]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/stable/10.git/blob - contrib/gcc/expmed.c
MFC r368207,368607:
[FreeBSD/stable/10.git] / contrib / gcc / expmed.c
1 /* Medium-level subroutines: convert bit-field store and extract
2    and shifts, multiplies and divides to rtl instructions.
3    Copyright (C) 1987, 1988, 1989, 1992, 1993, 1994, 1995, 1996, 1997, 1998,
4    1999, 2000, 2001, 2002, 2003, 2004, 2005, 2006
5    Free Software Foundation, Inc.
6
7 This file is part of GCC.
8
9 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify it under
10 the terms of the GNU General Public License as published by the Free
11 Software Foundation; either version 2, or (at your option) any later
12 version.
13
14 GCC is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY
15 WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
16 FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License
17 for more details.
18
19 You should have received a copy of the GNU General Public License
20 along with GCC; see the file COPYING.  If not, write to the Free
21 Software Foundation, 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA
22 02110-1301, USA.  */
23
24
25 #include "config.h"
26 #include "system.h"
27 #include "coretypes.h"
28 #include "tm.h"
29 #include "toplev.h"
30 #include "rtl.h"
31 #include "tree.h"
32 #include "tm_p.h"
33 #include "flags.h"
34 #include "insn-config.h"
35 #include "expr.h"
36 #include "optabs.h"
37 #include "real.h"
38 #include "recog.h"
39 #include "langhooks.h"
40
41 static void store_fixed_bit_field (rtx, unsigned HOST_WIDE_INT,
42                                    unsigned HOST_WIDE_INT,
43                                    unsigned HOST_WIDE_INT, rtx);
44 static void store_split_bit_field (rtx, unsigned HOST_WIDE_INT,
45                                    unsigned HOST_WIDE_INT, rtx);
46 static rtx extract_fixed_bit_field (enum machine_mode, rtx,
47                                     unsigned HOST_WIDE_INT,
48                                     unsigned HOST_WIDE_INT,
49                                     unsigned HOST_WIDE_INT, rtx, int);
50 static rtx mask_rtx (enum machine_mode, int, int, int);
51 static rtx lshift_value (enum machine_mode, rtx, int, int);
52 static rtx extract_split_bit_field (rtx, unsigned HOST_WIDE_INT,
53                                     unsigned HOST_WIDE_INT, int);
54 static void do_cmp_and_jump (rtx, rtx, enum rtx_code, enum machine_mode, rtx);
55 static rtx expand_smod_pow2 (enum machine_mode, rtx, HOST_WIDE_INT);
56 static rtx expand_sdiv_pow2 (enum machine_mode, rtx, HOST_WIDE_INT);
57
58 /* Test whether a value is zero of a power of two.  */
59 #define EXACT_POWER_OF_2_OR_ZERO_P(x) (((x) & ((x) - 1)) == 0)
60
61 /* Nonzero means divides or modulus operations are relatively cheap for
62    powers of two, so don't use branches; emit the operation instead.
63    Usually, this will mean that the MD file will emit non-branch
64    sequences.  */
65
66 static bool sdiv_pow2_cheap[NUM_MACHINE_MODES];
67 static bool smod_pow2_cheap[NUM_MACHINE_MODES];
68
69 #ifndef SLOW_UNALIGNED_ACCESS
70 #define SLOW_UNALIGNED_ACCESS(MODE, ALIGN) STRICT_ALIGNMENT
71 #endif
72
73 /* For compilers that support multiple targets with different word sizes,
74    MAX_BITS_PER_WORD contains the biggest value of BITS_PER_WORD.  An example
75    is the H8/300(H) compiler.  */
76
77 #ifndef MAX_BITS_PER_WORD
78 #define MAX_BITS_PER_WORD BITS_PER_WORD
79 #endif
80
81 /* Reduce conditional compilation elsewhere.  */
82 #ifndef HAVE_insv
83 #define HAVE_insv       0
84 #define CODE_FOR_insv   CODE_FOR_nothing
85 #define gen_insv(a,b,c,d) NULL_RTX
86 #endif
87 #ifndef HAVE_extv
88 #define HAVE_extv       0
89 #define CODE_FOR_extv   CODE_FOR_nothing
90 #define gen_extv(a,b,c,d) NULL_RTX
91 #endif
92 #ifndef HAVE_extzv
93 #define HAVE_extzv      0
94 #define CODE_FOR_extzv  CODE_FOR_nothing
95 #define gen_extzv(a,b,c,d) NULL_RTX
96 #endif
97
98 /* Cost of various pieces of RTL.  Note that some of these are indexed by
99    shift count and some by mode.  */
100 static int zero_cost;
101 static int add_cost[NUM_MACHINE_MODES];
102 static int neg_cost[NUM_MACHINE_MODES];
103 static int shift_cost[NUM_MACHINE_MODES][MAX_BITS_PER_WORD];
104 static int shiftadd_cost[NUM_MACHINE_MODES][MAX_BITS_PER_WORD];
105 static int shiftsub_cost[NUM_MACHINE_MODES][MAX_BITS_PER_WORD];
106 static int mul_cost[NUM_MACHINE_MODES];
107 static int sdiv_cost[NUM_MACHINE_MODES];
108 static int udiv_cost[NUM_MACHINE_MODES];
109 static int mul_widen_cost[NUM_MACHINE_MODES];
110 static int mul_highpart_cost[NUM_MACHINE_MODES];
111
112 void
113 init_expmed (void)
114 {
115   struct
116   {
117     struct rtx_def reg;         rtunion reg_fld[2];
118     struct rtx_def plus;        rtunion plus_fld1;
119     struct rtx_def neg;
120     struct rtx_def mult;        rtunion mult_fld1;
121     struct rtx_def sdiv;        rtunion sdiv_fld1;
122     struct rtx_def udiv;        rtunion udiv_fld1;
123     struct rtx_def zext;
124     struct rtx_def sdiv_32;     rtunion sdiv_32_fld1;
125     struct rtx_def smod_32;     rtunion smod_32_fld1;
126     struct rtx_def wide_mult;   rtunion wide_mult_fld1;
127     struct rtx_def wide_lshr;   rtunion wide_lshr_fld1;
128     struct rtx_def wide_trunc;
129     struct rtx_def shift;       rtunion shift_fld1;
130     struct rtx_def shift_mult;  rtunion shift_mult_fld1;
131     struct rtx_def shift_add;   rtunion shift_add_fld1;
132     struct rtx_def shift_sub;   rtunion shift_sub_fld1;
133   } all;
134
135   rtx pow2[MAX_BITS_PER_WORD];
136   rtx cint[MAX_BITS_PER_WORD];
137   int m, n;
138   enum machine_mode mode, wider_mode;
139
140   zero_cost = rtx_cost (const0_rtx, 0);
141
142   for (m = 1; m < MAX_BITS_PER_WORD; m++)
143     {
144       pow2[m] = GEN_INT ((HOST_WIDE_INT) 1 << m);
145       cint[m] = GEN_INT (m);
146     }
147
148   memset (&all, 0, sizeof all);
149
150   PUT_CODE (&all.reg, REG);
151   /* Avoid using hard regs in ways which may be unsupported.  */
152   REGNO (&all.reg) = LAST_VIRTUAL_REGISTER + 1;
153
154   PUT_CODE (&all.plus, PLUS);
155   XEXP (&all.plus, 0) = &all.reg;
156   XEXP (&all.plus, 1) = &all.reg;
157
158   PUT_CODE (&all.neg, NEG);
159   XEXP (&all.neg, 0) = &all.reg;
160
161   PUT_CODE (&all.mult, MULT);
162   XEXP (&all.mult, 0) = &all.reg;
163   XEXP (&all.mult, 1) = &all.reg;
164
165   PUT_CODE (&all.sdiv, DIV);
166   XEXP (&all.sdiv, 0) = &all.reg;
167   XEXP (&all.sdiv, 1) = &all.reg;
168
169   PUT_CODE (&all.udiv, UDIV);
170   XEXP (&all.udiv, 0) = &all.reg;
171   XEXP (&all.udiv, 1) = &all.reg;
172
173   PUT_CODE (&all.sdiv_32, DIV);
174   XEXP (&all.sdiv_32, 0) = &all.reg;
175   XEXP (&all.sdiv_32, 1) = 32 < MAX_BITS_PER_WORD ? cint[32] : GEN_INT (32);
176
177   PUT_CODE (&all.smod_32, MOD);
178   XEXP (&all.smod_32, 0) = &all.reg;
179   XEXP (&all.smod_32, 1) = XEXP (&all.sdiv_32, 1);
180
181   PUT_CODE (&all.zext, ZERO_EXTEND);
182   XEXP (&all.zext, 0) = &all.reg;
183
184   PUT_CODE (&all.wide_mult, MULT);
185   XEXP (&all.wide_mult, 0) = &all.zext;
186   XEXP (&all.wide_mult, 1) = &all.zext;
187
188   PUT_CODE (&all.wide_lshr, LSHIFTRT);
189   XEXP (&all.wide_lshr, 0) = &all.wide_mult;
190
191   PUT_CODE (&all.wide_trunc, TRUNCATE);
192   XEXP (&all.wide_trunc, 0) = &all.wide_lshr;
193
194   PUT_CODE (&all.shift, ASHIFT);
195   XEXP (&all.shift, 0) = &all.reg;
196
197   PUT_CODE (&all.shift_mult, MULT);
198   XEXP (&all.shift_mult, 0) = &all.reg;
199
200   PUT_CODE (&all.shift_add, PLUS);
201   XEXP (&all.shift_add, 0) = &all.shift_mult;
202   XEXP (&all.shift_add, 1) = &all.reg;
203
204   PUT_CODE (&all.shift_sub, MINUS);
205   XEXP (&all.shift_sub, 0) = &all.shift_mult;
206   XEXP (&all.shift_sub, 1) = &all.reg;
207
208   for (mode = GET_CLASS_NARROWEST_MODE (MODE_INT);
209        mode != VOIDmode;
210        mode = GET_MODE_WIDER_MODE (mode))
211     {
212       PUT_MODE (&all.reg, mode);
213       PUT_MODE (&all.plus, mode);
214       PUT_MODE (&all.neg, mode);
215       PUT_MODE (&all.mult, mode);
216       PUT_MODE (&all.sdiv, mode);
217       PUT_MODE (&all.udiv, mode);
218       PUT_MODE (&all.sdiv_32, mode);
219       PUT_MODE (&all.smod_32, mode);
220       PUT_MODE (&all.wide_trunc, mode);
221       PUT_MODE (&all.shift, mode);
222       PUT_MODE (&all.shift_mult, mode);
223       PUT_MODE (&all.shift_add, mode);
224       PUT_MODE (&all.shift_sub, mode);
225
226       add_cost[mode] = rtx_cost (&all.plus, SET);
227       neg_cost[mode] = rtx_cost (&all.neg, SET);
228       mul_cost[mode] = rtx_cost (&all.mult, SET);
229       sdiv_cost[mode] = rtx_cost (&all.sdiv, SET);
230       udiv_cost[mode] = rtx_cost (&all.udiv, SET);
231
232       sdiv_pow2_cheap[mode] = (rtx_cost (&all.sdiv_32, SET)
233                                <= 2 * add_cost[mode]);
234       smod_pow2_cheap[mode] = (rtx_cost (&all.smod_32, SET)
235                                <= 4 * add_cost[mode]);
236
237       wider_mode = GET_MODE_WIDER_MODE (mode);
238       if (wider_mode != VOIDmode)
239         {
240           PUT_MODE (&all.zext, wider_mode);
241           PUT_MODE (&all.wide_mult, wider_mode);
242           PUT_MODE (&all.wide_lshr, wider_mode);
243           XEXP (&all.wide_lshr, 1) = GEN_INT (GET_MODE_BITSIZE (mode));
244
245           mul_widen_cost[wider_mode] = rtx_cost (&all.wide_mult, SET);
246           mul_highpart_cost[mode] = rtx_cost (&all.wide_trunc, SET);
247         }
248
249       shift_cost[mode][0] = 0;
250       shiftadd_cost[mode][0] = shiftsub_cost[mode][0] = add_cost[mode];
251
252       n = MIN (MAX_BITS_PER_WORD, GET_MODE_BITSIZE (mode));
253       for (m = 1; m < n; m++)
254         {
255           XEXP (&all.shift, 1) = cint[m];
256           XEXP (&all.shift_mult, 1) = pow2[m];
257
258           shift_cost[mode][m] = rtx_cost (&all.shift, SET);
259           shiftadd_cost[mode][m] = rtx_cost (&all.shift_add, SET);
260           shiftsub_cost[mode][m] = rtx_cost (&all.shift_sub, SET);
261         }
262     }
263 }
264
265 /* Return an rtx representing minus the value of X.
266    MODE is the intended mode of the result,
267    useful if X is a CONST_INT.  */
268
269 rtx
270 negate_rtx (enum machine_mode mode, rtx x)
271 {
272   rtx result = simplify_unary_operation (NEG, mode, x, mode);
273
274   if (result == 0)
275     result = expand_unop (mode, neg_optab, x, NULL_RTX, 0);
276
277   return result;
278 }
279
280 /* Report on the availability of insv/extv/extzv and the desired mode
281    of each of their operands.  Returns MAX_MACHINE_MODE if HAVE_foo
282    is false; else the mode of the specified operand.  If OPNO is -1,
283    all the caller cares about is whether the insn is available.  */
284 enum machine_mode
285 mode_for_extraction (enum extraction_pattern pattern, int opno)
286 {
287   const struct insn_data *data;
288
289   switch (pattern)
290     {
291     case EP_insv:
292       if (HAVE_insv)
293         {
294           data = &insn_data[CODE_FOR_insv];
295           break;
296         }
297       return MAX_MACHINE_MODE;
298
299     case EP_extv:
300       if (HAVE_extv)
301         {
302           data = &insn_data[CODE_FOR_extv];
303           break;
304         }
305       return MAX_MACHINE_MODE;
306
307     case EP_extzv:
308       if (HAVE_extzv)
309         {
310           data = &insn_data[CODE_FOR_extzv];
311           break;
312         }
313       return MAX_MACHINE_MODE;
314
315     default:
316       gcc_unreachable ();
317     }
318
319   if (opno == -1)
320     return VOIDmode;
321
322   /* Everyone who uses this function used to follow it with
323      if (result == VOIDmode) result = word_mode; */
324   if (data->operand[opno].mode == VOIDmode)
325     return word_mode;
326   return data->operand[opno].mode;
327 }
328
329 \f
330 /* Generate code to store value from rtx VALUE
331    into a bit-field within structure STR_RTX
332    containing BITSIZE bits starting at bit BITNUM.
333    FIELDMODE is the machine-mode of the FIELD_DECL node for this field.
334    ALIGN is the alignment that STR_RTX is known to have.
335    TOTAL_SIZE is the size of the structure in bytes, or -1 if varying.  */
336
337 /* ??? Note that there are two different ideas here for how
338    to determine the size to count bits within, for a register.
339    One is BITS_PER_WORD, and the other is the size of operand 3
340    of the insv pattern.
341
342    If operand 3 of the insv pattern is VOIDmode, then we will use BITS_PER_WORD
343    else, we use the mode of operand 3.  */
344
345 rtx
346 store_bit_field (rtx str_rtx, unsigned HOST_WIDE_INT bitsize,
347                  unsigned HOST_WIDE_INT bitnum, enum machine_mode fieldmode,
348                  rtx value)
349 {
350   unsigned int unit
351     = (MEM_P (str_rtx)) ? BITS_PER_UNIT : BITS_PER_WORD;
352   unsigned HOST_WIDE_INT offset, bitpos;
353   rtx op0 = str_rtx;
354   int byte_offset;
355   rtx orig_value;
356
357   enum machine_mode op_mode = mode_for_extraction (EP_insv, 3);
358
359   while (GET_CODE (op0) == SUBREG)
360     {
361       /* The following line once was done only if WORDS_BIG_ENDIAN,
362          but I think that is a mistake.  WORDS_BIG_ENDIAN is
363          meaningful at a much higher level; when structures are copied
364          between memory and regs, the higher-numbered regs
365          always get higher addresses.  */
366       int inner_mode_size = GET_MODE_SIZE (GET_MODE (SUBREG_REG (op0)));
367       int outer_mode_size = GET_MODE_SIZE (GET_MODE (op0));
368       
369       byte_offset = 0;
370
371       /* Paradoxical subregs need special handling on big endian machines.  */
372       if (SUBREG_BYTE (op0) == 0 && inner_mode_size < outer_mode_size)
373         {
374           int difference = inner_mode_size - outer_mode_size;
375
376           if (WORDS_BIG_ENDIAN)
377             byte_offset += (difference / UNITS_PER_WORD) * UNITS_PER_WORD;
378           if (BYTES_BIG_ENDIAN)
379             byte_offset += difference % UNITS_PER_WORD;
380         }
381       else
382         byte_offset = SUBREG_BYTE (op0);
383
384       bitnum += byte_offset * BITS_PER_UNIT;
385       op0 = SUBREG_REG (op0);
386     }
387
388   /* No action is needed if the target is a register and if the field
389      lies completely outside that register.  This can occur if the source
390      code contains an out-of-bounds access to a small array.  */
391   if (REG_P (op0) && bitnum >= GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE (op0)))
392     return value;
393
394   /* Use vec_set patterns for inserting parts of vectors whenever
395      available.  */
396   if (VECTOR_MODE_P (GET_MODE (op0))
397       && !MEM_P (op0)
398       && (vec_set_optab->handlers[GET_MODE (op0)].insn_code
399           != CODE_FOR_nothing)
400       && fieldmode == GET_MODE_INNER (GET_MODE (op0))
401       && bitsize == GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE_INNER (GET_MODE (op0)))
402       && !(bitnum % GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE_INNER (GET_MODE (op0)))))
403     {
404       enum machine_mode outermode = GET_MODE (op0);
405       enum machine_mode innermode = GET_MODE_INNER (outermode);
406       int icode = (int) vec_set_optab->handlers[outermode].insn_code;
407       int pos = bitnum / GET_MODE_BITSIZE (innermode);
408       rtx rtxpos = GEN_INT (pos);
409       rtx src = value;
410       rtx dest = op0;
411       rtx pat, seq;
412       enum machine_mode mode0 = insn_data[icode].operand[0].mode;
413       enum machine_mode mode1 = insn_data[icode].operand[1].mode;
414       enum machine_mode mode2 = insn_data[icode].operand[2].mode;
415
416       start_sequence ();
417
418       if (! (*insn_data[icode].operand[1].predicate) (src, mode1))
419         src = copy_to_mode_reg (mode1, src);
420
421       if (! (*insn_data[icode].operand[2].predicate) (rtxpos, mode2))
422         rtxpos = copy_to_mode_reg (mode1, rtxpos);
423
424       /* We could handle this, but we should always be called with a pseudo
425          for our targets and all insns should take them as outputs.  */
426       gcc_assert ((*insn_data[icode].operand[0].predicate) (dest, mode0)
427                   && (*insn_data[icode].operand[1].predicate) (src, mode1)
428                   && (*insn_data[icode].operand[2].predicate) (rtxpos, mode2));
429       pat = GEN_FCN (icode) (dest, src, rtxpos);
430       seq = get_insns ();
431       end_sequence ();
432       if (pat)
433         {
434           emit_insn (seq);
435           emit_insn (pat);
436           return dest;
437         }
438     }
439
440   /* If the target is a register, overwriting the entire object, or storing
441      a full-word or multi-word field can be done with just a SUBREG.
442
443      If the target is memory, storing any naturally aligned field can be
444      done with a simple store.  For targets that support fast unaligned
445      memory, any naturally sized, unit aligned field can be done directly.  */
446
447   offset = bitnum / unit;
448   bitpos = bitnum % unit;
449   byte_offset = (bitnum % BITS_PER_WORD) / BITS_PER_UNIT
450                 + (offset * UNITS_PER_WORD);
451
452   if (bitpos == 0
453       && bitsize == GET_MODE_BITSIZE (fieldmode)
454       && (!MEM_P (op0)
455           ? ((GET_MODE_SIZE (fieldmode) >= UNITS_PER_WORD
456              || GET_MODE_SIZE (GET_MODE (op0)) == GET_MODE_SIZE (fieldmode))
457              && byte_offset % GET_MODE_SIZE (fieldmode) == 0)
458           : (! SLOW_UNALIGNED_ACCESS (fieldmode, MEM_ALIGN (op0))
459              || (offset * BITS_PER_UNIT % bitsize == 0
460                  && MEM_ALIGN (op0) % GET_MODE_BITSIZE (fieldmode) == 0))))
461     {
462       if (MEM_P (op0))
463         op0 = adjust_address (op0, fieldmode, offset);
464       else if (GET_MODE (op0) != fieldmode)
465         op0 = simplify_gen_subreg (fieldmode, op0, GET_MODE (op0),
466                                    byte_offset);
467       emit_move_insn (op0, value);
468       return value;
469     }
470
471   /* Make sure we are playing with integral modes.  Pun with subregs
472      if we aren't.  This must come after the entire register case above,
473      since that case is valid for any mode.  The following cases are only
474      valid for integral modes.  */
475   {
476     enum machine_mode imode = int_mode_for_mode (GET_MODE (op0));
477     if (imode != GET_MODE (op0))
478       {
479         if (MEM_P (op0))
480           op0 = adjust_address (op0, imode, 0);
481         else
482           {
483             gcc_assert (imode != BLKmode);
484             op0 = gen_lowpart (imode, op0);
485           }
486       }
487   }
488
489   /* We may be accessing data outside the field, which means
490      we can alias adjacent data.  */
491   if (MEM_P (op0))
492     {
493       op0 = shallow_copy_rtx (op0);
494       set_mem_alias_set (op0, 0);
495       set_mem_expr (op0, 0);
496     }
497
498   /* If OP0 is a register, BITPOS must count within a word.
499      But as we have it, it counts within whatever size OP0 now has.
500      On a bigendian machine, these are not the same, so convert.  */
501   if (BYTES_BIG_ENDIAN
502       && !MEM_P (op0)
503       && unit > GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE (op0)))
504     bitpos += unit - GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE (op0));
505
506   /* Storing an lsb-aligned field in a register
507      can be done with a movestrict instruction.  */
508
509   if (!MEM_P (op0)
510       && (BYTES_BIG_ENDIAN ? bitpos + bitsize == unit : bitpos == 0)
511       && bitsize == GET_MODE_BITSIZE (fieldmode)
512       && (movstrict_optab->handlers[fieldmode].insn_code
513           != CODE_FOR_nothing))
514     {
515       int icode = movstrict_optab->handlers[fieldmode].insn_code;
516
517       /* Get appropriate low part of the value being stored.  */
518       if (GET_CODE (value) == CONST_INT || REG_P (value))
519         value = gen_lowpart (fieldmode, value);
520       else if (!(GET_CODE (value) == SYMBOL_REF
521                  || GET_CODE (value) == LABEL_REF
522                  || GET_CODE (value) == CONST))
523         value = convert_to_mode (fieldmode, value, 0);
524
525       if (! (*insn_data[icode].operand[1].predicate) (value, fieldmode))
526         value = copy_to_mode_reg (fieldmode, value);
527
528       if (GET_CODE (op0) == SUBREG)
529         {
530           /* Else we've got some float mode source being extracted into
531              a different float mode destination -- this combination of
532              subregs results in Severe Tire Damage.  */
533           gcc_assert (GET_MODE (SUBREG_REG (op0)) == fieldmode
534                       || GET_MODE_CLASS (fieldmode) == MODE_INT
535                       || GET_MODE_CLASS (fieldmode) == MODE_PARTIAL_INT);
536           op0 = SUBREG_REG (op0);
537         }
538
539       emit_insn (GEN_FCN (icode)
540                  (gen_rtx_SUBREG (fieldmode, op0,
541                                   (bitnum % BITS_PER_WORD) / BITS_PER_UNIT
542                                   + (offset * UNITS_PER_WORD)),
543                                   value));
544
545       return value;
546     }
547
548   /* Handle fields bigger than a word.  */
549
550   if (bitsize > BITS_PER_WORD)
551     {
552       /* Here we transfer the words of the field
553          in the order least significant first.
554          This is because the most significant word is the one which may
555          be less than full.
556          However, only do that if the value is not BLKmode.  */
557
558       unsigned int backwards = WORDS_BIG_ENDIAN && fieldmode != BLKmode;
559       unsigned int nwords = (bitsize + (BITS_PER_WORD - 1)) / BITS_PER_WORD;
560       unsigned int i;
561
562       /* This is the mode we must force value to, so that there will be enough
563          subwords to extract.  Note that fieldmode will often (always?) be
564          VOIDmode, because that is what store_field uses to indicate that this
565          is a bit field, but passing VOIDmode to operand_subword_force
566          is not allowed.  */
567       fieldmode = GET_MODE (value);
568       if (fieldmode == VOIDmode)
569         fieldmode = smallest_mode_for_size (nwords * BITS_PER_WORD, MODE_INT);
570
571       for (i = 0; i < nwords; i++)
572         {
573           /* If I is 0, use the low-order word in both field and target;
574              if I is 1, use the next to lowest word; and so on.  */
575           unsigned int wordnum = (backwards ? nwords - i - 1 : i);
576           unsigned int bit_offset = (backwards
577                                      ? MAX ((int) bitsize - ((int) i + 1)
578                                             * BITS_PER_WORD,
579                                             0)
580                                      : (int) i * BITS_PER_WORD);
581
582           store_bit_field (op0, MIN (BITS_PER_WORD,
583                                      bitsize - i * BITS_PER_WORD),
584                            bitnum + bit_offset, word_mode,
585                            operand_subword_force (value, wordnum, fieldmode));
586         }
587       return value;
588     }
589
590   /* From here on we can assume that the field to be stored in is
591      a full-word (whatever type that is), since it is shorter than a word.  */
592
593   /* OFFSET is the number of words or bytes (UNIT says which)
594      from STR_RTX to the first word or byte containing part of the field.  */
595
596   if (!MEM_P (op0))
597     {
598       if (offset != 0
599           || GET_MODE_SIZE (GET_MODE (op0)) > UNITS_PER_WORD)
600         {
601           if (!REG_P (op0))
602             {
603               /* Since this is a destination (lvalue), we can't copy
604                  it to a pseudo.  We can remove a SUBREG that does not
605                  change the size of the operand.  Such a SUBREG may
606                  have been added above.  */
607               gcc_assert (GET_CODE (op0) == SUBREG
608                           && (GET_MODE_SIZE (GET_MODE (op0))
609                               == GET_MODE_SIZE (GET_MODE (SUBREG_REG (op0)))));
610               op0 = SUBREG_REG (op0);
611             }
612           op0 = gen_rtx_SUBREG (mode_for_size (BITS_PER_WORD, MODE_INT, 0),
613                                 op0, (offset * UNITS_PER_WORD));
614         }
615       offset = 0;
616     }
617
618   /* If VALUE has a floating-point or complex mode, access it as an
619      integer of the corresponding size.  This can occur on a machine
620      with 64 bit registers that uses SFmode for float.  It can also
621      occur for unaligned float or complex fields.  */
622   orig_value = value;
623   if (GET_MODE (value) != VOIDmode
624       && GET_MODE_CLASS (GET_MODE (value)) != MODE_INT
625       && GET_MODE_CLASS (GET_MODE (value)) != MODE_PARTIAL_INT)
626     {
627       value = gen_reg_rtx (int_mode_for_mode (GET_MODE (value)));
628       emit_move_insn (gen_lowpart (GET_MODE (orig_value), value), orig_value);
629     }
630
631   /* Now OFFSET is nonzero only if OP0 is memory
632      and is therefore always measured in bytes.  */
633
634   if (HAVE_insv
635       && GET_MODE (value) != BLKmode
636       && bitsize > 0
637       && GET_MODE_BITSIZE (op_mode) >= bitsize
638       && ! ((REG_P (op0) || GET_CODE (op0) == SUBREG)
639             && (bitsize + bitpos > GET_MODE_BITSIZE (op_mode)))
640       && insn_data[CODE_FOR_insv].operand[1].predicate (GEN_INT (bitsize),
641                                                         VOIDmode))
642     {
643       int xbitpos = bitpos;
644       rtx value1;
645       rtx xop0 = op0;
646       rtx last = get_last_insn ();
647       rtx pat;
648       enum machine_mode maxmode = mode_for_extraction (EP_insv, 3);
649       int save_volatile_ok = volatile_ok;
650
651       volatile_ok = 1;
652
653       /* If this machine's insv can only insert into a register, copy OP0
654          into a register and save it back later.  */
655       if (MEM_P (op0)
656           && ! ((*insn_data[(int) CODE_FOR_insv].operand[0].predicate)
657                 (op0, VOIDmode)))
658         {
659           rtx tempreg;
660           enum machine_mode bestmode;
661
662           /* Get the mode to use for inserting into this field.  If OP0 is
663              BLKmode, get the smallest mode consistent with the alignment. If
664              OP0 is a non-BLKmode object that is no wider than MAXMODE, use its
665              mode. Otherwise, use the smallest mode containing the field.  */
666
667           if (GET_MODE (op0) == BLKmode
668               || GET_MODE_SIZE (GET_MODE (op0)) > GET_MODE_SIZE (maxmode))
669             bestmode
670               = get_best_mode (bitsize, bitnum, MEM_ALIGN (op0), maxmode,
671                                MEM_VOLATILE_P (op0));
672           else
673             bestmode = GET_MODE (op0);
674
675           if (bestmode == VOIDmode
676               || GET_MODE_SIZE (bestmode) < GET_MODE_SIZE (fieldmode)
677               || (SLOW_UNALIGNED_ACCESS (bestmode, MEM_ALIGN (op0))
678                   && GET_MODE_BITSIZE (bestmode) > MEM_ALIGN (op0)))
679             goto insv_loses;
680
681           /* Adjust address to point to the containing unit of that mode.
682              Compute offset as multiple of this unit, counting in bytes.  */
683           unit = GET_MODE_BITSIZE (bestmode);
684           offset = (bitnum / unit) * GET_MODE_SIZE (bestmode);
685           bitpos = bitnum % unit;
686           op0 = adjust_address (op0, bestmode,  offset);
687
688           /* Fetch that unit, store the bitfield in it, then store
689              the unit.  */
690           tempreg = copy_to_reg (op0);
691           store_bit_field (tempreg, bitsize, bitpos, fieldmode, orig_value);
692           emit_move_insn (op0, tempreg);
693           return value;
694         }
695       volatile_ok = save_volatile_ok;
696
697       /* Add OFFSET into OP0's address.  */
698       if (MEM_P (xop0))
699         xop0 = adjust_address (xop0, byte_mode, offset);
700
701       /* If xop0 is a register, we need it in MAXMODE
702          to make it acceptable to the format of insv.  */
703       if (GET_CODE (xop0) == SUBREG)
704         /* We can't just change the mode, because this might clobber op0,
705            and we will need the original value of op0 if insv fails.  */
706         xop0 = gen_rtx_SUBREG (maxmode, SUBREG_REG (xop0), SUBREG_BYTE (xop0));
707       if (REG_P (xop0) && GET_MODE (xop0) != maxmode)
708         xop0 = gen_rtx_SUBREG (maxmode, xop0, 0);
709
710       /* On big-endian machines, we count bits from the most significant.
711          If the bit field insn does not, we must invert.  */
712
713       if (BITS_BIG_ENDIAN != BYTES_BIG_ENDIAN)
714         xbitpos = unit - bitsize - xbitpos;
715
716       /* We have been counting XBITPOS within UNIT.
717          Count instead within the size of the register.  */
718       if (BITS_BIG_ENDIAN && !MEM_P (xop0))
719         xbitpos += GET_MODE_BITSIZE (maxmode) - unit;
720
721       unit = GET_MODE_BITSIZE (maxmode);
722
723       /* Convert VALUE to maxmode (which insv insn wants) in VALUE1.  */
724       value1 = value;
725       if (GET_MODE (value) != maxmode)
726         {
727           if (GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE (value)) >= bitsize)
728             {
729               /* Optimization: Don't bother really extending VALUE
730                  if it has all the bits we will actually use.  However,
731                  if we must narrow it, be sure we do it correctly.  */
732
733               if (GET_MODE_SIZE (GET_MODE (value)) < GET_MODE_SIZE (maxmode))
734                 {
735                   rtx tmp;
736
737                   tmp = simplify_subreg (maxmode, value1, GET_MODE (value), 0);
738                   if (! tmp)
739                     tmp = simplify_gen_subreg (maxmode,
740                                                force_reg (GET_MODE (value),
741                                                           value1),
742                                                GET_MODE (value), 0);
743                   value1 = tmp;
744                 }
745               else
746                 value1 = gen_lowpart (maxmode, value1);
747             }
748           else if (GET_CODE (value) == CONST_INT)
749             value1 = gen_int_mode (INTVAL (value), maxmode);
750           else
751             /* Parse phase is supposed to make VALUE's data type
752                match that of the component reference, which is a type
753                at least as wide as the field; so VALUE should have
754                a mode that corresponds to that type.  */
755             gcc_assert (CONSTANT_P (value));
756         }
757
758       /* If this machine's insv insists on a register,
759          get VALUE1 into a register.  */
760       if (! ((*insn_data[(int) CODE_FOR_insv].operand[3].predicate)
761              (value1, maxmode)))
762         value1 = force_reg (maxmode, value1);
763
764       pat = gen_insv (xop0, GEN_INT (bitsize), GEN_INT (xbitpos), value1);
765       if (pat)
766         emit_insn (pat);
767       else
768         {
769           delete_insns_since (last);
770           store_fixed_bit_field (op0, offset, bitsize, bitpos, value);
771         }
772     }
773   else
774     insv_loses:
775     /* Insv is not available; store using shifts and boolean ops.  */
776     store_fixed_bit_field (op0, offset, bitsize, bitpos, value);
777   return value;
778 }
779 \f
780 /* Use shifts and boolean operations to store VALUE
781    into a bit field of width BITSIZE
782    in a memory location specified by OP0 except offset by OFFSET bytes.
783      (OFFSET must be 0 if OP0 is a register.)
784    The field starts at position BITPOS within the byte.
785     (If OP0 is a register, it may be a full word or a narrower mode,
786      but BITPOS still counts within a full word,
787      which is significant on bigendian machines.)  */
788
789 static void
790 store_fixed_bit_field (rtx op0, unsigned HOST_WIDE_INT offset,
791                        unsigned HOST_WIDE_INT bitsize,
792                        unsigned HOST_WIDE_INT bitpos, rtx value)
793 {
794   enum machine_mode mode;
795   unsigned int total_bits = BITS_PER_WORD;
796   rtx temp;
797   int all_zero = 0;
798   int all_one = 0;
799
800   /* There is a case not handled here:
801      a structure with a known alignment of just a halfword
802      and a field split across two aligned halfwords within the structure.
803      Or likewise a structure with a known alignment of just a byte
804      and a field split across two bytes.
805      Such cases are not supposed to be able to occur.  */
806
807   if (REG_P (op0) || GET_CODE (op0) == SUBREG)
808     {
809       gcc_assert (!offset);
810       /* Special treatment for a bit field split across two registers.  */
811       if (bitsize + bitpos > BITS_PER_WORD)
812         {
813           store_split_bit_field (op0, bitsize, bitpos, value);
814           return;
815         }
816     }
817   else
818     {
819       /* Get the proper mode to use for this field.  We want a mode that
820          includes the entire field.  If such a mode would be larger than
821          a word, we won't be doing the extraction the normal way.
822          We don't want a mode bigger than the destination.  */
823
824       mode = GET_MODE (op0);
825       if (GET_MODE_BITSIZE (mode) == 0
826           || GET_MODE_BITSIZE (mode) > GET_MODE_BITSIZE (word_mode))
827         mode = word_mode;
828       mode = get_best_mode (bitsize, bitpos + offset * BITS_PER_UNIT,
829                             MEM_ALIGN (op0), mode, MEM_VOLATILE_P (op0));
830
831       if (mode == VOIDmode)
832         {
833           /* The only way this should occur is if the field spans word
834              boundaries.  */
835           store_split_bit_field (op0, bitsize, bitpos + offset * BITS_PER_UNIT,
836                                  value);
837           return;
838         }
839
840       total_bits = GET_MODE_BITSIZE (mode);
841
842       /* Make sure bitpos is valid for the chosen mode.  Adjust BITPOS to
843          be in the range 0 to total_bits-1, and put any excess bytes in
844          OFFSET.  */
845       if (bitpos >= total_bits)
846         {
847           offset += (bitpos / total_bits) * (total_bits / BITS_PER_UNIT);
848           bitpos -= ((bitpos / total_bits) * (total_bits / BITS_PER_UNIT)
849                      * BITS_PER_UNIT);
850         }
851
852       /* Get ref to an aligned byte, halfword, or word containing the field.
853          Adjust BITPOS to be position within a word,
854          and OFFSET to be the offset of that word.
855          Then alter OP0 to refer to that word.  */
856       bitpos += (offset % (total_bits / BITS_PER_UNIT)) * BITS_PER_UNIT;
857       offset -= (offset % (total_bits / BITS_PER_UNIT));
858       op0 = adjust_address (op0, mode, offset);
859     }
860
861   mode = GET_MODE (op0);
862
863   /* Now MODE is either some integral mode for a MEM as OP0,
864      or is a full-word for a REG as OP0.  TOTAL_BITS corresponds.
865      The bit field is contained entirely within OP0.
866      BITPOS is the starting bit number within OP0.
867      (OP0's mode may actually be narrower than MODE.)  */
868
869   if (BYTES_BIG_ENDIAN)
870       /* BITPOS is the distance between our msb
871          and that of the containing datum.
872          Convert it to the distance from the lsb.  */
873       bitpos = total_bits - bitsize - bitpos;
874
875   /* Now BITPOS is always the distance between our lsb
876      and that of OP0.  */
877
878   /* Shift VALUE left by BITPOS bits.  If VALUE is not constant,
879      we must first convert its mode to MODE.  */
880
881   if (GET_CODE (value) == CONST_INT)
882     {
883       HOST_WIDE_INT v = INTVAL (value);
884
885       if (bitsize < HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
886         v &= ((HOST_WIDE_INT) 1 << bitsize) - 1;
887
888       if (v == 0)
889         all_zero = 1;
890       else if ((bitsize < HOST_BITS_PER_WIDE_INT
891                 && v == ((HOST_WIDE_INT) 1 << bitsize) - 1)
892                || (bitsize == HOST_BITS_PER_WIDE_INT && v == -1))
893         all_one = 1;
894
895       value = lshift_value (mode, value, bitpos, bitsize);
896     }
897   else
898     {
899       int must_and = (GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE (value)) != bitsize
900                       && bitpos + bitsize != GET_MODE_BITSIZE (mode));
901
902       if (GET_MODE (value) != mode)
903         {
904           if ((REG_P (value) || GET_CODE (value) == SUBREG)
905               && GET_MODE_SIZE (mode) < GET_MODE_SIZE (GET_MODE (value)))
906             value = gen_lowpart (mode, value);
907           else
908             value = convert_to_mode (mode, value, 1);
909         }
910
911       if (must_and)
912         value = expand_binop (mode, and_optab, value,
913                               mask_rtx (mode, 0, bitsize, 0),
914                               NULL_RTX, 1, OPTAB_LIB_WIDEN);
915       if (bitpos > 0)
916         value = expand_shift (LSHIFT_EXPR, mode, value,
917                               build_int_cst (NULL_TREE, bitpos), NULL_RTX, 1);
918     }
919
920   /* Now clear the chosen bits in OP0,
921      except that if VALUE is -1 we need not bother.  */
922   /* We keep the intermediates in registers to allow CSE to combine
923      consecutive bitfield assignments.  */
924
925   temp = force_reg (mode, op0);
926
927   if (! all_one)
928     {
929       temp = expand_binop (mode, and_optab, temp,
930                            mask_rtx (mode, bitpos, bitsize, 1),
931                            NULL_RTX, 1, OPTAB_LIB_WIDEN);
932       temp = force_reg (mode, temp);
933     }
934
935   /* Now logical-or VALUE into OP0, unless it is zero.  */
936
937   if (! all_zero)
938     {
939       temp = expand_binop (mode, ior_optab, temp, value,
940                            NULL_RTX, 1, OPTAB_LIB_WIDEN);
941       temp = force_reg (mode, temp);
942     }
943
944   if (op0 != temp)
945     emit_move_insn (op0, temp);
946 }
947 \f
948 /* Store a bit field that is split across multiple accessible memory objects.
949
950    OP0 is the REG, SUBREG or MEM rtx for the first of the objects.
951    BITSIZE is the field width; BITPOS the position of its first bit
952    (within the word).
953    VALUE is the value to store.
954
955    This does not yet handle fields wider than BITS_PER_WORD.  */
956
957 static void
958 store_split_bit_field (rtx op0, unsigned HOST_WIDE_INT bitsize,
959                        unsigned HOST_WIDE_INT bitpos, rtx value)
960 {
961   unsigned int unit;
962   unsigned int bitsdone = 0;
963
964   /* Make sure UNIT isn't larger than BITS_PER_WORD, we can only handle that
965      much at a time.  */
966   if (REG_P (op0) || GET_CODE (op0) == SUBREG)
967     unit = BITS_PER_WORD;
968   else
969     unit = MIN (MEM_ALIGN (op0), BITS_PER_WORD);
970
971   /* If VALUE is a constant other than a CONST_INT, get it into a register in
972      WORD_MODE.  If we can do this using gen_lowpart_common, do so.  Note
973      that VALUE might be a floating-point constant.  */
974   if (CONSTANT_P (value) && GET_CODE (value) != CONST_INT)
975     {
976       rtx word = gen_lowpart_common (word_mode, value);
977
978       if (word && (value != word))
979         value = word;
980       else
981         value = gen_lowpart_common (word_mode,
982                                     force_reg (GET_MODE (value) != VOIDmode
983                                                ? GET_MODE (value)
984                                                : word_mode, value));
985     }
986
987   while (bitsdone < bitsize)
988     {
989       unsigned HOST_WIDE_INT thissize;
990       rtx part, word;
991       unsigned HOST_WIDE_INT thispos;
992       unsigned HOST_WIDE_INT offset;
993
994       offset = (bitpos + bitsdone) / unit;
995       thispos = (bitpos + bitsdone) % unit;
996
997       /* THISSIZE must not overrun a word boundary.  Otherwise,
998          store_fixed_bit_field will call us again, and we will mutually
999          recurse forever.  */
1000       thissize = MIN (bitsize - bitsdone, BITS_PER_WORD);
1001       thissize = MIN (thissize, unit - thispos);
1002
1003       if (BYTES_BIG_ENDIAN)
1004         {
1005           int total_bits;
1006
1007           /* We must do an endian conversion exactly the same way as it is
1008              done in extract_bit_field, so that the two calls to
1009              extract_fixed_bit_field will have comparable arguments.  */
1010           if (!MEM_P (value) || GET_MODE (value) == BLKmode)
1011             total_bits = BITS_PER_WORD;
1012           else
1013             total_bits = GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE (value));
1014
1015           /* Fetch successively less significant portions.  */
1016           if (GET_CODE (value) == CONST_INT)
1017             part = GEN_INT (((unsigned HOST_WIDE_INT) (INTVAL (value))
1018                              >> (bitsize - bitsdone - thissize))
1019                             & (((HOST_WIDE_INT) 1 << thissize) - 1));
1020           else
1021             /* The args are chosen so that the last part includes the
1022                lsb.  Give extract_bit_field the value it needs (with
1023                endianness compensation) to fetch the piece we want.  */
1024             part = extract_fixed_bit_field (word_mode, value, 0, thissize,
1025                                             total_bits - bitsize + bitsdone,
1026                                             NULL_RTX, 1);
1027         }
1028       else
1029         {
1030           /* Fetch successively more significant portions.  */
1031           if (GET_CODE (value) == CONST_INT)
1032             part = GEN_INT (((unsigned HOST_WIDE_INT) (INTVAL (value))
1033                              >> bitsdone)
1034                             & (((HOST_WIDE_INT) 1 << thissize) - 1));
1035           else
1036             part = extract_fixed_bit_field (word_mode, value, 0, thissize,
1037                                             bitsdone, NULL_RTX, 1);
1038         }
1039
1040       /* If OP0 is a register, then handle OFFSET here.
1041
1042          When handling multiword bitfields, extract_bit_field may pass
1043          down a word_mode SUBREG of a larger REG for a bitfield that actually
1044          crosses a word boundary.  Thus, for a SUBREG, we must find
1045          the current word starting from the base register.  */
1046       if (GET_CODE (op0) == SUBREG)
1047         {
1048           int word_offset = (SUBREG_BYTE (op0) / UNITS_PER_WORD) + offset;
1049           word = operand_subword_force (SUBREG_REG (op0), word_offset,
1050                                         GET_MODE (SUBREG_REG (op0)));
1051           offset = 0;
1052         }
1053       else if (REG_P (op0))
1054         {
1055           word = operand_subword_force (op0, offset, GET_MODE (op0));
1056           offset = 0;
1057         }
1058       else
1059         word = op0;
1060
1061       /* OFFSET is in UNITs, and UNIT is in bits.
1062          store_fixed_bit_field wants offset in bytes.  */
1063       store_fixed_bit_field (word, offset * unit / BITS_PER_UNIT, thissize,
1064                              thispos, part);
1065       bitsdone += thissize;
1066     }
1067 }
1068 \f
1069 /* Generate code to extract a byte-field from STR_RTX
1070    containing BITSIZE bits, starting at BITNUM,
1071    and put it in TARGET if possible (if TARGET is nonzero).
1072    Regardless of TARGET, we return the rtx for where the value is placed.
1073
1074    STR_RTX is the structure containing the byte (a REG or MEM).
1075    UNSIGNEDP is nonzero if this is an unsigned bit field.
1076    MODE is the natural mode of the field value once extracted.
1077    TMODE is the mode the caller would like the value to have;
1078    but the value may be returned with type MODE instead.
1079
1080    TOTAL_SIZE is the size in bytes of the containing structure,
1081    or -1 if varying.
1082
1083    If a TARGET is specified and we can store in it at no extra cost,
1084    we do so, and return TARGET.
1085    Otherwise, we return a REG of mode TMODE or MODE, with TMODE preferred
1086    if they are equally easy.  */
1087
1088 rtx
1089 extract_bit_field (rtx str_rtx, unsigned HOST_WIDE_INT bitsize,
1090                    unsigned HOST_WIDE_INT bitnum, int unsignedp, rtx target,
1091                    enum machine_mode mode, enum machine_mode tmode)
1092 {
1093   unsigned int unit
1094     = (MEM_P (str_rtx)) ? BITS_PER_UNIT : BITS_PER_WORD;
1095   unsigned HOST_WIDE_INT offset, bitpos;
1096   rtx op0 = str_rtx;
1097   rtx spec_target = target;
1098   rtx spec_target_subreg = 0;
1099   enum machine_mode int_mode;
1100   enum machine_mode extv_mode = mode_for_extraction (EP_extv, 0);
1101   enum machine_mode extzv_mode = mode_for_extraction (EP_extzv, 0);
1102   enum machine_mode mode1;
1103   int byte_offset;
1104
1105   if (tmode == VOIDmode)
1106     tmode = mode;
1107
1108   while (GET_CODE (op0) == SUBREG)
1109     {
1110       bitnum += SUBREG_BYTE (op0) * BITS_PER_UNIT;
1111       op0 = SUBREG_REG (op0);
1112     }
1113
1114   /* If we have an out-of-bounds access to a register, just return an
1115      uninitialized register of the required mode.  This can occur if the
1116      source code contains an out-of-bounds access to a small array.  */
1117   if (REG_P (op0) && bitnum >= GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE (op0)))
1118     return gen_reg_rtx (tmode);
1119
1120   if (REG_P (op0)
1121       && mode == GET_MODE (op0)
1122       && bitnum == 0
1123       && bitsize == GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE (op0)))
1124     {
1125       /* We're trying to extract a full register from itself.  */
1126       return op0;
1127     }
1128
1129   /* Use vec_extract patterns for extracting parts of vectors whenever
1130      available.  */
1131   if (VECTOR_MODE_P (GET_MODE (op0))
1132       && !MEM_P (op0)
1133       && (vec_extract_optab->handlers[GET_MODE (op0)].insn_code
1134           != CODE_FOR_nothing)
1135       && ((bitnum + bitsize - 1) / GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE_INNER (GET_MODE (op0)))
1136           == bitnum / GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE_INNER (GET_MODE (op0)))))
1137     {
1138       enum machine_mode outermode = GET_MODE (op0);
1139       enum machine_mode innermode = GET_MODE_INNER (outermode);
1140       int icode = (int) vec_extract_optab->handlers[outermode].insn_code;
1141       unsigned HOST_WIDE_INT pos = bitnum / GET_MODE_BITSIZE (innermode);
1142       rtx rtxpos = GEN_INT (pos);
1143       rtx src = op0;
1144       rtx dest = NULL, pat, seq;
1145       enum machine_mode mode0 = insn_data[icode].operand[0].mode;
1146       enum machine_mode mode1 = insn_data[icode].operand[1].mode;
1147       enum machine_mode mode2 = insn_data[icode].operand[2].mode;
1148
1149       if (innermode == tmode || innermode == mode)
1150         dest = target;
1151
1152       if (!dest)
1153         dest = gen_reg_rtx (innermode);
1154
1155       start_sequence ();
1156
1157       if (! (*insn_data[icode].operand[0].predicate) (dest, mode0))
1158         dest = copy_to_mode_reg (mode0, dest);
1159
1160       if (! (*insn_data[icode].operand[1].predicate) (src, mode1))
1161         src = copy_to_mode_reg (mode1, src);
1162
1163       if (! (*insn_data[icode].operand[2].predicate) (rtxpos, mode2))
1164         rtxpos = copy_to_mode_reg (mode1, rtxpos);
1165
1166       /* We could handle this, but we should always be called with a pseudo
1167          for our targets and all insns should take them as outputs.  */
1168       gcc_assert ((*insn_data[icode].operand[0].predicate) (dest, mode0)
1169                   && (*insn_data[icode].operand[1].predicate) (src, mode1)
1170                   && (*insn_data[icode].operand[2].predicate) (rtxpos, mode2));
1171
1172       pat = GEN_FCN (icode) (dest, src, rtxpos);
1173       seq = get_insns ();
1174       end_sequence ();
1175       if (pat)
1176         {
1177           emit_insn (seq);
1178           emit_insn (pat);
1179           return dest;
1180         }
1181     }
1182
1183   /* Make sure we are playing with integral modes.  Pun with subregs
1184      if we aren't.  */
1185   {
1186     enum machine_mode imode = int_mode_for_mode (GET_MODE (op0));
1187     if (imode != GET_MODE (op0))
1188       {
1189         if (MEM_P (op0))
1190           op0 = adjust_address (op0, imode, 0);
1191         else
1192           {
1193             gcc_assert (imode != BLKmode);
1194             op0 = gen_lowpart (imode, op0);
1195
1196             /* If we got a SUBREG, force it into a register since we
1197                aren't going to be able to do another SUBREG on it.  */
1198             if (GET_CODE (op0) == SUBREG)
1199               op0 = force_reg (imode, op0);
1200           }
1201       }
1202   }
1203
1204   /* We may be accessing data outside the field, which means
1205      we can alias adjacent data.  */
1206   if (MEM_P (op0))
1207     {
1208       op0 = shallow_copy_rtx (op0);
1209       set_mem_alias_set (op0, 0);
1210       set_mem_expr (op0, 0);
1211     }
1212
1213   /* Extraction of a full-word or multi-word value from a structure
1214      in a register or aligned memory can be done with just a SUBREG.
1215      A subword value in the least significant part of a register
1216      can also be extracted with a SUBREG.  For this, we need the
1217      byte offset of the value in op0.  */
1218
1219   bitpos = bitnum % unit;
1220   offset = bitnum / unit;
1221   byte_offset = bitpos / BITS_PER_UNIT + offset * UNITS_PER_WORD;
1222
1223   /* If OP0 is a register, BITPOS must count within a word.
1224      But as we have it, it counts within whatever size OP0 now has.
1225      On a bigendian machine, these are not the same, so convert.  */
1226   if (BYTES_BIG_ENDIAN
1227       && !MEM_P (op0)
1228       && unit > GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE (op0)))
1229     bitpos += unit - GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE (op0));
1230
1231   /* ??? We currently assume TARGET is at least as big as BITSIZE.
1232      If that's wrong, the solution is to test for it and set TARGET to 0
1233      if needed.  */
1234
1235   /* Only scalar integer modes can be converted via subregs.  There is an
1236      additional problem for FP modes here in that they can have a precision
1237      which is different from the size.  mode_for_size uses precision, but
1238      we want a mode based on the size, so we must avoid calling it for FP
1239      modes.  */
1240   mode1  = (SCALAR_INT_MODE_P (tmode)
1241             ? mode_for_size (bitsize, GET_MODE_CLASS (tmode), 0)
1242             : mode);
1243
1244   if (((bitsize >= BITS_PER_WORD && bitsize == GET_MODE_BITSIZE (mode)
1245         && bitpos % BITS_PER_WORD == 0)
1246        || (mode1 != BLKmode
1247            /* ??? The big endian test here is wrong.  This is correct
1248               if the value is in a register, and if mode_for_size is not
1249               the same mode as op0.  This causes us to get unnecessarily
1250               inefficient code from the Thumb port when -mbig-endian.  */
1251            && (BYTES_BIG_ENDIAN
1252                ? bitpos + bitsize == BITS_PER_WORD
1253                : bitpos == 0)))
1254       && ((!MEM_P (op0)
1255            && TRULY_NOOP_TRUNCATION (GET_MODE_BITSIZE (mode),
1256                                      GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE (op0)))
1257            && GET_MODE_SIZE (mode1) != 0
1258            && byte_offset % GET_MODE_SIZE (mode1) == 0)
1259           || (MEM_P (op0)
1260               && (! SLOW_UNALIGNED_ACCESS (mode, MEM_ALIGN (op0))
1261                   || (offset * BITS_PER_UNIT % bitsize == 0
1262                       && MEM_ALIGN (op0) % bitsize == 0)))))
1263     {
1264       if (mode1 != GET_MODE (op0))
1265         {
1266           if (MEM_P (op0))
1267             op0 = adjust_address (op0, mode1, offset);
1268           else
1269             {
1270               rtx sub = simplify_gen_subreg (mode1, op0, GET_MODE (op0),
1271                                              byte_offset);
1272               if (sub == NULL)
1273                 goto no_subreg_mode_swap;
1274               op0 = sub;
1275             }
1276         }
1277       if (mode1 != mode)
1278         return convert_to_mode (tmode, op0, unsignedp);
1279       return op0;
1280     }
1281  no_subreg_mode_swap:
1282
1283   /* Handle fields bigger than a word.  */
1284
1285   if (bitsize > BITS_PER_WORD)
1286     {
1287       /* Here we transfer the words of the field
1288          in the order least significant first.
1289          This is because the most significant word is the one which may
1290          be less than full.  */
1291
1292       unsigned int nwords = (bitsize + (BITS_PER_WORD - 1)) / BITS_PER_WORD;
1293       unsigned int i;
1294
1295       if (target == 0 || !REG_P (target))
1296         target = gen_reg_rtx (mode);
1297
1298       /* Indicate for flow that the entire target reg is being set.  */
1299       emit_insn (gen_rtx_CLOBBER (VOIDmode, target));
1300
1301       for (i = 0; i < nwords; i++)
1302         {
1303           /* If I is 0, use the low-order word in both field and target;
1304              if I is 1, use the next to lowest word; and so on.  */
1305           /* Word number in TARGET to use.  */
1306           unsigned int wordnum
1307             = (WORDS_BIG_ENDIAN
1308                ? GET_MODE_SIZE (GET_MODE (target)) / UNITS_PER_WORD - i - 1
1309                : i);
1310           /* Offset from start of field in OP0.  */
1311           unsigned int bit_offset = (WORDS_BIG_ENDIAN
1312                                      ? MAX (0, ((int) bitsize - ((int) i + 1)
1313                                                 * (int) BITS_PER_WORD))
1314                                      : (int) i * BITS_PER_WORD);
1315           rtx target_part = operand_subword (target, wordnum, 1, VOIDmode);
1316           rtx result_part
1317             = extract_bit_field (op0, MIN (BITS_PER_WORD,
1318                                            bitsize - i * BITS_PER_WORD),
1319                                  bitnum + bit_offset, 1, target_part, mode,
1320                                  word_mode);
1321
1322           gcc_assert (target_part);
1323
1324           if (result_part != target_part)
1325             emit_move_insn (target_part, result_part);
1326         }
1327
1328       if (unsignedp)
1329         {
1330           /* Unless we've filled TARGET, the upper regs in a multi-reg value
1331              need to be zero'd out.  */
1332           if (GET_MODE_SIZE (GET_MODE (target)) > nwords * UNITS_PER_WORD)
1333             {
1334               unsigned int i, total_words;
1335
1336               total_words = GET_MODE_SIZE (GET_MODE (target)) / UNITS_PER_WORD;
1337               for (i = nwords; i < total_words; i++)
1338                 emit_move_insn
1339                   (operand_subword (target,
1340                                     WORDS_BIG_ENDIAN ? total_words - i - 1 : i,
1341                                     1, VOIDmode),
1342                    const0_rtx);
1343             }
1344           return target;
1345         }
1346
1347       /* Signed bit field: sign-extend with two arithmetic shifts.  */
1348       target = expand_shift (LSHIFT_EXPR, mode, target,
1349                              build_int_cst (NULL_TREE,
1350                                             GET_MODE_BITSIZE (mode) - bitsize),
1351                              NULL_RTX, 0);
1352       return expand_shift (RSHIFT_EXPR, mode, target,
1353                            build_int_cst (NULL_TREE,
1354                                           GET_MODE_BITSIZE (mode) - bitsize),
1355                            NULL_RTX, 0);
1356     }
1357
1358   /* From here on we know the desired field is smaller than a word.  */
1359
1360   /* Check if there is a correspondingly-sized integer field, so we can
1361      safely extract it as one size of integer, if necessary; then
1362      truncate or extend to the size that is wanted; then use SUBREGs or
1363      convert_to_mode to get one of the modes we really wanted.  */
1364
1365   int_mode = int_mode_for_mode (tmode);
1366   if (int_mode == BLKmode)
1367     int_mode = int_mode_for_mode (mode);
1368   /* Should probably push op0 out to memory and then do a load.  */
1369   gcc_assert (int_mode != BLKmode);
1370
1371   /* OFFSET is the number of words or bytes (UNIT says which)
1372      from STR_RTX to the first word or byte containing part of the field.  */
1373   if (!MEM_P (op0))
1374     {
1375       if (offset != 0
1376           || GET_MODE_SIZE (GET_MODE (op0)) > UNITS_PER_WORD)
1377         {
1378           if (!REG_P (op0))
1379             op0 = copy_to_reg (op0);
1380           op0 = gen_rtx_SUBREG (mode_for_size (BITS_PER_WORD, MODE_INT, 0),
1381                                 op0, (offset * UNITS_PER_WORD));
1382         }
1383       offset = 0;
1384     }
1385
1386   /* Now OFFSET is nonzero only for memory operands.  */
1387
1388   if (unsignedp)
1389     {
1390       if (HAVE_extzv
1391           && bitsize > 0
1392           && GET_MODE_BITSIZE (extzv_mode) >= bitsize
1393           && ! ((REG_P (op0) || GET_CODE (op0) == SUBREG)
1394                 && (bitsize + bitpos > GET_MODE_BITSIZE (extzv_mode))))
1395         {
1396           unsigned HOST_WIDE_INT xbitpos = bitpos, xoffset = offset;
1397           rtx bitsize_rtx, bitpos_rtx;
1398           rtx last = get_last_insn ();
1399           rtx xop0 = op0;
1400           rtx xtarget = target;
1401           rtx xspec_target = spec_target;
1402           rtx xspec_target_subreg = spec_target_subreg;
1403           rtx pat;
1404           enum machine_mode maxmode = mode_for_extraction (EP_extzv, 0);
1405
1406           if (MEM_P (xop0))
1407             {
1408               int save_volatile_ok = volatile_ok;
1409               volatile_ok = 1;
1410
1411               /* Is the memory operand acceptable?  */
1412               if (! ((*insn_data[(int) CODE_FOR_extzv].operand[1].predicate)
1413                      (xop0, GET_MODE (xop0))))
1414                 {
1415                   /* No, load into a reg and extract from there.  */
1416                   enum machine_mode bestmode;
1417
1418                   /* Get the mode to use for inserting into this field.  If
1419                      OP0 is BLKmode, get the smallest mode consistent with the
1420                      alignment. If OP0 is a non-BLKmode object that is no
1421                      wider than MAXMODE, use its mode. Otherwise, use the
1422                      smallest mode containing the field.  */
1423
1424                   if (GET_MODE (xop0) == BLKmode
1425                       || (GET_MODE_SIZE (GET_MODE (op0))
1426                           > GET_MODE_SIZE (maxmode)))
1427                     bestmode = get_best_mode (bitsize, bitnum,
1428                                               MEM_ALIGN (xop0), maxmode,
1429                                               MEM_VOLATILE_P (xop0));
1430                   else
1431                     bestmode = GET_MODE (xop0);
1432
1433                   if (bestmode == VOIDmode
1434                       || (SLOW_UNALIGNED_ACCESS (bestmode, MEM_ALIGN (xop0))
1435                           && GET_MODE_BITSIZE (bestmode) > MEM_ALIGN (xop0)))
1436                     goto extzv_loses;
1437
1438                   /* Compute offset as multiple of this unit,
1439                      counting in bytes.  */
1440                   unit = GET_MODE_BITSIZE (bestmode);
1441                   xoffset = (bitnum / unit) * GET_MODE_SIZE (bestmode);
1442                   xbitpos = bitnum % unit;
1443                   xop0 = adjust_address (xop0, bestmode, xoffset);
1444
1445                   /* Make sure register is big enough for the whole field. */
1446                   if (xoffset * BITS_PER_UNIT + unit 
1447                       < offset * BITS_PER_UNIT + bitsize)
1448                     goto extzv_loses;
1449
1450                   /* Fetch it to a register in that size.  */
1451                   xop0 = force_reg (bestmode, xop0);
1452
1453                   /* XBITPOS counts within UNIT, which is what is expected.  */
1454                 }
1455               else
1456                 /* Get ref to first byte containing part of the field.  */
1457                 xop0 = adjust_address (xop0, byte_mode, xoffset);
1458
1459               volatile_ok = save_volatile_ok;
1460             }
1461
1462           /* If op0 is a register, we need it in MAXMODE (which is usually
1463              SImode). to make it acceptable to the format of extzv.  */
1464           if (GET_CODE (xop0) == SUBREG && GET_MODE (xop0) != maxmode)
1465             goto extzv_loses;
1466           if (REG_P (xop0) && GET_MODE (xop0) != maxmode)
1467             xop0 = gen_rtx_SUBREG (maxmode, xop0, 0);
1468
1469           /* On big-endian machines, we count bits from the most significant.
1470              If the bit field insn does not, we must invert.  */
1471           if (BITS_BIG_ENDIAN != BYTES_BIG_ENDIAN)
1472             xbitpos = unit - bitsize - xbitpos;
1473
1474           /* Now convert from counting within UNIT to counting in MAXMODE.  */
1475           if (BITS_BIG_ENDIAN && !MEM_P (xop0))
1476             xbitpos += GET_MODE_BITSIZE (maxmode) - unit;
1477
1478           unit = GET_MODE_BITSIZE (maxmode);
1479
1480           if (xtarget == 0)
1481             xtarget = xspec_target = gen_reg_rtx (tmode);
1482
1483           if (GET_MODE (xtarget) != maxmode)
1484             {
1485               if (REG_P (xtarget))
1486                 {
1487                   int wider = (GET_MODE_SIZE (maxmode)
1488                                > GET_MODE_SIZE (GET_MODE (xtarget)));
1489                   xtarget = gen_lowpart (maxmode, xtarget);
1490                   if (wider)
1491                     xspec_target_subreg = xtarget;
1492                 }
1493               else
1494                 xtarget = gen_reg_rtx (maxmode);
1495             }
1496
1497           /* If this machine's extzv insists on a register target,
1498              make sure we have one.  */
1499           if (! ((*insn_data[(int) CODE_FOR_extzv].operand[0].predicate)
1500                  (xtarget, maxmode)))
1501             xtarget = gen_reg_rtx (maxmode);
1502
1503           bitsize_rtx = GEN_INT (bitsize);
1504           bitpos_rtx = GEN_INT (xbitpos);
1505
1506           pat = gen_extzv (xtarget, xop0, bitsize_rtx, bitpos_rtx);
1507           if (pat)
1508             {
1509               emit_insn (pat);
1510               target = xtarget;
1511               spec_target = xspec_target;
1512               spec_target_subreg = xspec_target_subreg;
1513             }
1514           else
1515             {
1516               delete_insns_since (last);
1517               target = extract_fixed_bit_field (int_mode, op0, offset, bitsize,
1518                                                 bitpos, target, 1);
1519             }
1520         }
1521       else
1522       extzv_loses:
1523         target = extract_fixed_bit_field (int_mode, op0, offset, bitsize,
1524                                           bitpos, target, 1);
1525     }
1526   else
1527     {
1528       if (HAVE_extv
1529           && bitsize > 0
1530           && GET_MODE_BITSIZE (extv_mode) >= bitsize
1531           && ! ((REG_P (op0) || GET_CODE (op0) == SUBREG)
1532                 && (bitsize + bitpos > GET_MODE_BITSIZE (extv_mode))))
1533         {
1534           int xbitpos = bitpos, xoffset = offset;
1535           rtx bitsize_rtx, bitpos_rtx;
1536           rtx last = get_last_insn ();
1537           rtx xop0 = op0, xtarget = target;
1538           rtx xspec_target = spec_target;
1539           rtx xspec_target_subreg = spec_target_subreg;
1540           rtx pat;
1541           enum machine_mode maxmode = mode_for_extraction (EP_extv, 0);
1542
1543           if (MEM_P (xop0))
1544             {
1545               /* Is the memory operand acceptable?  */
1546               if (! ((*insn_data[(int) CODE_FOR_extv].operand[1].predicate)
1547                      (xop0, GET_MODE (xop0))))
1548                 {
1549                   /* No, load into a reg and extract from there.  */
1550                   enum machine_mode bestmode;
1551
1552                   /* Get the mode to use for inserting into this field.  If
1553                      OP0 is BLKmode, get the smallest mode consistent with the
1554                      alignment. If OP0 is a non-BLKmode object that is no
1555                      wider than MAXMODE, use its mode. Otherwise, use the
1556                      smallest mode containing the field.  */
1557
1558                   if (GET_MODE (xop0) == BLKmode
1559                       || (GET_MODE_SIZE (GET_MODE (op0))
1560                           > GET_MODE_SIZE (maxmode)))
1561                     bestmode = get_best_mode (bitsize, bitnum,
1562                                               MEM_ALIGN (xop0), maxmode,
1563                                               MEM_VOLATILE_P (xop0));
1564                   else
1565                     bestmode = GET_MODE (xop0);
1566
1567                   if (bestmode == VOIDmode
1568                       || (SLOW_UNALIGNED_ACCESS (bestmode, MEM_ALIGN (xop0))
1569                           && GET_MODE_BITSIZE (bestmode) > MEM_ALIGN (xop0)))
1570                     goto extv_loses;
1571
1572                   /* Compute offset as multiple of this unit,
1573                      counting in bytes.  */
1574                   unit = GET_MODE_BITSIZE (bestmode);
1575                   xoffset = (bitnum / unit) * GET_MODE_SIZE (bestmode);
1576                   xbitpos = bitnum % unit;
1577                   xop0 = adjust_address (xop0, bestmode, xoffset);
1578
1579                   /* Make sure register is big enough for the whole field. */
1580                   if (xoffset * BITS_PER_UNIT + unit 
1581                       < offset * BITS_PER_UNIT + bitsize)
1582                     goto extv_loses;
1583
1584                   /* Fetch it to a register in that size.  */
1585                   xop0 = force_reg (bestmode, xop0);
1586
1587                   /* XBITPOS counts within UNIT, which is what is expected.  */
1588                 }
1589               else
1590                 /* Get ref to first byte containing part of the field.  */
1591                 xop0 = adjust_address (xop0, byte_mode, xoffset);
1592             }
1593
1594           /* If op0 is a register, we need it in MAXMODE (which is usually
1595              SImode) to make it acceptable to the format of extv.  */
1596           if (GET_CODE (xop0) == SUBREG && GET_MODE (xop0) != maxmode)
1597             goto extv_loses;
1598           if (REG_P (xop0) && GET_MODE (xop0) != maxmode)
1599             xop0 = gen_rtx_SUBREG (maxmode, xop0, 0);
1600
1601           /* On big-endian machines, we count bits from the most significant.
1602              If the bit field insn does not, we must invert.  */
1603           if (BITS_BIG_ENDIAN != BYTES_BIG_ENDIAN)
1604             xbitpos = unit - bitsize - xbitpos;
1605
1606           /* XBITPOS counts within a size of UNIT.
1607              Adjust to count within a size of MAXMODE.  */
1608           if (BITS_BIG_ENDIAN && !MEM_P (xop0))
1609             xbitpos += (GET_MODE_BITSIZE (maxmode) - unit);
1610
1611           unit = GET_MODE_BITSIZE (maxmode);
1612
1613           if (xtarget == 0)
1614             xtarget = xspec_target = gen_reg_rtx (tmode);
1615
1616           if (GET_MODE (xtarget) != maxmode)
1617             {
1618               if (REG_P (xtarget))
1619                 {
1620                   int wider = (GET_MODE_SIZE (maxmode)
1621                                > GET_MODE_SIZE (GET_MODE (xtarget)));
1622                   xtarget = gen_lowpart (maxmode, xtarget);
1623                   if (wider)
1624                     xspec_target_subreg = xtarget;
1625                 }
1626               else
1627                 xtarget = gen_reg_rtx (maxmode);
1628             }
1629
1630           /* If this machine's extv insists on a register target,
1631              make sure we have one.  */
1632           if (! ((*insn_data[(int) CODE_FOR_extv].operand[0].predicate)
1633                  (xtarget, maxmode)))
1634             xtarget = gen_reg_rtx (maxmode);
1635
1636           bitsize_rtx = GEN_INT (bitsize);
1637           bitpos_rtx = GEN_INT (xbitpos);
1638
1639           pat = gen_extv (xtarget, xop0, bitsize_rtx, bitpos_rtx);
1640           if (pat)
1641             {
1642               emit_insn (pat);
1643               target = xtarget;
1644               spec_target = xspec_target;
1645               spec_target_subreg = xspec_target_subreg;
1646             }
1647           else
1648             {
1649               delete_insns_since (last);
1650               target = extract_fixed_bit_field (int_mode, op0, offset, bitsize,
1651                                                 bitpos, target, 0);
1652             }
1653         }
1654       else
1655       extv_loses:
1656         target = extract_fixed_bit_field (int_mode, op0, offset, bitsize,
1657                                           bitpos, target, 0);
1658     }
1659   if (target == spec_target)
1660     return target;
1661   if (target == spec_target_subreg)
1662     return spec_target;
1663   if (GET_MODE (target) != tmode && GET_MODE (target) != mode)
1664     {
1665       /* If the target mode is not a scalar integral, first convert to the
1666          integer mode of that size and then access it as a floating-point
1667          value via a SUBREG.  */
1668       if (!SCALAR_INT_MODE_P (tmode))
1669         {
1670           enum machine_mode smode
1671             = mode_for_size (GET_MODE_BITSIZE (tmode), MODE_INT, 0);
1672           target = convert_to_mode (smode, target, unsignedp);
1673           target = force_reg (smode, target);
1674           return gen_lowpart (tmode, target);
1675         }
1676
1677       return convert_to_mode (tmode, target, unsignedp);
1678     }
1679   return target;
1680 }
1681 \f
1682 /* Extract a bit field using shifts and boolean operations
1683    Returns an rtx to represent the value.
1684    OP0 addresses a register (word) or memory (byte).
1685    BITPOS says which bit within the word or byte the bit field starts in.
1686    OFFSET says how many bytes farther the bit field starts;
1687     it is 0 if OP0 is a register.
1688    BITSIZE says how many bits long the bit field is.
1689     (If OP0 is a register, it may be narrower than a full word,
1690      but BITPOS still counts within a full word,
1691      which is significant on bigendian machines.)
1692
1693    UNSIGNEDP is nonzero for an unsigned bit field (don't sign-extend value).
1694    If TARGET is nonzero, attempts to store the value there
1695    and return TARGET, but this is not guaranteed.
1696    If TARGET is not used, create a pseudo-reg of mode TMODE for the value.  */
1697
1698 static rtx
1699 extract_fixed_bit_field (enum machine_mode tmode, rtx op0,
1700                          unsigned HOST_WIDE_INT offset,
1701                          unsigned HOST_WIDE_INT bitsize,
1702                          unsigned HOST_WIDE_INT bitpos, rtx target,
1703                          int unsignedp)
1704 {
1705   unsigned int total_bits = BITS_PER_WORD;
1706   enum machine_mode mode;
1707
1708   if (GET_CODE (op0) == SUBREG || REG_P (op0))
1709     {
1710       /* Special treatment for a bit field split across two registers.  */
1711       if (bitsize + bitpos > BITS_PER_WORD)
1712         return extract_split_bit_field (op0, bitsize, bitpos, unsignedp);
1713     }
1714   else
1715     {
1716       /* Get the proper mode to use for this field.  We want a mode that
1717          includes the entire field.  If such a mode would be larger than
1718          a word, we won't be doing the extraction the normal way.  */
1719
1720       mode = get_best_mode (bitsize, bitpos + offset * BITS_PER_UNIT,
1721                             MEM_ALIGN (op0), word_mode, MEM_VOLATILE_P (op0));
1722
1723       if (mode == VOIDmode)
1724         /* The only way this should occur is if the field spans word
1725            boundaries.  */
1726         return extract_split_bit_field (op0, bitsize,
1727                                         bitpos + offset * BITS_PER_UNIT,
1728                                         unsignedp);
1729
1730       total_bits = GET_MODE_BITSIZE (mode);
1731
1732       /* Make sure bitpos is valid for the chosen mode.  Adjust BITPOS to
1733          be in the range 0 to total_bits-1, and put any excess bytes in
1734          OFFSET.  */
1735       if (bitpos >= total_bits)
1736         {
1737           offset += (bitpos / total_bits) * (total_bits / BITS_PER_UNIT);
1738           bitpos -= ((bitpos / total_bits) * (total_bits / BITS_PER_UNIT)
1739                      * BITS_PER_UNIT);
1740         }
1741
1742       /* Get ref to an aligned byte, halfword, or word containing the field.
1743          Adjust BITPOS to be position within a word,
1744          and OFFSET to be the offset of that word.
1745          Then alter OP0 to refer to that word.  */
1746       bitpos += (offset % (total_bits / BITS_PER_UNIT)) * BITS_PER_UNIT;
1747       offset -= (offset % (total_bits / BITS_PER_UNIT));
1748       op0 = adjust_address (op0, mode, offset);
1749     }
1750
1751   mode = GET_MODE (op0);
1752
1753   if (BYTES_BIG_ENDIAN)
1754     /* BITPOS is the distance between our msb and that of OP0.
1755        Convert it to the distance from the lsb.  */
1756     bitpos = total_bits - bitsize - bitpos;
1757
1758   /* Now BITPOS is always the distance between the field's lsb and that of OP0.
1759      We have reduced the big-endian case to the little-endian case.  */
1760
1761   if (unsignedp)
1762     {
1763       if (bitpos)
1764         {
1765           /* If the field does not already start at the lsb,
1766              shift it so it does.  */
1767           tree amount = build_int_cst (NULL_TREE, bitpos);
1768           /* Maybe propagate the target for the shift.  */
1769           /* But not if we will return it--could confuse integrate.c.  */
1770           rtx subtarget = (target != 0 && REG_P (target) ? target : 0);
1771           if (tmode != mode) subtarget = 0;
1772           op0 = expand_shift (RSHIFT_EXPR, mode, op0, amount, subtarget, 1);
1773         }
1774       /* Convert the value to the desired mode.  */
1775       if (mode != tmode)
1776         op0 = convert_to_mode (tmode, op0, 1);
1777
1778       /* Unless the msb of the field used to be the msb when we shifted,
1779          mask out the upper bits.  */
1780
1781       if (GET_MODE_BITSIZE (mode) != bitpos + bitsize)
1782         return expand_binop (GET_MODE (op0), and_optab, op0,
1783                              mask_rtx (GET_MODE (op0), 0, bitsize, 0),
1784                              target, 1, OPTAB_LIB_WIDEN);
1785       return op0;
1786     }
1787
1788   /* To extract a signed bit-field, first shift its msb to the msb of the word,
1789      then arithmetic-shift its lsb to the lsb of the word.  */
1790   op0 = force_reg (mode, op0);
1791   if (mode != tmode)
1792     target = 0;
1793
1794   /* Find the narrowest integer mode that contains the field.  */
1795
1796   for (mode = GET_CLASS_NARROWEST_MODE (MODE_INT); mode != VOIDmode;
1797        mode = GET_MODE_WIDER_MODE (mode))
1798     if (GET_MODE_BITSIZE (mode) >= bitsize + bitpos)
1799       {
1800         op0 = convert_to_mode (mode, op0, 0);
1801         break;
1802       }
1803
1804   if (GET_MODE_BITSIZE (mode) != (bitsize + bitpos))
1805     {
1806       tree amount
1807         = build_int_cst (NULL_TREE,
1808                          GET_MODE_BITSIZE (mode) - (bitsize + bitpos));
1809       /* Maybe propagate the target for the shift.  */
1810       rtx subtarget = (target != 0 && REG_P (target) ? target : 0);
1811       op0 = expand_shift (LSHIFT_EXPR, mode, op0, amount, subtarget, 1);
1812     }
1813
1814   return expand_shift (RSHIFT_EXPR, mode, op0,
1815                        build_int_cst (NULL_TREE,
1816                                       GET_MODE_BITSIZE (mode) - bitsize),
1817                        target, 0);
1818 }
1819 \f
1820 /* Return a constant integer (CONST_INT or CONST_DOUBLE) mask value
1821    of mode MODE with BITSIZE ones followed by BITPOS zeros, or the
1822    complement of that if COMPLEMENT.  The mask is truncated if
1823    necessary to the width of mode MODE.  The mask is zero-extended if
1824    BITSIZE+BITPOS is too small for MODE.  */
1825
1826 static rtx
1827 mask_rtx (enum machine_mode mode, int bitpos, int bitsize, int complement)
1828 {
1829   HOST_WIDE_INT masklow, maskhigh;
1830
1831   if (bitsize == 0)
1832     masklow = 0;
1833   else if (bitpos < HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
1834     masklow = (HOST_WIDE_INT) -1 << bitpos;
1835   else
1836     masklow = 0;
1837
1838   if (bitpos + bitsize < HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
1839     masklow &= ((unsigned HOST_WIDE_INT) -1
1840                 >> (HOST_BITS_PER_WIDE_INT - bitpos - bitsize));
1841
1842   if (bitpos <= HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
1843     maskhigh = -1;
1844   else
1845     maskhigh = (HOST_WIDE_INT) -1 << (bitpos - HOST_BITS_PER_WIDE_INT);
1846
1847   if (bitsize == 0)
1848     maskhigh = 0;
1849   else if (bitpos + bitsize > HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
1850     maskhigh &= ((unsigned HOST_WIDE_INT) -1
1851                  >> (2 * HOST_BITS_PER_WIDE_INT - bitpos - bitsize));
1852   else
1853     maskhigh = 0;
1854
1855   if (complement)
1856     {
1857       maskhigh = ~maskhigh;
1858       masklow = ~masklow;
1859     }
1860
1861   return immed_double_const (masklow, maskhigh, mode);
1862 }
1863
1864 /* Return a constant integer (CONST_INT or CONST_DOUBLE) rtx with the value
1865    VALUE truncated to BITSIZE bits and then shifted left BITPOS bits.  */
1866
1867 static rtx
1868 lshift_value (enum machine_mode mode, rtx value, int bitpos, int bitsize)
1869 {
1870   unsigned HOST_WIDE_INT v = INTVAL (value);
1871   HOST_WIDE_INT low, high;
1872
1873   if (bitsize < HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
1874     v &= ~((HOST_WIDE_INT) -1 << bitsize);
1875
1876   if (bitpos < HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
1877     {
1878       low = v << bitpos;
1879       high = (bitpos > 0 ? (v >> (HOST_BITS_PER_WIDE_INT - bitpos)) : 0);
1880     }
1881   else
1882     {
1883       low = 0;
1884       high = v << (bitpos - HOST_BITS_PER_WIDE_INT);
1885     }
1886
1887   return immed_double_const (low, high, mode);
1888 }
1889 \f
1890 /* Extract a bit field from a memory by forcing the alignment of the
1891    memory.  This efficient only if the field spans at least 4 boundaries.
1892
1893    OP0 is the MEM.
1894    BITSIZE is the field width; BITPOS is the position of the first bit.
1895    UNSIGNEDP is true if the result should be zero-extended.  */
1896
1897 static rtx
1898 extract_force_align_mem_bit_field (rtx op0, unsigned HOST_WIDE_INT bitsize,
1899                                    unsigned HOST_WIDE_INT bitpos,
1900                                    int unsignedp)
1901 {
1902   enum machine_mode mode, dmode;
1903   unsigned int m_bitsize, m_size;
1904   unsigned int sign_shift_up, sign_shift_dn;
1905   rtx base, a1, a2, v1, v2, comb, shift, result, start;
1906
1907   /* Choose a mode that will fit BITSIZE.  */
1908   mode = smallest_mode_for_size (bitsize, MODE_INT);
1909   m_size = GET_MODE_SIZE (mode);
1910   m_bitsize = GET_MODE_BITSIZE (mode);
1911
1912   /* Choose a mode twice as wide.  Fail if no such mode exists.  */
1913   dmode = mode_for_size (m_bitsize * 2, MODE_INT, false);
1914   if (dmode == BLKmode)
1915     return NULL;
1916
1917   do_pending_stack_adjust ();
1918   start = get_last_insn ();
1919
1920   /* At the end, we'll need an additional shift to deal with sign/zero
1921      extension.  By default this will be a left+right shift of the
1922      appropriate size.  But we may be able to eliminate one of them.  */
1923   sign_shift_up = sign_shift_dn = m_bitsize - bitsize;
1924
1925   if (STRICT_ALIGNMENT)
1926     {
1927       base = plus_constant (XEXP (op0, 0), bitpos / BITS_PER_UNIT);
1928       bitpos %= BITS_PER_UNIT;
1929
1930       /* We load two values to be concatenate.  There's an edge condition
1931          that bears notice -- an aligned value at the end of a page can
1932          only load one value lest we segfault.  So the two values we load
1933          are at "base & -size" and "(base + size - 1) & -size".  If base
1934          is unaligned, the addresses will be aligned and sequential; if
1935          base is aligned, the addresses will both be equal to base.  */
1936
1937       a1 = expand_simple_binop (Pmode, AND, force_operand (base, NULL),
1938                                 GEN_INT (-(HOST_WIDE_INT)m_size),
1939                                 NULL, true, OPTAB_LIB_WIDEN);
1940       mark_reg_pointer (a1, m_bitsize);
1941       v1 = gen_rtx_MEM (mode, a1);
1942       set_mem_align (v1, m_bitsize);
1943       v1 = force_reg (mode, validize_mem (v1));
1944
1945       a2 = plus_constant (base, GET_MODE_SIZE (mode) - 1);
1946       a2 = expand_simple_binop (Pmode, AND, force_operand (a2, NULL),
1947                                 GEN_INT (-(HOST_WIDE_INT)m_size),
1948                                 NULL, true, OPTAB_LIB_WIDEN);
1949       v2 = gen_rtx_MEM (mode, a2);
1950       set_mem_align (v2, m_bitsize);
1951       v2 = force_reg (mode, validize_mem (v2));
1952
1953       /* Combine these two values into a double-word value.  */
1954       if (m_bitsize == BITS_PER_WORD)
1955         {
1956           comb = gen_reg_rtx (dmode);
1957           emit_insn (gen_rtx_CLOBBER (VOIDmode, comb));
1958           emit_move_insn (gen_rtx_SUBREG (mode, comb, 0), v1);
1959           emit_move_insn (gen_rtx_SUBREG (mode, comb, m_size), v2);
1960         }
1961       else
1962         {
1963           if (BYTES_BIG_ENDIAN)
1964             comb = v1, v1 = v2, v2 = comb;
1965           v1 = convert_modes (dmode, mode, v1, true);
1966           if (v1 == NULL)
1967             goto fail;
1968           v2 = convert_modes (dmode, mode, v2, true);
1969           v2 = expand_simple_binop (dmode, ASHIFT, v2, GEN_INT (m_bitsize),
1970                                     NULL, true, OPTAB_LIB_WIDEN);
1971           if (v2 == NULL)
1972             goto fail;
1973           comb = expand_simple_binop (dmode, IOR, v1, v2, NULL,
1974                                       true, OPTAB_LIB_WIDEN);
1975           if (comb == NULL)
1976             goto fail;
1977         }
1978
1979       shift = expand_simple_binop (Pmode, AND, base, GEN_INT (m_size - 1),
1980                                    NULL, true, OPTAB_LIB_WIDEN);
1981       shift = expand_mult (Pmode, shift, GEN_INT (BITS_PER_UNIT), NULL, 1);
1982
1983       if (bitpos != 0)
1984         {
1985           if (sign_shift_up <= bitpos)
1986             bitpos -= sign_shift_up, sign_shift_up = 0;
1987           shift = expand_simple_binop (Pmode, PLUS, shift, GEN_INT (bitpos),
1988                                        NULL, true, OPTAB_LIB_WIDEN);
1989         }
1990     }
1991   else
1992     {
1993       unsigned HOST_WIDE_INT offset = bitpos / BITS_PER_UNIT;
1994       bitpos %= BITS_PER_UNIT;
1995
1996       /* When strict alignment is not required, we can just load directly
1997          from memory without masking.  If the remaining BITPOS offset is
1998          small enough, we may be able to do all operations in MODE as 
1999          opposed to DMODE.  */
2000       if (bitpos + bitsize <= m_bitsize)
2001         dmode = mode;
2002       comb = adjust_address (op0, dmode, offset);
2003
2004       if (sign_shift_up <= bitpos)
2005         bitpos -= sign_shift_up, sign_shift_up = 0;
2006       shift = GEN_INT (bitpos);
2007     }
2008
2009   /* Shift down the double-word such that the requested value is at bit 0.  */
2010   if (shift != const0_rtx)
2011     comb = expand_simple_binop (dmode, unsignedp ? LSHIFTRT : ASHIFTRT,
2012                                 comb, shift, NULL, unsignedp, OPTAB_LIB_WIDEN);
2013   if (comb == NULL)
2014     goto fail;
2015
2016   /* If the field exactly matches MODE, then all we need to do is return the
2017      lowpart.  Otherwise, shift to get the sign bits set properly.  */
2018   result = force_reg (mode, gen_lowpart (mode, comb));
2019
2020   if (sign_shift_up)
2021     result = expand_simple_binop (mode, ASHIFT, result,
2022                                   GEN_INT (sign_shift_up),
2023                                   NULL_RTX, 0, OPTAB_LIB_WIDEN);
2024   if (sign_shift_dn)
2025     result = expand_simple_binop (mode, unsignedp ? LSHIFTRT : ASHIFTRT,
2026                                   result, GEN_INT (sign_shift_dn),
2027                                   NULL_RTX, 0, OPTAB_LIB_WIDEN);
2028
2029   return result;
2030
2031  fail:
2032   delete_insns_since (start);
2033   return NULL;
2034 }
2035
2036 /* Extract a bit field that is split across two words
2037    and return an RTX for the result.
2038
2039    OP0 is the REG, SUBREG or MEM rtx for the first of the two words.
2040    BITSIZE is the field width; BITPOS, position of its first bit, in the word.
2041    UNSIGNEDP is 1 if should zero-extend the contents; else sign-extend.  */
2042
2043 static rtx
2044 extract_split_bit_field (rtx op0, unsigned HOST_WIDE_INT bitsize,
2045                          unsigned HOST_WIDE_INT bitpos, int unsignedp)
2046 {
2047   unsigned int unit;
2048   unsigned int bitsdone = 0;
2049   rtx result = NULL_RTX;
2050   int first = 1;
2051
2052   /* Make sure UNIT isn't larger than BITS_PER_WORD, we can only handle that
2053      much at a time.  */
2054   if (REG_P (op0) || GET_CODE (op0) == SUBREG)
2055     unit = BITS_PER_WORD;
2056   else
2057     {
2058       unit = MIN (MEM_ALIGN (op0), BITS_PER_WORD);
2059       if (0 && bitsize / unit > 2)
2060         {
2061           rtx tmp = extract_force_align_mem_bit_field (op0, bitsize, bitpos,
2062                                                        unsignedp);
2063           if (tmp)
2064             return tmp;
2065         }
2066     }
2067
2068   while (bitsdone < bitsize)
2069     {
2070       unsigned HOST_WIDE_INT thissize;
2071       rtx part, word;
2072       unsigned HOST_WIDE_INT thispos;
2073       unsigned HOST_WIDE_INT offset;
2074
2075       offset = (bitpos + bitsdone) / unit;
2076       thispos = (bitpos + bitsdone) % unit;
2077
2078       /* THISSIZE must not overrun a word boundary.  Otherwise,
2079          extract_fixed_bit_field will call us again, and we will mutually
2080          recurse forever.  */
2081       thissize = MIN (bitsize - bitsdone, BITS_PER_WORD);
2082       thissize = MIN (thissize, unit - thispos);
2083
2084       /* If OP0 is a register, then handle OFFSET here.
2085
2086          When handling multiword bitfields, extract_bit_field may pass
2087          down a word_mode SUBREG of a larger REG for a bitfield that actually
2088          crosses a word boundary.  Thus, for a SUBREG, we must find
2089          the current word starting from the base register.  */
2090       if (GET_CODE (op0) == SUBREG)
2091         {
2092           int word_offset = (SUBREG_BYTE (op0) / UNITS_PER_WORD) + offset;
2093           word = operand_subword_force (SUBREG_REG (op0), word_offset,
2094                                         GET_MODE (SUBREG_REG (op0)));
2095           offset = 0;
2096         }
2097       else if (REG_P (op0))
2098         {
2099           word = operand_subword_force (op0, offset, GET_MODE (op0));
2100           offset = 0;
2101         }
2102       else
2103         word = op0;
2104
2105       /* Extract the parts in bit-counting order,
2106          whose meaning is determined by BYTES_PER_UNIT.
2107          OFFSET is in UNITs, and UNIT is in bits.
2108          extract_fixed_bit_field wants offset in bytes.  */
2109       part = extract_fixed_bit_field (word_mode, word,
2110                                       offset * unit / BITS_PER_UNIT,
2111                                       thissize, thispos, 0, 1);
2112       bitsdone += thissize;
2113
2114       /* Shift this part into place for the result.  */
2115       if (BYTES_BIG_ENDIAN)
2116         {
2117           if (bitsize != bitsdone)
2118             part = expand_shift (LSHIFT_EXPR, word_mode, part,
2119                                  build_int_cst (NULL_TREE, bitsize - bitsdone),
2120                                  0, 1);
2121         }
2122       else
2123         {
2124           if (bitsdone != thissize)
2125             part = expand_shift (LSHIFT_EXPR, word_mode, part,
2126                                  build_int_cst (NULL_TREE,
2127                                                 bitsdone - thissize), 0, 1);
2128         }
2129
2130       if (first)
2131         result = part;
2132       else
2133         /* Combine the parts with bitwise or.  This works
2134            because we extracted each part as an unsigned bit field.  */
2135         result = expand_binop (word_mode, ior_optab, part, result, NULL_RTX, 1,
2136                                OPTAB_LIB_WIDEN);
2137
2138       first = 0;
2139     }
2140
2141   /* Unsigned bit field: we are done.  */
2142   if (unsignedp)
2143     return result;
2144   /* Signed bit field: sign-extend with two arithmetic shifts.  */
2145   result = expand_shift (LSHIFT_EXPR, word_mode, result,
2146                          build_int_cst (NULL_TREE, BITS_PER_WORD - bitsize),
2147                          NULL_RTX, 0);
2148   return expand_shift (RSHIFT_EXPR, word_mode, result,
2149                        build_int_cst (NULL_TREE, BITS_PER_WORD - bitsize),
2150                        NULL_RTX, 0);
2151 }
2152 \f
2153 /* Add INC into TARGET.  */
2154
2155 void
2156 expand_inc (rtx target, rtx inc)
2157 {
2158   rtx value = expand_binop (GET_MODE (target), add_optab,
2159                             target, inc,
2160                             target, 0, OPTAB_LIB_WIDEN);
2161   if (value != target)
2162     emit_move_insn (target, value);
2163 }
2164
2165 /* Subtract DEC from TARGET.  */
2166
2167 void
2168 expand_dec (rtx target, rtx dec)
2169 {
2170   rtx value = expand_binop (GET_MODE (target), sub_optab,
2171                             target, dec,
2172                             target, 0, OPTAB_LIB_WIDEN);
2173   if (value != target)
2174     emit_move_insn (target, value);
2175 }
2176 \f
2177 /* Output a shift instruction for expression code CODE,
2178    with SHIFTED being the rtx for the value to shift,
2179    and AMOUNT the tree for the amount to shift by.
2180    Store the result in the rtx TARGET, if that is convenient.
2181    If UNSIGNEDP is nonzero, do a logical shift; otherwise, arithmetic.
2182    Return the rtx for where the value is.  */
2183
2184 rtx
2185 expand_shift (enum tree_code code, enum machine_mode mode, rtx shifted,
2186               tree amount, rtx target, int unsignedp)
2187 {
2188   rtx op1, temp = 0;
2189   int left = (code == LSHIFT_EXPR || code == LROTATE_EXPR);
2190   int rotate = (code == LROTATE_EXPR || code == RROTATE_EXPR);
2191   int try;
2192
2193   /* Previously detected shift-counts computed by NEGATE_EXPR
2194      and shifted in the other direction; but that does not work
2195      on all machines.  */
2196
2197   op1 = expand_normal (amount);
2198
2199   if (SHIFT_COUNT_TRUNCATED)
2200     {
2201       if (GET_CODE (op1) == CONST_INT
2202           && ((unsigned HOST_WIDE_INT) INTVAL (op1) >=
2203               (unsigned HOST_WIDE_INT) GET_MODE_BITSIZE (mode)))
2204         op1 = GEN_INT ((unsigned HOST_WIDE_INT) INTVAL (op1)
2205                        % GET_MODE_BITSIZE (mode));
2206       else if (GET_CODE (op1) == SUBREG
2207                && subreg_lowpart_p (op1))
2208         op1 = SUBREG_REG (op1);
2209     }
2210
2211   if (op1 == const0_rtx)
2212     return shifted;
2213
2214   /* Check whether its cheaper to implement a left shift by a constant
2215      bit count by a sequence of additions.  */
2216   if (code == LSHIFT_EXPR
2217       && GET_CODE (op1) == CONST_INT
2218       && INTVAL (op1) > 0
2219       && INTVAL (op1) < GET_MODE_BITSIZE (mode)
2220       && INTVAL (op1) < MAX_BITS_PER_WORD
2221       && shift_cost[mode][INTVAL (op1)] > INTVAL (op1) * add_cost[mode]
2222       && shift_cost[mode][INTVAL (op1)] != MAX_COST)
2223     {
2224       int i;
2225       for (i = 0; i < INTVAL (op1); i++)
2226         {
2227           temp = force_reg (mode, shifted);
2228           shifted = expand_binop (mode, add_optab, temp, temp, NULL_RTX,
2229                                   unsignedp, OPTAB_LIB_WIDEN);
2230         }
2231       return shifted;
2232     }
2233
2234   for (try = 0; temp == 0 && try < 3; try++)
2235     {
2236       enum optab_methods methods;
2237
2238       if (try == 0)
2239         methods = OPTAB_DIRECT;
2240       else if (try == 1)
2241         methods = OPTAB_WIDEN;
2242       else
2243         methods = OPTAB_LIB_WIDEN;
2244
2245       if (rotate)
2246         {
2247           /* Widening does not work for rotation.  */
2248           if (methods == OPTAB_WIDEN)
2249             continue;
2250           else if (methods == OPTAB_LIB_WIDEN)
2251             {
2252               /* If we have been unable to open-code this by a rotation,
2253                  do it as the IOR of two shifts.  I.e., to rotate A
2254                  by N bits, compute (A << N) | ((unsigned) A >> (C - N))
2255                  where C is the bitsize of A.
2256
2257                  It is theoretically possible that the target machine might
2258                  not be able to perform either shift and hence we would
2259                  be making two libcalls rather than just the one for the
2260                  shift (similarly if IOR could not be done).  We will allow
2261                  this extremely unlikely lossage to avoid complicating the
2262                  code below.  */
2263
2264               rtx subtarget = target == shifted ? 0 : target;
2265               tree new_amount, other_amount;
2266               rtx temp1;
2267               tree type = TREE_TYPE (amount);
2268               if (GET_MODE (op1) != TYPE_MODE (type)
2269                   && GET_MODE (op1) != VOIDmode)
2270                 op1 = convert_to_mode (TYPE_MODE (type), op1, 1);
2271               new_amount = make_tree (type, op1);
2272               other_amount
2273                 = fold_build2 (MINUS_EXPR, type,
2274                                build_int_cst (type, GET_MODE_BITSIZE (mode)),
2275                                new_amount);
2276
2277               shifted = force_reg (mode, shifted);
2278
2279               temp = expand_shift (left ? LSHIFT_EXPR : RSHIFT_EXPR,
2280                                    mode, shifted, new_amount, 0, 1);
2281               temp1 = expand_shift (left ? RSHIFT_EXPR : LSHIFT_EXPR,
2282                                     mode, shifted, other_amount, subtarget, 1);
2283               return expand_binop (mode, ior_optab, temp, temp1, target,
2284                                    unsignedp, methods);
2285             }
2286
2287           temp = expand_binop (mode,
2288                                left ? rotl_optab : rotr_optab,
2289                                shifted, op1, target, unsignedp, methods);
2290         }
2291       else if (unsignedp)
2292         temp = expand_binop (mode,
2293                              left ? ashl_optab : lshr_optab,
2294                              shifted, op1, target, unsignedp, methods);
2295
2296       /* Do arithmetic shifts.
2297          Also, if we are going to widen the operand, we can just as well
2298          use an arithmetic right-shift instead of a logical one.  */
2299       if (temp == 0 && ! rotate
2300           && (! unsignedp || (! left && methods == OPTAB_WIDEN)))
2301         {
2302           enum optab_methods methods1 = methods;
2303
2304           /* If trying to widen a log shift to an arithmetic shift,
2305              don't accept an arithmetic shift of the same size.  */
2306           if (unsignedp)
2307             methods1 = OPTAB_MUST_WIDEN;
2308
2309           /* Arithmetic shift */
2310
2311           temp = expand_binop (mode,
2312                                left ? ashl_optab : ashr_optab,
2313                                shifted, op1, target, unsignedp, methods1);
2314         }
2315
2316       /* We used to try extzv here for logical right shifts, but that was
2317          only useful for one machine, the VAX, and caused poor code
2318          generation there for lshrdi3, so the code was deleted and a
2319          define_expand for lshrsi3 was added to vax.md.  */
2320     }
2321
2322   gcc_assert (temp);
2323   return temp;
2324 }
2325 \f
2326 enum alg_code {
2327   alg_unknown,
2328   alg_zero,
2329   alg_m, alg_shift,
2330   alg_add_t_m2,
2331   alg_sub_t_m2,
2332   alg_add_factor,
2333   alg_sub_factor,
2334   alg_add_t2_m,
2335   alg_sub_t2_m,
2336   alg_impossible
2337 };
2338
2339 /* This structure holds the "cost" of a multiply sequence.  The
2340    "cost" field holds the total rtx_cost of every operator in the
2341    synthetic multiplication sequence, hence cost(a op b) is defined
2342    as rtx_cost(op) + cost(a) + cost(b), where cost(leaf) is zero.
2343    The "latency" field holds the minimum possible latency of the
2344    synthetic multiply, on a hypothetical infinitely parallel CPU.
2345    This is the critical path, or the maximum height, of the expression
2346    tree which is the sum of rtx_costs on the most expensive path from
2347    any leaf to the root.  Hence latency(a op b) is defined as zero for
2348    leaves and rtx_cost(op) + max(latency(a), latency(b)) otherwise.  */
2349
2350 struct mult_cost {
2351   short cost;     /* Total rtx_cost of the multiplication sequence.  */
2352   short latency;  /* The latency of the multiplication sequence.  */
2353 };
2354
2355 /* This macro is used to compare a pointer to a mult_cost against an
2356    single integer "rtx_cost" value.  This is equivalent to the macro
2357    CHEAPER_MULT_COST(X,Z) where Z = {Y,Y}.  */
2358 #define MULT_COST_LESS(X,Y) ((X)->cost < (Y)    \
2359                              || ((X)->cost == (Y) && (X)->latency < (Y)))
2360
2361 /* This macro is used to compare two pointers to mult_costs against
2362    each other.  The macro returns true if X is cheaper than Y.
2363    Currently, the cheaper of two mult_costs is the one with the
2364    lower "cost".  If "cost"s are tied, the lower latency is cheaper.  */
2365 #define CHEAPER_MULT_COST(X,Y)  ((X)->cost < (Y)->cost          \
2366                                  || ((X)->cost == (Y)->cost     \
2367                                      && (X)->latency < (Y)->latency))
2368
2369 /* This structure records a sequence of operations.
2370    `ops' is the number of operations recorded.
2371    `cost' is their total cost.
2372    The operations are stored in `op' and the corresponding
2373    logarithms of the integer coefficients in `log'.
2374
2375    These are the operations:
2376    alg_zero             total := 0;
2377    alg_m                total := multiplicand;
2378    alg_shift            total := total * coeff
2379    alg_add_t_m2         total := total + multiplicand * coeff;
2380    alg_sub_t_m2         total := total - multiplicand * coeff;
2381    alg_add_factor       total := total * coeff + total;
2382    alg_sub_factor       total := total * coeff - total;
2383    alg_add_t2_m         total := total * coeff + multiplicand;
2384    alg_sub_t2_m         total := total * coeff - multiplicand;
2385
2386    The first operand must be either alg_zero or alg_m.  */
2387
2388 struct algorithm
2389 {
2390   struct mult_cost cost;
2391   short ops;
2392   /* The size of the OP and LOG fields are not directly related to the
2393      word size, but the worst-case algorithms will be if we have few
2394      consecutive ones or zeros, i.e., a multiplicand like 10101010101...
2395      In that case we will generate shift-by-2, add, shift-by-2, add,...,
2396      in total wordsize operations.  */
2397   enum alg_code op[MAX_BITS_PER_WORD];
2398   char log[MAX_BITS_PER_WORD];
2399 };
2400
2401 /* The entry for our multiplication cache/hash table.  */
2402 struct alg_hash_entry {
2403   /* The number we are multiplying by.  */
2404   unsigned HOST_WIDE_INT t;
2405
2406   /* The mode in which we are multiplying something by T.  */
2407   enum machine_mode mode;
2408
2409   /* The best multiplication algorithm for t.  */
2410   enum alg_code alg;
2411
2412   /* The cost of multiplication if ALG_CODE is not alg_impossible.
2413      Otherwise, the cost within which multiplication by T is
2414      impossible.  */
2415   struct mult_cost cost;
2416 };
2417
2418 /* The number of cache/hash entries.  */
2419 #if HOST_BITS_PER_WIDE_INT == 64
2420 #define NUM_ALG_HASH_ENTRIES 1031
2421 #else
2422 #define NUM_ALG_HASH_ENTRIES 307
2423 #endif
2424
2425 /* Each entry of ALG_HASH caches alg_code for some integer.  This is
2426    actually a hash table.  If we have a collision, that the older
2427    entry is kicked out.  */
2428 static struct alg_hash_entry alg_hash[NUM_ALG_HASH_ENTRIES];
2429
2430 /* Indicates the type of fixup needed after a constant multiplication.
2431    BASIC_VARIANT means no fixup is needed, NEGATE_VARIANT means that
2432    the result should be negated, and ADD_VARIANT means that the
2433    multiplicand should be added to the result.  */
2434 enum mult_variant {basic_variant, negate_variant, add_variant};
2435
2436 static void synth_mult (struct algorithm *, unsigned HOST_WIDE_INT,
2437                         const struct mult_cost *, enum machine_mode mode);
2438 static bool choose_mult_variant (enum machine_mode, HOST_WIDE_INT,
2439                                  struct algorithm *, enum mult_variant *, int);
2440 static rtx expand_mult_const (enum machine_mode, rtx, HOST_WIDE_INT, rtx,
2441                               const struct algorithm *, enum mult_variant);
2442 static unsigned HOST_WIDE_INT choose_multiplier (unsigned HOST_WIDE_INT, int,
2443                                                  int, rtx *, int *, int *);
2444 static unsigned HOST_WIDE_INT invert_mod2n (unsigned HOST_WIDE_INT, int);
2445 static rtx extract_high_half (enum machine_mode, rtx);
2446 static rtx expand_mult_highpart (enum machine_mode, rtx, rtx, rtx, int, int);
2447 static rtx expand_mult_highpart_optab (enum machine_mode, rtx, rtx, rtx,
2448                                        int, int);
2449 /* Compute and return the best algorithm for multiplying by T.
2450    The algorithm must cost less than cost_limit
2451    If retval.cost >= COST_LIMIT, no algorithm was found and all
2452    other field of the returned struct are undefined.
2453    MODE is the machine mode of the multiplication.  */
2454
2455 static void
2456 synth_mult (struct algorithm *alg_out, unsigned HOST_WIDE_INT t,
2457             const struct mult_cost *cost_limit, enum machine_mode mode)
2458 {
2459   int m;
2460   struct algorithm *alg_in, *best_alg;
2461   struct mult_cost best_cost;
2462   struct mult_cost new_limit;
2463   int op_cost, op_latency;
2464   unsigned HOST_WIDE_INT q;
2465   int maxm = MIN (BITS_PER_WORD, GET_MODE_BITSIZE (mode));
2466   int hash_index;
2467   bool cache_hit = false;
2468   enum alg_code cache_alg = alg_zero;
2469
2470   /* Indicate that no algorithm is yet found.  If no algorithm
2471      is found, this value will be returned and indicate failure.  */
2472   alg_out->cost.cost = cost_limit->cost + 1;
2473   alg_out->cost.latency = cost_limit->latency + 1;
2474
2475   if (cost_limit->cost < 0
2476       || (cost_limit->cost == 0 && cost_limit->latency <= 0))
2477     return;
2478
2479   /* Restrict the bits of "t" to the multiplication's mode.  */
2480   t &= GET_MODE_MASK (mode);
2481
2482   /* t == 1 can be done in zero cost.  */
2483   if (t == 1)
2484     {
2485       alg_out->ops = 1;
2486       alg_out->cost.cost = 0;
2487       alg_out->cost.latency = 0;
2488       alg_out->op[0] = alg_m;
2489       return;
2490     }
2491
2492   /* t == 0 sometimes has a cost.  If it does and it exceeds our limit,
2493      fail now.  */
2494   if (t == 0)
2495     {
2496       if (MULT_COST_LESS (cost_limit, zero_cost))
2497         return;
2498       else
2499         {
2500           alg_out->ops = 1;
2501           alg_out->cost.cost = zero_cost;
2502           alg_out->cost.latency = zero_cost;
2503           alg_out->op[0] = alg_zero;
2504           return;
2505         }
2506     }
2507
2508   /* We'll be needing a couple extra algorithm structures now.  */
2509
2510   alg_in = alloca (sizeof (struct algorithm));
2511   best_alg = alloca (sizeof (struct algorithm));
2512   best_cost = *cost_limit;
2513
2514   /* Compute the hash index.  */
2515   hash_index = (t ^ (unsigned int) mode) % NUM_ALG_HASH_ENTRIES;
2516
2517   /* See if we already know what to do for T.  */
2518   if (alg_hash[hash_index].t == t
2519       && alg_hash[hash_index].mode == mode
2520       && alg_hash[hash_index].alg != alg_unknown)
2521     {
2522       cache_alg = alg_hash[hash_index].alg;
2523
2524       if (cache_alg == alg_impossible)
2525         {
2526           /* The cache tells us that it's impossible to synthesize
2527              multiplication by T within alg_hash[hash_index].cost.  */
2528           if (!CHEAPER_MULT_COST (&alg_hash[hash_index].cost, cost_limit))
2529             /* COST_LIMIT is at least as restrictive as the one
2530                recorded in the hash table, in which case we have no
2531                hope of synthesizing a multiplication.  Just
2532                return.  */
2533             return;
2534
2535           /* If we get here, COST_LIMIT is less restrictive than the
2536              one recorded in the hash table, so we may be able to
2537              synthesize a multiplication.  Proceed as if we didn't
2538              have the cache entry.  */
2539         }
2540       else
2541         {
2542           if (CHEAPER_MULT_COST (cost_limit, &alg_hash[hash_index].cost))
2543             /* The cached algorithm shows that this multiplication
2544                requires more cost than COST_LIMIT.  Just return.  This
2545                way, we don't clobber this cache entry with
2546                alg_impossible but retain useful information.  */
2547             return;
2548
2549           cache_hit = true;
2550
2551           switch (cache_alg)
2552             {
2553             case alg_shift:
2554               goto do_alg_shift;
2555
2556             case alg_add_t_m2:
2557             case alg_sub_t_m2:
2558               goto do_alg_addsub_t_m2;
2559
2560             case alg_add_factor:
2561             case alg_sub_factor:
2562               goto do_alg_addsub_factor;
2563
2564             case alg_add_t2_m:
2565               goto do_alg_add_t2_m;
2566
2567             case alg_sub_t2_m:
2568               goto do_alg_sub_t2_m;
2569
2570             default:
2571               gcc_unreachable ();
2572             }
2573         }
2574     }
2575
2576   /* If we have a group of zero bits at the low-order part of T, try
2577      multiplying by the remaining bits and then doing a shift.  */
2578
2579   if ((t & 1) == 0)
2580     {
2581     do_alg_shift:
2582       m = floor_log2 (t & -t);  /* m = number of low zero bits */
2583       if (m < maxm)
2584         {
2585           q = t >> m;
2586           /* The function expand_shift will choose between a shift and
2587              a sequence of additions, so the observed cost is given as
2588              MIN (m * add_cost[mode], shift_cost[mode][m]).  */
2589           op_cost = m * add_cost[mode];
2590           if (shift_cost[mode][m] < op_cost)
2591             op_cost = shift_cost[mode][m];
2592           new_limit.cost = best_cost.cost - op_cost;
2593           new_limit.latency = best_cost.latency - op_cost;
2594           synth_mult (alg_in, q, &new_limit, mode);
2595
2596           alg_in->cost.cost += op_cost;
2597           alg_in->cost.latency += op_cost;
2598           if (CHEAPER_MULT_COST (&alg_in->cost, &best_cost))
2599             {
2600               struct algorithm *x;
2601               best_cost = alg_in->cost;
2602               x = alg_in, alg_in = best_alg, best_alg = x;
2603               best_alg->log[best_alg->ops] = m;
2604               best_alg->op[best_alg->ops] = alg_shift;
2605             }
2606         }
2607       if (cache_hit)
2608         goto done;
2609     }
2610
2611   /* If we have an odd number, add or subtract one.  */
2612   if ((t & 1) != 0)
2613     {
2614       unsigned HOST_WIDE_INT w;
2615
2616     do_alg_addsub_t_m2:
2617       for (w = 1; (w & t) != 0; w <<= 1)
2618         ;
2619       /* APPLE LOCAL begin 7744816 DImode multiply by 0xffffffffULL */
2620       if (w > 2
2621               /* Reject the case where t is 3.
2622                  Thus we prefer addition in that case.  */
2623               && t != 3)
2624       /* APPLE LOCAL end 7744816 DImode multiply by 0xffffffffULL */
2625         {
2626           /* T ends with ...111.  Multiply by (T + 1) and subtract 1.  */
2627
2628           op_cost = add_cost[mode];
2629           new_limit.cost = best_cost.cost - op_cost;
2630           new_limit.latency = best_cost.latency - op_cost;
2631           synth_mult (alg_in, t + 1, &new_limit, mode);
2632
2633           alg_in->cost.cost += op_cost;
2634           alg_in->cost.latency += op_cost;
2635           if (CHEAPER_MULT_COST (&alg_in->cost, &best_cost))
2636             {
2637               struct algorithm *x;
2638               best_cost = alg_in->cost;
2639               x = alg_in, alg_in = best_alg, best_alg = x;
2640               best_alg->log[best_alg->ops] = 0;
2641               best_alg->op[best_alg->ops] = alg_sub_t_m2;
2642             }
2643         }
2644       else
2645         {
2646           /* T ends with ...01 or ...011.  Multiply by (T - 1) and add 1.  */
2647
2648           op_cost = add_cost[mode];
2649           new_limit.cost = best_cost.cost - op_cost;
2650           new_limit.latency = best_cost.latency - op_cost;
2651           synth_mult (alg_in, t - 1, &new_limit, mode);
2652
2653           alg_in->cost.cost += op_cost;
2654           alg_in->cost.latency += op_cost;
2655           if (CHEAPER_MULT_COST (&alg_in->cost, &best_cost))
2656             {
2657               struct algorithm *x;
2658               best_cost = alg_in->cost;
2659               x = alg_in, alg_in = best_alg, best_alg = x;
2660               best_alg->log[best_alg->ops] = 0;
2661               best_alg->op[best_alg->ops] = alg_add_t_m2;
2662             }
2663         }
2664       if (cache_hit)
2665         goto done;
2666     }
2667
2668   /* Look for factors of t of the form
2669      t = q(2**m +- 1), 2 <= m <= floor(log2(t - 1)).
2670      If we find such a factor, we can multiply by t using an algorithm that
2671      multiplies by q, shift the result by m and add/subtract it to itself.
2672
2673      We search for large factors first and loop down, even if large factors
2674      are less probable than small; if we find a large factor we will find a
2675      good sequence quickly, and therefore be able to prune (by decreasing
2676      COST_LIMIT) the search.  */
2677
2678  do_alg_addsub_factor:
2679   for (m = floor_log2 (t - 1); m >= 2; m--)
2680     {
2681       unsigned HOST_WIDE_INT d;
2682
2683       d = ((unsigned HOST_WIDE_INT) 1 << m) + 1;
2684       if (t % d == 0 && t > d && m < maxm
2685           && (!cache_hit || cache_alg == alg_add_factor))
2686         {
2687           /* If the target has a cheap shift-and-add instruction use
2688              that in preference to a shift insn followed by an add insn.
2689              Assume that the shift-and-add is "atomic" with a latency
2690              equal to its cost, otherwise assume that on superscalar
2691              hardware the shift may be executed concurrently with the
2692              earlier steps in the algorithm.  */
2693           op_cost = add_cost[mode] + shift_cost[mode][m];
2694           if (shiftadd_cost[mode][m] < op_cost)
2695             {
2696               op_cost = shiftadd_cost[mode][m];
2697               op_latency = op_cost;
2698             }
2699           else
2700             op_latency = add_cost[mode];
2701
2702           new_limit.cost = best_cost.cost - op_cost;
2703           new_limit.latency = best_cost.latency - op_latency;
2704           synth_mult (alg_in, t / d, &new_limit, mode);
2705
2706           alg_in->cost.cost += op_cost;
2707           alg_in->cost.latency += op_latency;
2708           if (alg_in->cost.latency < op_cost)
2709             alg_in->cost.latency = op_cost;
2710           if (CHEAPER_MULT_COST (&alg_in->cost, &best_cost))
2711             {
2712               struct algorithm *x;
2713               best_cost = alg_in->cost;
2714               x = alg_in, alg_in = best_alg, best_alg = x;
2715               best_alg->log[best_alg->ops] = m;
2716               best_alg->op[best_alg->ops] = alg_add_factor;
2717             }
2718           /* Other factors will have been taken care of in the recursion.  */
2719           break;
2720         }
2721
2722       d = ((unsigned HOST_WIDE_INT) 1 << m) - 1;
2723       if (t % d == 0 && t > d && m < maxm
2724           && (!cache_hit || cache_alg == alg_sub_factor))
2725         {
2726           /* If the target has a cheap shift-and-subtract insn use
2727              that in preference to a shift insn followed by a sub insn.
2728              Assume that the shift-and-sub is "atomic" with a latency
2729              equal to it's cost, otherwise assume that on superscalar
2730              hardware the shift may be executed concurrently with the
2731              earlier steps in the algorithm.  */
2732           op_cost = add_cost[mode] + shift_cost[mode][m];
2733           if (shiftsub_cost[mode][m] < op_cost)
2734             {
2735               op_cost = shiftsub_cost[mode][m];
2736               op_latency = op_cost;
2737             }
2738           else
2739             op_latency = add_cost[mode];
2740
2741           new_limit.cost = best_cost.cost - op_cost;
2742           new_limit.latency = best_cost.latency - op_latency;
2743           synth_mult (alg_in, t / d, &new_limit, mode);
2744
2745           alg_in->cost.cost += op_cost;
2746           alg_in->cost.latency += op_latency;
2747           if (alg_in->cost.latency < op_cost)
2748             alg_in->cost.latency = op_cost;
2749           if (CHEAPER_MULT_COST (&alg_in->cost, &best_cost))
2750             {
2751               struct algorithm *x;
2752               best_cost = alg_in->cost;
2753               x = alg_in, alg_in = best_alg, best_alg = x;
2754               best_alg->log[best_alg->ops] = m;
2755               best_alg->op[best_alg->ops] = alg_sub_factor;
2756             }
2757           break;
2758         }
2759     }
2760   if (cache_hit)
2761     goto done;
2762
2763   /* Try shift-and-add (load effective address) instructions,
2764      i.e. do a*3, a*5, a*9.  */
2765   if ((t & 1) != 0)
2766     {
2767     do_alg_add_t2_m:
2768       q = t - 1;
2769       q = q & -q;
2770       m = exact_log2 (q);
2771       if (m >= 0 && m < maxm)
2772         {
2773           op_cost = shiftadd_cost[mode][m];
2774           new_limit.cost = best_cost.cost - op_cost;
2775           new_limit.latency = best_cost.latency - op_cost;
2776           synth_mult (alg_in, (t - 1) >> m, &new_limit, mode);
2777
2778           alg_in->cost.cost += op_cost;
2779           alg_in->cost.latency += op_cost;
2780           if (CHEAPER_MULT_COST (&alg_in->cost, &best_cost))
2781             {
2782               struct algorithm *x;
2783               best_cost = alg_in->cost;
2784               x = alg_in, alg_in = best_alg, best_alg = x;
2785               best_alg->log[best_alg->ops] = m;
2786               best_alg->op[best_alg->ops] = alg_add_t2_m;
2787             }
2788         }
2789       if (cache_hit)
2790         goto done;
2791
2792     do_alg_sub_t2_m:
2793       q = t + 1;
2794       q = q & -q;
2795       m = exact_log2 (q);
2796       if (m >= 0 && m < maxm)
2797         {
2798           op_cost = shiftsub_cost[mode][m];
2799           new_limit.cost = best_cost.cost - op_cost;
2800           new_limit.latency = best_cost.latency - op_cost;
2801           synth_mult (alg_in, (t + 1) >> m, &new_limit, mode);
2802
2803           alg_in->cost.cost += op_cost;
2804           alg_in->cost.latency += op_cost;
2805           if (CHEAPER_MULT_COST (&alg_in->cost, &best_cost))
2806             {
2807               struct algorithm *x;
2808               best_cost = alg_in->cost;
2809               x = alg_in, alg_in = best_alg, best_alg = x;
2810               best_alg->log[best_alg->ops] = m;
2811               best_alg->op[best_alg->ops] = alg_sub_t2_m;
2812             }
2813         }
2814       if (cache_hit)
2815         goto done;
2816     }
2817
2818  done:
2819   /* If best_cost has not decreased, we have not found any algorithm.  */
2820   if (!CHEAPER_MULT_COST (&best_cost, cost_limit))
2821     {
2822       /* We failed to find an algorithm.  Record alg_impossible for
2823          this case (that is, <T, MODE, COST_LIMIT>) so that next time
2824          we are asked to find an algorithm for T within the same or
2825          lower COST_LIMIT, we can immediately return to the
2826          caller.  */
2827       alg_hash[hash_index].t = t;
2828       alg_hash[hash_index].mode = mode;
2829       alg_hash[hash_index].alg = alg_impossible;
2830       alg_hash[hash_index].cost = *cost_limit;
2831       return;
2832     }
2833
2834   /* Cache the result.  */
2835   if (!cache_hit)
2836     {
2837       alg_hash[hash_index].t = t;
2838       alg_hash[hash_index].mode = mode;
2839       alg_hash[hash_index].alg = best_alg->op[best_alg->ops];
2840       alg_hash[hash_index].cost.cost = best_cost.cost;
2841       alg_hash[hash_index].cost.latency = best_cost.latency;
2842     }
2843
2844   /* If we are getting a too long sequence for `struct algorithm'
2845      to record, make this search fail.  */
2846   if (best_alg->ops == MAX_BITS_PER_WORD)
2847     return;
2848
2849   /* Copy the algorithm from temporary space to the space at alg_out.
2850      We avoid using structure assignment because the majority of
2851      best_alg is normally undefined, and this is a critical function.  */
2852   alg_out->ops = best_alg->ops + 1;
2853   alg_out->cost = best_cost;
2854   memcpy (alg_out->op, best_alg->op,
2855           alg_out->ops * sizeof *alg_out->op);
2856   memcpy (alg_out->log, best_alg->log,
2857           alg_out->ops * sizeof *alg_out->log);
2858 }
2859 \f
2860 /* Find the cheapest way of multiplying a value of mode MODE by VAL.
2861    Try three variations:
2862
2863        - a shift/add sequence based on VAL itself
2864        - a shift/add sequence based on -VAL, followed by a negation
2865        - a shift/add sequence based on VAL - 1, followed by an addition.
2866
2867    Return true if the cheapest of these cost less than MULT_COST,
2868    describing the algorithm in *ALG and final fixup in *VARIANT.  */
2869
2870 static bool
2871 choose_mult_variant (enum machine_mode mode, HOST_WIDE_INT val,
2872                      struct algorithm *alg, enum mult_variant *variant,
2873                      int mult_cost)
2874 {
2875   struct algorithm alg2;
2876   struct mult_cost limit;
2877   int op_cost;
2878
2879   /* Fail quickly for impossible bounds.  */
2880   if (mult_cost < 0)
2881     return false;
2882
2883   /* Ensure that mult_cost provides a reasonable upper bound.
2884      Any constant multiplication can be performed with less
2885      than 2 * bits additions.  */
2886   op_cost = 2 * GET_MODE_BITSIZE (mode) * add_cost[mode];
2887   if (mult_cost > op_cost)
2888     mult_cost = op_cost;
2889
2890   *variant = basic_variant;
2891   limit.cost = mult_cost;
2892   limit.latency = mult_cost;
2893   synth_mult (alg, val, &limit, mode);
2894
2895   /* This works only if the inverted value actually fits in an
2896      `unsigned int' */
2897   if (HOST_BITS_PER_INT >= GET_MODE_BITSIZE (mode))
2898     {
2899       op_cost = neg_cost[mode];
2900       if (MULT_COST_LESS (&alg->cost, mult_cost))
2901         {
2902           limit.cost = alg->cost.cost - op_cost;
2903           limit.latency = alg->cost.latency - op_cost;
2904         }
2905       else
2906         {
2907           limit.cost = mult_cost - op_cost;
2908           limit.latency = mult_cost - op_cost;
2909         }
2910
2911       synth_mult (&alg2, -val, &limit, mode);
2912       alg2.cost.cost += op_cost;
2913       alg2.cost.latency += op_cost;
2914       if (CHEAPER_MULT_COST (&alg2.cost, &alg->cost))
2915         *alg = alg2, *variant = negate_variant;
2916     }
2917
2918   /* This proves very useful for division-by-constant.  */
2919   op_cost = add_cost[mode];
2920   if (MULT_COST_LESS (&alg->cost, mult_cost))
2921     {
2922       limit.cost = alg->cost.cost - op_cost;
2923       limit.latency = alg->cost.latency - op_cost;
2924     }
2925   else
2926     {
2927       limit.cost = mult_cost - op_cost;
2928       limit.latency = mult_cost - op_cost;
2929     }
2930
2931   synth_mult (&alg2, val - 1, &limit, mode);
2932   alg2.cost.cost += op_cost;
2933   alg2.cost.latency += op_cost;
2934   if (CHEAPER_MULT_COST (&alg2.cost, &alg->cost))
2935     *alg = alg2, *variant = add_variant;
2936
2937   return MULT_COST_LESS (&alg->cost, mult_cost);
2938 }
2939
2940 /* A subroutine of expand_mult, used for constant multiplications.
2941    Multiply OP0 by VAL in mode MODE, storing the result in TARGET if
2942    convenient.  Use the shift/add sequence described by ALG and apply
2943    the final fixup specified by VARIANT.  */
2944
2945 static rtx
2946 expand_mult_const (enum machine_mode mode, rtx op0, HOST_WIDE_INT val,
2947                    rtx target, const struct algorithm *alg,
2948                    enum mult_variant variant)
2949 {
2950   HOST_WIDE_INT val_so_far;
2951   rtx insn, accum, tem;
2952   int opno;
2953   enum machine_mode nmode;
2954
2955   /* Avoid referencing memory over and over.
2956      For speed, but also for correctness when mem is volatile.  */
2957   if (MEM_P (op0))
2958     op0 = force_reg (mode, op0);
2959
2960   /* ACCUM starts out either as OP0 or as a zero, depending on
2961      the first operation.  */
2962
2963   if (alg->op[0] == alg_zero)
2964     {
2965       accum = copy_to_mode_reg (mode, const0_rtx);
2966       val_so_far = 0;
2967     }
2968   else if (alg->op[0] == alg_m)
2969     {
2970       accum = copy_to_mode_reg (mode, op0);
2971       val_so_far = 1;
2972     }
2973   else
2974     gcc_unreachable ();
2975
2976   for (opno = 1; opno < alg->ops; opno++)
2977     {
2978       int log = alg->log[opno];
2979       rtx shift_subtarget = optimize ? 0 : accum;
2980       rtx add_target
2981         = (opno == alg->ops - 1 && target != 0 && variant != add_variant
2982            && !optimize)
2983           ? target : 0;
2984       rtx accum_target = optimize ? 0 : accum;
2985
2986       switch (alg->op[opno])
2987         {
2988         case alg_shift:
2989           accum = expand_shift (LSHIFT_EXPR, mode, accum,
2990                                 build_int_cst (NULL_TREE, log),
2991                                 NULL_RTX, 0);
2992           val_so_far <<= log;
2993           break;
2994
2995         case alg_add_t_m2:
2996           tem = expand_shift (LSHIFT_EXPR, mode, op0,
2997                               build_int_cst (NULL_TREE, log),
2998                               NULL_RTX, 0);
2999           accum = force_operand (gen_rtx_PLUS (mode, accum, tem),
3000                                  add_target ? add_target : accum_target);
3001           val_so_far += (HOST_WIDE_INT) 1 << log;
3002           break;
3003
3004         case alg_sub_t_m2:
3005           tem = expand_shift (LSHIFT_EXPR, mode, op0,
3006                               build_int_cst (NULL_TREE, log),
3007                               NULL_RTX, 0);
3008           accum = force_operand (gen_rtx_MINUS (mode, accum, tem),
3009                                  add_target ? add_target : accum_target);
3010           val_so_far -= (HOST_WIDE_INT) 1 << log;
3011           break;
3012
3013         case alg_add_t2_m:
3014           accum = expand_shift (LSHIFT_EXPR, mode, accum,
3015                                 build_int_cst (NULL_TREE, log),
3016                                 shift_subtarget,
3017                                 0);
3018           accum = force_operand (gen_rtx_PLUS (mode, accum, op0),
3019                                  add_target ? add_target : accum_target);
3020           val_so_far = (val_so_far << log) + 1;
3021           break;
3022
3023         case alg_sub_t2_m:
3024           accum = expand_shift (LSHIFT_EXPR, mode, accum,
3025                                 build_int_cst (NULL_TREE, log),
3026                                 shift_subtarget, 0);
3027           accum = force_operand (gen_rtx_MINUS (mode, accum, op0),
3028                                  add_target ? add_target : accum_target);
3029           val_so_far = (val_so_far << log) - 1;
3030           break;
3031
3032         case alg_add_factor:
3033           tem = expand_shift (LSHIFT_EXPR, mode, accum,
3034                               build_int_cst (NULL_TREE, log),
3035                               NULL_RTX, 0);
3036           accum = force_operand (gen_rtx_PLUS (mode, accum, tem),
3037                                  add_target ? add_target : accum_target);
3038           val_so_far += val_so_far << log;
3039           break;
3040
3041         case alg_sub_factor:
3042           tem = expand_shift (LSHIFT_EXPR, mode, accum,
3043                               build_int_cst (NULL_TREE, log),
3044                               NULL_RTX, 0);
3045           accum = force_operand (gen_rtx_MINUS (mode, tem, accum),
3046                                  (add_target
3047                                   ? add_target : (optimize ? 0 : tem)));
3048           val_so_far = (val_so_far << log) - val_so_far;
3049           break;
3050
3051         default:
3052           gcc_unreachable ();
3053         }
3054
3055       /* Write a REG_EQUAL note on the last insn so that we can cse
3056          multiplication sequences.  Note that if ACCUM is a SUBREG,
3057          we've set the inner register and must properly indicate
3058          that.  */
3059
3060       tem = op0, nmode = mode;
3061       if (GET_CODE (accum) == SUBREG)
3062         {
3063           nmode = GET_MODE (SUBREG_REG (accum));
3064           tem = gen_lowpart (nmode, op0);
3065         }
3066
3067       insn = get_last_insn ();
3068       set_unique_reg_note (insn, REG_EQUAL,
3069                            gen_rtx_MULT (nmode, tem, GEN_INT (val_so_far)));
3070     }
3071
3072   if (variant == negate_variant)
3073     {
3074       val_so_far = -val_so_far;
3075       accum = expand_unop (mode, neg_optab, accum, target, 0);
3076     }
3077   else if (variant == add_variant)
3078     {
3079       val_so_far = val_so_far + 1;
3080       accum = force_operand (gen_rtx_PLUS (mode, accum, op0), target);
3081     }
3082
3083   /* Compare only the bits of val and val_so_far that are significant
3084      in the result mode, to avoid sign-/zero-extension confusion.  */
3085   val &= GET_MODE_MASK (mode);
3086   val_so_far &= GET_MODE_MASK (mode);
3087   gcc_assert (val == val_so_far);
3088
3089   return accum;
3090 }
3091
3092 /* Perform a multiplication and return an rtx for the result.
3093    MODE is mode of value; OP0 and OP1 are what to multiply (rtx's);
3094    TARGET is a suggestion for where to store the result (an rtx).
3095
3096    We check specially for a constant integer as OP1.
3097    If you want this check for OP0 as well, then before calling
3098    you should swap the two operands if OP0 would be constant.  */
3099
3100 rtx
3101 expand_mult (enum machine_mode mode, rtx op0, rtx op1, rtx target,
3102              int unsignedp)
3103 {
3104   enum mult_variant variant;
3105   struct algorithm algorithm;
3106   int max_cost;
3107
3108   /* Handling const0_rtx here allows us to use zero as a rogue value for
3109      coeff below.  */
3110   if (op1 == const0_rtx)
3111     return const0_rtx;
3112   if (op1 == const1_rtx)
3113     return op0;
3114   if (op1 == constm1_rtx)
3115     return expand_unop (mode,
3116                         GET_MODE_CLASS (mode) == MODE_INT
3117                         && !unsignedp && flag_trapv
3118                         ? negv_optab : neg_optab,
3119                         op0, target, 0);
3120
3121   /* These are the operations that are potentially turned into a sequence
3122      of shifts and additions.  */
3123   if (SCALAR_INT_MODE_P (mode)
3124       && (unsignedp || !flag_trapv))
3125     {
3126       HOST_WIDE_INT coeff = 0;
3127       rtx fake_reg = gen_raw_REG (mode, LAST_VIRTUAL_REGISTER + 1);
3128
3129       /* synth_mult does an `unsigned int' multiply.  As long as the mode is
3130          less than or equal in size to `unsigned int' this doesn't matter.
3131          If the mode is larger than `unsigned int', then synth_mult works
3132          only if the constant value exactly fits in an `unsigned int' without
3133          any truncation.  This means that multiplying by negative values does
3134          not work; results are off by 2^32 on a 32 bit machine.  */
3135
3136       if (GET_CODE (op1) == CONST_INT)
3137         {
3138           /* Attempt to handle multiplication of DImode values by negative
3139              coefficients, by performing the multiplication by a positive
3140              multiplier and then inverting the result.  */
3141           if (INTVAL (op1) < 0
3142               && GET_MODE_BITSIZE (mode) > HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
3143             {
3144               /* Its safe to use -INTVAL (op1) even for INT_MIN, as the
3145                  result is interpreted as an unsigned coefficient.
3146                  Exclude cost of op0 from max_cost to match the cost
3147                  calculation of the synth_mult.  */
3148               max_cost = rtx_cost (gen_rtx_MULT (mode, fake_reg, op1), SET)
3149                          - neg_cost[mode];
3150               if (max_cost > 0
3151                   && choose_mult_variant (mode, -INTVAL (op1), &algorithm,
3152                                           &variant, max_cost))
3153                 {
3154                   rtx temp = expand_mult_const (mode, op0, -INTVAL (op1),
3155                                                 NULL_RTX, &algorithm,
3156                                                 variant);
3157                   return expand_unop (mode, neg_optab, temp, target, 0);
3158                 }
3159             }
3160           else coeff = INTVAL (op1);
3161         }
3162       else if (GET_CODE (op1) == CONST_DOUBLE)
3163         {
3164           /* If we are multiplying in DImode, it may still be a win
3165              to try to work with shifts and adds.  */
3166           if (CONST_DOUBLE_HIGH (op1) == 0)
3167             coeff = CONST_DOUBLE_LOW (op1);
3168           else if (CONST_DOUBLE_LOW (op1) == 0
3169                    && EXACT_POWER_OF_2_OR_ZERO_P (CONST_DOUBLE_HIGH (op1)))
3170             {
3171               int shift = floor_log2 (CONST_DOUBLE_HIGH (op1))
3172                           + HOST_BITS_PER_WIDE_INT;
3173               return expand_shift (LSHIFT_EXPR, mode, op0,
3174                                    build_int_cst (NULL_TREE, shift),
3175                                    target, unsignedp);
3176             }
3177         }
3178         
3179       /* We used to test optimize here, on the grounds that it's better to
3180          produce a smaller program when -O is not used.  But this causes
3181          such a terrible slowdown sometimes that it seems better to always
3182          use synth_mult.  */
3183       if (coeff != 0)
3184         {
3185           /* Special case powers of two.  */
3186           if (EXACT_POWER_OF_2_OR_ZERO_P (coeff))
3187             return expand_shift (LSHIFT_EXPR, mode, op0,
3188                                  build_int_cst (NULL_TREE, floor_log2 (coeff)),
3189                                  target, unsignedp);
3190
3191           /* Exclude cost of op0 from max_cost to match the cost
3192              calculation of the synth_mult.  */
3193           max_cost = rtx_cost (gen_rtx_MULT (mode, fake_reg, op1), SET);
3194           if (choose_mult_variant (mode, coeff, &algorithm, &variant,
3195                                    max_cost))
3196             return expand_mult_const (mode, op0, coeff, target,
3197                                       &algorithm, variant);
3198         }
3199     }
3200
3201   if (GET_CODE (op0) == CONST_DOUBLE)
3202     {
3203       rtx temp = op0;
3204       op0 = op1;
3205       op1 = temp;
3206     }
3207
3208   /* Expand x*2.0 as x+x.  */
3209   if (GET_CODE (op1) == CONST_DOUBLE
3210       && SCALAR_FLOAT_MODE_P (mode))
3211     {
3212       REAL_VALUE_TYPE d;
3213       REAL_VALUE_FROM_CONST_DOUBLE (d, op1);
3214
3215       if (REAL_VALUES_EQUAL (d, dconst2))
3216         {
3217           op0 = force_reg (GET_MODE (op0), op0);
3218           return expand_binop (mode, add_optab, op0, op0,
3219                                target, unsignedp, OPTAB_LIB_WIDEN);
3220         }
3221     }
3222
3223   /* This used to use umul_optab if unsigned, but for non-widening multiply
3224      there is no difference between signed and unsigned.  */
3225   op0 = expand_binop (mode,
3226                       ! unsignedp
3227                       && flag_trapv && (GET_MODE_CLASS(mode) == MODE_INT)
3228                       ? smulv_optab : smul_optab,
3229                       op0, op1, target, unsignedp, OPTAB_LIB_WIDEN);
3230   gcc_assert (op0);
3231   return op0;
3232 }
3233 \f
3234 /* Return the smallest n such that 2**n >= X.  */
3235
3236 int
3237 ceil_log2 (unsigned HOST_WIDE_INT x)
3238 {
3239   return floor_log2 (x - 1) + 1;
3240 }
3241
3242 /* Choose a minimal N + 1 bit approximation to 1/D that can be used to
3243    replace division by D, and put the least significant N bits of the result
3244    in *MULTIPLIER_PTR and return the most significant bit.
3245
3246    The width of operations is N (should be <= HOST_BITS_PER_WIDE_INT), the
3247    needed precision is in PRECISION (should be <= N).
3248
3249    PRECISION should be as small as possible so this function can choose
3250    multiplier more freely.
3251
3252    The rounded-up logarithm of D is placed in *lgup_ptr.  A shift count that
3253    is to be used for a final right shift is placed in *POST_SHIFT_PTR.
3254
3255    Using this function, x/D will be equal to (x * m) >> (*POST_SHIFT_PTR),
3256    where m is the full HOST_BITS_PER_WIDE_INT + 1 bit multiplier.  */
3257
3258 static
3259 unsigned HOST_WIDE_INT
3260 choose_multiplier (unsigned HOST_WIDE_INT d, int n, int precision,
3261                    rtx *multiplier_ptr, int *post_shift_ptr, int *lgup_ptr)
3262 {
3263   HOST_WIDE_INT mhigh_hi, mlow_hi;
3264   unsigned HOST_WIDE_INT mhigh_lo, mlow_lo;
3265   int lgup, post_shift;
3266   int pow, pow2;
3267   unsigned HOST_WIDE_INT nl, dummy1;
3268   HOST_WIDE_INT nh, dummy2;
3269
3270   /* lgup = ceil(log2(divisor)); */
3271   lgup = ceil_log2 (d);
3272
3273   gcc_assert (lgup <= n);
3274
3275   pow = n + lgup;
3276   pow2 = n + lgup - precision;
3277
3278   /* We could handle this with some effort, but this case is much
3279      better handled directly with a scc insn, so rely on caller using
3280      that.  */
3281   gcc_assert (pow != 2 * HOST_BITS_PER_WIDE_INT);
3282
3283   /* mlow = 2^(N + lgup)/d */
3284  if (pow >= HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
3285     {
3286       nh = (HOST_WIDE_INT) 1 << (pow - HOST_BITS_PER_WIDE_INT);
3287       nl = 0;
3288     }
3289   else
3290     {
3291       nh = 0;
3292       nl = (unsigned HOST_WIDE_INT) 1 << pow;
3293     }
3294   div_and_round_double (TRUNC_DIV_EXPR, 1, nl, nh, d, (HOST_WIDE_INT) 0,
3295                         &mlow_lo, &mlow_hi, &dummy1, &dummy2);
3296
3297   /* mhigh = (2^(N + lgup) + 2^N + lgup - precision)/d */
3298   if (pow2 >= HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
3299     nh |= (HOST_WIDE_INT) 1 << (pow2 - HOST_BITS_PER_WIDE_INT);
3300   else
3301     nl |= (unsigned HOST_WIDE_INT) 1 << pow2;
3302   div_and_round_double (TRUNC_DIV_EXPR, 1, nl, nh, d, (HOST_WIDE_INT) 0,
3303                         &mhigh_lo, &mhigh_hi, &dummy1, &dummy2);
3304
3305   gcc_assert (!mhigh_hi || nh - d < d);
3306   gcc_assert (mhigh_hi <= 1 && mlow_hi <= 1);
3307   /* Assert that mlow < mhigh.  */
3308   gcc_assert (mlow_hi < mhigh_hi
3309               || (mlow_hi == mhigh_hi && mlow_lo < mhigh_lo));
3310
3311   /* If precision == N, then mlow, mhigh exceed 2^N
3312      (but they do not exceed 2^(N+1)).  */
3313
3314   /* Reduce to lowest terms.  */
3315   for (post_shift = lgup; post_shift > 0; post_shift--)
3316     {
3317       unsigned HOST_WIDE_INT ml_lo = (mlow_hi << (HOST_BITS_PER_WIDE_INT - 1)) | (mlow_lo >> 1);
3318       unsigned HOST_WIDE_INT mh_lo = (mhigh_hi << (HOST_BITS_PER_WIDE_INT - 1)) | (mhigh_lo >> 1);
3319       if (ml_lo >= mh_lo)
3320         break;
3321
3322       mlow_hi = 0;
3323       mlow_lo = ml_lo;
3324       mhigh_hi = 0;
3325       mhigh_lo = mh_lo;
3326     }
3327
3328   *post_shift_ptr = post_shift;
3329   *lgup_ptr = lgup;
3330   if (n < HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
3331     {
3332       unsigned HOST_WIDE_INT mask = ((unsigned HOST_WIDE_INT) 1 << n) - 1;
3333       *multiplier_ptr = GEN_INT (mhigh_lo & mask);
3334       return mhigh_lo >= mask;
3335     }
3336   else
3337     {
3338       *multiplier_ptr = GEN_INT (mhigh_lo);
3339       return mhigh_hi;
3340     }
3341 }
3342
3343 /* Compute the inverse of X mod 2**n, i.e., find Y such that X * Y is
3344    congruent to 1 (mod 2**N).  */
3345
3346 static unsigned HOST_WIDE_INT
3347 invert_mod2n (unsigned HOST_WIDE_INT x, int n)
3348 {
3349   /* Solve x*y == 1 (mod 2^n), where x is odd.  Return y.  */
3350
3351   /* The algorithm notes that the choice y = x satisfies
3352      x*y == 1 mod 2^3, since x is assumed odd.
3353      Each iteration doubles the number of bits of significance in y.  */
3354
3355   unsigned HOST_WIDE_INT mask;
3356   unsigned HOST_WIDE_INT y = x;
3357   int nbit = 3;
3358
3359   mask = (n == HOST_BITS_PER_WIDE_INT
3360           ? ~(unsigned HOST_WIDE_INT) 0
3361           : ((unsigned HOST_WIDE_INT) 1 << n) - 1);
3362
3363   while (nbit < n)
3364     {
3365       y = y * (2 - x*y) & mask;         /* Modulo 2^N */
3366       nbit *= 2;
3367     }
3368   return y;
3369 }
3370
3371 /* Emit code to adjust ADJ_OPERAND after multiplication of wrong signedness
3372    flavor of OP0 and OP1.  ADJ_OPERAND is already the high half of the
3373    product OP0 x OP1.  If UNSIGNEDP is nonzero, adjust the signed product
3374    to become unsigned, if UNSIGNEDP is zero, adjust the unsigned product to
3375    become signed.
3376
3377    The result is put in TARGET if that is convenient.
3378
3379    MODE is the mode of operation.  */
3380
3381 rtx
3382 expand_mult_highpart_adjust (enum machine_mode mode, rtx adj_operand, rtx op0,
3383                              rtx op1, rtx target, int unsignedp)
3384 {
3385   rtx tem;
3386   enum rtx_code adj_code = unsignedp ? PLUS : MINUS;
3387
3388   tem = expand_shift (RSHIFT_EXPR, mode, op0,
3389                       build_int_cst (NULL_TREE, GET_MODE_BITSIZE (mode) - 1),
3390                       NULL_RTX, 0);
3391   tem = expand_and (mode, tem, op1, NULL_RTX);
3392   adj_operand
3393     = force_operand (gen_rtx_fmt_ee (adj_code, mode, adj_operand, tem),
3394                      adj_operand);
3395
3396   tem = expand_shift (RSHIFT_EXPR, mode, op1,
3397                       build_int_cst (NULL_TREE, GET_MODE_BITSIZE (mode) - 1),
3398                       NULL_RTX, 0);
3399   tem = expand_and (mode, tem, op0, NULL_RTX);
3400   target = force_operand (gen_rtx_fmt_ee (adj_code, mode, adj_operand, tem),
3401                           target);
3402
3403   return target;
3404 }
3405
3406 /* Subroutine of expand_mult_highpart.  Return the MODE high part of OP.  */
3407
3408 static rtx
3409 extract_high_half (enum machine_mode mode, rtx op)
3410 {
3411   enum machine_mode wider_mode;
3412
3413   if (mode == word_mode)
3414     return gen_highpart (mode, op);
3415
3416   gcc_assert (!SCALAR_FLOAT_MODE_P (mode));
3417
3418   wider_mode = GET_MODE_WIDER_MODE (mode);
3419   op = expand_shift (RSHIFT_EXPR, wider_mode, op,
3420                      build_int_cst (NULL_TREE, GET_MODE_BITSIZE (mode)), 0, 1);
3421   return convert_modes (mode, wider_mode, op, 0);
3422 }
3423
3424 /* Like expand_mult_highpart, but only consider using a multiplication
3425    optab.  OP1 is an rtx for the constant operand.  */
3426
3427 static rtx
3428 expand_mult_highpart_optab (enum machine_mode mode, rtx op0, rtx op1,
3429                             rtx target, int unsignedp, int max_cost)
3430 {
3431   rtx narrow_op1 = gen_int_mode (INTVAL (op1), mode);
3432   enum machine_mode wider_mode;
3433   optab moptab;
3434   rtx tem;
3435   int size;
3436
3437   gcc_assert (!SCALAR_FLOAT_MODE_P (mode));
3438
3439   wider_mode = GET_MODE_WIDER_MODE (mode);
3440   size = GET_MODE_BITSIZE (mode);
3441
3442   /* Firstly, try using a multiplication insn that only generates the needed
3443      high part of the product, and in the sign flavor of unsignedp.  */
3444   if (mul_highpart_cost[mode] < max_cost)
3445     {
3446       moptab = unsignedp ? umul_highpart_optab : smul_highpart_optab;
3447       tem = expand_binop (mode, moptab, op0, narrow_op1, target,
3448                           unsignedp, OPTAB_DIRECT);
3449       if (tem)
3450         return tem;
3451     }
3452
3453   /* Secondly, same as above, but use sign flavor opposite of unsignedp.
3454      Need to adjust the result after the multiplication.  */
3455   if (size - 1 < BITS_PER_WORD
3456       && (mul_highpart_cost[mode] + 2 * shift_cost[mode][size-1]
3457           + 4 * add_cost[mode] < max_cost))
3458     {
3459       moptab = unsignedp ? smul_highpart_optab : umul_highpart_optab;
3460       tem = expand_binop (mode, moptab, op0, narrow_op1, target,
3461                           unsignedp, OPTAB_DIRECT);
3462       if (tem)
3463         /* We used the wrong signedness.  Adjust the result.  */
3464         return expand_mult_highpart_adjust (mode, tem, op0, narrow_op1,
3465                                             tem, unsignedp);
3466     }
3467
3468   /* Try widening multiplication.  */
3469   moptab = unsignedp ? umul_widen_optab : smul_widen_optab;
3470   if (moptab->handlers[wider_mode].insn_code != CODE_FOR_nothing
3471       && mul_widen_cost[wider_mode] < max_cost)
3472     {
3473       tem = expand_binop (wider_mode, moptab, op0, narrow_op1, 0,
3474                           unsignedp, OPTAB_WIDEN);
3475       if (tem)
3476         return extract_high_half (mode, tem);
3477     }
3478
3479   /* Try widening the mode and perform a non-widening multiplication.  */
3480   if (smul_optab->handlers[wider_mode].insn_code != CODE_FOR_nothing
3481       && size - 1 < BITS_PER_WORD
3482       && mul_cost[wider_mode] + shift_cost[mode][size-1] < max_cost)
3483     {
3484       rtx insns, wop0, wop1;
3485
3486       /* We need to widen the operands, for example to ensure the
3487          constant multiplier is correctly sign or zero extended.
3488          Use a sequence to clean-up any instructions emitted by
3489          the conversions if things don't work out.  */
3490       start_sequence ();
3491       wop0 = convert_modes (wider_mode, mode, op0, unsignedp);
3492       wop1 = convert_modes (wider_mode, mode, op1, unsignedp);
3493       tem = expand_binop (wider_mode, smul_optab, wop0, wop1, 0,
3494                           unsignedp, OPTAB_WIDEN);
3495       insns = get_insns ();
3496       end_sequence ();
3497
3498       if (tem)
3499         {
3500           emit_insn (insns);
3501           return extract_high_half (mode, tem);
3502         }
3503     }
3504
3505   /* Try widening multiplication of opposite signedness, and adjust.  */
3506   moptab = unsignedp ? smul_widen_optab : umul_widen_optab;
3507   if (moptab->handlers[wider_mode].insn_code != CODE_FOR_nothing
3508       && size - 1 < BITS_PER_WORD
3509       && (mul_widen_cost[wider_mode] + 2 * shift_cost[mode][size-1]
3510           + 4 * add_cost[mode] < max_cost))
3511     {
3512       tem = expand_binop (wider_mode, moptab, op0, narrow_op1,
3513                           NULL_RTX, ! unsignedp, OPTAB_WIDEN);
3514       if (tem != 0)
3515         {
3516           tem = extract_high_half (mode, tem);
3517           /* We used the wrong signedness.  Adjust the result.  */
3518           return expand_mult_highpart_adjust (mode, tem, op0, narrow_op1,
3519                                               target, unsignedp);
3520         }
3521     }
3522
3523   return 0;
3524 }
3525
3526 /* Emit code to multiply OP0 and OP1 (where OP1 is an integer constant),
3527    putting the high half of the result in TARGET if that is convenient,
3528    and return where the result is.  If the operation can not be performed,
3529    0 is returned.
3530
3531    MODE is the mode of operation and result.
3532
3533    UNSIGNEDP nonzero means unsigned multiply.
3534
3535    MAX_COST is the total allowed cost for the expanded RTL.  */
3536
3537 static rtx
3538 expand_mult_highpart (enum machine_mode mode, rtx op0, rtx op1,
3539                       rtx target, int unsignedp, int max_cost)
3540 {
3541   enum machine_mode wider_mode = GET_MODE_WIDER_MODE (mode);
3542   unsigned HOST_WIDE_INT cnst1;
3543   int extra_cost;
3544   bool sign_adjust = false;
3545   enum mult_variant variant;
3546   struct algorithm alg;
3547   rtx tem;
3548
3549   gcc_assert (!SCALAR_FLOAT_MODE_P (mode));
3550   /* We can't support modes wider than HOST_BITS_PER_INT.  */
3551   gcc_assert (GET_MODE_BITSIZE (mode) <= HOST_BITS_PER_WIDE_INT);
3552
3553   cnst1 = INTVAL (op1) & GET_MODE_MASK (mode);
3554
3555   /* We can't optimize modes wider than BITS_PER_WORD. 
3556      ??? We might be able to perform double-word arithmetic if 
3557      mode == word_mode, however all the cost calculations in
3558      synth_mult etc. assume single-word operations.  */
3559   if (GET_MODE_BITSIZE (wider_mode) > BITS_PER_WORD)
3560     return expand_mult_highpart_optab (mode, op0, op1, target,
3561                                        unsignedp, max_cost);
3562
3563   extra_cost = shift_cost[mode][GET_MODE_BITSIZE (mode) - 1];
3564
3565   /* Check whether we try to multiply by a negative constant.  */
3566   if (!unsignedp && ((cnst1 >> (GET_MODE_BITSIZE (mode) - 1)) & 1))
3567     {
3568       sign_adjust = true;
3569       extra_cost += add_cost[mode];
3570     }
3571
3572   /* See whether shift/add multiplication is cheap enough.  */
3573   if (choose_mult_variant (wider_mode, cnst1, &alg, &variant,
3574                            max_cost - extra_cost))
3575     {
3576       /* See whether the specialized multiplication optabs are
3577          cheaper than the shift/add version.  */
3578       tem = expand_mult_highpart_optab (mode, op0, op1, target, unsignedp,
3579                                         alg.cost.cost + extra_cost);
3580       if (tem)
3581         return tem;
3582
3583       tem = convert_to_mode (wider_mode, op0, unsignedp);
3584       tem = expand_mult_const (wider_mode, tem, cnst1, 0, &alg, variant);
3585       tem = extract_high_half (mode, tem);
3586
3587       /* Adjust result for signedness.  */
3588       if (sign_adjust)
3589         tem = force_operand (gen_rtx_MINUS (mode, tem, op0), tem);
3590
3591       return tem;
3592     }
3593   return expand_mult_highpart_optab (mode, op0, op1, target,
3594                                      unsignedp, max_cost);
3595 }
3596
3597
3598 /* Expand signed modulus of OP0 by a power of two D in mode MODE.  */
3599
3600 static rtx
3601 expand_smod_pow2 (enum machine_mode mode, rtx op0, HOST_WIDE_INT d)
3602 {
3603   unsigned HOST_WIDE_INT masklow, maskhigh;
3604   rtx result, temp, shift, label;
3605   int logd;
3606
3607   logd = floor_log2 (d);
3608   result = gen_reg_rtx (mode);
3609
3610   /* Avoid conditional branches when they're expensive.  */
3611   if (BRANCH_COST >= 2
3612       && !optimize_size)
3613     {
3614       rtx signmask = emit_store_flag (result, LT, op0, const0_rtx,
3615                                       mode, 0, -1);
3616       if (signmask)
3617         {
3618           signmask = force_reg (mode, signmask);
3619           masklow = ((HOST_WIDE_INT) 1 << logd) - 1;
3620           shift = GEN_INT (GET_MODE_BITSIZE (mode) - logd);
3621
3622           /* Use the rtx_cost of a LSHIFTRT instruction to determine
3623              which instruction sequence to use.  If logical right shifts
3624              are expensive the use 2 XORs, 2 SUBs and an AND, otherwise
3625              use a LSHIFTRT, 1 ADD, 1 SUB and an AND.  */
3626
3627           temp = gen_rtx_LSHIFTRT (mode, result, shift);
3628           if (lshr_optab->handlers[mode].insn_code == CODE_FOR_nothing
3629               || rtx_cost (temp, SET) > COSTS_N_INSNS (2))
3630             {
3631               temp = expand_binop (mode, xor_optab, op0, signmask,
3632                                    NULL_RTX, 1, OPTAB_LIB_WIDEN);
3633               temp = expand_binop (mode, sub_optab, temp, signmask,
3634                                    NULL_RTX, 1, OPTAB_LIB_WIDEN);
3635               temp = expand_binop (mode, and_optab, temp, GEN_INT (masklow),
3636                                    NULL_RTX, 1, OPTAB_LIB_WIDEN);
3637               temp = expand_binop (mode, xor_optab, temp, signmask,
3638                                    NULL_RTX, 1, OPTAB_LIB_WIDEN);
3639               temp = expand_binop (mode, sub_optab, temp, signmask,
3640                                    NULL_RTX, 1, OPTAB_LIB_WIDEN);
3641             }
3642           else
3643             {
3644               signmask = expand_binop (mode, lshr_optab, signmask, shift,
3645                                        NULL_RTX, 1, OPTAB_LIB_WIDEN);
3646               signmask = force_reg (mode, signmask);
3647
3648               temp = expand_binop (mode, add_optab, op0, signmask,
3649                                    NULL_RTX, 1, OPTAB_LIB_WIDEN);
3650               temp = expand_binop (mode, and_optab, temp, GEN_INT (masklow),
3651                                    NULL_RTX, 1, OPTAB_LIB_WIDEN);
3652               temp = expand_binop (mode, sub_optab, temp, signmask,
3653                                    NULL_RTX, 1, OPTAB_LIB_WIDEN);
3654             }
3655           return temp;
3656         }
3657     }
3658
3659   /* Mask contains the mode's signbit and the significant bits of the
3660      modulus.  By including the signbit in the operation, many targets
3661      can avoid an explicit compare operation in the following comparison
3662      against zero.  */
3663
3664   masklow = ((HOST_WIDE_INT) 1 << logd) - 1;
3665   if (GET_MODE_BITSIZE (mode) <= HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
3666     {
3667       masklow |= (HOST_WIDE_INT) -1 << (GET_MODE_BITSIZE (mode) - 1);
3668       maskhigh = -1;
3669     }
3670   else
3671     maskhigh = (HOST_WIDE_INT) -1
3672                  << (GET_MODE_BITSIZE (mode) - HOST_BITS_PER_WIDE_INT - 1);
3673
3674   temp = expand_binop (mode, and_optab, op0,
3675                        immed_double_const (masklow, maskhigh, mode),
3676                        result, 1, OPTAB_LIB_WIDEN);
3677   if (temp != result)
3678     emit_move_insn (result, temp);
3679
3680   label = gen_label_rtx ();
3681   do_cmp_and_jump (result, const0_rtx, GE, mode, label);
3682
3683   temp = expand_binop (mode, sub_optab, result, const1_rtx, result,
3684                        0, OPTAB_LIB_WIDEN);
3685   masklow = (HOST_WIDE_INT) -1 << logd;
3686   maskhigh = -1;
3687   temp = expand_binop (mode, ior_optab, temp,
3688                        immed_double_const (masklow, maskhigh, mode),
3689                        result, 1, OPTAB_LIB_WIDEN);
3690   temp = expand_binop (mode, add_optab, temp, const1_rtx, result,
3691                        0, OPTAB_LIB_WIDEN);
3692   if (temp != result)
3693     emit_move_insn (result, temp);
3694   emit_label (label);
3695   return result;
3696 }
3697
3698 /* Expand signed division of OP0 by a power of two D in mode MODE.
3699    This routine is only called for positive values of D.  */
3700
3701 static rtx
3702 expand_sdiv_pow2 (enum machine_mode mode, rtx op0, HOST_WIDE_INT d)
3703 {
3704   rtx temp, label;
3705   tree shift;
3706   int logd;
3707
3708   logd = floor_log2 (d);
3709   shift = build_int_cst (NULL_TREE, logd);
3710
3711   if (d == 2 && BRANCH_COST >= 1)
3712     {
3713       temp = gen_reg_rtx (mode);
3714       temp = emit_store_flag (temp, LT, op0, const0_rtx, mode, 0, 1);
3715       temp = expand_binop (mode, add_optab, temp, op0, NULL_RTX,
3716                            0, OPTAB_LIB_WIDEN);
3717       return expand_shift (RSHIFT_EXPR, mode, temp, shift, NULL_RTX, 0);
3718     }
3719
3720 #ifdef HAVE_conditional_move
3721   if (BRANCH_COST >= 2)
3722     {
3723       rtx temp2;
3724
3725       /* ??? emit_conditional_move forces a stack adjustment via
3726          compare_from_rtx so, if the sequence is discarded, it will
3727          be lost.  Do it now instead.  */
3728       do_pending_stack_adjust ();
3729
3730       start_sequence ();
3731       temp2 = copy_to_mode_reg (mode, op0);
3732       temp = expand_binop (mode, add_optab, temp2, GEN_INT (d-1),
3733                            NULL_RTX, 0, OPTAB_LIB_WIDEN);
3734       temp = force_reg (mode, temp);
3735
3736       /* Construct "temp2 = (temp2 < 0) ? temp : temp2".  */
3737       temp2 = emit_conditional_move (temp2, LT, temp2, const0_rtx,
3738                                      mode, temp, temp2, mode, 0);
3739       if (temp2)
3740         {
3741           rtx seq = get_insns ();
3742           end_sequence ();
3743           emit_insn (seq);
3744           return expand_shift (RSHIFT_EXPR, mode, temp2, shift, NULL_RTX, 0);
3745         }
3746       end_sequence ();
3747     }
3748 #endif
3749
3750   if (BRANCH_COST >= 2)
3751     {
3752       int ushift = GET_MODE_BITSIZE (mode) - logd;
3753
3754       temp = gen_reg_rtx (mode);
3755       temp = emit_store_flag (temp, LT, op0, const0_rtx, mode, 0, -1);
3756       if (shift_cost[mode][ushift] > COSTS_N_INSNS (1))
3757         temp = expand_binop (mode, and_optab, temp, GEN_INT (d - 1),
3758                              NULL_RTX, 0, OPTAB_LIB_WIDEN);
3759       else
3760         temp = expand_shift (RSHIFT_EXPR, mode, temp,
3761                              build_int_cst (NULL_TREE, ushift),
3762                              NULL_RTX, 1);
3763       temp = expand_binop (mode, add_optab, temp, op0, NULL_RTX,
3764                            0, OPTAB_LIB_WIDEN);
3765       return expand_shift (RSHIFT_EXPR, mode, temp, shift, NULL_RTX, 0);
3766     }
3767
3768   label = gen_label_rtx ();
3769   temp = copy_to_mode_reg (mode, op0);
3770   do_cmp_and_jump (temp, const0_rtx, GE, mode, label);
3771   expand_inc (temp, GEN_INT (d - 1));
3772   emit_label (label);
3773   return expand_shift (RSHIFT_EXPR, mode, temp, shift, NULL_RTX, 0);
3774 }
3775 \f
3776 /* Emit the code to divide OP0 by OP1, putting the result in TARGET
3777    if that is convenient, and returning where the result is.
3778    You may request either the quotient or the remainder as the result;
3779    specify REM_FLAG nonzero to get the remainder.
3780
3781    CODE is the expression code for which kind of division this is;
3782    it controls how rounding is done.  MODE is the machine mode to use.
3783    UNSIGNEDP nonzero means do unsigned division.  */
3784
3785 /* ??? For CEIL_MOD_EXPR, can compute incorrect remainder with ANDI
3786    and then correct it by or'ing in missing high bits
3787    if result of ANDI is nonzero.
3788    For ROUND_MOD_EXPR, can use ANDI and then sign-extend the result.
3789    This could optimize to a bfexts instruction.
3790    But C doesn't use these operations, so their optimizations are
3791    left for later.  */
3792 /* ??? For modulo, we don't actually need the highpart of the first product,
3793    the low part will do nicely.  And for small divisors, the second multiply
3794    can also be a low-part only multiply or even be completely left out.
3795    E.g. to calculate the remainder of a division by 3 with a 32 bit
3796    multiply, multiply with 0x55555556 and extract the upper two bits;
3797    the result is exact for inputs up to 0x1fffffff.
3798    The input range can be reduced by using cross-sum rules.
3799    For odd divisors >= 3, the following table gives right shift counts
3800    so that if a number is shifted by an integer multiple of the given
3801    amount, the remainder stays the same:
3802    2, 4, 3, 6, 10, 12, 4, 8, 18, 6, 11, 20, 18, 0, 5, 10, 12, 0, 12, 20,
3803    14, 12, 23, 21, 8, 0, 20, 18, 0, 0, 6, 12, 0, 22, 0, 18, 20, 30, 0, 0,
3804    0, 8, 0, 11, 12, 10, 36, 0, 30, 0, 0, 12, 0, 0, 0, 0, 44, 12, 24, 0,
3805    20, 0, 7, 14, 0, 18, 36, 0, 0, 46, 60, 0, 42, 0, 15, 24, 20, 0, 0, 33,
3806    0, 20, 0, 0, 18, 0, 60, 0, 0, 0, 0, 0, 40, 18, 0, 0, 12
3807
3808    Cross-sum rules for even numbers can be derived by leaving as many bits
3809    to the right alone as the divisor has zeros to the right.
3810    E.g. if x is an unsigned 32 bit number:
3811    (x mod 12) == (((x & 1023) + ((x >> 8) & ~3)) * 0x15555558 >> 2 * 3) >> 28
3812    */
3813
3814 rtx
3815 expand_divmod (int rem_flag, enum tree_code code, enum machine_mode mode,
3816                rtx op0, rtx op1, rtx target, int unsignedp)
3817 {
3818   enum machine_mode compute_mode;
3819   rtx tquotient;
3820   rtx quotient = 0, remainder = 0;
3821   rtx last;
3822   int size;
3823   rtx insn, set;
3824   optab optab1, optab2;
3825   int op1_is_constant, op1_is_pow2 = 0;
3826   int max_cost, extra_cost;
3827   static HOST_WIDE_INT last_div_const = 0;
3828   static HOST_WIDE_INT ext_op1;
3829
3830   op1_is_constant = GET_CODE (op1) == CONST_INT;
3831   if (op1_is_constant)
3832     {
3833       ext_op1 = INTVAL (op1);
3834       if (unsignedp)
3835         ext_op1 &= GET_MODE_MASK (mode);
3836       op1_is_pow2 = ((EXACT_POWER_OF_2_OR_ZERO_P (ext_op1)
3837                      || (! unsignedp && EXACT_POWER_OF_2_OR_ZERO_P (-ext_op1))));
3838     }
3839
3840   /*
3841      This is the structure of expand_divmod:
3842
3843      First comes code to fix up the operands so we can perform the operations
3844      correctly and efficiently.
3845
3846      Second comes a switch statement with code specific for each rounding mode.
3847      For some special operands this code emits all RTL for the desired
3848      operation, for other cases, it generates only a quotient and stores it in
3849      QUOTIENT.  The case for trunc division/remainder might leave quotient = 0,
3850      to indicate that it has not done anything.
3851
3852      Last comes code that finishes the operation.  If QUOTIENT is set and
3853      REM_FLAG is set, the remainder is computed as OP0 - QUOTIENT * OP1.  If
3854      QUOTIENT is not set, it is computed using trunc rounding.
3855
3856      We try to generate special code for division and remainder when OP1 is a
3857      constant.  If |OP1| = 2**n we can use shifts and some other fast
3858      operations.  For other values of OP1, we compute a carefully selected
3859      fixed-point approximation m = 1/OP1, and generate code that multiplies OP0
3860      by m.
3861
3862      In all cases but EXACT_DIV_EXPR, this multiplication requires the upper
3863      half of the product.  Different strategies for generating the product are
3864      implemented in expand_mult_highpart.
3865
3866      If what we actually want is the remainder, we generate that by another
3867      by-constant multiplication and a subtraction.  */
3868
3869   /* We shouldn't be called with OP1 == const1_rtx, but some of the
3870      code below will malfunction if we are, so check here and handle
3871      the special case if so.  */
3872   if (op1 == const1_rtx)
3873     return rem_flag ? const0_rtx : op0;
3874
3875     /* When dividing by -1, we could get an overflow.
3876      negv_optab can handle overflows.  */
3877   if (! unsignedp && op1 == constm1_rtx)
3878     {
3879       if (rem_flag)
3880         return const0_rtx;
3881       return expand_unop (mode, flag_trapv && GET_MODE_CLASS(mode) == MODE_INT
3882                           ? negv_optab : neg_optab, op0, target, 0);
3883     }
3884
3885   if (target
3886       /* Don't use the function value register as a target
3887          since we have to read it as well as write it,
3888          and function-inlining gets confused by this.  */
3889       && ((REG_P (target) && REG_FUNCTION_VALUE_P (target))
3890           /* Don't clobber an operand while doing a multi-step calculation.  */
3891           || ((rem_flag || op1_is_constant)
3892               && (reg_mentioned_p (target, op0)
3893                   || (MEM_P (op0) && MEM_P (target))))
3894           || reg_mentioned_p (target, op1)
3895           || (MEM_P (op1) && MEM_P (target))))
3896     target = 0;
3897
3898   /* Get the mode in which to perform this computation.  Normally it will
3899      be MODE, but sometimes we can't do the desired operation in MODE.
3900      If so, pick a wider mode in which we can do the operation.  Convert
3901      to that mode at the start to avoid repeated conversions.
3902
3903      First see what operations we need.  These depend on the expression
3904      we are evaluating.  (We assume that divxx3 insns exist under the
3905      same conditions that modxx3 insns and that these insns don't normally
3906      fail.  If these assumptions are not correct, we may generate less
3907      efficient code in some cases.)
3908
3909      Then see if we find a mode in which we can open-code that operation
3910      (either a division, modulus, or shift).  Finally, check for the smallest
3911      mode for which we can do the operation with a library call.  */
3912
3913   /* We might want to refine this now that we have division-by-constant
3914      optimization.  Since expand_mult_highpart tries so many variants, it is
3915      not straightforward to generalize this.  Maybe we should make an array
3916      of possible modes in init_expmed?  Save this for GCC 2.7.  */
3917
3918   optab1 = ((op1_is_pow2 && op1 != const0_rtx)
3919             ? (unsignedp ? lshr_optab : ashr_optab)
3920             : (unsignedp ? udiv_optab : sdiv_optab));
3921   optab2 = ((op1_is_pow2 && op1 != const0_rtx)
3922             ? optab1
3923             : (unsignedp ? udivmod_optab : sdivmod_optab));
3924
3925   for (compute_mode = mode; compute_mode != VOIDmode;
3926        compute_mode = GET_MODE_WIDER_MODE (compute_mode))
3927     if (optab1->handlers[compute_mode].insn_code != CODE_FOR_nothing
3928         || optab2->handlers[compute_mode].insn_code != CODE_FOR_nothing)
3929       break;
3930
3931   if (compute_mode == VOIDmode)
3932     for (compute_mode = mode; compute_mode != VOIDmode;
3933          compute_mode = GET_MODE_WIDER_MODE (compute_mode))
3934       if (optab1->handlers[compute_mode].libfunc
3935           || optab2->handlers[compute_mode].libfunc)
3936         break;
3937
3938   /* If we still couldn't find a mode, use MODE, but expand_binop will
3939      probably die.  */
3940   if (compute_mode == VOIDmode)
3941     compute_mode = mode;
3942
3943   if (target && GET_MODE (target) == compute_mode)
3944     tquotient = target;
3945   else
3946     tquotient = gen_reg_rtx (compute_mode);
3947
3948   size = GET_MODE_BITSIZE (compute_mode);
3949 #if 0
3950   /* It should be possible to restrict the precision to GET_MODE_BITSIZE
3951      (mode), and thereby get better code when OP1 is a constant.  Do that
3952      later.  It will require going over all usages of SIZE below.  */
3953   size = GET_MODE_BITSIZE (mode);
3954 #endif
3955
3956   /* Only deduct something for a REM if the last divide done was
3957      for a different constant.   Then set the constant of the last
3958      divide.  */
3959   max_cost = unsignedp ? udiv_cost[compute_mode] : sdiv_cost[compute_mode];
3960   if (rem_flag && ! (last_div_const != 0 && op1_is_constant
3961                      && INTVAL (op1) == last_div_const))
3962     max_cost -= mul_cost[compute_mode] + add_cost[compute_mode];
3963
3964   last_div_const = ! rem_flag && op1_is_constant ? INTVAL (op1) : 0;
3965
3966   /* Now convert to the best mode to use.  */
3967   if (compute_mode != mode)
3968     {
3969       op0 = convert_modes (compute_mode, mode, op0, unsignedp);
3970       op1 = convert_modes (compute_mode, mode, op1, unsignedp);
3971
3972       /* convert_modes may have placed op1 into a register, so we
3973          must recompute the following.  */
3974       op1_is_constant = GET_CODE (op1) == CONST_INT;
3975       op1_is_pow2 = (op1_is_constant
3976                      && ((EXACT_POWER_OF_2_OR_ZERO_P (INTVAL (op1))
3977                           || (! unsignedp
3978                               && EXACT_POWER_OF_2_OR_ZERO_P (-INTVAL (op1)))))) ;
3979     }
3980
3981   /* If one of the operands is a volatile MEM, copy it into a register.  */
3982
3983   if (MEM_P (op0) && MEM_VOLATILE_P (op0))
3984     op0 = force_reg (compute_mode, op0);
3985   if (MEM_P (op1) && MEM_VOLATILE_P (op1))
3986     op1 = force_reg (compute_mode, op1);
3987
3988   /* If we need the remainder or if OP1 is constant, we need to
3989      put OP0 in a register in case it has any queued subexpressions.  */
3990   if (rem_flag || op1_is_constant)
3991     op0 = force_reg (compute_mode, op0);
3992
3993   last = get_last_insn ();
3994
3995   /* Promote floor rounding to trunc rounding for unsigned operations.  */
3996   if (unsignedp)
3997     {
3998       if (code == FLOOR_DIV_EXPR)
3999         code = TRUNC_DIV_EXPR;
4000       if (code == FLOOR_MOD_EXPR)
4001         code = TRUNC_MOD_EXPR;
4002       if (code == EXACT_DIV_EXPR && op1_is_pow2)
4003         code = TRUNC_DIV_EXPR;
4004     }
4005
4006   if (op1 != const0_rtx)
4007     switch (code)
4008       {
4009       case TRUNC_MOD_EXPR:
4010       case TRUNC_DIV_EXPR:
4011         if (op1_is_constant)
4012           {
4013             if (unsignedp)
4014               {
4015                 unsigned HOST_WIDE_INT mh;
4016                 int pre_shift, post_shift;
4017                 int dummy;
4018                 rtx ml;
4019                 unsigned HOST_WIDE_INT d = (INTVAL (op1)
4020                                             & GET_MODE_MASK (compute_mode));
4021
4022                 if (EXACT_POWER_OF_2_OR_ZERO_P (d))
4023                   {
4024                     pre_shift = floor_log2 (d);
4025                     if (rem_flag)
4026                       {
4027                         remainder
4028                           = expand_binop (compute_mode, and_optab, op0,
4029                                           GEN_INT (((HOST_WIDE_INT) 1 << pre_shift) - 1),
4030                                           remainder, 1,
4031                                           OPTAB_LIB_WIDEN);
4032                         if (remainder)
4033                           return gen_lowpart (mode, remainder);
4034                       }
4035                     quotient = expand_shift (RSHIFT_EXPR, compute_mode, op0,
4036                                              build_int_cst (NULL_TREE,
4037                                                             pre_shift),
4038                                              tquotient, 1);
4039                   }
4040                 else if (size <= HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
4041                   {
4042                     if (d >= ((unsigned HOST_WIDE_INT) 1 << (size - 1)))
4043                       {
4044                         /* Most significant bit of divisor is set; emit an scc
4045                            insn.  */
4046                         quotient = emit_store_flag (tquotient, GEU, op0, op1,
4047                                                     compute_mode, 1, 1);
4048                         if (quotient == 0)
4049                           goto fail1;
4050                       }
4051                     else
4052                       {
4053                         /* Find a suitable multiplier and right shift count
4054                            instead of multiplying with D.  */
4055
4056                         mh = choose_multiplier (d, size, size,
4057                                                 &ml, &post_shift, &dummy);
4058
4059                         /* If the suggested multiplier is more than SIZE bits,
4060                            we can do better for even divisors, using an
4061                            initial right shift.  */
4062                         if (mh != 0 && (d & 1) == 0)
4063                           {
4064                             pre_shift = floor_log2 (d & -d);
4065                             mh = choose_multiplier (d >> pre_shift, size,
4066                                                     size - pre_shift,
4067                                                     &ml, &post_shift, &dummy);
4068                             gcc_assert (!mh);
4069                           }
4070                         else
4071                           pre_shift = 0;
4072
4073                         if (mh != 0)
4074                           {
4075                             rtx t1, t2, t3, t4;
4076
4077                             if (post_shift - 1 >= BITS_PER_WORD)
4078                               goto fail1;
4079
4080                             extra_cost
4081                               = (shift_cost[compute_mode][post_shift - 1]
4082                                  + shift_cost[compute_mode][1]
4083                                  + 2 * add_cost[compute_mode]);
4084                             t1 = expand_mult_highpart (compute_mode, op0, ml,
4085                                                        NULL_RTX, 1,
4086                                                        max_cost - extra_cost);
4087                             if (t1 == 0)
4088                               goto fail1;
4089                             t2 = force_operand (gen_rtx_MINUS (compute_mode,
4090                                                                op0, t1),
4091                                                 NULL_RTX);
4092                             t3 = expand_shift
4093                               (RSHIFT_EXPR, compute_mode, t2,
4094                                build_int_cst (NULL_TREE, 1),
4095                                NULL_RTX,1);
4096                             t4 = force_operand (gen_rtx_PLUS (compute_mode,
4097                                                               t1, t3),
4098                                                 NULL_RTX);
4099                             quotient = expand_shift
4100                               (RSHIFT_EXPR, compute_mode, t4,
4101                                build_int_cst (NULL_TREE, post_shift - 1),
4102                                tquotient, 1);
4103                           }
4104                         else
4105                           {
4106                             rtx t1, t2;
4107
4108                             if (pre_shift >= BITS_PER_WORD
4109                                 || post_shift >= BITS_PER_WORD)
4110                               goto fail1;
4111
4112                             t1 = expand_shift
4113                               (RSHIFT_EXPR, compute_mode, op0,
4114                                build_int_cst (NULL_TREE, pre_shift),
4115                                NULL_RTX, 1);
4116                             extra_cost
4117                               = (shift_cost[compute_mode][pre_shift]
4118                                  + shift_cost[compute_mode][post_shift]);
4119                             t2 = expand_mult_highpart (compute_mode, t1, ml,
4120                                                        NULL_RTX, 1,
4121                                                        max_cost - extra_cost);
4122                             if (t2 == 0)
4123                               goto fail1;
4124                             quotient = expand_shift
4125                               (RSHIFT_EXPR, compute_mode, t2,
4126                                build_int_cst (NULL_TREE, post_shift),
4127                                tquotient, 1);
4128                           }
4129                       }
4130                   }
4131                 else            /* Too wide mode to use tricky code */
4132                   break;
4133
4134                 insn = get_last_insn ();
4135                 if (insn != last
4136                     && (set = single_set (insn)) != 0
4137                     && SET_DEST (set) == quotient)
4138                   set_unique_reg_note (insn,
4139                                        REG_EQUAL,
4140                                        gen_rtx_UDIV (compute_mode, op0, op1));
4141               }
4142             else                /* TRUNC_DIV, signed */
4143               {
4144                 unsigned HOST_WIDE_INT ml;
4145                 int lgup, post_shift;
4146                 rtx mlr;
4147                 HOST_WIDE_INT d = INTVAL (op1);
4148                 unsigned HOST_WIDE_INT abs_d = d >= 0 ? d : -d;
4149
4150                 /* n rem d = n rem -d */
4151                 if (rem_flag && d < 0)
4152                   {
4153                     d = abs_d;
4154                     op1 = gen_int_mode (abs_d, compute_mode);
4155                   }
4156
4157                 if (d == 1)
4158                   quotient = op0;
4159                 else if (d == -1)
4160                   quotient = expand_unop (compute_mode, neg_optab, op0,
4161                                           tquotient, 0);
4162                 else if (abs_d == (unsigned HOST_WIDE_INT) 1 << (size - 1))
4163                   {
4164                     /* This case is not handled correctly below.  */
4165                     quotient = emit_store_flag (tquotient, EQ, op0, op1,
4166                                                 compute_mode, 1, 1);
4167                     if (quotient == 0)
4168                       goto fail1;
4169                   }
4170                 else if (EXACT_POWER_OF_2_OR_ZERO_P (d)
4171                          && (rem_flag ? smod_pow2_cheap[compute_mode]
4172                                       : sdiv_pow2_cheap[compute_mode])
4173                          /* We assume that cheap metric is true if the
4174                             optab has an expander for this mode.  */
4175                          && (((rem_flag ? smod_optab : sdiv_optab)
4176                               ->handlers[compute_mode].insn_code
4177                               != CODE_FOR_nothing)
4178                              || (sdivmod_optab->handlers[compute_mode]
4179                                  .insn_code != CODE_FOR_nothing)))
4180                   ;
4181                 else if (EXACT_POWER_OF_2_OR_ZERO_P (abs_d))
4182                   {
4183                     if (rem_flag)
4184                       {
4185                         remainder = expand_smod_pow2 (compute_mode, op0, d);
4186                         if (remainder)
4187                           return gen_lowpart (mode, remainder);
4188                       }
4189
4190                     if (sdiv_pow2_cheap[compute_mode]
4191                         && ((sdiv_optab->handlers[compute_mode].insn_code
4192                              != CODE_FOR_nothing)
4193                             || (sdivmod_optab->handlers[compute_mode].insn_code
4194                                 != CODE_FOR_nothing)))
4195                       quotient = expand_divmod (0, TRUNC_DIV_EXPR,
4196                                                 compute_mode, op0,
4197                                                 gen_int_mode (abs_d,
4198                                                               compute_mode),
4199                                                 NULL_RTX, 0);
4200                     else
4201                       quotient = expand_sdiv_pow2 (compute_mode, op0, abs_d);
4202
4203                     /* We have computed OP0 / abs(OP1).  If OP1 is negative,
4204                        negate the quotient.  */
4205                     if (d < 0)
4206                       {
4207                         insn = get_last_insn ();
4208                         if (insn != last
4209                             && (set = single_set (insn)) != 0
4210                             && SET_DEST (set) == quotient
4211                             && abs_d < ((unsigned HOST_WIDE_INT) 1
4212                                         << (HOST_BITS_PER_WIDE_INT - 1)))
4213                           set_unique_reg_note (insn,
4214                                                REG_EQUAL,
4215                                                gen_rtx_DIV (compute_mode,
4216                                                             op0,
4217                                                             GEN_INT
4218                                                             (trunc_int_for_mode
4219                                                              (abs_d,
4220                                                               compute_mode))));
4221
4222                         quotient = expand_unop (compute_mode, neg_optab,
4223                                                 quotient, quotient, 0);
4224                       }
4225                   }
4226                 else if (size <= HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
4227                   {
4228                     choose_multiplier (abs_d, size, size - 1,
4229                                        &mlr, &post_shift, &lgup);
4230                     ml = (unsigned HOST_WIDE_INT) INTVAL (mlr);
4231                     if (ml < (unsigned HOST_WIDE_INT) 1 << (size - 1))
4232                       {
4233                         rtx t1, t2, t3;
4234
4235                         if (post_shift >= BITS_PER_WORD
4236                             || size - 1 >= BITS_PER_WORD)
4237                           goto fail1;
4238
4239                         extra_cost = (shift_cost[compute_mode][post_shift]
4240                                       + shift_cost[compute_mode][size - 1]
4241                                       + add_cost[compute_mode]);
4242                         t1 = expand_mult_highpart (compute_mode, op0, mlr,
4243                                                    NULL_RTX, 0,
4244                                                    max_cost - extra_cost);
4245                         if (t1 == 0)
4246                           goto fail1;
4247                         t2 = expand_shift
4248                           (RSHIFT_EXPR, compute_mode, t1,
4249                            build_int_cst (NULL_TREE, post_shift),
4250                            NULL_RTX, 0);
4251                         t3 = expand_shift
4252                           (RSHIFT_EXPR, compute_mode, op0,
4253                            build_int_cst (NULL_TREE, size - 1),
4254                            NULL_RTX, 0);
4255                         if (d < 0)
4256                           quotient
4257                             = force_operand (gen_rtx_MINUS (compute_mode,
4258                                                             t3, t2),
4259                                              tquotient);
4260                         else
4261                           quotient
4262                             = force_operand (gen_rtx_MINUS (compute_mode,
4263                                                             t2, t3),
4264                                              tquotient);
4265                       }
4266                     else
4267                       {
4268                         rtx t1, t2, t3, t4;
4269
4270                         if (post_shift >= BITS_PER_WORD
4271                             || size - 1 >= BITS_PER_WORD)
4272                           goto fail1;
4273
4274                         ml |= (~(unsigned HOST_WIDE_INT) 0) << (size - 1);
4275                         mlr = gen_int_mode (ml, compute_mode);
4276                         extra_cost = (shift_cost[compute_mode][post_shift]
4277                                       + shift_cost[compute_mode][size - 1]
4278                                       + 2 * add_cost[compute_mode]);
4279                         t1 = expand_mult_highpart (compute_mode, op0, mlr,
4280                                                    NULL_RTX, 0,
4281                                                    max_cost - extra_cost);
4282                         if (t1 == 0)
4283                           goto fail1;
4284                         t2 = force_operand (gen_rtx_PLUS (compute_mode,
4285                                                           t1, op0),
4286                                             NULL_RTX);
4287                         t3 = expand_shift
4288                           (RSHIFT_EXPR, compute_mode, t2,
4289                            build_int_cst (NULL_TREE, post_shift),
4290                            NULL_RTX, 0);
4291                         t4 = expand_shift
4292                           (RSHIFT_EXPR, compute_mode, op0,
4293                            build_int_cst (NULL_TREE, size - 1),
4294                            NULL_RTX, 0);
4295                         if (d < 0)
4296                           quotient
4297                             = force_operand (gen_rtx_MINUS (compute_mode,
4298                                                             t4, t3),
4299                                              tquotient);
4300                         else
4301                           quotient
4302                             = force_operand (gen_rtx_MINUS (compute_mode,
4303                                                             t3, t4),
4304                                              tquotient);
4305                       }
4306                   }
4307                 else            /* Too wide mode to use tricky code */
4308                   break;
4309
4310                 insn = get_last_insn ();
4311                 if (insn != last
4312                     && (set = single_set (insn)) != 0
4313                     && SET_DEST (set) == quotient)
4314                   set_unique_reg_note (insn,
4315                                        REG_EQUAL,
4316                                        gen_rtx_DIV (compute_mode, op0, op1));
4317               }
4318             break;
4319           }
4320       fail1:
4321         delete_insns_since (last);
4322         break;
4323
4324       case FLOOR_DIV_EXPR:
4325       case FLOOR_MOD_EXPR:
4326       /* We will come here only for signed operations.  */
4327         if (op1_is_constant && HOST_BITS_PER_WIDE_INT >= size)
4328           {
4329             unsigned HOST_WIDE_INT mh;
4330             int pre_shift, lgup, post_shift;
4331             HOST_WIDE_INT d = INTVAL (op1);
4332             rtx ml;
4333
4334             if (d > 0)
4335               {
4336                 /* We could just as easily deal with negative constants here,
4337                    but it does not seem worth the trouble for GCC 2.6.  */
4338                 if (EXACT_POWER_OF_2_OR_ZERO_P (d))
4339                   {
4340                     pre_shift = floor_log2 (d);
4341                     if (rem_flag)
4342                       {
4343                         remainder = expand_binop (compute_mode, and_optab, op0,
4344                                                   GEN_INT (((HOST_WIDE_INT) 1 << pre_shift) - 1),
4345                                                   remainder, 0, OPTAB_LIB_WIDEN);
4346                         if (remainder)
4347                           return gen_lowpart (mode, remainder);
4348                       }
4349                     quotient = expand_shift
4350                       (RSHIFT_EXPR, compute_mode, op0,
4351                        build_int_cst (NULL_TREE, pre_shift),
4352                        tquotient, 0);
4353                   }
4354                 else
4355                   {
4356                     rtx t1, t2, t3, t4;
4357
4358                     mh = choose_multiplier (d, size, size - 1,
4359                                             &ml, &post_shift, &lgup);
4360                     gcc_assert (!mh);
4361
4362                     if (post_shift < BITS_PER_WORD
4363                         && size - 1 < BITS_PER_WORD)
4364                       {
4365                         t1 = expand_shift
4366                           (RSHIFT_EXPR, compute_mode, op0,
4367                            build_int_cst (NULL_TREE, size - 1),
4368                            NULL_RTX, 0);
4369                         t2 = expand_binop (compute_mode, xor_optab, op0, t1,
4370                                            NULL_RTX, 0, OPTAB_WIDEN);
4371                         extra_cost = (shift_cost[compute_mode][post_shift]
4372                                       + shift_cost[compute_mode][size - 1]
4373                                       + 2 * add_cost[compute_mode]);
4374                         t3 = expand_mult_highpart (compute_mode, t2, ml,
4375                                                    NULL_RTX, 1,
4376                                                    max_cost - extra_cost);
4377                         if (t3 != 0)
4378                           {
4379                             t4 = expand_shift
4380                               (RSHIFT_EXPR, compute_mode, t3,
4381                                build_int_cst (NULL_TREE, post_shift),
4382                                NULL_RTX, 1);
4383                             quotient = expand_binop (compute_mode, xor_optab,
4384                                                      t4, t1, tquotient, 0,
4385                                                      OPTAB_WIDEN);
4386                           }
4387                       }
4388                   }
4389               }
4390             else
4391               {
4392                 rtx nsign, t1, t2, t3, t4;
4393                 t1 = force_operand (gen_rtx_PLUS (compute_mode,
4394                                                   op0, constm1_rtx), NULL_RTX);
4395                 t2 = expand_binop (compute_mode, ior_optab, op0, t1, NULL_RTX,
4396                                    0, OPTAB_WIDEN);
4397                 nsign = expand_shift
4398                   (RSHIFT_EXPR, compute_mode, t2,
4399                    build_int_cst (NULL_TREE, size - 1),
4400                    NULL_RTX, 0);
4401                 t3 = force_operand (gen_rtx_MINUS (compute_mode, t1, nsign),
4402                                     NULL_RTX);
4403                 t4 = expand_divmod (0, TRUNC_DIV_EXPR, compute_mode, t3, op1,
4404                                     NULL_RTX, 0);
4405                 if (t4)
4406                   {
4407                     rtx t5;
4408                     t5 = expand_unop (compute_mode, one_cmpl_optab, nsign,
4409                                       NULL_RTX, 0);
4410                     quotient = force_operand (gen_rtx_PLUS (compute_mode,
4411                                                             t4, t5),
4412                                               tquotient);
4413                   }
4414               }
4415           }
4416
4417         if (quotient != 0)
4418           break;
4419         delete_insns_since (last);
4420
4421         /* Try using an instruction that produces both the quotient and
4422            remainder, using truncation.  We can easily compensate the quotient
4423            or remainder to get floor rounding, once we have the remainder.
4424            Notice that we compute also the final remainder value here,
4425            and return the result right away.  */
4426         if (target == 0 || GET_MODE (target) != compute_mode)
4427           target = gen_reg_rtx (compute_mode);
4428
4429         if (rem_flag)
4430           {
4431             remainder
4432               = REG_P (target) ? target : gen_reg_rtx (compute_mode);
4433             quotient = gen_reg_rtx (compute_mode);
4434           }
4435         else
4436           {
4437             quotient
4438               = REG_P (target) ? target : gen_reg_rtx (compute_mode);
4439             remainder = gen_reg_rtx (compute_mode);
4440           }
4441
4442         if (expand_twoval_binop (sdivmod_optab, op0, op1,
4443                                  quotient, remainder, 0))
4444           {
4445             /* This could be computed with a branch-less sequence.
4446                Save that for later.  */
4447             rtx tem;
4448             rtx label = gen_label_rtx ();
4449             do_cmp_and_jump (remainder, const0_rtx, EQ, compute_mode, label);
4450             tem = expand_binop (compute_mode, xor_optab, op0, op1,
4451                                 NULL_RTX, 0, OPTAB_WIDEN);
4452             do_cmp_and_jump (tem, const0_rtx, GE, compute_mode, label);
4453             expand_dec (quotient, const1_rtx);
4454             expand_inc (remainder, op1);
4455             emit_label (label);
4456             return gen_lowpart (mode, rem_flag ? remainder : quotient);
4457           }
4458
4459         /* No luck with division elimination or divmod.  Have to do it
4460            by conditionally adjusting op0 *and* the result.  */
4461         {
4462           rtx label1, label2, label3, label4, label5;
4463           rtx adjusted_op0;
4464           rtx tem;
4465
4466           quotient = gen_reg_rtx (compute_mode);
4467           adjusted_op0 = copy_to_mode_reg (compute_mode, op0);
4468           label1 = gen_label_rtx ();
4469           label2 = gen_label_rtx ();
4470           label3 = gen_label_rtx ();
4471           label4 = gen_label_rtx ();
4472           label5 = gen_label_rtx ();
4473           do_cmp_and_jump (op1, const0_rtx, LT, compute_mode, label2);
4474           do_cmp_and_jump (adjusted_op0, const0_rtx, LT, compute_mode, label1);
4475           tem = expand_binop (compute_mode, sdiv_optab, adjusted_op0, op1,
4476                               quotient, 0, OPTAB_LIB_WIDEN);
4477           if (tem != quotient)
4478             emit_move_insn (quotient, tem);
4479           emit_jump_insn (gen_jump (label5));
4480           emit_barrier ();
4481           emit_label (label1);
4482           expand_inc (adjusted_op0, const1_rtx);
4483           emit_jump_insn (gen_jump (label4));
4484           emit_barrier ();
4485           emit_label (label2);
4486           do_cmp_and_jump (adjusted_op0, const0_rtx, GT, compute_mode, label3);
4487           tem = expand_binop (compute_mode, sdiv_optab, adjusted_op0, op1,
4488                               quotient, 0, OPTAB_LIB_WIDEN);
4489           if (tem != quotient)
4490             emit_move_insn (quotient, tem);
4491           emit_jump_insn (gen_jump (label5));
4492           emit_barrier ();
4493           emit_label (label3);
4494           expand_dec (adjusted_op0, const1_rtx);
4495           emit_label (label4);
4496           tem = expand_binop (compute_mode, sdiv_optab, adjusted_op0, op1,
4497                               quotient, 0, OPTAB_LIB_WIDEN);
4498           if (tem != quotient)
4499             emit_move_insn (quotient, tem);
4500           expand_dec (quotient, const1_rtx);
4501           emit_label (label5);
4502         }
4503         break;
4504
4505       case CEIL_DIV_EXPR:
4506       case CEIL_MOD_EXPR:
4507         if (unsignedp)
4508           {
4509             if (op1_is_constant && EXACT_POWER_OF_2_OR_ZERO_P (INTVAL (op1)))
4510               {
4511                 rtx t1, t2, t3;
4512                 unsigned HOST_WIDE_INT d = INTVAL (op1);
4513                 t1 = expand_shift (RSHIFT_EXPR, compute_mode, op0,
4514                                    build_int_cst (NULL_TREE, floor_log2 (d)),
4515                                    tquotient, 1);
4516                 t2 = expand_binop (compute_mode, and_optab, op0,
4517                                    GEN_INT (d - 1),
4518                                    NULL_RTX, 1, OPTAB_LIB_WIDEN);
4519                 t3 = gen_reg_rtx (compute_mode);
4520                 t3 = emit_store_flag (t3, NE, t2, const0_rtx,
4521                                       compute_mode, 1, 1);
4522                 if (t3 == 0)
4523                   {
4524                     rtx lab;
4525                     lab = gen_label_rtx ();
4526                     do_cmp_and_jump (t2, const0_rtx, EQ, compute_mode, lab);
4527                     expand_inc (t1, const1_rtx);
4528                     emit_label (lab);
4529                     quotient = t1;
4530                   }
4531                 else
4532                   quotient = force_operand (gen_rtx_PLUS (compute_mode,
4533                                                           t1, t3),
4534                                             tquotient);
4535                 break;
4536               }
4537
4538             /* Try using an instruction that produces both the quotient and
4539                remainder, using truncation.  We can easily compensate the
4540                quotient or remainder to get ceiling rounding, once we have the
4541                remainder.  Notice that we compute also the final remainder
4542                value here, and return the result right away.  */
4543             if (target == 0 || GET_MODE (target) != compute_mode)
4544               target = gen_reg_rtx (compute_mode);
4545
4546             if (rem_flag)
4547               {
4548                 remainder = (REG_P (target)
4549                              ? target : gen_reg_rtx (compute_mode));
4550                 quotient = gen_reg_rtx (compute_mode);
4551               }
4552             else
4553               {
4554                 quotient = (REG_P (target)
4555                             ? target : gen_reg_rtx (compute_mode));
4556                 remainder = gen_reg_rtx (compute_mode);
4557               }
4558
4559             if (expand_twoval_binop (udivmod_optab, op0, op1, quotient,
4560                                      remainder, 1))
4561               {
4562                 /* This could be computed with a branch-less sequence.
4563                    Save that for later.  */
4564                 rtx label = gen_label_rtx ();
4565                 do_cmp_and_jump (remainder, const0_rtx, EQ,
4566                                  compute_mode, label);
4567                 expand_inc (quotient, const1_rtx);
4568                 expand_dec (remainder, op1);
4569                 emit_label (label);
4570                 return gen_lowpart (mode, rem_flag ? remainder : quotient);
4571               }
4572
4573             /* No luck with division elimination or divmod.  Have to do it
4574                by conditionally adjusting op0 *and* the result.  */
4575             {
4576               rtx label1, label2;
4577               rtx adjusted_op0, tem;
4578
4579               quotient = gen_reg_rtx (compute_mode);
4580               adjusted_op0 = copy_to_mode_reg (compute_mode, op0);
4581               label1 = gen_label_rtx ();
4582               label2 = gen_label_rtx ();
4583               do_cmp_and_jump (adjusted_op0, const0_rtx, NE,
4584                                compute_mode, label1);
4585               emit_move_insn  (quotient, const0_rtx);
4586               emit_jump_insn (gen_jump (label2));
4587               emit_barrier ();
4588               emit_label (label1);
4589               expand_dec (adjusted_op0, const1_rtx);
4590               tem = expand_binop (compute_mode, udiv_optab, adjusted_op0, op1,
4591                                   quotient, 1, OPTAB_LIB_WIDEN);
4592               if (tem != quotient)
4593                 emit_move_insn (quotient, tem);
4594               expand_inc (quotient, const1_rtx);
4595               emit_label (label2);
4596             }
4597           }
4598         else /* signed */
4599           {
4600             if (op1_is_constant && EXACT_POWER_OF_2_OR_ZERO_P (INTVAL (op1))
4601                 && INTVAL (op1) >= 0)
4602               {
4603                 /* This is extremely similar to the code for the unsigned case
4604                    above.  For 2.7 we should merge these variants, but for
4605                    2.6.1 I don't want to touch the code for unsigned since that
4606                    get used in C.  The signed case will only be used by other
4607                    languages (Ada).  */
4608
4609                 rtx t1, t2, t3;
4610                 unsigned HOST_WIDE_INT d = INTVAL (op1);
4611                 t1 = expand_shift (RSHIFT_EXPR, compute_mode, op0,
4612                                    build_int_cst (NULL_TREE, floor_log2 (d)),
4613                                    tquotient, 0);
4614                 t2 = expand_binop (compute_mode, and_optab, op0,
4615                                    GEN_INT (d - 1),
4616                                    NULL_RTX, 1, OPTAB_LIB_WIDEN);
4617                 t3 = gen_reg_rtx (compute_mode);
4618                 t3 = emit_store_flag (t3, NE, t2, const0_rtx,
4619                                       compute_mode, 1, 1);
4620                 if (t3 == 0)
4621                   {
4622                     rtx lab;
4623                     lab = gen_label_rtx ();
4624                     do_cmp_and_jump (t2, const0_rtx, EQ, compute_mode, lab);
4625                     expand_inc (t1, const1_rtx);
4626                     emit_label (lab);
4627                     quotient = t1;
4628                   }
4629                 else
4630                   quotient = force_operand (gen_rtx_PLUS (compute_mode,
4631                                                           t1, t3),
4632                                             tquotient);
4633                 break;
4634               }
4635
4636             /* Try using an instruction that produces both the quotient and
4637                remainder, using truncation.  We can easily compensate the
4638                quotient or remainder to get ceiling rounding, once we have the
4639                remainder.  Notice that we compute also the final remainder
4640                value here, and return the result right away.  */
4641             if (target == 0 || GET_MODE (target) != compute_mode)
4642               target = gen_reg_rtx (compute_mode);
4643             if (rem_flag)
4644               {
4645                 remainder= (REG_P (target)
4646                             ? target : gen_reg_rtx (compute_mode));
4647                 quotient = gen_reg_rtx (compute_mode);
4648               }
4649             else
4650               {
4651                 quotient = (REG_P (target)
4652                             ? target : gen_reg_rtx (compute_mode));
4653                 remainder = gen_reg_rtx (compute_mode);
4654               }
4655
4656             if (expand_twoval_binop (sdivmod_optab, op0, op1, quotient,
4657                                      remainder, 0))
4658               {
4659                 /* This could be computed with a branch-less sequence.
4660                    Save that for later.  */
4661                 rtx tem;
4662                 rtx label = gen_label_rtx ();
4663                 do_cmp_and_jump (remainder, const0_rtx, EQ,
4664                                  compute_mode, label);
4665                 tem = expand_binop (compute_mode, xor_optab, op0, op1,
4666                                     NULL_RTX, 0, OPTAB_WIDEN);
4667                 do_cmp_and_jump (tem, const0_rtx, LT, compute_mode, label);
4668                 expand_inc (quotient, const1_rtx);
4669                 expand_dec (remainder, op1);
4670                 emit_label (label);
4671                 return gen_lowpart (mode, rem_flag ? remainder : quotient);
4672               }
4673
4674             /* No luck with division elimination or divmod.  Have to do it
4675                by conditionally adjusting op0 *and* the result.  */
4676             {
4677               rtx label1, label2, label3, label4, label5;
4678               rtx adjusted_op0;
4679               rtx tem;
4680
4681               quotient = gen_reg_rtx (compute_mode);
4682               adjusted_op0 = copy_to_mode_reg (compute_mode, op0);
4683               label1 = gen_label_rtx ();
4684               label2 = gen_label_rtx ();
4685               label3 = gen_label_rtx ();
4686               label4 = gen_label_rtx ();
4687               label5 = gen_label_rtx ();
4688               do_cmp_and_jump (op1, const0_rtx, LT, compute_mode, label2);
4689               do_cmp_and_jump (adjusted_op0, const0_rtx, GT,
4690                                compute_mode, label1);
4691               tem = expand_binop (compute_mode, sdiv_optab, adjusted_op0, op1,
4692                                   quotient, 0, OPTAB_LIB_WIDEN);
4693               if (tem != quotient)
4694                 emit_move_insn (quotient, tem);
4695               emit_jump_insn (gen_jump (label5));
4696               emit_barrier ();
4697               emit_label (label1);
4698               expand_dec (adjusted_op0, const1_rtx);
4699               emit_jump_insn (gen_jump (label4));
4700               emit_barrier ();
4701               emit_label (label2);
4702               do_cmp_and_jump (adjusted_op0, const0_rtx, LT,
4703                                compute_mode, label3);
4704               tem = expand_binop (compute_mode, sdiv_optab, adjusted_op0, op1,
4705                                   quotient, 0, OPTAB_LIB_WIDEN);
4706               if (tem != quotient)
4707                 emit_move_insn (quotient, tem);
4708               emit_jump_insn (gen_jump (label5));
4709               emit_barrier ();
4710               emit_label (label3);
4711               expand_inc (adjusted_op0, const1_rtx);
4712               emit_label (label4);
4713               tem = expand_binop (compute_mode, sdiv_optab, adjusted_op0, op1,
4714                                   quotient, 0, OPTAB_LIB_WIDEN);
4715               if (tem != quotient)
4716                 emit_move_insn (quotient, tem);
4717               expand_inc (quotient, const1_rtx);
4718               emit_label (label5);
4719             }
4720           }
4721         break;
4722
4723       case EXACT_DIV_EXPR:
4724         if (op1_is_constant && HOST_BITS_PER_WIDE_INT >= size)
4725           {
4726             HOST_WIDE_INT d = INTVAL (op1);
4727             unsigned HOST_WIDE_INT ml;
4728             int pre_shift;
4729             rtx t1;
4730
4731             pre_shift = floor_log2 (d & -d);
4732             ml = invert_mod2n (d >> pre_shift, size);
4733             t1 = expand_shift (RSHIFT_EXPR, compute_mode, op0,
4734                                build_int_cst (NULL_TREE, pre_shift),
4735                                NULL_RTX, unsignedp);
4736             quotient = expand_mult (compute_mode, t1,
4737                                     gen_int_mode (ml, compute_mode),
4738                                     NULL_RTX, 1);
4739
4740             insn = get_last_insn ();
4741             set_unique_reg_note (insn,
4742                                  REG_EQUAL,
4743                                  gen_rtx_fmt_ee (unsignedp ? UDIV : DIV,
4744                                                  compute_mode,
4745                                                  op0, op1));
4746           }
4747         break;
4748
4749       case ROUND_DIV_EXPR:
4750       case ROUND_MOD_EXPR:
4751         if (unsignedp)
4752           {
4753             rtx tem;
4754             rtx label;
4755             label = gen_label_rtx ();
4756             quotient = gen_reg_rtx (compute_mode);
4757             remainder = gen_reg_rtx (compute_mode);
4758             if (expand_twoval_binop (udivmod_optab, op0, op1, quotient, remainder, 1) == 0)
4759               {
4760                 rtx tem;
4761                 quotient = expand_binop (compute_mode, udiv_optab, op0, op1,
4762                                          quotient, 1, OPTAB_LIB_WIDEN);
4763                 tem = expand_mult (compute_mode, quotient, op1, NULL_RTX, 1);
4764                 remainder = expand_binop (compute_mode, sub_optab, op0, tem,
4765                                           remainder, 1, OPTAB_LIB_WIDEN);
4766               }
4767             tem = plus_constant (op1, -1);
4768             tem = expand_shift (RSHIFT_EXPR, compute_mode, tem,
4769                                 build_int_cst (NULL_TREE, 1),
4770                                 NULL_RTX, 1);
4771             do_cmp_and_jump (remainder, tem, LEU, compute_mode, label);
4772             expand_inc (quotient, const1_rtx);
4773             expand_dec (remainder, op1);
4774             emit_label (label);
4775           }
4776         else
4777           {
4778             rtx abs_rem, abs_op1, tem, mask;
4779             rtx label;
4780             label = gen_label_rtx ();
4781             quotient = gen_reg_rtx (compute_mode);
4782             remainder = gen_reg_rtx (compute_mode);
4783             if (expand_twoval_binop (sdivmod_optab, op0, op1, quotient, remainder, 0) == 0)
4784               {
4785                 rtx tem;
4786                 quotient = expand_binop (compute_mode, sdiv_optab, op0, op1,
4787                                          quotient, 0, OPTAB_LIB_WIDEN);
4788                 tem = expand_mult (compute_mode, quotient, op1, NULL_RTX, 0);
4789                 remainder = expand_binop (compute_mode, sub_optab, op0, tem,
4790                                           remainder, 0, OPTAB_LIB_WIDEN);
4791               }
4792             abs_rem = expand_abs (compute_mode, remainder, NULL_RTX, 1, 0);
4793             abs_op1 = expand_abs (compute_mode, op1, NULL_RTX, 1, 0);
4794             tem = expand_shift (LSHIFT_EXPR, compute_mode, abs_rem,
4795                                 build_int_cst (NULL_TREE, 1),
4796                                 NULL_RTX, 1);
4797             do_cmp_and_jump (tem, abs_op1, LTU, compute_mode, label);
4798             tem = expand_binop (compute_mode, xor_optab, op0, op1,
4799                                 NULL_RTX, 0, OPTAB_WIDEN);
4800             mask = expand_shift (RSHIFT_EXPR, compute_mode, tem,
4801                                  build_int_cst (NULL_TREE, size - 1),
4802                                  NULL_RTX, 0);
4803             tem = expand_binop (compute_mode, xor_optab, mask, const1_rtx,
4804                                 NULL_RTX, 0, OPTAB_WIDEN);
4805             tem = expand_binop (compute_mode, sub_optab, tem, mask,
4806                                 NULL_RTX, 0, OPTAB_WIDEN);
4807             expand_inc (quotient, tem);
4808             tem = expand_binop (compute_mode, xor_optab, mask, op1,
4809                                 NULL_RTX, 0, OPTAB_WIDEN);
4810             tem = expand_binop (compute_mode, sub_optab, tem, mask,
4811                                 NULL_RTX, 0, OPTAB_WIDEN);
4812             expand_dec (remainder, tem);
4813             emit_label (label);
4814           }
4815         return gen_lowpart (mode, rem_flag ? remainder : quotient);
4816
4817       default:
4818         gcc_unreachable ();
4819       }
4820
4821   if (quotient == 0)
4822     {
4823       if (target && GET_MODE (target) != compute_mode)
4824         target = 0;
4825
4826       if (rem_flag)
4827         {
4828           /* Try to produce the remainder without producing the quotient.
4829              If we seem to have a divmod pattern that does not require widening,
4830              don't try widening here.  We should really have a WIDEN argument
4831              to expand_twoval_binop, since what we'd really like to do here is
4832              1) try a mod insn in compute_mode
4833              2) try a divmod insn in compute_mode
4834              3) try a div insn in compute_mode and multiply-subtract to get
4835                 remainder
4836              4) try the same things with widening allowed.  */
4837           remainder
4838             = sign_expand_binop (compute_mode, umod_optab, smod_optab,
4839                                  op0, op1, target,
4840                                  unsignedp,
4841                                  ((optab2->handlers[compute_mode].insn_code
4842                                    != CODE_FOR_nothing)
4843                                   ? OPTAB_DIRECT : OPTAB_WIDEN));
4844           if (remainder == 0)
4845             {
4846               /* No luck there.  Can we do remainder and divide at once
4847                  without a library call?  */
4848               remainder = gen_reg_rtx (compute_mode);
4849               if (! expand_twoval_binop ((unsignedp
4850                                           ? udivmod_optab
4851                                           : sdivmod_optab),
4852                                          op0, op1,
4853                                          NULL_RTX, remainder, unsignedp))
4854                 remainder = 0;
4855             }
4856
4857           if (remainder)
4858             return gen_lowpart (mode, remainder);
4859         }
4860
4861       /* Produce the quotient.  Try a quotient insn, but not a library call.
4862          If we have a divmod in this mode, use it in preference to widening
4863          the div (for this test we assume it will not fail). Note that optab2
4864          is set to the one of the two optabs that the call below will use.  */
4865       quotient
4866         = sign_expand_binop (compute_mode, udiv_optab, sdiv_optab,
4867                              op0, op1, rem_flag ? NULL_RTX : target,
4868                              unsignedp,
4869                              ((optab2->handlers[compute_mode].insn_code
4870                                != CODE_FOR_nothing)
4871                               ? OPTAB_DIRECT : OPTAB_WIDEN));
4872
4873       if (quotient == 0)
4874         {
4875           /* No luck there.  Try a quotient-and-remainder insn,
4876              keeping the quotient alone.  */
4877           quotient = gen_reg_rtx (compute_mode);
4878           if (! expand_twoval_binop (unsignedp ? udivmod_optab : sdivmod_optab,
4879                                      op0, op1,
4880                                      quotient, NULL_RTX, unsignedp))
4881             {
4882               quotient = 0;
4883               if (! rem_flag)
4884                 /* Still no luck.  If we are not computing the remainder,
4885                    use a library call for the quotient.  */
4886                 quotient = sign_expand_binop (compute_mode,
4887                                               udiv_optab, sdiv_optab,
4888                                               op0, op1, target,
4889                                               unsignedp, OPTAB_LIB_WIDEN);
4890             }
4891         }
4892     }
4893
4894   if (rem_flag)
4895     {
4896       if (target && GET_MODE (target) != compute_mode)
4897         target = 0;
4898
4899       if (quotient == 0)
4900         {
4901           /* No divide instruction either.  Use library for remainder.  */
4902           remainder = sign_expand_binop (compute_mode, umod_optab, smod_optab,
4903                                          op0, op1, target,
4904                                          unsignedp, OPTAB_LIB_WIDEN);
4905           /* No remainder function.  Try a quotient-and-remainder
4906              function, keeping the remainder.  */
4907           if (!remainder)
4908             {
4909               remainder = gen_reg_rtx (compute_mode);
4910               if (!expand_twoval_binop_libfunc 
4911                   (unsignedp ? udivmod_optab : sdivmod_optab,
4912                    op0, op1,
4913                    NULL_RTX, remainder,
4914                    unsignedp ? UMOD : MOD))
4915                 remainder = NULL_RTX;
4916             }
4917         }
4918       else
4919         {
4920           /* We divided.  Now finish doing X - Y * (X / Y).  */
4921           remainder = expand_mult (compute_mode, quotient, op1,
4922                                    NULL_RTX, unsignedp);
4923           remainder = expand_binop (compute_mode, sub_optab, op0,
4924                                     remainder, target, unsignedp,
4925                                     OPTAB_LIB_WIDEN);
4926         }
4927     }
4928
4929   return gen_lowpart (mode, rem_flag ? remainder : quotient);
4930 }
4931 \f
4932 /* Return a tree node with data type TYPE, describing the value of X.
4933    Usually this is an VAR_DECL, if there is no obvious better choice.
4934    X may be an expression, however we only support those expressions
4935    generated by loop.c.  */
4936
4937 tree
4938 make_tree (tree type, rtx x)
4939 {
4940   tree t;
4941
4942   switch (GET_CODE (x))
4943     {
4944     case CONST_INT:
4945       {
4946         HOST_WIDE_INT hi = 0;
4947
4948         if (INTVAL (x) < 0
4949             && !(TYPE_UNSIGNED (type)
4950                  && (GET_MODE_BITSIZE (TYPE_MODE (type))
4951                      < HOST_BITS_PER_WIDE_INT)))
4952           hi = -1;
4953       
4954         t = build_int_cst_wide (type, INTVAL (x), hi);
4955         
4956         return t;
4957       }
4958       
4959     case CONST_DOUBLE:
4960       if (GET_MODE (x) == VOIDmode)
4961         t = build_int_cst_wide (type,
4962                                 CONST_DOUBLE_LOW (x), CONST_DOUBLE_HIGH (x));
4963       else
4964         {
4965           REAL_VALUE_TYPE d;
4966
4967           REAL_VALUE_FROM_CONST_DOUBLE (d, x);
4968           t = build_real (type, d);
4969         }
4970
4971       return t;
4972
4973     case CONST_VECTOR:
4974       {
4975         int units = CONST_VECTOR_NUNITS (x);
4976         tree itype = TREE_TYPE (type);
4977         tree t = NULL_TREE;
4978         int i;
4979
4980
4981         /* Build a tree with vector elements.  */
4982         for (i = units - 1; i >= 0; --i)
4983           {
4984             rtx elt = CONST_VECTOR_ELT (x, i);
4985             t = tree_cons (NULL_TREE, make_tree (itype, elt), t);
4986           }
4987
4988         return build_vector (type, t);
4989       }
4990
4991     case PLUS:
4992       return fold_build2 (PLUS_EXPR, type, make_tree (type, XEXP (x, 0)),
4993                           make_tree (type, XEXP (x, 1)));
4994
4995     case MINUS:
4996       return fold_build2 (MINUS_EXPR, type, make_tree (type, XEXP (x, 0)),
4997                           make_tree (type, XEXP (x, 1)));
4998
4999     case NEG:
5000       return fold_build1 (NEGATE_EXPR, type, make_tree (type, XEXP (x, 0)));
5001
5002     case MULT:
5003       return fold_build2 (MULT_EXPR, type, make_tree (type, XEXP (x, 0)),
5004                           make_tree (type, XEXP (x, 1)));
5005
5006     case ASHIFT:
5007       return fold_build2 (LSHIFT_EXPR, type, make_tree (type, XEXP (x, 0)),
5008                           make_tree (type, XEXP (x, 1)));
5009
5010     case LSHIFTRT:
5011       t = lang_hooks.types.unsigned_type (type);
5012       return fold_convert (type, build2 (RSHIFT_EXPR, t,
5013                                          make_tree (t, XEXP (x, 0)),
5014                                          make_tree (type, XEXP (x, 1))));
5015
5016     case ASHIFTRT:
5017       t = lang_hooks.types.signed_type (type);
5018       return fold_convert (type, build2 (RSHIFT_EXPR, t,
5019                                          make_tree (t, XEXP (x, 0)),
5020                                          make_tree (type, XEXP (x, 1))));
5021
5022     case DIV:
5023       if (TREE_CODE (type) != REAL_TYPE)
5024         t = lang_hooks.types.signed_type (type);
5025       else
5026         t = type;
5027
5028       return fold_convert (type, build2 (TRUNC_DIV_EXPR, t,
5029                                          make_tree (t, XEXP (x, 0)),
5030                                          make_tree (t, XEXP (x, 1))));
5031     case UDIV:
5032       t = lang_hooks.types.unsigned_type (type);
5033       return fold_convert (type, build2 (TRUNC_DIV_EXPR, t,
5034                                          make_tree (t, XEXP (x, 0)),
5035                                          make_tree (t, XEXP (x, 1))));
5036
5037     case SIGN_EXTEND:
5038     case ZERO_EXTEND:
5039       t = lang_hooks.types.type_for_mode (GET_MODE (XEXP (x, 0)),
5040                                           GET_CODE (x) == ZERO_EXTEND);
5041       return fold_convert (type, make_tree (t, XEXP (x, 0)));
5042
5043     case CONST:
5044       return make_tree (type, XEXP (x, 0));
5045
5046     case SYMBOL_REF:
5047       t = SYMBOL_REF_DECL (x);
5048       if (t)
5049         return fold_convert (type, build_fold_addr_expr (t));
5050       /* else fall through.  */
5051
5052     default:
5053       t = build_decl (VAR_DECL, NULL_TREE, type);
5054
5055       /* If TYPE is a POINTER_TYPE, X might be Pmode with TYPE_MODE being
5056          ptr_mode.  So convert.  */
5057       if (POINTER_TYPE_P (type))
5058         x = convert_memory_address (TYPE_MODE (type), x);
5059
5060       /* Note that we do *not* use SET_DECL_RTL here, because we do not
5061          want set_decl_rtl to go adjusting REG_ATTRS for this temporary.  */
5062       t->decl_with_rtl.rtl = x;
5063
5064       return t;
5065     }
5066 }
5067 \f
5068 /* Compute the logical-and of OP0 and OP1, storing it in TARGET
5069    and returning TARGET.
5070
5071    If TARGET is 0, a pseudo-register or constant is returned.  */
5072
5073 rtx
5074 expand_and (enum machine_mode mode, rtx op0, rtx op1, rtx target)
5075 {
5076   rtx tem = 0;
5077
5078   if (GET_MODE (op0) == VOIDmode && GET_MODE (op1) == VOIDmode)
5079     tem = simplify_binary_operation (AND, mode, op0, op1);
5080   if (tem == 0)
5081     tem = expand_binop (mode, and_optab, op0, op1, target, 0, OPTAB_LIB_WIDEN);
5082
5083   if (target == 0)
5084     target = tem;
5085   else if (tem != target)
5086     emit_move_insn (target, tem);
5087   return target;
5088 }
5089 \f
5090 /* Emit a store-flags instruction for comparison CODE on OP0 and OP1
5091    and storing in TARGET.  Normally return TARGET.
5092    Return 0 if that cannot be done.
5093
5094    MODE is the mode to use for OP0 and OP1 should they be CONST_INTs.  If
5095    it is VOIDmode, they cannot both be CONST_INT.
5096
5097    UNSIGNEDP is for the case where we have to widen the operands
5098    to perform the operation.  It says to use zero-extension.
5099
5100    NORMALIZEP is 1 if we should convert the result to be either zero
5101    or one.  Normalize is -1 if we should convert the result to be
5102    either zero or -1.  If NORMALIZEP is zero, the result will be left
5103    "raw" out of the scc insn.  */
5104
5105 rtx
5106 emit_store_flag (rtx target, enum rtx_code code, rtx op0, rtx op1,
5107                  enum machine_mode mode, int unsignedp, int normalizep)
5108 {
5109   rtx subtarget;
5110   enum insn_code icode;
5111   enum machine_mode compare_mode;
5112   enum machine_mode target_mode = GET_MODE (target);
5113   rtx tem;
5114   rtx last = get_last_insn ();
5115   rtx pattern, comparison;
5116
5117   if (unsignedp)
5118     code = unsigned_condition (code);
5119
5120   /* If one operand is constant, make it the second one.  Only do this
5121      if the other operand is not constant as well.  */
5122
5123   if (swap_commutative_operands_p (op0, op1))
5124     {
5125       tem = op0;
5126       op0 = op1;
5127       op1 = tem;
5128       code = swap_condition (code);
5129     }
5130
5131   if (mode == VOIDmode)
5132     mode = GET_MODE (op0);
5133
5134   /* For some comparisons with 1 and -1, we can convert this to
5135      comparisons with zero.  This will often produce more opportunities for
5136      store-flag insns.  */
5137
5138   switch (code)
5139     {
5140     case LT:
5141       if (op1 == const1_rtx)
5142         op1 = const0_rtx, code = LE;
5143       break;
5144     case LE:
5145       if (op1 == constm1_rtx)
5146         op1 = const0_rtx, code = LT;
5147       break;
5148     case GE:
5149       if (op1 == const1_rtx)
5150         op1 = const0_rtx, code = GT;
5151       break;
5152     case GT:
5153       if (op1 == constm1_rtx)
5154         op1 = const0_rtx, code = GE;
5155       break;
5156     case GEU:
5157       if (op1 == const1_rtx)
5158         op1 = const0_rtx, code = NE;
5159       break;
5160     case LTU:
5161       if (op1 == const1_rtx)
5162         op1 = const0_rtx, code = EQ;
5163       break;
5164     default:
5165       break;
5166     }
5167
5168   /* If we are comparing a double-word integer with zero or -1, we can
5169      convert the comparison into one involving a single word.  */
5170   if (GET_MODE_BITSIZE (mode) == BITS_PER_WORD * 2
5171       && GET_MODE_CLASS (mode) == MODE_INT
5172       && (!MEM_P (op0) || ! MEM_VOLATILE_P (op0)))
5173     {
5174       if ((code == EQ || code == NE)
5175           && (op1 == const0_rtx || op1 == constm1_rtx))
5176         {
5177           rtx op00, op01, op0both;
5178
5179           /* Do a logical OR or AND of the two words and compare the result.  */
5180           op00 = simplify_gen_subreg (word_mode, op0, mode, 0);
5181           op01 = simplify_gen_subreg (word_mode, op0, mode, UNITS_PER_WORD);
5182           op0both = expand_binop (word_mode,
5183                                   op1 == const0_rtx ? ior_optab : and_optab,
5184                                   op00, op01, NULL_RTX, unsignedp, OPTAB_DIRECT);
5185
5186           if (op0both != 0)
5187             return emit_store_flag (target, code, op0both, op1, word_mode,
5188                                     unsignedp, normalizep);
5189         }
5190       else if ((code == LT || code == GE) && op1 == const0_rtx)
5191         {
5192           rtx op0h;
5193
5194           /* If testing the sign bit, can just test on high word.  */
5195           op0h = simplify_gen_subreg (word_mode, op0, mode,
5196                                       subreg_highpart_offset (word_mode, mode));
5197           return emit_store_flag (target, code, op0h, op1, word_mode,
5198                                   unsignedp, normalizep);
5199         }
5200     }
5201
5202   /* From now on, we won't change CODE, so set ICODE now.  */
5203   icode = setcc_gen_code[(int) code];
5204
5205   /* If this is A < 0 or A >= 0, we can do this by taking the ones
5206      complement of A (for GE) and shifting the sign bit to the low bit.  */
5207   if (op1 == const0_rtx && (code == LT || code == GE)
5208       && GET_MODE_CLASS (mode) == MODE_INT
5209       && (normalizep || STORE_FLAG_VALUE == 1
5210           || (GET_MODE_BITSIZE (mode) <= HOST_BITS_PER_WIDE_INT
5211               && ((STORE_FLAG_VALUE & GET_MODE_MASK (mode))
5212                   == (unsigned HOST_WIDE_INT) 1 << (GET_MODE_BITSIZE (mode) - 1)))))
5213     {
5214       subtarget = target;
5215
5216       /* If the result is to be wider than OP0, it is best to convert it
5217          first.  If it is to be narrower, it is *incorrect* to convert it
5218          first.  */
5219       if (GET_MODE_SIZE (target_mode) > GET_MODE_SIZE (mode))
5220         {
5221           op0 = convert_modes (target_mode, mode, op0, 0);
5222           mode = target_mode;
5223         }
5224
5225       if (target_mode != mode)
5226         subtarget = 0;
5227
5228       if (code == GE)
5229         op0 = expand_unop (mode, one_cmpl_optab, op0,
5230                            ((STORE_FLAG_VALUE == 1 || normalizep)
5231                             ? 0 : subtarget), 0);
5232
5233       if (STORE_FLAG_VALUE == 1 || normalizep)
5234         /* If we are supposed to produce a 0/1 value, we want to do
5235            a logical shift from the sign bit to the low-order bit; for
5236            a -1/0 value, we do an arithmetic shift.  */
5237         op0 = expand_shift (RSHIFT_EXPR, mode, op0,
5238                             size_int (GET_MODE_BITSIZE (mode) - 1),
5239                             subtarget, normalizep != -1);
5240
5241       if (mode != target_mode)
5242         op0 = convert_modes (target_mode, mode, op0, 0);
5243
5244       return op0;
5245     }
5246
5247   if (icode != CODE_FOR_nothing)
5248     {
5249       insn_operand_predicate_fn pred;
5250
5251       /* We think we may be able to do this with a scc insn.  Emit the
5252          comparison and then the scc insn.  */
5253
5254       do_pending_stack_adjust ();
5255       last = get_last_insn ();
5256
5257       comparison
5258         = compare_from_rtx (op0, op1, code, unsignedp, mode, NULL_RTX);
5259       if (CONSTANT_P (comparison))
5260         {
5261           switch (GET_CODE (comparison))
5262             {
5263             case CONST_INT:
5264               if (comparison == const0_rtx)
5265                 return const0_rtx;
5266               break;
5267               
5268 #ifdef FLOAT_STORE_FLAG_VALUE
5269             case CONST_DOUBLE:
5270               if (comparison == CONST0_RTX (GET_MODE (comparison)))
5271                 return const0_rtx;
5272               break;
5273 #endif
5274             default:
5275               gcc_unreachable ();
5276             }
5277           
5278           if (normalizep == 1)
5279             return const1_rtx;
5280           if (normalizep == -1)
5281             return constm1_rtx;
5282           return const_true_rtx;
5283         }
5284
5285       /* The code of COMPARISON may not match CODE if compare_from_rtx
5286          decided to swap its operands and reverse the original code.
5287
5288          We know that compare_from_rtx returns either a CONST_INT or
5289          a new comparison code, so it is safe to just extract the
5290          code from COMPARISON.  */
5291       code = GET_CODE (comparison);
5292
5293       /* Get a reference to the target in the proper mode for this insn.  */
5294       compare_mode = insn_data[(int) icode].operand[0].mode;
5295       subtarget = target;
5296       pred = insn_data[(int) icode].operand[0].predicate;
5297       if (optimize || ! (*pred) (subtarget, compare_mode))
5298         subtarget = gen_reg_rtx (compare_mode);
5299
5300       pattern = GEN_FCN (icode) (subtarget);
5301       if (pattern)
5302         {
5303           emit_insn (pattern);
5304
5305           /* If we are converting to a wider mode, first convert to
5306              TARGET_MODE, then normalize.  This produces better combining
5307              opportunities on machines that have a SIGN_EXTRACT when we are
5308              testing a single bit.  This mostly benefits the 68k.
5309
5310              If STORE_FLAG_VALUE does not have the sign bit set when
5311              interpreted in COMPARE_MODE, we can do this conversion as
5312              unsigned, which is usually more efficient.  */
5313           if (GET_MODE_SIZE (target_mode) > GET_MODE_SIZE (compare_mode))
5314             {
5315               convert_move (target, subtarget,
5316                             (GET_MODE_BITSIZE (compare_mode)
5317                              <= HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
5318                             && 0 == (STORE_FLAG_VALUE
5319                                      & ((HOST_WIDE_INT) 1
5320                                         << (GET_MODE_BITSIZE (compare_mode) -1))));
5321               op0 = target;
5322               compare_mode = target_mode;
5323             }
5324           else
5325             op0 = subtarget;
5326
5327           /* If we want to keep subexpressions around, don't reuse our
5328              last target.  */
5329
5330           if (optimize)
5331             subtarget = 0;
5332
5333           /* Now normalize to the proper value in COMPARE_MODE.  Sometimes
5334              we don't have to do anything.  */
5335           if (normalizep == 0 || normalizep == STORE_FLAG_VALUE)
5336             ;
5337           /* STORE_FLAG_VALUE might be the most negative number, so write
5338              the comparison this way to avoid a compiler-time warning.  */
5339           else if (- normalizep == STORE_FLAG_VALUE)
5340             op0 = expand_unop (compare_mode, neg_optab, op0, subtarget, 0);
5341
5342           /* We don't want to use STORE_FLAG_VALUE < 0 below since this
5343              makes it hard to use a value of just the sign bit due to
5344              ANSI integer constant typing rules.  */
5345           else if (GET_MODE_BITSIZE (compare_mode) <= HOST_BITS_PER_WIDE_INT
5346                    && (STORE_FLAG_VALUE
5347                        & ((HOST_WIDE_INT) 1
5348                           << (GET_MODE_BITSIZE (compare_mode) - 1))))
5349             op0 = expand_shift (RSHIFT_EXPR, compare_mode, op0,
5350                                 size_int (GET_MODE_BITSIZE (compare_mode) - 1),
5351                                 subtarget, normalizep == 1);
5352           else
5353             {
5354               gcc_assert (STORE_FLAG_VALUE & 1);
5355               
5356               op0 = expand_and (compare_mode, op0, const1_rtx, subtarget);
5357               if (normalizep == -1)
5358                 op0 = expand_unop (compare_mode, neg_optab, op0, op0, 0);
5359             }
5360
5361           /* If we were converting to a smaller mode, do the
5362              conversion now.  */
5363           if (target_mode != compare_mode)
5364             {
5365               convert_move (target, op0, 0);
5366               return target;
5367             }
5368           else
5369             return op0;
5370         }
5371     }
5372
5373   delete_insns_since (last);
5374
5375   /* If optimizing, use different pseudo registers for each insn, instead
5376      of reusing the same pseudo.  This leads to better CSE, but slows
5377      down the compiler, since there are more pseudos */
5378   subtarget = (!optimize
5379                && (target_mode == mode)) ? target : NULL_RTX;
5380
5381   /* If we reached here, we can't do this with a scc insn.  However, there
5382      are some comparisons that can be done directly.  For example, if
5383      this is an equality comparison of integers, we can try to exclusive-or
5384      (or subtract) the two operands and use a recursive call to try the
5385      comparison with zero.  Don't do any of these cases if branches are
5386      very cheap.  */
5387
5388   if (BRANCH_COST > 0
5389       && GET_MODE_CLASS (mode) == MODE_INT && (code == EQ || code == NE)
5390       && op1 != const0_rtx)
5391     {
5392       tem = expand_binop (mode, xor_optab, op0, op1, subtarget, 1,
5393                           OPTAB_WIDEN);
5394
5395       if (tem == 0)
5396         tem = expand_binop (mode, sub_optab, op0, op1, subtarget, 1,
5397                             OPTAB_WIDEN);
5398       if (tem != 0)
5399         tem = emit_store_flag (target, code, tem, const0_rtx,
5400                                mode, unsignedp, normalizep);
5401       if (tem == 0)
5402         delete_insns_since (last);
5403       return tem;
5404     }
5405
5406   /* Some other cases we can do are EQ, NE, LE, and GT comparisons with
5407      the constant zero.  Reject all other comparisons at this point.  Only
5408      do LE and GT if branches are expensive since they are expensive on
5409      2-operand machines.  */
5410
5411   if (BRANCH_COST == 0
5412       || GET_MODE_CLASS (mode) != MODE_INT || op1 != const0_rtx
5413       || (code != EQ && code != NE
5414           && (BRANCH_COST <= 1 || (code != LE && code != GT))))
5415     return 0;
5416
5417   /* See what we need to return.  We can only return a 1, -1, or the
5418      sign bit.  */
5419
5420   if (normalizep == 0)
5421     {
5422       if (STORE_FLAG_VALUE == 1 || STORE_FLAG_VALUE == -1)
5423         normalizep = STORE_FLAG_VALUE;
5424
5425       else if (GET_MODE_BITSIZE (mode) <= HOST_BITS_PER_WIDE_INT
5426                && ((STORE_FLAG_VALUE & GET_MODE_MASK (mode))
5427                    == (unsigned HOST_WIDE_INT) 1 << (GET_MODE_BITSIZE (mode) - 1)))
5428         ;
5429       else
5430         return 0;
5431     }
5432
5433   /* Try to put the result of the comparison in the sign bit.  Assume we can't
5434      do the necessary operation below.  */
5435
5436   tem = 0;
5437
5438   /* To see if A <= 0, compute (A | (A - 1)).  A <= 0 iff that result has
5439      the sign bit set.  */
5440
5441   if (code == LE)
5442     {
5443       /* This is destructive, so SUBTARGET can't be OP0.  */
5444       if (rtx_equal_p (subtarget, op0))
5445         subtarget = 0;
5446
5447       tem = expand_binop (mode, sub_optab, op0, const1_rtx, subtarget, 0,
5448                           OPTAB_WIDEN);
5449       if (tem)
5450         tem = expand_binop (mode, ior_optab, op0, tem, subtarget, 0,
5451                             OPTAB_WIDEN);
5452     }
5453
5454   /* To see if A > 0, compute (((signed) A) << BITS) - A, where BITS is the
5455      number of bits in the mode of OP0, minus one.  */
5456
5457   if (code == GT)
5458     {
5459       if (rtx_equal_p (subtarget, op0))
5460         subtarget = 0;
5461
5462       tem = expand_shift (RSHIFT_EXPR, mode, op0,
5463                           size_int (GET_MODE_BITSIZE (mode) - 1),
5464                           subtarget, 0);
5465       tem = expand_binop (mode, sub_optab, tem, op0, subtarget, 0,
5466                           OPTAB_WIDEN);
5467     }
5468
5469   if (code == EQ || code == NE)
5470     {
5471       /* For EQ or NE, one way to do the comparison is to apply an operation
5472          that converts the operand into a positive number if it is nonzero
5473          or zero if it was originally zero.  Then, for EQ, we subtract 1 and
5474          for NE we negate.  This puts the result in the sign bit.  Then we
5475          normalize with a shift, if needed.
5476
5477          Two operations that can do the above actions are ABS and FFS, so try
5478          them.  If that doesn't work, and MODE is smaller than a full word,
5479          we can use zero-extension to the wider mode (an unsigned conversion)
5480          as the operation.  */
5481
5482       /* Note that ABS doesn't yield a positive number for INT_MIN, but
5483          that is compensated by the subsequent overflow when subtracting
5484          one / negating.  */
5485
5486       if (abs_optab->handlers[mode].insn_code != CODE_FOR_nothing)
5487         tem = expand_unop (mode, abs_optab, op0, subtarget, 1);
5488       else if (ffs_optab->handlers[mode].insn_code != CODE_FOR_nothing)
5489         tem = expand_unop (mode, ffs_optab, op0, subtarget, 1);
5490       else if (GET_MODE_SIZE (mode) < UNITS_PER_WORD)
5491         {
5492           tem = convert_modes (word_mode, mode, op0, 1);
5493           mode = word_mode;
5494         }
5495
5496       if (tem != 0)
5497         {
5498           if (code == EQ)
5499             tem = expand_binop (mode, sub_optab, tem, const1_rtx, subtarget,
5500                                 0, OPTAB_WIDEN);
5501           else
5502             tem = expand_unop (mode, neg_optab, tem, subtarget, 0);
5503         }
5504
5505       /* If we couldn't do it that way, for NE we can "or" the two's complement
5506          of the value with itself.  For EQ, we take the one's complement of
5507          that "or", which is an extra insn, so we only handle EQ if branches
5508          are expensive.  */
5509
5510       if (tem == 0 && (code == NE || BRANCH_COST > 1))
5511         {
5512           if (rtx_equal_p (subtarget, op0))
5513             subtarget = 0;
5514
5515           tem = expand_unop (mode, neg_optab, op0, subtarget, 0);
5516           tem = expand_binop (mode, ior_optab, tem, op0, subtarget, 0,
5517                               OPTAB_WIDEN);
5518
5519           if (tem && code == EQ)
5520             tem = expand_unop (mode, one_cmpl_optab, tem, subtarget, 0);
5521         }
5522     }
5523
5524   if (tem && normalizep)
5525     tem = expand_shift (RSHIFT_EXPR, mode, tem,
5526                         size_int (GET_MODE_BITSIZE (mode) - 1),
5527                         subtarget, normalizep == 1);
5528
5529   if (tem)
5530     {
5531       if (GET_MODE (tem) != target_mode)
5532         {
5533           convert_move (target, tem, 0);
5534           tem = target;
5535         }
5536       else if (!subtarget)
5537         {
5538           emit_move_insn (target, tem);
5539           tem = target;
5540         }
5541     }
5542   else
5543     delete_insns_since (last);
5544
5545   return tem;
5546 }
5547
5548 /* Like emit_store_flag, but always succeeds.  */
5549
5550 rtx
5551 emit_store_flag_force (rtx target, enum rtx_code code, rtx op0, rtx op1,
5552                        enum machine_mode mode, int unsignedp, int normalizep)
5553 {
5554   rtx tem, label;
5555
5556   /* First see if emit_store_flag can do the job.  */
5557   tem = emit_store_flag (target, code, op0, op1, mode, unsignedp, normalizep);
5558   if (tem != 0)
5559     return tem;
5560
5561   if (normalizep == 0)
5562     normalizep = 1;
5563
5564   /* If this failed, we have to do this with set/compare/jump/set code.  */
5565
5566   if (!REG_P (target)
5567       || reg_mentioned_p (target, op0) || reg_mentioned_p (target, op1))
5568     target = gen_reg_rtx (GET_MODE (target));
5569
5570   emit_move_insn (target, const1_rtx);
5571   label = gen_label_rtx ();
5572   do_compare_rtx_and_jump (op0, op1, code, unsignedp, mode, NULL_RTX,
5573                            NULL_RTX, label);
5574
5575   emit_move_insn (target, const0_rtx);
5576   emit_label (label);
5577
5578   return target;
5579 }
5580 \f
5581 /* Perform possibly multi-word comparison and conditional jump to LABEL
5582    if ARG1 OP ARG2 true where ARG1 and ARG2 are of mode MODE.  This is
5583    now a thin wrapper around do_compare_rtx_and_jump.  */
5584
5585 static void
5586 do_cmp_and_jump (rtx arg1, rtx arg2, enum rtx_code op, enum machine_mode mode,
5587                  rtx label)
5588 {
5589   int unsignedp = (op == LTU || op == LEU || op == GTU || op == GEU);
5590   do_compare_rtx_and_jump (arg1, arg2, op, unsignedp, mode,
5591                            NULL_RTX, NULL_RTX, label);
5592 }