src/compiler/x86/arith.lisp

   1 ;;;; the VM definition of arithmetic VOPs for the x86
   2
   3 ;;;; This software is part of the SBCL system. See the README file for
   4 ;;;; more information.
   5 ;;;;
   6 ;;;; This software is derived from the CMU CL system, which was
   7 ;;;; written at Carnegie Mellon University and released into the
   8 ;;;; public domain. The software is in the public domain and is
   9 ;;;; provided with absolutely no warranty. See the COPYING and CREDITS
  10 ;;;; files for more information.
  11
  12 (in-package "SB!VM")
  13 \f
  14 ;;;; unary operations
  15
  16 (define-vop (fast-safe-arith-op)
  17   (:policy :fast-safe)
  18   (:effects)
  19   (:affected))
  20
  21 (define-vop (fixnum-unop fast-safe-arith-op)
  22   (:args (x :scs (any-reg) :target res))
  23   (:results (res :scs (any-reg)))
  24   (:note "inline fixnum arithmetic")
  25   (:arg-types tagged-num)
  26   (:result-types tagged-num))
  27
  28 (define-vop (signed-unop fast-safe-arith-op)
  29   (:args (x :scs (signed-reg) :target res))
  30   (:results (res :scs (signed-reg)))
  31   (:note "inline (signed-byte 32) arithmetic")
  32   (:arg-types signed-num)
  33   (:result-types signed-num))
  34
  35 (define-vop (fast-negate/fixnum fixnum-unop)
  36   (:translate %negate)
  37   (:generator 1
  38     (move res x)
  39     (inst neg res)))
  40
  41 (define-vop (fast-negate/signed signed-unop)
  42   (:translate %negate)
  43   (:generator 2
  44     (move res x)
  45     (inst neg res)))
  46
  47 (define-vop (fast-lognot/fixnum fixnum-unop)
  48   (:translate lognot)
  49   (:generator 2
  50     (move res x)
  51     (inst xor res (fixnumize -1))))
  52
  53 (define-vop (fast-lognot/signed signed-unop)
  54   (:translate lognot)
  55   (:generator 1
  56     (move res x)
  57     (inst not res)))
  58 \f
  59 ;;;; binary fixnum operations
  60
  61 ;;; Assume that any constant operand is the second arg...
  62
  63 (define-vop (fast-fixnum-binop fast-safe-arith-op)
  64   (:args (x :target r :scs (any-reg)
  65             :load-if (not (and (sc-is x control-stack)
  66                                (sc-is y any-reg)
  67                                (sc-is r control-stack)
  68                                (location= x r))))
  69          (y :scs (any-reg control-stack)))
  70   (:arg-types tagged-num tagged-num)
  71   (:results (r :scs (any-reg) :from (:argument 0)
  72                :load-if (not (and (sc-is x control-stack)
  73                                   (sc-is y any-reg)
  74                                   (sc-is r control-stack)
  75                                   (location= x r)))))
  76   (:result-types tagged-num)
  77   (:note "inline fixnum arithmetic"))
  78
  79 (define-vop (fast-unsigned-binop fast-safe-arith-op)
  80   (:args (x :target r :scs (unsigned-reg)
  81             :load-if (not (and (sc-is x unsigned-stack)
  82                                (sc-is y unsigned-reg)
  83                                (sc-is r unsigned-stack)
  84                                (location= x r))))
  85          (y :scs (unsigned-reg unsigned-stack)))
  86   (:arg-types unsigned-num unsigned-num)
  87   (:results (r :scs (unsigned-reg) :from (:argument 0)
  88             :load-if (not (and (sc-is x unsigned-stack)
  89                                (sc-is y unsigned-reg)
  90                                (sc-is r unsigned-stack)
  91                                (location= x r)))))
  92   (:result-types unsigned-num)
  93   (:note "inline (unsigned-byte 32) arithmetic"))
  94
  95 (define-vop (fast-signed-binop fast-safe-arith-op)
  96   (:args (x :target r :scs (signed-reg)
  97             :load-if (not (and (sc-is x signed-stack)
  98                                (sc-is y signed-reg)
  99                                (sc-is r signed-stack)
 100                                (location= x r))))
 101          (y :scs (signed-reg signed-stack)))
 102   (:arg-types signed-num signed-num)
 103   (:results (r :scs (signed-reg) :from (:argument 0)
 104             :load-if (not (and (sc-is x signed-stack)
 105                                (sc-is y signed-reg)
 106                                (sc-is r signed-stack)
 107                                (location= x r)))))
 108   (:result-types signed-num)
 109   (:note "inline (signed-byte 32) arithmetic"))
 110
 111 (define-vop (fast-fixnum-binop-c fast-safe-arith-op)
 112   (:args (x :target r :scs (any-reg control-stack)))
 113   (:info y)
 114   (:arg-types tagged-num (:constant (signed-byte 30)))
 115   (:results (r :scs (any-reg)
 116                :load-if (not (location= x r))))
 117   (:result-types tagged-num)
 118   (:note "inline fixnum arithmetic"))
 119
 120 (define-vop (fast-unsigned-binop-c fast-safe-arith-op)
 121   (:args (x :target r :scs (unsigned-reg unsigned-stack)))
 122   (:info y)
 123   (:arg-types unsigned-num (:constant (unsigned-byte 32)))
 124   (:results (r :scs (unsigned-reg)
 125                :load-if (not (location= x r))))
 126   (:result-types unsigned-num)
 127   (:note "inline (unsigned-byte 32) arithmetic"))
 128
 129 (define-vop (fast-signed-binop-c fast-safe-arith-op)
 130   (:args (x :target r :scs (signed-reg signed-stack)))
 131   (:info y)
 132   (:arg-types signed-num (:constant (signed-byte 32)))
 133   (:results (r :scs (signed-reg)
 134                :load-if (not (location= x r))))
 135   (:result-types signed-num)
 136   (:note "inline (signed-byte 32) arithmetic"))
 137
 138 (macrolet ((define-binop (translate untagged-penalty op)
 139              `(progn
 140                 (define-vop (,(symbolicate "FAST-" translate "/FIXNUM=>FIXNUM")
 141                              fast-fixnum-binop)
 142                   (:translate ,translate)
 143                   (:generator 2
 144                               (move r x)
 145                               (inst ,op r y)))
 146                 (define-vop (,(symbolicate 'fast- translate '-c/fixnum=>fixnum)
 147                              fast-fixnum-binop-c)
 148                   (:translate ,translate)
 149                   (:generator 1
 150                   (move r x)
 151                   (inst ,op r (fixnumize y))))
 152                 (define-vop (,(symbolicate "FAST-" translate "/SIGNED=>SIGNED")
 153                              fast-signed-binop)
 154                   (:translate ,translate)
 155                   (:generator ,(1+ untagged-penalty)
 156                   (move r x)
 157                   (inst ,op r y)))
 158                 (define-vop (,(symbolicate 'fast- translate '-c/signed=>signed)
 159                              fast-signed-binop-c)
 160                   (:translate ,translate)
 161                   (:generator ,untagged-penalty
 162                   (move r x)
 163                   (inst ,op r y)))
 164                 (define-vop (,(symbolicate "FAST-"
 165                                            translate
 166                                            "/UNSIGNED=>UNSIGNED")
 167                 fast-unsigned-binop)
 168                   (:translate ,translate)
 169                   (:generator ,(1+ untagged-penalty)
 170                   (move r x)
 171                   (inst ,op r y)))
 172                 (define-vop (,(symbolicate 'fast-
 173                                            translate
 174                                            '-c/unsigned=>unsigned)
 175                              fast-unsigned-binop-c)
 176                   (:translate ,translate)
 177                   (:generator ,untagged-penalty
 178                   (move r x)
 179                   ,(if (eq translate 'logand)
 180                        ;; for the -C/UNSIGNED=>UNSIGNED VOP, this case
 181                        ;; is optimized away as an identity somewhere
 182                        ;; along the lines.  However, this VOP is used in
 183                        ;; -C/SIGNED=>UNSIGNED, below, when the
 184                        ;; higher-level lisp code can't optimize away the
 185                        ;; non-trivial identity.
 186                        `(unless (= y #.(1- (ash 1 n-word-bits)))
 187                           (inst ,op r y))
 188                        `(inst ,op r y)))))))
 189   (define-binop - 4 sub)
 190   (define-binop logand 2 and)
 191   (define-binop logior 2 or)
 192   (define-binop logxor 2 xor))
 193
 194 ;;; Special handling of add on the x86; can use lea to avoid a
 195 ;;; register load, otherwise it uses add.
 196 (define-vop (fast-+/fixnum=>fixnum fast-safe-arith-op)
 197   (:translate +)
 198   (:args (x :scs (any-reg) :target r
 199             :load-if (not (and (sc-is x control-stack)
 200                                (sc-is y any-reg)
 201                                (sc-is r control-stack)
 202                                (location= x r))))
 203          (y :scs (any-reg control-stack)))
 204   (:arg-types tagged-num tagged-num)
 205   (:results (r :scs (any-reg) :from (:argument 0)
 206                :load-if (not (and (sc-is x control-stack)
 207                                   (sc-is y any-reg)
 208                                   (sc-is r control-stack)
 209                                   (location= x r)))))
 210   (:result-types tagged-num)
 211   (:note "inline fixnum arithmetic")
 212   (:generator 2
 213     (cond ((and (sc-is x any-reg) (sc-is y any-reg) (sc-is r any-reg)
 214                 (not (location= x r)))
 215            (inst lea r (make-ea :dword :base x :index y :scale 1)))
 216           (t
 217            (move r x)
 218            (inst add r y)))))
 219
 220 (define-vop (fast-+-c/fixnum=>fixnum fast-safe-arith-op)
 221   (:translate +)
 222   (:args (x :target r :scs (any-reg control-stack)))
 223   (:info y)
 224   (:arg-types tagged-num (:constant (signed-byte 30)))
 225   (:results (r :scs (any-reg)
 226                :load-if (not (location= x r))))
 227   (:result-types tagged-num)
 228   (:note "inline fixnum arithmetic")
 229   (:generator 1
 230     (cond ((and (sc-is x any-reg) (sc-is r any-reg) (not (location= x r)))
 231            (inst lea r (make-ea :dword :base x :disp (fixnumize y))))
 232           (t
 233            (move r x)
 234            (inst add r (fixnumize y))))))
 235
 236 (define-vop (fast-+/signed=>signed fast-safe-arith-op)
 237   (:translate +)
 238   (:args (x :scs (signed-reg) :target r
 239             :load-if (not (and (sc-is x signed-stack)
 240                                (sc-is y signed-reg)
 241                                (sc-is r signed-stack)
 242                                (location= x r))))
 243          (y :scs (signed-reg signed-stack)))
 244   (:arg-types signed-num signed-num)
 245   (:results (r :scs (signed-reg) :from (:argument 0)
 246                :load-if (not (and (sc-is x signed-stack)
 247                                   (sc-is y signed-reg)
 248                                   (location= x r)))))
 249   (:result-types signed-num)
 250   (:note "inline (signed-byte 32) arithmetic")
 251   (:generator 5
 252     (cond ((and (sc-is x signed-reg) (sc-is y signed-reg) (sc-is r signed-reg)
 253                 (not (location= x r)))
 254            (inst lea r (make-ea :dword :base x :index y :scale 1)))
 255           (t
 256            (move r x)
 257            (inst add r y)))))
 258
 259 ;;;; Special logand cases: (logand signed unsigned) => unsigned
 260
 261 (define-vop (fast-logand/signed-unsigned=>unsigned
 262              fast-logand/unsigned=>unsigned)
 263   (:args (x :target r :scs (signed-reg)
 264             :load-if (not (and (sc-is x signed-stack)
 265                                (sc-is y unsigned-reg)
 266                                (sc-is r unsigned-stack)
 267                                (location= x r))))
 268          (y :scs (unsigned-reg unsigned-stack)))
 269   (:arg-types signed-num unsigned-num))
 270
 271 (define-vop (fast-logand-c/signed-unsigned=>unsigned
 272              fast-logand-c/unsigned=>unsigned)
 273   (:args (x :target r :scs (signed-reg signed-stack)))
 274   (:arg-types signed-num (:constant (unsigned-byte 32))))
 275
 276 (define-vop (fast-logand/unsigned-signed=>unsigned
 277              fast-logand/unsigned=>unsigned)
 278   (:args (x :target r :scs (unsigned-reg)
 279             :load-if (not (and (sc-is x unsigned-stack)
 280                                (sc-is y signed-reg)
 281                                (sc-is r unsigned-stack)
 282                                (location= x r))))
 283          (y :scs (signed-reg signed-stack)))
 284   (:arg-types unsigned-num signed-num))
 285 \f
 286
 287 (define-vop (fast-+-c/signed=>signed fast-safe-arith-op)
 288   (:translate +)
 289   (:args (x :target r :scs (signed-reg signed-stack)))
 290   (:info y)
 291   (:arg-types signed-num (:constant (signed-byte 32)))
 292   (:results (r :scs (signed-reg)
 293                :load-if (not (location= x r))))
 294   (:result-types signed-num)
 295   (:note "inline (signed-byte 32) arithmetic")
 296   (:generator 4
 297     (cond ((and (sc-is x signed-reg) (sc-is r signed-reg)
 298                 (not (location= x r)))
 299            (inst lea r (make-ea :dword :base x :disp y)))
 300           (t
 301            (move r x)
 302            (if (= y 1)
 303                (inst inc r)
 304              (inst add r y))))))
 305
 306 (define-vop (fast-+/unsigned=>unsigned fast-safe-arith-op)
 307   (:translate +)
 308   (:args (x :scs (unsigned-reg) :target r
 309             :load-if (not (and (sc-is x unsigned-stack)
 310                                (sc-is y unsigned-reg)
 311                                (sc-is r unsigned-stack)
 312                                (location= x r))))
 313          (y :scs (unsigned-reg unsigned-stack)))
 314   (:arg-types unsigned-num unsigned-num)
 315   (:results (r :scs (unsigned-reg) :from (:argument 0)
 316                :load-if (not (and (sc-is x unsigned-stack)
 317                                   (sc-is y unsigned-reg)
 318                                   (sc-is r unsigned-stack)
 319                                   (location= x r)))))
 320   (:result-types unsigned-num)
 321   (:note "inline (unsigned-byte 32) arithmetic")
 322   (:generator 5
 323     (cond ((and (sc-is x unsigned-reg) (sc-is y unsigned-reg)
 324                 (sc-is r unsigned-reg) (not (location= x r)))
 325            (inst lea r (make-ea :dword :base x :index y :scale 1)))
 326           (t
 327            (move r x)
 328            (inst add r y)))))
 329
 330 (define-vop (fast-+-c/unsigned=>unsigned fast-safe-arith-op)
 331   (:translate +)
 332   (:args (x :target r :scs (unsigned-reg unsigned-stack)))
 333   (:info y)
 334   (:arg-types unsigned-num (:constant (unsigned-byte 32)))
 335   (:results (r :scs (unsigned-reg)
 336                :load-if (not (location= x r))))
 337   (:result-types unsigned-num)
 338   (:note "inline (unsigned-byte 32) arithmetic")
 339   (:generator 4
 340     (cond ((and (sc-is x unsigned-reg) (sc-is r unsigned-reg)
 341                 (not (location= x r)))
 342            (inst lea r (make-ea :dword :base x :disp y)))
 343           (t
 344            (move r x)
 345            (if (= y 1)
 346                (inst inc r)
 347              (inst add r y))))))
 348 \f
 349 ;;;; multiplication and division
 350
 351 (define-vop (fast-*/fixnum=>fixnum fast-safe-arith-op)
 352   (:translate *)
 353   ;; We need different loading characteristics.
 354   (:args (x :scs (any-reg) :target r)
 355          (y :scs (any-reg control-stack)))
 356   (:arg-types tagged-num tagged-num)
 357   (:results (r :scs (any-reg) :from (:argument 0)))
 358   (:result-types tagged-num)
 359   (:note "inline fixnum arithmetic")
 360   (:generator 4
 361     (move r x)
 362     (inst sar r 2)
 363     (inst imul r y)))
 364
 365 (define-vop (fast-*-c/fixnum=>fixnum fast-safe-arith-op)
 366   (:translate *)
 367   ;; We need different loading characteristics.
 368   (:args (x :scs (any-reg control-stack)))
 369   (:info y)
 370   (:arg-types tagged-num (:constant (signed-byte 30)))
 371   (:results (r :scs (any-reg)))
 372   (:result-types tagged-num)
 373   (:note "inline fixnum arithmetic")
 374   (:generator 3
 375     (inst imul r x y)))
 376
 377 (define-vop (fast-*/signed=>signed fast-safe-arith-op)
 378   (:translate *)
 379   ;; We need different loading characteristics.
 380   (:args (x :scs (signed-reg) :target r)
 381          (y :scs (signed-reg signed-stack)))
 382   (:arg-types signed-num signed-num)
 383   (:results (r :scs (signed-reg) :from (:argument 0)))
 384   (:result-types signed-num)
 385   (:note "inline (signed-byte 32) arithmetic")
 386   (:generator 5
 387     (move r x)
 388     (inst imul r y)))
 389
 390 (define-vop (fast-*-c/signed=>signed fast-safe-arith-op)
 391   (:translate *)
 392   ;; We need different loading characteristics.
 393   (:args (x :scs (signed-reg signed-stack)))
 394   (:info y)
 395   (:arg-types signed-num (:constant (signed-byte 32)))
 396   (:results (r :scs (signed-reg)))
 397   (:result-types signed-num)
 398   (:note "inline (signed-byte 32) arithmetic")
 399   (:generator 4
 400     (inst imul r x y)))
 401
 402 (define-vop (fast-*/unsigned=>unsigned fast-safe-arith-op)
 403   (:translate *)
 404   (:args (x :scs (unsigned-reg) :target eax)
 405          (y :scs (unsigned-reg unsigned-stack)))
 406   (:arg-types unsigned-num unsigned-num)
 407   (:temporary (:sc unsigned-reg :offset eax-offset :target result
 408                    :from (:argument 0) :to :result) eax)
 409   (:temporary (:sc unsigned-reg :offset edx-offset
 410                    :from :eval :to :result) edx)
 411   (:ignore edx)
 412   (:results (result :scs (unsigned-reg)))
 413   (:result-types unsigned-num)
 414   (:note "inline (unsigned-byte 32) arithmetic")
 415   (:vop-var vop)
 416   (:save-p :compute-only)
 417   (:generator 6
 418     (move eax x)
 419     (inst mul eax y)
 420     (move result eax)))
 421
 422
 423 (define-vop (fast-truncate/fixnum=>fixnum fast-safe-arith-op)
 424   (:translate truncate)
 425   (:args (x :scs (any-reg) :target eax)
 426          (y :scs (any-reg control-stack)))
 427   (:arg-types tagged-num tagged-num)
 428   (:temporary (:sc signed-reg :offset eax-offset :target quo
 429                    :from (:argument 0) :to (:result 0)) eax)
 430   (:temporary (:sc unsigned-reg :offset edx-offset :target rem
 431                    :from (:argument 0) :to (:result 1)) edx)
 432   (:results (quo :scs (any-reg))
 433             (rem :scs (any-reg)))
 434   (:result-types tagged-num tagged-num)
 435   (:note "inline fixnum arithmetic")
 436   (:vop-var vop)
 437   (:save-p :compute-only)
 438   (:generator 31
 439     (let ((zero (generate-error-code vop division-by-zero-error x y)))
 440       (if (sc-is y any-reg)
 441           (inst test y y)  ; smaller instruction
 442           (inst cmp y 0))
 443       (inst jmp :eq zero))
 444     (move eax x)
 445     (inst cdq)
 446     (inst idiv eax y)
 447     (if (location= quo eax)
 448         (inst shl eax 2)
 449         (inst lea quo (make-ea :dword :index eax :scale 4)))
 450     (move rem edx)))
 451
 452 (define-vop (fast-truncate-c/fixnum=>fixnum fast-safe-arith-op)
 453   (:translate truncate)
 454   (:args (x :scs (any-reg) :target eax))
 455   (:info y)
 456   (:arg-types tagged-num (:constant (signed-byte 30)))
 457   (:temporary (:sc signed-reg :offset eax-offset :target quo
 458                    :from :argument :to (:result 0)) eax)
 459   (:temporary (:sc any-reg :offset edx-offset :target rem
 460                    :from :eval :to (:result 1)) edx)
 461   (:temporary (:sc any-reg :from :eval :to :result) y-arg)
 462   (:results (quo :scs (any-reg))
 463             (rem :scs (any-reg)))
 464   (:result-types tagged-num tagged-num)
 465   (:note "inline fixnum arithmetic")
 466   (:vop-var vop)
 467   (:save-p :compute-only)
 468   (:generator 30
 469     (move eax x)
 470     (inst cdq)
 471     (inst mov y-arg (fixnumize y))
 472     (inst idiv eax y-arg)
 473     (if (location= quo eax)
 474         (inst shl eax 2)
 475         (inst lea quo (make-ea :dword :index eax :scale 4)))
 476     (move rem edx)))
 477
 478 (define-vop (fast-truncate/unsigned=>unsigned fast-safe-arith-op)
 479   (:translate truncate)
 480   (:args (x :scs (unsigned-reg) :target eax)
 481          (y :scs (unsigned-reg signed-stack)))
 482   (:arg-types unsigned-num unsigned-num)
 483   (:temporary (:sc unsigned-reg :offset eax-offset :target quo
 484                    :from (:argument 0) :to (:result 0)) eax)
 485   (:temporary (:sc unsigned-reg :offset edx-offset :target rem
 486                    :from (:argument 0) :to (:result 1)) edx)
 487   (:results (quo :scs (unsigned-reg))
 488             (rem :scs (unsigned-reg)))
 489   (:result-types unsigned-num unsigned-num)
 490   (:note "inline (unsigned-byte 32) arithmetic")
 491   (:vop-var vop)
 492   (:save-p :compute-only)
 493   (:generator 33
 494     (let ((zero (generate-error-code vop division-by-zero-error x y)))
 495       (if (sc-is y unsigned-reg)
 496           (inst test y y)  ; smaller instruction
 497           (inst cmp y 0))
 498       (inst jmp :eq zero))
 499     (move eax x)
 500     (inst xor edx edx)
 501     (inst div eax y)
 502     (move quo eax)
 503     (move rem edx)))
 504
 505 (define-vop (fast-truncate-c/unsigned=>unsigned fast-safe-arith-op)
 506   (:translate truncate)
 507   (:args (x :scs (unsigned-reg) :target eax))
 508   (:info y)
 509   (:arg-types unsigned-num (:constant (unsigned-byte 32)))
 510   (:temporary (:sc unsigned-reg :offset eax-offset :target quo
 511                    :from :argument :to (:result 0)) eax)
 512   (:temporary (:sc unsigned-reg :offset edx-offset :target rem
 513                    :from :eval :to (:result 1)) edx)
 514   (:temporary (:sc unsigned-reg :from :eval :to :result) y-arg)
 515   (:results (quo :scs (unsigned-reg))
 516             (rem :scs (unsigned-reg)))
 517   (:result-types unsigned-num unsigned-num)
 518   (:note "inline (unsigned-byte 32) arithmetic")
 519   (:vop-var vop)
 520   (:save-p :compute-only)
 521   (:generator 32
 522     (move eax x)
 523     (inst xor edx edx)
 524     (inst mov y-arg y)
 525     (inst div eax y-arg)
 526     (move quo eax)
 527     (move rem edx)))
 528
 529 (define-vop (fast-truncate/signed=>signed fast-safe-arith-op)
 530   (:translate truncate)
 531   (:args (x :scs (signed-reg) :target eax)
 532          (y :scs (signed-reg signed-stack)))
 533   (:arg-types signed-num signed-num)
 534   (:temporary (:sc signed-reg :offset eax-offset :target quo
 535                    :from (:argument 0) :to (:result 0)) eax)
 536   (:temporary (:sc signed-reg :offset edx-offset :target rem
 537                    :from (:argument 0) :to (:result 1)) edx)
 538   (:results (quo :scs (signed-reg))
 539             (rem :scs (signed-reg)))
 540   (:result-types signed-num signed-num)
 541   (:note "inline (signed-byte 32) arithmetic")
 542   (:vop-var vop)
 543   (:save-p :compute-only)
 544   (:generator 33
 545     (let ((zero (generate-error-code vop division-by-zero-error x y)))
 546       (if (sc-is y signed-reg)
 547           (inst test y y)  ; smaller instruction
 548           (inst cmp y 0))
 549       (inst jmp :eq zero))
 550     (move eax x)
 551     (inst cdq)
 552     (inst idiv eax y)
 553     (move quo eax)
 554     (move rem edx)))
 555
 556 (define-vop (fast-truncate-c/signed=>signed fast-safe-arith-op)
 557   (:translate truncate)
 558   (:args (x :scs (signed-reg) :target eax))
 559   (:info y)
 560   (:arg-types signed-num (:constant (signed-byte 32)))
 561   (:temporary (:sc signed-reg :offset eax-offset :target quo
 562                    :from :argument :to (:result 0)) eax)
 563   (:temporary (:sc signed-reg :offset edx-offset :target rem
 564                    :from :eval :to (:result 1)) edx)
 565   (:temporary (:sc signed-reg :from :eval :to :result) y-arg)
 566   (:results (quo :scs (signed-reg))
 567             (rem :scs (signed-reg)))
 568   (:result-types signed-num signed-num)
 569   (:note "inline (signed-byte 32) arithmetic")
 570   (:vop-var vop)
 571   (:save-p :compute-only)
 572   (:generator 32
 573     (move eax x)
 574     (inst cdq)
 575     (inst mov y-arg y)
 576     (inst idiv eax y-arg)
 577     (move quo eax)
 578     (move rem edx)))
 579
 580
 581 \f
 582 ;;;; Shifting
 583 (define-vop (fast-ash-c/fixnum=>fixnum)
 584   (:translate ash)
 585   (:policy :fast-safe)
 586   (:args (number :scs (any-reg) :target result
 587                  :load-if (not (and (sc-is number any-reg control-stack)
 588                                     (sc-is result any-reg control-stack)
 589                                     (location= number result)))))
 590   (:info amount)
 591   (:arg-types tagged-num (:constant integer))
 592   (:results (result :scs (any-reg)
 593                     :load-if (not (and (sc-is number control-stack)
 594                                        (sc-is result control-stack)
 595                                        (location= number result)))))
 596   (:result-types tagged-num)
 597   (:note "inline ASH")
 598   (:generator 2
 599     (cond ((and (= amount 1) (not (location= number result)))
 600            (inst lea result (make-ea :dword :index number :scale 2)))
 601           ((and (= amount 2) (not (location= number result)))
 602            (inst lea result (make-ea :dword :index number :scale 4)))
 603           ((and (= amount 3) (not (location= number result)))
 604            (inst lea result (make-ea :dword :index number :scale 8)))
 605           (t
 606            (move result number)
 607            (cond ((plusp amount)
 608                   ;; We don't have to worry about overflow because of the
 609                   ;; result type restriction.
 610                   (inst shl result amount))
 611                  (t
 612                   ;; If the amount is greater than 31, only shift by 31. We
 613                   ;; have to do this because the shift instructions only look
 614                   ;; at the low five bits of the result.
 615                   (inst sar result (min 31 (- amount)))
 616                   ;; Fixnum correction.
 617                   (inst and result #xfffffffc)))))))
 618
 619 (define-vop (fast-ash-left/fixnum=>fixnum)
 620   (:translate ash)
 621   (:args (number :scs (any-reg) :target result
 622                  :load-if (not (and (sc-is number control-stack)
 623                                     (sc-is result control-stack)
 624                                     (location= number result))))
 625          (amount :scs (unsigned-reg) :target ecx))
 626   (:arg-types tagged-num positive-fixnum)
 627   (:temporary (:sc unsigned-reg :offset ecx-offset :from (:argument 1)) ecx)
 628   (:results (result :scs (any-reg) :from (:argument 0)
 629                     :load-if (not (and (sc-is number control-stack)
 630                                        (sc-is result control-stack)
 631                                        (location= number result)))))
 632   (:result-types tagged-num)
 633   (:policy :fast-safe)
 634   (:note "inline ASH")
 635   (:generator 3
 636     (move result number)
 637     (move ecx amount)
 638     ;; The result-type ensures us that this shift will not overflow.
 639     (inst shl result :cl)))
 640
 641 (define-vop (fast-ash-c/signed=>signed)
 642   (:translate ash)
 643   (:policy :fast-safe)
 644   (:args (number :scs (signed-reg) :target result
 645                  :load-if (not (and (sc-is number signed-stack)
 646                                     (sc-is result signed-stack)
 647                                     (location= number result)))))
 648   (:info amount)
 649   (:arg-types signed-num (:constant integer))
 650   (:results (result :scs (signed-reg)
 651                     :load-if (not (and (sc-is number signed-stack)
 652                                        (sc-is result signed-stack)
 653                                        (location= number result)))))
 654   (:result-types signed-num)
 655   (:note "inline ASH")
 656   (:generator 3
 657     (cond ((and (= amount 1) (not (location= number result)))
 658            (inst lea result (make-ea :dword :index number :scale 2)))
 659           ((and (= amount 2) (not (location= number result)))
 660            (inst lea result (make-ea :dword :index number :scale 4)))
 661           ((and (= amount 3) (not (location= number result)))
 662            (inst lea result (make-ea :dword :index number :scale 8)))
 663           (t
 664            (move result number)
 665            (cond ((plusp amount) (inst shl result amount))
 666                  (t (inst sar result (min 31 (- amount)))))))))
 667
 668 (define-vop (fast-ash-c/unsigned=>unsigned)
 669   (:translate ash)
 670   (:policy :fast-safe)
 671   (:args (number :scs (unsigned-reg) :target result
 672                  :load-if (not (and (sc-is number unsigned-stack)
 673                                     (sc-is result unsigned-stack)
 674                                     (location= number result)))))
 675   (:info amount)
 676   (:arg-types unsigned-num (:constant integer))
 677   (:results (result :scs (unsigned-reg)
 678                     :load-if (not (and (sc-is number unsigned-stack)
 679                                        (sc-is result unsigned-stack)
 680                                        (location= number result)))))
 681   (:result-types unsigned-num)
 682   (:note "inline ASH")
 683   (:generator 3
 684     (cond ((and (= amount 1) (not (location= number result)))
 685            (inst lea result (make-ea :dword :index number :scale 2)))
 686           ((and (= amount 2) (not (location= number result)))
 687            (inst lea result (make-ea :dword :index number :scale 4)))
 688           ((and (= amount 3) (not (location= number result)))
 689            (inst lea result (make-ea :dword :index number :scale 8)))
 690           (t
 691            (move result number)
 692            (cond ((< -32 amount 32)
 693                   ;; this code is used both in ASH and ASH-MOD32, so
 694                   ;; be careful
 695                   (if (plusp amount)
 696                       (inst shl result amount)
 697                       (inst shr result (- amount))))
 698                  (t (if (sc-is result unsigned-reg)
 699                         (inst xor result result)
 700                         (inst mov result 0))))))))
 701
 702 (define-vop (fast-ash-left/signed=>signed)
 703   (:translate ash)
 704   (:args (number :scs (signed-reg) :target result
 705                  :load-if (not (and (sc-is number signed-stack)
 706                                     (sc-is result signed-stack)
 707                                     (location= number result))))
 708          (amount :scs (unsigned-reg) :target ecx))
 709   (:arg-types signed-num positive-fixnum)
 710   (:temporary (:sc unsigned-reg :offset ecx-offset :from (:argument 1)) ecx)
 711   (:results (result :scs (signed-reg) :from (:argument 0)
 712                     :load-if (not (and (sc-is number signed-stack)
 713                                        (sc-is result signed-stack)
 714                                        (location= number result)))))
 715   (:result-types signed-num)
 716   (:policy :fast-safe)
 717   (:note "inline ASH")
 718   (:generator 4
 719     (move result number)
 720     (move ecx amount)
 721     (inst shl result :cl)))
 722
 723 (define-vop (fast-ash-left/unsigned=>unsigned)
 724   (:translate ash)
 725   (:args (number :scs (unsigned-reg) :target result
 726                  :load-if (not (and (sc-is number unsigned-stack)
 727                                     (sc-is result unsigned-stack)
 728                                     (location= number result))))
 729          (amount :scs (unsigned-reg) :target ecx))
 730   (:arg-types unsigned-num positive-fixnum)
 731   (:temporary (:sc unsigned-reg :offset ecx-offset :from (:argument 1)) ecx)
 732   (:results (result :scs (unsigned-reg) :from (:argument 0)
 733                     :load-if (not (and (sc-is number unsigned-stack)
 734                                        (sc-is result unsigned-stack)
 735                                        (location= number result)))))
 736   (:result-types unsigned-num)
 737   (:policy :fast-safe)
 738   (:note "inline ASH")
 739   (:generator 4
 740     (move result number)
 741     (move ecx amount)
 742     (inst shl result :cl)))
 743
 744 (define-vop (fast-ash/signed=>signed)
 745   (:translate ash)
 746   (:policy :fast-safe)
 747   (:args (number :scs (signed-reg) :target result)
 748          (amount :scs (signed-reg) :target ecx))
 749   (:arg-types signed-num signed-num)
 750   (:results (result :scs (signed-reg) :from (:argument 0)))
 751   (:result-types signed-num)
 752   (:temporary (:sc signed-reg :offset ecx-offset :from (:argument 1)) ecx)
 753   (:note "inline ASH")
 754   (:generator 5
 755     (move result number)
 756     (move ecx amount)
 757     (inst or ecx ecx)
 758     (inst jmp :ns positive)
 759     (inst neg ecx)
 760     (inst cmp ecx 31)
 761     (inst jmp :be okay)
 762     (inst mov ecx 31)
 763     OKAY
 764     (inst sar result :cl)
 765     (inst jmp done)
 766
 767     POSITIVE
 768     ;; The result-type ensures us that this shift will not overflow.
 769     (inst shl result :cl)
 770
 771     DONE))
 772
 773 (define-vop (fast-ash/unsigned=>unsigned)
 774   (:translate ash)
 775   (:policy :fast-safe)
 776   (:args (number :scs (unsigned-reg) :target result)
 777          (amount :scs (signed-reg) :target ecx))
 778   (:arg-types unsigned-num signed-num)
 779   (:results (result :scs (unsigned-reg) :from (:argument 0)))
 780   (:result-types unsigned-num)
 781   (:temporary (:sc signed-reg :offset ecx-offset :from (:argument 1)) ecx)
 782   (:note "inline ASH")
 783   (:generator 5
 784     (move result number)
 785     (move ecx amount)
 786     (inst or ecx ecx)
 787     (inst jmp :ns positive)
 788     (inst neg ecx)
 789     (inst cmp ecx 31)
 790     (inst jmp :be okay)
 791     (inst xor result result)
 792     (inst jmp done)
 793     OKAY
 794     (inst shr result :cl)
 795     (inst jmp done)
 796
 797     POSITIVE
 798     ;; The result-type ensures us that this shift will not overflow.
 799     (inst shl result :cl)
 800
 801     DONE))
 802
 803 (in-package "SB!C")
 804
 805 (defknown %lea (integer integer (member 1 2 4 8) (signed-byte 32))
 806   integer
 807   (foldable flushable movable))
 808
 809 (defoptimizer (%lea derive-type) ((base index scale disp))
 810   (when (and (constant-lvar-p scale)
 811              (constant-lvar-p disp))
 812     (let ((scale (lvar-value scale))
 813           (disp (lvar-value disp))
 814           (base-type (lvar-type base))
 815           (index-type (lvar-type index)))
 816       (when (and (numeric-type-p base-type)
 817                  (numeric-type-p index-type))
 818         (let ((base-lo (numeric-type-low base-type))
 819               (base-hi (numeric-type-high base-type))
 820               (index-lo (numeric-type-low index-type))
 821               (index-hi (numeric-type-high index-type)))
 822           (make-numeric-type :class 'integer
 823                              :complexp :real
 824                              :low (when (and base-lo index-lo)
 825                                     (+ base-lo (* index-lo scale) disp))
 826                              :high (when (and base-hi index-hi)
 827                                      (+ base-hi (* index-hi scale) disp))))))))
 828
 829 (defun %lea (base index scale disp)
 830   (+ base (* index scale) disp))
 831
 832 (in-package "SB!VM")
 833
 834 (define-vop (%lea/unsigned=>unsigned)
 835   (:translate %lea)
 836   (:policy :fast-safe)
 837   (:args (base :scs (unsigned-reg))
 838          (index :scs (unsigned-reg)))
 839   (:info scale disp)
 840   (:arg-types unsigned-num unsigned-num
 841               (:constant (member 1 2 4 8))
 842               (:constant (signed-byte 32)))
 843   (:results (r :scs (unsigned-reg)))
 844   (:result-types unsigned-num)
 845   (:generator 5
 846     (inst lea r (make-ea :dword :base base :index index
 847                          :scale scale :disp disp))))
 848
 849 (define-vop (%lea/signed=>signed)
 850   (:translate %lea)
 851   (:policy :fast-safe)
 852   (:args (base :scs (signed-reg))
 853          (index :scs (signed-reg)))
 854   (:info scale disp)
 855   (:arg-types signed-num signed-num
 856               (:constant (member 1 2 4 8))
 857               (:constant (signed-byte 32)))
 858   (:results (r :scs (signed-reg)))
 859   (:result-types signed-num)
 860   (:generator 4
 861     (inst lea r (make-ea :dword :base base :index index
 862                          :scale scale :disp disp))))
 863
 864 (define-vop (%lea/fixnum=>fixnum)
 865   (:translate %lea)
 866   (:policy :fast-safe)
 867   (:args (base :scs (any-reg))
 868          (index :scs (any-reg)))
 869   (:info scale disp)
 870   (:arg-types tagged-num tagged-num
 871               (:constant (member 1 2 4 8))
 872               (:constant (signed-byte 32)))
 873   (:results (r :scs (any-reg)))
 874   (:result-types tagged-num)
 875   (:generator 3
 876     (inst lea r (make-ea :dword :base base :index index
 877                          :scale scale :disp disp))))
 878
 879 ;;; FIXME: before making knowledge of this too public, it needs to be
 880 ;;; fixed so that it's actually _faster_ than the non-CMOV version; at
 881 ;;; least on my Celeron-XXX laptop, this version is marginally slower
 882 ;;; than the above version with branches.  -- CSR, 2003-09-04
 883 (define-vop (fast-cmov-ash/unsigned=>unsigned)
 884   (:translate ash)
 885   (:policy :fast-safe)
 886   (:args (number :scs (unsigned-reg) :target result)
 887          (amount :scs (signed-reg) :target ecx))
 888   (:arg-types unsigned-num signed-num)
 889   (:results (result :scs (unsigned-reg) :from (:argument 0)))
 890   (:result-types unsigned-num)
 891   (:temporary (:sc signed-reg :offset ecx-offset :from (:argument 1)) ecx)
 892   (:temporary (:sc any-reg :from (:eval 0) :to (:eval 1)) zero)
 893   (:note "inline ASH")
 894   (:guard (member :cmov *backend-subfeatures*))
 895   (:generator 4
 896     (move result number)
 897     (move ecx amount)
 898     (inst or ecx ecx)
 899     (inst jmp :ns positive)
 900     (inst neg ecx)
 901     (inst xor zero zero)
 902     (inst shr result :cl)
 903     (inst cmp ecx 31)
 904     (inst cmov :nbe result zero)
 905     (inst jmp done)
 906
 907     POSITIVE
 908     ;; The result-type ensures us that this shift will not overflow.
 909     (inst shl result :cl)
 910
 911     DONE))
 912 \f
 913 ;;; Note: documentation for this function is wrong - rtfm
 914 (define-vop (signed-byte-32-len)
 915   (:translate integer-length)
 916   (:note "inline (signed-byte 32) integer-length")
 917   (:policy :fast-safe)
 918   (:args (arg :scs (signed-reg) :target res))
 919   (:arg-types signed-num)
 920   (:results (res :scs (unsigned-reg)))
 921   (:result-types unsigned-num)
 922   (:generator 28
 923     (move res arg)
 924     (inst cmp res 0)
 925     (inst jmp :ge POS)
 926     (inst not res)
 927     POS
 928     (inst bsr res res)
 929     (inst jmp :z zero)
 930     (inst inc res)
 931     (inst jmp done)
 932     ZERO
 933     (inst xor res res)
 934     DONE))
 935
 936 (define-vop (unsigned-byte-32-len)
 937   (:translate integer-length)
 938   (:note "inline (unsigned-byte 32) integer-length")
 939   (:policy :fast-safe)
 940   (:args (arg :scs (unsigned-reg)))
 941   (:arg-types unsigned-num)
 942   (:results (res :scs (unsigned-reg)))
 943   (:result-types unsigned-num)
 944   (:generator 26
 945     (inst bsr res arg)
 946     (inst jmp :z zero)
 947     (inst inc res)
 948     (inst jmp done)
 949     ZERO
 950     (inst xor res res)
 951     DONE))
 952
 953 (define-vop (unsigned-byte-32-count)
 954   (:translate logcount)
 955   (:note "inline (unsigned-byte 32) logcount")
 956   (:policy :fast-safe)
 957   (:args (arg :scs (unsigned-reg)))
 958   (:arg-types unsigned-num)
 959   (:results (result :scs (unsigned-reg)))
 960   (:result-types positive-fixnum)
 961   (:temporary (:sc unsigned-reg :from (:argument 0)) temp)
 962   (:generator 30
 963     (move result arg)
 964
 965     (inst mov temp result)
 966     (inst shr temp 1)
 967     (inst and result #x55555555)
 968     (inst and temp #x55555555)
 969     (inst add result temp)
 970
 971     (inst mov temp result)
 972     (inst shr temp 2)
 973     (inst and result #x33333333)
 974     (inst and temp #x33333333)
 975     (inst add result temp)
 976
 977     (inst mov temp result)
 978     (inst shr temp 4)
 979     (inst and result #x0f0f0f0f)
 980     (inst and temp #x0f0f0f0f)
 981     (inst add result temp)
 982
 983     (inst mov temp result)
 984     (inst shr temp 8)
 985     (inst and result #x00ff00ff)
 986     (inst and temp #x00ff00ff)
 987     (inst add result temp)
 988
 989     (inst mov temp result)
 990     (inst shr temp 16)
 991     (inst and result #x0000ffff)
 992     (inst and temp #x0000ffff)
 993     (inst add result temp)))
 994 \f
 995 ;;;; binary conditional VOPs
 996
 997 (define-vop (fast-conditional)
 998   (:conditional)
 999   (:info target not-p)
1000   (:effects)
1001   (:affected)
1002   (:policy :fast-safe))
1003
1004 (define-vop (fast-conditional/fixnum fast-conditional)
1005   (:args (x :scs (any-reg)
1006             :load-if (not (and (sc-is x control-stack)
1007                                (sc-is y any-reg))))
1008          (y :scs (any-reg control-stack)))
1009   (:arg-types tagged-num tagged-num)
1010   (:note "inline fixnum comparison"))
1011
1012 (define-vop (fast-conditional-c/fixnum fast-conditional/fixnum)
1013   (:args (x :scs (any-reg control-stack)))
1014   (:arg-types tagged-num (:constant (signed-byte 30)))
1015   (:info target not-p y))
1016
1017 (define-vop (fast-conditional/signed fast-conditional)
1018   (:args (x :scs (signed-reg)
1019             :load-if (not (and (sc-is x signed-stack)
1020                                (sc-is y signed-reg))))
1021          (y :scs (signed-reg signed-stack)))
1022   (:arg-types signed-num signed-num)
1023   (:note "inline (signed-byte 32) comparison"))
1024
1025 (define-vop (fast-conditional-c/signed fast-conditional/signed)
1026   (:args (x :scs (signed-reg signed-stack)))
1027   (:arg-types signed-num (:constant (signed-byte 32)))
1028   (:info target not-p y))
1029
1030 (define-vop (fast-conditional/unsigned fast-conditional)
1031   (:args (x :scs (unsigned-reg)
1032             :load-if (not (and (sc-is x unsigned-stack)
1033                                (sc-is y unsigned-reg))))
1034          (y :scs (unsigned-reg unsigned-stack)))
1035   (:arg-types unsigned-num unsigned-num)
1036   (:note "inline (unsigned-byte 32) comparison"))
1037
1038 (define-vop (fast-conditional-c/unsigned fast-conditional/unsigned)
1039   (:args (x :scs (unsigned-reg unsigned-stack)))
1040   (:arg-types unsigned-num (:constant (unsigned-byte 32)))
1041   (:info target not-p y))
1042
1043
1044 (macrolet ((define-conditional-vop (tran cond unsigned not-cond not-unsigned)
1045              `(progn
1046                 ,@(mapcar
1047                    (lambda (suffix cost signed)
1048                      `(define-vop (;; FIXME: These could be done more
1049                                    ;; cleanly with SYMBOLICATE.
1050                                    ,(intern (format nil "~:@(FAST-IF-~A~A~)"
1051                                                     tran suffix))
1052                                    ,(intern
1053                                      (format nil "~:@(FAST-CONDITIONAL~A~)"
1054                                              suffix)))
1055                         (:translate ,tran)
1056                         (:generator ,cost
1057                                     (inst cmp x
1058                                           ,(if (eq suffix '-c/fixnum)
1059                                                '(fixnumize y)
1060                                                'y))
1061                                     (inst jmp (if not-p
1062                                                   ,(if signed
1063                                                        not-cond
1064                                                        not-unsigned)
1065                                                   ,(if signed
1066                                                        cond
1067                                                        unsigned))
1068                                           target))))
1069                    '(/fixnum -c/fixnum /signed -c/signed /unsigned -c/unsigned)
1070                    '(4 3 6 5 6 5)
1071                    '(t t t t nil nil)))))
1072
1073   (define-conditional-vop < :l :b :ge :ae)
1074   (define-conditional-vop > :g :a :le :be))
1075
1076 (define-vop (fast-if-eql/signed fast-conditional/signed)
1077   (:translate eql)
1078   (:generator 6
1079     (inst cmp x y)
1080     (inst jmp (if not-p :ne :e) target)))
1081
1082 (define-vop (fast-if-eql-c/signed fast-conditional-c/signed)
1083   (:translate eql)
1084   (:generator 5
1085     (cond ((and (sc-is x signed-reg) (zerop y))
1086            (inst test x x))  ; smaller instruction
1087           (t
1088            (inst cmp x y)))
1089     (inst jmp (if not-p :ne :e) target)))
1090
1091 (define-vop (fast-if-eql/unsigned fast-conditional/unsigned)
1092   (:translate eql)
1093   (:generator 6
1094     (inst cmp x y)
1095     (inst jmp (if not-p :ne :e) target)))
1096
1097 (define-vop (fast-if-eql-c/unsigned fast-conditional-c/unsigned)
1098   (:translate eql)
1099   (:generator 5
1100     (cond ((and (sc-is x unsigned-reg) (zerop y))
1101            (inst test x x))  ; smaller instruction
1102           (t
1103            (inst cmp x y)))
1104     (inst jmp (if not-p :ne :e) target)))
1105
1106 ;;; EQL/FIXNUM is funny because the first arg can be of any type, not just a
1107 ;;; known fixnum.
1108
1109 ;;; These versions specify a fixnum restriction on their first arg. We have
1110 ;;; also generic-eql/fixnum VOPs which are the same, but have no restriction on
1111 ;;; the first arg and a higher cost. The reason for doing this is to prevent
1112 ;;; fixnum specific operations from being used on word integers, spuriously
1113 ;;; consing the argument.
1114
1115 (define-vop (fast-eql/fixnum fast-conditional)
1116   (:args (x :scs (any-reg)
1117             :load-if (not (and (sc-is x control-stack)
1118                                (sc-is y any-reg))))
1119          (y :scs (any-reg control-stack)))
1120   (:arg-types tagged-num tagged-num)
1121   (:note "inline fixnum comparison")
1122   (:translate eql)
1123   (:generator 4
1124     (inst cmp x y)
1125     (inst jmp (if not-p :ne :e) target)))
1126 (define-vop (generic-eql/fixnum fast-eql/fixnum)
1127   (:args (x :scs (any-reg descriptor-reg)
1128             :load-if (not (and (sc-is x control-stack)
1129                                (sc-is y any-reg))))
1130          (y :scs (any-reg control-stack)))
1131   (:arg-types * tagged-num)
1132   (:variant-cost 7))
1133
1134 (define-vop (fast-eql-c/fixnum fast-conditional/fixnum)
1135   (:args (x :scs (any-reg control-stack)))
1136   (:arg-types tagged-num (:constant (signed-byte 30)))
1137   (:info target not-p y)
1138   (:translate eql)
1139   (:generator 2
1140     (cond ((and (sc-is x any-reg) (zerop y))
1141            (inst test x x))  ; smaller instruction
1142           (t
1143            (inst cmp x (fixnumize y))))
1144     (inst jmp (if not-p :ne :e) target)))
1145 (define-vop (generic-eql-c/fixnum fast-eql-c/fixnum)
1146   (:args (x :scs (any-reg descriptor-reg control-stack)))
1147   (:arg-types * (:constant (signed-byte 30)))
1148   (:variant-cost 6))
1149 \f
1150 ;;;; 32-bit logical operations
1151
1152 (define-vop (merge-bits)
1153   (:translate merge-bits)
1154   (:args (shift :scs (signed-reg unsigned-reg) :target ecx)
1155          (prev :scs (unsigned-reg) :target result)
1156          (next :scs (unsigned-reg)))
1157   (:arg-types tagged-num unsigned-num unsigned-num)
1158   (:temporary (:sc signed-reg :offset ecx-offset :from (:argument 0)) ecx)
1159   (:results (result :scs (unsigned-reg) :from (:argument 1)))
1160   (:result-types unsigned-num)
1161   (:policy :fast-safe)
1162   (:generator 4
1163     (move ecx shift)
1164     (move result prev)
1165     (inst shrd result next :cl)))
1166
1167 (define-source-transform word-logical-not (x)
1168   `(logand (lognot (the (unsigned-byte 32) ,x)) #.(1- (ash 1 32))))
1169
1170 (deftransform word-logical-and ((x y))
1171   '(logand x y))
1172
1173 (define-source-transform word-logical-nand (x y)
1174   `(word-logical-not (word-logical-and ,x ,y)))
1175
1176 (deftransform word-logical-or ((x y))
1177   '(logior x y))
1178
1179 (define-source-transform word-logical-nor (x y)
1180   `(word-logical-not (word-logical-or ,x ,y)))
1181
1182 (deftransform word-logical-xor ((x y))
1183   '(logxor x y))
1184
1185 (define-source-transform word-logical-eqv (x y)
1186   `(word-logical-not (word-logical-xor ,x ,y)))
1187
1188 (define-source-transform word-logical-orc1 (x y)
1189   `(word-logical-or (word-logical-not ,x) ,y))
1190
1191 (define-source-transform word-logical-orc2 (x y)
1192   `(word-logical-or ,x (word-logical-not ,y)))
1193
1194 (define-source-transform word-logical-andc1 (x y)
1195   `(word-logical-and (word-logical-not ,x) ,y))
1196
1197 (define-source-transform word-logical-andc2 (x y)
1198   `(word-logical-and ,x (word-logical-not ,y)))
1199
1200 ;;; Only the lower 5 bits of the shift amount are significant.
1201 (define-vop (shift-towards-someplace)
1202   (:policy :fast-safe)
1203   (:args (num :scs (unsigned-reg) :target r)
1204          (amount :scs (signed-reg) :target ecx))
1205   (:arg-types unsigned-num tagged-num)
1206   (:temporary (:sc signed-reg :offset ecx-offset :from (:argument 1)) ecx)
1207   (:results (r :scs (unsigned-reg) :from (:argument 0)))
1208   (:result-types unsigned-num))
1209
1210 (define-vop (shift-towards-start shift-towards-someplace)
1211   (:translate shift-towards-start)
1212   (:note "SHIFT-TOWARDS-START")
1213   (:generator 1
1214     (move r num)
1215     (move ecx amount)
1216     (inst shr r :cl)))
1217
1218 (define-vop (shift-towards-end shift-towards-someplace)
1219   (:translate shift-towards-end)
1220   (:note "SHIFT-TOWARDS-END")
1221   (:generator 1
1222     (move r num)
1223     (move ecx amount)
1224     (inst shl r :cl)))
1225 \f
1226 ;;;; Modular functions
1227
1228 (define-modular-fun +-mod32 (x y) + 32)
1229 (define-vop (fast-+-mod32/unsigned=>unsigned fast-+/unsigned=>unsigned)
1230   (:translate +-mod32))
1231 (define-vop (fast-+-mod32-c/unsigned=>unsigned fast-+-c/unsigned=>unsigned)
1232   (:translate +-mod32))
1233 (define-modular-fun --mod32 (x y) - 32)
1234 (define-vop (fast---mod32/unsigned=>unsigned fast--/unsigned=>unsigned)
1235   (:translate --mod32))
1236 (define-vop (fast---mod32-c/unsigned=>unsigned fast---c/unsigned=>unsigned)
1237   (:translate --mod32))
1238
1239 (define-modular-fun *-mod32 (x y) * 32)
1240 (define-vop (fast-*-mod32/unsigned=>unsigned fast-*/unsigned=>unsigned)
1241   (:translate *-mod32))
1242 ;;; (no -C variant as x86 MUL instruction doesn't take an immediate)
1243
1244 (define-vop (fast-ash-left-mod32-c/unsigned=>unsigned
1245              fast-ash-c/unsigned=>unsigned)
1246   (:translate ash-left-mod32))
1247
1248 (in-package "SB!C")
1249
1250 (defknown sb!vm::%lea-mod32 (integer integer (member 1 2 4 8) (signed-byte 32))
1251   (unsigned-byte 32)
1252   (foldable flushable movable))
1253
1254 (define-modular-fun-optimizer %lea ((base index scale disp) :width width)
1255   (when (and (<= width 32)
1256              (constant-lvar-p scale)
1257              (constant-lvar-p disp))
1258     (cut-to-width base width)
1259     (cut-to-width index width)
1260     'sb!vm::%lea-mod32))
1261
1262 #+sb-xc-host
1263 (defun sb!vm::%lea-mod32 (base index scale disp)
1264   (ldb (byte 32 0) (%lea base index scale disp)))
1265 #-sb-xc-host
1266 (defun sb!vm::%lea-mod32 (base index scale disp)
1267   (let ((base (logand base #xffffffff))
1268         (index (logand index #xffffffff)))
1269     ;; can't use modular version of %LEA, as we only have VOPs for
1270     ;; constant SCALE and DISP.
1271     (ldb (byte 32 0) (+ base (* index scale) disp))))
1272
1273 (in-package "SB!VM")
1274
1275 (define-vop (%lea-mod32/unsigned=>unsigned
1276              %lea/unsigned=>unsigned)
1277   (:translate %lea-mod32))
1278
1279 ;;; logical operations
1280 (define-modular-fun lognot-mod32 (x) lognot 32)
1281 (define-vop (lognot-mod32/unsigned=>unsigned)
1282   (:translate lognot-mod32)
1283   (:args (x :scs (unsigned-reg unsigned-stack) :target r
1284             :load-if (not (and (sc-is x unsigned-stack)
1285                                (sc-is r unsigned-stack)
1286                                (location= x r)))))
1287   (:arg-types unsigned-num)
1288   (:results (r :scs (unsigned-reg)
1289                :load-if (not (and (sc-is x unsigned-stack)
1290                                   (sc-is r unsigned-stack)
1291                                   (location= x r)))))
1292   (:result-types unsigned-num)
1293   (:policy :fast-safe)
1294   (:generator 1
1295     (move r x)
1296     (inst not r)))
1297
1298 (define-modular-fun logxor-mod32 (x y) logxor 32)
1299 (define-vop (fast-logxor-mod32/unsigned=>unsigned
1300              fast-logxor/unsigned=>unsigned)
1301   (:translate logxor-mod32))
1302 (define-vop (fast-logxor-mod32-c/unsigned=>unsigned
1303              fast-logxor-c/unsigned=>unsigned)
1304   (:translate logxor-mod32))
1305
1306 (define-source-transform logeqv (&rest args)
1307   (if (oddp (length args))
1308       `(logxor ,@args)
1309       `(lognot (logxor ,@args))))
1310 (define-source-transform logandc1 (x y)
1311   `(logand (lognot ,x) ,y))
1312 (define-source-transform logandc2 (x y)
1313   `(logand ,x (lognot ,y)))
1314 (define-source-transform logorc1 (x y)
1315   `(logior (lognot ,x) ,y))
1316 (define-source-transform logorc2 (x y)
1317   `(logior ,x (lognot ,y)))
1318 (define-source-transform lognor (x y)
1319   `(lognot (logior ,x ,y)))
1320 (define-source-transform lognand (x y)
1321   `(lognot (logand ,x ,y)))
1322 \f
1323 ;;;; bignum stuff
1324
1325 (define-vop (bignum-length get-header-data)
1326   (:translate sb!bignum:%bignum-length)
1327   (:policy :fast-safe))
1328
1329 (define-vop (bignum-set-length set-header-data)
1330   (:translate sb!bignum:%bignum-set-length)
1331   (:policy :fast-safe))
1332
1333 (define-full-reffer bignum-ref * bignum-digits-offset other-pointer-lowtag
1334   (unsigned-reg) unsigned-num sb!bignum:%bignum-ref)
1335
1336 (define-full-setter bignum-set * bignum-digits-offset other-pointer-lowtag
1337   (unsigned-reg) unsigned-num sb!bignum:%bignum-set)
1338
1339 (define-vop (digit-0-or-plus)
1340   (:translate sb!bignum:%digit-0-or-plusp)
1341   (:policy :fast-safe)
1342   (:args (digit :scs (unsigned-reg)))
1343   (:arg-types unsigned-num)
1344   (:conditional)
1345   (:info target not-p)
1346   (:generator 3
1347     (inst or digit digit)
1348     (inst jmp (if not-p :s :ns) target)))
1349
1350
1351 ;;; For add and sub with carry the sc of carry argument is any-reg so
1352 ;;; the it may be passed as a fixnum or word and thus may be 0, 1, or
1353 ;;; 4. This is easy to deal with and may save a fixnum-word
1354 ;;; conversion.
1355 (define-vop (add-w/carry)
1356   (:translate sb!bignum:%add-with-carry)
1357   (:policy :fast-safe)
1358   (:args (a :scs (unsigned-reg) :target result)
1359          (b :scs (unsigned-reg unsigned-stack) :to :eval)
1360          (c :scs (any-reg) :target temp))
1361   (:arg-types unsigned-num unsigned-num positive-fixnum)
1362   (:temporary (:sc any-reg :from (:argument 2) :to :eval) temp)
1363   (:results (result :scs (unsigned-reg) :from (:argument 0))
1364             (carry :scs (unsigned-reg)))
1365   (:result-types unsigned-num positive-fixnum)
1366   (:generator 4
1367     (move result a)
1368     (move temp c)
1369     (inst neg temp) ; Set the carry flag to 0 if c=0 else to 1
1370     (inst adc result b)
1371     (inst mov carry 0)
1372     (inst adc carry carry)))
1373
1374 ;;; Note: the borrow is the oppostite of the x86 convention - 1 for no
1375 ;;; borrow and 0 for a borrow.
1376 (define-vop (sub-w/borrow)
1377   (:translate sb!bignum:%subtract-with-borrow)
1378   (:policy :fast-safe)
1379   (:args (a :scs (unsigned-reg) :to :eval :target result)
1380          (b :scs (unsigned-reg unsigned-stack) :to :result)
1381          (c :scs (any-reg control-stack)))
1382   (:arg-types unsigned-num unsigned-num positive-fixnum)
1383   (:results (result :scs (unsigned-reg) :from :eval)
1384             (borrow :scs (unsigned-reg)))
1385   (:result-types unsigned-num positive-fixnum)
1386   (:generator 5
1387     (inst cmp c 1) ; Set the carry flag to 1 if c=0 else to 0
1388     (move result a)
1389     (inst sbb result b)
1390     (inst mov borrow 0)
1391     (inst adc borrow borrow)
1392     (inst xor borrow 1)))
1393
1394
1395 (define-vop (bignum-mult-and-add-3-arg)
1396   (:translate sb!bignum:%multiply-and-add)
1397   (:policy :fast-safe)
1398   (:args (x :scs (unsigned-reg) :target eax)
1399          (y :scs (unsigned-reg unsigned-stack))
1400          (carry-in :scs (unsigned-reg unsigned-stack)))
1401   (:arg-types unsigned-num unsigned-num unsigned-num)
1402   (:temporary (:sc unsigned-reg :offset eax-offset :from (:argument 0)
1403                    :to (:result 1) :target lo) eax)
1404   (:temporary (:sc unsigned-reg :offset edx-offset :from (:argument 1)
1405                    :to (:result 0) :target hi) edx)
1406   (:results (hi :scs (unsigned-reg))
1407             (lo :scs (unsigned-reg)))
1408   (:result-types unsigned-num unsigned-num)
1409   (:generator 20
1410     (move eax x)
1411     (inst mul eax y)
1412     (inst add eax carry-in)
1413     (inst adc edx 0)
1414     (move hi edx)
1415     (move lo eax)))
1416
1417 (define-vop (bignum-mult-and-add-4-arg)
1418   (:translate sb!bignum:%multiply-and-add)
1419   (:policy :fast-safe)
1420   (:args (x :scs (unsigned-reg) :target eax)
1421          (y :scs (unsigned-reg unsigned-stack))
1422          (prev :scs (unsigned-reg unsigned-stack))
1423          (carry-in :scs (unsigned-reg unsigned-stack)))
1424   (:arg-types unsigned-num unsigned-num unsigned-num unsigned-num)
1425   (:temporary (:sc unsigned-reg :offset eax-offset :from (:argument 0)
1426                    :to (:result 1) :target lo) eax)
1427   (:temporary (:sc unsigned-reg :offset edx-offset :from (:argument 1)
1428                    :to (:result 0) :target hi) edx)
1429   (:results (hi :scs (unsigned-reg))
1430             (lo :scs (unsigned-reg)))
1431   (:result-types unsigned-num unsigned-num)
1432   (:generator 20
1433     (move eax x)
1434     (inst mul eax y)
1435     (inst add eax prev)
1436     (inst adc edx 0)
1437     (inst add eax carry-in)
1438     (inst adc edx 0)
1439     (move hi edx)
1440     (move lo eax)))
1441
1442
1443 (define-vop (bignum-mult)
1444   (:translate sb!bignum:%multiply)
1445   (:policy :fast-safe)
1446   (:args (x :scs (unsigned-reg) :target eax)
1447          (y :scs (unsigned-reg unsigned-stack)))
1448   (:arg-types unsigned-num unsigned-num)
1449   (:temporary (:sc unsigned-reg :offset eax-offset :from (:argument 0)
1450                    :to (:result 1) :target lo) eax)
1451   (:temporary (:sc unsigned-reg :offset edx-offset :from (:argument 1)
1452                    :to (:result 0) :target hi) edx)
1453   (:results (hi :scs (unsigned-reg))
1454             (lo :scs (unsigned-reg)))
1455   (:result-types unsigned-num unsigned-num)
1456   (:generator 20
1457     (move eax x)
1458     (inst mul eax y)
1459     (move hi edx)
1460     (move lo eax)))
1461
1462 (define-vop (bignum-lognot lognot-mod32/unsigned=>unsigned)
1463   (:translate sb!bignum:%lognot))
1464
1465 (define-vop (fixnum-to-digit)
1466   (:translate sb!bignum:%fixnum-to-digit)
1467   (:policy :fast-safe)
1468   (:args (fixnum :scs (any-reg control-stack) :target digit))
1469   (:arg-types tagged-num)
1470   (:results (digit :scs (unsigned-reg)
1471                    :load-if (not (and (sc-is fixnum control-stack)
1472                                       (sc-is digit unsigned-stack)
1473                                       (location= fixnum digit)))))
1474   (:result-types unsigned-num)
1475   (:generator 1
1476     (move digit fixnum)
1477     (inst sar digit 2)))
1478
1479 (define-vop (bignum-floor)
1480   (:translate sb!bignum:%floor)
1481   (:policy :fast-safe)
1482   (:args (div-high :scs (unsigned-reg) :target edx)
1483          (div-low :scs (unsigned-reg) :target eax)
1484          (divisor :scs (unsigned-reg unsigned-stack)))
1485   (:arg-types unsigned-num unsigned-num unsigned-num)
1486   (:temporary (:sc unsigned-reg :offset eax-offset :from (:argument 1)
1487                    :to (:result 0) :target quo) eax)
1488   (:temporary (:sc unsigned-reg :offset edx-offset :from (:argument 0)
1489                    :to (:result 1) :target rem) edx)
1490   (:results (quo :scs (unsigned-reg))
1491             (rem :scs (unsigned-reg)))
1492   (:result-types unsigned-num unsigned-num)
1493   (:generator 300
1494     (move edx div-high)
1495     (move eax div-low)
1496     (inst div eax divisor)
1497     (move quo eax)
1498     (move rem edx)))
1499
1500 (define-vop (signify-digit)
1501   (:translate sb!bignum:%fixnum-digit-with-correct-sign)
1502   (:policy :fast-safe)
1503   (:args (digit :scs (unsigned-reg unsigned-stack) :target res))
1504   (:arg-types unsigned-num)
1505   (:results (res :scs (any-reg signed-reg)
1506                  :load-if (not (and (sc-is digit unsigned-stack)
1507                                     (sc-is res control-stack signed-stack)
1508                                     (location= digit res)))))
1509   (:result-types signed-num)
1510   (:generator 1
1511     (move res digit)
1512     (when (sc-is res any-reg control-stack)
1513       (inst shl res 2))))
1514
1515 (define-vop (digit-ashr)
1516   (:translate sb!bignum:%ashr)
1517   (:policy :fast-safe)
1518   (:args (digit :scs (unsigned-reg unsigned-stack) :target result)
1519          (count :scs (unsigned-reg) :target ecx))
1520   (:arg-types unsigned-num positive-fixnum)
1521   (:temporary (:sc unsigned-reg :offset ecx-offset :from (:argument 1)) ecx)
1522   (:results (result :scs (unsigned-reg) :from (:argument 0)
1523                     :load-if (not (and (sc-is result unsigned-stack)
1524                                        (location= digit result)))))
1525   (:result-types unsigned-num)
1526   (:generator 1
1527     (move result digit)
1528     (move ecx count)
1529     (inst sar result :cl)))
1530
1531 (define-vop (digit-lshr digit-ashr)
1532   (:translate sb!bignum:%digit-logical-shift-right)
1533   (:generator 1
1534     (move result digit)
1535     (move ecx count)
1536     (inst shr result :cl)))
1537
1538 (define-vop (digit-ashl digit-ashr)
1539   (:translate sb!bignum:%ashl)
1540   (:generator 1
1541     (move result digit)
1542     (move ecx count)
1543     (inst shl result :cl)))
1544 \f
1545 ;;;; static functions
1546
1547 (define-static-fun two-arg-/ (x y) :translate /)
1548
1549 (define-static-fun two-arg-gcd (x y) :translate gcd)
1550 (define-static-fun two-arg-lcm (x y) :translate lcm)
1551
1552 (define-static-fun two-arg-and (x y) :translate logand)
1553 (define-static-fun two-arg-ior (x y) :translate logior)
1554 (define-static-fun two-arg-xor (x y) :translate logxor)
1555
1556 \f
1557 ;;; Support for the Mersenne Twister, MT19937, random number generator
1558 ;;; due to Matsumoto and Nishimura.
1559 ;;;
1560 ;;; Makoto Matsumoto and T. Nishimura, "Mersenne twister: A
1561 ;;; 623-dimensionally equidistributed uniform pseudorandom number
1562 ;;; generator.", ACM Transactions on Modeling and Computer Simulation,
1563 ;;; 1997, to appear.
1564 ;;;
1565 ;;; State:
1566 ;;;  0-1:   Constant matrix A. [0, #x9908b0df] (not used here)
1567 ;;;  2:     Index; init. to 1.
1568 ;;;  3-626: State.
1569 (defknown random-mt19937 ((simple-array (unsigned-byte 32) (*)))
1570   (unsigned-byte 32) ())
1571 (define-vop (random-mt19937)
1572   (:policy :fast-safe)
1573   (:translate random-mt19937)
1574   (:args (state :scs (descriptor-reg) :to :result))
1575   (:arg-types simple-array-unsigned-byte-32)
1576   (:temporary (:sc unsigned-reg :from (:eval 0) :to :result) k)
1577   (:temporary (:sc unsigned-reg :offset eax-offset
1578                    :from (:eval 0) :to :result) tmp)
1579   (:results (y :scs (unsigned-reg) :from (:eval 0)))
1580   (:result-types unsigned-num)
1581   (:generator 50
1582     (inst mov k (make-ea :dword :base state
1583                          :disp (- (* (+ 2 vector-data-offset)
1584                                      n-word-bytes)
1585                                   other-pointer-lowtag)))
1586     (inst cmp k 624)
1587     (inst jmp :ne no-update)
1588     (inst mov tmp state)        ; The state is passed in EAX.
1589     (inst call (make-fixup 'random-mt19937-update :assembly-routine))
1590     ;; Restore k, and set to 0.
1591     (inst xor k k)
1592     NO-UPDATE
1593     ;; y = ptgfsr[k++];
1594     (inst mov y (make-ea :dword :base state :index k :scale 4
1595                          :disp (- (* (+ 3 vector-data-offset)
1596                                      n-word-bytes)
1597                                   other-pointer-lowtag)))
1598     ;; y ^= (y >> 11);
1599     (inst shr y 11)
1600     (inst xor y (make-ea :dword :base state :index k :scale 4
1601                          :disp (- (* (+ 3 vector-data-offset)
1602                                      n-word-bytes)
1603                                   other-pointer-lowtag)))
1604     ;; y ^= (y << 7) & #x9d2c5680
1605     (inst mov tmp y)
1606     (inst inc k)
1607     (inst shl tmp 7)
1608     (inst mov (make-ea :dword :base state
1609                        :disp (- (* (+ 2 vector-data-offset)
1610                                    n-word-bytes)
1611                                 other-pointer-lowtag))
1612           k)
1613     (inst and tmp #x9d2c5680)
1614     (inst xor y tmp)
1615     ;; y ^= (y << 15) & #xefc60000
1616     (inst mov tmp y)
1617     (inst shl tmp 15)
1618     (inst and tmp #xefc60000)
1619     (inst xor y tmp)
1620     ;; y ^= (y >> 18);
1621     (inst mov tmp y)
1622     (inst shr tmp 18)
1623     (inst xor y tmp)))
1624
1625 (in-package "SB!C")
1626
1627 ;;; This is essentially a straight implementation of the algorithm in
1628 ;;; "Strength Reduction of Multiplications by Integer Constants",
1629 ;;; Youfeng Wu, ACM SIGPLAN Notices, Vol. 30, No.2, February 1995.
1630 (defun basic-decompose-multiplication (arg num n-bits condensed)
1631   (case (aref condensed 0)
1632     (0
1633      (let ((tmp (min 3 (aref condensed 1))))
1634        (decf (aref condensed 1) tmp)
1635        `(logand #xffffffff
1636          (%lea ,arg
1637                ,(decompose-multiplication
1638                  arg (ash (1- num) (- tmp)) (1- n-bits) (subseq condensed 1))
1639                ,(ash 1 tmp) 0))))
1640     ((1 2 3)
1641      (let ((r0 (aref condensed 0)))
1642        (incf (aref condensed 1) r0)
1643        `(logand #xffffffff
1644          (%lea ,(decompose-multiplication
1645                  arg (- num (ash 1 r0)) (1- n-bits) (subseq condensed 1))
1646                ,arg
1647                ,(ash 1 r0) 0))))
1648     (t (let ((r0 (aref condensed 0)))
1649          (setf (aref condensed 0) 0)
1650          `(logand #xffffffff
1651            (ash ,(decompose-multiplication
1652                   arg (ash num (- r0)) n-bits condensed)
1653                 ,r0))))))
1654
1655 (defun decompose-multiplication (arg num n-bits condensed)
1656   (cond
1657     ((= n-bits 0) 0)
1658     ((= num 1) arg)
1659     ((= n-bits 1)
1660      `(logand #xffffffff (ash ,arg ,(1- (integer-length num)))))
1661     ((let ((max 0) (end 0))
1662        (loop for i from 2 to (length condensed)
1663              for j = (reduce #'+ (subseq condensed 0 i))
1664              when (and (> (- (* 2 i) 3 j) max)
1665                        (< (+ (ash 1 (1+ j))
1666                              (ash (ldb (byte (- 32 (1+ j)) (1+ j)) num)
1667                                   (1+ j)))
1668                           (ash 1 32)))
1669                do (setq max (- (* 2 i) 3 j)
1670                         end i))
1671        (when (> max 0)
1672          (let ((j (reduce #'+ (subseq condensed 0 end))))
1673            (let ((n2 (+ (ash 1 (1+ j))
1674                         (ash (ldb (byte (- 32 (1+ j)) (1+ j)) num) (1+ j))))
1675                  (n1 (1+ (ldb (byte (1+ j) 0) (lognot num)))))
1676            `(logand #xffffffff
1677              (- ,(optimize-multiply arg n2) ,(optimize-multiply arg n1))))))))
1678     ((dolist (i '(9 5 3))
1679        (when (integerp (/ num i))
1680          (when (< (logcount (/ num i)) (logcount num))
1681            (let ((x (gensym)))
1682              (return `(let ((,x ,(optimize-multiply arg (/ num i))))
1683                        (logand #xffffffff
1684                         (%lea ,x ,x (1- ,i) 0)))))))))
1685     (t (basic-decompose-multiplication arg num n-bits condensed))))
1686
1687 (defun optimize-multiply (arg x)
1688   (let* ((n-bits (logcount x))
1689          (condensed (make-array n-bits)))
1690     (let ((count 0) (bit 0))
1691       (dotimes (i 32)
1692         (cond ((logbitp i x)
1693                (setf (aref condensed bit) count)
1694                (setf count 1)
1695                (incf bit))
1696               (t (incf count)))))
1697     (decompose-multiplication arg x n-bits condensed)))
1698
1699 (defun *-transformer (y)
1700   (cond
1701     ((= y (ash 1 (integer-length y)))
1702      ;; there's a generic transform for y = 2^k
1703      (give-up-ir1-transform))
1704     ((member y '(3 5 9))
1705      ;; we can do these multiplications directly using LEA
1706      `(%lea x x ,(1- y) 0))
1707     ((member :pentium4 *backend-subfeatures*)
1708      ;; the pentium4's multiply unit is reportedly very good
1709      (give-up-ir1-transform))
1710     ;; FIXME: should make this more fine-grained.  If nothing else,
1711     ;; there should probably be a cutoff of about 9 instructions on
1712     ;; pentium-class machines.
1713     (t (optimize-multiply 'x y))))
1714
1715 (deftransform * ((x y)
1716                  ((unsigned-byte 32) (constant-arg (unsigned-byte 32)))
1717                  (unsigned-byte 32))
1718   "recode as leas, shifts and adds"
1719   (let ((y (lvar-value y)))
1720     (*-transformer y)))
1721
1722 (deftransform sb!vm::*-mod32
1723     ((x y) ((unsigned-byte 32) (constant-arg (unsigned-byte 32)))
1724      (unsigned-byte 32))
1725   "recode as leas, shifts and adds"
1726   (let ((y (lvar-value y)))
1727     (*-transformer y)))
1728
1729 ;;; FIXME: we should also be able to write an optimizer or two to
1730 ;;; convert (+ (* x 2) 17), (- (* x 9) 5) to a %LEA.