Merge branch 'vendor/BYACC'
[dragonfly.git] / contrib / gcc-8.0 / gcc / lower-subreg.c
1 /* Decompose multiword subregs.
2    Copyright (C) 2007-2018 Free Software Foundation, Inc.
3    Contributed by Richard Henderson <rth@redhat.com>
4                   Ian Lance Taylor <iant@google.com>
5
6 This file is part of GCC.
7
8 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify it under
9 the terms of the GNU General Public License as published by the Free
10 Software Foundation; either version 3, or (at your option) any later
11 version.
12
13 GCC is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY
14 WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
15 FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License
16 for more details.
17
18 You should have received a copy of the GNU General Public License
19 along with GCC; see the file COPYING3.  If not see
20 <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
21
22 #include "config.h"
23 #include "system.h"
24 #include "coretypes.h"
25 #include "backend.h"
26 #include "rtl.h"
27 #include "tree.h"
28 #include "cfghooks.h"
29 #include "df.h"
30 #include "memmodel.h"
31 #include "tm_p.h"
32 #include "expmed.h"
33 #include "insn-config.h"
34 #include "emit-rtl.h"
35 #include "recog.h"
36 #include "cfgrtl.h"
37 #include "cfgbuild.h"
38 #include "dce.h"
39 #include "expr.h"
40 #include "tree-pass.h"
41 #include "lower-subreg.h"
42 #include "rtl-iter.h"
43 #include "target.h"
44
45
46 /* Decompose multi-word pseudo-registers into individual
47    pseudo-registers when possible and profitable.  This is possible
48    when all the uses of a multi-word register are via SUBREG, or are
49    copies of the register to another location.  Breaking apart the
50    register permits more CSE and permits better register allocation.
51    This is profitable if the machine does not have move instructions
52    to do this.
53
54    This pass only splits moves with modes that are wider than
55    word_mode and ASHIFTs, LSHIFTRTs, ASHIFTRTs and ZERO_EXTENDs with
56    integer modes that are twice the width of word_mode.  The latter
57    could be generalized if there was a need to do this, but the trend in
58    architectures is to not need this.
59
60    There are two useful preprocessor defines for use by maintainers:
61
62    #define LOG_COSTS 1
63
64    if you wish to see the actual cost estimates that are being used
65    for each mode wider than word mode and the cost estimates for zero
66    extension and the shifts.   This can be useful when port maintainers
67    are tuning insn rtx costs.
68
69    #define FORCE_LOWERING 1
70
71    if you wish to test the pass with all the transformation forced on.
72    This can be useful for finding bugs in the transformations.  */
73
74 #define LOG_COSTS 0
75 #define FORCE_LOWERING 0
76
77 /* Bit N in this bitmap is set if regno N is used in a context in
78    which we can decompose it.  */
79 static bitmap decomposable_context;
80
81 /* Bit N in this bitmap is set if regno N is used in a context in
82    which it can not be decomposed.  */
83 static bitmap non_decomposable_context;
84
85 /* Bit N in this bitmap is set if regno N is used in a subreg
86    which changes the mode but not the size.  This typically happens
87    when the register accessed as a floating-point value; we want to
88    avoid generating accesses to its subwords in integer modes.  */
89 static bitmap subreg_context;
90
91 /* Bit N in the bitmap in element M of this array is set if there is a
92    copy from reg M to reg N.  */
93 static vec<bitmap> reg_copy_graph;
94
95 struct target_lower_subreg default_target_lower_subreg;
96 #if SWITCHABLE_TARGET
97 struct target_lower_subreg *this_target_lower_subreg
98   = &default_target_lower_subreg;
99 #endif
100
101 #define twice_word_mode \
102   this_target_lower_subreg->x_twice_word_mode
103 #define choices \
104   this_target_lower_subreg->x_choices
105
106 /* Return true if MODE is a mode we know how to lower.  When returning true,
107    store its byte size in *BYTES and its word size in *WORDS.  */
108
109 static inline bool
110 interesting_mode_p (machine_mode mode, unsigned int *bytes,
111                     unsigned int *words)
112 {
113   if (!GET_MODE_SIZE (mode).is_constant (bytes))
114     return false;
115   *words = CEIL (*bytes, UNITS_PER_WORD);
116   return true;
117 }
118
119 /* RTXes used while computing costs.  */
120 struct cost_rtxes {
121   /* Source and target registers.  */
122   rtx source;
123   rtx target;
124
125   /* A twice_word_mode ZERO_EXTEND of SOURCE.  */
126   rtx zext;
127
128   /* A shift of SOURCE.  */
129   rtx shift;
130
131   /* A SET of TARGET.  */
132   rtx set;
133 };
134
135 /* Return the cost of a CODE shift in mode MODE by OP1 bits, using the
136    rtxes in RTXES.  SPEED_P selects between the speed and size cost.  */
137
138 static int
139 shift_cost (bool speed_p, struct cost_rtxes *rtxes, enum rtx_code code,
140             machine_mode mode, int op1)
141 {
142   PUT_CODE (rtxes->shift, code);
143   PUT_MODE (rtxes->shift, mode);
144   PUT_MODE (rtxes->source, mode);
145   XEXP (rtxes->shift, 1) = gen_int_shift_amount (mode, op1);
146   return set_src_cost (rtxes->shift, mode, speed_p);
147 }
148
149 /* For each X in the range [0, BITS_PER_WORD), set SPLITTING[X]
150    to true if it is profitable to split a double-word CODE shift
151    of X + BITS_PER_WORD bits.  SPEED_P says whether we are testing
152    for speed or size profitability.
153
154    Use the rtxes in RTXES to calculate costs.  WORD_MOVE_ZERO_COST is
155    the cost of moving zero into a word-mode register.  WORD_MOVE_COST
156    is the cost of moving between word registers.  */
157
158 static void
159 compute_splitting_shift (bool speed_p, struct cost_rtxes *rtxes,
160                          bool *splitting, enum rtx_code code,
161                          int word_move_zero_cost, int word_move_cost)
162 {
163   int wide_cost, narrow_cost, upper_cost, i;
164
165   for (i = 0; i < BITS_PER_WORD; i++)
166     {
167       wide_cost = shift_cost (speed_p, rtxes, code, twice_word_mode,
168                               i + BITS_PER_WORD);
169       if (i == 0)
170         narrow_cost = word_move_cost;
171       else
172         narrow_cost = shift_cost (speed_p, rtxes, code, word_mode, i);
173
174       if (code != ASHIFTRT)
175         upper_cost = word_move_zero_cost;
176       else if (i == BITS_PER_WORD - 1)
177         upper_cost = word_move_cost;
178       else
179         upper_cost = shift_cost (speed_p, rtxes, code, word_mode,
180                                  BITS_PER_WORD - 1);
181
182       if (LOG_COSTS)
183         fprintf (stderr, "%s %s by %d: original cost %d, split cost %d + %d\n",
184                  GET_MODE_NAME (twice_word_mode), GET_RTX_NAME (code),
185                  i + BITS_PER_WORD, wide_cost, narrow_cost, upper_cost);
186
187       if (FORCE_LOWERING || wide_cost >= narrow_cost + upper_cost)
188         splitting[i] = true;
189     }
190 }
191
192 /* Compute what we should do when optimizing for speed or size; SPEED_P
193    selects which.  Use RTXES for computing costs.  */
194
195 static void
196 compute_costs (bool speed_p, struct cost_rtxes *rtxes)
197 {
198   unsigned int i;
199   int word_move_zero_cost, word_move_cost;
200
201   PUT_MODE (rtxes->target, word_mode);
202   SET_SRC (rtxes->set) = CONST0_RTX (word_mode);
203   word_move_zero_cost = set_rtx_cost (rtxes->set, speed_p);
204
205   SET_SRC (rtxes->set) = rtxes->source;
206   word_move_cost = set_rtx_cost (rtxes->set, speed_p);
207
208   if (LOG_COSTS)
209     fprintf (stderr, "%s move: from zero cost %d, from reg cost %d\n",
210              GET_MODE_NAME (word_mode), word_move_zero_cost, word_move_cost);
211
212   for (i = 0; i < MAX_MACHINE_MODE; i++)
213     {
214       machine_mode mode = (machine_mode) i;
215       unsigned int size, factor;
216       if (interesting_mode_p (mode, &size, &factor) && factor > 1)
217         {
218           unsigned int mode_move_cost;
219
220           PUT_MODE (rtxes->target, mode);
221           PUT_MODE (rtxes->source, mode);
222           mode_move_cost = set_rtx_cost (rtxes->set, speed_p);
223
224           if (LOG_COSTS)
225             fprintf (stderr, "%s move: original cost %d, split cost %d * %d\n",
226                      GET_MODE_NAME (mode), mode_move_cost,
227                      word_move_cost, factor);
228
229           if (FORCE_LOWERING || mode_move_cost >= word_move_cost * factor)
230             {
231               choices[speed_p].move_modes_to_split[i] = true;
232               choices[speed_p].something_to_do = true;
233             }
234         }
235     }
236
237   /* For the moves and shifts, the only case that is checked is one
238      where the mode of the target is an integer mode twice the width
239      of the word_mode.
240
241      If it is not profitable to split a double word move then do not
242      even consider the shifts or the zero extension.  */
243   if (choices[speed_p].move_modes_to_split[(int) twice_word_mode])
244     {
245       int zext_cost;
246
247       /* The only case here to check to see if moving the upper part with a
248          zero is cheaper than doing the zext itself.  */
249       PUT_MODE (rtxes->source, word_mode);
250       zext_cost = set_src_cost (rtxes->zext, twice_word_mode, speed_p);
251
252       if (LOG_COSTS)
253         fprintf (stderr, "%s %s: original cost %d, split cost %d + %d\n",
254                  GET_MODE_NAME (twice_word_mode), GET_RTX_NAME (ZERO_EXTEND),
255                  zext_cost, word_move_cost, word_move_zero_cost);
256
257       if (FORCE_LOWERING || zext_cost >= word_move_cost + word_move_zero_cost)
258         choices[speed_p].splitting_zext = true;
259
260       compute_splitting_shift (speed_p, rtxes,
261                                choices[speed_p].splitting_ashift, ASHIFT,
262                                word_move_zero_cost, word_move_cost);
263       compute_splitting_shift (speed_p, rtxes,
264                                choices[speed_p].splitting_lshiftrt, LSHIFTRT,
265                                word_move_zero_cost, word_move_cost);
266       compute_splitting_shift (speed_p, rtxes,
267                                choices[speed_p].splitting_ashiftrt, ASHIFTRT,
268                                word_move_zero_cost, word_move_cost);
269     }
270 }
271
272 /* Do one-per-target initialisation.  This involves determining
273    which operations on the machine are profitable.  If none are found,
274    then the pass just returns when called.  */
275
276 void
277 init_lower_subreg (void)
278 {
279   struct cost_rtxes rtxes;
280
281   memset (this_target_lower_subreg, 0, sizeof (*this_target_lower_subreg));
282
283   twice_word_mode = GET_MODE_2XWIDER_MODE (word_mode).require ();
284
285   rtxes.target = gen_rtx_REG (word_mode, LAST_VIRTUAL_REGISTER + 1);
286   rtxes.source = gen_rtx_REG (word_mode, LAST_VIRTUAL_REGISTER + 2);
287   rtxes.set = gen_rtx_SET (rtxes.target, rtxes.source);
288   rtxes.zext = gen_rtx_ZERO_EXTEND (twice_word_mode, rtxes.source);
289   rtxes.shift = gen_rtx_ASHIFT (twice_word_mode, rtxes.source, const0_rtx);
290
291   if (LOG_COSTS)
292     fprintf (stderr, "\nSize costs\n==========\n\n");
293   compute_costs (false, &rtxes);
294
295   if (LOG_COSTS)
296     fprintf (stderr, "\nSpeed costs\n===========\n\n");
297   compute_costs (true, &rtxes);
298 }
299
300 static bool
301 simple_move_operand (rtx x)
302 {
303   if (GET_CODE (x) == SUBREG)
304     x = SUBREG_REG (x);
305
306   if (!OBJECT_P (x))
307     return false;
308
309   if (GET_CODE (x) == LABEL_REF
310       || GET_CODE (x) == SYMBOL_REF
311       || GET_CODE (x) == HIGH
312       || GET_CODE (x) == CONST)
313     return false;
314
315   if (MEM_P (x)
316       && (MEM_VOLATILE_P (x)
317           || mode_dependent_address_p (XEXP (x, 0), MEM_ADDR_SPACE (x))))
318     return false;
319
320   return true;
321 }
322
323 /* If INSN is a single set between two objects that we want to split,
324    return the single set.  SPEED_P says whether we are optimizing
325    INSN for speed or size.
326
327    INSN should have been passed to recog and extract_insn before this
328    is called.  */
329
330 static rtx
331 simple_move (rtx_insn *insn, bool speed_p)
332 {
333   rtx x;
334   rtx set;
335   machine_mode mode;
336
337   if (recog_data.n_operands != 2)
338     return NULL_RTX;
339
340   set = single_set (insn);
341   if (!set)
342     return NULL_RTX;
343
344   x = SET_DEST (set);
345   if (x != recog_data.operand[0] && x != recog_data.operand[1])
346     return NULL_RTX;
347   if (!simple_move_operand (x))
348     return NULL_RTX;
349
350   x = SET_SRC (set);
351   if (x != recog_data.operand[0] && x != recog_data.operand[1])
352     return NULL_RTX;
353   /* For the src we can handle ASM_OPERANDS, and it is beneficial for
354      things like x86 rdtsc which returns a DImode value.  */
355   if (GET_CODE (x) != ASM_OPERANDS
356       && !simple_move_operand (x))
357     return NULL_RTX;
358
359   /* We try to decompose in integer modes, to avoid generating
360      inefficient code copying between integer and floating point
361      registers.  That means that we can't decompose if this is a
362      non-integer mode for which there is no integer mode of the same
363      size.  */
364   mode = GET_MODE (SET_DEST (set));
365   if (!SCALAR_INT_MODE_P (mode)
366       && !int_mode_for_size (GET_MODE_BITSIZE (mode), 0).exists ())
367     return NULL_RTX;
368
369   /* Reject PARTIAL_INT modes.  They are used for processor specific
370      purposes and it's probably best not to tamper with them.  */
371   if (GET_MODE_CLASS (mode) == MODE_PARTIAL_INT)
372     return NULL_RTX;
373
374   if (!choices[speed_p].move_modes_to_split[(int) mode])
375     return NULL_RTX;
376
377   return set;
378 }
379
380 /* If SET is a copy from one multi-word pseudo-register to another,
381    record that in reg_copy_graph.  Return whether it is such a
382    copy.  */
383
384 static bool
385 find_pseudo_copy (rtx set)
386 {
387   rtx dest = SET_DEST (set);
388   rtx src = SET_SRC (set);
389   unsigned int rd, rs;
390   bitmap b;
391
392   if (!REG_P (dest) || !REG_P (src))
393     return false;
394
395   rd = REGNO (dest);
396   rs = REGNO (src);
397   if (HARD_REGISTER_NUM_P (rd) || HARD_REGISTER_NUM_P (rs))
398     return false;
399
400   b = reg_copy_graph[rs];
401   if (b == NULL)
402     {
403       b = BITMAP_ALLOC (NULL);
404       reg_copy_graph[rs] = b;
405     }
406
407   bitmap_set_bit (b, rd);
408
409   return true;
410 }
411
412 /* Look through the registers in DECOMPOSABLE_CONTEXT.  For each case
413    where they are copied to another register, add the register to
414    which they are copied to DECOMPOSABLE_CONTEXT.  Use
415    NON_DECOMPOSABLE_CONTEXT to limit this--we don't bother to track
416    copies of registers which are in NON_DECOMPOSABLE_CONTEXT.  */
417
418 static void
419 propagate_pseudo_copies (void)
420 {
421   auto_bitmap queue, propagate;
422
423   bitmap_copy (queue, decomposable_context);
424   do
425     {
426       bitmap_iterator iter;
427       unsigned int i;
428
429       bitmap_clear (propagate);
430
431       EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (queue, 0, i, iter)
432         {
433           bitmap b = reg_copy_graph[i];
434           if (b)
435             bitmap_ior_and_compl_into (propagate, b, non_decomposable_context);
436         }
437
438       bitmap_and_compl (queue, propagate, decomposable_context);
439       bitmap_ior_into (decomposable_context, propagate);
440     }
441   while (!bitmap_empty_p (queue));
442 }
443
444 /* A pointer to one of these values is passed to
445    find_decomposable_subregs.  */
446
447 enum classify_move_insn
448 {
449   /* Not a simple move from one location to another.  */
450   NOT_SIMPLE_MOVE,
451   /* A simple move we want to decompose.  */
452   DECOMPOSABLE_SIMPLE_MOVE,
453   /* Any other simple move.  */
454   SIMPLE_MOVE
455 };
456
457 /* If we find a SUBREG in *LOC which we could use to decompose a
458    pseudo-register, set a bit in DECOMPOSABLE_CONTEXT.  If we find an
459    unadorned register which is not a simple pseudo-register copy,
460    DATA will point at the type of move, and we set a bit in
461    DECOMPOSABLE_CONTEXT or NON_DECOMPOSABLE_CONTEXT as appropriate.  */
462
463 static void
464 find_decomposable_subregs (rtx *loc, enum classify_move_insn *pcmi)
465 {
466   subrtx_var_iterator::array_type array;
467   FOR_EACH_SUBRTX_VAR (iter, array, *loc, NONCONST)
468     {
469       rtx x = *iter;
470       if (GET_CODE (x) == SUBREG)
471         {
472           rtx inner = SUBREG_REG (x);
473           unsigned int regno, outer_size, inner_size, outer_words, inner_words;
474
475           if (!REG_P (inner))
476             continue;
477
478           regno = REGNO (inner);
479           if (HARD_REGISTER_NUM_P (regno))
480             {
481               iter.skip_subrtxes ();
482               continue;
483             }
484
485           if (!interesting_mode_p (GET_MODE (x), &outer_size, &outer_words)
486               || !interesting_mode_p (GET_MODE (inner), &inner_size,
487                                       &inner_words))
488             continue;
489
490           /* We only try to decompose single word subregs of multi-word
491              registers.  When we find one, we return -1 to avoid iterating
492              over the inner register.
493
494              ??? This doesn't allow, e.g., DImode subregs of TImode values
495              on 32-bit targets.  We would need to record the way the
496              pseudo-register was used, and only decompose if all the uses
497              were the same number and size of pieces.  Hopefully this
498              doesn't happen much.  */
499
500           if (outer_words == 1
501               && inner_words > 1
502               /* Don't allow to decompose floating point subregs of
503                  multi-word pseudos if the floating point mode does
504                  not have word size, because otherwise we'd generate
505                  a subreg with that floating mode from a different
506                  sized integral pseudo which is not allowed by
507                  validate_subreg.  */
508               && (!FLOAT_MODE_P (GET_MODE (x))
509                   || outer_size == UNITS_PER_WORD))
510             {
511               bitmap_set_bit (decomposable_context, regno);
512               iter.skip_subrtxes ();
513               continue;
514             }
515
516           /* If this is a cast from one mode to another, where the modes
517              have the same size, and they are not tieable, then mark this
518              register as non-decomposable.  If we decompose it we are
519              likely to mess up whatever the backend is trying to do.  */
520           if (outer_words > 1
521               && outer_size == inner_size
522               && !targetm.modes_tieable_p (GET_MODE (x), GET_MODE (inner)))
523             {
524               bitmap_set_bit (non_decomposable_context, regno);
525               bitmap_set_bit (subreg_context, regno);
526               iter.skip_subrtxes ();
527               continue;
528             }
529         }
530       else if (REG_P (x))
531         {
532           unsigned int regno, size, words;
533
534           /* We will see an outer SUBREG before we see the inner REG, so
535              when we see a plain REG here it means a direct reference to
536              the register.
537
538              If this is not a simple copy from one location to another,
539              then we can not decompose this register.  If this is a simple
540              copy we want to decompose, and the mode is right,
541              then we mark the register as decomposable.
542              Otherwise we don't say anything about this register --
543              it could be decomposed, but whether that would be
544              profitable depends upon how it is used elsewhere.
545
546              We only set bits in the bitmap for multi-word
547              pseudo-registers, since those are the only ones we care about
548              and it keeps the size of the bitmaps down.  */
549
550           regno = REGNO (x);
551           if (!HARD_REGISTER_NUM_P (regno)
552               && interesting_mode_p (GET_MODE (x), &size, &words)
553               && words > 1)
554             {
555               switch (*pcmi)
556                 {
557                 case NOT_SIMPLE_MOVE:
558                   bitmap_set_bit (non_decomposable_context, regno);
559                   break;
560                 case DECOMPOSABLE_SIMPLE_MOVE:
561                   if (targetm.modes_tieable_p (GET_MODE (x), word_mode))
562                     bitmap_set_bit (decomposable_context, regno);
563                   break;
564                 case SIMPLE_MOVE:
565                   break;
566                 default:
567                   gcc_unreachable ();
568                 }
569             }
570         }
571       else if (MEM_P (x))
572         {
573           enum classify_move_insn cmi_mem = NOT_SIMPLE_MOVE;
574
575           /* Any registers used in a MEM do not participate in a
576              SIMPLE_MOVE or DECOMPOSABLE_SIMPLE_MOVE.  Do our own recursion
577              here, and return -1 to block the parent's recursion.  */
578           find_decomposable_subregs (&XEXP (x, 0), &cmi_mem);
579           iter.skip_subrtxes ();
580         }
581     }
582 }
583
584 /* Decompose REGNO into word-sized components.  We smash the REG node
585    in place.  This ensures that (1) something goes wrong quickly if we
586    fail to make some replacement, and (2) the debug information inside
587    the symbol table is automatically kept up to date.  */
588
589 static void
590 decompose_register (unsigned int regno)
591 {
592   rtx reg;
593   unsigned int size, words, i;
594   rtvec v;
595
596   reg = regno_reg_rtx[regno];
597
598   regno_reg_rtx[regno] = NULL_RTX;
599
600   if (!interesting_mode_p (GET_MODE (reg), &size, &words))
601     gcc_unreachable ();
602
603   v = rtvec_alloc (words);
604   for (i = 0; i < words; ++i)
605     RTVEC_ELT (v, i) = gen_reg_rtx_offset (reg, word_mode, i * UNITS_PER_WORD);
606
607   PUT_CODE (reg, CONCATN);
608   XVEC (reg, 0) = v;
609
610   if (dump_file)
611     {
612       fprintf (dump_file, "; Splitting reg %u ->", regno);
613       for (i = 0; i < words; ++i)
614         fprintf (dump_file, " %u", REGNO (XVECEXP (reg, 0, i)));
615       fputc ('\n', dump_file);
616     }
617 }
618
619 /* Get a SUBREG of a CONCATN.  */
620
621 static rtx
622 simplify_subreg_concatn (machine_mode outermode, rtx op, poly_uint64 orig_byte)
623 {
624   unsigned int outer_size, outer_words, inner_size, inner_words;
625   machine_mode innermode, partmode;
626   rtx part;
627   unsigned int final_offset;
628   unsigned int byte;
629
630   innermode = GET_MODE (op);
631   if (!interesting_mode_p (outermode, &outer_size, &outer_words)
632       || !interesting_mode_p (innermode, &inner_size, &inner_words))
633     gcc_unreachable ();
634
635   /* Must be constant if interesting_mode_p passes.  */
636   byte = orig_byte.to_constant ();
637   gcc_assert (GET_CODE (op) == CONCATN);
638   gcc_assert (byte % outer_size == 0);
639
640   gcc_assert (byte < inner_size);
641   if (outer_size > inner_size)
642     return NULL_RTX;
643
644   inner_size /= XVECLEN (op, 0);
645   part = XVECEXP (op, 0, byte / inner_size);
646   partmode = GET_MODE (part);
647
648   final_offset = byte % inner_size;
649   if (final_offset + outer_size > inner_size)
650     return NULL_RTX;
651
652   /* VECTOR_CSTs in debug expressions are expanded into CONCATN instead of
653      regular CONST_VECTORs.  They have vector or integer modes, depending
654      on the capabilities of the target.  Cope with them.  */
655   if (partmode == VOIDmode && VECTOR_MODE_P (innermode))
656     partmode = GET_MODE_INNER (innermode);
657   else if (partmode == VOIDmode)
658     partmode = mode_for_size (inner_size * BITS_PER_UNIT,
659                               GET_MODE_CLASS (innermode), 0).require ();
660
661   return simplify_gen_subreg (outermode, part, partmode, final_offset);
662 }
663
664 /* Wrapper around simplify_gen_subreg which handles CONCATN.  */
665
666 static rtx
667 simplify_gen_subreg_concatn (machine_mode outermode, rtx op,
668                              machine_mode innermode, unsigned int byte)
669 {
670   rtx ret;
671
672   /* We have to handle generating a SUBREG of a SUBREG of a CONCATN.
673      If OP is a SUBREG of a CONCATN, then it must be a simple mode
674      change with the same size and offset 0, or it must extract a
675      part.  We shouldn't see anything else here.  */
676   if (GET_CODE (op) == SUBREG && GET_CODE (SUBREG_REG (op)) == CONCATN)
677     {
678       rtx op2;
679
680       if (known_eq (GET_MODE_SIZE (GET_MODE (op)),
681                     GET_MODE_SIZE (GET_MODE (SUBREG_REG (op))))
682           && known_eq (SUBREG_BYTE (op), 0))
683         return simplify_gen_subreg_concatn (outermode, SUBREG_REG (op),
684                                             GET_MODE (SUBREG_REG (op)), byte);
685
686       op2 = simplify_subreg_concatn (GET_MODE (op), SUBREG_REG (op),
687                                      SUBREG_BYTE (op));
688       if (op2 == NULL_RTX)
689         {
690           /* We don't handle paradoxical subregs here.  */
691           gcc_assert (!paradoxical_subreg_p (outermode, GET_MODE (op)));
692           gcc_assert (!paradoxical_subreg_p (op));
693           op2 = simplify_subreg_concatn (outermode, SUBREG_REG (op),
694                                          byte + SUBREG_BYTE (op));
695           gcc_assert (op2 != NULL_RTX);
696           return op2;
697         }
698
699       op = op2;
700       gcc_assert (op != NULL_RTX);
701       gcc_assert (innermode == GET_MODE (op));
702     }
703
704   if (GET_CODE (op) == CONCATN)
705     return simplify_subreg_concatn (outermode, op, byte);
706
707   ret = simplify_gen_subreg (outermode, op, innermode, byte);
708
709   /* If we see an insn like (set (reg:DI) (subreg:DI (reg:SI) 0)) then
710      resolve_simple_move will ask for the high part of the paradoxical
711      subreg, which does not have a value.  Just return a zero.  */
712   if (ret == NULL_RTX
713       && paradoxical_subreg_p (op))
714     return CONST0_RTX (outermode);
715
716   gcc_assert (ret != NULL_RTX);
717   return ret;
718 }
719
720 /* Return whether we should resolve X into the registers into which it
721    was decomposed.  */
722
723 static bool
724 resolve_reg_p (rtx x)
725 {
726   return GET_CODE (x) == CONCATN;
727 }
728
729 /* Return whether X is a SUBREG of a register which we need to
730    resolve.  */
731
732 static bool
733 resolve_subreg_p (rtx x)
734 {
735   if (GET_CODE (x) != SUBREG)
736     return false;
737   return resolve_reg_p (SUBREG_REG (x));
738 }
739
740 /* Look for SUBREGs in *LOC which need to be decomposed.  */
741
742 static bool
743 resolve_subreg_use (rtx *loc, rtx insn)
744 {
745   subrtx_ptr_iterator::array_type array;
746   FOR_EACH_SUBRTX_PTR (iter, array, loc, NONCONST)
747     {
748       rtx *loc = *iter;
749       rtx x = *loc;
750       if (resolve_subreg_p (x))
751         {
752           x = simplify_subreg_concatn (GET_MODE (x), SUBREG_REG (x),
753                                        SUBREG_BYTE (x));
754
755           /* It is possible for a note to contain a reference which we can
756              decompose.  In this case, return 1 to the caller to indicate
757              that the note must be removed.  */
758           if (!x)
759             {
760               gcc_assert (!insn);
761               return true;
762             }
763
764           validate_change (insn, loc, x, 1);
765           iter.skip_subrtxes ();
766         }
767       else if (resolve_reg_p (x))
768         /* Return 1 to the caller to indicate that we found a direct
769            reference to a register which is being decomposed.  This can
770            happen inside notes, multiword shift or zero-extend
771            instructions.  */
772         return true;
773     }
774
775   return false;
776 }
777
778 /* Resolve any decomposed registers which appear in register notes on
779    INSN.  */
780
781 static void
782 resolve_reg_notes (rtx_insn *insn)
783 {
784   rtx *pnote, note;
785
786   note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
787   if (note)
788     {
789       int old_count = num_validated_changes ();
790       if (resolve_subreg_use (&XEXP (note, 0), NULL_RTX))
791         remove_note (insn, note);
792       else
793         if (old_count != num_validated_changes ())
794           df_notes_rescan (insn);
795     }
796
797   pnote = &REG_NOTES (insn);
798   while (*pnote != NULL_RTX)
799     {
800       bool del = false;
801
802       note = *pnote;
803       switch (REG_NOTE_KIND (note))
804         {
805         case REG_DEAD:
806         case REG_UNUSED:
807           if (resolve_reg_p (XEXP (note, 0)))
808             del = true;
809           break;
810
811         default:
812           break;
813         }
814
815       if (del)
816         *pnote = XEXP (note, 1);
817       else
818         pnote = &XEXP (note, 1);
819     }
820 }
821
822 /* Return whether X can be decomposed into subwords.  */
823
824 static bool
825 can_decompose_p (rtx x)
826 {
827   if (REG_P (x))
828     {
829       unsigned int regno = REGNO (x);
830
831       if (HARD_REGISTER_NUM_P (regno))
832         {
833           unsigned int byte, num_bytes, num_words;
834
835           if (!interesting_mode_p (GET_MODE (x), &num_bytes, &num_words))
836             return false;
837           for (byte = 0; byte < num_bytes; byte += UNITS_PER_WORD)
838             if (simplify_subreg_regno (regno, GET_MODE (x), byte, word_mode) < 0)
839               return false;
840           return true;
841         }
842       else
843         return !bitmap_bit_p (subreg_context, regno);
844     }
845
846   return true;
847 }
848
849 /* Decompose the registers used in a simple move SET within INSN.  If
850    we don't change anything, return INSN, otherwise return the start
851    of the sequence of moves.  */
852
853 static rtx_insn *
854 resolve_simple_move (rtx set, rtx_insn *insn)
855 {
856   rtx src, dest, real_dest;
857   rtx_insn *insns;
858   machine_mode orig_mode, dest_mode;
859   unsigned int orig_size, words;
860   bool pushing;
861
862   src = SET_SRC (set);
863   dest = SET_DEST (set);
864   orig_mode = GET_MODE (dest);
865
866   if (!interesting_mode_p (orig_mode, &orig_size, &words))
867     gcc_unreachable ();
868   gcc_assert (words > 1);
869
870   start_sequence ();
871
872   /* We have to handle copying from a SUBREG of a decomposed reg where
873      the SUBREG is larger than word size.  Rather than assume that we
874      can take a word_mode SUBREG of the destination, we copy to a new
875      register and then copy that to the destination.  */
876
877   real_dest = NULL_RTX;
878
879   if (GET_CODE (src) == SUBREG
880       && resolve_reg_p (SUBREG_REG (src))
881       && (maybe_ne (SUBREG_BYTE (src), 0)
882           || maybe_ne (orig_size, GET_MODE_SIZE (GET_MODE (SUBREG_REG (src))))))
883     {
884       real_dest = dest;
885       dest = gen_reg_rtx (orig_mode);
886       if (REG_P (real_dest))
887         REG_ATTRS (dest) = REG_ATTRS (real_dest);
888     }
889
890   /* Similarly if we are copying to a SUBREG of a decomposed reg where
891      the SUBREG is larger than word size.  */
892
893   if (GET_CODE (dest) == SUBREG
894       && resolve_reg_p (SUBREG_REG (dest))
895       && (maybe_ne (SUBREG_BYTE (dest), 0)
896           || maybe_ne (orig_size,
897                        GET_MODE_SIZE (GET_MODE (SUBREG_REG (dest))))))
898     {
899       rtx reg, smove;
900       rtx_insn *minsn;
901
902       reg = gen_reg_rtx (orig_mode);
903       minsn = emit_move_insn (reg, src);
904       smove = single_set (minsn);
905       gcc_assert (smove != NULL_RTX);
906       resolve_simple_move (smove, minsn);
907       src = reg;
908     }
909
910   /* If we didn't have any big SUBREGS of decomposed registers, and
911      neither side of the move is a register we are decomposing, then
912      we don't have to do anything here.  */
913
914   if (src == SET_SRC (set)
915       && dest == SET_DEST (set)
916       && !resolve_reg_p (src)
917       && !resolve_subreg_p (src)
918       && !resolve_reg_p (dest)
919       && !resolve_subreg_p (dest))
920     {
921       end_sequence ();
922       return insn;
923     }
924
925   /* It's possible for the code to use a subreg of a decomposed
926      register while forming an address.  We need to handle that before
927      passing the address to emit_move_insn.  We pass NULL_RTX as the
928      insn parameter to resolve_subreg_use because we can not validate
929      the insn yet.  */
930   if (MEM_P (src) || MEM_P (dest))
931     {
932       int acg;
933
934       if (MEM_P (src))
935         resolve_subreg_use (&XEXP (src, 0), NULL_RTX);
936       if (MEM_P (dest))
937         resolve_subreg_use (&XEXP (dest, 0), NULL_RTX);
938       acg = apply_change_group ();
939       gcc_assert (acg);
940     }
941
942   /* If SRC is a register which we can't decompose, or has side
943      effects, we need to move via a temporary register.  */
944
945   if (!can_decompose_p (src)
946       || side_effects_p (src)
947       || GET_CODE (src) == ASM_OPERANDS)
948     {
949       rtx reg;
950
951       reg = gen_reg_rtx (orig_mode);
952
953       if (AUTO_INC_DEC)
954         {
955           rtx_insn *move = emit_move_insn (reg, src);
956           if (MEM_P (src))
957             {
958               rtx note = find_reg_note (insn, REG_INC, NULL_RTX);
959               if (note)
960                 add_reg_note (move, REG_INC, XEXP (note, 0));
961             }
962         }
963       else
964         emit_move_insn (reg, src);
965
966       src = reg;
967     }
968
969   /* If DEST is a register which we can't decompose, or has side
970      effects, we need to first move to a temporary register.  We
971      handle the common case of pushing an operand directly.  We also
972      go through a temporary register if it holds a floating point
973      value.  This gives us better code on systems which can't move
974      data easily between integer and floating point registers.  */
975
976   dest_mode = orig_mode;
977   pushing = push_operand (dest, dest_mode);
978   if (!can_decompose_p (dest)
979       || (side_effects_p (dest) && !pushing)
980       || (!SCALAR_INT_MODE_P (dest_mode)
981           && !resolve_reg_p (dest)
982           && !resolve_subreg_p (dest)))
983     {
984       if (real_dest == NULL_RTX)
985         real_dest = dest;
986       if (!SCALAR_INT_MODE_P (dest_mode))
987         dest_mode = int_mode_for_mode (dest_mode).require ();
988       dest = gen_reg_rtx (dest_mode);
989       if (REG_P (real_dest))
990         REG_ATTRS (dest) = REG_ATTRS (real_dest);
991     }
992
993   if (pushing)
994     {
995       unsigned int i, j, jinc;
996
997       gcc_assert (orig_size % UNITS_PER_WORD == 0);
998       gcc_assert (GET_CODE (XEXP (dest, 0)) != PRE_MODIFY);
999       gcc_assert (GET_CODE (XEXP (dest, 0)) != POST_MODIFY);
1000
1001       if (WORDS_BIG_ENDIAN == STACK_GROWS_DOWNWARD)
1002         {
1003           j = 0;
1004           jinc = 1;
1005         }
1006       else
1007         {
1008           j = words - 1;
1009           jinc = -1;
1010         }
1011
1012       for (i = 0; i < words; ++i, j += jinc)
1013         {
1014           rtx temp;
1015
1016           temp = copy_rtx (XEXP (dest, 0));
1017           temp = adjust_automodify_address_nv (dest, word_mode, temp,
1018                                                j * UNITS_PER_WORD);
1019           emit_move_insn (temp,
1020                           simplify_gen_subreg_concatn (word_mode, src,
1021                                                        orig_mode,
1022                                                        j * UNITS_PER_WORD));
1023         }
1024     }
1025   else
1026     {
1027       unsigned int i;
1028
1029       if (REG_P (dest) && !HARD_REGISTER_NUM_P (REGNO (dest)))
1030         emit_clobber (dest);
1031
1032       for (i = 0; i < words; ++i)
1033         emit_move_insn (simplify_gen_subreg_concatn (word_mode, dest,
1034                                                      dest_mode,
1035                                                      i * UNITS_PER_WORD),
1036                         simplify_gen_subreg_concatn (word_mode, src,
1037                                                      orig_mode,
1038                                                      i * UNITS_PER_WORD));
1039     }
1040
1041   if (real_dest != NULL_RTX)
1042     {
1043       rtx mdest, smove;
1044       rtx_insn *minsn;
1045
1046       if (dest_mode == orig_mode)
1047         mdest = dest;
1048       else
1049         mdest = simplify_gen_subreg (orig_mode, dest, GET_MODE (dest), 0);
1050       minsn = emit_move_insn (real_dest, mdest);
1051
1052   if (AUTO_INC_DEC && MEM_P (real_dest)
1053       && !(resolve_reg_p (real_dest) || resolve_subreg_p (real_dest)))
1054     {
1055       rtx note = find_reg_note (insn, REG_INC, NULL_RTX);
1056       if (note)
1057         add_reg_note (minsn, REG_INC, XEXP (note, 0));
1058     }
1059
1060       smove = single_set (minsn);
1061       gcc_assert (smove != NULL_RTX);
1062
1063       resolve_simple_move (smove, minsn);
1064     }
1065
1066   insns = get_insns ();
1067   end_sequence ();
1068
1069   copy_reg_eh_region_note_forward (insn, insns, NULL_RTX);
1070
1071   emit_insn_before (insns, insn);
1072
1073   /* If we get here via self-recursion, then INSN is not yet in the insns
1074      chain and delete_insn will fail.  We only want to remove INSN from the
1075      current sequence.  See PR56738.  */
1076   if (in_sequence_p ())
1077     remove_insn (insn);
1078   else
1079     delete_insn (insn);
1080
1081   return insns;
1082 }
1083
1084 /* Change a CLOBBER of a decomposed register into a CLOBBER of the
1085    component registers.  Return whether we changed something.  */
1086
1087 static bool
1088 resolve_clobber (rtx pat, rtx_insn *insn)
1089 {
1090   rtx reg;
1091   machine_mode orig_mode;
1092   unsigned int orig_size, words, i;
1093   int ret;
1094
1095   reg = XEXP (pat, 0);
1096   if (!resolve_reg_p (reg) && !resolve_subreg_p (reg))
1097     return false;
1098
1099   orig_mode = GET_MODE (reg);
1100   if (!interesting_mode_p (orig_mode, &orig_size, &words))
1101     gcc_unreachable ();
1102
1103   ret = validate_change (NULL_RTX, &XEXP (pat, 0),
1104                          simplify_gen_subreg_concatn (word_mode, reg,
1105                                                       orig_mode, 0),
1106                          0);
1107   df_insn_rescan (insn);
1108   gcc_assert (ret != 0);
1109
1110   for (i = words - 1; i > 0; --i)
1111     {
1112       rtx x;
1113
1114       x = simplify_gen_subreg_concatn (word_mode, reg, orig_mode,
1115                                        i * UNITS_PER_WORD);
1116       x = gen_rtx_CLOBBER (VOIDmode, x);
1117       emit_insn_after (x, insn);
1118     }
1119
1120   resolve_reg_notes (insn);
1121
1122   return true;
1123 }
1124
1125 /* A USE of a decomposed register is no longer meaningful.  Return
1126    whether we changed something.  */
1127
1128 static bool
1129 resolve_use (rtx pat, rtx_insn *insn)
1130 {
1131   if (resolve_reg_p (XEXP (pat, 0)) || resolve_subreg_p (XEXP (pat, 0)))
1132     {
1133       delete_insn (insn);
1134       return true;
1135     }
1136
1137   resolve_reg_notes (insn);
1138
1139   return false;
1140 }
1141
1142 /* A VAR_LOCATION can be simplified.  */
1143
1144 static void
1145 resolve_debug (rtx_insn *insn)
1146 {
1147   subrtx_ptr_iterator::array_type array;
1148   FOR_EACH_SUBRTX_PTR (iter, array, &PATTERN (insn), NONCONST)
1149     {
1150       rtx *loc = *iter;
1151       rtx x = *loc;
1152       if (resolve_subreg_p (x))
1153         {
1154           x = simplify_subreg_concatn (GET_MODE (x), SUBREG_REG (x),
1155                                        SUBREG_BYTE (x));
1156
1157           if (x)
1158             *loc = x;
1159           else
1160             x = copy_rtx (*loc);
1161         }
1162       if (resolve_reg_p (x))
1163         *loc = copy_rtx (x);
1164     }
1165
1166   df_insn_rescan (insn);
1167
1168   resolve_reg_notes (insn);
1169 }
1170
1171 /* Check if INSN is a decomposable multiword-shift or zero-extend and
1172    set the decomposable_context bitmap accordingly.  SPEED_P is true
1173    if we are optimizing INSN for speed rather than size.  Return true
1174    if INSN is decomposable.  */
1175
1176 static bool
1177 find_decomposable_shift_zext (rtx_insn *insn, bool speed_p)
1178 {
1179   rtx set;
1180   rtx op;
1181   rtx op_operand;
1182
1183   set = single_set (insn);
1184   if (!set)
1185     return false;
1186
1187   op = SET_SRC (set);
1188   if (GET_CODE (op) != ASHIFT
1189       && GET_CODE (op) != LSHIFTRT
1190       && GET_CODE (op) != ASHIFTRT
1191       && GET_CODE (op) != ZERO_EXTEND)
1192     return false;
1193
1194   op_operand = XEXP (op, 0);
1195   if (!REG_P (SET_DEST (set)) || !REG_P (op_operand)
1196       || HARD_REGISTER_NUM_P (REGNO (SET_DEST (set)))
1197       || HARD_REGISTER_NUM_P (REGNO (op_operand))
1198       || GET_MODE (op) != twice_word_mode)
1199     return false;
1200
1201   if (GET_CODE (op) == ZERO_EXTEND)
1202     {
1203       if (GET_MODE (op_operand) != word_mode
1204           || !choices[speed_p].splitting_zext)
1205         return false;
1206     }
1207   else /* left or right shift */
1208     {
1209       bool *splitting = (GET_CODE (op) == ASHIFT
1210                          ? choices[speed_p].splitting_ashift
1211                          : GET_CODE (op) == ASHIFTRT
1212                          ? choices[speed_p].splitting_ashiftrt
1213                          : choices[speed_p].splitting_lshiftrt);
1214       if (!CONST_INT_P (XEXP (op, 1))
1215           || !IN_RANGE (INTVAL (XEXP (op, 1)), BITS_PER_WORD,
1216                         2 * BITS_PER_WORD - 1)
1217           || !splitting[INTVAL (XEXP (op, 1)) - BITS_PER_WORD])
1218         return false;
1219
1220       bitmap_set_bit (decomposable_context, REGNO (op_operand));
1221     }
1222
1223   bitmap_set_bit (decomposable_context, REGNO (SET_DEST (set)));
1224
1225   return true;
1226 }
1227
1228 /* Decompose a more than word wide shift (in INSN) of a multiword
1229    pseudo or a multiword zero-extend of a wordmode pseudo into a move
1230    and 'set to zero' insn.  Return a pointer to the new insn when a
1231    replacement was done.  */
1232
1233 static rtx_insn *
1234 resolve_shift_zext (rtx_insn *insn)
1235 {
1236   rtx set;
1237   rtx op;
1238   rtx op_operand;
1239   rtx_insn *insns;
1240   rtx src_reg, dest_reg, dest_upper, upper_src = NULL_RTX;
1241   int src_reg_num, dest_reg_num, offset1, offset2, src_offset;
1242   scalar_int_mode inner_mode;
1243
1244   set = single_set (insn);
1245   if (!set)
1246     return NULL;
1247
1248   op = SET_SRC (set);
1249   if (GET_CODE (op) != ASHIFT
1250       && GET_CODE (op) != LSHIFTRT
1251       && GET_CODE (op) != ASHIFTRT
1252       && GET_CODE (op) != ZERO_EXTEND)
1253     return NULL;
1254
1255   op_operand = XEXP (op, 0);
1256   if (!is_a <scalar_int_mode> (GET_MODE (op_operand), &inner_mode))
1257     return NULL;
1258
1259   /* We can tear this operation apart only if the regs were already
1260      torn apart.  */
1261   if (!resolve_reg_p (SET_DEST (set)) && !resolve_reg_p (op_operand))
1262     return NULL;
1263
1264   /* src_reg_num is the number of the word mode register which we
1265      are operating on.  For a left shift and a zero_extend on little
1266      endian machines this is register 0.  */
1267   src_reg_num = (GET_CODE (op) == LSHIFTRT || GET_CODE (op) == ASHIFTRT)
1268                 ? 1 : 0;
1269
1270   if (WORDS_BIG_ENDIAN && GET_MODE_SIZE (inner_mode) > UNITS_PER_WORD)
1271     src_reg_num = 1 - src_reg_num;
1272
1273   if (GET_CODE (op) == ZERO_EXTEND)
1274     dest_reg_num = WORDS_BIG_ENDIAN ? 1 : 0;
1275   else
1276     dest_reg_num = 1 - src_reg_num;
1277
1278   offset1 = UNITS_PER_WORD * dest_reg_num;
1279   offset2 = UNITS_PER_WORD * (1 - dest_reg_num);
1280   src_offset = UNITS_PER_WORD * src_reg_num;
1281
1282   start_sequence ();
1283
1284   dest_reg = simplify_gen_subreg_concatn (word_mode, SET_DEST (set),
1285                                           GET_MODE (SET_DEST (set)),
1286                                           offset1);
1287   dest_upper = simplify_gen_subreg_concatn (word_mode, SET_DEST (set),
1288                                             GET_MODE (SET_DEST (set)),
1289                                             offset2);
1290   src_reg = simplify_gen_subreg_concatn (word_mode, op_operand,
1291                                          GET_MODE (op_operand),
1292                                          src_offset);
1293   if (GET_CODE (op) == ASHIFTRT
1294       && INTVAL (XEXP (op, 1)) != 2 * BITS_PER_WORD - 1)
1295     upper_src = expand_shift (RSHIFT_EXPR, word_mode, copy_rtx (src_reg),
1296                               BITS_PER_WORD - 1, NULL_RTX, 0);
1297
1298   if (GET_CODE (op) != ZERO_EXTEND)
1299     {
1300       int shift_count = INTVAL (XEXP (op, 1));
1301       if (shift_count > BITS_PER_WORD)
1302         src_reg = expand_shift (GET_CODE (op) == ASHIFT ?
1303                                 LSHIFT_EXPR : RSHIFT_EXPR,
1304                                 word_mode, src_reg,
1305                                 shift_count - BITS_PER_WORD,
1306                                 dest_reg, GET_CODE (op) != ASHIFTRT);
1307     }
1308
1309   if (dest_reg != src_reg)
1310     emit_move_insn (dest_reg, src_reg);
1311   if (GET_CODE (op) != ASHIFTRT)
1312     emit_move_insn (dest_upper, CONST0_RTX (word_mode));
1313   else if (INTVAL (XEXP (op, 1)) == 2 * BITS_PER_WORD - 1)
1314     emit_move_insn (dest_upper, copy_rtx (src_reg));
1315   else
1316     emit_move_insn (dest_upper, upper_src);
1317   insns = get_insns ();
1318
1319   end_sequence ();
1320
1321   emit_insn_before (insns, insn);
1322
1323   if (dump_file)
1324     {
1325       rtx_insn *in;
1326       fprintf (dump_file, "; Replacing insn: %d with insns: ", INSN_UID (insn));
1327       for (in = insns; in != insn; in = NEXT_INSN (in))
1328         fprintf (dump_file, "%d ", INSN_UID (in));
1329       fprintf (dump_file, "\n");
1330     }
1331
1332   delete_insn (insn);
1333   return insns;
1334 }
1335
1336 /* Print to dump_file a description of what we're doing with shift code CODE.
1337    SPLITTING[X] is true if we are splitting shifts by X + BITS_PER_WORD.  */
1338
1339 static void
1340 dump_shift_choices (enum rtx_code code, bool *splitting)
1341 {
1342   int i;
1343   const char *sep;
1344
1345   fprintf (dump_file,
1346            "  Splitting mode %s for %s lowering with shift amounts = ",
1347            GET_MODE_NAME (twice_word_mode), GET_RTX_NAME (code));
1348   sep = "";
1349   for (i = 0; i < BITS_PER_WORD; i++)
1350     if (splitting[i])
1351       {
1352         fprintf (dump_file, "%s%d", sep, i + BITS_PER_WORD);
1353         sep = ",";
1354       }
1355   fprintf (dump_file, "\n");
1356 }
1357
1358 /* Print to dump_file a description of what we're doing when optimizing
1359    for speed or size; SPEED_P says which.  DESCRIPTION is a description
1360    of the SPEED_P choice.  */
1361
1362 static void
1363 dump_choices (bool speed_p, const char *description)
1364 {
1365   unsigned int size, factor, i;
1366
1367   fprintf (dump_file, "Choices when optimizing for %s:\n", description);
1368
1369   for (i = 0; i < MAX_MACHINE_MODE; i++)
1370     if (interesting_mode_p ((machine_mode) i, &size, &factor)
1371         && factor > 1)
1372       fprintf (dump_file, "  %s mode %s for copy lowering.\n",
1373                choices[speed_p].move_modes_to_split[i]
1374                ? "Splitting"
1375                : "Skipping",
1376                GET_MODE_NAME ((machine_mode) i));
1377
1378   fprintf (dump_file, "  %s mode %s for zero_extend lowering.\n",
1379            choices[speed_p].splitting_zext ? "Splitting" : "Skipping",
1380            GET_MODE_NAME (twice_word_mode));
1381
1382   dump_shift_choices (ASHIFT, choices[speed_p].splitting_ashift);
1383   dump_shift_choices (LSHIFTRT, choices[speed_p].splitting_lshiftrt);
1384   dump_shift_choices (ASHIFTRT, choices[speed_p].splitting_ashiftrt);
1385   fprintf (dump_file, "\n");
1386 }
1387
1388 /* Look for registers which are always accessed via word-sized SUBREGs
1389    or -if DECOMPOSE_COPIES is true- via copies.  Decompose these
1390    registers into several word-sized pseudo-registers.  */
1391
1392 static void
1393 decompose_multiword_subregs (bool decompose_copies)
1394 {
1395   unsigned int max;
1396   basic_block bb;
1397   bool speed_p;
1398
1399   if (dump_file)
1400     {
1401       dump_choices (false, "size");
1402       dump_choices (true, "speed");
1403     }
1404
1405   /* Check if this target even has any modes to consider lowering.   */
1406   if (!choices[false].something_to_do && !choices[true].something_to_do)
1407     {
1408       if (dump_file)
1409         fprintf (dump_file, "Nothing to do!\n");
1410       return;
1411     }
1412
1413   max = max_reg_num ();
1414
1415   /* First see if there are any multi-word pseudo-registers.  If there
1416      aren't, there is nothing we can do.  This should speed up this
1417      pass in the normal case, since it should be faster than scanning
1418      all the insns.  */
1419   {
1420     unsigned int i;
1421     bool useful_modes_seen = false;
1422
1423     for (i = FIRST_PSEUDO_REGISTER; i < max; ++i)
1424       if (regno_reg_rtx[i] != NULL)
1425         {
1426           machine_mode mode = GET_MODE (regno_reg_rtx[i]);
1427           if (choices[false].move_modes_to_split[(int) mode]
1428               || choices[true].move_modes_to_split[(int) mode])
1429             {
1430               useful_modes_seen = true;
1431               break;
1432             }
1433         }
1434
1435     if (!useful_modes_seen)
1436       {
1437         if (dump_file)
1438           fprintf (dump_file, "Nothing to lower in this function.\n");
1439         return;
1440       }
1441   }
1442
1443   if (df)
1444     {
1445       df_set_flags (DF_DEFER_INSN_RESCAN);
1446       run_word_dce ();
1447     }
1448
1449   /* FIXME: It may be possible to change this code to look for each
1450      multi-word pseudo-register and to find each insn which sets or
1451      uses that register.  That should be faster than scanning all the
1452      insns.  */
1453
1454   decomposable_context = BITMAP_ALLOC (NULL);
1455   non_decomposable_context = BITMAP_ALLOC (NULL);
1456   subreg_context = BITMAP_ALLOC (NULL);
1457
1458   reg_copy_graph.create (max);
1459   reg_copy_graph.safe_grow_cleared (max);
1460   memset (reg_copy_graph.address (), 0, sizeof (bitmap) * max);
1461
1462   speed_p = optimize_function_for_speed_p (cfun);
1463   FOR_EACH_BB_FN (bb, cfun)
1464     {
1465       rtx_insn *insn;
1466
1467       FOR_BB_INSNS (bb, insn)
1468         {
1469           rtx set;
1470           enum classify_move_insn cmi;
1471           int i, n;
1472
1473           if (!INSN_P (insn)
1474               || GET_CODE (PATTERN (insn)) == CLOBBER
1475               || GET_CODE (PATTERN (insn)) == USE)
1476             continue;
1477
1478           recog_memoized (insn);
1479
1480           if (find_decomposable_shift_zext (insn, speed_p))
1481             continue;
1482
1483           extract_insn (insn);
1484
1485           set = simple_move (insn, speed_p);
1486
1487           if (!set)
1488             cmi = NOT_SIMPLE_MOVE;
1489           else
1490             {
1491               /* We mark pseudo-to-pseudo copies as decomposable during the
1492                  second pass only.  The first pass is so early that there is
1493                  good chance such moves will be optimized away completely by
1494                  subsequent optimizations anyway.
1495
1496                  However, we call find_pseudo_copy even during the first pass
1497                  so as to properly set up the reg_copy_graph.  */
1498               if (find_pseudo_copy (set))
1499                 cmi = decompose_copies? DECOMPOSABLE_SIMPLE_MOVE : SIMPLE_MOVE;
1500               else
1501                 cmi = SIMPLE_MOVE;
1502             }
1503
1504           n = recog_data.n_operands;
1505           for (i = 0; i < n; ++i)
1506             {
1507               find_decomposable_subregs (&recog_data.operand[i], &cmi);
1508
1509               /* We handle ASM_OPERANDS as a special case to support
1510                  things like x86 rdtsc which returns a DImode value.
1511                  We can decompose the output, which will certainly be
1512                  operand 0, but not the inputs.  */
1513
1514               if (cmi == SIMPLE_MOVE
1515                   && GET_CODE (SET_SRC (set)) == ASM_OPERANDS)
1516                 {
1517                   gcc_assert (i == 0);
1518                   cmi = NOT_SIMPLE_MOVE;
1519                 }
1520             }
1521         }
1522     }
1523
1524   bitmap_and_compl_into (decomposable_context, non_decomposable_context);
1525   if (!bitmap_empty_p (decomposable_context))
1526     {
1527       unsigned int i;
1528       sbitmap_iterator sbi;
1529       bitmap_iterator iter;
1530       unsigned int regno;
1531
1532       propagate_pseudo_copies ();
1533
1534       auto_sbitmap sub_blocks (last_basic_block_for_fn (cfun));
1535       bitmap_clear (sub_blocks);
1536
1537       EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (decomposable_context, 0, regno, iter)
1538         decompose_register (regno);
1539
1540       FOR_EACH_BB_FN (bb, cfun)
1541         {
1542           rtx_insn *insn;
1543
1544           FOR_BB_INSNS (bb, insn)
1545             {
1546               rtx pat;
1547
1548               if (!INSN_P (insn))
1549                 continue;
1550
1551               pat = PATTERN (insn);
1552               if (GET_CODE (pat) == CLOBBER)
1553                 resolve_clobber (pat, insn);
1554               else if (GET_CODE (pat) == USE)
1555                 resolve_use (pat, insn);
1556               else if (DEBUG_INSN_P (insn))
1557                 resolve_debug (insn);
1558               else
1559                 {
1560                   rtx set;
1561                   int i;
1562
1563                   recog_memoized (insn);
1564                   extract_insn (insn);
1565
1566                   set = simple_move (insn, speed_p);
1567                   if (set)
1568                     {
1569                       rtx_insn *orig_insn = insn;
1570                       bool cfi = control_flow_insn_p (insn);
1571
1572                       /* We can end up splitting loads to multi-word pseudos
1573                          into separate loads to machine word size pseudos.
1574                          When this happens, we first had one load that can
1575                          throw, and after resolve_simple_move we'll have a
1576                          bunch of loads (at least two).  All those loads may
1577                          trap if we can have non-call exceptions, so they
1578                          all will end the current basic block.  We split the
1579                          block after the outer loop over all insns, but we
1580                          make sure here that we will be able to split the
1581                          basic block and still produce the correct control
1582                          flow graph for it.  */
1583                       gcc_assert (!cfi
1584                                   || (cfun->can_throw_non_call_exceptions
1585                                       && can_throw_internal (insn)));
1586
1587                       insn = resolve_simple_move (set, insn);
1588                       if (insn != orig_insn)
1589                         {
1590                           recog_memoized (insn);
1591                           extract_insn (insn);
1592
1593                           if (cfi)
1594                             bitmap_set_bit (sub_blocks, bb->index);
1595                         }
1596                     }
1597                   else
1598                     {
1599                       rtx_insn *decomposed_shift;
1600
1601                       decomposed_shift = resolve_shift_zext (insn);
1602                       if (decomposed_shift != NULL_RTX)
1603                         {
1604                           insn = decomposed_shift;
1605                           recog_memoized (insn);
1606                           extract_insn (insn);
1607                         }
1608                     }
1609
1610                   for (i = recog_data.n_operands - 1; i >= 0; --i)
1611                     resolve_subreg_use (recog_data.operand_loc[i], insn);
1612
1613                   resolve_reg_notes (insn);
1614
1615                   if (num_validated_changes () > 0)
1616                     {
1617                       for (i = recog_data.n_dups - 1; i >= 0; --i)
1618                         {
1619                           rtx *pl = recog_data.dup_loc[i];
1620                           int dup_num = recog_data.dup_num[i];
1621                           rtx *px = recog_data.operand_loc[dup_num];
1622
1623                           validate_unshare_change (insn, pl, *px, 1);
1624                         }
1625
1626                       i = apply_change_group ();
1627                       gcc_assert (i);
1628                     }
1629                 }
1630             }
1631         }
1632
1633       /* If we had insns to split that caused control flow insns in the middle
1634          of a basic block, split those blocks now.  Note that we only handle
1635          the case where splitting a load has caused multiple possibly trapping
1636          loads to appear.  */
1637       EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (sub_blocks, 0, i, sbi)
1638         {
1639           rtx_insn *insn, *end;
1640           edge fallthru;
1641
1642           bb = BASIC_BLOCK_FOR_FN (cfun, i);
1643           insn = BB_HEAD (bb);
1644           end = BB_END (bb);
1645
1646           while (insn != end)
1647             {
1648               if (control_flow_insn_p (insn))
1649                 {
1650                   /* Split the block after insn.  There will be a fallthru
1651                      edge, which is OK so we keep it.  We have to create the
1652                      exception edges ourselves.  */
1653                   fallthru = split_block (bb, insn);
1654                   rtl_make_eh_edge (NULL, bb, BB_END (bb));
1655                   bb = fallthru->dest;
1656                   insn = BB_HEAD (bb);
1657                 }
1658               else
1659                 insn = NEXT_INSN (insn);
1660             }
1661         }
1662     }
1663
1664   {
1665     unsigned int i;
1666     bitmap b;
1667
1668     FOR_EACH_VEC_ELT (reg_copy_graph, i, b)
1669       if (b)
1670         BITMAP_FREE (b);
1671   }
1672
1673   reg_copy_graph.release ();
1674
1675   BITMAP_FREE (decomposable_context);
1676   BITMAP_FREE (non_decomposable_context);
1677   BITMAP_FREE (subreg_context);
1678 }
1679 \f
1680 /* Implement first lower subreg pass.  */
1681
1682 namespace {
1683
1684 const pass_data pass_data_lower_subreg =
1685 {
1686   RTL_PASS, /* type */
1687   "subreg1", /* name */
1688   OPTGROUP_NONE, /* optinfo_flags */
1689   TV_LOWER_SUBREG, /* tv_id */
1690   0, /* properties_required */
1691   0, /* properties_provided */
1692   0, /* properties_destroyed */
1693   0, /* todo_flags_start */
1694   0, /* todo_flags_finish */
1695 };
1696
1697 class pass_lower_subreg : public rtl_opt_pass
1698 {
1699 public:
1700   pass_lower_subreg (gcc::context *ctxt)
1701     : rtl_opt_pass (pass_data_lower_subreg, ctxt)
1702   {}
1703
1704   /* opt_pass methods: */
1705   virtual bool gate (function *) { return flag_split_wide_types != 0; }
1706   virtual unsigned int execute (function *)
1707     {
1708       decompose_multiword_subregs (false);
1709       return 0;
1710     }
1711
1712 }; // class pass_lower_subreg
1713
1714 } // anon namespace
1715
1716 rtl_opt_pass *
1717 make_pass_lower_subreg (gcc::context *ctxt)
1718 {
1719   return new pass_lower_subreg (ctxt);
1720 }
1721
1722 /* Implement second lower subreg pass.  */
1723
1724 namespace {
1725
1726 const pass_data pass_data_lower_subreg2 =
1727 {
1728   RTL_PASS, /* type */
1729   "subreg2", /* name */
1730   OPTGROUP_NONE, /* optinfo_flags */
1731   TV_LOWER_SUBREG, /* tv_id */
1732   0, /* properties_required */
1733   0, /* properties_provided */
1734   0, /* properties_destroyed */
1735   0, /* todo_flags_start */
1736   TODO_df_finish, /* todo_flags_finish */
1737 };
1738
1739 class pass_lower_subreg2 : public rtl_opt_pass
1740 {
1741 public:
1742   pass_lower_subreg2 (gcc::context *ctxt)
1743     : rtl_opt_pass (pass_data_lower_subreg2, ctxt)
1744   {}
1745
1746   /* opt_pass methods: */
1747   virtual bool gate (function *) { return flag_split_wide_types != 0; }
1748   virtual unsigned int execute (function *)
1749     {
1750       decompose_multiword_subregs (true);
1751       return 0;
1752     }
1753
1754 }; // class pass_lower_subreg2
1755
1756 } // anon namespace
1757
1758 rtl_opt_pass *
1759 make_pass_lower_subreg2 (gcc::context *ctxt)
1760 {
1761   return new pass_lower_subreg2 (ctxt);
1762 }