16.11 命令の正規化

複数の RTL 式がある一個の機械命令で実行される演算を表す場合が良くある。 これは、論理命令、分岐命令、積和命令で良くあることである。 そういう場合、コンパイラは複数の RTL 式を一個の正規形に変換して、 必要とする insn パターンの数を減らそうとする。

代数的な単純化に加えて、以下の正規化が行なわれる。

• 交換可能な比較演算の場合、定数は常に第二オペランドとなる。 定数を第二オペランドでしか使えない機種では、第二オペランドに定数が くるパターンだけを提供すれば良い。

  以下の演算については、一方のオペランドだけが neg、not、 mult、plus、minus 式の場合、それは第一の オペランドになる。

• compare 演算子の場合、cc0 が使われる機種(see section ジャンプ命令のパターンを定義する) では、定数は常に第二オペランドになる。それ以外の機種では、定数を 第一オペランドとする compare をコンパイラが作ろうとする 場合が希にある。だが、そういう場合は、実際にそういう機械命令が ない限り、第一オペランドとして定数にマッチするパターンを用意する 価値があるほど多くはない。

  neg、not、mult、plus、 minus のオペランドは、上と同じ条件下で第一オペランドになる。

• (minus x (const_int n)) は (plus x (const_int -n)) に変換される。
• アドレスの計算の中で(すなわち、mem の中で)、左シフトは 適当な 2 の冪乗の乗算に変換される。
• ド・モルガンの法則を使って、ビット毎の論理積や論理和の中にある ビット毎の否定を移動する。この結果、一個のオペランドだけが not 式になった場合、それが先頭のオペランドになる。

  一つのオペランドと、もう一方のオペランドのビット毎の否定のビット毎の論理積を 実行する命令がある機種では、その命令用のパターンは以下のように指定すべき である。

  (define_insn "" [(set (match_operand:m 0 …) (and:m (not:m (match_operand:m 1 …)) (match_operand:m 2 …)))] "…" "…")

  同様に、“NAND” 命令用のパターンは以下のように書くべきである。

  (define_insn "" [(set (match_operand:m 0 …) (ior:m (not:m (match_operand:m 1 …)) (not:m (match_operand:m 2 …))))] "…" "…")

  どちらの場合にも、たくさんある論理的に等価な RTL 式に対するパターンを 含める必要はない。

• ビット毎の排他的論理和とビット毎の否定を両方含む RTL 式で 可能なものは、(xor:m x y) と (not:m (xor:m x y)) だけである。
• 三項の和で、その一つが定数であるものは、次の形にしか現れない。

  (plus:m (plus:m x y) constant)

• cc0 を使わない機種では、(compare x (const_int 0)) は x に変換される。
• あるグループのビット(普通は一個のビット)がゼロに等しいかどうかの 比較は、等価な and や sign_extract 演算ではなくて、 zero_extract を使って書かれる。

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