   optab rrotate_optab = rotr_optab;
2053   enum machine_mode op1_mode;
2054   int attempt;
2055   bool speed = optimize_insn_for_speed_p ();
2056
2057   op1 = amount;
2058   op1_mode = GET_MODE (op1);
2059
2060   /* Determine whether the shift/rotate amount is a vector, or scalar.  If the
2061      shift amount is a vector, use the vector/vector shift patterns.  */
2062   if (VECTOR_MODE_P (mode) && VECTOR_MODE_P (op1_mode))
2063     {
2064       lshift_optab = vashl_optab;
2065       rshift_arith_optab = vashr_optab;
2066       rshift_uns_optab = vlshr_optab;
2067       lrotate_optab = vrotl_optab;
2068       rrotate_optab = vrotr_optab;
2069     }
2070
2071   /* Previously detected shift-counts computed by NEGATE_EXPR
2072      and shifted in the other direction; but that does not work
2073      on all machines.  */
2074
2075   if (SHIFT_COUNT_TRUNCATED)
2076     {
2077       if (CONST_INT_P (op1)
2078           && ((unsigned HOST_WIDE_INT) INTVAL (op1) >=
2079               (unsigned HOST_WIDE_INT) GET_MODE_BITSIZE (mode)))
2080         op1 = GEN_INT ((unsigned HOST_WIDE_INT) INTVAL (op1)
2081                        % GET_MODE_BITSIZE (mode));
2082       else if (GET_CODE (op1) == SUBREG
2083                && subreg_lowpart_p (op1)
2084                && INTEGRAL_MODE_P (GET_MODE (SUBREG_REG (op1))))
2085         op1 = SUBREG_REG (op1);
2086     }
2087
2088   if (op1 == const0_rtx)
2089     return shifted;
2090
2091   /* Check whether its cheaper to implement a left shift by a constant
2092      bit count by a sequence of additions.  */
2093   if (code == LSHIFT_EXPR
2094       && CONST_INT_P (op1)
2095       && INTVAL (op1) > 0
2096       && INTVAL (op1) < GET_MODE_BITSIZE (mode)
2097       && INTVAL (op1) < MAX_BITS_PER_WORD
2098       && shift_cost[speed][mode][INTVAL (op1)] > INTVAL (op1) * add_cost[speed][mode]
2099       && shift_cost[speed][mode][INTVAL (op1)] != MAX_COST)
2100     {
2101       int i;
2102       for (i = 0; i < INTVAL (op1); i++)
2103         {
2104           temp = force_reg (mode, shifted);
2105           shifted = expand_binop (mode, add_optab, temp, temp, NULL_RTX,
2106                                   unsignedp, OPTAB_LIB_WIDEN);
2107         }
2108       return shifted;
2109     }
2110
2111   for (attempt = 0; temp == 0 && attempt < 3; attempt++)
2112     {
2113       enum optab_methods methods;
2114
2115       if (attempt == 0)
2116         methods = OPTAB_DIRECT;
2117       else if (attempt == 1)
2118         methods = OPTAB_WIDEN;
2119       else
2120         methods = OPTAB_LIB_WIDEN;
2121
2122       if (rotate)
2123         {
2124           /* Widening does not work for rotation.  */
2125           if (methods == OPTAB_WIDEN)
2126             continue;
2127           else if (methods == OPTAB_LIB_WIDEN)
2128             {
2129               /* If we have been unable to open-code this by a rotation,
2130                  do it as the IOR of two shifts.  I.e., to rotate A
2131                  by N bits, compute (A << N) | ((unsigned) A >> (C - N))
2132                  where C is the bitsize of A.
2133
2134                  It is theoretically possible that the target machine might
2135                  not be able to perform either shift and hence we would
2136                  be making two libcalls rather than just the one for the
2137                  shift (similarly if IOR could not be done).  We will allow
2138                  this extremely unlikely lossage to avoid complicating the
2139                  code below.  */
2140
2141               rtx subtarget = target == shifted ? 0 : target;
2142               rtx new_amount, other_amount;
2143               rtx temp1;
2144
2145               new_amount = op1;
2146               if (CONST_INT_P (op1))
2147                 other_amount = GEN_INT (GET_MODE_BITSIZE (mode)
2148                                         - INTVAL (op1));
2149               else
2150                 other_amount
2151                   = simplify_gen_binary (MINUS, GET_MODE (op1),
2152                                          GEN_INT (GET_MODE_BITSIZE (mode)),
2153                                          op1);
2154
2155               shifted = force_reg (mode, shifted);
2156
2157               temp = expand_shift_1 (left ? LSHIFT_EXPR : RSHIFT_EXPR,
2158                                      mode, shifted, new_amount, 0, 1);
2159               temp1 = expand_shift_1 (left ? RSHIFT_EXPR : LSHIFT_EXPR,
2160                                       mode, shifted, other_amount,
2161                                       subtarget, 1);
2162               return expand_binop (mode, ior_optab, temp, temp1, target,
2163                                    unsignedp, methods);
2164             }
2165
2166           temp = expand_binop (mode,
2167                                left ? lrotate_optab : rrotate_optab,
2168                                shifted, op1, target, unsignedp, methods);
2169         }
2170       else if (unsignedp)
2171         temp = expand_binop (mode,
2172                              left ? lshift_optab : rshift_uns_optab,
2173                              shifted, op1, target, unsignedp, methods);
2174
2175       /* Do arithmetic shifts.
2176          Also, if we are going to widen the operand, we can just as well
2177          use an arithmetic right-shift instead of a logical one.  */
2178       if (temp == 0 && ! rotate
2179           && (! unsignedp || (! left && methods == OPTAB_WIDEN)))
2180         {
2181           enum optab_methods methods1 = methods;
2182
2183           /* If trying to widen a log shift to an arithmetic shift,
2184              don't accept an arithmetic shift of the same size.  */
2185           if (unsignedp)
2186             methods1 = OPTAB_MUST_WIDEN;
2187
2188           /* Arithmetic shift */
2189
2190           temp = expand_binop (mode,
2191                                left ? lshift_optab : rshift_arith_optab,
2192                                shifted, op1, target, unsignedp, methods1);
2193         }
2194
2195       /* We used to try extzv here for logical right shifts, but that was
2196          only useful for one machine, the VAX, and caused poor code
2197          generation there for lshrdi3, so the code was deleted and a
2198          define_expand for lshrsi3 was added to vax.md.  */
2199     }
2200
2201   gcc_assert (temp);
2202   return temp;
2203 }
2204
2205 /* Output a shift instruction for expression code CODE,
2206    with SHIFTED being the rtx for the value to shift,
2207    and AMOUNT the amount to shift by.
2208    Store the result in the rtx TARGET, if that is convenient.
2209    If UNSIGNEDP is nonzero, do a logical shift; otherwise, arithmetic.
2210    Return the rtx for where the value is.  */
2211
2212 rtx
2213 expand_shift (enum tree_code code, enum machine_mode mode, rtx shifted,
2214               int amount, rtx target, int unsignedp)
2215 {
2216   return expand_shift_1 (code, mode,
2217                          shifted, GEN_INT (amount), target, unsignedp);
2218 }
2219
2220 /* Output a shift instruction for expression code CODE,
2221    with SHIFTED being the rtx for the value to shift,
2222    and AMOUNT the tree for the amount to shift by.
2223    Store the result in the rtx TARGET, if that is convenient.
2224    If UNSIGNEDP is nonzero, do a logical shift; otherwise, arithmetic.
2225    Return the rtx for where the value is.  */
2226
2227 rtx
2228 expand_variable_shift (enum tree_code code, enum machine_mode mode, rtx shifted,
2229                        tree amount, rtx target, int unsignedp)
2230 {
2231   return expand_shift_1 (code, mode,
2232                          shifted, expand_normal (amount), target, unsignedp);
2233 }
2234
2235 \f
2236 /* Indicates the type of fixup needed after a constant multiplication.
2237    BASIC_VARIANT means no fixup is needed, NEGATE_VARIANT means that
2238    the result should be negated, and ADD_VARIANT means that the
2239    multiplicand should be added to the result.  */
2240 enum mult_variant {basic_variant, negate_variant, add_variant};
2241
2242 static void synth_mult (struct algorithm *, unsigned HOST_WIDE_INT,
2243                         const struct mult_cost *, enum machine_mode mode);
2244 static bool choose_mult_variant (enum machine_mode, HOST_WIDE_INT,
2245                                  struct algorithm *, enum mult_variant *, int);
2246 static rtx expand_mult_const (enum machine_mode, rtx, HOST_WIDE_INT, rtx,
2247                               const struct algorithm *, enum mult_variant);
2248 static unsigned HOST_WIDE_INT choose_multiplier (unsigned HOST_WIDE_INT, int,
2249                                                  int, rtx *, int *, int *);
2250 static unsigned HOST_WIDE_INT invert_mod2n (unsigned HOST_WIDE_INT, int);
2251 static rtx extract_high_half (enum machine_mode, rtx);
2252 static rtx expand_mult_highpart (enum machine_mode, rtx, rtx, rtx, int, int);
2253 static rtx expand_mult_highpart_optab (enum machine_mode, rtx, rtx, rtx,
2254                                        int, int);
2255 /* Compute and return the best algorithm for multiplying by T.
2256    The algorithm must cost less than cost_limit
2257    If retval.cost >= COST_LIMIT, no algorithm was found and all
2258    other field of the returned struct are undefined.
2259    MODE is the machine mode of the multiplication.  */
2260
2261 static void
2262 synth_mult (struct algorithm *alg_out, unsigned HOST_WIDE_INT t,
2263             const struct mult_cost *cost_limit, enum machine_mode mode)
2264 {
2265   int m;
2266   struct algorithm *alg_in, *best_alg;
2267   struct mult_cost best_cost;
2268   struct mult_cost new_limit;
2269   int op_cost, op_latency;
2270   unsigned HOST_WIDE_INT orig_t = t;
2271   unsigned HOST_WIDE_INT q;
2272   int maxm = MIN (BITS_PER_WORD, GET_MODE_BITSIZE (mode));
2273   int hash_index;
2274   bool cache_hit = false;
2275   enum alg_code cache_alg = alg_zero;
2276   bool speed = optimize_insn_for_speed_p ();
2277
2278   /* Indicate that no algorithm is yet found.  If no algorithm
2279      is found, this value will be returned and indicate failure.  */
2280   alg_out->cost.cost = cost_limit->cost + 1;
2281   alg_out->cost.latency = cost_limit->latency + 1;
2282
2283   if (cost_limit->cost < 0
2284       || (cost_limit->cost == 0 && cost_limit->latency <= 0))
2285     return;
2286
2287   /* Restrict the bits of "t" to the multiplication's mode.  */
2288   t &= GET_MODE_MASK (mode);
2289
2290   /* t == 1 can be done in zero cost.  */
2291   if (t == 1)
2292     {
2293       alg_out->ops = 1;
2294       alg_out->cost.cost = 0;
2295       alg_out->cost.latency = 0;
2296       alg_out->op[0] = alg_m;
2297       return;
2298     }
2299
2300   /* t == 0 sometimes has a cost.  If it does and it exceeds our limit,
2301      fail now.  */
2302   if (t == 0)
2303     {
2304       if (MULT_COST_LESS (cost_limit, zero_cost[speed]))
2305         return;
2306       else
2307         {
2308           alg_out->ops = 1;
2309           alg_out->cost.cost = zero_cost[speed];
2310           alg_out->cost.latency = zero_cost[speed];
2311           alg_out->op[0] = alg_zero;
2312           return;
2313         }
2314     }
2315
2316   /* We'll be needing a couple extra algorithm structures now.  */
2317
2318   alg_in = XALLOCA (struct algorithm);
2319   best_alg = XALLOCA (struct algorithm);
2320   best_cost = *cost_limit;
2321
2322   /* Compute the hash index.  */
2323   hash_index = (t ^ (unsigned int) mode ^ (speed * 256)) % NUM_ALG_HASH_ENTRIES;
2324
2325   /* See if we already know what to do for T.  */
2326   if (alg_hash[hash_index].t == t
2327       && alg_hash[hash_index].mode == mode
2328       && alg_hash[hash_index].mode == mode
2329       && alg_hash[hash_index].speed == speed
2330       && alg_hash[hash_index].alg != alg_unknown)
2331     {
2332       cache_alg = alg_hash[hash_index].alg;
2333
2334       if (cache_alg == alg_impossible)
2335         {
2336           /* The cache tells us that it's impossible to synthesize
2337              multiplication by T within alg_hash[hash_index].cost.  */
2338           if (!CHEAPER_MULT_COST (&alg_hash[hash_index].cost, cost_limit))
2339             /* COST_LIMIT is at least as restrictive as the one
2340                recorded in the hash table, in which case we have no
2341                hope of synthesizing a multiplication.  Just
2342                return.  */
2343             return;
2344
2345           /* If we get here, COST_LIMIT is less restrictive than the
2346              one recorded in the hash table, so we may be able to
2347              synthesize a multiplication.  Proceed as if we didn't
2348              have the cache entry.  */
2349         }
2350       else
2351         {
2352           if (CHEAPER_MULT_COST (cost_limit, &alg_hash[hash_index].cost))
2353             /* The cached algorithm shows that this multiplication
2354                requires more cost than COST_LIMIT.  Just return.  This
2355                way, we don't clobber this cache entry with
2356                alg_impossible but retain useful information.  */
2357             return;
2358
2359           cache_hit = true;
2360
2361           switch (cache_alg)
2362             {
2363             case alg_shift:
2364               goto do_alg_shift;
2365
2366             case alg_add_t_m2:
2367             case alg_sub_t_m2:
2368               goto do_alg_addsub_t_m2;
2369
2370             case alg_add_factor:
2371             case alg_sub_factor:
2372               goto do_alg_addsub_factor;
2373
2374             case alg_add_t2_m:
2375               goto do_alg_add_t2_m;
2376
2377             case alg_sub_t2_m:
2378               goto do_alg_sub_t2_m;
2379
2380             default:
2381               gcc_unreachable ();
2382             }
2383         }
2384     }
2385
2386   /* If we have a group of zero bits at the low-order part of T, try
2387      multiplying by the remaining bits and then doing a shift.  */
2388
2389   if ((t & 1) == 0)
2390     {
2391     do_alg_shift:
2392       m = floor_log2 (t & -t);  /* m = number of low zero bits */
2393       if (m < maxm)
2394         {
2395           q = t >> m;
2396           /* The function expand_shift will choose between a shift and
2397              a sequence of additions, so the observed cost is given as
2398              MIN (m * add_cost[speed][mode], shift_cost[speed][mode][m]).  */
2399           op_cost = m * add_cost[speed][mode];
2400           if (shift_cost[speed][mode][m] < op_cost)
2401             op_cost = shift_cost[speed][mode][m];
2402           new_limit.cost = best_cost.cost - op_cost;
2403           new_limit.latency = best_cost.latency - op_cost;
2404           synth_mult (alg_in, q, &new_limit, mode);
2405
2406           alg_in->cost.cost += op_cost;
2407           alg_in->cost.latency += op_cost;
2408           if (CHEAPER_MULT_COST (&alg_in->cost, &best_cost))
2409             {
2410               struct algorithm *x;
2411               best_cost = alg_in->cost;
2412               x = alg_in, alg_in = best_alg, best_alg = x;
2413               best_alg->log[best_alg->ops] = m;
2414               best_alg->op[best_alg->ops] = alg_shift;
2415             }
2416
2417           /* See if treating ORIG_T as a signed number yields a better
2418              sequence.  Try this sequence only for a negative ORIG_T
2419              as it would be useless for a non-negative ORIG_T.  */
2420           if ((HOST_WIDE_INT) orig_t < 0)
2421             {
2422               /* Shift ORIG_T as follows because a right shift of a
2423                  negative-valued signed type is implementation
2424                  defined.  */
2425               q = ~(~orig_t >> m);
2426               /* The function expand_shift will choose between a shift
2427                  and a sequence of additions, so the observed cost is
2428                  given as MIN (m * add_cost[speed][mode],
2429                  shift_cost[speed][mode][m]).  */
2430               op_cost = m * add_cost[speed][mode];
2431               if (shift_cost[speed][mode][m] < op_cost)
2432                 op_cost = shift_cost[speed][mode][m];
2433               new_limit.cost = best_cost.cost - op_cost;
2434               new_limit.latency = best_cost.latency - op_cost;
2435               synth_mult (alg_in, q, &new_limit, mode);
2436
2437               alg_in->cost.cost += op_cost;
2438               alg_in->cost.latency += op_cost;
2439               if (CHEAPER_MULT_COST (&alg_in->cost, &best_cost))
2440                 {
2441                   struct algorithm *x;
2442                   best_cost = alg_in->cost;
2443                   x = alg_in, alg_in = best_alg, best_alg = x;
2444                   best_alg->log[best_alg->ops] = m;
2445                   best_alg->op[best_alg->ops] = alg_shift;
2446                 }
2447             }
2448         }
2449       if (cache_hit)
2450         goto done;
2451     }
2452
2453   /* If we have an odd number, add or subtract one.  */
2454   if ((t & 1) != 0)
2455     {
2456       unsigned HOST_WIDE_INT w;
2457
2458     do_alg_addsub_t_m2:
2459       for (w = 1; (w & t) != 0; w <<= 1)
2460         ;
2461       /* If T was -1, then W will be zero after the loop.  This is another
2462          case where T ends with ...111.  Handling this with (T + 1) and
2463          subtract 1 produces slightly better code and results in algorithm
2464          selection much faster than treating it like the ...0111 case
2465          below.  */
2466       if (w == 0
2467           || (w > 2
2468               /* Reject the case where t is 3.
2469                  Thus we prefer addition in that case.  */
2470               && t != 3))
2471         {
2472           /* T ends with ...111.  Multiply by (T + 1) and subtract 1.  */
2473
2474           op_cost = add_cost[speed][mode];
2475           new_limit.cost = best_cost.cost - op_cost;
2476           new_limit.latency = best_cost.latency - op_cost;
2477           synth_mult (alg_in, t + 1, &new_limit, mode);
2478
2479           alg_in->cost.cost += op_cost;
2480           alg_in->cost.latency += op_cost;
2481           if (CHEAPER_MULT_COST (&alg_in->cost, &best_cost))
2482             {
2483               struct algorithm *x;
2484               best_cost = alg_in->cost;
2485               x = alg_in, alg_in = best_alg, best_alg = x;
2486               best_alg->log[best_alg->ops] = 0;
2487               best_alg->op[best_alg->ops] = alg_sub_t_m2;
2488             }
2489         }
2490       else
2491         {
2492           /* T ends with ...01 or ...011.  Multiply by (T - 1) and add 1.  */
2493
2494           op_cost = add_cost[speed][mode];
2495           new_limit.cost = best_cost.cost - op_cost;
2496           new_limit.latency = best_cost.latency - op_cost;
2497           synth_mult (alg_in, t - 1, &new_limit, mode);
2498
2499           alg_in->cost.cost += op_cost;
2500           alg_in->cost.latency += op_cost;
2501           if (CHEAPER_MULT_COST (&alg_in->cost, &best_cost))
2502             {
2503               struct algorithm *x;
2504               best_cost = alg_in->cost;
2505               x = alg_in, alg_in = best_alg, best_alg = x;
2506               best_alg->log[best_alg->ops] = 0;
2507               best_alg->op[best_alg->ops] = alg_add_t_m2;
2508             }
2509         }
2510
2511       /* We may be able to calculate a * -7, a * -15, a * -31, etc
2512          quickly with a - a * n for some appropriate constant n.  */
2513       m = exact_log2 (-orig_t + 1);
2514       if (m >= 0 && m < maxm)
2515         {
2516           op_cost = shiftsub1_cost[speed][mode][m];
2517           new_limit.cost = best_cost.cost - op_cost;
2518           new_limit.latency = best_cost.latency - op_cost;
2519           synth_mult (alg_in, (unsigned HOST_WIDE_INT) (-orig_t + 1) >> m, &new_limit, mode);
2520
2521           alg_in->cost.cost += op_cost;
2522           alg_in->cost.latency += op_cost;
2523           if (CHEAPER_MULT_COST (&alg_in->cost, &best_cost))
2524             {
2525               struct algorithm *x;
2526               best_cost = alg_in->cost;
2527               x = alg_in, alg_in = best_alg, best_alg = x;
2528               best_alg->log[best_alg->ops] = m;
2529               best_alg->op[best_alg->ops] = alg_sub_t_m2;
2530             }
2531         }
2532
2533       if (cache_hit)
2534         goto done;
2535     }
2536
2537   /* Look for factors of t of the form
2538      t = q(2**m +- 1), 2 <= m <= floor(log2(t - 1)).
2539      If we find such a factor, we can multiply by t using an algorithm that
2540      multiplies by q, shift the result by m and add/subtract it to itself.
2541
2542      We search for large factors first and loop down, even if large factors
2543      are less probable than small; if we find a large factor we will find a
2544      good sequence quickly, and therefore be able to prune (by decreasing
2545      COST_LIMIT) the search.  */
2546
2547  do_alg_addsub_factor:
2548   for (m = floor_log2 (t - 1); m >= 2; m--)
2549     {
2550       unsigned HOST_WIDE_INT d;
2551
2552       d = ((unsigned HOST_WIDE_INT) 1 << m) + 1;
2553       if (t % d == 0 && t > d && m < maxm
2554           && (!cache_hit || cache_alg == alg_add_factor))
2555         {
2556           /* If the target has a cheap shift-and-add instruction use
2557              that in preference to a shift insn followed by an add insn.
2558              Assume that the shift-and-add is "atomic" with a latency
2559              equal to its cost, otherwise assume that on superscalar
2560              hardware the shift may be executed concurrently with the
2561              earlier steps in the algorithm.  */
2562           op_cost = add_cost[speed][mode] + shift_cost[speed][mode][m];
2563           if (shiftadd_cost[speed][mode][m] < op_cost)
2564             {
2565               op_cost = shiftadd_cost[speed][mode][m];
2566               op_latency = op_cost;
2567             }
2568           else
2569             op_latency = add_cost[speed][mode];
2570
2571           new_limit.cost = best_cost.cost - op_cost;
2572           new_limit.latency = best_cost.latency - op_latency;
2573           synth_mult (alg_in, t / d, &new_limit, mode);
2574
2575           alg_in->cost.cost += op_cost;
2576           alg_in->cost.latency += op_latency;
2577           if (alg_in->cost.latency < op_cost)
2578             alg_in->cost.latency = op_cost;
2579           if (CHEAPER_MULT_COST (&alg_in->cost, &best_cost))
2580             {
2581               struct algorithm *x;
2582               best_cost = alg_in->cost;
2583               x = alg_in, alg_in = best_alg, best_alg = x;
2584               best_alg->log[best_alg->ops] = m;
2585               best_alg->op[best_alg->ops] = alg_add_factor;
2586             }
2587           /* Other factors will have been taken care of in the recursion.  */
2588           break;
2589         }
2590
2591       d = ((unsigned HOST_WIDE_INT) 1 << m) - 1;
2592       if (t % d == 0 && t > d && m < maxm
2593           && (!cache_hit || cache_alg == alg_sub_factor))
2594         {
2595           /* If the target has a cheap shift-and-subtract insn use
2596              that in preference to a shift insn followed by a sub insn.
2597              Assume that the shift-and-sub is "atomic" with a latency
2598              equal to it's cost, otherwise assume that on superscalar
2599              hardware the shift may be executed concurrently with the
2600              earlier steps in the algorithm.  */
2601           op_cost = add_cost[speed][mode] + shift_cost[speed][mode][m];
2602           if (shiftsub0_cost[speed][mode][m] < op_cost)
2603             {
2604               op_cost = shiftsub0_cost[speed][mode][m];
2605               op_latency = op_cost;
2606             }
2607           else
2608             op_latency = add_cost[speed][mode];
2609
2610           new_limit.cost = best_cost.cost - op_cost;
2611           new_limit.latency = best_cost.latency - op_latency;
2612           synth_mult (alg_in, t / d, &new_limit, mode);
2613
2614           alg_in->cost.cost += op_cost;
2615           alg_in->cost.latency += op_latency;
2616           if (alg_in->cost.latency < op_cost)
2617             alg_in->cost.latency = op_cost;
2618           if (CHEAPER_MULT_COST (&alg_in->cost, &best_cost))
2619             {
2620               struct algorithm *x;
2621               best_cost = alg_in->cost;
2622               x = alg_in, alg_in = best_alg, best_alg = x;
2623               best_alg->log[best_alg->ops] = m;
2624               best_alg->op[best_alg->ops] = alg_sub_factor;
2625             }
2626           break;
2627         }
2628     }
2629   if (cache_hit)
2630     goto done;
2631
2632   /* Try shift-and-add (load effective address) instructions,
2633      i.e. do a*3, a*5, a*9.  */
2634   if ((t & 1) != 0)
2635     {
2636     do_alg_add_t2_m:
2637       q = t - 1;
2638       q = q & -q;
2639       m = exact_log2 (q);
2640       if (m >= 0 && m < maxm)
2641         {
2642           op_cost = shiftadd_cost[speed][mode][m];
2643           new_limit.cost = best_cost.cost - op_cost;
2644           new_limit.latency = best_cost.latency - op_cost;
2645           synth_mult (alg_in, (t - 1) >> m, &new_limit, mode);
2646
2647           alg_in->cost.cost += op_cost;
2648           alg_in->cost.latency += op_cost;
2649           if (CHEAPER_MULT_COST (&alg_in->cost, &best_cost))
2650             {
2651               struct algorithm *x;
2652               best_cost = alg_in->cost;
2653               x = alg_in, alg_in = best_alg, best_alg = x;
2654               best_alg->log[best_alg->ops] = m;
2655               best_alg->op[best_alg->ops] = alg_add_t2_m;
2656             }
2657         }
2658       if (cache_hit)
2659         goto done;
2660
2661     do_alg_sub_t2_m:
2662       q = t + 1;
2663       q = q & -q;
2664       m = exact_log2 (q);
2665       if (m >= 0 && m < maxm)
2666         {
2667           op_cost = shiftsub0_cost[speed][mode][m];
2668           new_limit.cost = best_cost.cost - op_cost;
2669           new_limit.latency = best_cost.latency - op_cost;
2670           synth_mult (alg_in, (t + 1) >> m, &new_limit, mode);
2671
2672           alg_in->cost.cost += op_cost;
2673           alg_in->cost.latency += op_cost;
2674           if (CHEAPER_MULT_COST (&alg_in->cost, &best_cost))
2675             {
2676               struct algorithm *x;
2677               best_cost = alg_in->cost;
2678               x = alg_in, alg_in = best_alg, best_alg = x;
2679               best_alg->log[best_alg->ops] = m;
2680               best_alg->op[best_alg->ops] = alg_sub_t2_m;
2681             }
2682         }
2683       if (cache_hit)
2684         goto done;
2685     }
2686
2687  done:
2688   /* If best_cost has not decreased, we have not found any algorithm.  */
2689   if (!CHEAPER_MULT_COST (&best_cost, cost_limit))
2690     {
2691       /* We failed to find an algorithm.  Record alg_impossible for
2692          this case (that is, <T, MODE, COST_LIMIT>) so that next time
2693          we are asked to find an algorithm for T within the same or
2694          lower COST_LIMIT, we can immediately return to the
2695          caller.  */
2696       alg_hash[hash_index].t = t;
2697       alg_hash[hash_index].mode = mode;
2698       alg_hash[hash_index].speed = speed;
2699       alg_hash[hash_index].alg = alg_impossible;
2700       alg_hash[hash_index].cost = *cost_limit;
2701       return;
2702     }
2703
2704   /* Cache the result.  */
2705   if (!cache_hit)
2706     {
2707       alg_hash[hash_index].t = t;
2708       alg_hash[hash_index].mode = mode;
2709       alg_hash[hash_index].speed = speed;
2710       alg_hash[hash_index].alg = best_alg->op[best_alg->ops];
2711       alg_hash[hash_index].cost.cost = best_cost.cost;
2712       alg_hash[hash_index].cost.latency = best_cost.latency;
2713     }
2714
2715   /* If we are getting a too long sequence for `struct algorithm'
2716      to record, make this search fail.  */
2717   if (best_alg->ops == MAX_BITS_PER_WORD)
2718     return;
2719
2720   /* Copy the algorithm from temporary space to the space at alg_out.
2721      We avoid using structure assignment because the majority of
2722      best_alg is normally undefined, and this is a critical function.  */
2723   alg_out->ops = best_alg->ops + 1;
2724   alg_out->cost = best_cost;
2725   memcpy (alg_out->op, best_alg->op,
2726           alg_out->ops * sizeof *alg_out->op);
2727   memcpy (alg_out->log, best_alg->log,
2728           alg_out->ops * sizeof *alg_out->log);
2729 }
2730 \f
2731 /* Find the cheapest way of multiplying a value of mode MODE by VAL.
2732    Try three variations:
2733
2734        - a shift/add sequence based on VAL itself
2735        - a shift/add sequence based on -VAL, followed by a negation
2736        - a shift/add sequence based on VAL - 1, followed by an addition.
2737
2738    Return true if the cheapest of these cost less than MULT_COST,
2739    describing the algorithm in *ALG and final fixup in *VARIANT.  */
2740
2741 static bool
2742 choose_mult_variant (enum machine_mode mode, HOST_WIDE_INT val,
2743                      struct algorithm *alg, enum mult_variant *variant,
2744                      int mult_cost)
2745 {
2746   struct algorithm alg2;
2747   struct mult_cost limit;
2748   int op_cost;
2749   bool speed = optimize_insn_for_speed_p ();
2750
2751   /* Fail quickly for impossible bounds.  */
2752   if (mult_cost < 0)
2753     return false;
2754
2755   /* Ensure that mult_cost provides a reasonable upper bound.
2756      Any constant multiplication can be performed with less
2757      than 2 * bits additions.  */
2758   op_cost = 2 * GET_MODE_BITSIZE (mode) * add_cost[speed][mode];
2759   if (mult_cost > op_cost)
2760     mult_cost = op_cost;
2761
2762   *variant = basic_variant;
2763   limit.cost = mult_cost;
2764   limit.latency = mult_cost;
2765   synth_mult (alg, val, &limit, mode);
2766
2767   /* This works only if the inverted value actually fits in an
2768      `unsigned int' */
2769   if (HOST_BITS_PER_INT >= GET_MODE_BITSIZE (mode))
2770     {
2771       op_cost = neg_cost[speed][mode];
2772       if (MULT_COST_LESS (&alg->cost, mult_cost))
2773         {
2774           limit.cost = alg->cost.cost - op_cost;
2775           limit.latency = alg->cost.latency - op_cost;
2776         }
2777       else
2778         {
2779           limit.cost = mult_cost - op_cost;
2780           limit.latency = mult_cost - op_cost;
2781         }
2782
2783       synth_mult (&alg2, -val, &limit, mode);
2784       alg2.cost.cost += op_cost;
2785       alg2.cost.latency += op_cost;
2786       if (CHEAPER_MULT_COST (&alg2.cost, &alg->cost))
2787         *alg = alg2, *variant = negate_variant;
2788     }
2789
2790   /* This proves very useful for division-by-constant.  */
2791   op_cost = add_cost[speed][mode];
2792   if (MULT_COST_LESS (&alg->cost, mult_cost))
2793     {
2794       limit.cost = alg->cost.cost - op_cost;
2795       limit.latency = alg->cost.latency - op_cost;
2796     }
2797   else
2798     {
2799       limit.cost = mult_cost - op_cost;
2800       limit.latency = mult_cost - op_cost;
2801     }
2802
2803   synth_mult (&alg2, val - 1, &limit, mode);
2804   alg2.cost.cost += op_cost;
2805   alg2.cost.latency += op_cost;
2806   if (CHEAPER_MULT_COST (&alg2.cost, &alg->cost))
2807     *alg = alg2, *variant = add_variant;
2808
2809   return MULT_COST_LESS (&alg->cost, mult_cost);
2810 }
2811
2812 /* A subroutine of expand_mult, used for constant multiplications.
2813    Multiply OP0 by VAL in mode MODE, storing the result in TARGET if
2814    convenient.  Use the shift/add sequence described by ALG and apply
2815    the final fixup specified by VARIANT.  */
2816
2817 static rtx
2818 expand_mult_const (enum machine_mode mode, rtx op0, HOST_WIDE_INT val,
2819                    rtx target, const struct algorithm *alg,
2820                    enum mult_variant variant)
2821 {
2822   HOST_WIDE_INT val_so_far;
2823   rtx insn, accum, tem;
2824   int opno;
2825   enum machine_mode nmode;
2826
2827   /* Avoid referencing memory over and over and invalid sharing
2828      on SUBREGs.  */
2829   op0 = force_reg (mode, op0);
2830
2831   /* ACCUM starts out either as OP0 or as a zero, depending on
2832      the first operation.  */
2833
2834   if (alg->op[0] == alg_zero)
2835     {
2836       accum = copy_to_mode_reg (mode, const0_rtx);
2837       val_so_far = 0;
2838     }
2839   else if (alg->op[0] == alg_m)
2840     {
2841       accum = copy_to_mode_reg (mode, op0);
2842       val_so_far = 1;
2843     }
2844   else
2845     gcc_unreachable ();
2846
2847   for (opno = 1; opno < alg->ops; opno++)
2848     {
2849       int log = alg->log[opno];
2850       rtx shift_subtarget = optimize ? 0 : accum;
2851       rtx add_target
2852         = (opno == alg->ops - 1 && target != 0 && variant != add_variant
2853            && !optimize)
2854           ? target : 0;
2855       rtx accum_target = optimize ? 0 : accum;
2856
2857       switch (alg->op[opno])
2858         {
2859         case alg_shift:
2860           tem = expand_shift (LSHIFT_EXPR, mode, accum, log, NULL_RTX, 0);
2861           /* REG_EQUAL note will be attached to the following insn.  */
2862           emit_move_insn (accum, tem);
2863           val_so_far <<= log;
2864           break;
2865
2866         case alg_add_t_m2:
2867           tem = expand_shift (LSHIFT_EXPR, mode, op0, log, NULL_RTX, 0);
2868           accum = force_operand (gen_rtx_PLUS (mode, accum, tem),
2869                                  add_target ? add_target : accum_target);
2870           val_so_far += (HOST_WIDE_INT) 1 << log;
2871           break;
2872
2873         case alg_sub_t_m2:
2874           tem = expand_shift (LSHIFT_EXPR, mode, op0, log, NULL_RTX, 0);
2875           accum = force_operand (gen_rtx_MINUS (mode, accum, tem),
2876                                  add_target ? add_target : accum_target);
2877           val_so_far -= (HOST_WIDE_INT) 1 << log;
2878           break;
2879
2880         case alg_add_t2_m:
2881           accum = expand_shift (LSHIFT_EXPR, mode, accum,
2882                                 log, shift_subtarget, 0);
2883           accum = force_operand (gen_rtx_PLUS (mode, accum, op0),
2884                                  add_target ? add_target : accum_target);
2885           val_so_far = (val_so_far << log) + 1;
2886           break;
2887
2888         case alg_sub_t2_m:
2889           accum = expand_shift (LSHIFT_EXPR, mode, accum,
2890                                 log, shift_subtarget, 0);
2891           accum = force_operand (gen_rtx_MINUS (mode, accum, op0),
2892                                  add_target ? add_target : accum_target);
2893           val_so_far = (val_so_far << log) - 1;
2894           break;
2895
2896         case alg_add_factor:
2897           tem = expand_shift (LSHIFT_EXPR, mode, accum, log, NULL_RTX, 0);
2898           accum = force_operand (gen_rtx_PLUS (mode, accum, tem),
2899                                  add_target ? add_target : accum_target);
2900           val_so_far += val_so_far << log;
2901           break;
2902
2903         case alg_sub_factor:
2904           tem = expand_shift (LSHIFT_EXPR, mode, accum, log, NULL_RTX, 0);
2905           accum = force_operand (gen_rtx_MINUS (mode, tem, accum),
2906                                  (add_target
2907                                   ? add_target : (optimize ? 0 : tem)));
2908           val_so_far = (val_so_far << log) - val_so_far;
2909           break;
2910
2911         default:
2912           gcc_unreachable ();
2913         }
2914
2915       /* Write a REG_EQUAL note on the last insn so that we can cse
2916          multiplication sequences.  Note that if ACCUM is a SUBREG,
2917          we've set the inner register and must properly indicate
2918          that.  */
2919
2920       tem = op0, nmode = mode;
2921       if (GET_CODE (accum) == SUBREG)
2922         {
2923           nmode = GET_MODE (SUBREG_REG (accum));
2924           tem = gen_lowpart (nmode, op0);
2925         }
2926
2927       insn = get_last_insn ();
2928       set_unique_reg_note (insn, REG_EQUAL,
2929                            gen_rtx_MULT (nmode, tem,
2930                                          GEN_INT (val_so_far)));
2931     }
2932
2933   if (variant == negate_variant)
2934     {
2935       val_so_far = -val_so_far;
2936       accum = expand_unop (mode, neg_optab, accum, target, 0);
2937     }
2938   else if (variant == add_variant)
2939     {
2940       val_so_far = val_so_far + 1;
2941       accum = force_operand (gen_rtx_PLUS (mode, accum, op0), target);
2942     }
2943
2944   /* Compare only the bits of val and val_so_far that are significant
2945      in the result mode, to avoid sign-/zero-extension confusion.  */
2946   val &= GET_MODE_MASK (mode);
2947   val_so_far &= GET_MODE_MASK (mode);
2948   gcc_assert (val == val_so_far);
2949
2950   return accum;
2951 }
2952
2953 /* Perform a multiplication and return an rtx for the result.
2954    MODE is mode of value; OP0 and OP1 are what to multiply (rtx's);
2955    TARGET is a suggestion for where to store the result (an rtx).
2956
2957    We check specially for a constant integer as OP1.
2958    If you want this check for OP0 as well, then before calling
2959    you should swap the two operands if OP0 would be constant.  */
2960
2961 rtx
2962 expand_mult (enum machine_mode mode, rtx op0, rtx op1, rtx target,
2963              int unsignedp)
2964 {
2965   enum mult_variant variant;
2966   struct algorithm algorithm;
2967   int max_cost;
2968   bool speed = optimize_insn_for_speed_p ();
2969
2970   /* Handling const0_rtx here allows us to use zero as a rogue value for
2971      coeff below.  */
2972   if (op1 == const0_rtx)
2973     return const0_rtx;
2974   if (op1 == const1_rtx)
2975     return op0;
2976   if (op1 == constm1_rtx)
2977     return expand_unop (mode,
2978                         GET_MODE_CLASS (mode) == MODE_INT
2979                         && !unsignedp && flag_trapv
2980                         ? negv_optab : neg_optab,
2981                         op0, target, 0);
2982
2983   /* These are the operations that are potentially turned into a sequence
2984      of shifts and additions.  */
2985   if (SCALAR_INT_MODE_P (mode)
2986       && (unsignedp || !flag_trapv))
2987     {
2988       HOST_WIDE_INT coeff = 0;
2989       rtx fake_reg = gen_raw_REG (mode, LAST_VIRTUAL_REGISTER + 1);
2990
2991       /* synth_mult does an `unsigned int' multiply.  As long as the mode is
2992          less than or equal in size to `unsigned int' this doesn't matter.
2993          If the mode is larger than `unsigned int', then synth_mult works
2994          only if the constant value exactly fits in an `unsigned int' without
2995          any truncation.  This means that multiplying by negative values does
2996          not work; results are off by 2^32 on a 32 bit machine.  */
2997
2998       if (CONST_INT_P (op1))
2999         {
3000           /* Attempt to handle multiplication of DImode values by negative
3001              coefficients, by performing the multiplication by a positive
3002              multiplier and then inverting the result.  */
3003           if (INTVAL (op1) < 0
3004               && GET_MODE_BITSIZE (mode) > HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
3005             {
3006               /* Its safe to use -INTVAL (op1) even for INT_MIN, as the
3007                  result is interpreted as an unsigned coefficient.
3008                  Exclude cost of op0 from max_cost to match the cost
3009                  calculation of the synth_mult.  */
3010               max_cost = rtx_cost (gen_rtx_MULT (mode, fake_reg, op1), SET, speed)
3011                          - neg_cost[speed][mode];
3012               if (max_cost > 0
3013                   && choose_mult_variant (mode, -INTVAL (op1), &algorithm,
3014                                           &variant, max_cost))
3015                 {
3016                   rtx temp = expand_mult_const (mode, op0, -INTVAL (op1),
3017                                                 NULL_RTX, &algorithm,
3018                                                 variant);
3019                   return expand_unop (mode, neg_optab, temp, target, 0);
3020                 }
3021             }
3022           else coeff = INTVAL (op1);
3023         }
3024       else if (GET_CODE (op1) == CONST_DOUBLE)
3025         {
3026           /* If we are multiplying in DImode, it may still be a win
3027              to try to work with shifts and adds.  */
3028           if (CONST_DOUBLE_HIGH (op1) == 0
3029               && CONST_DOUBLE_LOW (op1) > 0)
3030             coeff = CONST_DOUBLE_LOW (op1);
3031           else if (CONST_DOUBLE_LOW (op1) == 0
3032                    && EXACT_POWER_OF_2_OR_ZERO_P (CONST_DOUBLE_HIGH (op1)))
3033             {
3034               int shift = floor_log2 (CONST_DOUBLE_HIGH (op1))
3035                           + HOST_BITS_PER_WIDE_INT;
3036               return expand_shift (LSHIFT_EXPR, mode, op0,
3037                                    shift, target, unsignedp);
3038             }
3039         }
3040
3041       /* We used to test optimize here, on the grounds that it's better to
3042          produce a smaller program when -O is not used.  But this causes
3043          such a terrible slowdown sometimes that it seems better to always
3044          use synth_mult.  */
3045       if (coeff != 0)
3046         {
3047           /* Special case powers of two.  */
3048           if (EXACT_POWER_OF_2_OR_ZERO_P (coeff))
3049             return expand_shift (LSHIFT_EXPR, mode, op0,
3050                                  floor_log2 (coeff), target, unsignedp);
3051
3052           /* Exclude cost of op0 from max_cost to match the cost
3053              calculation of the synth_mult.  */
3054           max_cost = rtx_cost (gen_rtx_MULT (mode, fake_reg, op1), SET, speed);
3055           if (choose_mult_variant (mode, coeff, &algorithm, &variant,
3056                                    max_cost))
3057             return expand_mult_const (mode, op0, coeff, target,
3058                                       &algorithm, variant);
3059         }
3060     }
3061
3062   if (GET_CODE (op0) == CONST_DOUBLE)
3063     {
3064       rtx temp = op0;
3065       op0 = op1;
3066       op1 = temp;
3067     }
3068
3069   /* Expand x*2.0 as x+x.  */
3070   if (GET_CODE (op1) == CONST_DOUBLE
3071       && SCALAR_FLOAT_MODE_P (mode))
3072     {
3073       REAL_VALUE_TYPE d;
3074       REAL_VALUE_FROM_CONST_DOUBLE (d, op1);
3075
3076       if (REAL_VALUES_EQUAL (d, dconst2))
3077         {
3078           op0 = force_reg (GET_MODE (op0), op0);
3079           return expand_binop (mode, add_optab, op0, op0,
3080                                target, unsignedp, OPTAB_LIB_WIDEN);
3081         }
3082     }
3083
3084   /* This used to use umul_optab if unsigned, but for non-widening multiply
3085      there is no difference between signed and unsigned.  */
3086   op0 = expand_binop (mode,
3087                       ! unsignedp
3088                       && flag_trapv && (GET_MODE_CLASS(mode) == MODE_INT)
3089                       ? smulv_optab : smul_optab,
3090                       op0, op1, target, unsignedp, OPTAB_LIB_WIDEN);
3091   gcc_assert (op0);
3092   return op0;
3093 }
3094
3095 /* Perform a widening multiplication and return an rtx for the result.
3096    MODE is mode of value; OP0 and OP1 are what to multiply (rtx's);
3097    TARGET is a suggestion for where to store the result (an rtx).
3098    THIS_OPTAB is the optab we should use, it must be either umul_widen_optab
3099    or smul_widen_optab.
3100
3101    We check specially for a constant integer as OP1, comparing the
3102    cost of a widening multiply against the cost of a sequence of shifts
3103    and adds.  */
3104
3105 rtx
3106 expand_widening_mult (enum machine_mode mode, rtx op0, rtx op1, rtx target,
3107                       int unsignedp, optab this_optab)
3108 {
3109   bool speed = optimize_insn_for_speed_p ();
3110   rtx cop1;
3111
3112   if (CONST_INT_P (op1)
3113       && GET_MODE (op0) != VOIDmode
3114       && (cop1 = convert_modes (mode, GET_MODE (op0), op1,
3115                                 this_optab == umul_widen_optab))
3116       && CONST_INT_P (cop1)
3117       && (INTVAL (cop1) >= 0
3118           || GET_MODE_BITSIZE (mode) <= HOST_BITS_PER_WIDE_INT))
3119     {
3120       HOST_WIDE_INT coeff = INTVAL (cop1);
3121       int max_cost;
3122       enum mult_variant variant;
3123       struct algorithm algorithm;
3124
3125       /* Special case powers of two.  */
3126       if (EXACT_POWER_OF_2_OR_ZERO_P (coeff))
3127         {
3128           op0 = convert_to_mode (mode, op0, this_optab == umul_widen_optab);
3129           return expand_shift (LSHIFT_EXPR, mode, op0,
3130                                floor_log2 (coeff), target, unsignedp);
3131         }
3132
3133       /* Exclude cost of op0 from max_cost to match the cost
3134          calculation of the synth_mult.  */
3135       max_cost = mul_widen_cost[speed][mode];
3136       if (choose_mult_variant (mode, coeff, &algorithm, &variant,
3137                                max_cost))
3138         {
3139           op0 = convert_to_mode (mode, op0, this_optab == umul_widen_optab);
3140           return expand_mult_const (mode, op0, coeff, target,
3141                                     &algorithm, variant);
3142         }
3143     }
3144   return expand_binop (mode, this_optab, op0, op1, target,
3145                        unsignedp, OPTAB_LIB_WIDEN);
3146 }
3147 \f
3148 /* Return the smallest n such that 2**n >= X.  */
3149
3150 int
3151 ceil_log2 (unsigned HOST_WIDE_INT x)
3152 {
3153   return floor_log2 (x - 1) + 1;
3154 }
3155
3156 /* Choose a minimal N + 1 bit approximation to 1/D that can be used to
3157    replace division by D, and put the least significant N bits of the result
3158    in *MULTIPLIER_PTR and return the most significant bit.
3159
3160    The width of operations is N (should be <= HOST_BITS_PER_WIDE_INT), the
3161    needed precision is in PRECISION (should be <= N).
3162
3163    PRECISION should be as small as possible so this function can choose
3164    multiplier more freely.
3165
3166    The rounded-up logarithm of D is placed in *lgup_ptr.  A shift count that
3167    is to be used for a final right shift is placed in *POST_SHIFT_PTR.
3168
3169    Using this function, x/D will be equal to (x * m) >> (*POST_SHIFT_PTR),
3170    where m is the full HOST_BITS_PER_WIDE_INT + 1 bit multiplier.  */
3171
3172 static
3173 unsigned HOST_WIDE_INT
3174 choose_multiplier (unsigned HOST_WIDE_INT d, int n, int precision,
3175                    rtx *multiplier_ptr, int *post_shift_ptr, int *lgup_ptr)
3176 {
3177   HOST_WIDE_INT mhigh_hi, mlow_hi;
3178   unsigned HOST_WIDE_INT mhigh_lo, mlow_lo;
3179   int lgup, post_shift;
3180   int pow, pow2;
3181   unsigned HOST_WIDE_INT nl, dummy1;
3182   HOST_WIDE_INT nh, dummy2;
3183
3184   /* lgup = ceil(log2(divisor)); */
3185   lgup = ceil_log2 (d);
3186
3187   gcc_assert (lgup <= n);
3188
3189   pow = n + lgup;
3190   pow2 = n + lgup - precision;
3191
3192   /* We could handle this with some effort, but this case is much
3193      better handled directly with a scc insn, so rely on caller using
3194      that.  */
3195   gcc_assert (pow != 2 * HOST_BITS_PER_WIDE_INT);
3196
3197   /* mlow = 2^(N + lgup)/d */
3198  if (pow >= HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
3199     {
3200       nh = (HOST_WIDE_INT) 1 << (pow - HOST_BITS_PER_WIDE_INT);
3201       nl = 0;
3202     }
3203   else
3204     {
3205       nh = 0;
3206       nl = (unsigned HOST_WIDE_INT) 1 << pow;
3207     }
3208   div_and_round_double (TRUNC_DIV_EXPR, 1, nl, nh, d, (HOST_WIDE_INT) 0,
3209                         &mlow_lo, &mlow_hi, &dummy1, &dummy2);
3210
3211   /* mhigh = (2^(N + lgup) + 2^N + lgup - precision)/d */
3212   if (pow2 >= HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
3213     nh |= (HOST_WIDE_INT) 1 << (pow2 - HOST_BITS_PER_WIDE_INT);
3214   else
3215     nl |= (unsigned HOST_WIDE_INT) 1 << pow2;
3216   div_and_round_double (TRUNC_DIV_EXPR, 1, nl, nh, d, (HOST_WIDE_INT) 0,
3217                         &mhigh_lo, &mhigh_hi, &dummy1, &dummy2);
3218
3219   gcc_assert (!mhigh_hi || nh - d < d);
3220   gcc_assert (mhigh_hi <= 1 && mlow_hi <= 1);
3221   /* Assert that mlow < mhigh.  */
3222   gcc_assert (mlow_hi < mhigh_hi
3223               || (mlow_hi == mhigh_hi && mlow_lo < mhigh_lo));
3224
3225   /* If precision == N, then mlow, mhigh exceed 2^N
3226      (but they do not exceed 2^(N+1)).  */
3227
3228   /* Reduce to lowest terms.  */
3229   for (post_shift = lgup; post_shift > 0; post_shift--)
3230     {
3231       unsigned HOST_WIDE_INT ml_lo = (mlow_hi << (HOST_BITS_PER_WIDE_INT - 1)) | (mlow_lo >> 1);
3232       unsigned HOST_WIDE_INT mh_lo = (mhigh_hi << (HOST_BITS_PER_WIDE_INT - 1)) | (mhigh_lo >> 1);
3233       if (ml_lo >= mh_lo)
3234         break;
3235
3236       mlow_hi = 0;
3237       mlow_lo = ml_lo;
3238       mhigh_hi = 0;
3239       mhigh_lo = mh_lo;
3240     }
3241
3242   *post_shift_ptr = post_shift;
3243   *lgup_ptr = lgup;
3244   if (n < HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
3245     {
3246       unsigned HOST_WIDE_INT mask = ((unsigned HOST_WIDE_INT) 1 << n) - 1;
3247       *multiplier_ptr = GEN_INT (mhigh_lo & mask);
3248       return mhigh_lo >= mask;
3249     }
3250   else
3251     {
3252       *multiplier_ptr = GEN_INT (mhigh_lo);
3253       return mhigh_hi;
3254     }
3255 }
3256
3257 /* Compute the inverse of X mod 2**n, i.e., find Y such that X * Y is
3258    congruent to 1 (mod 2**N).  */
3259
3260 static unsigned HOST_WIDE_INT
3261 invert_mod2n (unsigned HOST_WIDE_INT x, int n)
3262 {
3263   /* Solve x*y == 1 (mod 2^n), where x is odd.  Return y.  */
3264
3265   /* The algorithm notes that the choice y = x satisfies
3266      x*y == 1 mod 2^3, since x is assumed odd.
3267      Each iteration doubles the number of bits of significance in y.  */
3268
3269   unsigned HOST_WIDE_INT mask;
3270   unsigned HOST_WIDE_INT y = x;
3271   int nbit = 3;
3272
3273   mask = (n == HOST_BITS_PER_WIDE_INT
3274           ? ~(unsigned HOST_WIDE_INT) 0
3275           : ((unsigned HOST_WIDE_INT) 1 << n) - 1);
3276
3277   while (nbit < n)
3278     {
3279       y = y * (2 - x*y) & mask;         /* Modulo 2^N */
3280       nbit *= 2;
3281     }
3282   return y;
3283 }
3284
3285 /* Emit code to adjust ADJ_OPERAND after multiplication of wrong signedness
3286    flavor of OP0 and OP1.  ADJ_OPERAND is already the high half of the
3287    product OP0 x OP1.  If UNSIGNEDP is nonzero, adjust the signed product
3288    to become unsigned, if UNSIGNEDP is zero, adjust the unsigned product to
3289    become signed.
3290
3291    The result is put in TARGET if that is convenient.
3292
3293    MODE is the mode of operation.  */
3294
3295 rtx
3296 expand_mult_highpart_adjust (enum machine_mode mode, rtx adj_operand, rtx op0,
3297                              rtx op1, rtx target, int unsignedp)
3298 {
3299   rtx tem;
3300   enum rtx_code adj_code = unsignedp ? PLUS : MINUS;
3301
3302   tem = expand_shift (RSHIFT_EXPR, mode, op0,
3303                       GET_MODE_BITSIZE (mode) - 1, NULL_RTX, 0);
3304   tem = expand_and (mode, tem, op1, NULL_RTX);
3305   adj_operand
3306     = force_operand (gen_rtx_fmt_ee (adj_code, mode, adj_operand, tem),
3307                      adj_operand);
3308
3309   tem = expand_shift (RSHIFT_EXPR, mode, op1,
3310                       GET_MODE_BITSIZE (mode) - 1, NULL_RTX, 0);
3311   tem = expand_and (mode, tem, op0, NULL_RTX);
3312   target = force_operand (gen_rtx_fmt_ee (adj_code, mode, adj_operand, tem),
3313                           target);
3314
3315   return target;
3316 }
3317
3318 /* Subroutine of expand_mult_highpart.  Return the MODE high part of OP.  */
3319
3320 static rtx
3321 extract_high_half (enum machine_mode mode, rtx op)
3322 {
3323   enum machine_mode wider_mode;
3324
3325   if (mode == word_mode)
3326     return gen_highpart (mode, op);
3327
3328   gcc_assert (!SCALAR_FLOAT_MODE_P (mode));
3329
3330   wider_mode = GET_MODE_WIDER_MODE (mode);
3331   op = expand_shift (RSHIFT_EXPR, wider_mode, op,
3332                      GET_MODE_BITSIZE (mode), 0, 1);
3333   return convert_modes (mode, wider_mode, op, 0);
3334 }
3335
3336 /* Like expand_mult_highpart, but only consider using a multiplication
3337    optab.  OP1 is an rtx for the constant operand.  */
3338
3339 static rtx
3340 expand_mult_highpart_optab (enum machine_mode mode, rtx op0, rtx op1,
3341                             rtx target, int unsignedp, int max_cost)
3342 {
3343   rtx narrow_op1 = gen_int_mode (INTVAL (op1), mode);
3344   enum machine_mode wider_mode;
3345   optab moptab;
3346   rtx tem;
3347   int size;
3348   bool speed = optimize_insn_for_speed_p ();
3349
3350   gcc_assert (!SCALAR_FLOAT_MODE_P (mode));
3351
3352   wider_mode = GET_MODE_WIDER_MODE (mode);
3353   size = GET_MODE_BITSIZE (mode);
3354
3355   /* Firstly, try using a multiplication insn that only generates the needed
3356      high part of the product, and in the sign flavor of unsignedp.  */
3357   if (mul_highpart_cost[speed][mode] < max_cost)
3358     {
3359       moptab = unsignedp ? umul_highpart_optab : smul_highpart_optab;
3360       tem = expand_binop (mode, moptab, op0, narrow_op1, target,
3361                           unsignedp, OPTAB_DIRECT);
3362       if (tem)
3363         return tem;
3364     }
3365
3366   /* Secondly, same as above, but use sign flavor opposite of unsignedp.
3367      Need to adjust the result after the multiplication.  */
3368   if (size - 1 < BITS_PER_WORD
3369       && (mul_highpart_cost[speed][mode] + 2 * shift_cost[speed][mode][size-1]
3370           + 4 * add_cost[speed][mode] < max_cost))
3371     {
3372       moptab = unsignedp ? smul_highpart_optab : umul_highpart_optab;
3373       tem = expand_binop (mode, moptab, op0, narrow_op1, target,
3374                           unsignedp, OPTAB_DIRECT);
3375       if (tem)
3376         /* We used the wrong signedness.  Adjust the result.  */
3377         return expand_mult_highpart_adjust (mode, tem, op0, narrow_op1,
3378                                             tem, unsignedp);
3379     }
3380
3381   /* Try widening multiplication.  */
3382   moptab = unsignedp ? umul_widen_optab : smul_widen_optab;
3383   if (optab_handler (moptab, wider_mode) != CODE_FOR_nothing
3384       && mul_widen_cost[speed][wider_mode] < max_cost)
3385     {
3386       tem = expand_binop (wider_mode, moptab, op0, narrow_op1, 0,
3387                           unsignedp, OPTAB_WIDEN);
3388       if (tem)
3389         return extract_high_half (mode, tem);
3390     }
3391
3392   /* Try widening the mode and perform a non-widening multiplication.  */
3393   if (optab_handler (smul_optab, wider_mode) != CODE_FOR_nothing
3394       && size - 1 < BITS_PER_WORD
3395       && mul_cost[speed][wider_mode] + shift_cost[speed][mode][size-1] < max_cost)
3396     {
3397       rtx insns, wop0, wop1;
3398
3399       /* We need to widen the operands, for example to ensure the
3400          constant multiplier is correctly sign or zero extended.
3401          Use a sequence to clean-up any instructions emitted by
3402          the conversions if things don't work out.  */
3403       start_sequence ();
3404       wop0 = convert_modes (wider_mode, mode, op0, unsignedp);
3405       wop1 = convert_modes (wider_mode, mode, op1, unsignedp);
3406       tem = expand_binop (wider_mode, smul_optab, wop0, wop1, 0,
3407                           unsignedp, OPTAB_WIDEN);
3408       insns = get_insns ();
3409       end_sequence ();
3410
3411       if (tem)
3412         {
3413           emit_insn (insns);
3414           return extract_high_half (mode, tem);
3415         }
3416     }
3417
3418   /* Try widening multiplication of opposite signedness, and adjust.  */
3419   moptab = unsignedp ? smul_widen_optab : umul_widen_optab;
3420   if (optab_handler (moptab, wider_mode) != CODE_FOR_nothing
3421       && size - 1 < BITS_PER_WORD
3422       && (mul_widen_cost[speed][wider_mode] + 2 * shift_cost[speed][mode][size-1]
3423           + 4 * add_cost[speed][mode] < max_cost))
3424     {
3425       tem = expand_binop (wider_mode, moptab, op0, narrow_op1,
3426                           NULL_RTX, ! unsignedp, OPTAB_WIDEN);
3427       if (tem != 0)
3428         {
3429           tem = extract_high_half (mode, tem);
3430           /* We used the wrong signedness.  Adjust the result.  */
3431           return expand_mult_highpart_adjust (mode, tem, op0, narrow_op1,
3432                                               target, unsignedp);
3433         }
3434     }
3435
3436   return 0;
3437 }
3438
3439 /* Emit code to multiply OP0 and OP1 (where OP1 is an integer constant),
3440    putting the high half of the result in TARGET if that is convenient,
3441    and return where the result is.  If the operation can not be performed,
3442    0 is returned.
3443
3444    MODE is the mode of operation and result.
3445
3446    UNSIGNEDP nonzero means unsigned multiply.
3447
3448    MAX_COST is the total allowed cost for the expanded RTL.  */
3449
3450 static rtx
3451 expand_mult_highpart (enum machine_mode mode, rtx op0, rtx op1,
3452                       rtx target, int unsignedp, int max_cost)
3453 {
3454   enum machine_mode wider_mode = GET_MODE_WIDER_MODE (mode);
3455   unsigned HOST_WIDE_INT cnst1;
3456   int extra_cost;
3457   bool sign_adjust = false;
3458   enum mult_variant variant;
3459   struct algorithm alg;
3460   rtx tem;
3461   bool speed = optimize_insn_for_speed_p ();
3462
3463   gcc_assert (!SCALAR_FLOAT_MODE_P (mode));
3464   /* We can't support modes wider than HOST_BITS_PER_INT.  */
3465   gcc_assert (GET_MODE_BITSIZE (mode) <= HOST_BITS_PER_WIDE_INT);
3466
3467   cnst1 = INTVAL (op1) & GET_MODE_MASK (mode);
3468
3469   /* We can't optimize modes wider than BITS_PER_WORD.
3470      ??? We might be able to perform double-word arithmetic if
3471      mode == word_mode, however all the cost calculations in
3472      synth_mult etc. assume single-word operations.  */
3473   if (GET_MODE_BITSIZE (wider_mode) > BITS_PER_WORD)
3474     return expand_mult_highpart_optab (mode, op0, op1, target,
3475                                        unsignedp, max_cost);
3476
3477   extra_cost = shift_cost[speed][mode][GET_MODE_BITSIZE (mode) - 1];
3478
3479   /* Check whether we try to multiply by a negative constant.  */
3480   if (!unsignedp && ((cnst1 >> (GET_MODE_BITSIZE (mode) - 1)) & 1))
3481     {
3482       sign_adjust = true;
3483       extra_cost += add_cost[speed][mode];
3484     }
3485
3486   /* See whether shift/add multiplication is cheap enough.  */
3487   if (choose_mult_variant (wider_mode, cnst1, &alg, &variant,
3488                            max_cost - extra_cost))
3489     {
3490       /* See whether the specialized multiplication optabs are
3491          cheaper than the shift/add version.  */
3492       tem = expand_mult_highpart_optab (mode, op0, op1, target, unsignedp,
3493                                         alg.cost.cost + extra_cost);
3494       if (tem)
3495         return tem;
3496
3497       tem = convert_to_mode (wider_mode, op0, unsignedp);
3498       tem = expand_mult_const (wider_mode, tem, cnst1, 0, &alg, variant);
3499       tem = extract_high_half (mode, tem);
3500
3501       /* Adjust result for signedness.  */
3502       if (sign_adjust)
3503         tem = force_operand (gen_rtx_MINUS (mode, tem, op0), tem);
3504
3505       return tem;
3506     }
3507   return expand_mult_highpart_optab (mode, op0, op1, target,
3508                                      unsignedp, max_cost);
3509 }
3510
3511
3512 /* Expand signed modulus of OP0 by a power of two D in mode MODE.  */
3513
3514 static rtx
3515 expand_smod_pow2 (enum machine_mode mode, rtx op0, HOST_WIDE_INT d)
3516 {
3517   unsigned HOST_WIDE_INT masklow, maskhigh;
3518   rtx result, temp, shift, label;
3519   int logd;
3520
3521   logd = floor_log2 (d);
3522   result = gen_reg_rtx (mode);
3523
3524   /* Avoid conditional branches when they're expensive.  */
3525   if (BRANCH_COST (optimize_insn_for_speed_p (), false) >= 2
3526       && optimize_insn_for_speed_p ())
3527     {
3528       rtx signmask = emit_store_flag (result, LT, op0, const0_rtx,
3529                                       mode, 0, -1);
3530       if (signmask)
3531         {
3532           signmask = force_reg (mode, signmask);
3533           masklow = ((HOST_WIDE_INT) 1 << logd) - 1;
3534           shift = GEN_INT (GET_MODE_BITSIZE (mode) - logd);
3535
3536           /* Use the rtx_cost of a LSHIFTRT instruction to determine
3537              which instruction sequence to use.  If logical right shifts
3538              are expensive the use 2 XORs, 2 SUBs and an AND, otherwise
3539              use a LSHIFTRT, 1 ADD, 1 SUB and an AND.  */
3540
3541           temp = gen_rtx_LSHIFTRT (mode, result, shift);
3542           if (optab_handler (lshr_optab, mode) == CODE_FOR_nothing
3543               || rtx_cost (temp, SET, optimize_insn_for_speed_p ()) > COSTS_N_INSNS (2))
3544             {
3545               temp = expand_binop (mode, xor_optab, op0, signmask,
3546                                    NULL_RTX, 1, OPTAB_LIB_WIDEN);
3547               temp = expand_binop (mode, sub_optab, temp, signmask,
3548                                    NULL_RTX, 1, OPTAB_LIB_WIDEN);
3549               temp = expand_binop (mode, and_optab, temp, GEN_INT (masklow),
3550                                    NULL_RTX, 1, OPTAB_LIB_WIDEN);
3551               temp = expand_binop (mode, xor_optab, temp, signmask,
3552                                    NULL_RTX, 1, OPTAB_LIB_WIDEN);
3553               temp = expand_binop (mode, sub_optab, temp, signmask,
3554                                    NULL_RTX, 1, OPTAB_LIB_WIDEN);
3555             }
3556           else
3557             {
3558               signmask = expand_binop (mode, lshr_optab, signmask, shift,
3559                                        NULL_RTX, 1, OPTAB_LIB_WIDEN);
3560               signmask = force_reg (mode, signmask);
3561
3562               temp = expand_binop (mode, add_optab, op0, signmask,
3563                                    NULL_RTX, 1, OPTAB_LIB_WIDEN);
3564               temp = expand_binop (mode, and_optab, temp, GEN_INT (masklow),
3565                                    NULL_RTX, 1, OPTAB_LIB_WIDEN);
3566               temp = expand_binop (mode, sub_optab, temp, signmask,
3567                                    NULL_RTX, 1, OPTAB_LIB_WIDEN);
3568             }
3569           return temp;
3570         }
3571     }
3572
3573   /* Mask contains the mode's signbit and the significant bits of the
3574      modulus.  By including the signbit in the operation, many targets
3575      can avoid an explicit compare operation in the following comparison
3576      against zero.  */
3577
3578   masklow = ((HOST_WIDE_INT) 1 << logd) - 1;
3579   if (GET_MODE_BITSIZE (mode) <= HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
3580     {
3581       masklow |= (HOST_WIDE_INT) -1 << (GET_MODE_BITSIZE (mode) - 1);
3582       maskhigh = -1;
3583     }
3584   else
3585     maskhigh = (HOST_WIDE_INT) -1
3586                  << (GET_MODE_BITSIZE (mode) - HOST_BITS_PER_WIDE_INT - 1);
3587
3588   temp = expand_binop (mode, and_optab, op0,
3589                        immed_double_const (masklow, maskhigh, mode),
3590                        result, 1, OPTAB_LIB_WIDEN);
3591   if (temp != result)
3592     emit_move_insn (result, temp);
3593
3594   label = gen_label_rtx ();
3595   do_cmp_and_jump (result, const0_rtx, GE, mode, label);
3596
3597   temp = expand_binop (mode, sub_optab, result, const1_rtx, result,
3598                        0, OPTAB_LIB_WIDEN);
3599   masklow = (HOST_WIDE_INT) -1 << logd;
3600   maskhigh = -1;
3601   temp = expand_binop (mode, ior_optab, temp,
3602                        immed_double_const (masklow, maskhigh, mode),
3603                        result, 1, OPTAB_LIB_WIDEN);
3604   temp = expand_binop (mode, add_optab, temp, const1_rtx, result,
3605                        0, OPTAB_LIB_WIDEN);
3606   if (temp != result)
3607     emit_move_insn (result, temp);
3608   emit_label (label);
3609   return result;
3610 }
3611
3612 /* Expand signed division of OP0 by a power of two D in mode MODE.
3613    This routine is only called for positive values of D.  */
3614
3615 static rtx
3616 expand_sdiv_pow2 (enum machine_mode mode, rtx op0, HOST_WIDE_INT d)
3617 {
3618   rtx temp, label;
3619   int logd;
3620
3621   logd = floor_log2 (d);
3622
3623   if (d == 2
3624       && BRANCH_COST (optimize_insn_for_speed_p (),
3625                       false) >= 1)
3626     {
3627       temp = gen_reg_rtx (mode);
3628       temp = emit_store_flag (temp, LT, op0, const0_rtx, mode, 0, 1);
3629       temp = expand_binop (mode, add_optab, temp, op0, NULL_RTX,
3630                            0, OPTAB_LIB_WIDEN);
3631       return expand_shift (RSHIFT_EXPR, mode, temp, logd, NULL_RTX, 0);
3632     }
3633
3634 #ifdef HAVE_conditional_move
3635   if (BRANCH_COST (optimize_insn_for_speed_p (), false)
3636       >= 2)
3637     {
3638       rtx temp2;
3639
3640       /* ??? emit_conditional_move forces a stack adjustment via
3641          compare_from_rtx so, if the sequence is discarded, it will
3642          be lost.  Do it now instead.  */
3643       do_pending_stack_adjust ();
3644
3645       start_sequence ();
3646       temp2 = copy_to_mode_reg (mode, op0);
3647       temp = expand_binop (mode, add_optab, temp2, GEN_INT (d-1),
3648                            NULL_RTX, 0, OPTAB_LIB_WIDEN);
3649       temp = force_reg (mode, temp);
3650
3651       /* Construct "temp2 = (temp2 < 0) ? temp : temp2".  */
3652       temp2 = emit_conditional_move (temp2, LT, temp2, const0_rtx,
3653                                      mode, temp, temp2, mode, 0);
3654       if (temp2)
3655         {
3656           rtx seq = get_insns ();
3657           end_sequence ();
3658           emit_insn (seq);
3659           return expand_shift (RSHIFT_EXPR, mode, temp2, logd, NULL_RTX, 0);
3660         }
3661       end_sequence ();
3662     }
3663 #endif
3664
3665   if (BRANCH_COST (optimize_insn_for_speed_p (),
3666                    false) >= 2)
3667     {
3668       int ushift = GET_MODE_BITSIZE (mode) - logd;
3669
3670       temp = gen_reg_rtx (mode);
3671       temp = emit_store_flag (temp, LT, op0, const0_rtx, mode, 0, -1);
3672       if (shift_cost[optimize_insn_for_speed_p ()][mode][ushift] > COSTS_N_INSNS (1))
3673         temp = expand_binop (mode, and_optab, temp, GEN_INT (d - 1),
3674                              NULL_RTX, 0, OPTAB_LIB_WIDEN);
3675       else
3676         temp = expand_shift (RSHIFT_EXPR, mode, temp,
3677                              ushift, NULL_RTX, 1);
3678       temp = expand_binop (mode, add_optab, temp, op0, NULL_RTX,
3679                            0, OPTAB_LIB_WIDEN);
3680       return expand_shift (RSHIFT_EXPR, mode, temp, logd, NULL_RTX, 0);
3681     }
3682
3683   label = gen_label_rtx ();
3684   temp = copy_to_mode_reg (mode, op0);
3685   do_cmp_and_jump (temp, const0_rtx, GE, mode, label);
3686   expand_inc (temp, GEN_INT (d - 1));
3687   emit_label (label);
3688   return expand_shift (RSHIFT_EXPR, mode, temp, logd, NULL_RTX, 0);
3689 }
3690 \f
3691 /* Emit the code to divide OP0 by OP1, putting the result in TARGET
3692    if that is convenient, and returning where the result is.
3693    You may request either the quotient or the remainder as the result;
3694    specify REM_FLAG nonzero to get the remainder.
3695
3696    CODE is the expression code for which kind of division this is;
3697    it controls how rounding is done.  MODE is the machine mode to use.
3698    UNSIGNEDP nonzero means do unsigned division.  */
3699
3700 /* ??? For CEIL_MOD_EXPR, can compute incorrect remainder with ANDI
3701    and then correct it by or'ing in missing high bits
3702    if result of ANDI is nonzero.
3703    For ROUND_MOD_EXPR, can use ANDI and then sign-extend the result.
3704    This could optimize to a bfexts instruction.
3705    But C doesn't use these operations, so their optimizations are
3706    left for later.  */
3707 /* ??? For modulo, we don't actually need the highpart of the first product,
3708    the low part will do nicely.  And for small divisors, the second multiply
3709    can also be a low-part only multiply or even be completely left out.
3710    E.g. to calculate the remainder of a division by 3 with a 32 bit
3711    multiply, multiply with 0x55555556 and extract the upper two bits;
3712    the result is exact for inputs up to 0x1fffffff.
3713    The input range can be reduced by using cross-sum rules.
3714    For odd divisors >= 3, the following table gives right shift counts
3715    so that if a number is shifted by an integer multiple of the given
3716    amount, the remainder stays the same:
3717    2, 4, 3, 6, 10, 12, 4, 8, 18, 6, 11, 20, 18, 0, 5, 10, 12, 0, 12, 20,
3718    14, 12, 23, 21, 8, 0, 20, 18, 0, 0, 6, 12, 0, 22, 0, 18, 20, 30, 0, 0,
3719    0, 8, 0, 11, 12, 10, 36, 0, 30, 0, 0, 12, 0, 0, 0, 0, 44, 12, 24, 0,
3720    20, 0, 7, 14, 0, 18, 36, 0, 0, 46, 60, 0, 42, 0, 15, 24, 20, 0, 0, 33,
3721    0, 20, 0, 0, 18, 0, 60, 0, 0, 0, 0, 0, 40, 18, 0, 0, 12
3722
3723    Cross-sum rules for even numbers can be derived by leaving as many bits
3724    to the right alone as the divisor has zeros to the right.
3725    E.g. if x is an unsigned 32 bit number:
3726    (x mod 12) == (((x & 1023) + ((x >> 8) & ~3)) * 0x15555558 >> 2 * 3) >> 28
3727    */
3728
3729 rtx
3730 expand_divmod (int rem_flag, enum tree_code code, enum machine_mode mode,
3731                rtx op0, rtx op1, rtx target, int unsignedp)
3732 {
3733   enum machine_mode compute_mode;
3734   rtx tquotient;
3735   rtx quotient = 0, remainder = 0;
3736   rtx last;
3737   int size;
3738   rtx insn, set;
3739   optab optab1, optab2;
3740   int op1_is_constant, op1_is_pow2 = 0;
3741   int max_cost, extra_cost;
3742   static HOST_WIDE_INT last_div_const = 0;
3743   static HOST_WIDE_INT ext_op1;
3744   bool speed = optimize_insn_for_speed_p ();
3745
3746   op1_is_constant = CONST_INT_P (op1);
3747   if (op1_is_constant)
3748     {
3749       ext_op1 = INTVAL (op1);
3750       if (unsignedp)
3751         ext_op1 &= GET_MODE_MASK (mode);
3752       op1_is_pow2 = ((EXACT_POWER_OF_2_OR_ZERO_P (ext_op1)
3753                      || (! unsignedp && EXACT_POWER_OF_2_OR_ZERO_P (-ext_op1))));
3754     }
3755
3756   /*
3757      This is the structure of expand_divmod:
3758
3759      First comes code to fix up the operands so we can perform the operations
3760      correctly and efficiently.
3761
3762      Second comes a switch statement with code specific for each rounding mode.
3763      For some special operands this code emits all RTL for the desired
3764      operation, for other cases, it generates only a quotient and stores it in
3765      QUOTIENT.  The case for trunc division/remainder might leave quotient = 0,
3766      to indicate that it has not done anything.
3767
3768      Last comes code that finishes the operation.  If QUOTIENT is set and
3769      REM_FLAG is set, the remainder is computed as OP0 - QUOTIENT * OP1.  If
3770      QUOTIENT is not set, it is computed using trunc rounding.
3771
3772      We try to generate special code for division and remainder when OP1 is a
3773      constant.  If |OP1| = 2**n we can use shifts and some other fast
3774      operations.  For other values of OP1, we compute a carefully selected
3775      fixed-point approximation m = 1/OP1, and generate code that multiplies OP0
3776      by m.
3777
3778      In all cases but EXACT_DIV_EXPR, this multiplication requires the upper
3779      half of the product.  Different strategies for generating the product are
3780      implemented in expand_mult_highpart.
3781
3782      If what we actually want is the remainder, we generate that by another
3783      by-constant multiplication and a subtraction.  */
3784
3785   /* We shouldn't be called with OP1 == const1_rtx, but some of the
3786      code below will malfunction if we are, so check here and handle
3787      the special case if so.  */
3788   if (op1 == const1_rtx)
3789     return rem_flag ? const0_rtx : op0;
3790
3791     /* When dividing by -1, we could get an overflow.
3792      negv_optab can handle overflows.  */
3793   if (! unsignedp && op1 == constm1_rtx)
3794     {
3795       if (rem_flag)
3796         return const0_rtx;
3797       return expand_unop (mode, flag_trapv && GET_MODE_CLASS(mode) == MODE_INT
3798                           ? negv_optab : neg_optab, op0, target, 0);
3799     }
3800
3801   if (target
3802       /* Don't use the function value register as a target
3803          since we have to read it as well as write it,
3804          and function-inlining gets confused by this.  */
3805       && ((REG_P (target) && REG_FUNCTION_VALUE_P (target))
3806           /* Don't clobber an operand while doing a multi-step calculation.  */
3807           || ((rem_flag || op1_is_constant)
3808               && (reg_mentioned_p (target, op0)
3809                   || (MEM_P (op0) && MEM_P (target))))
3810           || reg_mentioned_p (target, op1)
3811           || (MEM_P (op1) && MEM_P (target))))
3812     target = 0;
3813
3814   /* Get the mode in which to perform this computation.  Normally it will
3815      be MODE, but sometimes we can't do the desired operation in MODE.
3816      If so, pick a wider mode in which we can do the operation.  Convert
3817      to that mode at the start to avoid repeated conversions.
3818
3819      First see what operations we need.  These depend on the expression
3820      we are evaluating.  (We assume that divxx3 insns exist under the
3821      same conditions that modxx3 insns and that these insns don't normally
3822      fail.  If these assumptions are not correct, we may generate less
3823      efficient code in some cases.)
3824
3825      Then see if we find a mode in which we can open-code that operation
3826      (either a division, modulus, or shift).  Finally, check for the smallest
3827      mode for which we can do the operation with a library call.  */
3828
3829   /* We might want to refine this now that we have division-by-constant
3830      optimization.  Since expand_mult_highpart tries so many variants, it is
3831      not straightforward to generalize this.  Maybe we should make an array
3832      of possible modes in init_expmed?  Save this for GCC 2.7.  */
3833
3834   optab1 = ((op1_is_pow2 && op1 != const0_rtx)
3835             ? (unsignedp ? lshr_optab : ashr_optab)
3836             : (unsignedp ? udiv_optab : sdiv_optab));
3837   optab2 = ((op1_is_pow2 && op1 != const0_rtx)
3838             ? optab1
3839             : (unsignedp ? udivmod_optab : sdivmod_optab));
3840
3841   for (compute_mode = mode; compute_mode != VOIDmode;
3842        compute_mode = GET_MODE_WIDER_MODE (compute_mode))
3843     if (optab_handler (optab1, compute_mode) != CODE_FOR_nothing
3844         || optab_handler (optab2, compute_mode) != CODE_FOR_nothing)
3845       break;
3846
3847   if (compute_mode == VOIDmode)
3848     for (compute_mode = mode; compute_mode != VOIDmode;
3849          compute_mode = GET_MODE_WIDER_MODE (compute_mode))
3850       if (optab_libfunc (optab1, compute_mode)
3851           || optab_libfunc (optab2, compute_mode))
3852         break;
3853
3854   /* If we still couldn't find a mode, use MODE, but expand_binop will
3855      probably die.  */
3856   if (compute_mode == VOIDmode)
3857     compute_mode = mode;
3858
3859   if (target && GET_MODE (target) == compute_mode)
3860     tquotient = target;
3861   else
3862     tquotient = gen_reg_rtx (compute_mode);
3863
3864   size = GET_MODE_BITSIZE (compute_mode);
3865 #if 0
3866   /* It should be possible to restrict the precision to GET_MODE_BITSIZE
3867      (mode), and thereby get better code when OP1 is a constant.  Do that
3868      later.  It will require going over all usages of SIZE below.  */
3869   size = GET_MODE_BITSIZE (mode);
3870 #endif
3871
3872   /* Only deduct something for a REM if the last divide done was
3873      for a different constant.   Then set the constant of the last
3874      divide.  */
3875   max_cost = unsignedp ? udiv_cost[speed][compute_mode] : sdiv_cost[speed][compute_mode];
3876   if (rem_flag && ! (last_div_const != 0 && op1_is_constant
3877                      && INTVAL (op1) == last_div_const))
3878     max_cost -= mul_cost[speed][compute_mode] + add_cost[speed][compute_mode];
3879
3880   last_div_const = ! rem_flag && op1_is_constant ? INTVAL (op1) : 0;
3881
3882   /* Now convert to the best mode to use.  */
3883   if (compute_mode != mode)
3884     {
3885       op0 = convert_modes (compute_mode, mode, op0, unsignedp);
3886       op1 = convert_modes (compute_mode, mode, op1, unsignedp);
3887
3888       /* convert_modes may have placed op1 into a register, so we
3889          must recompute the following.  */
3890       op1_is_constant = CONST_INT_P (op1);
3891       op1_is_pow2 = (op1_is_constant
3892                      && ((EXACT_POWER_OF_2_OR_ZERO_P (INTVAL (op1))
3893                           || (! unsignedp
3894                               && EXACT_POWER_OF_2_OR_ZERO_P (-INTVAL (op1)))))) ;
3895     }
3896
3897   /* If one of the operands is a volatile MEM, copy it into a register.  */
3898
3899   if (MEM_P (op0) && MEM_VOLATILE_P (op0))
3900     op0 = force_reg (compute_mode, op0);
3901   if (MEM_P (op1) && MEM_VOLATILE_P (op1))
3902     op1 = force_reg (compute_mode, op1);
3903
3904   /* If we need the remainder or if OP1 is constant, we need to
3905      put OP0 in a register in case it has any queued subexpressions.  */
3906   if (rem_flag || op1_is_constant)
3907     op0 = force_reg (compute_mode, op0);
3908
3909   last = get_last_insn ();
3910
3911   /* Promote floor rounding to trunc rounding for unsigned operations.  */
3912   if (unsignedp)
3913     {
3914       if (code == FLOOR_DIV_EXPR)
3915         code = TRUNC_DIV_EXPR;
3916       if (code == FLOOR_MOD_EXPR)
3917         code = TRUNC_MOD_EXPR;
3918       if (code == EXACT_DIV_EXPR && op1_is_pow2)
3919         code = TRUNC_DIV_EXPR;
3920     }
3921
3922   if (op1 != const0_rtx)
3923     switch (code)
3924       {
3925       case TRUNC_MOD_EXPR:
3926       case TRUNC_DIV_EXPR:
3927         if (op1_is_constant)
3928           {
3929             if (unsignedp)
3930               {
3931                 unsigned HOST_WIDE_INT mh;
3932                 int pre_shift, post_shift;
3933                 int dummy;
3934                 rtx ml;
3935                 unsigned HOST_WIDE_INT d = (INTVAL (op1)
3936                                             & GET_MODE_MASK (compute_mode));
3937
3938                 if (EXACT_POWER_OF_2_OR_ZERO_P (d))
3939                   {
3940                     pre_shift = floor_log2 (d);
3941                     if (rem_flag)
3942                       {
3943                         remainder
3944                           = expand_binop (compute_mode, and_optab, op0,
3945                                           GEN_INT (((HOST_WIDE_INT) 1 << pre_shift) - 1),
3946                                           remainder, 1,
3947                                           OPTAB_LIB_WIDEN);
3948                         if (remainder)
3949                           return gen_lowpart (mode, remainder);
3950                       }
3951                     quotient = expand_shift (RSHIFT_EXPR, compute_mode, op0,
3952                                              pre_shift, tquotient, 1);
3953                   }
3954                 else if (size <= HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
3955                   {
3956                     if (d >= ((unsigned HOST_WIDE_INT) 1 << (size - 1)))
3957                       {
3958                         /* Most significant bit of divisor is set; emit an scc
3959                            insn.  */
3960                         quotient = emit_store_flag_force (tquotient, GEU, op0, op1,
3961                                                           compute_mode, 1, 1);
3962                       }
3963                     else
3964                       {
3965                         /* Find a suitable multiplier and right shift count
3966                            instead of multiplying with D.  */
3967
3968                         mh = choose_multiplier (d, size, size,
3969                                                 &ml, &post_shift, &dummy);
3970
3971                         /* If the suggested multiplier is more than SIZE bits,
3972                            we can do better for even divisors, using an
3973                            initial right shift.  */
3974                         if (mh != 0 && (d & 1) == 0)
3975                           {
3976                             pre_shift = floor_log2 (d & -d);
3977                             mh = choose_multiplier (d >> pre_shift, size,
3978                                                     size - pre_shift,
3979                                                     &ml, &post_shift, &dummy);
3980                             gcc_assert (!mh);
3981                           }
3982                         else
3983                           pre_shift = 0;
3984
3985                         if (mh != 0)
3986                           {
3987                             rtx t1, t2, t3, t4;
3988
3989                             if (post_shift - 1 >= BITS_PER_WORD)
3990                               goto fail1;
3991
3992                             extra_cost
3993                               = (shift_cost[speed][compute_mode][post_shift - 1]
3994                                  + shift_cost[speed][compute_mode][1]
3995                                  + 2 * add_cost[speed][compute_mode]);
3996                             t1 = expand_mult_highpart (compute_mode, op0, ml,
3997                                                        NULL_RTX, 1,
3998                                                        max_cost - extra_cost);
3999                             if (t1 == 0)
4000                               goto fail1;
4001                             t2 = force_operand (gen_rtx_MINUS (compute_mode,
4002                                                                op0, t1),
4003                                                 NULL_RTX);
4004                             t3 = expand_shift (RSHIFT_EXPR, compute_mode,
4005                                                t2, 1, NULL_RTX, 1);
4006                             t4 = force_operand (gen_rtx_PLUS (compute_mode,
4007                                                               t1, t3),
4008                                                 NULL_RTX);
4009                             quotient = expand_shift
4010                               (RSHIFT_EXPR, compute_mode, t4,
4011                                post_shift - 1, tquotient, 1);
4012                           }
4013                         else
4014                           {
4015                             rtx t1, t2;
4016
4017                             if (pre_shift >= BITS_PER_WORD
4018                                 || post_shift >= BITS_PER_WORD)
4019                               goto fail1;
4020
4021                             t1 = expand_shift
4022                               (RSHIFT_EXPR, compute_mode, op0,
4023                                pre_shift, NULL_RTX, 1);
4024                             extra_cost
4025                               = (shift_cost[speed][compute_mode][pre_shift]
4026                                  + shift_cost[speed][compute_mode][post_shift]);
4027                             t2 = expand_mult_highpart (compute_mode, t1, ml,
4028                                                        NULL_RTX, 1,
4029                                                        max_cost - extra_cost);
4030                             if (t2 == 0)
4031                               goto fail1;
4032                             quotient = expand_shift
4033                               (RSHIFT_EXPR, compute_mode, t2,
4034                                post_shift, tquotient, 1);
4035                           }
4036                       }
4037                   }
4038                 else            /* Too wide mode to use tricky code */
4039                   break;
4040
4041                 insn = get_last_insn ();
4042                 if (insn != last
4043                     && (set = single_set (insn)) != 0
4044                     && SET_DEST (set) == quotient)
4045                   set_unique_reg_note (insn,
4046                                        REG_EQUAL,
4047                                        gen_rtx_UDIV (compute_mode, op0, op1));
4048               }
4049             else                /* TRUNC_DIV, signed */
4050               {
4051                 unsigned HOST_WIDE_INT ml;
4052                 int lgup, post_shift;
4053                 rtx mlr;
4054                 HOST_WIDE_INT d = INTVAL (op1);
4055                 unsigned HOST_WIDE_INT abs_d;
4056
4057                 /* Since d might be INT_MIN, we have to cast to
4058                    unsigned HOST_WIDE_INT before negating to avoid
4059                    undefined signed overflow.  */
4060                 abs_d = (d >= 0
4061                          ? (unsigned HOST_WIDE_INT) d
4062                          : - (unsigned HOST_WIDE_INT) d);
4063
4064                 /* n rem d = n rem -d */
4065                 if (rem_flag && d < 0)
4066                   {
4067                     d = abs_d;
4068                     op1 = gen_int_mode (abs_d, compute_mode);
4069                   }
4070
4071                 if (d == 1)
4072                   quotient = op0;
4073                 else if (d == -1)
4074                   quotient = expand_unop (compute_mode, neg_optab, op0,
4075                                           tquotient, 0);
4076                 else if (HOST_BITS_PER_WIDE_INT >= size
4077                          && abs_d == (unsigned HOST_WIDE_INT) 1 << (size - 1))
4078                   {
4079                     /* This case is not handled correctly below.  */
4080                     quotient = emit_store_flag (tquotient, EQ, op0, op1,
4081                                                 compute_mode, 1, 1);
4082                     if (quotient == 0)
4083                       goto fail1;
4084                   }
4085                 else if (EXACT_POWER_OF_2_OR_ZERO_P (d)
4086                          && (rem_flag ? smod_pow2_cheap[speed][compute_mode]
4087                                       : sdiv_pow2_cheap[speed][compute_mode])
4088                          /* We assume that cheap metric is true if the
4089                             optab has an expander for this mode.  */
4090                          && ((optab_handler ((rem_flag ? smod_optab
4091                                               : sdiv_optab),
4092                                              compute_mode)
4093                               != CODE_FOR_nothing)
4094                              || (optab_handler (sdivmod_optab,
4095                                                 compute_mode)
4096                                  != CODE_FOR_nothing)))
4097                   ;
4098                 else if (EXACT_POWER_OF_2_OR_ZERO_P (abs_d))
4099                   {
4100                     if (rem_flag)
4101                       {
4102                         remainder = expand_smod_pow2 (compute_mode, op0, d);
4103                         if (remainder)
4104                           return gen_lowpart (mode, remainder);
4105                       }
4106
4107                     if (sdiv_pow2_cheap[speed][compute_mode]
4108                         && ((optab_handler (sdiv_optab, compute_mode)
4109                              != CODE_FOR_nothing)
4110                             || (optab_handler (sdivmod_optab, compute_mode)
4111                                 != CODE_FOR_nothing)))
4112                       quotient = expand_divmod (0, TRUNC_DIV_EXPR,
4113                                                 compute_mode, op0,
4114                                                 gen_int_mode (abs_d,
4115                                                               compute_mode),
4116                                                 NULL_RTX, 0);
4117                     else
4118                       quotient = expand_sdiv_pow2 (compute_mode, op0, abs_d);
4119
4120                     /* We have computed OP0 / abs(OP1).  If OP1 is negative,
4121                        negate the quotient.  */
4122                     if (d < 0)
4123                       {
4124                         insn = get_last_insn ();
4125                         if (insn != last
4126                             && (set = single_set (insn)) != 0
4127                             && SET_DEST (set) == quotient
4128                             && abs_d < ((unsigned HOST_WIDE_INT) 1
4129                                         << (HOST_BITS_PER_WIDE_INT - 1)))
4130                           set_unique_reg_note (insn,
4131                                                REG_EQUAL,
4132                                                gen_rtx_DIV (compute_mode,
4133                                                             op0,
4134                                                             GEN_INT
4135                                                             (trunc_int_for_mode
4136                                                              (abs_d,
4137                                                               compute_mode))));
4138
4139                         quotient = expand_unop (compute_mode, neg_optab,
4140                                                 quotient, quotient, 0);
4141                       }
4142                   }
4143                 else if (size <= HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
4144                   {
4145                     choose_multiplier (abs_d, size, size - 1,
4146                                        &mlr, &post_shift, &lgup);
4147                     ml = (unsigned HOST_WIDE_INT) INTVAL (mlr);
4148                     if (ml < (unsigned HOST_WIDE_INT) 1 << (size - 1))
4149                       {
4150                         rtx t1, t2, t3;
4151
4152                         if (post_shift >= BITS_PER_WORD
4153                             || size - 1 >= BITS_PER_WORD)
4154                           goto fail1;
4155
4156                         extra_cost = (shift_cost[speed][compute_mode][post_shift]
4157                                       + shift_cost[speed][compute_mode][size - 1]
4158                                       + add_cost[speed][compute_mode]);
4159                         t1 = expand_mult_highpart (compute_mode, op0, mlr,
4160                                                    NULL_RTX, 0,
4161                                                    max_cost - extra_cost);
4162                         if (t1 == 0)
4163                           goto fail1;
4164                         t2 = expand_shift
4165                           (RSHIFT_EXPR, compute_mode, t1,
4166                            post_shift, NULL_RTX, 0);
4167                         t3 = expand_shift
4168                           (RSHIFT_EXPR, compute_mode, op0,
4169                            size - 1, NULL_RTX, 0);
4170                         if (d < 0)
4171                           quotient
4172                             = force_operand (gen_rtx_MINUS (compute_mode,
4173                                                             t3, t2),
4174                                              tquotient);
4175                         else
4176                           quotient
4177                             = force_operand (gen_rtx_MINUS (compute_mode,
4178                                                             t2, t3),
4179                                              tquotient);
4180                       }
4181                     else
4182                       {
4183                         rtx t1, t2, t3, t4;
4184
4185                         if (post_shift >= BITS_PER_WORD
4186                             || size - 1 >= BITS_PER_WORD)
4187                           goto fail1;
4188
4189                         ml |= (~(unsigned HOST_WIDE_INT) 0) << (size - 1);
4190                         mlr = gen_int_mode (ml, compute_mode);
4191                         extra_cost = (shift_cost[speed][compute_mode][post_shift]
4192                                       + shift_cost[speed][compute_mode][size - 1]
4193                                       + 2 * add_cost[speed][compute_mode]);
4194                         t1 = expand_mult_highpart (compute_mode, op0, mlr,
4195                                                    NULL_RTX, 0,
4196                                                    max_cost - extra_cost);
4197                         if (t1 == 0)
4198                           goto fail1;
4199                         t2 = force_operand (gen_rtx_PLUS (compute_mode,
4200                                                           t1, op0),
4201                                             NULL_RTX);
4202                         t3 = expand_shift
4203                           (RSHIFT_EXPR, compute_mode, t2,
4204                            post_shift, NULL_RTX, 0);
4205                         t4 = expand_shift
4206                           (RSHIFT_EXPR, compute_mode, op0,
4207                            size - 1, NULL_RTX, 0);
4208                         if (d < 0)
4209                           quotient
4210                             = force_operand (gen_rtx_MINUS (compute_mode,
4211                                                             t4, t3),
4212                                              tquotient);
4213                         else
4214                           quotient
4215                             = force_operand (gen_rtx_MINUS (compute_mode,
4216                                                             t3, t4),
4217                                              tquotient);
4218                       }
4219                   }
4220                 else            /* Too wide mode to use tricky code */
4221                   break;
4222
4223                 insn = get_last_insn ();
4224                 if (insn != last
4225                     && (set = single_set (insn)) != 0
4226                     && SET_DEST (set) == quotient)
4227                   set_unique_reg_note (insn,
4228                                        REG_EQUAL,
4229                                        gen_rtx_DIV (compute_mode, op0, op1));
4230               }
4231             break;
4232           }
4233       fail1:
4234         delete_insns_since (last);
4235         break;
4236
4237       case FLOOR_DIV_EXPR:
4238       case FLOOR_MOD_EXPR:
4239       /* We will come here only for signed operations.  */
4240         if (op1_is_constant && HOST_BITS_PER_WIDE_INT >= size)
4241           {
4242             unsigned HOST_WIDE_INT mh;
4243             int pre_shift, lgup, post_shift;
4244             HOST_WIDE_INT d = INTVAL (op1);
4245             rtx ml;
4246
4247             if (d > 0)
4248               {
4249                 /* We could just as easily deal with negative constants here,
4250                    but it does not seem worth the trouble for GCC 2.6.  */
4251                 if (EXACT_POWER_OF_2_OR_ZERO_P (d))
4252                   {
4253                     pre_shift = floor_log2 (d);
4254                     if (rem_flag)
4255                       {
4256                         remainder = expand_binop (compute_mode, and_optab, op0,
4257                                                   GEN_INT (((HOST_WIDE_INT) 1 << pre_shift) - 1),
4258                                                   remainder, 0, OPTAB_LIB_WIDEN);
4259                         if (remainder)
4260                           return gen_lowpart (mode, remainder);
4261                       }
4262                     quotient = expand_shift
4263                       (RSHIFT_EXPR, compute_mode, op0,
4264                        pre_shift, tquotient, 0);
4265                   }
4266                 else
4267                   {
4268                     rtx t1, t2, t3, t4;
4269
4270                     mh = choose_multiplier (d, size, size - 1,
4271                                             &ml, &post_shift, &lgup);
4272                     gcc_assert (!mh);
4273
4274                     if (post_shift < BITS_PER_WORD
4275                         && size - 1 < BITS_PER_WORD)
4276                       {
4277                         t1 = expand_shift
4278                           (RSHIFT_EXPR, compute_mode, op0,
4279                            size - 1, NULL_RTX, 0);
4280                         t2 = expand_binop (compute_mode, xor_optab, op0, t1,
4281                                            NULL_RTX, 0, OPTAB_WIDEN);
4282                         extra_cost = (shift_cost[speed][compute_mode][post_shift]
4283                                       + shift_cost[speed][compute_mode][size - 1]
4284                                       + 2 * add_cost[speed][compute_mode]);
4285                         t3 = expand_mult_highpart (compute_mode, t2, ml,
4286                                                    NULL_RTX, 1,
4287                                                    max_cost - extra_cost);
4288                         if (t3 != 0)
4289                           {
4290                             t4 = expand_shift
4291                               (RSHIFT_EXPR, compute_mode, t3,
4292                                post_shift, NULL_RTX, 1);
4293                             quotient = expand_binop (compute_mode, xor_optab,
4294                                                      t4, t1, tquotient, 0,
4295                                                      OPTAB_WIDEN);
4296                           }
4297                       }
4298                   }
4299               }
4300             else
4301               {
4302                 rtx nsign, t1, t2, t3, t4;
4303                 t1 = force_operand (gen_rtx_PLUS (compute_mode,
4304                                                   op0, constm1_rtx), NULL_RTX);
4305                 t2 = expand_binop (compute_mode, ior_optab, op0, t1, NULL_RTX,
4306                                    0, OPTAB_WIDEN);
4307                 nsign = expand_shift
4308                   (RSHIFT_EXPR, compute_mode, t2,
4309                    size - 1, NULL_RTX, 0);
4310                 t3 = force_operand (gen_rtx_MINUS (compute_mode, t1, nsign),
4311                                     NULL_RTX);
4312                 t4 = expand_divmod (0, TRUNC_DIV_EXPR, compute_mode, t3, op1,
4313                                     NULL_RTX, 0);
4314                 if (t4)
4315                   {
4316                     rtx t5;
4317                     t5 = expand_unop (compute_mode, one_cmpl_optab, nsign,
4318                                       NULL_RTX, 0);
4319                     quotient = force_operand (gen_rtx_PLUS (compute_mode,
4320                                                             t4, t5),
4321                                               tquotient);
4322                   }
4323               }
4324           }
4325
4326         if (quotient != 0)
4327           break;
4328         delete_insns_since (last);
4329
4330         /* Try using an instruction that produces both the quotient and
4331            remainder, using truncation.  We can easily compensate the quotient
4332            or remainder to get floor rounding, once we have the remainder.
4333            Notice that we compute also the final remainder value here,
4334            and return the result right away.  */
4335         if (target == 0 || GET_MODE (target) != compute_mode)
4336           target = gen_reg_rtx (compute_mode);
4337
4338         if (rem_flag)
4339           {
4340             remainder
4341               = REG_P (target) ? target : gen_reg_rtx (compute_mode);
4342             quotient = gen_reg_rtx (compute_mode);
4343           }
4344         else
4345           {
4346             quotient
4347               = REG_P (target) ? target : gen_reg_rtx (compute_mode);
4348             remainder = gen_reg_rtx (compute_mode);
4349           }
4350
4351         if (expand_twoval_binop (sdivmod_optab, op0, op1,
4352                                  quotient, remainder, 0))
4353           {
4354             /* This could be computed with a branch-less sequence.
4355                Save that for later.  */
4356             rtx tem;
4357             rtx label = gen_label_rtx ();
4358             do_cmp_and_jump (remainder, const0_rtx, EQ, compute_mode, label);
4359             tem = expand_binop (compute_mode, xor_optab, op0, op1,
4360                                 NULL_RTX, 0, OPTAB_WIDEN);
4361             do_cmp_and_jump (tem, const0_rtx, GE, compute_mode, label);
4362             expand_dec (quotient, const1_rtx);
4363             expand_inc (remainder, op1);
4364             emit_label (label);
4365             return gen_lowpart (mode, rem_flag ? remainder : quotient);
4366           }
4367
4368         /* No luck with division elimination or divmod.  Have to do it
4369            by conditionally adjusting op0 *and* the result.  */
4370         {
4371           rtx label1, label2, label3, label4, label5;
4372           rtx adjusted_op0;
4373           rtx tem;
4374
4375           quotient = gen_reg_rtx (compute_mode);
4376           adjusted_op0 = copy_to_mode_reg (compute_mode, op0);
4377           label1 = gen_label_rtx ();
4378           label2 = gen_label_rtx ();
4379           label3 = gen_label_rtx ();
4380           label4 = gen_label_rtx ();
4381           label5 = gen_label_rtx ();
4382           do_cmp_and_jump (op1, const0_rtx, LT, compute_mode, label2);
4383           do_cmp_and_jump (adjusted_op0, const0_rtx, LT, compute_mode, label1);
4384           tem = expand_binop (compute_mode, sdiv_optab, adjusted_op0, op1,
4385                               quotient, 0, OPTAB_LIB_WIDEN);
4386           if (tem != quotient)
4387             emit_move_insn (quotient, tem);
4388           emit_jump_insn (gen_jump (label5));
4389           emit_barrier ();
4390           emit_label (label1);
4391           expand_inc (adjusted_op0, const1_rtx);
4392           emit_jump_insn (gen_jump (label4));
4393           emit_barrier ();
4394           emit_label (label2);
4395           do_cmp_and_jump (adjusted_op0, const0_rtx, GT, compute_mode, label3);
4396           tem = expand_binop (compute_mode, sdiv_optab, adjusted_op0, op1,
4397                               quotient, 0, OPTAB_LIB_WIDEN);
4398           if (tem != quotient)
4399             emit_move_insn (quotient, tem);
4400           emit_jump_insn (gen_jump (label5));
4401           emit_barrier ();
4402           emit_label (label3);
4403           expand_dec (adjusted_op0, const1_rtx);
4404           emit_label (label4);
4405           tem = expand_binop (compute_mode, sdiv_optab, adjusted_op0, op1,
4406                               quotient, 0, OPTAB_LIB_WIDEN);
4407           if (tem != quotient)
4408             emit_move_insn (quotient, tem);
4409           expand_dec (quotient, const1_rtx);
4410           emit_label (label5);
4411         }
4412         break;
4413
4414       case CEIL_DIV_EXPR:
4415       case CEIL_MOD_EXPR:
4416         if (unsignedp)
4417           {
4418             if (op1_is_constant && EXACT_POWER_OF_2_OR_ZERO_P (INTVAL (op1)))
4419               {
4420                 rtx t1, t2, t3;
4421                 unsigned HOST_WIDE_INT d = INTVAL (op1);
4422                 t1 = expand_shift (RSHIFT_EXPR, compute_mode, op0,
4423                                    floor_log2 (d), tquotient, 1);
4424                 t2 = expand_binop (compute_mode, and_optab, op0,
4425                                    GEN_INT (d - 1),
4426                                    NULL_RTX, 1, OPTAB_LIB_WIDEN);
4427                 t3 = gen_reg_rtx (compute_mode);
4428                 t3 = emit_store_flag (t3, NE, t2, const0_rtx,
4429                                       compute_mode, 1, 1);
4430                 if (t3 == 0)
4431                   {
4432                     rtx lab;
4433                     lab = gen_label_rtx ();
4434                     do_cmp_and_jump (t2, const0_rtx, EQ, compute_mode, lab);
4435                     expand_inc (t1, const1_rtx);
4436                     emit_label (lab);
4437                     quotient = t1;
4438                   }
4439                 else
4440                   quotient = force_operand (gen_rtx_PLUS (compute_mode,
4441                                                           t1, t3),
4442                                             tquotient);
4443                 break;
4444               }
4445
4446             /* Try using an instruction that produces both the quotient and
4447                remainder, using truncation.  We can easily compensate the
4448                quotient or remainder to get ceiling rounding, once we have the
4449                remainder.  Notice that we compute also the final remainder
4450                value here, and return the result right away.  */
4451             if (target == 0 || GET_MODE (target) != compute_mode)
4452               target = gen_reg_rtx (compute_mode);
4453
4454             if (rem_flag)
4455               {
4456                 remainder = (REG_P (target)
4457                              ? target : gen_reg_rtx (compute_mode));
4458                 quotient = gen_reg_rtx (compute_mode);
4459               }
4460             else
4461               {
4462                 quotient = (REG_P (target)
4463                             ? target : gen_reg_rtx (compute_mode));
4464                 remainder = gen_reg_rtx (compute_mode);
4465               }
4466
4467             if (expand_twoval_binop (udivmod_optab, op0, op1, quotient,
4468                                      remainder, 1))
4469               {
4470                 /* This could be computed with a branch-less sequence.
4471                    Save that for later.  */
4472                 rtx label = gen_label_rtx ();
4473                 do_cmp_and_jump (remainder, const0_rtx, EQ,
4474                                  compute_mode, label);
4475                 expand_inc (quotient, const1_rtx);
4476                 expand_dec (remainder, op1);
4477                 emit_label (label);
4478                 return gen_lowpart (mode, rem_flag ? remainder : quotient);
4479               }
4480
4481             /* No luck with division elimination or divmod.  Have to do it
4482                by conditionally adjusting op0 *and* the result.  */
4483             {
4484               rtx label1, label2;
4485               rtx adjusted_op0, tem;
4486
4487               quotient = gen_reg_rtx (compute_mode);
4488               adjusted_op0 = copy_to_mode_reg (compute_mode, op0);
4489               label1 = gen_label_rtx ();
4490               label2 = gen_label_rtx ();
4491               do_cmp_and_jump (adjusted_op0, const0_rtx, NE,
4492                                compute_mode, label1);
4493               emit_move_insn  (quotient, const0_rtx);
4494               emit_jump_insn (gen_jump (label2));
4495               emit_barrier ();
4496               emit_label (label1);
4497               expand_dec (adjusted_op0, const1_rtx);
4498               tem = expand_binop (compute_mode, udiv_optab, adjusted_op0, op1,
4499                                   quotient, 1, OPTAB_LIB_WIDEN);
4500               if (tem != quotient)
4501                 emit_move_insn (quotient, tem);
4502               expand_inc (quotient, const1_rtx);
4503               emit_label (label2);
4504             }
4505           }
4506         else /* signed */
4507           {
4508             if (op1_is_constant && EXACT_POWER_OF_2_OR_ZERO_P (INTVAL (op1))
4509                 && INTVAL (op1) >= 0)
4510               {
4511                 /* This is extremely similar to the code for the unsigned case
4512                    above.  For 2.7 we should merge these variants, but for
4513                    2.6.1 I don't want to touch the code for unsigned since that
4514                    get used in C.  The signed case will only be used by other
4515                    languages (Ada).  */
4516
4517                 rtx t1, t2, t3;
4518                 unsigned HOST_WIDE_INT d = INTVAL (op1);
4519                 t1 = expand_shift (RSHIFT_EXPR, compute_mode, op0,
4520                                    floor_log2 (d), tquotient, 0);
4521                 t2 = expand_binop (compute_mode, and_optab, op0,
4522                                    GEN_INT (d - 1),
4523                                    NULL_RTX, 1, OPTAB_LIB_WIDEN);
4524                 t3 = gen_reg_rtx (compute_mode);
4525                 t3 = emit_store_flag (t3, NE, t2, const0_rtx,
4526                                       compute_mode, 1, 1);
4527                 if (t3 == 0)
4528                   {
4529                     rtx lab;
4530                     lab = gen_label_rtx ();
4531                     do_cmp_and_jump (t2, const0_rtx, EQ, compute_mode, lab);
4532                     expand_inc (t1, const1_rtx);
4533                     emit_label (lab);
4534                     quotient = t1;
4535                   }
4536                 else
4537                   quotient = force_operand (gen_rtx_PLUS (compute_mode,
4538                                                           t1, t3),
4539                                             tquotient);
4540                 break;
4541               }
4542
4543             /* Try using an instruction that produces both the quotient and
4544                remainder, using truncation.  We can easily compensate the
4545                quotient or remainder to get ceiling rounding, once we have the
4546                remainder.  Notice that we compute also the final remainder
4547                value here, and return the result right away.  */
4548             if (target == 0 || GET_MODE (target) != compute_mode)
4549               target = gen_reg_rtx (compute_mode);
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 (sdivmod_optab, op0, op1, quotient,
4564                                      remainder, 0))
4565               {
4566                 /* This could be computed with a branch-less sequence.
4567                    Save that for later.  */
4568                 rtx tem;
4569                 rtx label = gen_label_rtx ();
4570                 do_cmp_and_jump (remainder, const0_rtx, EQ,
4571                                  compute_mode, label);
4572                 tem = expand_binop (compute_mode, xor_optab, op0, op1,
4573                                     NULL_RTX, 0, OPTAB_WIDEN);
4574                 do_cmp_and_jump (tem, const0_rtx, LT, compute_mode, label);
4575                 expand_inc (quotient, const1_rtx);
4576                 expand_dec (remainder, op1);
4577                 emit_label (label);
4578                 return gen_lowpart (mode, rem_flag ? remainder : quotient);
4579               }
4580
4581             /* No luck with division elimination or divmod.  Have to do it
4582                by conditionally adjusting op0 *and* the result.  */
4583             {
4584               rtx label1, label2, label3, label4, label5;
4585               rtx adjusted_op0;
4586               rtx tem;
4587
4588               quotient = gen_reg_rtx (compute_mode);
4589               adjusted_op0 = copy_to_mode_reg (compute_mode, op0);
4590               label1 = gen_label_rtx ();
4591               label2 = gen_label_rtx ();
4592               label3 = gen_label_rtx ();
4593               label4 = gen_label_rtx ();
4594               label5 = gen_label_rtx ();
4595               do_cmp_and_jump (op1, const0_rtx, LT, compute_mode, label2);
4596               do_cmp_and_jump (adjusted_op0, const0_rtx, GT,
4597                                compute_mode, label1);
4598               tem = expand_binop (compute_mode, sdiv_optab, adjusted_op0, op1,
4599                                   quotient, 0, OPTAB_LIB_WIDEN);
4600               if (tem != quotient)
4601                 emit_move_insn (quotient, tem);
4602               emit_jump_insn (gen_jump (label5));
4603               emit_barrier ();
4604               emit_label (label1);
4605               expand_dec (adjusted_op0, const1_rtx);
4606               emit_jump_insn (gen_jump (label4));
4607               emit_barrier ();
4608               emit_label (label2);
4609               do_cmp_and_jump (adjusted_op0, const0_rtx, LT,
4610                                compute_mode, label3);
4611               tem = expand_binop (compute_mode, sdiv_optab, adjusted_op0, op1,
4612                                   quotient, 0, OPTAB_LIB_WIDEN);
4613               if (tem != quotient)
4614                 emit_move_insn (quotient, tem);
4615               emit_jump_insn (gen_jump (label5));
4616               emit_barrier ();
4617               emit_label (label3);
4618               expand_inc (adjusted_op0, const1_rtx);
4619               emit_label (label4);
4620               tem = expand_binop (compute_mode, sdiv_optab, adjusted_op0, op1,
4621                                   quotient, 0, OPTAB_LIB_WIDEN);
4622               if (tem != quotient)
4623                 emit_move_insn (quotient, tem);
4624               expand_inc (quotient, const1_rtx);
4625               emit_label (label5);
4626             }
4627           }
4628         break;
4629
4630       case EXACT_DIV_EXPR:
4631         if (op1_is_constant && HOST_BITS_PER_WIDE_INT >= size)
4632           {
4633             HOST_WIDE_INT d = INTVAL (op1);
4634             unsigned HOST_WIDE_INT ml;
4635             int pre_shift;
4636             rtx t1;
4637
4638             pre_shift = floor_log2 (d & -d);
4639             ml = invert_mod2n (d >> pre_shift, size);
4640             t1 = expand_shift (RSHIFT_EXPR, compute_mode, op0,
4641                                pre_shift, NULL_RTX, unsignedp);
4642             quotient = expand_mult (compute_mode, t1,
4643                                     gen_int_mode (ml, compute_mode),
4644                                     NULL_RTX, 1);
4645
4646             insn = get_last_insn ();
4647             set_unique_reg_note (insn,
4648                                  REG_EQUAL,
4649                                  gen_rtx_fmt_ee (unsignedp ? UDIV : DIV,
4650                                                  compute_mode,
4651                                                  op0, op1));
4652           }
4653         break;
4654
4655       case ROUND_DIV_EXPR:
4656       case ROUND_MOD_EXPR:
4657         if (unsignedp)
4658           {
4659             rtx tem;
4660             rtx label;
4661             label = gen_label_rtx ();
4662             quotient = gen_reg_rtx (compute_mode);
4663             remainder = gen_reg_rtx (compute_mode);
4664             if (expand_twoval_binop (udivmod_optab, op0, op1, quotient, remainder, 1) == 0)
4665               {
4666                 rtx tem;
4667                 quotient = expand_binop (compute_mode, udiv_optab, op0, op1,
4668                                          quotient, 1, OPTAB_LIB_WIDEN);
4669                 tem = expand_mult (compute_mode, quotient, op1, NULL_RTX, 1);
4670                 remainder = expand_binop (compute_mode, sub_optab, op0, tem,
4671                                           remainder, 1, OPTAB_LIB_WIDEN);
4672               }
4673             tem = plus_constant (op1, -1);
4674             tem = expand_shift (RSHIFT_EXPR, compute_mode, tem, 1, NULL_RTX, 1);
4675             do_cmp_and_jump (remainder, tem, LEU, compute_mode, label);
4676             expand_inc (quotient, const1_rtx);
4677             expand_dec (remainder, op1);
4678             emit_label (label);
4679           }
4680         else
4681           {
4682             rtx abs_rem, abs_op1, tem, mask;
4683             rtx label;
4684             label = gen_label_rtx ();
4685             quotient = gen_reg_rtx (compute_mode);
4686             remainder = gen_reg_rtx (compute_mode);
4687             if (expand_twoval_binop (sdivmod_optab, op0, op1, quotient, remainder, 0) == 0)
4688               {
4689                 rtx tem;
4690                 quotient = expand_binop (compute_mode, sdiv_optab, op0, op1,
4691                                          quotient, 0, OPTAB_LIB_WIDEN);
4692                 tem = expand_mult (compute_mode, quotient, op1, NULL_RTX, 0);
4693                 remainder = expand_binop (compute_mode, sub_optab, op0, tem,
4694                                           remainder, 0, OPTAB_LIB_WIDEN);
4695               }
4696             abs_rem = expand_abs (compute_mode, remainder, NULL_RTX, 1, 0);
4697             abs_op1 = expand_abs (compute_mode, op1, NULL_RTX, 1, 0);
4698             tem = expand_shift (LSHIFT_EXPR, compute_mode, abs_rem,
4699                                 1, NULL_RTX, 1);
4700             do_cmp_and_jump (tem, abs_op1, LTU, compute_mode, label);
4701             tem = expand_binop (compute_mode, xor_optab, op0, op1,
4702                                 NULL_RTX, 0, OPTAB_WIDEN);
4703             mask = expand_shift (RSHIFT_EXPR, compute_mode, tem,
4704                                  size - 1, NULL_RTX, 0);
4705             tem = expand_binop (compute_mode, xor_optab, mask, const1_rtx,
4706                                 NULL_RTX, 0, OPTAB_WIDEN);
4707             tem = expand_binop (compute_mode, sub_optab, tem, mask,
4708                                 NULL_RTX, 0, OPTAB_WIDEN);
4709             expand_inc (quotient, tem);
4710             tem = expand_binop (compute_mode, xor_optab, mask, op1,
4711                                 NULL_RTX, 0, OPTAB_WIDEN);
4712             tem = expand_binop (compute_mode, sub_optab, tem, mask,
4713                                 NULL_RTX, 0, OPTAB_WIDEN);
4714             expand_dec (remainder, tem);
4715             emit_label (label);
4716           }
4717         return gen_lowpart (mode, rem_flag ? remainder : quotient);
4718
4719       default:
4720         gcc_unreachable ();
4721       }
4722
4723   if (quotient == 0)
4724     {
4725       if (target && GET_MODE (target) != compute_mode)
4726         target = 0;
4727
4728       if (rem_flag)
4729         {
4730           /* Try to produce the remainder without producing the quotient.
4731              If we seem to have a divmod pattern that does not require widening,
4732              don't try widening here.  We should really have a WIDEN argument
4733              to expand_twoval_binop, since what we'd really like to do here is
4734              1) try a mod insn in compute_mode
4735              2) try a divmod insn in compute_mode
4736              3) try a div insn in compute_mode and multiply-subtract to get
4737                 remainder
4738              4) try the same things with widening allowed.  */
4739           remainder
4740             = sign_expand_binop (compute_mode, umod_optab, smod_optab,
4741                                  op0, op1, target,
4742                                  unsignedp,
4743                                  ((optab_handler (optab2, compute_mode)
4744                                    != CODE_FOR_nothing)
4745                                   ? OPTAB_DIRECT : OPTAB_WIDEN));
4746           if (remainder == 0)
4747             {
4748               /* No luck there.  Can we do remainder and divide at once
4749                  without a library call?  */
4750               remainder = gen_reg_rtx (compute_mode);
4751               if (! expand_twoval_binop ((unsignedp
4752                                           ? udivmod_optab
4753                                           : sdivmod_optab),
4754                                          op0, op1,
4755                                          NULL_RTX, remainder, unsignedp))
4756                 remainder = 0;
4757             }
4758
4759           if (remainder)
4760             return gen_lowpart (mode, remainder);
4761         }
4762
4763       /* Produce the quotient.  Try a quotient insn, but not a library call.
4764          If we have a divmod in this mode, use it in preference to widening
4765          the div (for this test we assume it will not fail). Note that optab2
4766          is set to the one of the two optabs that the call below will use.  */
4767       quotient
4768         = sign_expand_binop (compute_mode, udiv_optab, sdiv_optab,
4769                              op0, op1, rem_flag ? NULL_RTX : target,
4770                              unsignedp,
4771                              ((optab_handler (optab2, compute_mode)
4772                                != CODE_FOR_nothing)
4773                               ? OPTAB_DIRECT : OPTAB_WIDEN));
4774
4775       if (quotient == 0)
4776         {
4777           /* No luck there.  Try a quotient-and-remainder insn,
4778              keeping the quotient alone.  */
4779           quotient = gen_reg_rtx (compute_mode);
4780           if (! expand_twoval_binop (unsignedp ? udivmod_optab : sdivmod_optab,
4781                                      op0, op1,
4782                                      quotient, NULL_RTX, unsignedp))
4783             {
4784               quotient = 0;
4785               if (! rem_flag)
4786                 /* Still no luck.  If we are not computing the remainder,
4787                    use a library call for the quotient.  */
4788                 quotient = sign_expand_binop (compute_mode,
4789                                               udiv_optab, sdiv_optab,
4790                                               op0, op1, target,
4791                                               unsignedp, OPTAB_LIB_WIDEN);
4792             }
4793         }
4794     }
4795
4796   if (rem_flag)
4797     {
4798       if (target && GET_MODE (target) != compute_mode)
4799         target = 0;
4800
4801       if (quotient == 0)
4802         {
4803           /* No divide instruction either.  Use library for remainder.  */
4804           remainder = sign_expand_binop (compute_mode, umod_optab, smod_optab,
4805                                          op0, op1, target,
4806                                          unsignedp, OPTAB_LIB_WIDEN);
4807           /* No remainder function.  Try a quotient-and-remainder
4808              function, keeping the remainder.  */
4809           if (!remainder)
4810             {
4811               remainder = gen_reg_rtx (compute_mode);
4812               if (!expand_twoval_binop_libfunc
4813                   (unsignedp ? udivmod_optab : sdivmod_optab,
4814                    op0, op1,
4815                    NULL_RTX, remainder,
4816                    unsignedp ? UMOD : MOD))
4817                 remainder = NULL_RTX;
4818             }
4819         }
4820       else
4821         {
4822           /* We divided.  Now finish doing X - Y * (X / Y).  */
4823           remainder = expand_mult (compute_mode, quotient, op1,
4824                                    NULL_RTX, unsignedp);
4825           remainder = expand_binop (compute_mode, sub_optab, op0,
4826                                     remainder, target, unsignedp,
4827                                     OPTAB_LIB_WIDEN);
4828         }
4829     }
4830
4831   return gen_lowpart (mode, rem_flag ? remainder : quotient);
4832 }
4833 \f
4834 /* Return a tree node with data type TYPE, describing the value of X.
4835    Usually this is an VAR_DECL, if there is no obvious better choice.
4836    X may be an expression, however we only support those expressions
4837    generated by loop.c.  */
4838
4839 tree
4840 make_tree (tree type, rtx x)
4841 {
4842   tree t;
4843
4844   switch (GET_CODE (x))
4845     {
4846     case CONST_INT:
4847       {
4848         HOST_WIDE_INT hi = 0;
4849
4850         if (INTVAL (x) < 0
4851             && !(TYPE_UNSIGNED (type)
4852                  && (GET_MODE_BITSIZE (TYPE_MODE (type))
4853                      < HOST_BITS_PER_WIDE_INT)))
4854           hi = -1;
4855
4856         t = build_int_cst_wide (type, INTVAL (x), hi);
4857
4858         return t;
4859       }
4860
4861     case CONST_DOUBLE:
4862       if (GET_MODE (x) == VOIDmode)
4863         t = build_int_cst_wide (type,
4864                                 CONST_DOUBLE_LOW (x), CONST_DOUBLE_HIGH (x));
4865       else
4866         {
4867           REAL_VALUE_TYPE d;
4868
4869           REAL_VALUE_FROM_CONST_DOUBLE (d, x);
4870           t = build_real (type, d);
4871         }
4872
4873       return t;
4874
4875     case CONST_VECTOR:
4876       {
4877         int units = CONST_VECTOR_NUNITS (x);
4878         tree itype = TREE_TYPE (type);
4879         tree t = NULL_TREE;
4880         int i;
4881
4882
4883         /* Build a tree with vector elements.  */
4884         for (i = units - 1; i >= 0; --i)
4885           {
4886             rtx elt = CONST_VECTOR_ELT (x, i);
4887             t = tree_cons (NULL_TREE, make_tree (itype, elt), t);
4888           }
4889
4890         return build_vector (type, t);
4891       }
4892
4893     case PLUS:
4894       return fold_build2 (PLUS_EXPR, type, make_tree (type, XEXP (x, 0)),
4895                           make_tree (type, XEXP (x, 1)));
4896
4897     case MINUS:
4898       return fold_build2 (MINUS_EXPR, type, make_tree (type, XEXP (x, 0)),
4899                           make_tree (type, XEXP (x, 1)));
4900
4901     case NEG:
4902       return fold_build1 (NEGATE_EXPR, type, make_tree (type, XEXP (x, 0)));
4903
4904     case MULT:
4905       return fold_build2 (MULT_EXPR, type, make_tree (type, XEXP (x, 0)),
4906                           make_tree (type, XEXP (x, 1)));
4907
4908     case ASHIFT:
4909       return fold_build2 (LSHIFT_EXPR, type, make_tree (type, XEXP (x, 0)),
4910                           make_tree (type, XEXP (x, 1)));
4911
4912     case LSHIFTRT:
4913       t = unsigned_type_for (type);
4914       return fold_convert (type, build2 (RSHIFT_EXPR, t,
4915                                          make_tree (t, XEXP (x, 0)),
4916                                          make_tree (type, XEXP (x, 1))));
4917
4918     case ASHIFTRT:
4919       t = signed_type_for (type);
4920       return fold_convert (type, build2 (RSHIFT_EXPR, t,
4921                                          make_tree (t, XEXP (x, 0)),
4922                                          make_tree (type, XEXP (x, 1))));
4923
4924     case DIV:
4925       if (TREE_CODE (type) != REAL_TYPE)
4926         t = signed_type_for (type);
4927       else
4928         t = type;
4929
4930       return fold_convert (type, build2 (TRUNC_DIV_EXPR, t,
4931                                          make_tree (t, XEXP (x, 0)),
4932                                          make_tree (t, XEXP (x, 1))));
4933     case UDIV:
4934       t = unsigned_type_for (type);
4935       return fold_convert (type, build2 (TRUNC_DIV_EXPR, t,
4936                                          make_tree (t, XEXP (x, 0)),
4937                                          make_tree (t, XEXP (x, 1))));
4938
4939     case SIGN_EXTEND:
4940     case ZERO_EXTEND:
4941       t = lang_hooks.types.type_for_mode (GET_MODE (XEXP (x, 0)),
4942                                           GET_CODE (x) == ZERO_EXTEND);
4943       return fold_convert (type, make_tree (t, XEXP (x, 0)));
4944
4945     case CONST:
4946       return make_tree (type, XEXP (x, 0));
4947
4948     case SYMBOL_REF:
4949       t = SYMBOL_REF_DECL (x);
4950       if (t)
4951         return fold_convert (type, build_fold_addr_expr (t));
4952       /* else fall through.  */
4953
4954     default:
4955       t = build_decl (RTL_LOCATION (x), VAR_DECL, NULL_TREE, type);
4956
4957       /* If TYPE is a POINTER_TYPE, we might need to convert X from
4958          address mode to pointer mode.  */
4959       if (POINTER_TYPE_P (type))
4960         x = convert_memory_address_addr_space
4961               (TYPE_MODE (type), x, TYPE_ADDR_SPACE (TREE_TYPE (type)));
4962
4963       /* Note that we do *not* use SET_DECL_RTL here, because we do not
4964          want set_decl_rtl to go adjusting REG_ATTRS for this temporary.  */
4965       t->decl_with_rtl.rtl = x;
4966
4967       return t;
4968     }
4969 }
4970 \f
4971 /* Compute the logical-and of OP0 and OP1, storing it in TARGET
4972    and returning TARGET.
4973
4974    If TARGET is 0, a pseudo-register or constant is returned.  */
4975
4976 rtx
4977 expand_and (enum machine_mode mode, rtx op0, rtx op1, rtx target)
4978 {
4979   rtx tem = 0;
4980
4981   if (GET_MODE (op0) == VOIDmode && GET_MODE (op1) == VOIDmode)
4982     tem = simplify_binary_operation (AND, mode, op0, op1);
4983   if (tem == 0)
4984     tem = expand_binop (mode, and_optab, op0, op1, target, 0, OPTAB_LIB_WIDEN);
4985
4986   if (target == 0)
4987     target = tem;
4988   else if (tem != target)
4989     emit_move_insn (target, tem);
4990   return target;
4991 }
4992
4993 /* Helper function for emit_store_flag.  */
4994 static rtx
4995 emit_cstore (rtx target, enum insn_code icode, enum rtx_code code,
4996              enum machine_mode mode, enum machine_mode compare_mode,
4997              int unsignedp, rtx x, rtx y, int normalizep,
4998              enum machine_mode target_mode)
4999 {
5000   struct expand_operand ops[4];
5001   rtx op0, last, comparison, subtarget;
5002   enum machine_mode result_mode = insn_data[(int) icode].operand[0].mode;
5003
5004   last = get_last_insn ();
5005   x = prepare_operand (icode, x, 2, mode, compare_mode, unsignedp);
5006   y = prepare_operand (icode, y, 3, mode, compare_mode, unsignedp);
5007   if (!x || !y)
5008     {
5009       delete_insns_since (last);
5010       return NULL_RTX;
5011     }
5012
5013   if (target_mode == VOIDmode)
5014     target_mode = result_mode;
5015   if (!target)
5016     target = gen_reg_rtx (target_mode);
5017
5018   comparison = gen_rtx_fmt_ee (code, result_mode, x, y);
5019
5020   create_output_operand (&ops[0], optimize ? NULL_RTX : target, result_mode);
5021   create_fixed_operand (&ops[1], comparison);
5022   create_fixed_operand (&ops[2], x);
5023   create_fixed_operand (&ops[3], y);
5024   if (!maybe_expand_insn (icode, 4, ops))
5025     {
5026       delete_insns_since (last);
5027       return NULL_RTX;
5028     }
5029   subtarget = ops[0].value;
5030
5031   /* If we are converting to a wider mode, first convert to
5032      TARGET_MODE, then normalize.  This produces better combining
5033      opportunities on machines that have a SIGN_EXTRACT when we are
5034      testing a single bit.  This mostly benefits the 68k.
5035
5036      If STORE_FLAG_VALUE does not have the sign bit set when
5037      interpreted in MODE, we can do this conversion as unsigned, which
5038      is usually more efficient.  */
5039   if (GET_MODE_SIZE (target_mode) > GET_MODE_SIZE (result_mode))
5040     {
5041       convert_move (target, subtarget,
5042                     (GET_MODE_BITSIZE (result_mode) <= HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
5043                     && 0 == (STORE_FLAG_VALUE
5044                              & ((HOST_WIDE_INT) 1
5045                                 << (GET_MODE_BITSIZE (result_mode) -1))));
5046       op0 = target;
5047       result_mode = target_mode;
5048     }
5049   else
5050     op0 = subtarget;
5051
5052   /* If we want to keep subexpressions around, don't reuse our last
5053      target.  */
5054   if (optimize)
5055     subtarget = 0;
5056
5057   /* Now normalize to the proper value in MODE.  Sometimes we don't
5058      have to do anything.  */
5059   if (normalizep == 0 || normalizep == STORE_FLAG_VALUE)
5060     ;
5061   /* STORE_FLAG_VALUE might be the most negative number, so write
5062      the comparison this way to avoid a compiler-time warning.  */
5063   else if (- normalizep == STORE_FLAG_VALUE)
5064     op0 = expand_unop (result_mode, neg_optab, op0, subtarget, 0);
5065
5066   /* We don't want to use STORE_FLAG_VALUE < 0 below since this makes
5067      it hard to use a value of just the sign bit due to ANSI integer
5068      constant typing rules.  */
5069   else if (GET_MODE_BITSIZE (result_mode) <= HOST_BITS_PER_WIDE_INT
5070            && (STORE_FLAG_VALUE
5071                & ((HOST_WIDE_INT) 1 << (GET_MODE_BITSIZE (result_mode) - 1))))
5072     op0 = expand_shift (RSHIFT_EXPR, result_mode, op0,
5073                         GET_MODE_BITSIZE (result_mode) - 1, subtarget,
5074                         normalizep == 1);
5075   else
5076     {
5077       gcc_assert (STORE_FLAG_VALUE & 1);
5078
5079       op0 = expand_and (result_mode, op0, const1_rtx, subtarget);
5080       if (normalizep == -1)
5081         op0 = expand_unop (result_mode, neg_optab, op0, op0, 0);
5082     }
5083
5084   /* If we were converting to a smaller mode, do the conversion now.  */
5085   if (target_mode != result_mode)
5086     {
5087       convert_move (target, op0, 0);
5088       return target;
5089     }
5090   else
5091     return op0;
5092 }
5093
5094
5095 /* A subroutine of emit_store_flag only including "tricks" that do not
5096    need a recursive call.  These are kept separate to avoid infinite
5097    loops.  */
5098
5099 static rtx
5100 emit_store_flag_1 (rtx target, enum rtx_code code, rtx op0, rtx op1,
5101                    enum machine_mode mode, int unsignedp, int normalizep,
5102                    enum machine_mode target_mode)
5103 {
5104   rtx subtarget;
5105   enum insn_code icode;
5106   enum machine_mode compare_mode;
5107   enum mode_class mclass;
5108   enum rtx_code scode;
5109   rtx tem;
5110
5111   if (unsignedp)
5112     code = unsigned_condition (code);
5113   scode = swap_condition (code);
5114
5115   /* If one operand is constant, make it the second one.  Only do this
5116      if the other operand is not constant as well.  */
5117
5118   if (swap_commutative_operands_p (op0, op1))
5119     {
5120       tem = op0;
5121       op0 = op1;
5122       op1 = tem;
5123       code = swap_condition (code);
5124     }
5125
5126   if (mode == VOIDmode)
5127     mode = GET_MODE (op0);
5128
5129   /* For some comparisons with 1 and -1, we can convert this to
5130      comparisons with zero.  This will often produce more opportunities for
5131      store-flag insns.  */
5132
5133   switch (code)
5134     {
5135     case LT:
5136       if (op1 == const1_rtx)
5137         op1 = const0_rtx, code = LE;
5138       break;
5139     case LE:
5140       if (op1 == constm1_rtx)
5141         op1 = const0_rtx, code = LT;
5142       break;
5143     case GE:
5144       if (op1 == const1_rtx)
5145         op1 = const0_rtx, code = GT;
5146       break;
5147     case GT:
5148       if (op1 == constm1_rtx)
5149         op1 = const0_rtx, code = GE;
5150       break;
5151     case GEU:
5152       if (op1 == const1_rtx)
5153         op1 = const0_rtx, code = NE;
5154       break;
5155     case LTU:
5156       if (op1 == const1_rtx)
5157         op1 = const0_rtx, code = EQ;
5158       break;
5159     default:
5160       break;
5161     }
5162
5163   /* If we are comparing a double-word integer with zero or -1, we can
5164      convert the comparison into one involving a single word.  */
5165   if (GET_MODE_BITSIZE (mode) == BITS_PER_WORD * 2
5166       && GET_MODE_CLASS (mode) == MODE_INT
5167       && (!MEM_P (op0) || ! MEM_VOLATILE_P (op0)))
5168     {
5169       if ((code == EQ || code == NE)
5170           && (op1 == const0_rtx || op1 == constm1_rtx))
5171         {
5172           rtx op00, op01;
5173
5174           /* Do a logical OR or AND of the two words and compare the
5175              result.  */
5176           op00 = simplify_gen_subreg (word_mode, op0, mode, 0);
5177           op01 = simplify_gen_subreg (word_mode, op0, mode, UNITS_PER_WORD);
5178           tem = expand_binop (word_mode,
5179                               op1 == const0_rtx ? ior_optab : and_optab,
5180                               op00, op01, NULL_RTX, unsignedp,
5181                               OPTAB_DIRECT);
5182
5183           if (tem != 0)
5184             tem = emit_store_flag (NULL_RTX, code, tem, op1, word_mode,
5185                                    unsignedp, normalizep);
5186         }
5187       else if ((code == LT || code == GE) && op1 == const0_rtx)
5188         {
5189           rtx op0h;
5190
5191           /* If testing the sign bit, can just test on high word.  */
5192           op0h = simplify_gen_subreg (word_mode, op0, mode,
5193                                       subreg_highpart_offset (word_mode,
5194                                                               mode));
5195           tem = emit_store_flag (NULL_RTX, code, op0h, op1, word_mode,
5196                                  unsignedp, normalizep);
5197         }
5198       else
5199         tem = NULL_RTX;
5200
5201       if (tem)
5202         {
5203           if (target_mode == VOIDmode || GET_MODE (tem) == target_mode)
5204             return tem;
5205           if (!target)
5206             target = gen_reg_rtx (target_mode);
5207
5208           convert_move (target, tem,
5209                         0 == ((normalizep ? normalizep : STORE_FLAG_VALUE)
5210                               & ((HOST_WIDE_INT) 1
5211                                  << (GET_MODE_BITSIZE (word_mode) -1))));
5212           return target;
5213         }
5214     }
5215
5216   /* If this is A < 0 or A >= 0, we can do this by taking the ones
5217      complement of A (for GE) and shifting the sign bit to the low bit.  */
5218   if (op1 == const0_rtx && (code == LT || code == GE)
5219       && GET_MODE_CLASS (mode) == MODE_INT
5220       && (normalizep || STORE_FLAG_VALUE == 1
5221           || (GET_MODE_BITSIZE (mode) <= HOST_BITS_PER_WIDE_INT
5222               && ((STORE_FLAG_VALUE & GET_MODE_MASK (mode))
5223                   == ((unsigned HOST_WIDE_INT) 1
5224                       << (GET_MODE_BITSIZE (mode) - 1))))))
5225     {
5226       subtarget = target;
5227
5228       if (!target)
5229         target_mode = mode;
5230
5231       /* If the result is to be wider than OP0, it is best to convert it
5232          first.  If it is to be narrower, it is *incorrect* to convert it
5233          first.  */
5234       else if (GET_MODE_SIZE (target_mode) > GET_MODE_SIZE (mode))
5235         {
5236           op0 = convert_modes (target_mode, mode, op0, 0);
5237           mode = target_mode;
5238         }
5239
5240       if (target_mode != mode)
5241         subtarget = 0;
5242
5243       if (code == GE)
5244         op0 = expand_unop (mode, one_cmpl_optab, op0,
5245                            ((STORE_FLAG_VALUE == 1 || normalizep)
5246                             ? 0 : subtarget), 0);
5247
5248       if (STORE_FLAG_VALUE == 1 || normalizep)
5249         /* If we are supposed to produce a 0/1 value, we want to do
5250            a logical shift from the sign bit to the low-order bit; for
5251            a -1/0 value, we do an arithmetic shift.  */
5252         op0 = expand_shift (RSHIFT_EXPR, mode, op0,
5253                             GET_MODE_BITSIZE (mode) - 1,
5254                             subtarget, normalizep != -1);
5255
5256       if (mode != target_mode)
5257         op0 = convert_modes (target_mode, mode, op0, 0);
5258
5259       return op0;
5260     }
5261
5262   mclass = GET_MODE_CLASS (mode);
5263   for (compare_mode = mode; compare_mode != VOIDmode;
5264        compare_mode = GET_MODE_WIDER_MODE (compare_mode))
5265     {
5266      enum machine_mode optab_mode = mclass == MODE_CC ? CCmode : compare_mode;
5267      icode = optab_handler (cstore_optab, optab_mode);
5268      if (icode != CODE_FOR_nothing)
5269         {
5270           do_pending_stack_adjust ();
5271           tem = emit_cstore (target, icode, code, mode, compare_mode,
5272                              unsignedp, op0, op1, normalizep, target_mode);
5273           if (tem)
5274             return tem;
5275
5276           if (GET_MODE_CLASS (mode) == MODE_FLOAT)
5277             {
5278               tem = emit_cstore (target, icode, scode, mode, compare_mode,
5279                                  unsignedp, op1, op0, normalizep, target_mode);
5280               if (tem)
5281                 return tem;
5282             }
5283           break;
5284         }
5285     }
5286
5287   return 0;
5288 }
5289
5290 /* Emit a store-flags instruction for comparison CODE on OP0 and OP1
5291    and storing in TARGET.  Normally return TARGET.
5292    Return 0 if that cannot be done.
5293
5294    MODE is the mode to use for OP0 and OP1 should they be CONST_INTs.  If
5295    it is VOIDmode, they cannot both be CONST_INT.
5296
5297    UNSIGNEDP is for the case where we have to widen the operands
5298    to perform the operation.  It says to use zero-extension.
5299
5300    NORMALIZEP is 1 if we should convert the result to be either zero
5301    or one.  Normalize is -1 if we should convert the result to be
5302    either zero or -1.  If NORMALIZEP is zero, the result will be left
5303    "raw" out of the scc insn.  */
5304
5305 rtx
5306 emit_store_flag (rtx target, enum rtx_code code, rtx op0, rtx op1,
5307                  enum machine_mode mode, int unsignedp, int normalizep)
5308 {
5309   enum machine_mode target_mode = target ? GET_MODE (target) : VOIDmode;
5310   enum rtx_code rcode;
5311   rtx subtarget;
5312   rtx tem, last, trueval;
5313
5314   tem = emit_store_flag_1 (target, code, op0, op1, mode, unsignedp, normalizep,
5315                            target_mode);
5316   if (tem)
5317     return tem;
5318
5319   /* If we reached here, we can't do this with a scc insn, however there
5320      are some comparisons that can be done in other ways.  Don't do any
5321      of these cases if branches are very cheap.  */
5322   if (BRANCH_COST (optimize_insn_for_speed_p (), false) == 0)
5323     return 0;
5324
5325   /* See what we need to return.  We can only return a 1, -1, or the
5326      sign bit.  */
5327
5328   if (normalizep == 0)
5329     {
5330       if (STORE_FLAG_VALUE == 1 || STORE_FLAG_VALUE == -1)
5331         normalizep = STORE_FLAG_VALUE;
5332
5333       else if (GET_MODE_BITSIZE (mode) <= HOST_BITS_PER_WIDE_INT
5334                && ((STORE_FLAG_VALUE & GET_MODE_MASK (mode))
5335                    == (unsigned HOST_WIDE_INT) 1 << (GET_MODE_BITSIZE (mode) - 1)))
5336         ;
5337       else
5338         return 0;
5339     }
5340
5341   last = get_last_insn ();
5342
5343   /* If optimizing, use different pseudo registers for each insn, instead
5344      of reusing the same pseudo.  This leads to better CSE, but slows
5345      down the compiler, since there are more pseudos */
5346   subtarget = (!optimize
5347                && (target_mode == mode)) ? target : NULL_RTX;
5348   trueval = GEN_INT (normalizep ? normalizep : STORE_FLAG_VALUE);
5349
5350   /* For floating-point comparisons, try the reverse comparison or try
5351      changing the "orderedness" of the comparison.  */
5352   if (GET_MODE_CLASS (mode) == MODE_FLOAT)
5353     {
5354       enum rtx_code first_code;
5355       bool and_them;
5356
5357       rcode = reverse_condition_maybe_unordered (code);
5358       if (can_compare_p (rcode, mode, ccp_store_flag)
5359           && (code == ORDERED || code == UNORDERED
5360               || (! HONOR_NANS (mode) && (code == LTGT || code == UNEQ))
5361               || (! HONOR_SNANS (mode) && (code == EQ || code == NE))))
5362         {
5363           int want_add = ((STORE_FLAG_VALUE == 1 && normalizep == -1)
5364                           || (STORE_FLAG_VALUE == -1 && normalizep == 1));
5365
5366           /* For the reverse comparison, use either an addition or a XOR.  */
5367           if (want_add
5368               && rtx_cost (GEN_INT (normalizep), PLUS,
5369                            optimize_insn_for_speed_p ()) == 0)
5370             {
5371               tem = emit_store_flag_1 (subtarget, rcode, op0, op1, mode, 0,
5372                                        STORE_FLAG_VALUE, target_mode);
5373               if (tem)
5374                 return expand_binop (target_mode, add_optab, tem,
5375                                      GEN_INT (normalizep),
5376                                      target, 0, OPTAB_WIDEN);
5377             }
5378           else if (!want_add
5379                    && rtx_cost (trueval, XOR,
5380                                 optimize_insn_for_speed_p ()) == 0)
5381             {
5382               tem = emit_store_flag_1 (subtarget, rcode, op0, op1, mode, 0,
5383                                        normalizep, target_mode);
5384               if (tem)
5385                 return expand_binop (target_mode, xor_optab, tem, trueval,
5386                                      target, INTVAL (trueval) >= 0, OPTAB_WIDEN);
5387             }
5388         }
5389
5390       delete_insns_since (last);
5391
5392       /* Cannot split ORDERED and UNORDERED, only try the above trick.   */
5393       if (code == ORDERED || code == UNORDERED)
5394         return 0;
5395
5396       and_them = split_comparison (code, mode, &first_code, &code);
5397
5398       /* If there are no NaNs, the first comparison should always fall through.
5399          Effectively change the comparison to the other one.  */
5400       if (!HONOR_NANS (mode))
5401         {
5402           gcc_assert (first_code == (and_them ? ORDERED : UNORDERED));
5403           return emit_store_flag_1 (target, code, op0, op1, mode, 0, normalizep,
5404                                     target_mode);
5405         }
5406
5407 #ifdef HAVE_conditional_move
5408       /* Try using a setcc instruction for ORDERED/UNORDERED, followed by a
5409          conditional move.  */
5410       tem = emit_store_flag_1 (subtarget, first_code, op0, op1, mode, 0,
5411                                normalizep, target_mode);
5412       if (tem == 0)
5413         return 0;
5414
5415       if (and_them)
5416         tem = emit_conditional_move (target, code, op0, op1, mode,
5417                                      tem, const0_rtx, GET_MODE (tem), 0);
5418       else
5419         tem = emit_conditional_move (target, code, op0, op1, mode,
5420                                      trueval, tem, GET_MODE (tem), 0);
5421
5422       if (tem == 0)
5423         delete_insns_since (last);
5424       return tem;
5425 #else
5426       return 0;
5427 #endif
5428     }
5429
5430   /* The remaining tricks only apply to integer comparisons.  */
5431
5432   if (GET_MODE_CLASS (mode) != MODE_INT)
5433     return 0;
5434
5435   /* If this is an equality comparison of integers, we can try to exclusive-or
5436      (or subtract) the two operands and use a recursive call to try the
5437      comparison with zero.  Don't do any of these cases if branches are
5438      very cheap.  */
5439
5440   if ((code == EQ || code == NE) && op1 != const0_rtx)
5441     {
5442       tem = expand_binop (mode, xor_optab, op0, op1, subtarget, 1,
5443                           OPTAB_WIDEN);
5444
5445       if (tem == 0)
5446         tem = expand_binop (mode, sub_optab, op0, op1, subtarget, 1,
5447                             OPTAB_WIDEN);
5448       if (tem != 0)
5449         tem = emit_store_flag (target, code, tem, const0_rtx,
5450                                mode, unsignedp, normalizep);
5451       if (tem != 0)
5452         return tem;
5453
5454       delete_insns_since (last);
5455     }
5456
5457   /* For integer comparisons, try the reverse comparison.  However, for
5458      small X and if we'd have anyway to extend, implementing "X != 0"
5459      as "-(int)X >> 31" is still cheaper than inverting "(int)X == 0".  */
5460   rcode = reverse_condition (code);
5461   if (can_compare_p (rcode, mode, ccp_store_flag)
5462       && ! (optab_handler (cstore_optab, mode) == CODE_FOR_nothing
5463             && code == NE
5464             && GET_MODE_SIZE (mode) < UNITS_PER_WORD
5465             && op1 == const0_rtx))
5466     {
5467       int want_add = ((STORE_FLAG_VALUE == 1 && normalizep == -1)
5468                       || (STORE_FLAG_VALUE == -1 && normalizep == 1));
5469
5470       /* Again, for the reverse comparison, use either an addition or a XOR.  */
5471       if (want_add
5472           && rtx_cost (GEN_INT (normalizep), PLUS,
5473                        optimize_insn_for_speed_p ()) == 0)
5474         {
5475           tem = emit_store_flag_1 (subtarget, rcode, op0, op1, mode, 0,
5476                                    STORE_FLAG_VALUE, target_mode);
5477           if (tem != 0)
5478             tem = expand_binop (target_mode, add_optab, tem,
5479                                 GEN_INT (normalizep), target, 0, OPTAB_WIDEN);
5480         }
5481       else if (!want_add
5482                && rtx_cost (trueval, XOR,
5483                             optimize_insn_for_speed_p ()) == 0)
5484         {
5485           tem = emit_store_flag_1 (subtarget, rcode, op0, op1, mode, 0,
5486                                    normalizep, target_mode);
5487           if (tem != 0)
5488             tem = expand_binop (target_mode, xor_optab, tem, trueval, target,
5489                                 INTVAL (trueval) >= 0, OPTAB_WIDEN);
5490         }
5491
5492       if (tem != 0)
5493         return tem;
5494       delete_insns_since (last);
5495     }
5496
5497   /* Some other cases we can do are EQ, NE, LE, and GT comparisons with
5498      the constant zero.  Reject all other comparisons at this point.  Only
5499      do LE and GT if branches are expensive since they are expensive on
5500      2-operand machines.  */
5501
5502   if (op1 != const0_rtx
5503       || (code != EQ && code != NE
5504           && (BRANCH_COST (optimize_insn_for_speed_p (),
5505                            false) <= 1 || (code != LE && code != GT))))
5506     return 0;
5507
5508   /* Try to put the result of the comparison in the sign bit.  Assume we can't
5509      do the necessary operation below.  */
5510
5511   tem = 0;
5512
5513   /* To see if A <= 0, compute (A | (A - 1)).  A <= 0 iff that result has
5514      the sign bit set.  */
5515
5516   if (code == LE)
5517     {
5518       /* This is destructive, so SUBTARGET can't be OP0.  */
5519       if (rtx_equal_p (subtarget, op0))
5520         subtarget = 0;
5521
5522       tem = expand_binop (mode, sub_optab, op0, const1_rtx, subtarget, 0,
5523                           OPTAB_WIDEN);
5524       if (tem)
5525         tem = expand_binop (mode, ior_optab, op0, tem, subtarget, 0,
5526                             OPTAB_WIDEN);
5527     }
5528
5529   /* To see if A > 0, compute (((signed) A) << BITS) - A, where BITS is the
5530      number of bits in the mode of OP0, minus one.  */
5531
5532   if (code == GT)
5533     {
5534       if (rtx_equal_p (subtarget, op0))
5535         subtarget = 0;
5536
5537       tem = expand_shift (RSHIFT_EXPR, mode, op0,
5538                           GET_MODE_BITSIZE (mode) - 1,
5539                           subtarget, 0);
5540       tem = expand_binop (mode, sub_optab, tem, op0, subtarget, 0,
5541                           OPTAB_WIDEN);
5542     }
5543
5544   if (code == EQ || code == NE)
5545     {
5546       /* For EQ or NE, one way to do the comparison is to apply an operation
5547          that converts the operand into a positive number if it is nonzero
5548          or zero if it was originally zero.  Then, for EQ, we subtract 1 and
5549          for NE we negate.  This puts the result in the sign bit.  Then we
5550          normalize with a shift, if needed.
5551
5552          Two operations that can do the above actions are ABS and FFS, so try
5553          them.  If that doesn't work, and MODE is smaller than a full word,
5554          we can use zero-extension to the wider mode (an unsigned conversion)
5555          as the operation.  */
5556
5557       /* Note that ABS doesn't yield a positive number for INT_MIN, but
5558          that is compensated by the subsequent overflow when subtracting
5559          one / negating.  */
5560
5561       if (optab_handler (abs_optab, mode) != CODE_FOR_nothing)
5562         tem = expand_unop (mode, abs_optab, op0, subtarget, 1);
5563       else if (optab_handler (ffs_optab, mode) != CODE_FOR_nothing)
5564         tem = expand_unop (mode, ffs_optab, op0, subtarget, 1);
5565       else if (GET_MODE_SIZE (mode) < UNITS_PER_WORD)
5566         {
5567           tem = convert_modes (word_mode, mode, op0, 1);
5568           mode = word_mode;
5569         }
5570
5571       if (tem != 0)
5572         {
5573           if (code == EQ)
5574             tem = expand_binop (mode, sub_optab, tem, const1_rtx, subtarget,
5575                                 0, OPTAB_WIDEN);
5576           else
5577             tem = expand_unop (mode, neg_optab, tem, subtarget, 0);
5578         }
5579
5580       /* If we couldn't do it that way, for NE we can "or" the two's complement
5581          of the value with itself.  For EQ, we take the one's complement of
5582          that "or", which is an extra insn, so we only handle EQ if branches
5583          are expensive.  */
5584
5585       if (tem == 0
5586           && (code == NE
5587               || BRANCH_COST (optimize_insn_for_speed_p (),
5588                               false) > 1))
5589         {
5590           if (rtx_equal_p (subtarget, op0))
5591             subtarget = 0;
5592
5593           tem = expand_unop (mode, neg_optab, op0, subtarget, 0);
5594           tem = expand_binop (mode, ior_optab, tem, op0, subtarget, 0,
5595                               OPTAB_WIDEN);
5596
5597           if (tem && code == EQ)
5598             tem = expand_unop (mode, one_cmpl_optab, tem, subtarget, 0);
5599         }
5600     }
5601
5602   if (tem && normalizep)
5603     tem = expand_shift (RSHIFT_EXPR, mode, tem,
5604                         GET_MODE_BITSIZE (mode) - 1,
5605                         subtarget, normalizep == 1);
5606
5607   if (tem)
5608     {
5609       if (!target)
5610         ;
5611       else if (GET_MODE (tem) != target_mode)
5612         {
5613           convert_move (target, tem, 0);
5614           tem = target;
5615         }
5616       else if (!subtarget)
5617         {
5618           emit_move_insn (target, tem);
5619           tem = target;
5620         }
5621     }
5622   else
5623     delete_insns_since (last);
5624
5625   return tem;
5626 }
5627
5628 /* Like emit_store_flag, but always succeeds.  */
5629
5630 rtx
5631 emit_store_flag_force (rtx target, enum rtx_code code, rtx op0, rtx op1,
5632                        enum machine_mode mode, int unsignedp, int normalizep)
5633 {
5634   rtx tem, label;
5635   rtx trueval, falseval;
5636
5637   /* First see if emit_store_flag can do the job.  */
5638   tem = emit_store_flag (target, code, op0, op1, mode, unsignedp, normalizep);
5639   if (tem != 0)
5640     return tem;
5641
5642   if (!target)
5643     target = gen_reg_rtx (word_mode);
5644
5645   /* If this failed, we have to do this with set/compare/jump/set code.
5646      For foo != 0, if foo is in OP0, just replace it with 1 if nonzero.  */
5647   trueval = normalizep ? GEN_INT (normalizep) : const1_rtx;
5648   if (code == NE
5649       && GET_MODE_CLASS (mode) == MODE_INT
5650       && REG_P (target)
5651       && op0 == target
5652       && op1 == const0_rtx)
5653     {
5654       label = gen_label_rtx ();
5655       do_compare_rtx_and_jump (target, const0_rtx, EQ, unsignedp,
5656                                mode, NULL_RTX, NULL_RTX, label, -1);
5657       emit_move_insn (target, trueval);
5658       emit_label (label);
5659       return target;
5660     }
5661
5662   if (!REG_P (target)
5663       || reg_mentioned_p (target, op0) || reg_mentioned_p (target, op1))
5664     target = gen_reg_rtx (GET_MODE (target));
5665
5666   /* Jump in the right direction if the target cannot implement CODE
5667      but can jump on its reverse condition.  */
5668   falseval = const0_rtx;
5669   if (! can_compare_p (code, mode, ccp_jump)
5670       && (! FLOAT_MODE_P (mode)
5671           || code == ORDERED || code == UNORDERED
5672           || (! HONOR_NANS (mode) && (code == LTGT || code == UNEQ))
5673           || (! HONOR_SNANS (mode) && (code == EQ || code == NE))))
5674     {
5675       enum rtx_code rcode;
5676       if (FLOAT_MODE_P (mode))
5677         rcode = reverse_condition_maybe_unordered (code);
5678       else
5679         rcode = reverse_condition (code);
5680
5681       /* Canonicalize to UNORDERED for the libcall.  */
5682       if (can_compare_p (rcode, mode, ccp_jump)
5683           || (code == ORDERED && ! can_compare_p (ORDERED, mode, ccp_jump)))
5684         {
5685           falseval = trueval;
5686           trueval = const0_rtx;
5687           code = rcode;
5688         }
5689     }
5690
5691   emit_move_insn (target, trueval);
5692   label = gen_label_rtx ();
5693   do_compare_rtx_and_jump (op0, op1, code, unsignedp, mode, NULL_RTX,
5694                            NULL_RTX, label, -1);
5695
5696   emit_move_insn (target, falseval);
5697   emit_label (label);
5698
5699   return target;
5700 }
5701 \f
5702 /* Perform possibly multi-word comparison and conditional jump to LABEL
5703    if ARG1 OP ARG2 true where ARG1 and ARG2 are of mode MODE.  This is
5704    now a thin wrapper around do_compare_rtx_and_jump.  */
5705
5706 static void
5707 do_cmp_and_jump (rtx arg1, rtx arg2, enum rtx_code op, enum machine_mode mode,
5708                  rtx label)
5709 {
5710   int unsignedp = (op == LTU || op == LEU || op == GTU || op == GEU);
5711   do_compare_rtx_and_jump (arg1, arg2, op, unsignedp, mode,
5712                            NULL_RTX, NULL_RTX, label, -1);
5713 }