OSDN Git Service

gcc/
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / config / avr / avr.md
index 35d4bdc..a95d847 100644 (file)
 ;;  j  Branch condition.
 ;;  k  Reverse branch condition.
 ;;..m..Constant Direct Data memory address.
+;;  i  Print the SFR address quivalent of a CONST_INT or a CONST_INT
+;;     RAM address.  The resulting addres is suitable to be used in IN/OUT.
 ;;  o  Displacement for (mem (plus (reg) (const_int))) operands.
 ;;  p  POST_INC or PRE_DEC address as a pointer (X, Y, Z)
 ;;  r  POST_INC or PRE_DEC address as a register (r26, r28, r30)
+;; T/T Print operand suitable for BLD/BST instruction, i.e. register and
+;;     bit number.  This gets 2 operands: The first %T gets a REG_P and
+;;     just cashes the operand for the next %T.  The second %T gets
+;;     a CONST_INT that represents a bit position.
+;;     Example: With %0 = (reg:HI 18)  and  %1 = (const_int 13)
+;;              "%T0%T1" it will print "r19,5".
+;;     Notice that you must not write a comma between %T0 and %T1.
+;; T/t Similar to above, but don't print the comma and the bit number.
+;;     Example: With %0 = (reg:HI 18)  and  %1 = (const_int 13)
+;;              "%T0%t1" it will print "r19".
 ;;..x..Constant Direct Program memory address.
 ;;  ~  Output 'r' if not AVR_HAVE_JMP_CALL.
 ;;  !  Output 'e' if AVR_HAVE_EIJMP_EICALL.
 
 
 (define_constants
-  [(REG_X      26)
-   (REG_Y      28)
-   (REG_Z      30)
-   (REG_W      24)
-   (REG_SP     32)
-   (TMP_REGNO  0)      ; temporary register r0
-   (ZERO_REGNO 1)      ; zero register r1
-   
-   (SREG_ADDR   0x5F)
-   (RAMPZ_ADDR  0x5B)
+  [(REG_X       26)
+   (REG_Y       28)
+   (REG_Z       30)
+   (REG_W       24)
+   (REG_SP      32)
+   (LPM_REGNO   0)      ; implicit target register of LPM
+   (TMP_REGNO   0)      ; temporary register r0
+   (ZERO_REGNO  1)      ; zero register r1
    ])
 
 (define_c_enum "unspec"
   [UNSPEC_STRLEN
+   UNSPEC_MOVMEM
    UNSPEC_INDEX_JMP
+   UNSPEC_LPM
    UNSPEC_FMUL
    UNSPEC_FMULS
    UNSPEC_FMULSU
    UNSPEC_COPYSIGN
    UNSPEC_IDENTITY
+   UNSPEC_INSERT_BITS
    ])
 
 (define_c_enum "unspecv"
   [UNSPECV_PROLOGUE_SAVES
    UNSPECV_EPILOGUE_RESTORES
-   UNSPECV_WRITE_SP_IRQ_ON
-   UNSPECV_WRITE_SP_IRQ_OFF
+   UNSPECV_WRITE_SP
    UNSPECV_GOTO_RECEIVER
    UNSPECV_ENABLE_IRQS
+   UNSPECV_MEMORY_BARRIER
    UNSPECV_NOP
    UNSPECV_SLEEP
    UNSPECV_WDR
@@ -77,8 +90,8 @@
 (include "constraints.md")
   
 ;; Condition code settings.
-(define_attr "cc" "none,set_czn,set_zn,set_n,compare,clobber,
-                   out_plus, out_plus_noclobber"
+(define_attr "cc" "none,set_czn,set_vzn,set_zn,set_n,compare,clobber,
+                   out_plus, out_plus_noclobber,ldi"
   (const_string "none"))
 
 (define_attr "type" "branch,branch1,arith,xcall"
                                               (const_int 2043)))
                                      (const_int 3)
                                      (const_int 4)))
-        (eq_attr "type" "xcall")
-        (if_then_else (match_test "!AVR_HAVE_JMP_CALL")
-                      (const_int 1)
-                      (const_int 2))]
+         (eq_attr "type" "xcall")
+         (if_then_else (match_test "!AVR_HAVE_JMP_CALL")
+                       (const_int 1)
+                       (const_int 2))]
         (const_int 2)))
 
 ;; Lengths of several insns are adjusted in avr.c:adjust_insn_length().
 ;; Otherwise do special processing depending on the attribute.
 
 (define_attr "adjust_len"
-  "out_bitop, out_plus, out_plus_noclobber, addto_sp,
-   tsthi, tstsi, compare, call,
-   mov8, mov16, mov32, reload_in16, reload_in32,
+  "out_bitop, out_plus, out_plus_noclobber, plus64, addto_sp,
+   tsthi, tstpsi, tstsi, compare, compare64, call,
+   mov8, mov16, mov24, mov32, reload_in16, reload_in24, reload_in32,
+   xload, movmem, load_lpm,
    ashlqi, ashrqi, lshrqi,
    ashlhi, ashrhi, lshrhi,
    ashlsi, ashrsi, lshrsi,
+   ashlpsi, ashrpsi, lshrpsi,
+   insert_bits,
    no"
   (const_string "no"))
 
 ;; Flavours of instruction set architecture (ISA), used in enabled attribute
 
-;; mov:   ISA has no MOVW
-;; movw:  ISA has MOVW
-;; rjmp:  ISA has no CALL/JMP
-;; jmp:   ISA has CALL/JMP
-;; ijmp:  ISA has no EICALL/EIJMP
-;; eijmp: ISA has EICALL/EIJMP
+;; mov  : ISA has no MOVW                movw  : ISA has MOVW
+;; rjmp : ISA has no CALL/JMP            jmp   : ISA has CALL/JMP
+;; ijmp : ISA has no EICALL/EIJMP        eijmp : ISA has EICALL/EIJMP
+;; lpm  : ISA has no LPMX                lpmx  : ISA has LPMX
+;; elpm : ISA has ELPM but no ELPMX      elpmx : ISA has ELPMX
+;; no_xmega: non-XMEGA core              xmega : XMEGA core
 
 (define_attr "isa"
-  "mov,movw, rjmp,jmp, ijmp,eijmp,
+  "mov,movw, rjmp,jmp, ijmp,eijmp, lpm,lpmx, elpm,elpmx, no_xmega,xmega,
    standard"
   (const_string "standard"))
 
          (and (eq_attr "isa" "eijmp")
               (match_test "AVR_HAVE_EIJMP_EICALL"))
          (const_int 1)
+
+         (and (eq_attr "isa" "lpm")
+              (match_test "!AVR_HAVE_LPMX"))
+         (const_int 1)
+
+         (and (eq_attr "isa" "lpmx")
+              (match_test "AVR_HAVE_LPMX"))
+         (const_int 1)
+
+         (and (eq_attr "isa" "elpm")
+              (match_test "AVR_HAVE_ELPM && !AVR_HAVE_ELPMX"))
+         (const_int 1)
+
+         (and (eq_attr "isa" "elpmx")
+              (match_test "AVR_HAVE_ELPMX"))
+         (const_int 1)
+
+         (and (eq_attr "isa" "xmega")
+              (match_test "AVR_XMEGA"))
+         (const_int 1)
+
+         (and (eq_attr "isa" "no_xmega")
+              (match_test "!AVR_XMEGA"))
+         (const_int 1)
          ] (const_int 0)))
 
 
 ;; Define mode iterators
 (define_mode_iterator QIHI  [(QI "") (HI "")])
 (define_mode_iterator QIHI2 [(QI "") (HI "")])
-(define_mode_iterator QISI [(QI "") (HI "") (SI "")])
-(define_mode_iterator QIDI [(QI "") (HI "") (SI "") (DI "")])
-(define_mode_iterator HIDI [(HI "") (SI "") (DI "")])
-(define_mode_iterator HISI [(HI "") (SI "")])
+(define_mode_iterator QISI [(QI "") (HI "") (PSI "") (SI "")])
+(define_mode_iterator QIDI [(QI "") (HI "") (PSI "") (SI "") (DI "")])
+(define_mode_iterator HISI [(HI "") (PSI "") (SI "")])
+
+;; All supported move-modes
+(define_mode_iterator MOVMODE [(QI "") (HI "") (SI "") (SF "") (PSI "")])
 
 ;; Define code iterators
 ;; Define two incarnations so that we can build the cross product.
 (define_code_iterator any_extend  [sign_extend zero_extend])
 (define_code_iterator any_extend2 [sign_extend zero_extend])
 
+(define_code_iterator xior [xor ior])
+(define_code_iterator eqne [eq ne])
+
 ;; Define code attributes
 (define_code_attr extend_su
   [(sign_extend "s")
   [(zero_extend "r")
    (sign_extend "d")])
 
+;; Map RTX code to its standard insn name
+(define_code_attr code_stdname
+  [(ashift   "ashl")
+   (ashiftrt "ashr")
+   (lshiftrt "lshr")
+   (ior      "ior")
+   (xor      "xor")
+   (rotate   "rotl")])
 
 ;;========================================================================
 ;; The following is used by nonlocal_goto and setjmp.
 
 (define_expand "nonlocal_goto_receiver"
   [(set (reg:HI REG_Y) 
-       (unspec_volatile:HI [(const_int 0)] UNSPECV_GOTO_RECEIVER))]
+        (unspec_volatile:HI [(const_int 0)] UNSPECV_GOTO_RECEIVER))]
   ""
   {
     emit_move_insn (virtual_stack_vars_rtx, 
-                   gen_rtx_PLUS (Pmode, hard_frame_pointer_rtx, 
-                                 gen_int_mode (STARTING_FRAME_OFFSET,
-                                               Pmode)));
+                    gen_rtx_PLUS (Pmode, hard_frame_pointer_rtx, 
+                                  gen_int_mode (STARTING_FRAME_OFFSET,
+                                                Pmode)));
   /* This might change the hard frame pointer in ways that aren't
     apparent to early optimization passes, so force a clobber.  */
     emit_clobber (hard_frame_pointer_rtx);
 ;; even though its function is identical to that in builtins.c
 
 (define_expand "nonlocal_goto"
-  [
-  (use (match_operand 0 "general_operand"))
-  (use (match_operand 1 "general_operand"))
-  (use (match_operand 2 "general_operand"))
-  (use (match_operand 3 "general_operand"))
-  ]
+  [(use (match_operand 0 "general_operand"))
+   (use (match_operand 1 "general_operand"))
+   (use (match_operand 2 "general_operand"))
+   (use (match_operand 3 "general_operand"))]
   ""
 {
   rtx r_label = copy_to_reg (operands[1]);
 (define_mode_iterator MPUSH
   [(CQI "")
    (HI "") (CHI "")
+   (PSI "")
    (SI "") (CSI "")
    (DI "") (CDI "")
    (SF "") (SC "")])
     {
       rtx part = simplify_gen_subreg (QImode, operands[0], <MODE>mode, i);
       if (part != const0_rtx)
-       part = force_reg (QImode, part);
+        part = force_reg (QImode, part);
       emit_insn (gen_pushqi1 (part));
     }
   DONE;
   "")
 
 ;;========================================================================
+;; Move stuff around
+
+;; Represent a load from __flash that needs libgcc support as UNSPEC.
+;; This is legal because we read from non-changing memory.
+;; For rationale see the FIXME below.
+
+;; "load_psi_libgcc"    
+;; "load_si_libgcc"    
+;; "load_sf_libgcc"    
+(define_insn "load_<mode>_libgcc"
+  [(set (reg:MOVMODE 22)
+        (unspec:MOVMODE [(reg:HI REG_Z)]
+                        UNSPEC_LPM))]
+  ""
+  {
+    rtx n_bytes = GEN_INT (GET_MODE_SIZE (<MODE>mode));
+    output_asm_insn ("%~call __load_%0", &n_bytes);
+    return "";
+  }
+  [(set_attr "type" "xcall")
+   (set_attr "cc" "clobber")])
+
+
+;; Similar for inline reads from flash.  We use UNSPEC instead
+;; of MEM for the same reason as above: PR52543.
+;; $1 contains the memory segment.
+
+(define_insn "load_<mode>"
+  [(set (match_operand:MOVMODE 0 "register_operand" "=r")
+        (unspec:MOVMODE [(reg:HI REG_Z)
+                         (match_operand:QI 1 "reg_or_0_operand" "rL")]
+                        UNSPEC_LPM))]
+  "(CONST_INT_P (operands[1]) && AVR_HAVE_LPMX)
+   || (REG_P (operands[1]) && AVR_HAVE_ELPMX)"
+  {
+    return avr_load_lpm (insn, operands, NULL);
+  }
+  [(set_attr "adjust_len" "load_lpm")
+   (set_attr "cc" "clobber")])
+
+
+;; Similar to above for the complementary situation when there is no [E]LPMx.
+;; Clobber Z in that case.
+
+(define_insn "load_<mode>_clobber"
+  [(set (match_operand:MOVMODE 0 "register_operand" "=r")
+        (unspec:MOVMODE [(reg:HI REG_Z)
+                         (match_operand:QI 1 "reg_or_0_operand" "rL")]
+                        UNSPEC_LPM))
+   (clobber (reg:HI REG_Z))]
+  "!((CONST_INT_P (operands[1]) && AVR_HAVE_LPMX)
+     || (REG_P (operands[1]) && AVR_HAVE_ELPMX))"
+  {
+    return avr_load_lpm (insn, operands, NULL);
+  }
+  [(set_attr "adjust_len" "load_lpm")
+   (set_attr "cc" "clobber")])
+
+
+(define_insn_and_split "xload8_A"
+  [(set (match_operand:QI 0 "register_operand" "=r")
+        (match_operand:QI 1 "memory_operand"    "m"))
+   (clobber (reg:HI REG_Z))]
+  "can_create_pseudo_p()
+   && !avr_xload_libgcc_p (QImode)
+   && avr_mem_memx_p (operands[1])
+   && REG_P (XEXP (operands[1], 0))"
+  { gcc_unreachable(); }
+  "&& 1"
+  [(clobber (const_int 0))]
+  {
+    rtx insn, addr = XEXP (operands[1], 0);
+    rtx hi8 = gen_reg_rtx (QImode);
+    rtx reg_z = gen_rtx_REG (HImode, REG_Z);
+
+    emit_move_insn (reg_z, simplify_gen_subreg (HImode, addr, PSImode, 0));
+    emit_move_insn (hi8, simplify_gen_subreg (QImode, addr, PSImode, 2));
+
+    insn = emit_insn (gen_xload_8 (operands[0], hi8));
+    set_mem_addr_space (SET_SRC (single_set (insn)),
+                                 MEM_ADDR_SPACE (operands[1]));
+    DONE;
+  })
+
+;; "xloadqi_A"
+;; "xloadhi_A"
+;; "xloadpsi_A"
+;; "xloadsi_A"
+;; "xloadsf_A"
+(define_insn_and_split "xload<mode>_A"
+  [(set (match_operand:MOVMODE 0 "register_operand" "=r")
+        (match_operand:MOVMODE 1 "memory_operand"    "m"))
+   (clobber (reg:MOVMODE 22))
+   (clobber (reg:QI 21))
+   (clobber (reg:HI REG_Z))]
+  "can_create_pseudo_p()
+   && avr_mem_memx_p (operands[1])
+   && REG_P (XEXP (operands[1], 0))"
+  { gcc_unreachable(); }
+  "&& 1"
+  [(clobber (const_int 0))]
+  {
+    rtx addr = XEXP (operands[1], 0);
+    rtx reg_z = gen_rtx_REG (HImode, REG_Z);
+    rtx addr_hi8 = simplify_gen_subreg (QImode, addr, PSImode, 2);
+    addr_space_t as = MEM_ADDR_SPACE (operands[1]);
+    rtx insn;
+
+    /* Split the address to R21:Z */
+    emit_move_insn (reg_z, simplify_gen_subreg (HImode, addr, PSImode, 0));
+    emit_move_insn (gen_rtx_REG (QImode, 21), addr_hi8);
+
+    /* Load with code from libgcc */
+    insn = emit_insn (gen_xload_<mode>_libgcc ());
+    set_mem_addr_space (SET_SRC (single_set (insn)), as);
+
+    /* Move to destination */
+    emit_move_insn (operands[0], gen_rtx_REG (<MODE>mode, 22));
+
+    DONE;
+  })
+
+;; Move value from address space memx to a register
+;; These insns must be prior to respective generic move insn.
+
+(define_insn "xload_8"
+  [(set (match_operand:QI 0 "register_operand"                   "=&r,r")
+        (mem:QI (lo_sum:PSI (match_operand:QI 1 "register_operand" "r,r")
+                            (reg:HI REG_Z))))]
+  "!avr_xload_libgcc_p (QImode)"
+  {
+    return avr_out_xload (insn, operands, NULL);
+  }
+  [(set_attr "length" "4,4")
+   (set_attr "adjust_len" "*,xload")
+   (set_attr "isa" "lpmx,lpm")
+   (set_attr "cc" "none")])
+
+;; R21:Z : 24-bit source address
+;; R22   : 1-4 byte output
+
+;; "xload_qi_libgcc"
+;; "xload_hi_libgcc"
+;; "xload_psi_libgcc"
+;; "xload_si_libgcc"
+;; "xload_sf_libgcc"
+(define_insn "xload_<mode>_libgcc"
+  [(set (reg:MOVMODE 22)
+        (mem:MOVMODE (lo_sum:PSI (reg:QI 21)
+                                 (reg:HI REG_Z))))
+   (clobber (reg:QI 21))
+   (clobber (reg:HI REG_Z))]
+  "avr_xload_libgcc_p (<MODE>mode)"
+  {
+    rtx x_bytes = GEN_INT (GET_MODE_SIZE (<MODE>mode));
+
+    output_asm_insn ("%~call __xload_%0", &x_bytes);
+    return "";
+  }
+  [(set_attr "type" "xcall")
+   (set_attr "cc" "clobber")])
+
+
+;; General move expanders
+
+;; "movqi"
+;; "movhi"
+;; "movsi"
+;; "movsf"
+;; "movpsi"
+(define_expand "mov<mode>"
+  [(set (match_operand:MOVMODE 0 "nonimmediate_operand" "")
+        (match_operand:MOVMODE 1 "general_operand" ""))]
+  ""
+  {
+    rtx dest = operands[0];
+    rtx src  = operands[1]; 
+    
+    if (avr_mem_flash_p (dest))
+      DONE;
+  
+    /* One of the operands has to be in a register.  */
+    if (!register_operand (dest, <MODE>mode)
+        && !(register_operand (src, <MODE>mode)
+             || src == CONST0_RTX (<MODE>mode)))
+      {
+        operands[1] = src = copy_to_mode_reg (<MODE>mode, src);
+      }
+
+  if (avr_mem_memx_p (src))
+    {
+      rtx addr = XEXP (src, 0);
+
+      if (!REG_P (addr))
+        src = replace_equiv_address (src, copy_to_mode_reg (PSImode, addr));
+
+      if (!avr_xload_libgcc_p (<MODE>mode))
+        emit_insn (gen_xload8_A (dest, src));
+      else
+        emit_insn (gen_xload<mode>_A (dest, src));
+
+      DONE;
+    }
+
+    /* For old devices without LPMx, prefer __flash loads per libcall.  */
+
+    if (avr_load_libgcc_p (src))
+      {
+        emit_move_insn (gen_rtx_REG (Pmode, REG_Z),
+                        force_reg (Pmode, XEXP (src, 0)));
+
+        emit_insn (gen_load_<mode>_libgcc ());
+        emit_move_insn (dest, gen_rtx_REG (<MODE>mode, 22));
+        DONE;
+      }
+
+    /* ; FIXME:  Hack around PR rtl-optimization/52543.
+       ; lower-subreg.c splits loads from the 16-bit address spaces which
+       ; causes code bloat because each load need his setting of RAMPZ.
+       ; Moreover, the split will happen in such a way that the loads don't
+       ; take advantage of POST_INC addressing.  Thus, we use UNSPEC to
+       ; represent these loads instead.  Notice that this is legitimate
+       ; because the memory content does not change:  Loads from the same
+       ; address will yield the same value.
+       ; POST_INC addressing would make the addresses mode_dependent and could
+       ; work around that PR, too.  However, notice that it is *not* legitimate
+       ; to expand to POST_INC at expand time:  The following passes assert
+       ; that pre-/post-modify addressing is introduced by .auto_inc_dec and
+       ; does not exist before that pass.  */
+
+    if (avr_mem_flash_p (src)
+        && (GET_MODE_SIZE (<MODE>mode) > 1
+            || MEM_ADDR_SPACE (src) != ADDR_SPACE_FLASH))
+      {
+        rtx xsegment = GEN_INT (avr_addrspace[MEM_ADDR_SPACE (src)].segment);
+        if (!AVR_HAVE_ELPM)
+          xsegment = const0_rtx;
+        if (xsegment != const0_rtx)
+          xsegment = force_reg (QImode, xsegment);
+
+        emit_move_insn (gen_rtx_REG (Pmode, REG_Z),
+                        force_reg (Pmode, XEXP (src, 0)));
+
+        if ((CONST_INT_P (xsegment) && AVR_HAVE_LPMX)
+            || (REG_P (xsegment) && AVR_HAVE_ELPMX))
+          emit_insn (gen_load_<mode> (dest, xsegment));
+        else
+          emit_insn (gen_load_<mode>_clobber (dest, xsegment));
+        DONE;
+      }
+
+    /* ; The only address-space for which we use plain MEM and reload
+       ; machinery are 1-byte loads from __flash.  */
+  })
+
+;;========================================================================
 ;; move byte
 ;; The last alternative (any immediate constant to any register) is
 ;; very expensive.  It should be optimized by peephole2 if a scratch
 ;; are call-saved registers, and most of LD_REGS are call-used registers,
 ;; so this may still be a win for registers live across function calls.
 
-(define_expand "movqi"
-  [(set (match_operand:QI 0 "nonimmediate_operand" "")
-       (match_operand:QI 1 "general_operand" ""))]
-  ""
-  "/* One of the ops has to be in a register.  */
-   if (!register_operand(operand0, QImode)
-       && ! (register_operand(operand1, QImode) || const0_rtx == operand1))
-       operands[1] = copy_to_mode_reg(QImode, operand1);
-  ")
-
 (define_insn "movqi_insn"
-  [(set (match_operand:QI 0 "nonimmediate_operand" "=r,d,Qm,r,q,r,*r")
-       (match_operand:QI 1 "general_operand"       "rL,i,rL,Qm,r,q,i"))]
-  "(register_operand (operands[0],QImode)
-    || register_operand (operands[1], QImode) || const0_rtx == operands[1])"
-  "* return output_movqi (insn, operands, NULL);"
+  [(set (match_operand:QI 0 "nonimmediate_operand" "=r ,d,Qm,r ,q,r,*r")
+        (match_operand:QI 1 "nox_general_operand"   "rL,i,rL,Qm,r,q,i"))]
+  "register_operand (operands[0], QImode)
+   || register_operand (operands[1], QImode)
+   || const0_rtx == operands[1]"
+  {
+    return output_movqi (insn, operands, NULL);
+  }
   [(set_attr "length" "1,1,5,5,1,1,4")
    (set_attr "adjust_len" "mov8")
-   (set_attr "cc" "none,none,clobber,clobber,none,none,clobber")])
+   (set_attr "cc" "ldi,none,clobber,clobber,none,none,clobber")])
 
 ;; This is used in peephole2 to optimize loading immediate constants
 ;; if a scratch register from LD_REGS happens to be available.
 
 (define_insn "*reload_inqi"
   [(set (match_operand:QI 0 "register_operand" "=l")
-       (match_operand:QI 1 "immediate_operand" "i"))
+        (match_operand:QI 1 "immediate_operand" "i"))
    (clobber (match_operand:QI 2 "register_operand" "=&d"))]
   "reload_completed"
   "ldi %2,lo8(%1)
 (define_peephole2
   [(match_scratch:QI 2 "d")
    (set (match_operand:QI 0 "l_register_operand" "")
-       (match_operand:QI 1 "immediate_operand" ""))]
+        (match_operand:QI 1 "immediate_operand" ""))]
   "(operands[1] != const0_rtx
     && operands[1] != const1_rtx
     && operands[1] != constm1_rtx)"
   [(parallel [(set (match_dup 0) (match_dup 1))
-             (clobber (match_dup 2))])]
+              (clobber (match_dup 2))])]
   "")
 
 ;;============================================================================
 ;; move word (16 bit)
 
-(define_expand "movhi"
-  [(set (match_operand:HI 0 "nonimmediate_operand" "")
-        (match_operand:HI 1 "general_operand"       ""))]
-  ""
-  "
-{
-   /* One of the ops has to be in a register.  */
-  if (!register_operand(operand0, HImode)
-      && !(register_operand(operand1, HImode) || const0_rtx == operands[1]))
-    {
-      operands[1] = copy_to_mode_reg(HImode, operand1);
-    }
-}")
-
-(define_insn "movhi_sp_r_irq_off"
-  [(set (match_operand:HI 0 "stack_register_operand" "=q")
-        (unspec_volatile:HI [(match_operand:HI 1 "register_operand"  "r")] 
-                           UNSPECV_WRITE_SP_IRQ_OFF))]
-  ""
-  "out __SP_H__, %B1
-       out __SP_L__, %A1"
-  [(set_attr "length" "2")
-   (set_attr "cc" "none")])
+;; Move register $1 to the Stack Pointer register SP.
+;; This insn is emit during function prologue/epilogue generation.
+;;    $2 =  0: We know that IRQs are off
+;;    $2 =  1: We know that IRQs are on
+;;    $2 =  2: SP has 8 bits only, IRQ state does not matter
+;;    $2 = -1: We don't know anything about IRQ on/off
+;; Always write SP via unspec, see PR50063
 
-(define_insn "movhi_sp_r_irq_on"
-  [(set (match_operand:HI 0 "stack_register_operand" "=q")
-        (unspec_volatile:HI [(match_operand:HI 1 "register_operand"  "r")] 
-                           UNSPECV_WRITE_SP_IRQ_ON))]
+(define_insn "movhi_sp_r"
+  [(set (match_operand:HI 0 "stack_register_operand"                "=q,q,q,q,q")
+        (unspec_volatile:HI [(match_operand:HI 1 "register_operand"  "r,r,r,r,r")
+                             (match_operand:HI 2 "const_int_operand" "L,P,N,K,LPN")]
+                            UNSPECV_WRITE_SP))]
   ""
-  "cli
-        out __SP_H__, %B1
-       sei
-       out __SP_L__, %A1"
-  [(set_attr "length" "4")
+  "@
+       out %B0,%B1\;out %A0,%A1
+       cli\;out %B0,%B1\;sei\;out %A0,%A1
+       in __tmp_reg__,__SREG__\;cli\;out %B0,%B1\;out __SREG__,__tmp_reg__\;out %A0,%A1
+       out %A0,%A1
+       out %A0,%A1\;out %B0,%B1"
+  [(set_attr "length" "2,4,5,1,2")
+   (set_attr "isa" "no_xmega,no_xmega,no_xmega,*,xmega")
    (set_attr "cc" "none")])
 
 (define_peephole2
   "(operands[1] != const0_rtx 
     && operands[1] != constm1_rtx)"
   [(parallel [(set (match_dup 0) (match_dup 1))
-             (clobber (match_dup 2))])]
+              (clobber (match_dup 2))])]
   "")
 
 ;; '*' because it is not used in rtl generation, only in above peephole
    (set_attr "cc" "none")])
 
 (define_insn "*movhi"
-  [(set (match_operand:HI 0 "nonimmediate_operand" "=r,r,r,m,d,*r,q,r")
-        (match_operand:HI 1 "general_operand"       "r,L,m,rL,i,i,r,q"))]
-  "(register_operand (operands[0],HImode)
-    || register_operand (operands[1],HImode) || const0_rtx == operands[1])"
-  "* return output_movhi (insn, operands, NULL);"
+  [(set (match_operand:HI 0 "nonimmediate_operand" "=r,r,r,m ,d,*r,q,r")
+        (match_operand:HI 1 "nox_general_operand"   "r,L,m,rL,i,i ,r,q"))]
+  "register_operand (operands[0], HImode)
+   || register_operand (operands[1], HImode)
+   || const0_rtx == operands[1]"
+  {
+    return output_movhi (insn, operands, NULL);
+  }
   [(set_attr "length" "2,2,6,7,2,6,5,2")
    (set_attr "adjust_len" "mov16")
-   (set_attr "cc" "none,clobber,clobber,clobber,none,clobber,none,none")])
+   (set_attr "cc" "none,none,clobber,clobber,none,clobber,none,none")])
 
 (define_peephole2 ; movw
   [(set (match_operand:QI 0 "even_register_operand" "")
   })
 
 ;;==========================================================================
-;; move double word (32 bit)
-
-(define_expand "movsi"
-  [(set (match_operand:SI 0 "nonimmediate_operand" "")
-        (match_operand:SI 1 "general_operand"  ""))]
-  ""
-  "
-{
-  /* One of the ops has to be in a register.  */
-  if (!register_operand (operand0, SImode)
-      && !(register_operand (operand1, SImode) || const0_rtx == operand1))
-    {
-      operands[1] = copy_to_mode_reg (SImode, operand1);
-    }
-}")
-
+;; xpointer move (24 bit)
+  
+(define_peephole2 ; *reload_inpsi
+  [(match_scratch:QI 2 "d")
+   (set (match_operand:PSI 0 "l_register_operand" "")
+        (match_operand:PSI 1 "immediate_operand" ""))
+   (match_dup 2)]
+  "operands[1] != const0_rtx
+   && operands[1] != constm1_rtx"
+  [(parallel [(set (match_dup 0)
+                   (match_dup 1))
+              (clobber (match_dup 2))])]
+  "")
+  
+;; '*' because it is not used in rtl generation.
+(define_insn "*reload_inpsi"
+  [(set (match_operand:PSI 0 "register_operand" "=r")
+        (match_operand:PSI 1 "immediate_operand" "i"))
+   (clobber (match_operand:QI 2 "register_operand" "=&d"))]
+  "reload_completed"
+  {
+    return avr_out_reload_inpsi (operands, operands[2], NULL);
+  }
+  [(set_attr "length" "6")
+   (set_attr "adjust_len" "reload_in24")
+   (set_attr "cc" "clobber")])
 
+(define_insn "*movpsi"
+  [(set (match_operand:PSI 0 "nonimmediate_operand" "=r,r,r ,Qm,!d,r")
+        (match_operand:PSI 1 "nox_general_operand"   "r,L,Qm,rL,i ,i"))]
+  "register_operand (operands[0], PSImode)
+   || register_operand (operands[1], PSImode)
+   || const0_rtx == operands[1]"
+  {
+    return avr_out_movpsi (insn, operands, NULL);
+  }
+  [(set_attr "length" "3,3,8,9,4,10")
+   (set_attr "adjust_len" "mov24")
+   (set_attr "cc" "none,none,clobber,clobber,none,clobber")])
+  
+;;==========================================================================
+;; move double word (32 bit)
 
 (define_peephole2 ; *reload_insi
   [(match_scratch:QI 2 "d")
   "(operands[1] != const0_rtx
     && operands[1] != constm1_rtx)"
   [(parallel [(set (match_dup 0) (match_dup 1))
-             (clobber (match_dup 2))])]
+              (clobber (match_dup 2))])]
   "")
 
 ;; '*' because it is not used in rtl generation.
 
 
 (define_insn "*movsi"
-  [(set (match_operand:SI 0 "nonimmediate_operand" "=r,r,r,Qm,!d,r")
-        (match_operand:SI 1 "general_operand"       "r,L,Qm,rL,i,i"))]
-  "(register_operand (operands[0],SImode)
-    || register_operand (operands[1],SImode) || const0_rtx == operands[1])"
+  [(set (match_operand:SI 0 "nonimmediate_operand" "=r,r,r ,Qm,!d,r")
+        (match_operand:SI 1 "nox_general_operand"   "r,L,Qm,rL,i ,i"))]
+  "register_operand (operands[0], SImode)
+   || register_operand (operands[1], SImode)
+   || const0_rtx == operands[1]"
   {
     return output_movsisf (insn, operands, NULL);
   }
   [(set_attr "length" "4,4,8,9,4,10")
    (set_attr "adjust_len" "mov32")
-   (set_attr "cc" "none,set_zn,clobber,clobber,clobber,clobber")])
+   (set_attr "cc" "none,none,clobber,clobber,none,clobber")])
 
 ;; fffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffff
 ;; move floating point numbers (32 bit)
 
-(define_expand "movsf"
-  [(set (match_operand:SF 0 "nonimmediate_operand" "")
-        (match_operand:SF 1 "general_operand"  ""))]
-  ""
-  "
-{
-  /* One of the ops has to be in a register.  */
-  if (!register_operand (operand1, SFmode)
-      && !register_operand (operand0, SFmode))
-    {
-      operands[1] = copy_to_mode_reg (SFmode, operand1);
-    }
-}")
-
 (define_insn "*movsf"
-  [(set (match_operand:SF 0 "nonimmediate_operand" "=r,r,r,Qm,!d,r")
-        (match_operand:SF 1 "general_operand"       "r,G,Qm,rG,F,F"))]
+  [(set (match_operand:SF 0 "nonimmediate_operand" "=r,r,r ,Qm,!d,r")
+        (match_operand:SF 1 "nox_general_operand"   "r,G,Qm,rG,F ,F"))]
   "register_operand (operands[0], SFmode)
    || register_operand (operands[1], SFmode)
    || operands[1] == CONST0_RTX (SFmode)"
   }
   [(set_attr "length" "4,4,8,9,4,10")
    (set_attr "adjust_len" "mov32")
-   (set_attr "cc" "none,set_zn,clobber,clobber,clobber,clobber")])
+   (set_attr "cc" "none,none,clobber,clobber,none,clobber")])
 
 (define_peephole2 ; *reload_insf
   [(match_scratch:QI 2 "d")
 
 ;;=========================================================================
 ;; move string (like memcpy)
-;; implement as RTL loop
 
 (define_expand "movmemhi"
   [(parallel [(set (match_operand:BLK 0 "memory_operand" "")
-          (match_operand:BLK 1 "memory_operand" ""))
-          (use (match_operand:HI 2 "const_int_operand" ""))
-          (use (match_operand:HI 3 "const_int_operand" ""))])]
-  ""
-  "{
-  int prob;
-  HOST_WIDE_INT count;
-  enum machine_mode mode;
-  rtx label = gen_label_rtx ();
-  rtx loop_reg;
-  rtx jump;
-
-  /* Copy pointers into new psuedos - they will be changed.  */
-  rtx addr0 = copy_to_mode_reg (Pmode, XEXP (operands[0], 0));
-  rtx addr1 = copy_to_mode_reg (Pmode, XEXP (operands[1], 0));
-
-  /* Create rtx for tmp register - we use this as scratch.  */
-  rtx tmp_reg_rtx  = gen_rtx_REG (QImode, TMP_REGNO);
-
-  if (GET_CODE (operands[2]) != CONST_INT)
-    FAIL;
-
-  count = INTVAL (operands[2]);
-  if (count <= 0)
+                   (match_operand:BLK 1 "memory_operand" ""))
+              (use (match_operand:HI 2 "const_int_operand" ""))
+              (use (match_operand:HI 3 "const_int_operand" ""))])]
+  ""
+  {
+    if (avr_emit_movmemhi (operands))
+      DONE;
+    
     FAIL;
+  })
 
-  /* Work out branch probability for latter use.  */
-  prob = REG_BR_PROB_BASE - REG_BR_PROB_BASE / count;
-
-  /* See if constant fit 8 bits.  */
-  mode = (count < 0x100) ? QImode : HImode;
-  /* Create loop counter register.  */
-  loop_reg = copy_to_mode_reg (mode, gen_int_mode (count, mode));
-
-  /* Now create RTL code for move loop.  */
-  /* Label at top of loop.  */
-  emit_label (label);
-
-  /* Move one byte into scratch and inc pointer.  */
-  emit_move_insn (tmp_reg_rtx, gen_rtx_MEM (QImode, addr1));
-  emit_move_insn (addr1, gen_rtx_PLUS (Pmode, addr1, const1_rtx));
+(define_mode_attr MOVMEM_r_d [(QI "r")
+                              (HI "wd")])
+
+;; $0     : Address Space
+;; $1, $2 : Loop register
+;; R30    : source address
+;; R26    : destination address
+
+;; "movmem_qi"
+;; "movmem_hi"
+(define_insn "movmem_<mode>"
+  [(set (mem:BLK (reg:HI REG_X))
+        (mem:BLK (reg:HI REG_Z)))
+   (unspec [(match_operand:QI 0 "const_int_operand" "n")]
+           UNSPEC_MOVMEM)
+   (use (match_operand:QIHI 1 "register_operand" "<MOVMEM_r_d>"))
+   (clobber (reg:HI REG_X))
+   (clobber (reg:HI REG_Z))
+   (clobber (reg:QI LPM_REGNO))
+   (clobber (match_operand:QIHI 2 "register_operand" "=1"))]
+  ""
+  {
+    return avr_out_movmem (insn, operands, NULL);
+  }
+  [(set_attr "adjust_len" "movmem")
+   (set_attr "cc" "clobber")])
 
-  /* Move to mem and inc pointer.  */
-  emit_move_insn (gen_rtx_MEM (QImode, addr0), tmp_reg_rtx);
-  emit_move_insn (addr0, gen_rtx_PLUS (Pmode, addr0, const1_rtx));
 
-  /* Decrement count.  */
-  emit_move_insn (loop_reg, gen_rtx_PLUS (mode, loop_reg, constm1_rtx));
+;; $0    : Address Space
+;; $1    : RAMPZ RAM address
+;; R24   : #bytes and loop register
+;; R23:Z : 24-bit source address
+;; R26   : 16-bit destination address
+
+;; "movmemx_qi"
+;; "movmemx_hi"
+(define_insn "movmemx_<mode>"
+  [(set (mem:BLK (reg:HI REG_X))
+        (mem:BLK (lo_sum:PSI (reg:QI 23)
+                             (reg:HI REG_Z))))
+   (unspec [(match_operand:QI 0 "const_int_operand" "n")]
+           UNSPEC_MOVMEM)
+   (use (reg:QIHI 24))
+   (clobber (reg:HI REG_X))
+   (clobber (reg:HI REG_Z))
+   (clobber (reg:QI LPM_REGNO))
+   (clobber (reg:HI 24))
+   (clobber (reg:QI 23))
+   (clobber (mem:QI (match_operand:QI 1 "io_address_operand" "n")))]
+  ""
+  "%~call __movmemx_<mode>"
+  [(set_attr "type" "xcall")
+   (set_attr "cc" "clobber")])
 
-  /* Compare with zero and jump if not equal. */
-  emit_cmp_and_jump_insns (loop_reg, const0_rtx, NE, NULL_RTX, mode, 1,
-                           label);
-  /* Set jump probability based on loop count.  */
-  jump = get_last_insn ();
-  add_reg_note (jump, REG_BR_PROB, GEN_INT (prob));
-  DONE;
-}")
 
-;; =%2 =%2 =%2 =%2 =%2 =%2 =%2 =%2 =%2 =%2 =%2 =%2 =%2 =%2 =%2 =%2 =%2 =%2 =%2 =%2 =%2
+;; =%2 =%2 =%2 =%2 =%2 =%2 =%2 =%2 =%2 =%2 =%2 =%2 =%2 =%2 =%2 =%2 =%2 =%2
 ;; memset (%0, %2, %1)
 
 (define_expand "setmemhi"
   [(parallel [(set (match_operand:BLK 0 "memory_operand" "")
-                  (match_operand 2 "const_int_operand" ""))
-             (use (match_operand:HI 1 "const_int_operand" ""))
-             (use (match_operand:HI 3 "const_int_operand" "n"))
-             (clobber (match_scratch:HI 4 ""))
-             (clobber (match_dup 5))])]
-  ""
-  "{
-  rtx addr0;
-  enum machine_mode mode;
-
-  /* If value to set is not zero, use the library routine.  */
-  if (operands[2] != const0_rtx)
-    FAIL;
+                   (match_operand 2 "const_int_operand" ""))
+              (use (match_operand:HI 1 "const_int_operand" ""))
+              (use (match_operand:HI 3 "const_int_operand" ""))
+              (clobber (match_scratch:HI 4 ""))
+              (clobber (match_dup 5))])]
+  ""
+  {
+    rtx addr0;
+    enum machine_mode mode;
 
-  if (!CONST_INT_P (operands[1]))
-    FAIL;
+    /* If value to set is not zero, use the library routine.  */
+    if (operands[2] != const0_rtx)
+      FAIL;
+
+    if (!CONST_INT_P (operands[1]))
+      FAIL;
+
+    mode = u8_operand (operands[1], VOIDmode) ? QImode : HImode;
+    operands[5] = gen_rtx_SCRATCH (mode);
+    operands[1] = copy_to_mode_reg (mode,
+                                    gen_int_mode (INTVAL (operands[1]), mode));
+    addr0 = copy_to_mode_reg (Pmode, XEXP (operands[0], 0));
+    operands[0] = gen_rtx_MEM (BLKmode, addr0);
+  })
 
-  mode = u8_operand (operands[1], VOIDmode) ? QImode : HImode;
-  operands[5] = gen_rtx_SCRATCH (mode);
-  operands[1] = copy_to_mode_reg (mode,
-                                  gen_int_mode (INTVAL (operands[1]), mode));
-  addr0 = copy_to_mode_reg (Pmode, XEXP (operands[0], 0));
-  operands[0] = gen_rtx_MEM (BLKmode, addr0);
-}")
 
 (define_insn "*clrmemqi"
   [(set (mem:BLK (match_operand:HI 0 "register_operand" "e"))
-       (const_int 0))
+        (const_int 0))
    (use (match_operand:QI 1 "register_operand" "r"))
    (use (match_operand:QI 2 "const_int_operand" "n"))
    (clobber (match_scratch:HI 3 "=0"))
    (clobber (match_scratch:QI 4 "=&1"))]
   ""
-  "st %a0+,__zero_reg__
-        dec %1
-       brne .-6"
+  "0:\;st %a0+,__zero_reg__\;dec %1\;brne 0b"
   [(set_attr "length" "3")
    (set_attr "cc" "clobber")])
 
+
 (define_insn "*clrmemhi"
   [(set (mem:BLK (match_operand:HI 0 "register_operand" "e,e"))
-       (const_int 0))
+        (const_int 0))
    (use (match_operand:HI 1 "register_operand" "!w,d"))
    (use (match_operand:HI 2 "const_int_operand" "n,n"))
    (clobber (match_scratch:HI 3 "=0,0"))
    (clobber (match_scratch:HI 4 "=&1,&1"))]
   ""
-  "*{
-     if (which_alternative==0)
-       return (AS2 (st,%a0+,__zero_reg__) CR_TAB
-              AS2 (sbiw,%A1,1) CR_TAB
-              AS1 (brne,.-6));
-     else
-       return (AS2 (st,%a0+,__zero_reg__) CR_TAB
-              AS2 (subi,%A1,1) CR_TAB
-              AS2 (sbci,%B1,0) CR_TAB
-              AS1 (brne,.-8));
-}"
+  "@
+       0:\;st %a0+,__zero_reg__\;sbiw %A1,1\;brne 0b
+       0:\;st %a0+,__zero_reg__\;subi %A1,1\;sbci %B1,0\;brne 0b"
   [(set_attr "length" "3,4")
    (set_attr "cc" "clobber,clobber")])
 
 (define_expand "strlenhi"
-    [(set (match_dup 4)
-         (unspec:HI [(match_operand:BLK 1 "memory_operand" "")
-                     (match_operand:QI 2 "const_int_operand" "")
-                     (match_operand:HI 3 "immediate_operand" "")]
-                    UNSPEC_STRLEN))
-     (set (match_dup 4) (plus:HI (match_dup 4)
-                                (const_int -1)))
-     (set (match_operand:HI 0 "register_operand" "")
-         (minus:HI (match_dup 4)
-                   (match_dup 5)))]
-   ""
-   "{
-  rtx addr;
-  if (operands[2] != const0_rtx)
-    FAIL;
-  addr = copy_to_mode_reg (Pmode, XEXP (operands[1],0));
-  operands[1] = gen_rtx_MEM (BLKmode, addr); 
-  operands[5] = addr;
-  operands[4] = gen_reg_rtx (HImode);
-}")
+  [(set (match_dup 4)
+        (unspec:HI [(match_operand:BLK 1 "memory_operand" "")
+                    (match_operand:QI 2 "const_int_operand" "")
+                    (match_operand:HI 3 "immediate_operand" "")]
+                   UNSPEC_STRLEN))
+   (set (match_dup 4)
+        (plus:HI (match_dup 4)
+                 (const_int -1)))
+   (set (match_operand:HI 0 "register_operand" "")
+        (minus:HI (match_dup 4)
+                  (match_dup 5)))]
+  ""
+  {
+    rtx addr;
+    if (operands[2] != const0_rtx)
+      FAIL;
+    addr = copy_to_mode_reg (Pmode, XEXP (operands[1], 0));
+    operands[1] = gen_rtx_MEM (BLKmode, addr); 
+    operands[5] = addr;
+    operands[4] = gen_reg_rtx (HImode);
+  })
 
 (define_insn "*strlenhi"
-  [(set (match_operand:HI 0 "register_operand" "=e")
-       (unspec:HI [(mem:BLK (match_operand:HI 1 "register_operand" "%0"))
-                   (const_int 0)
-                   (match_operand:HI 2 "immediate_operand" "i")]
-                  UNSPEC_STRLEN))]
-  ""
-  "ld __tmp_reg__,%a0+
-       tst __tmp_reg__
-       brne .-6"
+  [(set (match_operand:HI 0 "register_operand"                      "=e")
+        (unspec:HI [(mem:BLK (match_operand:HI 1 "register_operand"  "0"))
+                    (const_int 0)
+                    (match_operand:HI 2 "immediate_operand"          "i")]
+                   UNSPEC_STRLEN))]
+  ""
+  "0:\;ld __tmp_reg__,%a0+\;tst __tmp_reg__\;brne 0b"
   [(set_attr "length" "3")
    (set_attr "cc" "clobber")])
 
 ; add bytes
 
 (define_insn "addqi3"
-  [(set (match_operand:QI 0 "register_operand" "=r,d,r,r")
-        (plus:QI (match_operand:QI 1 "register_operand" "%0,0,0,0")
-                 (match_operand:QI 2 "nonmemory_operand" "r,i,P,N")))]
+  [(set (match_operand:QI 0 "register_operand"          "=r,d,r,r,r,r")
+        (plus:QI (match_operand:QI 1 "register_operand" "%0,0,0,0,0,0")
+                 (match_operand:QI 2 "nonmemory_operand" "r,i,P,N,K,Cm2")))]
   ""
   "@
        add %0,%2
        subi %0,lo8(-(%2))
        inc %0
-       dec %0"
-  [(set_attr "length" "1,1,1,1")
-   (set_attr "cc" "set_czn,set_czn,set_zn,set_zn")])
+       dec %0
+       inc %0\;inc %0
+       dec %0\;dec %0"
+  [(set_attr "length" "1,1,1,1,2,2")
+   (set_attr "cc" "set_czn,set_czn,set_vzn,set_vzn,set_vzn,set_vzn")])
 
 
 (define_expand "addhi3"
   [(set (match_operand:HI 0 "register_operand" "")
-       (plus:HI (match_operand:HI 1 "register_operand" "")
-                (match_operand:HI 2 "nonmemory_operand" "")))]
+        (plus:HI (match_operand:HI 1 "register_operand" "")
+                 (match_operand:HI 2 "nonmemory_operand" "")))]
   ""
   {
     if (CONST_INT_P (operands[2]))
 
 
 (define_insn "*addhi3_zero_extend"
-  [(set (match_operand:HI 0 "register_operand" "=r")
-       (plus:HI (zero_extend:HI
-                 (match_operand:QI 1 "register_operand" "r"))
-                (match_operand:HI 2 "register_operand" "0")))]
+  [(set (match_operand:HI 0 "register_operand"                         "=r")
+        (plus:HI (zero_extend:HI (match_operand:QI 1 "register_operand" "r"))
+                 (match_operand:HI 2 "register_operand"                 "0")))]
   ""
-  "add %A0,%1
-       adc %B0,__zero_reg__"
+  "add %A0,%1\;adc %B0,__zero_reg__"
   [(set_attr "length" "2")
    (set_attr "cc" "set_n")])
 
 (define_insn "*addhi3_zero_extend1"
-  [(set (match_operand:HI 0 "register_operand" "=r")
-       (plus:HI (match_operand:HI 1 "register_operand" "%0")
-                (zero_extend:HI
-                 (match_operand:QI 2 "register_operand" "r"))))]
+  [(set (match_operand:HI 0 "register_operand"                         "=r")
+        (plus:HI (match_operand:HI 1 "register_operand"                 "0")
+                 (zero_extend:HI (match_operand:QI 2 "register_operand" "r"))))]
   ""
-  "add %A0,%2
-       adc %B0,__zero_reg__"
+  "add %A0,%2\;adc %B0,__zero_reg__"
   [(set_attr "length" "2")
    (set_attr "cc" "set_n")])
 
-(define_insn "*addhi3_sp_R"
-  [(set (match_operand:HI 1 "stack_register_operand" "=q")
-        (plus:HI (match_operand:HI 2 "stack_register_operand" "q")
-                 (match_operand:HI 0 "avr_sp_immediate_operand" "R")))]
+(define_insn "*addhi3.sign_extend1"
+  [(set (match_operand:HI 0 "register_operand"                         "=r")
+        (plus:HI (sign_extend:HI (match_operand:QI 1 "register_operand" "r"))
+                 (match_operand:HI 2 "register_operand"                 "0")))]
   ""
   {
-    return avr_out_addto_sp (operands, NULL);
+    return reg_overlap_mentioned_p (operands[0], operands[1])
+      ? "mov __tmp_reg__,%1\;add %A0,%1\;adc %B0,__zero_reg__\;sbrc __tmp_reg__,7\;dec %B0"
+      : "add %A0,%1\;adc %B0,__zero_reg__\;sbrc %1,7\;dec %B0";
   }
   [(set_attr "length" "5")
+   (set_attr "cc" "clobber")])
+
+(define_insn "*addhi3_sp"
+  [(set (match_operand:HI 1 "stack_register_operand"           "=q")
+        (plus:HI (match_operand:HI 2 "stack_register_operand"   "q")
+                 (match_operand:HI 0 "avr_sp_immediate_operand" "Csp")))]
+  ""
+  {
+    return avr_out_addto_sp (operands, NULL);
+  }
+  [(set_attr "length" "6")
    (set_attr "adjust_len" "addto_sp")])
 
 (define_insn "*addhi3"
-  [(set (match_operand:HI 0 "register_operand"          "=r,d,d")
-        (plus:HI (match_operand:HI 1 "register_operand" "%0,0,0")
-                 (match_operand:HI 2 "nonmemory_operand" "r,s,n")))]
+  [(set (match_operand:HI 0 "register_operand"          "=r,d,!w,d")
+        (plus:HI (match_operand:HI 1 "register_operand" "%0,0,0 ,0")
+                 (match_operand:HI 2 "nonmemory_operand" "r,s,IJ,n")))]
   ""
   {
     static const char * const asm_code[] =
       {
         "add %A0,%A2\;adc %B0,%B2",
         "subi %A0,lo8(-(%2))\;sbci %B0,hi8(-(%2))",
+        "",
         ""
       };
 
 
     return avr_out_plus_noclobber (operands, NULL, NULL);
   }
-  [(set_attr "length" "2,2,2")
-   (set_attr "adjust_len" "*,*,out_plus_noclobber")
-   (set_attr "cc" "set_n,set_czn,out_plus_noclobber")])
+  [(set_attr "length" "2,2,2,2")
+   (set_attr "adjust_len" "*,*,out_plus_noclobber,out_plus_noclobber")
+   (set_attr "cc" "set_n,set_czn,out_plus_noclobber,out_plus_noclobber")])
 
 ;; Adding a constant to NO_LD_REGS might have lead to a reload of
 ;; that constant to LD_REGS.  We don't add a scratch to *addhi3
               (clobber (match_dup 2))])])
 
 (define_insn "addhi3_clobber"
-  [(set (match_operand:HI 0 "register_operand"           "=d,l")
-        (plus:HI (match_operand:HI 1 "register_operand"  "%0,0")
-                 (match_operand:HI 2 "const_int_operand"  "n,n")))
-   (clobber (match_scratch:QI 3                          "=X,&d"))]
+  [(set (match_operand:HI 0 "register_operand"           "=!w,d,r")
+        (plus:HI (match_operand:HI 1 "register_operand"   "%0,0,0")
+                 (match_operand:HI 2 "const_int_operand"  "IJ,n,n")))
+   (clobber (match_scratch:QI 3                           "=X,X,&d"))]
   ""
   {
     gcc_assert (REGNO (operands[0]) == REGNO (operands[1]));
       };
 
     if (*asm_code[which_alternative])
-      return asm_code [which_alternative];
+      return asm_code[which_alternative];
 
     return avr_out_plus (operands, NULL, NULL);
   }
    (set_attr "adjust_len" "*,*,out_plus,out_plus")
    (set_attr "cc" "set_n,set_czn,out_plus,out_plus")])
 
+(define_insn "*addpsi3_zero_extend.qi"
+  [(set (match_operand:PSI 0 "register_operand"                          "=r")
+        (plus:PSI (zero_extend:PSI (match_operand:QI 1 "register_operand" "r"))
+                  (match_operand:PSI 2 "register_operand"                 "0")))]
+  ""
+  "add %A0,%A1\;adc %B0,__zero_reg__\;adc %C0,__zero_reg__"
+  [(set_attr "length" "3")
+   (set_attr "cc" "set_n")])
+
+(define_insn "*addpsi3_zero_extend.hi"
+  [(set (match_operand:PSI 0 "register_operand"                          "=r")
+        (plus:PSI (zero_extend:PSI (match_operand:HI 1 "register_operand" "r"))
+                  (match_operand:PSI 2 "register_operand"                 "0")))]
+  ""
+  "add %A0,%A1\;adc %B0,%B1\;adc %C0,__zero_reg__"
+  [(set_attr "length" "3")
+   (set_attr "cc" "set_n")])
+
+(define_insn "*addpsi3_sign_extend.hi"
+  [(set (match_operand:PSI 0 "register_operand"                          "=r")
+        (plus:PSI (sign_extend:PSI (match_operand:HI 1 "register_operand" "r"))
+                  (match_operand:PSI 2 "register_operand"                 "0")))]
+  ""
+  "add %A0,%1\;adc %B0,%B1\;adc %C0,__zero_reg__\;sbrc %B1,7\;dec %C0"
+  [(set_attr "length" "5")
+   (set_attr "cc" "set_n")])
+
 (define_insn "*addsi3_zero_extend"
   [(set (match_operand:SI 0 "register_operand"                         "=r")
         (plus:SI (zero_extend:SI (match_operand:QI 1 "register_operand" "r"))
   [(set_attr "length" "4")
    (set_attr "cc" "set_n")])
 
+(define_insn "addpsi3"
+  [(set (match_operand:PSI 0 "register_operand"           "=r,d ,d,r")
+        (plus:PSI (match_operand:PSI 1 "register_operand" "%0,0 ,0,0")
+                  (match_operand:PSI 2 "nonmemory_operand" "r,s ,n,n")))
+   (clobber (match_scratch:QI 3                           "=X,X ,X,&d"))]
+  ""
+  {
+    static const char * const asm_code[] =
+      {
+        "add %A0,%A2\;adc %B0,%B2\;adc %C0,%C2",
+        "subi %0,lo8(-(%2))\;sbci %B0,hi8(-(%2))\;sbci %C0,hlo8(-(%2))",
+        "",
+        ""
+      };
+
+    if (*asm_code[which_alternative])
+      return asm_code[which_alternative];
+
+    return avr_out_plus (operands, NULL, NULL);
+  }
+  [(set_attr "length" "3,3,3,6")
+   (set_attr "adjust_len" "*,*,out_plus,out_plus")
+   (set_attr "cc" "set_n,set_czn,out_plus,out_plus")])
+
+(define_insn "subpsi3"
+  [(set (match_operand:PSI 0 "register_operand"           "=r")
+        (minus:PSI (match_operand:PSI 1 "register_operand" "0")
+                   (match_operand:PSI 2 "register_operand" "r")))]
+  ""
+  "sub %0,%2\;sbc %B0,%B2\;sbc %C0,%C2"
+  [(set_attr "length" "3")
+   (set_attr "cc" "set_czn")])
+
+(define_insn "*subpsi3_zero_extend.qi"
+  [(set (match_operand:PSI 0 "register_operand"                           "=r")
+        (minus:PSI (match_operand:SI 1 "register_operand"                  "0")
+                   (zero_extend:PSI (match_operand:QI 2 "register_operand" "r"))))]
+  ""
+  "sub %A0,%2\;sbc %B0,__zero_reg__\;sbc %C0,__zero_reg__"
+  [(set_attr "length" "3")
+   (set_attr "cc" "set_czn")])
+
+(define_insn "*subpsi3_zero_extend.hi"
+  [(set (match_operand:PSI 0 "register_operand"                           "=r")
+        (minus:PSI (match_operand:PSI 1 "register_operand"                 "0")
+                   (zero_extend:PSI (match_operand:HI 2 "register_operand" "r"))))]
+  ""
+  "sub %A0,%2\;sbc %B0,%B2\;sbc %C0,__zero_reg__"
+  [(set_attr "length" "3")
+   (set_attr "cc" "set_czn")])
+
+(define_insn "*subpsi3_sign_extend.hi"
+  [(set (match_operand:PSI 0 "register_operand"                           "=r")
+        (minus:PSI (match_operand:PSI 1 "register_operand"                 "0")
+                   (sign_extend:PSI (match_operand:HI 2 "register_operand" "r"))))]
+  ""
+  "sub %A0,%A2\;sbc %B0,%B2\;sbc %C0,__zero_reg__\;sbrc %B2,7\;inc %C0"
+  [(set_attr "length" "5")
+   (set_attr "cc" "set_czn")])
+
 ;-----------------------------------------------------------------------------
 ; sub bytes
 (define_insn "subqi3"
 (define_insn "subhi3"
   [(set (match_operand:HI 0 "register_operand" "=r,d")
         (minus:HI (match_operand:HI 1 "register_operand" "0,0")
-                 (match_operand:HI 2 "nonmemory_operand" "r,i")))]
+                  (match_operand:HI 2 "nonmemory_operand" "r,i")))]
   ""
   "@
        sub %A0,%A2\;sbc %B0,%B2
   [(set_attr "length" "2")
    (set_attr "cc" "set_czn")])
 
+(define_insn "*subhi3.sign_extend2"
+  [(set (match_operand:HI 0 "register_operand"                          "=r")
+        (minus:HI (match_operand:HI 1 "register_operand"                 "0")
+                  (sign_extend:HI (match_operand:QI 2 "register_operand" "r"))))]
+  ""
+  {
+    return reg_overlap_mentioned_p (operands[0], operands[2])
+      ? "mov __tmp_reg__,%2\;sub %A0,%2\;sbc %B0,__zero_reg__\;sbrc __tmp_reg__,7\;inc %B0"
+      : "sub %A0,%2\;sbc %B0,__zero_reg__\;sbrc %2,7\;inc %B0";
+  }
+  [(set_attr "length" "5")
+   (set_attr "cc" "clobber")])
+
 (define_insn "subsi3"
   [(set (match_operand:SI 0 "register_operand"          "=r")
         (minus:SI (match_operand:SI 1 "register_operand" "0")
 
 (define_expand "mulqi3"
   [(set (match_operand:QI 0 "register_operand" "")
-       (mult:QI (match_operand:QI 1 "register_operand" "")
-                (match_operand:QI 2 "register_operand" "")))]
+        (mult:QI (match_operand:QI 1 "register_operand" "")
+                 (match_operand:QI 2 "register_operand" "")))]
   ""
-  "{
-  if (!AVR_HAVE_MUL)
-    {
-      emit_insn (gen_mulqi3_call (operands[0], operands[1], operands[2]));
-      DONE;
-    }
-}")
+  {
+    if (!AVR_HAVE_MUL)
+      {
+        emit_insn (gen_mulqi3_call (operands[0], operands[1], operands[2]));
+        DONE;
+      }
+  })
 
 (define_insn "*mulqi3_enh"
   [(set (match_operand:QI 0 "register_operand" "=r")
-       (mult:QI (match_operand:QI 1 "register_operand" "r")
-                (match_operand:QI 2 "register_operand" "r")))]
+        (mult:QI (match_operand:QI 1 "register_operand" "r")
+                 (match_operand:QI 2 "register_operand" "r")))]
   "AVR_HAVE_MUL"
   "mul %1,%2
        mov %0,r0
   [(set (reg:QI 24) (match_operand:QI 1 "register_operand" ""))
    (set (reg:QI 22) (match_operand:QI 2 "register_operand" ""))
    (parallel [(set (reg:QI 24) (mult:QI (reg:QI 24) (reg:QI 22)))
-             (clobber (reg:QI 22))])
+              (clobber (reg:QI 22))])
    (set (match_operand:QI 0 "register_operand" "") (reg:QI 24))]
   ""
   "")
   [(set_attr "length" "2")
    (set_attr "cc" "clobber")])
 
+(define_insn "*addqi3.lt0"
+  [(set (match_operand:QI 0 "register_operand"                 "=r")
+        (plus:QI (lt:QI (match_operand:QI 1 "register_operand"  "r")
+                        (const_int 0))
+                 (match_operand:QI 2 "register_operand"         "0")))]
+  ""
+  "sbrc %1,7\;inc %0"
+  [(set_attr "length" "2")
+   (set_attr "cc" "clobber")])
+
+(define_insn "*addhi3.lt0"
+  [(set (match_operand:HI 0 "register_operand"                   "=w,r")
+        (plus:HI (lt:HI (match_operand:QI 1 "register_operand"    "r,r")
+                        (const_int 0))
+                 (match_operand:HI 2 "register_operand"           "0,0")))
+   (clobber (match_scratch:QI 3                                  "=X,&1"))]
+  ""
+  "@
+       sbrc %1,7\;adiw %0,1
+       lsl %1\;adc %A0,__zero_reg__\;adc %B0,__zero_reg__"
+  [(set_attr "length" "2,3")
+   (set_attr "cc" "clobber")])
+
+(define_insn "*addpsi3.lt0"
+  [(set (match_operand:PSI 0 "register_operand"                         "=r")
+        (plus:PSI (lshiftrt:PSI (match_operand:PSI 1 "register_operand"  "r")
+                                (const_int 23))
+                 (match_operand:PSI 2 "register_operand"                 "0")))]
+  ""
+  "mov __tmp_reg__,%C1\;lsl __tmp_reg__
+       adc %A0,__zero_reg__\;adc %B0,__zero_reg__\;adc %C0,__zero_reg__"
+  [(set_attr "length" "5")
+   (set_attr "cc" "clobber")])
+
+(define_insn "*addsi3.lt0"
+  [(set (match_operand:SI 0 "register_operand"                       "=r")
+        (plus:SI (lshiftrt:SI (match_operand:SI 1 "register_operand"  "r")
+                              (const_int 31))
+                 (match_operand:SI 2 "register_operand"               "0")))]
+  ""
+  "mov __tmp_reg__,%D1\;lsl __tmp_reg__
+       adc %A0,__zero_reg__\;adc %B0,__zero_reg__\;adc %C0,__zero_reg__\;adc %D0,__zero_reg__"
+  [(set_attr "length" "6")
+   (set_attr "cc" "clobber")])
+  
+
 ;; "umulqihi3"
 ;; "mulqihi3"
 (define_insn "<extend_u>mulqihi3"
 
 ;; Handle small constants
 
+;; Special case of a += 2*b as frequently seen with accesses to int arrays.
+;; This is shorter, faster than MUL and has lower register pressure.
+
+(define_insn_and_split "*umaddqihi4.2"
+  [(set (match_operand:HI 0 "register_operand"                                  "=r")
+        (plus:HI (mult:HI (zero_extend:HI (match_operand:QI 1 "register_operand" "r"))
+                          (const_int 2))
+                 (match_operand:HI 2 "register_operand"                          "r")))]
+  "!reload_completed
+   && !reg_overlap_mentioned_p (operands[0], operands[1])"
+  { gcc_unreachable(); }
+  "&& 1"
+  [(set (match_dup 0)
+        (match_dup 2))
+   ; *addhi3_zero_extend
+   (set (match_dup 0)
+        (plus:HI (zero_extend:HI (match_dup 1))
+                 (match_dup 0)))
+   ; *addhi3_zero_extend
+   (set (match_dup 0)
+        (plus:HI (zero_extend:HI (match_dup 1))
+                 (match_dup 0)))])
+
 ;; "umaddqihi4.uconst"
 ;; "maddqihi4.sconst"
 (define_insn_and_split "*<extend_u>maddqihi4.<extend_su>const"
 
 (define_insn "*mulhi3_enh"
   [(set (match_operand:HI 0 "register_operand" "=&r")
-       (mult:HI (match_operand:HI 1 "register_operand" "r")
-                (match_operand:HI 2 "register_operand" "r")))]
+        (mult:HI (match_operand:HI 1 "register_operand" "r")
+                 (match_operand:HI 2 "register_operand" "r")))]
   "AVR_HAVE_MUL"
   {
     return REGNO (operands[1]) == REGNO (operands[2])
   [(set (reg:HI 24) (match_operand:HI 1 "register_operand" ""))
    (set (reg:HI 22) (match_operand:HI 2 "register_operand" ""))
    (parallel [(set (reg:HI 24) (mult:HI (reg:HI 24) (reg:HI 22)))
-             (clobber (reg:HI 22))
-             (clobber (reg:QI 21))])
+              (clobber (reg:HI 22))
+              (clobber (reg:QI 21))])
    (set (match_operand:HI 0 "register_operand" "") (reg:HI 24))]
   ""
   "")
   [(set_attr "type" "xcall")
    (set_attr "cc" "clobber")])
 
-;; To support widening multiplicatioon with constant we postpone
+;; To support widening multiplication with constant we postpone
 ;; expanding to the implicit library call until post combine and
 ;; prior to register allocation.  Clobber all hard registers that
 ;; might be used by the (widening) multiply until it is split and
 ; / % / % / % / % / % / % / % / % / % / % / % / % / % / % / % / % / % / % / %
 ; divmod
 
-;; Generate libgcc.S calls ourselves, because:
+;; Generate lib1funcs.S calls ourselves, because:
 ;;  - we know exactly which registers are clobbered (for QI and HI
 ;;    modes, some of the call-used registers are preserved)
 ;;  - we get both the quotient and the remainder at no extra cost
   [(set (reg:QI 24) (match_dup 1))
    (set (reg:QI 22) (match_dup 2))
    (parallel [(set (reg:QI 24) (div:QI (reg:QI 24) (reg:QI 22)))
-             (set (reg:QI 25) (mod:QI (reg:QI 24) (reg:QI 22)))
-             (clobber (reg:QI 22))
-             (clobber (reg:QI 23))])
+              (set (reg:QI 25) (mod:QI (reg:QI 24) (reg:QI 22)))
+              (clobber (reg:QI 22))
+              (clobber (reg:QI 23))])
    (set (match_dup 0) (reg:QI 24))
    (set (match_dup 3) (reg:QI 25))]
   "")
  [(parallel [(set (match_operand:QI 0 "pseudo_register_operand" "") 
                   (udiv:QI (match_operand:QI 1 "pseudo_register_operand" "") 
                            (match_operand:QI 2 "pseudo_register_operand" "")))
-            (set (match_operand:QI 3 "pseudo_register_operand" "") 
+             (set (match_operand:QI 3 "pseudo_register_operand" "") 
                   (umod:QI (match_dup 1) (match_dup 2)))
              (clobber (reg:QI 22))
              (clobber (reg:QI 23))
   [(set (reg:QI 24) (match_dup 1))
    (set (reg:QI 22) (match_dup 2))
    (parallel [(set (reg:QI 24) (udiv:QI (reg:QI 24) (reg:QI 22)))
-             (set (reg:QI 25) (umod:QI (reg:QI 24) (reg:QI 22)))
-             (clobber (reg:QI 23))])
+              (set (reg:QI 25) (umod:QI (reg:QI 24) (reg:QI 22)))
+              (clobber (reg:QI 23))])
    (set (match_dup 0) (reg:QI 24))
    (set (match_dup 3) (reg:QI 25))]
   "")
   [(set_attr "type" "xcall")
    (set_attr "cc" "clobber")])
 
-(define_insn_and_split "divmodhi4"
-  [(parallel [(set (match_operand:HI 0 "pseudo_register_operand" "") 
-                   (div:HI (match_operand:HI 1 "pseudo_register_operand" "") 
-                           (match_operand:HI 2 "pseudo_register_operand" "")))
-              (set (match_operand:HI 3 "pseudo_register_operand" "") 
-                   (mod:HI (match_dup 1) (match_dup 2)))
-              (clobber (reg:QI 21))
-              (clobber (reg:HI 22))
-              (clobber (reg:HI 24))
-              (clobber (reg:HI 26))])]
+(define_insn_and_split "divmodhi4"
+  [(parallel [(set (match_operand:HI 0 "pseudo_register_operand" "") 
+                   (div:HI (match_operand:HI 1 "pseudo_register_operand" "") 
+                           (match_operand:HI 2 "pseudo_register_operand" "")))
+              (set (match_operand:HI 3 "pseudo_register_operand" "") 
+                   (mod:HI (match_dup 1) (match_dup 2)))
+              (clobber (reg:QI 21))
+              (clobber (reg:HI 22))
+              (clobber (reg:HI 24))
+              (clobber (reg:HI 26))])]
+  ""
+  "this should have been splitted;"
+  ""
+  [(set (reg:HI 24) (match_dup 1))
+   (set (reg:HI 22) (match_dup 2))
+   (parallel [(set (reg:HI 22) (div:HI (reg:HI 24) (reg:HI 22)))
+              (set (reg:HI 24) (mod:HI (reg:HI 24) (reg:HI 22)))
+              (clobber (reg:HI 26))
+              (clobber (reg:QI 21))])
+   (set (match_dup 0) (reg:HI 22))
+   (set (match_dup 3) (reg:HI 24))]
+  "") 
+
+(define_insn "*divmodhi4_call"
+  [(set (reg:HI 22) (div:HI (reg:HI 24) (reg:HI 22)))
+   (set (reg:HI 24) (mod:HI (reg:HI 24) (reg:HI 22)))
+   (clobber (reg:HI 26))
+   (clobber (reg:QI 21))]
+  ""
+  "%~call __divmodhi4"
+  [(set_attr "type" "xcall")
+   (set_attr "cc" "clobber")])
+
+(define_insn_and_split "udivmodhi4"
+  [(parallel [(set (match_operand:HI 0 "pseudo_register_operand" "") 
+                   (udiv:HI (match_operand:HI 1 "pseudo_register_operand" "")
+                            (match_operand:HI 2 "pseudo_register_operand" "")))
+              (set (match_operand:HI 3 "pseudo_register_operand" "") 
+                   (umod:HI (match_dup 1) (match_dup 2)))
+              (clobber (reg:QI 21))
+              (clobber (reg:HI 22))
+              (clobber (reg:HI 24))
+              (clobber (reg:HI 26))])]
+  ""
+  "this udivmodhi4 pattern should have been splitted.;"
+  ""
+  [(set (reg:HI 24) (match_dup 1))
+   (set (reg:HI 22) (match_dup 2))
+   (parallel [(set (reg:HI 22) (udiv:HI (reg:HI 24) (reg:HI 22)))
+              (set (reg:HI 24) (umod:HI (reg:HI 24) (reg:HI 22)))
+              (clobber (reg:HI 26))
+              (clobber (reg:QI 21))])
+   (set (match_dup 0) (reg:HI 22))
+   (set (match_dup 3) (reg:HI 24))]
+  "")
+
+(define_insn "*udivmodhi4_call"
+  [(set (reg:HI 22) (udiv:HI (reg:HI 24) (reg:HI 22)))
+   (set (reg:HI 24) (umod:HI (reg:HI 24) (reg:HI 22)))
+   (clobber (reg:HI 26))
+   (clobber (reg:QI 21))]
+  ""
+  "%~call __udivmodhi4"
+  [(set_attr "type" "xcall")
+   (set_attr "cc" "clobber")])
+
+;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;
+;; 24-bit multiply
+
+;; To support widening multiplication with constant we postpone
+;; expanding to the implicit library call until post combine and
+;; prior to register allocation.  Clobber all hard registers that
+;; might be used by the (widening) multiply until it is split and
+;; it's final register footprint is worked out.
+
+(define_expand "mulpsi3"
+  [(parallel [(set (match_operand:PSI 0 "register_operand" "")
+                   (mult:PSI (match_operand:PSI 1 "register_operand" "")
+                             (match_operand:PSI 2 "nonmemory_operand" "")))
+              (clobber (reg:HI 26))
+              (clobber (reg:DI 18))])]
+  "AVR_HAVE_MUL"
+  {
+    if (s8_operand (operands[2], PSImode))
+      {
+        rtx reg = force_reg (QImode, gen_int_mode (INTVAL (operands[2]), QImode));
+        emit_insn (gen_mulsqipsi3 (operands[0], reg, operands[1]));
+        DONE;
+      }
+  })
+
+(define_insn "*umulqihipsi3"
+  [(set (match_operand:PSI 0 "register_operand"                         "=&r")
+        (mult:PSI (zero_extend:PSI (match_operand:QI 1 "register_operand" "r"))
+                  (zero_extend:PSI (match_operand:HI 2 "register_operand" "r"))))]
+  "AVR_HAVE_MUL"
+  "mul %1,%A2
+       movw %A0,r0
+       mul %1,%B2
+       clr %C0
+       add %B0,r0
+       adc %C0,r1
+       clr __zero_reg__"
+  [(set_attr "length" "7")
+   (set_attr "cc" "clobber")])
+
+(define_insn "*umulhiqipsi3"
+  [(set (match_operand:PSI 0 "register_operand"                         "=&r")
+        (mult:PSI (zero_extend:PSI (match_operand:HI 2 "register_operand" "r"))
+                  (zero_extend:PSI (match_operand:QI 1 "register_operand" "r"))))]
+  "AVR_HAVE_MUL"
+  "mul %1,%A2
+       movw %A0,r0
+       mul %1,%B2
+       add %B0,r0
+       mov %C0,r1
+       clr __zero_reg__
+       adc %C0,__zero_reg__"
+  [(set_attr "length" "7")
+   (set_attr "cc" "clobber")])
+
+(define_insn_and_split "mulsqipsi3"
+  [(set (match_operand:PSI 0 "pseudo_register_operand"                          "=r")
+        (mult:PSI (sign_extend:PSI (match_operand:QI 1 "pseudo_register_operand" "r"))
+                  (match_operand:PSI 2 "pseudo_register_or_const_int_operand"    "rn")))
+   (clobber (reg:HI 26))
+   (clobber (reg:DI 18))]
+  "AVR_HAVE_MUL && !reload_completed"
+  { gcc_unreachable(); }
+  "&& 1"
+  [(set (reg:QI 25)
+        (match_dup 1))
+   (set (reg:PSI 22)
+        (match_dup 2))
+   (set (reg:PSI 18)
+        (mult:PSI (sign_extend:PSI (reg:QI 25))
+                  (reg:PSI 22)))
+   (set (match_dup 0)
+        (reg:PSI 18))])
+
+(define_insn_and_split "*mulpsi3"
+  [(set (match_operand:PSI 0 "pseudo_register_operand"                       "=r")
+        (mult:PSI (match_operand:PSI 1 "pseudo_register_operand"              "r")
+                  (match_operand:PSI 2 "pseudo_register_or_const_int_operand" "rn")))
+   (clobber (reg:HI 26))
+   (clobber (reg:DI 18))]
+  "AVR_HAVE_MUL && !reload_completed"
+  { gcc_unreachable(); }
+  "&& 1"
+  [(set (reg:PSI 18)
+        (match_dup 1))
+   (set (reg:PSI 22) 
+        (match_dup 2))
+   (parallel [(set (reg:PSI 22)
+                   (mult:PSI (reg:PSI 22)
+                             (reg:PSI 18)))
+              (clobber (reg:QI 21))
+              (clobber (reg:QI 25))
+              (clobber (reg:HI 26))])
+   (set (match_dup 0)
+        (reg:PSI 22))]
+  {
+    if (s8_operand (operands[2], PSImode))
+      {
+        rtx reg = force_reg (QImode, gen_int_mode (INTVAL (operands[2]), QImode));
+        emit_insn (gen_mulsqipsi3 (operands[0], reg, operands[1]));
+        DONE;
+      }
+  })
+
+(define_insn "*mulsqipsi3.libgcc"
+  [(set (reg:PSI 18)
+        (mult:PSI (sign_extend:PSI (reg:QI 25))
+                  (reg:PSI 22)))]
+  "AVR_HAVE_MUL"
+  "%~call __mulsqipsi3"
+  [(set_attr "type" "xcall")
+   (set_attr "cc" "clobber")])
+
+(define_insn "*mulpsi3.libgcc"
+  [(set (reg:PSI 22)
+        (mult:PSI (reg:PSI 22)
+                  (reg:PSI 18)))
+   (clobber (reg:QI 21))
+   (clobber (reg:QI 25))
+   (clobber (reg:HI 26))]
+  "AVR_HAVE_MUL"
+  "%~call __mulpsi3"
+  [(set_attr "type" "xcall")
+   (set_attr "cc" "clobber")])
+
+
+;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;
+;; 24-bit signed/unsigned division and modulo.
+;; Notice that the libgcc implementation return the quotient in R22
+;; and the remainder in R18 whereas the 32-bit [u]divmodsi4
+;; implementation works the other way round.
+
+(define_insn_and_split "divmodpsi4"
+  [(parallel [(set (match_operand:PSI 0 "pseudo_register_operand" "")
+                   (div:PSI (match_operand:PSI 1 "pseudo_register_operand" "")
+                            (match_operand:PSI 2 "pseudo_register_operand" "")))
+              (set (match_operand:PSI 3 "pseudo_register_operand" "")
+                   (mod:PSI (match_dup 1)
+                            (match_dup 2)))
+              (clobber (reg:DI 18))
+              (clobber (reg:QI 26))])]
   ""
-  "this should have been splitted;"
+  { gcc_unreachable(); }
   ""
-  [(set (reg:HI 24) (match_dup 1))
-   (set (reg:HI 22) (match_dup 2))
-   (parallel [(set (reg:HI 22) (div:HI (reg:HI 24) (reg:HI 22)))
-             (set (reg:HI 24) (mod:HI (reg:HI 24) (reg:HI 22)))
-             (clobber (reg:HI 26))
-             (clobber (reg:QI 21))])
-   (set (match_dup 0) (reg:HI 22))
-   (set (match_dup 3) (reg:HI 24))]
-  "") 
-
-(define_insn "*divmodhi4_call"
-  [(set (reg:HI 22) (div:HI (reg:HI 24) (reg:HI 22)))
-   (set (reg:HI 24) (mod:HI (reg:HI 24) (reg:HI 22)))
-   (clobber (reg:HI 26))
-   (clobber (reg:QI 21))]
+  [(set (reg:PSI 22) (match_dup 1))
+   (set (reg:PSI 18) (match_dup 2))
+   (parallel [(set (reg:PSI 22) (div:PSI (reg:PSI 22) (reg:PSI 18)))
+              (set (reg:PSI 18) (mod:PSI (reg:PSI 22) (reg:PSI 18)))
+              (clobber (reg:QI 21))
+              (clobber (reg:QI 25))
+              (clobber (reg:QI 26))])
+   (set (match_dup 0) (reg:PSI 22))
+   (set (match_dup 3) (reg:PSI 18))])
+
+(define_insn "*divmodpsi4_call"
+  [(set (reg:PSI 22) (div:PSI (reg:PSI 22) (reg:PSI 18)))
+   (set (reg:PSI 18) (mod:PSI (reg:PSI 22) (reg:PSI 18)))
+   (clobber (reg:QI 21))
+   (clobber (reg:QI 25))
+   (clobber (reg:QI 26))]
   ""
-  "%~call __divmodhi4"
+  "%~call __divmodpsi4"
   [(set_attr "type" "xcall")
    (set_attr "cc" "clobber")])
 
-(define_insn_and_split "udivmodhi4"
-  [(parallel [(set (match_operand:HI 0 "pseudo_register_operand" "") 
-                   (udiv:HI (match_operand:HI 1 "pseudo_register_operand" "")
-                            (match_operand:HI 2 "pseudo_register_operand" "")))
-             (set (match_operand:HI 3 "pseudo_register_operand" "") 
-                   (umod:HI (match_dup 1) (match_dup 2)))
-              (clobber (reg:QI 21))
-              (clobber (reg:HI 22))
-              (clobber (reg:HI 24))
-              (clobber (reg:HI 26))])]
+(define_insn_and_split "udivmodpsi4"
+  [(parallel [(set (match_operand:PSI 0 "pseudo_register_operand" "")
+                   (udiv:PSI (match_operand:PSI 1 "pseudo_register_operand" "")
+                             (match_operand:PSI 2 "pseudo_register_operand" "")))
+              (set (match_operand:PSI 3 "pseudo_register_operand" "")
+                   (umod:PSI (match_dup 1)
+                             (match_dup 2)))
+              (clobber (reg:DI 18))
+              (clobber (reg:QI 26))])]
   ""
-  "this udivmodhi4 pattern should have been splitted.;"
+  { gcc_unreachable(); }
   ""
-  [(set (reg:HI 24) (match_dup 1))
-   (set (reg:HI 22) (match_dup 2))
-   (parallel [(set (reg:HI 22) (udiv:HI (reg:HI 24) (reg:HI 22)))
-             (set (reg:HI 24) (umod:HI (reg:HI 24) (reg:HI 22)))
-             (clobber (reg:HI 26))
-             (clobber (reg:QI 21))])
-   (set (match_dup 0) (reg:HI 22))
-   (set (match_dup 3) (reg:HI 24))]
-  "")
-
-(define_insn "*udivmodhi4_call"
-  [(set (reg:HI 22) (udiv:HI (reg:HI 24) (reg:HI 22)))
-   (set (reg:HI 24) (umod:HI (reg:HI 24) (reg:HI 22)))
-   (clobber (reg:HI 26))
-   (clobber (reg:QI 21))]
+  [(set (reg:PSI 22) (match_dup 1))
+   (set (reg:PSI 18) (match_dup 2))
+   (parallel [(set (reg:PSI 22) (udiv:PSI (reg:PSI 22) (reg:PSI 18)))
+              (set (reg:PSI 18) (umod:PSI (reg:PSI 22) (reg:PSI 18)))
+              (clobber (reg:QI 21))
+              (clobber (reg:QI 25))
+              (clobber (reg:QI 26))])
+   (set (match_dup 0) (reg:PSI 22))
+   (set (match_dup 3) (reg:PSI 18))])
+
+(define_insn "*udivmodpsi4_call"
+  [(set (reg:PSI 22) (udiv:PSI (reg:PSI 22) (reg:PSI 18)))
+   (set (reg:PSI 18) (umod:PSI (reg:PSI 22) (reg:PSI 18)))
+   (clobber (reg:QI 21))
+   (clobber (reg:QI 25))
+   (clobber (reg:QI 26))]
   ""
-  "%~call __udivmodhi4"
+  "%~call __udivmodpsi4"
   [(set_attr "type" "xcall")
    (set_attr "cc" "clobber")])
 
+;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;
+
 (define_insn_and_split "divmodsi4"
   [(parallel [(set (match_operand:SI 0 "pseudo_register_operand" "") 
                    (div:SI (match_operand:SI 1 "pseudo_register_operand" "") 
   [(set (reg:SI 22) (match_dup 1))
    (set (reg:SI 18) (match_dup 2))
    (parallel [(set (reg:SI 18) (div:SI (reg:SI 22) (reg:SI 18)))
-             (set (reg:SI 22) (mod:SI (reg:SI 22) (reg:SI 18)))
-             (clobber (reg:HI 26))
-             (clobber (reg:HI 30))])
+              (set (reg:SI 22) (mod:SI (reg:SI 22) (reg:SI 18)))
+              (clobber (reg:HI 26))
+              (clobber (reg:HI 30))])
    (set (match_dup 0) (reg:SI 18))
    (set (match_dup 3) (reg:SI 22))]
   "")
   [(set (reg:SI 22) (match_dup 1))
    (set (reg:SI 18) (match_dup 2))
    (parallel [(set (reg:SI 18) (udiv:SI (reg:SI 22) (reg:SI 18)))
-             (set (reg:SI 22) (umod:SI (reg:SI 22) (reg:SI 18)))
-             (clobber (reg:HI 26))
-             (clobber (reg:HI 30))])
+              (set (reg:SI 22) (umod:SI (reg:SI 22) (reg:SI 18)))
+              (clobber (reg:HI 26))
+              (clobber (reg:HI 30))])
    (set (match_dup 0) (reg:SI 18))
    (set (match_dup 3) (reg:SI 22))]
   "")
    (set_attr "adjust_len" "*,*,out_bitop,out_bitop,out_bitop")
    (set_attr "cc" "set_n,set_n,clobber,clobber,clobber")])
 
+(define_insn "andpsi3"
+  [(set (match_operand:PSI 0 "register_operand"          "=r,d,r  ,r")
+        (and:PSI (match_operand:PSI 1 "register_operand" "%0,0,0  ,0")
+                 (match_operand:PSI 2 "nonmemory_operand" "r,n,Ca3,n")))
+   (clobber (match_scratch:QI 3                          "=X,X,X  ,&d"))]
+  ""
+  {
+    if (which_alternative == 0)
+      return "and %A0,%A2" CR_TAB
+             "and %B0,%B2" CR_TAB
+             "and %C0,%C2";
+
+    return avr_out_bitop (insn, operands, NULL);
+  }
+  [(set_attr "length" "3,3,6,6")
+   (set_attr "adjust_len" "*,out_bitop,out_bitop,out_bitop")
+   (set_attr "cc" "set_n,clobber,clobber,clobber")])
+
 (define_insn "andsi3"
   [(set (match_operand:SI 0 "register_operand"         "=r,d,r  ,r")
         (and:SI (match_operand:SI 1 "register_operand" "%0,0,0  ,0")
 (define_peephole2 ; andi
   [(set (match_operand:QI 0 "d_register_operand" "")
         (and:QI (match_dup 0)
-               (match_operand:QI 1 "const_int_operand" "")))
+                (match_operand:QI 1 "const_int_operand" "")))
    (set (match_dup 0)
         (and:QI (match_dup 0)
-               (match_operand:QI 2 "const_int_operand" "")))]
+                (match_operand:QI 2 "const_int_operand" "")))]
   ""
   [(set (match_dup 0) (and:QI (match_dup 0) (match_dup 1)))]
   {
    (set_attr "adjust_len" "*,*,out_bitop,out_bitop,out_bitop")
    (set_attr "cc" "set_n,set_n,clobber,clobber,clobber")])
 
+(define_insn "iorpsi3"
+  [(set (match_operand:PSI 0 "register_operand"          "=r,d,r  ,r")
+        (ior:PSI (match_operand:PSI 1 "register_operand" "%0,0,0  ,0")
+                 (match_operand:PSI 2 "nonmemory_operand" "r,n,Co3,n")))
+   (clobber (match_scratch:QI 3                          "=X,X,X  ,&d"))]
+  ""
+  {
+    if (which_alternative == 0)
+      return "or %A0,%A2" CR_TAB
+             "or %B0,%B2" CR_TAB
+             "or %C0,%C2";
+
+    return avr_out_bitop (insn, operands, NULL);
+  }
+  [(set_attr "length" "3,3,6,6")
+   (set_attr "adjust_len" "*,out_bitop,out_bitop,out_bitop")
+   (set_attr "cc" "set_n,clobber,clobber,clobber")])
+
 (define_insn "iorsi3"
   [(set (match_operand:SI 0 "register_operand"         "=r,d,r  ,r")
         (ior:SI (match_operand:SI 1 "register_operand" "%0,0,0  ,0")
    (set_attr "adjust_len" "*,out_bitop,out_bitop")
    (set_attr "cc" "set_n,clobber,clobber")])
 
+(define_insn "xorpsi3"
+  [(set (match_operand:PSI 0 "register_operand"          "=r,r  ,r")
+        (xor:PSI (match_operand:PSI 1 "register_operand" "%0,0  ,0")
+                 (match_operand:PSI 2 "nonmemory_operand" "r,Cx3,n")))
+   (clobber (match_scratch:QI 3                          "=X,X  ,&d"))]
+  ""
+  {
+    if (which_alternative == 0)
+      return "eor %A0,%A2" CR_TAB
+             "eor %B0,%B2" CR_TAB
+             "eor %C0,%C2";
+
+    return avr_out_bitop (insn, operands, NULL);
+  }
+  [(set_attr "length" "3,6,6")
+   (set_attr "adjust_len" "*,out_bitop,out_bitop")
+   (set_attr "cc" "set_n,clobber,clobber")])
+
 (define_insn "xorsi3"
   [(set (match_operand:SI 0 "register_operand"         "=r,r  ,r")
         (xor:SI (match_operand:SI 1 "register_operand" "%0,0  ,0")
   [(set_attr "length" "2,4,4,1,3,5,3,0")
    (set_attr "cc" "set_n,set_n,clobber,none,set_n,set_n,clobber,none")])
 
-;; Split all rotates of HI,SI and DImode registers where rotation is by
+;; Split all rotates of HI,SI and PSImode registers where rotation is by
 ;; a whole number of bytes.  The split creates the appropriate moves and
-;; considers all overlap situations.  DImode is split before reload.
+;; considers all overlap situations.
 
 ;; HImode does not need scratch.  Use attribute for this constraint.
-;; Use QI scratch for DI mode as this is often split into byte sized operands.
 
-(define_mode_attr rotx [(DI "&r,&r,X") (SI "&r,&r,X") (HI "X,X,X")])
-(define_mode_attr rotsmode [(DI "QI") (SI "HI") (HI "QI")])
+(define_mode_attr rotx [(SI "&r,&r,X") (PSI "&r,&r,X") (HI "X,X,X")])
+(define_mode_attr rotsmode [(SI "HI") (PSI "QI") (HI "QI")])
 
 ;; "rotlhi3"
+;; "rotlpsi3"
 ;; "rotlsi3"
-;; "rotldi3"
 (define_expand "rotl<mode>3"
-  [(parallel [(set (match_operand:HIDI 0 "register_operand" "")
-                   (rotate:HIDI (match_operand:HIDI 1 "register_operand" "")
+  [(parallel [(set (match_operand:HISI 0 "register_operand" "")
+                   (rotate:HISI (match_operand:HISI 1 "register_operand" "")
                                 (match_operand:VOID 2 "const_int_operand" "")))
               (clobber (match_dup 3))])]
   ""
         else
           operands[3] = gen_rtx_SCRATCH (QImode);
       }
-    else if (<MODE>mode != DImode
-             && (offset == 1
-                 || offset == GET_MODE_BITSIZE (<MODE>mode) -1))
+    else if (offset == 1
+             || offset == GET_MODE_BITSIZE (<MODE>mode) -1)
       {
         /*; Support rotate left/right by 1  */
 
                    (const_int 15)))]
   ""
   "bst %A0,0\;ror %B0\;ror %A0\;bld %B0,7"
-  [(set_attr "length" "3")
+  [(set_attr "length" "4")
+   (set_attr "cc" "clobber")])
+
+(define_insn "*rotlpsi2.1"
+  [(set (match_operand:PSI 0 "register_operand"            "=r")
+        (rotate:PSI (match_operand:PSI 1 "register_operand" "0")
+                    (const_int 1)))]
+  ""
+  "lsl %A0\;rol %B0\;rol %C0\;adc %A0,__zero_reg__"
+  [(set_attr "length" "4")
+   (set_attr "cc" "clobber")])
+
+(define_insn "*rotlpsi2.23"
+  [(set (match_operand:PSI 0 "register_operand"            "=r")
+        (rotate:PSI (match_operand:PSI 1 "register_operand" "0")
+                    (const_int 23)))]
+  ""
+  "bst %A0,0\;ror %C0\;ror %B0\;ror %A0\;bld %C0,7"
+  [(set_attr "length" "5")
    (set_attr "cc" "clobber")])
 
 (define_insn "*rotlsi2.1"
 
 ;; "*rotwhi"
 ;; "*rotwsi"
-;; "*rotwdi"
 (define_insn_and_split "*rotw<mode>"
-  [(set (match_operand:HIDI 0 "register_operand" "=r,r,#&r")
-        (rotate:HIDI (match_operand:HIDI 1 "register_operand" "0,r,r")
-                     (match_operand 2 "const_int_operand" "n,n,n")))
+  [(set (match_operand:HISI 0 "register_operand"             "=r,r,#&r")
+        (rotate:HISI (match_operand:HISI 1 "register_operand" "0,r,r")
+                     (match_operand 2 "const_int_operand"     "n,n,n")))
    (clobber (match_scratch:<rotsmode> 3 "=<rotx>"))]
   "AVR_HAVE_MOVW
    && CONST_INT_P (operands[2])
+   && GET_MODE_SIZE (<MODE>mode) % 2 == 0
    && 0 == INTVAL (operands[2]) % 16"
   "#"
-  "&& (reload_completed || <MODE>mode == DImode)"
+  "&& reload_completed"
   [(const_int 0)]
   {
     avr_rotate_bytes (operands);
 ;; Split byte aligned rotates using scratch that is always QI mode.
 
 ;; "*rotbhi"
+;; "*rotbpsi"
 ;; "*rotbsi"
-;; "*rotbdi"
 (define_insn_and_split "*rotb<mode>"
-  [(set (match_operand:HIDI 0 "register_operand" "=r,r,#&r")
-        (rotate:HIDI (match_operand:HIDI 1 "register_operand" "0,r,r")
-                     (match_operand 2 "const_int_operand" "n,n,n")))
+  [(set (match_operand:HISI 0 "register_operand"             "=r,r,#&r")
+        (rotate:HISI (match_operand:HISI 1 "register_operand" "0,r,r")
+                     (match_operand 2 "const_int_operand"     "n,n,n")))
    (clobber (match_scratch:QI 3 "=<rotx>"))]
   "CONST_INT_P (operands[2])
    && (8 == INTVAL (operands[2]) % 16
-       || (!AVR_HAVE_MOVW
+       || ((!AVR_HAVE_MOVW
+            || GET_MODE_SIZE (<MODE>mode) % 2 != 0)
            && 0 == INTVAL (operands[2]) % 16))"
   "#"
-  "&& (reload_completed || <MODE>mode == DImode)"
+  "&& reload_completed"
   [(const_int 0)]
   {
     avr_rotate_bytes (operands);
 
 (define_expand "ashlqi3"
   [(set (match_operand:QI 0 "register_operand"            "")
-       (ashift:QI (match_operand:QI 1 "register_operand" "")
-                  (match_operand:QI 2 "general_operand"  "")))]
-  ""
-  "")
+        (ashift:QI (match_operand:QI 1 "register_operand" "")
+                   (match_operand:QI 2 "nop_general_operand" "")))])
 
 (define_split ; ashlqi3_const4
   [(set (match_operand:QI 0 "d_register_operand" "")
-       (ashift:QI (match_dup 0)
-                  (const_int 4)))]
+        (ashift:QI (match_dup 0)
+                   (const_int 4)))]
   ""
   [(set (match_dup 0) (rotate:QI (match_dup 0) (const_int 4)))
    (set (match_dup 0) (and:QI (match_dup 0) (const_int -16)))]
 
 (define_split ; ashlqi3_const5
   [(set (match_operand:QI 0 "d_register_operand" "")
-       (ashift:QI (match_dup 0)
-                  (const_int 5)))]
+        (ashift:QI (match_dup 0)
+                   (const_int 5)))]
   ""
   [(set (match_dup 0) (rotate:QI (match_dup 0) (const_int 4)))
    (set (match_dup 0) (ashift:QI (match_dup 0) (const_int 1)))
 
 (define_split ; ashlqi3_const6
   [(set (match_operand:QI 0 "d_register_operand" "")
-       (ashift:QI (match_dup 0)
-                  (const_int 6)))]
+        (ashift:QI (match_dup 0)
+                   (const_int 6)))]
   ""
   [(set (match_dup 0) (rotate:QI (match_dup 0) (const_int 4)))
    (set (match_dup 0) (ashift:QI (match_dup 0) (const_int 2)))
   "")
 
 (define_insn "*ashlqi3"
-  [(set (match_operand:QI 0 "register_operand"           "=r,r,r,r,!d,r,r")
-       (ashift:QI (match_operand:QI 1 "register_operand" "0,0,0,0,0,0,0")
-                  (match_operand:QI 2 "general_operand"  "r,L,P,K,n,n,Qm")))]
+  [(set (match_operand:QI 0 "register_operand"              "=r,r,r,r,!d,r,r")
+        (ashift:QI (match_operand:QI 1 "register_operand"    "0,0,0,0,0 ,0,0")
+                   (match_operand:QI 2 "nop_general_operand" "r,L,P,K,n ,n,Qm")))]
   ""
-  "* return ashlqi3_out (insn, operands, NULL);"
+  {
+    return ashlqi3_out (insn, operands, NULL);
+  }
   [(set_attr "length" "5,0,1,2,4,6,9")
    (set_attr "adjust_len" "ashlqi")
    (set_attr "cc" "clobber,none,set_czn,set_czn,set_czn,set_czn,clobber")])
 
 (define_insn "ashlhi3"
-  [(set (match_operand:HI 0 "register_operand"           "=r,r,r,r,r,r,r")
-       (ashift:HI (match_operand:HI 1 "register_operand" "0,0,0,r,0,0,0")
-                  (match_operand:QI 2 "general_operand"  "r,L,P,O,K,n,Qm")))]
+  [(set (match_operand:HI 0 "register_operand"              "=r,r,r,r,r,r,r")
+        (ashift:HI (match_operand:HI 1 "register_operand"    "0,0,0,r,0,0,0")
+                   (match_operand:QI 2 "nop_general_operand" "r,L,P,O,K,n,Qm")))]
   ""
-  "* return ashlhi3_out (insn, operands, NULL);"
+  {
+    return ashlhi3_out (insn, operands, NULL);
+  }
   [(set_attr "length" "6,0,2,2,4,10,10")
    (set_attr "adjust_len" "ashlhi")
    (set_attr "cc" "clobber,none,set_n,clobber,set_n,clobber,clobber")])
 
 
 (define_insn "ashlsi3"
-  [(set (match_operand:SI 0 "register_operand"           "=r,r,r,r,r,r,r")
-       (ashift:SI (match_operand:SI 1 "register_operand" "0,0,0,r,0,0,0")
-                  (match_operand:QI 2 "general_operand"  "r,L,P,O,K,n,Qm")))]
+  [(set (match_operand:SI 0 "register_operand"              "=r,r,r,r,r,r,r")
+        (ashift:SI (match_operand:SI 1 "register_operand"    "0,0,0,r,0,0,0")
+                   (match_operand:QI 2 "nop_general_operand" "r,L,P,O,K,n,Qm")))]
   ""
-  "* return ashlsi3_out (insn, operands, NULL);"
+  {
+    return ashlsi3_out (insn, operands, NULL);
+  }
   [(set_attr "length" "8,0,4,4,8,10,12")
    (set_attr "adjust_len" "ashlsi")
    (set_attr "cc" "clobber,none,set_n,clobber,set_n,clobber,clobber")])
 
 (define_peephole2 ; ashlqi3_l_const4
   [(set (match_operand:QI 0 "l_register_operand" "")
-       (ashift:QI (match_dup 0)
-                  (const_int 4)))
+        (ashift:QI (match_dup 0)
+                   (const_int 4)))
    (match_scratch:QI 1 "d")]
   ""
   [(set (match_dup 0) (rotate:QI (match_dup 0) (const_int 4)))
 
 (define_peephole2 ; ashlqi3_l_const5
   [(set (match_operand:QI 0 "l_register_operand" "")
-       (ashift:QI (match_dup 0)
-                  (const_int 5)))
+        (ashift:QI (match_dup 0)
+                   (const_int 5)))
    (match_scratch:QI 1 "d")]
   ""
   [(set (match_dup 0) (rotate:QI (match_dup 0) (const_int 4)))
 
 (define_peephole2 ; ashlqi3_l_const6
   [(set (match_operand:QI 0 "l_register_operand" "")
-       (ashift:QI (match_dup 0)
-                  (const_int 6)))
+        (ashift:QI (match_dup 0)
+                   (const_int 6)))
    (match_scratch:QI 1 "d")]
   ""
   [(set (match_dup 0) (rotate:QI (match_dup 0) (const_int 4)))
 (define_peephole2
   [(match_scratch:QI 3 "d")
    (set (match_operand:HI 0 "register_operand" "")
-       (ashift:HI (match_operand:HI 1 "register_operand" "")
-                  (match_operand:QI 2 "const_int_operand" "")))]
+        (ashift:HI (match_operand:HI 1 "register_operand" "")
+                   (match_operand:QI 2 "const_int_operand" "")))]
   ""
   [(parallel [(set (match_dup 0) (ashift:HI (match_dup 1) (match_dup 2)))
-             (clobber (match_dup 3))])]
+              (clobber (match_dup 3))])]
   "")
 
 (define_insn "*ashlhi3_const"
   [(set (match_operand:HI 0 "register_operand"            "=r,r,r,r,r")
-       (ashift:HI (match_operand:HI 1 "register_operand"  "0,0,r,0,0")
-                  (match_operand:QI 2 "const_int_operand" "L,P,O,K,n")))
-   (clobber (match_scratch:QI 3 "=X,X,X,X,&d"))]
+        (ashift:HI (match_operand:HI 1 "register_operand"  "0,0,r,0,0")
+                   (match_operand:QI 2 "const_int_operand" "L,P,O,K,n")))
+   (clobber (match_scratch:QI 3                           "=X,X,X,X,&d"))]
   "reload_completed"
-  "* return ashlhi3_out (insn, operands, NULL);"
+  {
+    return ashlhi3_out (insn, operands, NULL);
+  }
   [(set_attr "length" "0,2,2,4,10")
    (set_attr "adjust_len" "ashlhi")
    (set_attr "cc" "none,set_n,clobber,set_n,clobber")])
 (define_peephole2
   [(match_scratch:QI 3 "d")
    (set (match_operand:SI 0 "register_operand" "")
-       (ashift:SI (match_operand:SI 1 "register_operand" "")
-                  (match_operand:QI 2 "const_int_operand" "")))]
+        (ashift:SI (match_operand:SI 1 "register_operand" "")
+                   (match_operand:QI 2 "const_int_operand" "")))]
   ""
   [(parallel [(set (match_dup 0) (ashift:SI (match_dup 1) (match_dup 2)))
-             (clobber (match_dup 3))])]
+              (clobber (match_dup 3))])]
   "")
 
 (define_insn "*ashlsi3_const"
   [(set (match_operand:SI 0 "register_operand"            "=r,r,r,r")
-       (ashift:SI (match_operand:SI 1 "register_operand"  "0,0,r,0")
-                  (match_operand:QI 2 "const_int_operand" "L,P,O,n")))
-   (clobber (match_scratch:QI 3 "=X,X,X,&d"))]
+        (ashift:SI (match_operand:SI 1 "register_operand"  "0,0,r,0")
+                   (match_operand:QI 2 "const_int_operand" "L,P,O,n")))
+   (clobber (match_scratch:QI 3                           "=X,X,X,&d"))]
   "reload_completed"
-  "* return ashlsi3_out (insn, operands, NULL);"
+  {
+    return ashlsi3_out (insn, operands, NULL);
+  }
   [(set_attr "length" "0,4,4,10")
    (set_attr "adjust_len" "ashlsi")
    (set_attr "cc" "none,set_n,clobber,clobber")])
 
+(define_expand "ashlpsi3"
+  [(parallel [(set (match_operand:PSI 0 "register_operand"             "")
+                   (ashift:PSI (match_operand:PSI 1 "register_operand" "")
+                               (match_operand:QI 2 "nonmemory_operand" "")))
+              (clobber (scratch:QI))])]
+  ""
+  {
+    if (AVR_HAVE_MUL
+        && CONST_INT_P (operands[2]))
+      {
+        if (IN_RANGE (INTVAL (operands[2]), 3, 6))
+          {
+            rtx xoffset = force_reg (QImode, gen_int_mode (1 << INTVAL (operands[2]), QImode));
+            emit_insn (gen_mulsqipsi3 (operands[0], xoffset, operands[1])); 
+            DONE;
+          }
+        else if (optimize_insn_for_speed_p ()
+                 && INTVAL (operands[2]) != 16
+                 && IN_RANGE (INTVAL (operands[2]), 9, 22))
+          {
+            rtx xoffset = force_reg (PSImode, gen_int_mode (1 << INTVAL (operands[2]), PSImode));
+            emit_insn (gen_mulpsi3 (operands[0], operands[1], xoffset)); 
+            DONE;
+          }
+      }
+  })
+
+(define_insn "*ashlpsi3"
+  [(set (match_operand:PSI 0 "register_operand"             "=r,r,r,r")
+        (ashift:PSI (match_operand:PSI 1 "register_operand"  "0,0,r,0")
+                    (match_operand:QI 2 "nonmemory_operand"  "r,P,O,n")))
+   (clobber (match_scratch:QI 3                             "=X,X,X,&d"))]
+  ""
+  {
+    return avr_out_ashlpsi3 (insn, operands, NULL);
+  }
+  [(set_attr "adjust_len" "ashlpsi")
+   (set_attr "cc" "clobber")])
+
 ;; >> >> >> >> >> >> >> >> >> >> >> >> >> >> >> >> >> >> >> >> >> >> >> >> >>
 ;; arithmetic shift right
 
 (define_insn "ashrqi3"
-  [(set (match_operand:QI 0 "register_operand"             "=r,r,r,r,r          ,r      ,r")
-        (ashiftrt:QI (match_operand:QI 1 "register_operand" "0,0,0,0,0          ,0      ,0")
-                     (match_operand:QI 2 "general_operand"  "r,L,P,K,C03 C04 C05,C06 C07,Qm")))]
+  [(set (match_operand:QI 0 "register_operand"                "=r,r,r,r,r          ,r      ,r")
+        (ashiftrt:QI (match_operand:QI 1 "register_operand"    "0,0,0,0,0          ,0      ,0")
+                     (match_operand:QI 2 "nop_general_operand" "r,L,P,K,C03 C04 C05,C06 C07,Qm")))]
   ""
-  "* return ashrqi3_out (insn, operands, NULL);"
+  {
+    return ashrqi3_out (insn, operands, NULL);
+  }
   [(set_attr "length" "5,0,1,2,5,4,9")
    (set_attr "adjust_len" "ashrqi")
    (set_attr "cc" "clobber,none,set_czn,set_czn,set_czn,clobber,clobber")])
 
 (define_insn "ashrhi3"
-  [(set (match_operand:HI 0 "register_operand"             "=r,r,r,r,r,r,r")
-       (ashiftrt:HI (match_operand:HI 1 "register_operand" "0,0,0,r,0,0,0")
-                    (match_operand:QI 2 "general_operand"  "r,L,P,O,K,n,Qm")))]
+  [(set (match_operand:HI 0 "register_operand"                "=r,r,r,r,r,r,r")
+        (ashiftrt:HI (match_operand:HI 1 "register_operand"    "0,0,0,r,0,0,0")
+                     (match_operand:QI 2 "nop_general_operand" "r,L,P,O,K,n,Qm")))]
   ""
-  "* return ashrhi3_out (insn, operands, NULL);"
+  {
+    return ashrhi3_out (insn, operands, NULL);
+  }
   [(set_attr "length" "6,0,2,4,4,10,10")
    (set_attr "adjust_len" "ashrhi")
    (set_attr "cc" "clobber,none,clobber,set_n,clobber,clobber,clobber")])
 
+(define_insn "ashrpsi3"
+  [(set (match_operand:PSI 0 "register_operand"                 "=r,r,r,r,r")
+        (ashiftrt:PSI (match_operand:PSI 1 "register_operand"    "0,0,0,r,0")
+                      (match_operand:QI 2 "nonmemory_operand"    "r,P,K,O,n")))
+   (clobber (match_scratch:QI 3                                 "=X,X,X,X,&d"))]
+  ""
+  {
+    return avr_out_ashrpsi3 (insn, operands, NULL);
+  }
+  [(set_attr "adjust_len" "ashrpsi")
+   (set_attr "cc" "clobber")])
+
 (define_insn "ashrsi3"
-  [(set (match_operand:SI 0 "register_operand"             "=r,r,r,r,r,r,r")
-       (ashiftrt:SI (match_operand:SI 1 "register_operand" "0,0,0,r,0,0,0")
-                    (match_operand:QI 2 "general_operand"  "r,L,P,O,K,n,Qm")))]
+  [(set (match_operand:SI 0 "register_operand"                "=r,r,r,r,r,r,r")
+        (ashiftrt:SI (match_operand:SI 1 "register_operand"    "0,0,0,r,0,0,0")
+                     (match_operand:QI 2 "nop_general_operand" "r,L,P,O,K,n,Qm")))]
   ""
-  "* return ashrsi3_out (insn, operands, NULL);"
+  {
+    return ashrsi3_out (insn, operands, NULL);
+  }
   [(set_attr "length" "8,0,4,6,8,10,12")
    (set_attr "adjust_len" "ashrsi")
    (set_attr "cc" "clobber,none,clobber,set_n,clobber,clobber,clobber")])
 (define_peephole2
   [(match_scratch:QI 3 "d")
    (set (match_operand:HI 0 "register_operand" "")
-       (ashiftrt:HI (match_operand:HI 1 "register_operand" "")
-                    (match_operand:QI 2 "const_int_operand" "")))]
+        (ashiftrt:HI (match_operand:HI 1 "register_operand" "")
+                     (match_operand:QI 2 "const_int_operand" "")))]
   ""
   [(parallel [(set (match_dup 0) (ashiftrt:HI (match_dup 1) (match_dup 2)))
-             (clobber (match_dup 3))])]
+              (clobber (match_dup 3))])]
   "")
 
 (define_insn "*ashrhi3_const"
   [(set (match_operand:HI 0 "register_operand"              "=r,r,r,r,r")
-       (ashiftrt:HI (match_operand:HI 1 "register_operand"  "0,0,r,0,0")
-                    (match_operand:QI 2 "const_int_operand" "L,P,O,K,n")))
-   (clobber (match_scratch:QI 3 "=X,X,X,X,&d"))]
+        (ashiftrt:HI (match_operand:HI 1 "register_operand"  "0,0,r,0,0")
+                     (match_operand:QI 2 "const_int_operand" "L,P,O,K,n")))
+   (clobber (match_scratch:QI 3                             "=X,X,X,X,&d"))]
   "reload_completed"
-  "* return ashrhi3_out (insn, operands, NULL);"
+  {
+    return ashrhi3_out (insn, operands, NULL);
+  }
   [(set_attr "length" "0,2,4,4,10")
    (set_attr "adjust_len" "ashrhi")
    (set_attr "cc" "none,clobber,set_n,clobber,clobber")])
 (define_peephole2
   [(match_scratch:QI 3 "d")
    (set (match_operand:SI 0 "register_operand" "")
-       (ashiftrt:SI (match_operand:SI 1 "register_operand" "")
-                    (match_operand:QI 2 "const_int_operand" "")))]
+        (ashiftrt:SI (match_operand:SI 1 "register_operand" "")
+                     (match_operand:QI 2 "const_int_operand" "")))]
   ""
   [(parallel [(set (match_dup 0) (ashiftrt:SI (match_dup 1) (match_dup 2)))
-             (clobber (match_dup 3))])]
+              (clobber (match_dup 3))])]
   "")
 
 (define_insn "*ashrsi3_const"
   [(set (match_operand:SI 0 "register_operand"              "=r,r,r,r")
-       (ashiftrt:SI (match_operand:SI 1 "register_operand"  "0,0,r,0")
-                    (match_operand:QI 2 "const_int_operand" "L,P,O,n")))
-   (clobber (match_scratch:QI 3 "=X,X,X,&d"))]
+        (ashiftrt:SI (match_operand:SI 1 "register_operand"  "0,0,r,0")
+                     (match_operand:QI 2 "const_int_operand" "L,P,O,n")))
+   (clobber (match_scratch:QI 3                             "=X,X,X,&d"))]
   "reload_completed"
-  "* return ashrsi3_out (insn, operands, NULL);"
+  {
+    return ashrsi3_out (insn, operands, NULL);
+  }
   [(set_attr "length" "0,4,4,10")
    (set_attr "adjust_len" "ashrsi")
    (set_attr "cc" "none,clobber,set_n,clobber")])
 ;; logical shift right
 
 (define_expand "lshrqi3"
-  [(set (match_operand:QI 0 "register_operand"              "")
-       (lshiftrt:QI (match_operand:QI 1 "register_operand" "")
-                    (match_operand:QI 2 "general_operand"  "")))]
-  ""
-  "")
+  [(set (match_operand:QI 0 "register_operand" "")
+        (lshiftrt:QI (match_operand:QI 1 "register_operand" "")
+                     (match_operand:QI 2 "nop_general_operand" "")))])
 
 (define_split  ; lshrqi3_const4
   [(set (match_operand:QI 0 "d_register_operand" "")
-       (lshiftrt:QI (match_dup 0)
-                    (const_int 4)))]
+        (lshiftrt:QI (match_dup 0)
+                     (const_int 4)))]
   ""
   [(set (match_dup 0) (rotate:QI (match_dup 0) (const_int 4)))
    (set (match_dup 0) (and:QI (match_dup 0) (const_int 15)))]
 
 (define_split  ; lshrqi3_const5
   [(set (match_operand:QI 0 "d_register_operand" "")
-       (lshiftrt:QI (match_dup 0)
-                    (const_int 5)))]
+        (lshiftrt:QI (match_dup 0)
+                     (const_int 5)))]
   ""
   [(set (match_dup 0) (rotate:QI (match_dup 0) (const_int 4)))
    (set (match_dup 0) (lshiftrt:QI (match_dup 0) (const_int 1)))
 
 (define_split  ; lshrqi3_const6
   [(set (match_operand:QI 0 "d_register_operand" "")
-       (lshiftrt:QI (match_dup 0)
-                    (const_int 6)))]
+        (lshiftrt:QI (match_dup 0)
+                     (const_int 6)))]
   ""
   [(set (match_dup 0) (rotate:QI (match_dup 0) (const_int 4)))
    (set (match_dup 0) (lshiftrt:QI (match_dup 0) (const_int 2)))
   "")
 
 (define_insn "*lshrqi3"
-  [(set (match_operand:QI 0 "register_operand"             "=r,r,r,r,!d,r,r")
-       (lshiftrt:QI (match_operand:QI 1 "register_operand" "0,0,0,0,0,0,0")
-                    (match_operand:QI 2 "general_operand"  "r,L,P,K,n,n,Qm")))]
+  [(set (match_operand:QI 0 "register_operand"                "=r,r,r,r,!d,r,r")
+        (lshiftrt:QI (match_operand:QI 1 "register_operand"    "0,0,0,0,0 ,0,0")
+                     (match_operand:QI 2 "nop_general_operand" "r,L,P,K,n ,n,Qm")))]
   ""
-  "* return lshrqi3_out (insn, operands, NULL);"
+  {
+    return lshrqi3_out (insn, operands, NULL);
+  }
   [(set_attr "length" "5,0,1,2,4,6,9")
    (set_attr "adjust_len" "lshrqi")
    (set_attr "cc" "clobber,none,set_czn,set_czn,set_czn,set_czn,clobber")])
 
 (define_insn "lshrhi3"
-  [(set (match_operand:HI 0 "register_operand"             "=r,r,r,r,r,r,r")
-       (lshiftrt:HI (match_operand:HI 1 "register_operand" "0,0,0,r,0,0,0")
-                    (match_operand:QI 2 "general_operand"  "r,L,P,O,K,n,Qm")))]
+  [(set (match_operand:HI 0 "register_operand"                "=r,r,r,r,r,r,r")
+        (lshiftrt:HI (match_operand:HI 1 "register_operand"    "0,0,0,r,0,0,0")
+                     (match_operand:QI 2 "nop_general_operand" "r,L,P,O,K,n,Qm")))]
   ""
-  "* return lshrhi3_out (insn, operands, NULL);"
+  {
+    return lshrhi3_out (insn, operands, NULL);
+  }
   [(set_attr "length" "6,0,2,2,4,10,10")
    (set_attr "adjust_len" "lshrhi")
    (set_attr "cc" "clobber,none,clobber,clobber,clobber,clobber,clobber")])
 
+(define_insn "lshrpsi3"
+  [(set (match_operand:PSI 0 "register_operand"                 "=r,r,r,r,r")
+        (lshiftrt:PSI (match_operand:PSI 1 "register_operand"    "0,0,r,0,0")
+                      (match_operand:QI 2 "nonmemory_operand"    "r,P,O,K,n")))
+   (clobber (match_scratch:QI 3                                 "=X,X,X,X,&d"))]
+  ""
+  {
+    return avr_out_lshrpsi3 (insn, operands, NULL);
+  }
+  [(set_attr "adjust_len" "lshrpsi")
+   (set_attr "cc" "clobber")])
+
 (define_insn "lshrsi3"
-  [(set (match_operand:SI 0 "register_operand"             "=r,r,r,r,r,r,r")
-       (lshiftrt:SI (match_operand:SI 1 "register_operand" "0,0,0,r,0,0,0")
-                    (match_operand:QI 2 "general_operand"  "r,L,P,O,K,n,Qm")))]
+  [(set (match_operand:SI 0 "register_operand"                "=r,r,r,r,r,r,r")
+        (lshiftrt:SI (match_operand:SI 1 "register_operand"    "0,0,0,r,0,0,0")
+                     (match_operand:QI 2 "nop_general_operand" "r,L,P,O,K,n,Qm")))]
   ""
-  "* return lshrsi3_out (insn, operands, NULL);"
+  {
+    return lshrsi3_out (insn, operands, NULL);
+  }
   [(set_attr "length" "8,0,4,4,8,10,12")
    (set_attr "adjust_len" "lshrsi")
    (set_attr "cc" "clobber,none,clobber,clobber,clobber,clobber,clobber")])
 
 (define_peephole2 ; lshrqi3_l_const4
   [(set (match_operand:QI 0 "l_register_operand" "")
-       (lshiftrt:QI (match_dup 0)
-                    (const_int 4)))
+        (lshiftrt:QI (match_dup 0)
+                     (const_int 4)))
    (match_scratch:QI 1 "d")]
   ""
   [(set (match_dup 0) (rotate:QI (match_dup 0) (const_int 4)))
 
 (define_peephole2 ; lshrqi3_l_const5
   [(set (match_operand:QI 0 "l_register_operand" "")
-       (lshiftrt:QI (match_dup 0)
-                    (const_int 5)))
+        (lshiftrt:QI (match_dup 0)
+                     (const_int 5)))
    (match_scratch:QI 1 "d")]
   ""
   [(set (match_dup 0) (rotate:QI (match_dup 0) (const_int 4)))
 
 (define_peephole2 ; lshrqi3_l_const6
   [(set (match_operand:QI 0 "l_register_operand" "")
-       (lshiftrt:QI (match_dup 0)
-                    (const_int 6)))
+        (lshiftrt:QI (match_dup 0)
+                     (const_int 6)))
    (match_scratch:QI 1 "d")]
   ""
   [(set (match_dup 0) (rotate:QI (match_dup 0) (const_int 4)))
 (define_peephole2
   [(match_scratch:QI 3 "d")
    (set (match_operand:HI 0 "register_operand" "")
-       (lshiftrt:HI (match_operand:HI 1 "register_operand" "")
-                    (match_operand:QI 2 "const_int_operand" "")))]
+        (lshiftrt:HI (match_operand:HI 1 "register_operand" "")
+                     (match_operand:QI 2 "const_int_operand" "")))]
   ""
   [(parallel [(set (match_dup 0) (lshiftrt:HI (match_dup 1) (match_dup 2)))
-             (clobber (match_dup 3))])]
+              (clobber (match_dup 3))])]
   "")
 
 (define_insn "*lshrhi3_const"
   [(set (match_operand:HI 0 "register_operand"              "=r,r,r,r,r")
-       (lshiftrt:HI (match_operand:HI 1 "register_operand"  "0,0,r,0,0")
-                    (match_operand:QI 2 "const_int_operand" "L,P,O,K,n")))
-   (clobber (match_scratch:QI 3 "=X,X,X,X,&d"))]
+        (lshiftrt:HI (match_operand:HI 1 "register_operand"  "0,0,r,0,0")
+                     (match_operand:QI 2 "const_int_operand" "L,P,O,K,n")))
+   (clobber (match_scratch:QI 3                             "=X,X,X,X,&d"))]
   "reload_completed"
-  "* return lshrhi3_out (insn, operands, NULL);"
+  {
+    return lshrhi3_out (insn, operands, NULL);
+  }
   [(set_attr "length" "0,2,2,4,10")
    (set_attr "adjust_len" "lshrhi")
    (set_attr "cc" "none,clobber,clobber,clobber,clobber")])
 (define_peephole2
   [(match_scratch:QI 3 "d")
    (set (match_operand:SI 0 "register_operand" "")
-       (lshiftrt:SI (match_operand:SI 1 "register_operand" "")
-                    (match_operand:QI 2 "const_int_operand" "")))]
+        (lshiftrt:SI (match_operand:SI 1 "register_operand" "")
+                     (match_operand:QI 2 "const_int_operand" "")))]
   ""
   [(parallel [(set (match_dup 0) (lshiftrt:SI (match_dup 1) (match_dup 2)))
-             (clobber (match_dup 3))])]
+              (clobber (match_dup 3))])]
   "")
 
 (define_insn "*lshrsi3_const"
   [(set (match_operand:SI 0 "register_operand"              "=r,r,r,r")
-       (lshiftrt:SI (match_operand:SI 1 "register_operand"  "0,0,r,0")
-                    (match_operand:QI 2 "const_int_operand" "L,P,O,n")))
-   (clobber (match_scratch:QI 3 "=X,X,X,&d"))]
+        (lshiftrt:SI (match_operand:SI 1 "register_operand"  "0,0,r,0")
+                     (match_operand:QI 2 "const_int_operand" "L,P,O,n")))
+   (clobber (match_scratch:QI 3                             "=X,X,X,&d"))]
   "reload_completed"
-  "* return lshrsi3_out (insn, operands, NULL);"
+  {
+    return lshrsi3_out (insn, operands, NULL);
+  }
   [(set_attr "length" "0,4,4,10")
    (set_attr "adjust_len" "lshrsi")
    (set_attr "cc" "none,clobber,clobber,clobber")])
   ""
   "neg %0"
   [(set_attr "length" "1")
-   (set_attr "cc" "set_zn")])
+   (set_attr "cc" "set_vzn")])
+
+(define_insn "*negqihi2"
+  [(set (match_operand:HI 0 "register_operand"                        "=r")
+        (neg:HI (sign_extend:HI (match_operand:QI 1 "register_operand" "0"))))]
+  ""
+  "clr %B0\;neg %A0\;brge .+2\;com %B0"
+  [(set_attr "length" "4")
+   (set_attr "cc" "set_n")])
 
 (define_insn "neghi2"
-  [(set (match_operand:HI 0 "register_operand"       "=!d,r,&r")
-       (neg:HI (match_operand:HI 1 "register_operand" "0,0,r")))]
+  [(set (match_operand:HI 0 "register_operand"        "=r,&r")
+        (neg:HI (match_operand:HI 1 "register_operand" "0,r")))]
   ""
   "@
-       com %B0\;neg %A0\;sbci %B0,lo8(-1)
-       com %B0\;neg %A0\;sbc %B0,__zero_reg__\;inc %B0
+       neg %B0\;neg %A0\;sbc %B0,__zero_reg__
        clr %A0\;clr %B0\;sub %A0,%A1\;sbc %B0,%B1"
-  [(set_attr "length" "3,4,4")
+  [(set_attr "length" "3,4")
+   (set_attr "cc" "set_czn")])
+
+(define_insn "negpsi2"
+  [(set (match_operand:PSI 0 "register_operand"        "=!d,r,&r")
+        (neg:PSI (match_operand:PSI 1 "register_operand" "0,0,r")))]
+  ""
+  "@
+       com %C0\;com %B0\;neg %A0\;sbci %B0,-1\;sbci %C0,-1
+       com %C0\;com %B0\;com %A0\;adc %A0,__zero_reg__\;adc %B0,__zero_reg__\;adc %C0,__zero_reg__
+       clr %A0\;clr %B0\;clr %C0\;sub %A0,%A1\;sbc %B0,%B1\;sbc %C0,%C1"
+  [(set_attr "length" "5,6,6")
    (set_attr "cc" "set_czn,set_n,set_czn")])
 
 (define_insn "negsi2"
   [(set_attr "length" "2")
    (set_attr "cc" "set_n")])
 
+(define_insn "one_cmplpsi2"
+  [(set (match_operand:PSI 0 "register_operand" "=r")
+        (not:PSI (match_operand:PSI 1 "register_operand" "0")))]
+  ""
+  "com %0\;com %B0\;com %C0"
+  [(set_attr "length" "3")
+   (set_attr "cc" "set_n")])
+
 (define_insn "one_cmplsi2"
   [(set (match_operand:SI 0 "register_operand" "=r")
         (not:SI (match_operand:SI 1 "register_operand" "0")))]
   [(set_attr "length" "3,4")
    (set_attr "cc" "set_n,set_n")])
 
+(define_insn "extendqipsi2"
+  [(set (match_operand:PSI 0 "register_operand" "=r,r")
+        (sign_extend:PSI (match_operand:QI 1 "combine_pseudo_register_operand" "0,*r")))]
+  ""
+  "@
+       clr %B0\;sbrc %A0,7\;com %B0\;mov %C0,%B0
+       mov %A0,%A1\;clr %B0\;sbrc %A0,7\;com %B0\;mov %C0,%B0"
+  [(set_attr "length" "4,5")
+   (set_attr "cc" "set_n,set_n")])
+
 (define_insn "extendqisi2"
   [(set (match_operand:SI 0 "register_operand" "=r,r")
         (sign_extend:SI (match_operand:QI 1 "combine_pseudo_register_operand" "0,*r")))]
   [(set_attr "length" "5,6")
    (set_attr "cc" "set_n,set_n")])
 
+(define_insn "extendhipsi2"
+  [(set (match_operand:PSI 0 "register_operand"                               "=r,r ,r")
+        (sign_extend:PSI (match_operand:HI 1 "combine_pseudo_register_operand" "0,*r,*r")))]
+  ""
+  "@
+       clr %C0\;sbrc %B0,7\;com %C0
+       mov %A0,%A1\;mov %B0,%B1\;clr %C0\;sbrc %B0,7\;com %C0
+       movw %A0,%A1\;clr %C0\;sbrc %B0,7\;com %C0"
+  [(set_attr "length" "3,5,4")
+   (set_attr "isa" "*,mov,movw")
+   (set_attr "cc" "set_n")])
+
 (define_insn "extendhisi2"
   [(set (match_operand:SI 0 "register_operand"                               "=r,r ,r")
         (sign_extend:SI (match_operand:HI 1 "combine_pseudo_register_operand" "0,*r,*r")))]
    (set_attr "isa" "*,mov,movw")
    (set_attr "cc" "set_n")])
 
+(define_insn "extendpsisi2"
+  [(set (match_operand:SI 0 "register_operand"                                "=r")
+        (sign_extend:SI (match_operand:PSI 1 "combine_pseudo_register_operand" "0")))]
+  ""
+  "clr %D0\;sbrc %C0,7\;com %D0"
+  [(set_attr "length" "3")
+   (set_attr "cc" "set_n")])
+
 ;; xx<---x xx<---x xx<---x xx<---x xx<---x xx<---x xx<---x xx<---x xx<---x
 ;; zero extend
 
   operands[3] = simplify_gen_subreg (QImode, operands[0], HImode, high_off);
 })
 
+(define_insn_and_split "zero_extendqipsi2"
+  [(set (match_operand:PSI 0 "register_operand" "=r")
+        (zero_extend:PSI (match_operand:QI 1 "combine_pseudo_register_operand" "r")))]
+  ""
+  "#"
+  "reload_completed"
+  [(set (match_dup 2) (match_dup 1))
+   (set (match_dup 3) (const_int 0))
+   (set (match_dup 4) (const_int 0))]
+  {
+    operands[2] = simplify_gen_subreg (QImode, operands[0], PSImode, 0);
+    operands[3] = simplify_gen_subreg (QImode, operands[0], PSImode, 1);
+    operands[4] = simplify_gen_subreg (QImode, operands[0], PSImode, 2);
+  })
+
 (define_insn_and_split "zero_extendqisi2"
   [(set (match_operand:SI 0 "register_operand" "=r")
         (zero_extend:SI (match_operand:QI 1 "combine_pseudo_register_operand" "r")))]
   operands[3] = simplify_gen_subreg (HImode, operands[0], SImode, high_off);
 })
 
+(define_insn_and_split "zero_extendhipsi2"
+  [(set (match_operand:PSI 0 "register_operand"                               "=r")
+        (zero_extend:PSI (match_operand:HI 1 "combine_pseudo_register_operand" "r")))]
+  ""
+  "#"
+  "reload_completed"
+  [(set (match_dup 2) (match_dup 1))
+   (set (match_dup 3) (const_int 0))]
+  {
+    operands[2] = simplify_gen_subreg (HImode, operands[0], PSImode, 0);
+    operands[3] = simplify_gen_subreg (QImode, operands[0], PSImode, 2);
+  })
+
+(define_insn_and_split "n_extendhipsi2"
+  [(set (match_operand:PSI 0 "register_operand"            "=r,r,d,r")
+        (lo_sum:PSI (match_operand:QI 1 "const_int_operand" "L,P,n,n")
+                    (match_operand:HI 2 "register_operand"  "r,r,r,r")))
+   (clobber (match_scratch:QI 3                            "=X,X,X,&d"))]
+  ""
+  "#"
+  "reload_completed"
+  [(set (match_dup 4) (match_dup 2))
+   (set (match_dup 3) (match_dup 6))
+   ; no-op move in the case where no scratch is needed
+   (set (match_dup 5) (match_dup 3))]
+  {
+    operands[4] = simplify_gen_subreg (HImode, operands[0], PSImode, 0);
+    operands[5] = simplify_gen_subreg (QImode, operands[0], PSImode, 2);
+    operands[6] = operands[1];
+
+    if (GET_CODE (operands[3]) == SCRATCH)
+      operands[3] = operands[5];
+  })
+
 (define_insn_and_split "zero_extendhisi2"
   [(set (match_operand:SI 0 "register_operand"                               "=r")
         (zero_extend:SI (match_operand:HI 1 "combine_pseudo_register_operand" "r")))]
   operands[3] = simplify_gen_subreg (HImode, operands[0], SImode, high_off);
 })
 
+(define_insn_and_split "zero_extendpsisi2"
+  [(set (match_operand:SI 0 "register_operand"                                "=r")
+        (zero_extend:SI (match_operand:PSI 1 "combine_pseudo_register_operand" "r")))]
+  ""
+  "#"
+  "reload_completed"
+  [(set (match_dup 2) (match_dup 1))
+   (set (match_dup 3) (const_int 0))]
+  {
+    operands[2] = simplify_gen_subreg (PSImode, operands[0], SImode, 0);
+    operands[3] = simplify_gen_subreg (QImode, operands[0], SImode, 3);
+  })
+
 (define_insn_and_split "zero_extendqidi2"
   [(set (match_operand:DI 0 "register_operand" "=r")
         (zero_extend:DI (match_operand:QI 1 "register_operand" "r")))]
 (define_insn "*negated_tstqi"
   [(set (cc0)
         (compare (neg:QI (match_operand:QI 0 "register_operand" "r"))
-                (const_int 0)))]
+                 (const_int 0)))]
   "(!flag_wrapv && !flag_trapv && flag_strict_overflow)"
   "cp __zero_reg__,%0"
   [(set_attr "cc" "compare")
 (define_insn "*reversed_tstqi"
   [(set (cc0)
         (compare (const_int 0)
-                (match_operand:QI 0 "register_operand" "r")))]
+                 (match_operand:QI 0 "register_operand" "r")))]
   ""
   "cp __zero_reg__,%0"
 [(set_attr "cc" "compare")
 (define_insn "*negated_tsthi"
   [(set (cc0)
         (compare (neg:HI (match_operand:HI 0 "register_operand" "r"))
-                (const_int 0)))]
+                 (const_int 0)))]
   "(!flag_wrapv && !flag_trapv && flag_strict_overflow)"
   "cp __zero_reg__,%A0
        cpc __zero_reg__,%B0"
 (define_insn "*reversed_tsthi"
   [(set (cc0)
         (compare (const_int 0)
-                (match_operand:HI 0 "register_operand" "r")))
+                 (match_operand:HI 0 "register_operand" "r")))
    (clobber (match_scratch:QI 1 "=X"))]
   ""
   "cp __zero_reg__,%A0
 [(set_attr "cc" "compare")
  (set_attr "length" "2")])
 
+(define_insn "*negated_tstpsi"
+  [(set (cc0)
+        (compare (neg:PSI (match_operand:PSI 0 "register_operand" "r"))
+                 (const_int 0)))]
+  "!flag_wrapv && !flag_trapv && flag_strict_overflow"
+  "cp __zero_reg__,%A0\;cpc __zero_reg__,%B0\;cpc __zero_reg__,%C0"
+  [(set_attr "cc" "compare")
+   (set_attr "length" "3")])
+
+(define_insn "*reversed_tstpsi"
+  [(set (cc0)
+        (compare (const_int 0)
+                 (match_operand:PSI 0 "register_operand" "r")))
+   (clobber (match_scratch:QI 1 "=X"))]
+  ""
+  "cp __zero_reg__,%A0\;cpc __zero_reg__,%B0\;cpc __zero_reg__,%C0"
+  [(set_attr "cc" "compare")
+   (set_attr "length" "3")])
+
 (define_insn "*negated_tstsi"
   [(set (cc0)
         (compare (neg:SI (match_operand:SI 0 "register_operand" "r"))
-                (const_int 0)))]
+                 (const_int 0)))]
   "(!flag_wrapv && !flag_trapv && flag_strict_overflow)"
   "cp __zero_reg__,%A0
        cpc __zero_reg__,%B0
 (define_insn "*reversed_tstsi"
   [(set (cc0)
         (compare (const_int 0)
-                (match_operand:SI 0 "register_operand" "r")))
+                 (match_operand:SI 0 "register_operand" "r")))
    (clobber (match_scratch:QI 1 "=X"))]
   ""
   "cp __zero_reg__,%A0
 (define_insn "*cmpqi"
   [(set (cc0)
         (compare (match_operand:QI 0 "register_operand"  "r,r,d")
-                (match_operand:QI 1 "nonmemory_operand" "L,r,i")))]
+                 (match_operand:QI 1 "nonmemory_operand" "L,r,i")))]
   ""
   "@
        tst %0
       case 2:
         return "cp %A0,%A1\;cpc %B0,%B1";
 
-      case 3:
+      case 3:
+        return reg_unused_after (insn, operands[0])
+               ? "subi %A0,lo8(%1)\;sbci %B0,hi8(%1)"
+               : "ldi %2,hi8(%1)\;cpi %A0,lo8(%1)\;cpc %B0,%2";
+               
+      case 4:
+        return "ldi %2,lo8(%1)\;cp %A0,%2\;ldi %2,hi8(%1)\;cpc %B0,%2";
+      }
+      
+    return avr_out_compare (insn, operands, NULL);
+  } 
+  [(set_attr "cc" "compare")
+   (set_attr "length" "1,2,2,3,4,2,4")
+   (set_attr "adjust_len" "tsthi,tsthi,*,*,*,compare,compare")])
+
+(define_insn "*cmppsi"
+  [(set (cc0)
+        (compare (match_operand:PSI 0 "register_operand"  "r,r,d ,r  ,d,r")
+                 (match_operand:PSI 1 "nonmemory_operand" "L,r,s ,s  ,M,n")))
+   (clobber (match_scratch:QI 2                          "=X,X,&d,&d ,X,&d"))]
+  ""
+  {
+    switch (which_alternative)
+      {
+      case 0:
+        return avr_out_tstpsi (insn, operands, NULL);
+
+      case 1:
+        return "cp %A0,%A1\;cpc %B0,%B1\;cpc %C0,%C1";
+
+      case 2:
         return reg_unused_after (insn, operands[0])
-               ? "subi %A0,lo8(%1)\;sbci %B0,hi8(%1)"
-               : "ldi %2,hi8(%1)\;cpi %A0,lo8(%1)\;cpc %B0,%2";
+               ? "subi %A0,lo8(%1)\;sbci %B0,hi8(%1)\;sbci %C0,hh8(%1)"
+               : "cpi %A0,lo8(%1)\;ldi %2,hi8(%1)\;cpc %B0,%2\;ldi %2,hh8(%1)\;cpc %C0,%2";
                
-      case 4:
-        return "ldi %2,lo8(%1)\;cp %A0,%2\;ldi %2,hi8(%1)\;cpc %B0,%2";
+      case 3:
+        return "ldi %2,lo8(%1)\;cp %A0,%2\;ldi %2,hi8(%1)\;cpc %B0,%2\;ldi %2,hh8(%1)\;cpc %C0,%2";
       }
-      
+    
     return avr_out_compare (insn, operands, NULL);
-  } 
+  }
   [(set_attr "cc" "compare")
-   (set_attr "length" "1,2,2,3,4,2,4")
-   (set_attr "adjust_len" "tsthi,tsthi,*,*,*,compare,compare")])
-
+   (set_attr "length" "3,3,5,6,3,7")
+   (set_attr "adjust_len" "tstpsi,*,*,*,compare,compare")])
 
 (define_insn "*cmpsi"
   [(set (cc0)
 
 (define_expand "cbranchsi4"
   [(parallel [(set (cc0)
-                  (compare (match_operand:SI 1 "register_operand" "")
-                           (match_operand:SI 2 "nonmemory_operand" "")))
-             (clobber (match_scratch:QI 4 ""))])
+                   (compare (match_operand:SI 1 "register_operand" "")
+                            (match_operand:SI 2 "nonmemory_operand" "")))
+              (clobber (match_scratch:QI 4 ""))])
    (set (pc)
         (if_then_else
               (match_operator 0 "ordered_comparison_operator" [(cc0)
               (pc)))]
  "")
 
+(define_expand "cbranchpsi4"
+  [(parallel [(set (cc0)
+                   (compare (match_operand:PSI 1 "register_operand" "")
+                            (match_operand:PSI 2 "nonmemory_operand" "")))
+              (clobber (match_scratch:QI 4 ""))])
+   (set (pc)
+        (if_then_else (match_operator 0 "ordered_comparison_operator" [(cc0)
+                                                                       (const_int 0)])
+                      (label_ref (match_operand 3 "" ""))
+                      (pc)))]
+ "")
+
 (define_expand "cbranchhi4"
   [(parallel [(set (cc0)
-                  (compare (match_operand:HI 1 "register_operand" "")
-                           (match_operand:HI 2 "nonmemory_operand" "")))
-             (clobber (match_scratch:QI 4 ""))])
+                   (compare (match_operand:HI 1 "register_operand" "")
+                            (match_operand:HI 2 "nonmemory_operand" "")))
+              (clobber (match_scratch:QI 4 ""))])
    (set (pc)
         (if_then_else
               (match_operator 0 "ordered_comparison_operator" [(cc0)
 (define_insn "*sbrx_branch<mode>"
   [(set (pc)
         (if_then_else
-        (match_operator 0 "eqne_operator"
-                        [(zero_extract:QIDI
-                          (match_operand:VOID 1 "register_operand" "r")
-                          (const_int 1)
-                          (match_operand 2 "const_int_operand" "n"))
-                         (const_int 0)])
-        (label_ref (match_operand 3 "" ""))
-        (pc)))]
-  ""
-  "* return avr_out_sbxx_branch (insn, operands);"
+         (match_operator 0 "eqne_operator"
+                         [(zero_extract:QIDI
+                           (match_operand:VOID 1 "register_operand" "r")
+                           (const_int 1)
+                           (match_operand 2 "const_int_operand" "n"))
+                          (const_int 0)])
+         (label_ref (match_operand 3 "" ""))
+         (pc)))]
+  ""
+  {
+    return avr_out_sbxx_branch (insn, operands);
+  }
   [(set (attr "length")
-       (if_then_else (and (ge (minus (pc) (match_dup 3)) (const_int -2046))
-                          (le (minus (pc) (match_dup 3)) (const_int 2046)))
-                     (const_int 2)
-                     (if_then_else (match_test "!AVR_HAVE_JMP_CALL")
-                                   (const_int 2)
-                                   (const_int 4))))
+        (if_then_else (and (ge (minus (pc) (match_dup 3)) (const_int -2046))
+                           (le (minus (pc) (match_dup 3)) (const_int 2046)))
+                      (const_int 2)
+                      (if_then_else (match_test "!AVR_HAVE_JMP_CALL")
+                                    (const_int 2)
+                                    (const_int 4))))
    (set_attr "cc" "clobber")])
 
 ;; Same test based on Bitwise AND RTL. Keep this incase gcc changes patterns.
 (define_insn "*sbrx_and_branch<mode>"
   [(set (pc)
         (if_then_else
-        (match_operator 0 "eqne_operator"
-                        [(and:QISI
-                          (match_operand:QISI 1 "register_operand" "r")
-                          (match_operand:QISI 2 "single_one_operand" "n"))
-                         (const_int 0)])
-        (label_ref (match_operand 3 "" ""))
-        (pc)))]
+         (match_operator 0 "eqne_operator"
+                         [(and:QISI
+                           (match_operand:QISI 1 "register_operand" "r")
+                           (match_operand:QISI 2 "single_one_operand" "n"))
+                          (const_int 0)])
+         (label_ref (match_operand 3 "" ""))
+         (pc)))]
   ""
 {
     HOST_WIDE_INT bitnumber;
     return avr_out_sbxx_branch (insn, operands);
 }
   [(set (attr "length")
-       (if_then_else (and (ge (minus (pc) (match_dup 3)) (const_int -2046))
-                          (le (minus (pc) (match_dup 3)) (const_int 2046)))
-                     (const_int 2)
-                     (if_then_else (match_test "!AVR_HAVE_JMP_CALL")
-                                   (const_int 2)
-                                   (const_int 4))))
+        (if_then_else (and (ge (minus (pc) (match_dup 3)) (const_int -2046))
+                           (le (minus (pc) (match_dup 3)) (const_int 2046)))
+                      (const_int 2)
+                      (if_then_else (match_test "!AVR_HAVE_JMP_CALL")
+                                    (const_int 2)
+                                    (const_int 4))))
    (set_attr "cc" "clobber")])
 
 ;; Convert sign tests to bit 7/15/31 tests that match the above insns.
 (define_peephole2
   [(set (cc0) (compare (match_operand:QI 0 "register_operand" "")
-                      (const_int 0)))
+                       (const_int 0)))
    (set (pc) (if_then_else (ge (cc0) (const_int 0))
-                          (label_ref (match_operand 1 "" ""))
-                          (pc)))]
+                           (label_ref (match_operand 1 "" ""))
+                           (pc)))]
   ""
   [(set (pc) (if_then_else (eq (zero_extract:HI (match_dup 0)
-                                               (const_int 1)
-                                               (const_int 7))
-                              (const_int 0))
-                          (label_ref (match_dup 1))
-                          (pc)))]
+                                                (const_int 1)
+                                                (const_int 7))
+                               (const_int 0))
+                           (label_ref (match_dup 1))
+                           (pc)))]
   "")
 
 (define_peephole2
   [(set (cc0) (compare (match_operand:QI 0 "register_operand" "")
-                      (const_int 0)))
+                       (const_int 0)))
    (set (pc) (if_then_else (lt (cc0) (const_int 0))
-                          (label_ref (match_operand 1 "" ""))
-                          (pc)))]
+                           (label_ref (match_operand 1 "" ""))
+                           (pc)))]
   ""
   [(set (pc) (if_then_else (ne (zero_extract:HI (match_dup 0)
-                                               (const_int 1)
-                                               (const_int 7))
-                              (const_int 0))
-                          (label_ref (match_dup 1))
-                          (pc)))]
+                                                (const_int 1)
+                                                (const_int 7))
+                               (const_int 0))
+                           (label_ref (match_dup 1))
+                           (pc)))]
   "")
 
 (define_peephole2
   [(parallel [(set (cc0) (compare (match_operand:HI 0 "register_operand" "")
-                                 (const_int 0)))
-             (clobber (match_operand:HI 2 ""))])
+                                  (const_int 0)))
+              (clobber (match_operand:HI 2 ""))])
    (set (pc) (if_then_else (ge (cc0) (const_int 0))
-                          (label_ref (match_operand 1 "" ""))
-                          (pc)))]
+                           (label_ref (match_operand 1 "" ""))
+                           (pc)))]
   ""
   [(set (pc) (if_then_else (eq (and:HI (match_dup 0) (const_int -32768))
-                              (const_int 0))
-                          (label_ref (match_dup 1))
-                          (pc)))]
+                               (const_int 0))
+                           (label_ref (match_dup 1))
+                           (pc)))]
   "")
 
 (define_peephole2
   [(parallel [(set (cc0) (compare (match_operand:HI 0 "register_operand" "")
-                                 (const_int 0)))
-             (clobber (match_operand:HI 2 ""))])
+                                  (const_int 0)))
+              (clobber (match_operand:HI 2 ""))])
    (set (pc) (if_then_else (lt (cc0) (const_int 0))
-                          (label_ref (match_operand 1 "" ""))
-                          (pc)))]
+                           (label_ref (match_operand 1 "" ""))
+                           (pc)))]
   ""
   [(set (pc) (if_then_else (ne (and:HI (match_dup 0) (const_int -32768))
-                              (const_int 0))
-                          (label_ref (match_dup 1))
-                          (pc)))]
+                               (const_int 0))
+                           (label_ref (match_dup 1))
+                           (pc)))]
   "")
 
 (define_peephole2
   [(parallel [(set (cc0) (compare (match_operand:SI 0 "register_operand" "")
-                                 (const_int 0)))
-             (clobber (match_operand:SI 2 ""))])
+                                  (const_int 0)))
+              (clobber (match_operand:SI 2 ""))])
    (set (pc) (if_then_else (ge (cc0) (const_int 0))
-                          (label_ref (match_operand 1 "" ""))
-                          (pc)))]
+                           (label_ref (match_operand 1 "" ""))
+                           (pc)))]
   ""
   [(set (pc) (if_then_else (eq (and:SI (match_dup 0) (match_dup 2))
-                              (const_int 0))
-                          (label_ref (match_dup 1))
-                          (pc)))]
+                               (const_int 0))
+                           (label_ref (match_dup 1))
+                           (pc)))]
   "operands[2] = GEN_INT (-2147483647 - 1);")
 
 (define_peephole2
   [(parallel [(set (cc0) (compare (match_operand:SI 0 "register_operand" "")
-                                 (const_int 0)))
-             (clobber (match_operand:SI 2 ""))])
+                                  (const_int 0)))
+              (clobber (match_operand:SI 2 ""))])
    (set (pc) (if_then_else (lt (cc0) (const_int 0))
-                          (label_ref (match_operand 1 "" ""))
-                          (pc)))]
+                           (label_ref (match_operand 1 "" ""))
+                           (pc)))]
   ""
   [(set (pc) (if_then_else (ne (and:SI (match_dup 0) (match_dup 2))
-                              (const_int 0))
-                          (label_ref (match_dup 1))
-                          (pc)))]
+                               (const_int 0))
+                           (label_ref (match_dup 1))
+                           (pc)))]
   "operands[2] = GEN_INT (-2147483647 - 1);")
 
 ;; ************************************************************************
                       (label_ref (match_operand 0 "" ""))
                       (pc)))]
   ""
-  "*
-   return ret_cond_branch (operands[1], avr_jump_mode (operands[0],insn), 0);"
+  {
+    return ret_cond_branch (operands[1], avr_jump_mode (operands[0], insn), 0);
+  }
   [(set_attr "type" "branch1")
    (set_attr "cc" "clobber")])
 
 (define_insn "rvbranch"
   [(set (pc)
         (if_then_else (match_operator 1 "simple_comparison_operator" 
-                       [(cc0)
-                         (const_int 0)])
+                                      [(cc0)
+                                       (const_int 0)])
                       (pc)
                       (label_ref (match_operand 0 "" ""))))]
   ""
-  "*
-   return ret_cond_branch (operands[1], avr_jump_mode (operands[0], insn), 1);"
+  {
+    return ret_cond_branch (operands[1], avr_jump_mode (operands[0], insn), 1);
+  }
   [(set_attr "type" "branch1")
    (set_attr "cc" "clobber")])
 
 (define_insn "difficult_rvbranch"
   [(set (pc)
         (if_then_else (match_operator 1 "difficult_comparison_operator" 
-                       [(cc0)
-                         (const_int 0)])
+                                      [(cc0)
+                                       (const_int 0)])
                       (pc)
                       (label_ref (match_operand 0 "" ""))))]
   ""
-  "*
-   return ret_cond_branch (operands[1], avr_jump_mode (operands[0], insn), 1);"
+  {
+    return ret_cond_branch (operands[1], avr_jump_mode (operands[0], insn), 1);
+  }
   [(set_attr "type" "branch")
    (set_attr "cc" "clobber")])
 
            : "rjmp %x0";
   }
   [(set (attr "length")
-       (if_then_else (match_operand 0 "symbol_ref_operand" "") 
+        (if_then_else (match_operand 0 "symbol_ref_operand" "")        
                       (if_then_else (match_test "!AVR_HAVE_JMP_CALL")
                                     (const_int 1)
                                     (const_int 2))
 
 (define_expand "casesi"
   [(set (match_dup 6)
-       (minus:HI (subreg:HI (match_operand:SI 0 "register_operand" "") 0)
-                 (match_operand:HI 1 "register_operand" "")))
+        (minus:HI (subreg:HI (match_operand:SI 0 "register_operand" "") 0)
+                  (match_operand:HI 1 "register_operand" "")))
    (parallel [(set (cc0)
-                  (compare (match_dup 6)
-                           (match_operand:HI 2 "register_operand" "")))
-             (clobber (match_scratch:QI 9 ""))])
+                   (compare (match_dup 6)
+                            (match_operand:HI 2 "register_operand" "")))
+              (clobber (match_scratch:QI 9 ""))])
    
    (set (pc)
-       (if_then_else (gtu (cc0)
-                          (const_int 0))
-                     (label_ref (match_operand 4 "" ""))
-                     (pc)))
+        (if_then_else (gtu (cc0)
+                           (const_int 0))
+                      (label_ref (match_operand 4 "" ""))
+                      (pc)))
 
    (set (match_dup 6)
-       (plus:HI (match_dup 6) (label_ref (match_operand:HI 3 "" ""))))
+        (plus:HI (match_dup 6) (label_ref (match_operand:HI 3 "" ""))))
 
    (parallel [(set (pc) (unspec:HI [(match_dup 6)] UNSPEC_INDEX_JMP))
-             (use (label_ref (match_dup 3)))
-             (clobber (match_dup 6))])]
+              (use (label_ref (match_dup 3)))
+              (clobber (match_dup 6))])]
   ""
-  "
-{
-  operands[6] = gen_reg_rtx (HImode);
-}")
+  {
+    operands[6] = gen_reg_rtx (HImode);
+  })
 
 
 ;; ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
 
 (define_insn "*cbi"
   [(set (mem:QI (match_operand 0 "low_io_address_operand" "n"))
-       (and:QI (mem:QI (match_dup 0))
-               (match_operand:QI 1 "single_zero_operand" "n")))]
-  "(optimize > 0)"
-{
-  operands[2] = GEN_INT (exact_log2 (~INTVAL (operands[1]) & 0xff));
-  return AS2 (cbi,%m0-0x20,%2);
-}
+        (and:QI (mem:QI (match_dup 0))
+                (match_operand:QI 1 "single_zero_operand" "n")))]
+  ""
+  {
+    operands[2] = GEN_INT (exact_log2 (~INTVAL (operands[1]) & 0xff));
+    return "cbi %i0,%2";
+  }
   [(set_attr "length" "1")
    (set_attr "cc" "none")])
 
 (define_insn "*sbi"
   [(set (mem:QI (match_operand 0 "low_io_address_operand" "n"))
-       (ior:QI (mem:QI (match_dup 0))
-               (match_operand:QI 1 "single_one_operand" "n")))]
-  "(optimize > 0)"
-{
-  operands[2] = GEN_INT (exact_log2 (INTVAL (operands[1]) & 0xff));
-  return AS2 (sbi,%m0-0x20,%2);
-}
+        (ior:QI (mem:QI (match_dup 0))
+                (match_operand:QI 1 "single_one_operand" "n")))]
+  ""
+  {
+    operands[2] = GEN_INT (exact_log2 (INTVAL (operands[1]) & 0xff));
+    return "sbi %i0,%2";
+  }
   [(set_attr "length" "1")
    (set_attr "cc" "none")])
 
 ;; Lower half of the I/O space - use sbic/sbis directly.
 (define_insn "*sbix_branch"
   [(set (pc)
-       (if_then_else
-        (match_operator 0 "eqne_operator"
-                        [(zero_extract:HI
-                          (mem:QI (match_operand 1 "low_io_address_operand" "n"))
-                          (const_int 1)
-                          (match_operand 2 "const_int_operand" "n"))
-                         (const_int 0)])
-        (label_ref (match_operand 3 "" ""))
-        (pc)))]
-  "(optimize > 0)"
-  "* return avr_out_sbxx_branch (insn, operands);"
+        (if_then_else
+         (match_operator 0 "eqne_operator"
+                         [(zero_extract:QIHI
+                           (mem:QI (match_operand 1 "low_io_address_operand" "n"))
+                           (const_int 1)
+                           (match_operand 2 "const_int_operand" "n"))
+                          (const_int 0)])
+         (label_ref (match_operand 3 "" ""))
+         (pc)))]
+  ""
+  {
+    return avr_out_sbxx_branch (insn, operands);
+  }
   [(set (attr "length")
-       (if_then_else (and (ge (minus (pc) (match_dup 3)) (const_int -2046))
+        (if_then_else (and (ge (minus (pc) (match_dup 3)) (const_int -2046))
                            (le (minus (pc) (match_dup 3)) (const_int 2046)))
                       (const_int 2)
                       (if_then_else (match_test "!AVR_HAVE_JMP_CALL")
 ;; Tests of bit 7 are pessimized to sign tests, so we need this too...
 (define_insn "*sbix_branch_bit7"
   [(set (pc)
-       (if_then_else
-        (match_operator 0 "gelt_operator"
-                        [(mem:QI (match_operand 1 "low_io_address_operand" "n"))
-                         (const_int 0)])
-        (label_ref (match_operand 2 "" ""))
-        (pc)))]
-  "(optimize > 0)"
+        (if_then_else
+         (match_operator 0 "gelt_operator"
+                         [(mem:QI (match_operand 1 "low_io_address_operand" "n"))
+                          (const_int 0)])
+         (label_ref (match_operand 2 "" ""))
+         (pc)))]
+  ""
 {
   operands[3] = operands[2];
   operands[2] = GEN_INT (7);
   return avr_out_sbxx_branch (insn, operands);
 }
   [(set (attr "length")
-       (if_then_else (and (ge (minus (pc) (match_dup 2)) (const_int -2046))
+        (if_then_else (and (ge (minus (pc) (match_dup 2)) (const_int -2046))
                            (le (minus (pc) (match_dup 2)) (const_int 2046)))
                       (const_int 2)
                       (if_then_else (match_test "!AVR_HAVE_JMP_CALL")
 ;; Upper half of the I/O space - read port to __tmp_reg__ and use sbrc/sbrs.
 (define_insn "*sbix_branch_tmp"
   [(set (pc)
-       (if_then_else
-        (match_operator 0 "eqne_operator"
-                        [(zero_extract:HI
-                          (mem:QI (match_operand 1 "high_io_address_operand" "n"))
-                          (const_int 1)
-                          (match_operand 2 "const_int_operand" "n"))
-                         (const_int 0)])
-        (label_ref (match_operand 3 "" ""))
-        (pc)))]
-  "(optimize > 0)"
-  "* return avr_out_sbxx_branch (insn, operands);"
+        (if_then_else
+         (match_operator 0 "eqne_operator"
+                         [(zero_extract:QIHI
+                           (mem:QI (match_operand 1 "high_io_address_operand" "n"))
+                           (const_int 1)
+                           (match_operand 2 "const_int_operand" "n"))
+                          (const_int 0)])
+         (label_ref (match_operand 3 "" ""))
+         (pc)))]
+  ""
+  {
+    return avr_out_sbxx_branch (insn, operands);
+  }
   [(set (attr "length")
-       (if_then_else (and (ge (minus (pc) (match_dup 3)) (const_int -2046))
+        (if_then_else (and (ge (minus (pc) (match_dup 3)) (const_int -2046))
                            (le (minus (pc) (match_dup 3)) (const_int 2045)))
                       (const_int 3)
                       (if_then_else (match_test "!AVR_HAVE_JMP_CALL")
 
 (define_insn "*sbix_branch_tmp_bit7"
   [(set (pc)
-       (if_then_else
-        (match_operator 0 "gelt_operator"
-                        [(mem:QI (match_operand 1 "high_io_address_operand" "n"))
-                         (const_int 0)])
-        (label_ref (match_operand 2 "" ""))
-        (pc)))]
-  "(optimize > 0)"
+        (if_then_else
+         (match_operator 0 "gelt_operator"
+                         [(mem:QI (match_operand 1 "high_io_address_operand" "n"))
+                          (const_int 0)])
+         (label_ref (match_operand 2 "" ""))
+         (pc)))]
+  ""
 {
   operands[3] = operands[2];
   operands[2] = GEN_INT (7);
   return avr_out_sbxx_branch (insn, operands);
 }
   [(set (attr "length")
-       (if_then_else (and (ge (minus (pc) (match_dup 2)) (const_int -2046))
-                          (le (minus (pc) (match_dup 2)) (const_int 2045)))
-                     (const_int 3)
+        (if_then_else (and (ge (minus (pc) (match_dup 2)) (const_int -2046))
+                           (le (minus (pc) (match_dup 2)) (const_int 2045)))
+                      (const_int 3)
                       (if_then_else (match_test "!AVR_HAVE_JMP_CALL")
-                                   (const_int 3)
-                                   (const_int 5))))
+                                    (const_int 3)
+                                    (const_int 5))))
    (set_attr "cc" "clobber")])
 
 ;; ************************* Peepholes ********************************
 
-(define_peephole
+(define_peephole ; "*dec-and-branchsi!=-1.d.clobber"
   [(parallel [(set (match_operand:SI 0 "d_register_operand" "")
                    (plus:SI (match_dup 0)
                             (const_int -1)))
                             (const_int -1)))
               (clobber (match_operand:QI 1 "d_register_operand" ""))])
    (set (pc)
-        (if_then_else (ne (cc0)
-                          (const_int 0))
+        (if_then_else (eqne (cc0)
+                            (const_int 0))
                       (label_ref (match_operand 2 "" ""))
                       (pc)))]
   ""
   {
+    const char *op;
+    int jump_mode;
     CC_STATUS_INIT;
     if (test_hard_reg_class (ADDW_REGS, operands[0]))
-      output_asm_insn (AS2 (sbiw,%0,1) CR_TAB
-                       AS2 (sbc,%C0,__zero_reg__) CR_TAB
-                       AS2 (sbc,%D0,__zero_reg__) "\n", operands);
+      output_asm_insn ("sbiw %0,1" CR_TAB
+                       "sbc %C0,__zero_reg__" CR_TAB
+                       "sbc %D0,__zero_reg__", operands);
     else
-      output_asm_insn (AS2 (subi,%A0,1) CR_TAB
-                       AS2 (sbc,%B0,__zero_reg__) CR_TAB
-                       AS2 (sbc,%C0,__zero_reg__) CR_TAB
-                       AS2 (sbc,%D0,__zero_reg__) "\n", operands);
+      output_asm_insn ("subi %A0,1" CR_TAB
+                       "sbc %B0,__zero_reg__" CR_TAB
+                       "sbc %C0,__zero_reg__" CR_TAB
+                       "sbc %D0,__zero_reg__", operands);
 
-    switch (avr_jump_mode (operands[2], insn))
+    jump_mode = avr_jump_mode (operands[2], insn);
+    op = ((EQ == <CODE>) ^ (jump_mode == 1)) ? "brcc" : "brcs";
+    operands[1] = gen_rtx_CONST_STRING (VOIDmode, op);
+
+    switch (jump_mode)
       {
-      case 1:
-        return AS1 (brcc,%2);
-      case 2:
-        return (AS1 (brcs,.+2) CR_TAB
-                AS1 (rjmp,%2));
+      case 1: return "%1 %2";
+      case 2: return "%1 .+2\;rjmp %2";
+      case 3: return "%1 .+4\;jmp %2";
       }
 
-    return (AS1 (brcs,.+4) CR_TAB
-            AS1 (jmp,%2));
+    gcc_unreachable();
+    return "";
   })
 
-(define_peephole
+(define_peephole ; "*dec-and-branchhi!=-1"
   [(set (match_operand:HI 0 "d_register_operand" "")
         (plus:HI (match_dup 0)
                  (const_int -1)))
-   (parallel
-    [(set (cc0)
-          (compare (match_dup 0)
-                  (const_int -1)))
-     (clobber (match_operand:QI 1 "d_register_operand" ""))])
+   (parallel [(set (cc0)
+                   (compare (match_dup 0)
+                            (const_int -1)))
+              (clobber (match_operand:QI 1 "d_register_operand" ""))])
    (set (pc)
-       (if_then_else (ne (cc0) (const_int 0))
-                     (label_ref (match_operand 2 "" ""))
-                     (pc)))]
+        (if_then_else (eqne (cc0)
+                            (const_int 0))
+                      (label_ref (match_operand 2 "" ""))
+                      (pc)))]
   ""
-  "*
-{
-  CC_STATUS_INIT;
-  if (test_hard_reg_class (ADDW_REGS, operands[0]))
-    output_asm_insn (AS2 (sbiw,%0,1), operands);
-  else
-    output_asm_insn (AS2 (subi,%A0,1) CR_TAB
-                    AS2 (sbc,%B0,__zero_reg__) \"\\n\", operands);
-  switch (avr_jump_mode (operands[2],insn))
-  {
-    case 1:
-      return AS1 (brcc,%2);
-    case 2:
-      return (AS1 (brcs,.+2) CR_TAB
-              AS1 (rjmp,%2));
-  }
-  return (AS1 (brcs,.+4) CR_TAB
-          AS1 (jmp,%2));
-}")
+  {
+    const char *op;
+    int jump_mode;
+    CC_STATUS_INIT;
+    if (test_hard_reg_class (ADDW_REGS, operands[0]))
+      output_asm_insn ("sbiw %0,1", operands);
+    else
+      output_asm_insn ("subi %A0,1" CR_TAB
+                       "sbc %B0,__zero_reg__", operands);
+
+    jump_mode = avr_jump_mode (operands[2], insn);
+    op = ((EQ == <CODE>) ^ (jump_mode == 1)) ? "brcc" : "brcs";
+    operands[1] = gen_rtx_CONST_STRING (VOIDmode, op);
+
+    switch (jump_mode)
+      {
+      case 1: return "%1 %2";
+      case 2: return "%1 .+2\;rjmp %2";
+      case 3: return "%1 .+4\;jmp %2";
+      }
+
+    gcc_unreachable();
+    return "";
+  })
+
+;; Same as above but with clobber flavour of addhi3
+(define_peephole ; "*dec-and-branchhi!=-1.d.clobber"
+  [(parallel [(set (match_operand:HI 0 "d_register_operand" "")
+                   (plus:HI (match_dup 0)
+                            (const_int -1)))
+              (clobber (scratch:QI))])
+   (parallel [(set (cc0)
+                   (compare (match_dup 0)
+                            (const_int -1)))
+              (clobber (match_operand:QI 1 "d_register_operand" ""))])
+   (set (pc)
+        (if_then_else (eqne (cc0)
+                            (const_int 0))
+                      (label_ref (match_operand 2 "" ""))
+                      (pc)))]
+  ""
+  {
+    const char *op;
+    int jump_mode;
+    CC_STATUS_INIT;
+    if (test_hard_reg_class (ADDW_REGS, operands[0]))
+      output_asm_insn ("sbiw %0,1", operands);
+    else
+      output_asm_insn ("subi %A0,1" CR_TAB
+                       "sbc %B0,__zero_reg__", operands);
+
+    jump_mode = avr_jump_mode (operands[2], insn);
+    op = ((EQ == <CODE>) ^ (jump_mode == 1)) ? "brcc" : "brcs";
+    operands[1] = gen_rtx_CONST_STRING (VOIDmode, op);
+
+    switch (jump_mode)
+      {
+      case 1: return "%1 %2";
+      case 2: return "%1 .+2\;rjmp %2";
+      case 3: return "%1 .+4\;jmp %2";
+      }
+
+    gcc_unreachable();
+    return "";
+  })
+
+;; Same as above but with clobber flavour of addhi3
+(define_peephole ; "*dec-and-branchhi!=-1.l.clobber"
+  [(parallel [(set (match_operand:HI 0 "l_register_operand" "")
+                   (plus:HI (match_dup 0)
+                            (const_int -1)))
+              (clobber (match_operand:QI 3 "d_register_operand" ""))])
+   (parallel [(set (cc0)
+                   (compare (match_dup 0)
+                            (const_int -1)))
+              (clobber (match_operand:QI 1 "d_register_operand" ""))])
+   (set (pc)
+        (if_then_else (eqne (cc0)
+                            (const_int 0))
+                      (label_ref (match_operand 2 "" ""))
+                      (pc)))]
+  ""
+  {
+    const char *op;
+    int jump_mode;
+    CC_STATUS_INIT;
+    output_asm_insn ("ldi %3,1"   CR_TAB
+                     "sub %A0,%3" CR_TAB
+                     "sbc %B0,__zero_reg__", operands);
+
+    jump_mode = avr_jump_mode (operands[2], insn);
+    op = ((EQ == <CODE>) ^ (jump_mode == 1)) ? "brcc" : "brcs";
+    operands[1] = gen_rtx_CONST_STRING (VOIDmode, op);
+
+    switch (jump_mode)
+      {
+      case 1: return "%1 %2";
+      case 2: return "%1 .+2\;rjmp %2";
+      case 3: return "%1 .+4\;jmp %2";
+      }
+
+    gcc_unreachable();
+    return "";
+  })
 
-(define_peephole
+(define_peephole ; "*dec-and-branchqi!=-1"
   [(set (match_operand:QI 0 "d_register_operand" "")
         (plus:QI (match_dup 0)
                  (const_int -1)))
    (set (cc0)
-       (compare (match_dup 0)
-                (const_int -1)))
+        (compare (match_dup 0)
+                 (const_int -1)))
    (set (pc)
-       (if_then_else (ne (cc0) (const_int 0))
-                     (label_ref (match_operand 1 "" ""))
-                     (pc)))]
+        (if_then_else (eqne (cc0)
+                            (const_int 0))
+                      (label_ref (match_operand 1 "" ""))
+                      (pc)))]
   ""
-  "*
-{
-  CC_STATUS_INIT;
-  cc_status.value1 = operands[0];
-  cc_status.flags |= CC_OVERFLOW_UNUSABLE;
-  output_asm_insn (AS2 (subi,%A0,1), operands);
-  switch (avr_jump_mode (operands[1],insn))
-  {
-    case 1:
-      return AS1 (brcc,%1);
-    case 2:
-      return (AS1 (brcs,.+2) CR_TAB
-              AS1 (rjmp,%1));
-  }
-  return (AS1 (brcs,.+4) CR_TAB
-          AS1 (jmp,%1));
-}")
+  {
+    const char *op;
+    int jump_mode;
+    CC_STATUS_INIT;
+    cc_status.value1 = operands[0];
+    cc_status.flags |= CC_OVERFLOW_UNUSABLE;
+
+    output_asm_insn ("subi %A0,1", operands);
+
+    jump_mode = avr_jump_mode (operands[1], insn);
+    op = ((EQ == <CODE>) ^ (jump_mode == 1)) ? "brcc" : "brcs";
+    operands[0] = gen_rtx_CONST_STRING (VOIDmode, op);
+
+    switch (jump_mode)
+      {
+      case 1: return "%0 %1";
+      case 2: return "%0 .+2\;rjmp %1";
+      case 3: return "%0 .+4\;jmp %1";
+      }
+
+    gcc_unreachable();
+    return "";
+  })
 
-(define_peephole
+
+(define_peephole ; "*cpse.eq"
   [(set (cc0)
-       (compare (match_operand:QI 0 "register_operand" "")
-                (const_int 0)))
+        (compare (match_operand:QI 1 "register_operand" "r,r")
+                 (match_operand:QI 2 "reg_or_0_operand" "r,L")))
    (set (pc)
-       (if_then_else (eq (cc0) (const_int 0))
-                     (label_ref (match_operand 1 "" ""))
-                     (pc)))]
-  "jump_over_one_insn_p (insn, operands[1])"
-  "cpse %0,__zero_reg__")
+        (if_then_else (eq (cc0)
+                          (const_int 0))
+                      (label_ref (match_operand 0 "" ""))
+                      (pc)))]
+  "jump_over_one_insn_p (insn, operands[0])"
+  "@
+       cpse %1,%2
+       cpse %1,__zero_reg__")
+
+;; This peephole avoids code like
+;;
+;;     TST   Rn     ; *cmpqi
+;;     BREQ  .+2    ; branch
+;;     RJMP  .Lm
+;;
+;; Notice that the peephole is always shorter than cmpqi + branch.
+;; The reason to write it as peephole is that sequences like
+;;     
+;;     AND   Rm, Rn
+;;     BRNE  .La
+;;
+;; shall not be superseeded.  With a respective combine pattern
+;; the latter sequence would be 
+;;     
+;;     AND   Rm, Rn
+;;     CPSE  Rm, __zero_reg__
+;;     RJMP  .La
+;;
+;; and thus longer and slower and not easy to be rolled back.
 
-(define_peephole
+(define_peephole ; "*cpse.ne"
   [(set (cc0)
-        (compare (match_operand:QI 0 "register_operand" "")
-                (match_operand:QI 1 "register_operand" "")))
+        (compare (match_operand:QI 1 "register_operand" "")
+                 (match_operand:QI 2 "reg_or_0_operand" "")))
    (set (pc)
-       (if_then_else (eq (cc0) (const_int 0))
-                     (label_ref (match_operand 2 "" ""))
-                     (pc)))]
-  "jump_over_one_insn_p (insn, operands[2])"
-  "cpse %0,%1")
+        (if_then_else (ne (cc0)
+                          (const_int 0))
+                      (label_ref (match_operand 0 "" ""))
+                      (pc)))]
+  "!AVR_HAVE_JMP_CALL
+   || !avr_current_device->errata_skip"
+  {
+    if (operands[2] == const0_rtx)
+      operands[2] = zero_reg_rtx;
+
+    return 3 == avr_jump_mode (operands[0], insn)
+      ? "cpse %1,%2\;jmp %0"
+      : "cpse %1,%2\;rjmp %0";
+  })
 
 ;;pppppppppppppppppppppppppppppppppppppppppppppppppppp
 ;;prologue/epilogue support instructions
    (set_attr "length" "1")])
 
 ;; Enable Interrupts
-(define_insn "enable_interrupt"
-  [(unspec_volatile [(const_int 1)] UNSPECV_ENABLE_IRQS)]
+(define_expand "enable_interrupt"
+  [(clobber (const_int 0))]
   ""
-  "sei"
-  [(set_attr "length" "1")
-   (set_attr "cc" "none")])
+  {
+    rtx mem = gen_rtx_MEM (BLKmode, gen_rtx_SCRATCH (Pmode));
+    MEM_VOLATILE_P (mem) = 1;
+    emit_insn (gen_cli_sei (const1_rtx, mem));
+    DONE;
+  })
 
 ;; Disable Interrupts
-(define_insn "disable_interrupt"
-  [(unspec_volatile [(const_int 0)] UNSPECV_ENABLE_IRQS)]
+(define_expand "disable_interrupt"
+  [(clobber (const_int 0))]
+  ""
+  {
+    rtx mem = gen_rtx_MEM (BLKmode, gen_rtx_SCRATCH (Pmode));
+    MEM_VOLATILE_P (mem) = 1;
+    emit_insn (gen_cli_sei (const0_rtx, mem));
+    DONE;
+  })
+
+(define_insn "cli_sei"
+  [(unspec_volatile [(match_operand:QI 0 "const_int_operand" "L,P")]
+                    UNSPECV_ENABLE_IRQS)
+   (set (match_operand:BLK 1 "" "")
+       (unspec_volatile:BLK [(match_dup 1)] UNSPECV_MEMORY_BARRIER))]
   ""
-  "cli"
+  "@
+       cli
+       sei"
   [(set_attr "length" "1")
    (set_attr "cc" "none")])
 
   [(unspec_volatile [(match_operand:QI 0 "const_int_operand" "n")
                      (const_int 1)]
                     UNSPECV_DELAY_CYCLES)
-   (clobber (match_scratch:QI 1 "=&d"))]
+   (set (match_operand:BLK 1 "" "")
+       (unspec_volatile:BLK [(match_dup 1)] UNSPECV_MEMORY_BARRIER))
+   (clobber (match_scratch:QI 2 "=&d"))]
   ""
-  "ldi %1,lo8(%0)
-       1: dec %1
+  "ldi %2,lo8(%0)
+       1: dec %2
        brne 1b"
   [(set_attr "length" "3")
    (set_attr "cc" "clobber")])
   [(unspec_volatile [(match_operand:HI 0 "const_int_operand" "n")
                      (const_int 2)]
                     UNSPECV_DELAY_CYCLES)
-   (clobber (match_scratch:HI 1 "=&w"))]
+   (set (match_operand:BLK 1 "" "")
+       (unspec_volatile:BLK [(match_dup 1)] UNSPECV_MEMORY_BARRIER))
+   (clobber (match_scratch:HI 2 "=&w"))]
   ""
-  "ldi %A1,lo8(%0)
-       ldi %B1,hi8(%0)
-       1: sbiw %A1,1
+  "ldi %A2,lo8(%0)
+       ldi %B2,hi8(%0)
+       1: sbiw %A2,1
        brne 1b"
   [(set_attr "length" "4")
    (set_attr "cc" "clobber")])
   [(unspec_volatile [(match_operand:SI 0 "const_int_operand" "n")
                      (const_int 3)]
                     UNSPECV_DELAY_CYCLES)
-   (clobber (match_scratch:QI 1 "=&d"))
+   (set (match_operand:BLK 1 "" "")
+       (unspec_volatile:BLK [(match_dup 1)] UNSPECV_MEMORY_BARRIER))
    (clobber (match_scratch:QI 2 "=&d"))
-   (clobber (match_scratch:QI 3 "=&d"))]
+   (clobber (match_scratch:QI 3 "=&d"))
+   (clobber (match_scratch:QI 4 "=&d"))]
   ""
-  "ldi %1,lo8(%0)
-       ldi %2,hi8(%0)
-       ldi %3,hlo8(%0)
-       1: subi %1,1
-       sbci %2,0
+  "ldi %2,lo8(%0)
+       ldi %3,hi8(%0)
+       ldi %4,hlo8(%0)
+       1: subi %2,1
        sbci %3,0
+       sbci %4,0
        brne 1b"
   [(set_attr "length" "7")
    (set_attr "cc" "clobber")])
   [(unspec_volatile [(match_operand:SI 0 "const_int_operand" "n")
                      (const_int 4)]
                     UNSPECV_DELAY_CYCLES)
-   (clobber (match_scratch:QI 1 "=&d"))
+   (set (match_operand:BLK 1 "" "")
+       (unspec_volatile:BLK [(match_dup 1)] UNSPECV_MEMORY_BARRIER))
    (clobber (match_scratch:QI 2 "=&d"))
    (clobber (match_scratch:QI 3 "=&d"))
-   (clobber (match_scratch:QI 4 "=&d"))]
-  ""
-  "ldi %1,lo8(%0)
-       ldi %2,hi8(%0)
-       ldi %3,hlo8(%0)
-       ldi %4,hhi8(%0)
-       1: subi %1,1
-       sbci %2,0
+   (clobber (match_scratch:QI 4 "=&d"))
+   (clobber (match_scratch:QI 5 "=&d"))]
+  ""
+  "ldi %2,lo8(%0)
+       ldi %3,hi8(%0)
+       ldi %4,hlo8(%0)
+       ldi %5,hhi8(%0)
+       1: subi %2,1
        sbci %3,0
        sbci %4,0
+       sbci %5,0
        brne 1b"
   [(set_attr "length" "9")
    (set_attr "cc" "clobber")])
 
 
+;; __builtin_avr_insert_bits
+
+(define_insn "insert_bits"
+  [(set (match_operand:QI 0 "register_operand"              "=r  ,d  ,r")
+        (unspec:QI [(match_operand:SI 1 "const_int_operand"  "C0f,Cxf,C0f")
+                    (match_operand:QI 2 "register_operand"   "r  ,r  ,r")
+                    (match_operand:QI 3 "nonmemory_operand"  "n  ,0  ,0")]
+                   UNSPEC_INSERT_BITS))]
+  ""
+  {
+    return avr_out_insert_bits (operands, NULL);
+  }
+  [(set_attr "adjust_len" "insert_bits")
+   (set_attr "cc" "clobber")])
+
+
+;; __builtin_avr_flash_segment
+
+;; Just a helper for the next "official" expander.
+
+(define_expand "flash_segment1"
+  [(set (match_operand:QI 0 "register_operand" "")
+        (subreg:QI (match_operand:PSI 1 "register_operand" "")
+                   2))
+   (set (cc0)
+        (compare (match_dup 0)
+                 (const_int 0)))
+   (set (pc)
+        (if_then_else (ge (cc0)
+                          (const_int 0))
+                      (label_ref (match_operand 2 "" ""))
+                      (pc)))
+   (set (match_dup 0)
+        (const_int -1))])
+
+(define_expand "flash_segment"
+  [(parallel [(match_operand:QI 0 "register_operand" "")
+              (match_operand:PSI 1 "register_operand" "")])]
+  ""
+  {
+    rtx label = gen_label_rtx ();
+    emit (gen_flash_segment1 (operands[0], operands[1], label));
+    emit_label (label);
+    DONE;
+  })
+
+;; Actually, it's too late now to work out address spaces known at compiletime.
+;; Best place would be to fold ADDR_SPACE_CONVERT_EXPR in avr_fold_builtin.
+;; However, avr_addr_space_convert can add some built-in knowledge for PSTR
+;; so that ADDR_SPACE_CONVERT_EXPR in the built-in must not be resolved.
+
+(define_insn_and_split "*split.flash_segment"
+  [(set (match_operand:QI 0 "register_operand"                        "=d")
+        (subreg:QI (lo_sum:PSI (match_operand:QI 1 "nonmemory_operand" "ri")
+                               (match_operand:HI 2 "register_operand"  "r"))
+                   2))]
+  ""
+  { gcc_unreachable(); }
+  ""
+  [(set (match_dup 0)
+        (match_dup 1))])
+
+
 ;; Parity
 
+;; Postpone expansion of 16-bit parity to libgcc call until after combine for
+;; better 8-bit parity recognition.
+
 (define_expand "parityhi2"
+  [(parallel [(set (match_operand:HI 0 "register_operand" "")
+                   (parity:HI (match_operand:HI 1 "register_operand" "")))
+              (clobber (reg:HI 24))])])
+
+(define_insn_and_split "*parityhi2"
+  [(set (match_operand:HI 0 "register_operand"           "=r")
+        (parity:HI (match_operand:HI 1 "register_operand" "r")))
+   (clobber (reg:HI 24))]
+  "!reload_completed"
+  { gcc_unreachable(); }
+  "&& 1"
   [(set (reg:HI 24)
-        (match_operand:HI 1 "register_operand" ""))
+        (match_dup 1))
    (set (reg:HI 24)
         (parity:HI (reg:HI 24)))
-   (set (match_operand:HI 0 "register_operand" "")
-        (reg:HI 24))]
-  ""
-  "")
+   (set (match_dup 0)
+        (reg:HI 24))])
+
+(define_insn_and_split "*parityqihi2"
+  [(set (match_operand:HI 0 "register_operand"           "=r")
+        (parity:HI (match_operand:QI 1 "register_operand" "r")))
+   (clobber (reg:HI 24))]
+  "!reload_completed"
+  { gcc_unreachable(); }
+  "&& 1"
+  [(set (reg:QI 24)
+        (match_dup 1))
+   (set (reg:HI 24)
+        (zero_extend:HI (parity:QI (reg:QI 24))))
+   (set (match_dup 0)
+        (reg:HI 24))])
 
 (define_expand "paritysi2"
   [(set (reg:SI 22)
 ;; CPU instructions
 
 ;; NOP taking 1 or 2 Ticks 
-(define_insn "nopv"
+(define_expand "nopv"
+  [(parallel [(unspec_volatile [(match_operand:SI 0 "const_int_operand" "")] 
+                               UNSPECV_NOP)
+              (set (match_dup 1)
+                   (unspec_volatile:BLK [(match_dup 1)]
+                                        UNSPECV_MEMORY_BARRIER))])]
+  ""
+  {
+    operands[1] = gen_rtx_MEM (BLKmode, gen_rtx_SCRATCH (Pmode));
+    MEM_VOLATILE_P (operands[1]) = 1;
+  })
+
+(define_insn "*nopv"
   [(unspec_volatile [(match_operand:SI 0 "const_int_operand" "P,K")] 
-                    UNSPECV_NOP)]
+                    UNSPECV_NOP)
+   (set (match_operand:BLK 1 "" "")
+       (unspec_volatile:BLK [(match_dup 1)] UNSPECV_MEMORY_BARRIER))]
   ""
   "@
        nop
    (set_attr "cc" "none")])
 
 ;; SLEEP
-(define_insn "sleep"
-  [(unspec_volatile [(const_int 0)] UNSPECV_SLEEP)]
+(define_expand "sleep"
+  [(parallel [(unspec_volatile [(const_int 0)] UNSPECV_SLEEP)
+              (set (match_dup 0)
+                   (unspec_volatile:BLK [(match_dup 0)]
+                                        UNSPECV_MEMORY_BARRIER))])]
+  ""
+  {
+    operands[0] = gen_rtx_MEM (BLKmode, gen_rtx_SCRATCH (Pmode));
+    MEM_VOLATILE_P (operands[0]) = 1;
+  })
+
+(define_insn "*sleep"
+  [(unspec_volatile [(const_int 0)] UNSPECV_SLEEP)
+   (set (match_operand:BLK 0 "" "")
+       (unspec_volatile:BLK [(match_dup 0)] UNSPECV_MEMORY_BARRIER))]
   ""
   "sleep"
   [(set_attr "length" "1")
    (set_attr "cc" "none")])
  
 ;; WDR
-(define_insn "wdr"
-  [(unspec_volatile [(const_int 0)] UNSPECV_WDR)]
+(define_expand "wdr"
+  [(parallel [(unspec_volatile [(const_int 0)] UNSPECV_WDR)
+              (set (match_dup 0)
+                   (unspec_volatile:BLK [(match_dup 0)]
+                                        UNSPECV_MEMORY_BARRIER))])]
+  ""
+  {
+    operands[0] = gen_rtx_MEM (BLKmode, gen_rtx_SCRATCH (Pmode));
+    MEM_VOLATILE_P (operands[0]) = 1;
+  })
+
+(define_insn "*wdr"
+  [(unspec_volatile [(const_int 0)] UNSPECV_WDR)
+   (set (match_operand:BLK 0 "" "")
+       (unspec_volatile:BLK [(match_dup 0)] UNSPECV_MEMORY_BARRIER))]
   ""
   "wdr"
   [(set_attr "length" "1")
         (match_operand:QI 2 "nonmemory_operand"                            "L,P,r"))]
   ""
   "@
-       cbi %m0-0x20,%1
-       sbi %m0-0x20,%1
-       sbrc %2,0\;sbi %m0-0x20,%1\;sbrs %2,0\;cbi %m0-0x20,%1"
+       cbi %i0,%1
+       sbi %i0,%1
+       sbrc %2,0\;sbi %i0,%1\;sbrs %2,0\;cbi %i0,%1"
   [(set_attr "length" "1,1,4")
    (set_attr "cc" "none")])
 
                          (match_operand:QI 1 "const_0_to_7_operand"        "n"))
         (not:QI (match_operand:QI 2 "register_operand"                     "r")))]
   ""
-  "sbrs %2,0\;sbi %m0-0x20,%1\;sbrc %2,0\;cbi %m0-0x20,%1"
+  "sbrs %2,0\;sbi %i0,%1\;sbrc %2,0\;cbi %i0,%1"
   [(set_attr "length" "4")
    (set_attr "cc" "none")])
 
 ;; in particular when subreg lowering (-fsplit-wide-types) is turned on.
 ;; That switch obfuscates things here and in many other places.
 
-(define_insn_and_split "*ior<mode>qi.byte0"
+;; "*iorhiqi.byte0"   "*iorpsiqi.byte0"   "*iorsiqi.byte0"
+;; "*xorhiqi.byte0"   "*xorpsiqi.byte0"   "*xorsiqi.byte0"
+(define_insn_and_split "*<code_stdname><mode>qi.byte0"
   [(set (match_operand:HISI 0 "register_operand"                 "=r")
-        (ior:HISI
+        (xior:HISI
          (zero_extend:HISI (match_operand:QI 1 "register_operand" "r"))
          (match_operand:HISI 2 "register_operand"                 "0")))]
   ""
   "#"
   "reload_completed"
   [(set (match_dup 3)
-        (ior:QI (match_dup 3)
-                (match_dup 1)))]
+        (xior:QI (match_dup 3)
+                 (match_dup 1)))]
   {
     operands[3] = simplify_gen_subreg (QImode, operands[0], <MODE>mode, 0);
   })
 
-(define_insn_and_split "*ior<mode>qi.byte1-3"
+;; "*iorhiqi.byte1-3"  "*iorpsiqi.byte1-3"  "*iorsiqi.byte1-3"
+;; "*xorhiqi.byte1-3"  "*xorpsiqi.byte1-3"  "*xorsiqi.byte1-3"
+(define_insn_and_split "*<code_stdname><mode>qi.byte1-3"
   [(set (match_operand:HISI 0 "register_operand"                              "=r")
-        (ior:HISI
+        (xior:HISI
          (ashift:HISI (zero_extend:HISI (match_operand:QI 1 "register_operand" "r"))
                       (match_operand:QI 2 "const_8_16_24_operand"              "n"))
          (match_operand:HISI 3 "register_operand"                              "0")))]
   "#"
   "&& reload_completed"
   [(set (match_dup 4)
-        (ior:QI (match_dup 4)
-                (match_dup 1)))]
+        (xior:QI (match_dup 4)
+                 (match_dup 1)))]
   {
     int byteno = INTVAL(operands[2]) / BITS_PER_UNIT;
     operands[4] = simplify_gen_subreg (QImode, operands[0], <MODE>mode, byteno);
     operands[3] = simplify_gen_subreg (QImode, operands[0], HImode, 0);
     operands[4] = simplify_gen_subreg (QImode, operands[0], HImode, 1);
   })
+
+\f
+(include "avr-dimode.md")