OSDN Git Service

(invariant_p): Reject const volatile references.
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / loop.c
1 /* Move constant computations out of loops.
2    Copyright (C) 1987, 88, 89, 91, 92, 93, 1994 Free Software Foundation, Inc.
3
4 This file is part of GNU CC.
5
6 GNU CC is free software; you can redistribute it and/or modify
7 it under the terms of the GNU General Public License as published by
8 the Free Software Foundation; either version 2, or (at your option)
9 any later version.
10
11 GNU CC is distributed in the hope that it will be useful,
12 but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
13 MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
14 GNU General Public License for more details.
15
16 You should have received a copy of the GNU General Public License
17 along with GNU CC; see the file COPYING.  If not, write to
18 the Free Software Foundation, 675 Mass Ave, Cambridge, MA 02139, USA.  */
19
20
21 /* This is the loop optimization pass of the compiler.
22    It finds invariant computations within loops and moves them
23    to the beginning of the loop.  Then it identifies basic and 
24    general induction variables.  Strength reduction is applied to the general
25    induction variables, and induction variable elimination is applied to
26    the basic induction variables.
27
28    It also finds cases where
29    a register is set within the loop by zero-extending a narrower value
30    and changes these to zero the entire register once before the loop
31    and merely copy the low part within the loop.
32
33    Most of the complexity is in heuristics to decide when it is worth
34    while to do these things.  */
35
36 #include <stdio.h>
37 #include "config.h"
38 #include "rtl.h"
39 #include "obstack.h"
40 #include "expr.h"
41 #include "insn-config.h"
42 #include "insn-flags.h"
43 #include "regs.h"
44 #include "hard-reg-set.h"
45 #include "recog.h"
46 #include "flags.h"
47 #include "real.h"
48 #include "loop.h"
49
50 /* Vector mapping INSN_UIDs to luids.
51    The luids are like uids but increase monotonically always.
52    We use them to see whether a jump comes from outside a given loop.  */
53
54 int *uid_luid;
55
56 /* Indexed by INSN_UID, contains the ordinal giving the (innermost) loop
57    number the insn is contained in.  */
58
59 int *uid_loop_num;
60
61 /* 1 + largest uid of any insn.  */
62
63 int max_uid_for_loop;
64
65 /* 1 + luid of last insn.  */
66
67 static int max_luid;
68
69 /* Number of loops detected in current function.  Used as index to the
70    next few tables.  */
71
72 static int max_loop_num;
73
74 /* Indexed by loop number, contains the first and last insn of each loop.  */
75
76 static rtx *loop_number_loop_starts, *loop_number_loop_ends;
77
78 /* For each loop, gives the containing loop number, -1 if none.  */
79
80 int *loop_outer_loop;
81
82 /* Indexed by loop number, contains a nonzero value if the "loop" isn't
83    really a loop (an insn outside the loop branches into it).  */
84
85 static char *loop_invalid;
86
87 /* Indexed by loop number, links together all LABEL_REFs which refer to
88    code labels outside the loop.  Used by routines that need to know all
89    loop exits, such as final_biv_value and final_giv_value.
90
91    This does not include loop exits due to return instructions.  This is
92    because all bivs and givs are pseudos, and hence must be dead after a
93    return, so the presense of a return does not affect any of the
94    optimizations that use this info.  It is simpler to just not include return
95    instructions on this list.  */
96
97 rtx *loop_number_exit_labels;
98
99 /* Holds the number of loop iterations.  It is zero if the number could not be
100    calculated.  Must be unsigned since the number of iterations can
101    be as high as 2^wordsize-1.  For loops with a wider iterator, this number
102    will will be zero if the number of loop iterations is too large for an
103    unsigned integer to hold.  */
104
105 unsigned HOST_WIDE_INT loop_n_iterations;
106
107 /* Nonzero if there is a subroutine call in the current loop.
108    (unknown_address_altered is also nonzero in this case.)  */
109
110 static int loop_has_call;
111
112 /* Nonzero if there is a volatile memory reference in the current
113    loop.  */
114
115 static int loop_has_volatile;
116
117 /* Added loop_continue which is the NOTE_INSN_LOOP_CONT of the
118    current loop.  A continue statement will generate a branch to
119    NEXT_INSN (loop_continue).  */
120
121 static rtx loop_continue;
122
123 /* Indexed by register number, contains the number of times the reg
124    is set during the loop being scanned.
125    During code motion, a negative value indicates a reg that has been
126    made a candidate; in particular -2 means that it is an candidate that
127    we know is equal to a constant and -1 means that it is an candidate
128    not known equal to a constant.
129    After code motion, regs moved have 0 (which is accurate now)
130    while the failed candidates have the original number of times set.
131
132    Therefore, at all times, == 0 indicates an invariant register;
133    < 0 a conditionally invariant one.  */
134
135 static short *n_times_set;
136
137 /* Original value of n_times_set; same except that this value
138    is not set negative for a reg whose sets have been made candidates
139    and not set to 0 for a reg that is moved.  */
140
141 static short *n_times_used;
142
143 /* Index by register number, 1 indicates that the register
144    cannot be moved or strength reduced.  */
145
146 static char *may_not_optimize;
147
148 /* Nonzero means reg N has already been moved out of one loop.
149    This reduces the desire to move it out of another.  */
150
151 static char *moved_once;
152
153 /* Array of MEMs that are stored in this loop. If there are too many to fit
154    here, we just turn on unknown_address_altered.  */
155
156 #define NUM_STORES 20
157 static rtx loop_store_mems[NUM_STORES];
158
159 /* Index of first available slot in above array.  */
160 static int loop_store_mems_idx;
161
162 /* Nonzero if we don't know what MEMs were changed in the current loop.
163    This happens if the loop contains a call (in which case `loop_has_call'
164    will also be set) or if we store into more than NUM_STORES MEMs.  */
165
166 static int unknown_address_altered;
167
168 /* Count of movable (i.e. invariant) instructions discovered in the loop.  */
169 static int num_movables;
170
171 /* Count of memory write instructions discovered in the loop.  */
172 static int num_mem_sets;
173
174 /* Number of loops contained within the current one, including itself.  */
175 static int loops_enclosed;
176
177 /* Bound on pseudo register number before loop optimization.
178    A pseudo has valid regscan info if its number is < max_reg_before_loop.  */
179 int max_reg_before_loop;
180
181 /* This obstack is used in product_cheap_p to allocate its rtl.  It
182    may call gen_reg_rtx which, in turn, may reallocate regno_reg_rtx.
183    If we used the same obstack that it did, we would be deallocating
184    that array.  */
185
186 static struct obstack temp_obstack;
187
188 /* This is where the pointer to the obstack being used for RTL is stored.  */
189
190 extern struct obstack *rtl_obstack;
191
192 #define obstack_chunk_alloc xmalloc
193 #define obstack_chunk_free free
194
195 extern char *oballoc ();
196 \f
197 /* During the analysis of a loop, a chain of `struct movable's
198    is made to record all the movable insns found.
199    Then the entire chain can be scanned to decide which to move.  */
200
201 struct movable
202 {
203   rtx insn;                     /* A movable insn */
204   rtx set_src;                  /* The expression this reg is set from. */
205   rtx set_dest;                 /* The destination of this SET. */
206   rtx dependencies;             /* When INSN is libcall, this is an EXPR_LIST
207                                    of any registers used within the LIBCALL. */
208   int consec;                   /* Number of consecutive following insns 
209                                    that must be moved with this one.  */
210   int regno;                    /* The register it sets */
211   short lifetime;               /* lifetime of that register;
212                                    may be adjusted when matching movables
213                                    that load the same value are found.  */
214   short savings;                /* Number of insns we can move for this reg,
215                                    including other movables that force this
216                                    or match this one.  */
217   unsigned int cond : 1;        /* 1 if only conditionally movable */
218   unsigned int force : 1;       /* 1 means MUST move this insn */
219   unsigned int global : 1;      /* 1 means reg is live outside this loop */
220                 /* If PARTIAL is 1, GLOBAL means something different:
221                    that the reg is live outside the range from where it is set
222                    to the following label.  */
223   unsigned int done : 1;        /* 1 inhibits further processing of this */
224   
225   unsigned int partial : 1;     /* 1 means this reg is used for zero-extending.
226                                    In particular, moving it does not make it
227                                    invariant.  */
228   unsigned int move_insn : 1;   /* 1 means that we call emit_move_insn to
229                                    load SRC, rather than copying INSN.  */
230   unsigned int is_equiv : 1;    /* 1 means a REG_EQUIV is present on INSN. */
231   enum machine_mode savemode;   /* Nonzero means it is a mode for a low part
232                                    that we should avoid changing when clearing
233                                    the rest of the reg.  */
234   struct movable *match;        /* First entry for same value */
235   struct movable *forces;       /* An insn that must be moved if this is */
236   struct movable *next;
237 };
238
239 FILE *loop_dump_stream;
240
241 /* Forward declarations.  */
242
243 static void find_and_verify_loops ();
244 static void mark_loop_jump ();
245 static void prescan_loop ();
246 static int reg_in_basic_block_p ();
247 static int consec_sets_invariant_p ();
248 static rtx libcall_other_reg ();
249 static int labels_in_range_p ();
250 static void count_loop_regs_set ();
251 static void note_addr_stored ();
252 static int loop_reg_used_before_p ();
253 static void scan_loop ();
254 static void replace_call_address ();
255 static rtx skip_consec_insns ();
256 static int libcall_benefit ();
257 static void ignore_some_movables ();
258 static void force_movables ();
259 static void combine_movables ();
260 static int rtx_equal_for_loop_p ();
261 static void move_movables ();
262 static void strength_reduce ();
263 static int valid_initial_value_p ();
264 static void find_mem_givs ();
265 static void record_biv ();
266 static void check_final_value ();
267 static void record_giv ();
268 static void update_giv_derive ();
269 static int basic_induction_var ();
270 static rtx simplify_giv_expr ();
271 static int general_induction_var ();
272 static int consec_sets_giv ();
273 static int check_dbra_loop ();
274 static rtx express_from ();
275 static int combine_givs_p ();
276 static void combine_givs ();
277 static int product_cheap_p ();
278 static int maybe_eliminate_biv ();
279 static int maybe_eliminate_biv_1 ();
280 static int last_use_this_basic_block ();
281 static void record_initial ();
282 static void update_reg_last_use ();
283 \f
284 /* Relative gain of eliminating various kinds of operations.  */
285 int add_cost;
286 #if 0
287 int shift_cost;
288 int mult_cost;
289 #endif
290
291 /* Benefit penalty, if a giv is not replaceable, i.e. must emit an insn to
292    copy the value of the strength reduced giv to its original register.  */
293 int copy_cost;
294
295 void
296 init_loop ()
297 {
298   char *free_point = (char *) oballoc (1);
299   rtx reg = gen_rtx (REG, word_mode, 0);
300
301   add_cost = rtx_cost (gen_rtx (PLUS, word_mode, reg, reg), SET);
302
303   /* We multiply by 2 to reconcile the difference in scale between
304      these two ways of computing costs.  Otherwise the cost of a copy
305      will be far less than the cost of an add.  */
306
307   copy_cost = 2 * 2;
308
309   /* Free the objects we just allocated.  */
310   obfree (free_point);
311
312   /* Initialize the obstack used for rtl in product_cheap_p.  */
313   gcc_obstack_init (&temp_obstack);
314 }
315 \f
316 /* Entry point of this file.  Perform loop optimization
317    on the current function.  F is the first insn of the function
318    and DUMPFILE is a stream for output of a trace of actions taken
319    (or 0 if none should be output).  */
320
321 void
322 loop_optimize (f, dumpfile)
323      /* f is the first instruction of a chain of insns for one function */
324      rtx f;
325      FILE *dumpfile;
326 {
327   register rtx insn;
328   register int i;
329   rtx last_insn;
330
331   loop_dump_stream = dumpfile;
332
333   init_recog_no_volatile ();
334   init_alias_analysis ();
335
336   max_reg_before_loop = max_reg_num ();
337
338   moved_once = (char *) alloca (max_reg_before_loop);
339   bzero (moved_once, max_reg_before_loop);
340
341   regs_may_share = 0;
342
343   /* Count the number of loops. */
344
345   max_loop_num = 0;
346   for (insn = f; insn; insn = NEXT_INSN (insn))
347     {
348       if (GET_CODE (insn) == NOTE
349           && NOTE_LINE_NUMBER (insn) == NOTE_INSN_LOOP_BEG)
350         max_loop_num++;
351     }
352
353   /* Don't waste time if no loops.  */
354   if (max_loop_num == 0)
355     return;
356
357   /* Get size to use for tables indexed by uids.
358      Leave some space for labels allocated by find_and_verify_loops.  */
359   max_uid_for_loop = get_max_uid () + 1 + max_loop_num * 32;
360
361   uid_luid = (int *) alloca (max_uid_for_loop * sizeof (int));
362   uid_loop_num = (int *) alloca (max_uid_for_loop * sizeof (int));
363
364   bzero ((char *) uid_luid, max_uid_for_loop * sizeof (int));
365   bzero ((char *) uid_loop_num, max_uid_for_loop * sizeof (int));
366
367   /* Allocate tables for recording each loop.  We set each entry, so they need
368      not be zeroed.  */
369   loop_number_loop_starts = (rtx *) alloca (max_loop_num * sizeof (rtx));
370   loop_number_loop_ends = (rtx *) alloca (max_loop_num * sizeof (rtx));
371   loop_outer_loop = (int *) alloca (max_loop_num * sizeof (int));
372   loop_invalid = (char *) alloca (max_loop_num * sizeof (char));
373   loop_number_exit_labels = (rtx *) alloca (max_loop_num * sizeof (rtx));
374
375   /* Find and process each loop.
376      First, find them, and record them in order of their beginnings.  */
377   find_and_verify_loops (f);
378
379   /* Now find all register lifetimes.  This must be done after
380      find_and_verify_loops, because it might reorder the insns in the
381      function.  */
382   reg_scan (f, max_reg_num (), 1);
383
384   /* See if we went too far.  */
385   if (get_max_uid () > max_uid_for_loop)
386     abort ();
387
388   /* Compute the mapping from uids to luids.
389      LUIDs are numbers assigned to insns, like uids,
390      except that luids increase monotonically through the code.
391      Don't assign luids to line-number NOTEs, so that the distance in luids
392      between two insns is not affected by -g.  */
393
394   for (insn = f, i = 0; insn; insn = NEXT_INSN (insn))
395     {
396       last_insn = insn;
397       if (GET_CODE (insn) != NOTE
398           || NOTE_LINE_NUMBER (insn) <= 0)
399         uid_luid[INSN_UID (insn)] = ++i;
400       else
401         /* Give a line number note the same luid as preceding insn.  */
402         uid_luid[INSN_UID (insn)] = i;
403     }
404
405   max_luid = i + 1;
406
407   /* Don't leave gaps in uid_luid for insns that have been
408      deleted.  It is possible that the first or last insn
409      using some register has been deleted by cross-jumping.
410      Make sure that uid_luid for that former insn's uid
411      points to the general area where that insn used to be.  */
412   for (i = 0; i < max_uid_for_loop; i++)
413     {
414       uid_luid[0] = uid_luid[i];
415       if (uid_luid[0] != 0)
416         break;
417     }
418   for (i = 0; i < max_uid_for_loop; i++)
419     if (uid_luid[i] == 0)
420       uid_luid[i] = uid_luid[i - 1];
421
422   /* Create a mapping from loops to BLOCK tree nodes.  */
423   if (flag_unroll_loops && write_symbols != NO_DEBUG)
424     find_loop_tree_blocks ();
425
426   /* Now scan the loops, last ones first, since this means inner ones are done
427      before outer ones.  */
428   for (i = max_loop_num-1; i >= 0; i--)
429     if (! loop_invalid[i] && loop_number_loop_ends[i])
430       scan_loop (loop_number_loop_starts[i], loop_number_loop_ends[i],
431                  max_reg_num ());
432
433   /* If debugging and unrolling loops, we must replicate the tree nodes
434      corresponding to the blocks inside the loop, so that the original one
435      to one mapping will remain.  */
436   if (flag_unroll_loops && write_symbols != NO_DEBUG)
437     unroll_block_trees ();
438 }
439 \f
440 /* Optimize one loop whose start is LOOP_START and end is END.
441    LOOP_START is the NOTE_INSN_LOOP_BEG and END is the matching
442    NOTE_INSN_LOOP_END.  */
443
444 /* ??? Could also move memory writes out of loops if the destination address
445    is invariant, the source is invariant, the memory write is not volatile,
446    and if we can prove that no read inside the loop can read this address
447    before the write occurs.  If there is a read of this address after the
448    write, then we can also mark the memory read as invariant.  */
449
450 static void
451 scan_loop (loop_start, end, nregs)
452      rtx loop_start, end;
453      int nregs;
454 {
455   register int i;
456   register rtx p;
457   /* 1 if we are scanning insns that could be executed zero times.  */
458   int maybe_never = 0;
459   /* 1 if we are scanning insns that might never be executed
460      due to a subroutine call which might exit before they are reached.  */
461   int call_passed = 0;
462   /* For a rotated loop that is entered near the bottom,
463      this is the label at the top.  Otherwise it is zero.  */
464   rtx loop_top = 0;
465   /* Jump insn that enters the loop, or 0 if control drops in.  */
466   rtx loop_entry_jump = 0;
467   /* Place in the loop where control enters.  */
468   rtx scan_start;
469   /* Number of insns in the loop.  */
470   int insn_count;
471   int in_libcall = 0;
472   int tem;
473   rtx temp;
474   /* The SET from an insn, if it is the only SET in the insn.  */
475   rtx set, set1;
476   /* Chain describing insns movable in current loop.  */
477   struct movable *movables = 0;
478   /* Last element in `movables' -- so we can add elements at the end.  */
479   struct movable *last_movable = 0;
480   /* Ratio of extra register life span we can justify
481      for saving an instruction.  More if loop doesn't call subroutines
482      since in that case saving an insn makes more difference
483      and more registers are available.  */
484   int threshold;
485   /* If we have calls, contains the insn in which a register was used
486      if it was used exactly once; contains const0_rtx if it was used more
487      than once.  */
488   rtx *reg_single_usage = 0;
489   /* Nonzero if we are scanning instructions in a sub-loop.  */
490   int loop_depth = 0;
491
492   n_times_set = (short *) alloca (nregs * sizeof (short));
493   n_times_used = (short *) alloca (nregs * sizeof (short));
494   may_not_optimize = (char *) alloca (nregs);
495
496   /* Determine whether this loop starts with a jump down to a test at
497      the end.  This will occur for a small number of loops with a test
498      that is too complex to duplicate in front of the loop.
499
500      We search for the first insn or label in the loop, skipping NOTEs.
501      However, we must be careful not to skip past a NOTE_INSN_LOOP_BEG
502      (because we might have a loop executed only once that contains a
503      loop which starts with a jump to its exit test) or a NOTE_INSN_LOOP_END
504      (in case we have a degenerate loop).
505
506      Note that if we mistakenly think that a loop is entered at the top
507      when, in fact, it is entered at the exit test, the only effect will be
508      slightly poorer optimization.  Making the opposite error can generate
509      incorrect code.  Since very few loops now start with a jump to the 
510      exit test, the code here to detect that case is very conservative.  */
511
512   for (p = NEXT_INSN (loop_start);
513        p != end
514          && GET_CODE (p) != CODE_LABEL && GET_RTX_CLASS (GET_CODE (p)) != 'i'
515          && (GET_CODE (p) != NOTE
516              || (NOTE_LINE_NUMBER (p) != NOTE_INSN_LOOP_BEG
517                  && NOTE_LINE_NUMBER (p) != NOTE_INSN_LOOP_END));
518        p = NEXT_INSN (p))
519     ;
520
521   scan_start = p;
522
523   /* Set up variables describing this loop.  */
524   prescan_loop (loop_start, end);
525   threshold = (loop_has_call ? 1 : 2) * (1 + n_non_fixed_regs);
526
527   /* If loop has a jump before the first label,
528      the true entry is the target of that jump.
529      Start scan from there.
530      But record in LOOP_TOP the place where the end-test jumps
531      back to so we can scan that after the end of the loop.  */
532   if (GET_CODE (p) == JUMP_INSN)
533     {
534       loop_entry_jump = p;
535
536       /* Loop entry must be unconditional jump (and not a RETURN)  */
537       if (simplejump_p (p)
538           && JUMP_LABEL (p) != 0
539           /* Check to see whether the jump actually
540              jumps out of the loop (meaning it's no loop).
541              This case can happen for things like
542              do {..} while (0).  If this label was generated previously
543              by loop, we can't tell anything about it and have to reject
544              the loop.  */
545           && INSN_UID (JUMP_LABEL (p)) < max_uid_for_loop
546           && INSN_LUID (JUMP_LABEL (p)) >= INSN_LUID (loop_start)
547           && INSN_LUID (JUMP_LABEL (p)) < INSN_LUID (end))
548         {
549           loop_top = next_label (scan_start);
550           scan_start = JUMP_LABEL (p);
551         }
552     }
553
554   /* If SCAN_START was an insn created by loop, we don't know its luid
555      as required by loop_reg_used_before_p.  So skip such loops.  (This
556      test may never be true, but it's best to play it safe.) 
557
558      Also, skip loops where we do not start scanning at a label.  This
559      test also rejects loops starting with a JUMP_INSN that failed the
560      test above.  */
561
562   if (INSN_UID (scan_start) >= max_uid_for_loop
563       || GET_CODE (scan_start) != CODE_LABEL)
564     {
565       if (loop_dump_stream)
566         fprintf (loop_dump_stream, "\nLoop from %d to %d is phony.\n\n",
567                  INSN_UID (loop_start), INSN_UID (end));
568       return;
569     }
570
571   /* Count number of times each reg is set during this loop.
572      Set may_not_optimize[I] if it is not safe to move out
573      the setting of register I.  If this loop has calls, set
574      reg_single_usage[I].  */
575
576   bzero ((char *) n_times_set, nregs * sizeof (short));
577   bzero (may_not_optimize, nregs);
578
579   if (loop_has_call)
580     {
581       reg_single_usage = (rtx *) alloca (nregs * sizeof (rtx));
582       bzero ((char *) reg_single_usage, nregs * sizeof (rtx));
583     }
584
585   count_loop_regs_set (loop_top ? loop_top : loop_start, end,
586                        may_not_optimize, reg_single_usage, &insn_count, nregs);
587
588   for (i = 0; i < FIRST_PSEUDO_REGISTER; i++)
589     may_not_optimize[i] = 1, n_times_set[i] = 1;
590   bcopy ((char *) n_times_set, (char *) n_times_used, nregs * sizeof (short));
591
592   if (loop_dump_stream)
593     {
594       fprintf (loop_dump_stream, "\nLoop from %d to %d: %d real insns.\n",
595                INSN_UID (loop_start), INSN_UID (end), insn_count);
596       if (loop_continue)
597         fprintf (loop_dump_stream, "Continue at insn %d.\n",
598                  INSN_UID (loop_continue));
599     }
600
601   /* Scan through the loop finding insns that are safe to move.
602      Set n_times_set negative for the reg being set, so that
603      this reg will be considered invariant for subsequent insns.
604      We consider whether subsequent insns use the reg
605      in deciding whether it is worth actually moving.
606
607      MAYBE_NEVER is nonzero if we have passed a conditional jump insn
608      and therefore it is possible that the insns we are scanning
609      would never be executed.  At such times, we must make sure
610      that it is safe to execute the insn once instead of zero times.
611      When MAYBE_NEVER is 0, all insns will be executed at least once
612      so that is not a problem.  */
613
614   p = scan_start;
615   while (1)
616     {
617       p = NEXT_INSN (p);
618       /* At end of a straight-in loop, we are done.
619          At end of a loop entered at the bottom, scan the top.  */
620       if (p == scan_start)
621         break;
622       if (p == end)
623         {
624           if (loop_top != 0)
625             p = loop_top;
626           else
627             break;
628           if (p == scan_start)
629             break;
630         }
631
632       if (GET_RTX_CLASS (GET_CODE (p)) == 'i'
633           && find_reg_note (p, REG_LIBCALL, NULL_RTX))
634         in_libcall = 1;
635       else if (GET_RTX_CLASS (GET_CODE (p)) == 'i'
636                && find_reg_note (p, REG_RETVAL, NULL_RTX))
637         in_libcall = 0;
638
639       if (GET_CODE (p) == INSN
640           && (set = single_set (p))
641           && GET_CODE (SET_DEST (set)) == REG
642           && ! may_not_optimize[REGNO (SET_DEST (set))])
643         {
644           int tem1 = 0;
645           int tem2 = 0;
646           int move_insn = 0;
647           rtx src = SET_SRC (set);
648           rtx dependencies = 0;
649
650           /* Figure out what to use as a source of this insn.  If a REG_EQUIV
651              note is given or if a REG_EQUAL note with a constant operand is
652              specified, use it as the source and mark that we should move
653              this insn by calling emit_move_insn rather that duplicating the
654              insn.
655
656              Otherwise, only use the REG_EQUAL contents if a REG_RETVAL note
657              is present.  */
658           temp = find_reg_note (p, REG_EQUIV, NULL_RTX);
659           if (temp)
660             src = XEXP (temp, 0), move_insn = 1;
661           else 
662             {
663               temp = find_reg_note (p, REG_EQUAL, NULL_RTX);
664               if (temp && CONSTANT_P (XEXP (temp, 0)))
665                 src = XEXP (temp, 0), move_insn = 1;
666               if (temp && find_reg_note (p, REG_RETVAL, NULL_RTX))
667                 {
668                   src = XEXP (temp, 0);
669                   /* A libcall block can use regs that don't appear in
670                      the equivalent expression.  To move the libcall,
671                      we must move those regs too.  */
672                   dependencies = libcall_other_reg (p, src);
673                 }
674             }
675
676           /* Don't try to optimize a register that was made
677              by loop-optimization for an inner loop.
678              We don't know its life-span, so we can't compute the benefit.  */
679           if (REGNO (SET_DEST (set)) >= max_reg_before_loop)
680             ;
681           /* In order to move a register, we need to have one of three cases:
682              (1) it is used only in the same basic block as the set
683              (2) it is not a user variable and it is not used in the
684                  exit test (this can cause the variable to be used
685                  before it is set just like a user-variable).
686              (3) the set is guaranteed to be executed once the loop starts,
687                  and the reg is not used until after that.  */
688           else if (! ((! maybe_never
689                        && ! loop_reg_used_before_p (set, p, loop_start,
690                                                     scan_start, end))
691                       || (! REG_USERVAR_P (SET_DEST (set))
692                           && ! REG_LOOP_TEST_P (SET_DEST (set)))
693                       || reg_in_basic_block_p (p, SET_DEST (set))))
694             ;
695           else if ((tem = invariant_p (src))
696                    && (dependencies == 0
697                        || (tem2 = invariant_p (dependencies)) != 0)
698                    && (n_times_set[REGNO (SET_DEST (set))] == 1
699                        || (tem1
700                            = consec_sets_invariant_p (SET_DEST (set),
701                                                       n_times_set[REGNO (SET_DEST (set))],
702                                                       p)))
703                    /* If the insn can cause a trap (such as divide by zero),
704                       can't move it unless it's guaranteed to be executed
705                       once loop is entered.  Even a function call might
706                       prevent the trap insn from being reached
707                       (since it might exit!)  */
708                    && ! ((maybe_never || call_passed)
709                          && may_trap_p (src)))
710             {
711               register struct movable *m;
712               register int regno = REGNO (SET_DEST (set));
713
714               /* A potential lossage is where we have a case where two insns
715                  can be combined as long as they are both in the loop, but
716                  we move one of them outside the loop.  For large loops,
717                  this can lose.  The most common case of this is the address
718                  of a function being called.  
719
720                  Therefore, if this register is marked as being used exactly
721                  once if we are in a loop with calls (a "large loop"), see if
722                  we can replace the usage of this register with the source
723                  of this SET.  If we can, delete this insn. 
724
725                  Don't do this if P has a REG_RETVAL note or if we have
726                  SMALL_REGISTER_CLASSES and SET_SRC is a hard register.  */
727
728               if (reg_single_usage && reg_single_usage[regno] != 0
729                   && reg_single_usage[regno] != const0_rtx
730                   && regno_first_uid[regno] == INSN_UID (p)
731                   && (regno_last_uid[regno]
732                       == INSN_UID (reg_single_usage[regno]))
733                   && n_times_set[REGNO (SET_DEST (set))] == 1
734                   && ! side_effects_p (SET_SRC (set))
735                   && ! find_reg_note (p, REG_RETVAL, NULL_RTX)
736 #ifdef SMALL_REGISTER_CLASSES
737                   && ! (GET_CODE (SET_SRC (set)) == REG
738                         && REGNO (SET_SRC (set)) < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
739 #endif
740                   /* This test is not redundant; SET_SRC (set) might be
741                      a call-clobbered register and the life of REGNO
742                      might span a call.  */
743                   && ! modified_between_p (SET_SRC (set), p,
744                                            reg_single_usage[regno])
745                   && no_labels_between_p (p, reg_single_usage[regno])
746                   && validate_replace_rtx (SET_DEST (set), SET_SRC (set),
747                                            reg_single_usage[regno]))
748                 {
749                   /* Replace any usage in a REG_EQUAL note.  */
750                   REG_NOTES (reg_single_usage[regno])
751                     = replace_rtx (REG_NOTES (reg_single_usage[regno]),
752                                    SET_DEST (set), SET_SRC (set));
753                                    
754                   PUT_CODE (p, NOTE);
755                   NOTE_LINE_NUMBER (p) = NOTE_INSN_DELETED;
756                   NOTE_SOURCE_FILE (p) = 0;
757                   n_times_set[regno] = 0;
758                   continue;
759                 }
760
761               m = (struct movable *) alloca (sizeof (struct movable));
762               m->next = 0;
763               m->insn = p;
764               m->set_src = src;
765               m->dependencies = dependencies;
766               m->set_dest = SET_DEST (set);
767               m->force = 0;
768               m->consec = n_times_set[REGNO (SET_DEST (set))] - 1;
769               m->done = 0;
770               m->forces = 0;
771               m->partial = 0;
772               m->move_insn = move_insn;
773               m->is_equiv = (find_reg_note (p, REG_EQUIV, NULL_RTX) != 0);
774               m->savemode = VOIDmode;
775               m->regno = regno;
776               /* Set M->cond if either invariant_p or consec_sets_invariant_p
777                  returned 2 (only conditionally invariant).  */
778               m->cond = ((tem | tem1 | tem2) > 1);
779               m->global = (uid_luid[regno_last_uid[regno]] > INSN_LUID (end)
780                            || uid_luid[regno_first_uid[regno]] < INSN_LUID (loop_start));
781               m->match = 0;
782               m->lifetime = (uid_luid[regno_last_uid[regno]]
783                              - uid_luid[regno_first_uid[regno]]);
784               m->savings = n_times_used[regno];
785               if (find_reg_note (p, REG_RETVAL, NULL_RTX))
786                 m->savings += libcall_benefit (p);
787               n_times_set[regno] = move_insn ? -2 : -1;
788               /* Add M to the end of the chain MOVABLES.  */
789               if (movables == 0)
790                 movables = m;
791               else
792                 last_movable->next = m;
793               last_movable = m;
794
795               if (m->consec > 0)
796                 {
797                   /* Skip this insn, not checking REG_LIBCALL notes.  */
798                   p = next_nonnote_insn (p);
799                   /* Skip the consecutive insns, if there are any.  */
800                   p = skip_consec_insns (p, m->consec);
801                   /* Back up to the last insn of the consecutive group.  */
802                   p = prev_nonnote_insn (p);
803
804                   /* We must now reset m->move_insn, m->is_equiv, and possibly
805                      m->set_src to correspond to the effects of all the
806                      insns.  */
807                   temp = find_reg_note (p, REG_EQUIV, NULL_RTX);
808                   if (temp)
809                     m->set_src = XEXP (temp, 0), m->move_insn = 1;
810                   else
811                     {
812                       temp = find_reg_note (p, REG_EQUAL, NULL_RTX);
813                       if (temp && CONSTANT_P (XEXP (temp, 0)))
814                         m->set_src = XEXP (temp, 0), m->move_insn = 1;
815                       else
816                         m->move_insn = 0;
817
818                     }
819                   m->is_equiv = (find_reg_note (p, REG_EQUIV, NULL_RTX) != 0);
820                 }
821             }
822           /* If this register is always set within a STRICT_LOW_PART
823              or set to zero, then its high bytes are constant.
824              So clear them outside the loop and within the loop
825              just load the low bytes.
826              We must check that the machine has an instruction to do so.
827              Also, if the value loaded into the register
828              depends on the same register, this cannot be done.  */
829           else if (SET_SRC (set) == const0_rtx
830                    && GET_CODE (NEXT_INSN (p)) == INSN
831                    && (set1 = single_set (NEXT_INSN (p)))
832                    && GET_CODE (set1) == SET
833                    && (GET_CODE (SET_DEST (set1)) == STRICT_LOW_PART)
834                    && (GET_CODE (XEXP (SET_DEST (set1), 0)) == SUBREG)
835                    && (SUBREG_REG (XEXP (SET_DEST (set1), 0))
836                        == SET_DEST (set))
837                    && !reg_mentioned_p (SET_DEST (set), SET_SRC (set1)))
838             {
839               register int regno = REGNO (SET_DEST (set));
840               if (n_times_set[regno] == 2)
841                 {
842                   register struct movable *m;
843                   m = (struct movable *) alloca (sizeof (struct movable));
844                   m->next = 0;
845                   m->insn = p;
846                   m->set_dest = SET_DEST (set);
847                   m->dependencies = 0;
848                   m->force = 0;
849                   m->consec = 0;
850                   m->done = 0;
851                   m->forces = 0;
852                   m->move_insn = 0;
853                   m->partial = 1;
854                   /* If the insn may not be executed on some cycles,
855                      we can't clear the whole reg; clear just high part.
856                      Not even if the reg is used only within this loop.
857                      Consider this:
858                      while (1)
859                        while (s != t) {
860                          if (foo ()) x = *s;
861                          use (x);
862                        }
863                      Clearing x before the inner loop could clobber a value
864                      being saved from the last time around the outer loop.
865                      However, if the reg is not used outside this loop
866                      and all uses of the register are in the same
867                      basic block as the store, there is no problem.
868
869                      If this insn was made by loop, we don't know its
870                      INSN_LUID and hence must make a conservative
871                      assumption. */
872                   m->global = (INSN_UID (p) >= max_uid_for_loop
873                                || (uid_luid[regno_last_uid[regno]]
874                                    > INSN_LUID (end))
875                                || (uid_luid[regno_first_uid[regno]]
876                                    < INSN_LUID (p))
877                                || (labels_in_range_p
878                                    (p, uid_luid[regno_first_uid[regno]])));
879                   if (maybe_never && m->global)
880                     m->savemode = GET_MODE (SET_SRC (set1));
881                   else
882                     m->savemode = VOIDmode;
883                   m->regno = regno;
884                   m->cond = 0;
885                   m->match = 0;
886                   m->lifetime = (uid_luid[regno_last_uid[regno]]
887                                  - uid_luid[regno_first_uid[regno]]);
888                   m->savings = 1;
889                   n_times_set[regno] = -1;
890                   /* Add M to the end of the chain MOVABLES.  */
891                   if (movables == 0)
892                     movables = m;
893                   else
894                     last_movable->next = m;
895                   last_movable = m;
896                 }
897             }
898         }
899       /* Past a call insn, we get to insns which might not be executed
900          because the call might exit.  This matters for insns that trap.
901          Call insns inside a REG_LIBCALL/REG_RETVAL block always return,
902          so they don't count.  */
903       else if (GET_CODE (p) == CALL_INSN && ! in_libcall)
904         call_passed = 1;
905       /* Past a label or a jump, we get to insns for which we
906          can't count on whether or how many times they will be
907          executed during each iteration.  Therefore, we can
908          only move out sets of trivial variables
909          (those not used after the loop).  */
910       /* This code appears in three places, once in scan_loop, and twice
911          in strength_reduce.  */
912       else if ((GET_CODE (p) == CODE_LABEL || GET_CODE (p) == JUMP_INSN)
913                /* If we enter the loop in the middle, and scan around to the
914                   beginning, don't set maybe_never for that.  This must be an
915                   unconditional jump, otherwise the code at the top of the
916                   loop might never be executed.  Unconditional jumps are
917                   followed a by barrier then loop end.  */
918                && ! (GET_CODE (p) == JUMP_INSN && JUMP_LABEL (p) == loop_top
919                      && NEXT_INSN (NEXT_INSN (p)) == end
920                      && simplejump_p (p)))
921         maybe_never = 1;
922       else if (GET_CODE (p) == NOTE)
923         {
924           /* At the virtual top of a converted loop, insns are again known to
925              be executed: logically, the loop begins here even though the exit
926              code has been duplicated.  */
927           if (NOTE_LINE_NUMBER (p) == NOTE_INSN_LOOP_VTOP && loop_depth == 0)
928             maybe_never = call_passed = 0;
929           else if (NOTE_LINE_NUMBER (p) == NOTE_INSN_LOOP_BEG)
930             loop_depth++;
931           else if (NOTE_LINE_NUMBER (p) == NOTE_INSN_LOOP_END)
932             loop_depth--;
933         }
934     }
935
936   /* If one movable subsumes another, ignore that other.  */
937
938   ignore_some_movables (movables);
939
940   /* For each movable insn, see if the reg that it loads
941      leads when it dies right into another conditionally movable insn.
942      If so, record that the second insn "forces" the first one,
943      since the second can be moved only if the first is.  */
944
945   force_movables (movables);
946
947   /* See if there are multiple movable insns that load the same value.
948      If there are, make all but the first point at the first one
949      through the `match' field, and add the priorities of them
950      all together as the priority of the first.  */
951
952   combine_movables (movables, nregs);
953         
954   /* Now consider each movable insn to decide whether it is worth moving.
955      Store 0 in n_times_set for each reg that is moved.  */
956
957   move_movables (movables, threshold,
958                  insn_count, loop_start, end, nregs);
959
960   /* Now candidates that still are negative are those not moved.
961      Change n_times_set to indicate that those are not actually invariant.  */
962   for (i = 0; i < nregs; i++)
963     if (n_times_set[i] < 0)
964       n_times_set[i] = n_times_used[i];
965
966   if (flag_strength_reduce)
967     strength_reduce (scan_start, end, loop_top,
968                      insn_count, loop_start, end);
969 }
970 \f
971 /* Add elements to *OUTPUT to record all the pseudo-regs
972    mentioned in IN_THIS but not mentioned in NOT_IN_THIS.  */
973
974 void
975 record_excess_regs (in_this, not_in_this, output)
976      rtx in_this, not_in_this;
977      rtx *output;
978 {
979   enum rtx_code code;
980   char *fmt;
981   int i;
982
983   code = GET_CODE (in_this);
984
985   switch (code)
986     {
987     case PC:
988     case CC0:
989     case CONST_INT:
990     case CONST_DOUBLE:
991     case CONST:
992     case SYMBOL_REF:
993     case LABEL_REF:
994       return;
995
996     case REG:
997       if (REGNO (in_this) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
998           && ! reg_mentioned_p (in_this, not_in_this))
999         *output = gen_rtx (EXPR_LIST, VOIDmode, in_this, *output);
1000       return;
1001     }
1002
1003   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
1004   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
1005     {
1006       int j;
1007
1008       switch (fmt[i])
1009         {
1010         case 'E':
1011           for (j = 0; j < XVECLEN (in_this, i); j++)
1012             record_excess_regs (XVECEXP (in_this, i, j), not_in_this, output);
1013           break;
1014
1015         case 'e':
1016           record_excess_regs (XEXP (in_this, i), not_in_this, output);
1017           break;
1018         }
1019     }
1020 }
1021 \f
1022 /* Check what regs are referred to in the libcall block ending with INSN,
1023    aside from those mentioned in the equivalent value.
1024    If there are none, return 0.
1025    If there are one or more, return an EXPR_LIST containing all of them.  */
1026
1027 static rtx
1028 libcall_other_reg (insn, equiv)
1029      rtx insn, equiv;
1030 {
1031   rtx note = find_reg_note (insn, REG_RETVAL, NULL_RTX);
1032   rtx p = XEXP (note, 0);
1033   rtx output = 0;
1034
1035   /* First, find all the regs used in the libcall block
1036      that are not mentioned as inputs to the result.  */
1037
1038   while (p != insn)
1039     {
1040       if (GET_CODE (p) == INSN || GET_CODE (p) == JUMP_INSN
1041           || GET_CODE (p) == CALL_INSN)
1042         record_excess_regs (PATTERN (p), equiv, &output);
1043       p = NEXT_INSN (p);
1044     }
1045
1046   return output;
1047 }
1048 \f
1049 /* Return 1 if all uses of REG
1050    are between INSN and the end of the basic block.  */
1051
1052 static int 
1053 reg_in_basic_block_p (insn, reg)
1054      rtx insn, reg;
1055 {
1056   int regno = REGNO (reg);
1057   rtx p;
1058
1059   if (regno_first_uid[regno] != INSN_UID (insn))
1060     return 0;
1061
1062   /* Search this basic block for the already recorded last use of the reg.  */
1063   for (p = insn; p; p = NEXT_INSN (p))
1064     {
1065       switch (GET_CODE (p))
1066         {
1067         case NOTE:
1068           break;
1069
1070         case INSN:
1071         case CALL_INSN:
1072           /* Ordinary insn: if this is the last use, we win.  */
1073           if (regno_last_uid[regno] == INSN_UID (p))
1074             return 1;
1075           break;
1076
1077         case JUMP_INSN:
1078           /* Jump insn: if this is the last use, we win.  */
1079           if (regno_last_uid[regno] == INSN_UID (p))
1080             return 1;
1081           /* Otherwise, it's the end of the basic block, so we lose.  */
1082           return 0;
1083
1084         case CODE_LABEL:
1085         case BARRIER:
1086           /* It's the end of the basic block, so we lose.  */
1087           return 0;
1088         }
1089     }
1090
1091   /* The "last use" doesn't follow the "first use"??  */
1092   abort ();
1093 }
1094 \f
1095 /* Compute the benefit of eliminating the insns in the block whose
1096    last insn is LAST.  This may be a group of insns used to compute a
1097    value directly or can contain a library call.  */
1098
1099 static int
1100 libcall_benefit (last)
1101      rtx last;
1102 {
1103   rtx insn;
1104   int benefit = 0;
1105
1106   for (insn = XEXP (find_reg_note (last, REG_RETVAL, NULL_RTX), 0);
1107        insn != last; insn = NEXT_INSN (insn))
1108     {
1109       if (GET_CODE (insn) == CALL_INSN)
1110         benefit += 10;          /* Assume at least this many insns in a library
1111                                    routine. */
1112       else if (GET_CODE (insn) == INSN
1113                && GET_CODE (PATTERN (insn)) != USE
1114                && GET_CODE (PATTERN (insn)) != CLOBBER)
1115         benefit++;
1116     }
1117
1118   return benefit;
1119 }
1120 \f
1121 /* Skip COUNT insns from INSN, counting library calls as 1 insn.  */
1122
1123 static rtx
1124 skip_consec_insns (insn, count)
1125      rtx insn;
1126      int count;
1127 {
1128   for (; count > 0; count--)
1129     {
1130       rtx temp;
1131
1132       /* If first insn of libcall sequence, skip to end.  */
1133       /* Do this at start of loop, since INSN is guaranteed to 
1134          be an insn here.  */
1135       if (GET_CODE (insn) != NOTE
1136           && (temp = find_reg_note (insn, REG_LIBCALL, NULL_RTX)))
1137         insn = XEXP (temp, 0);
1138
1139       do insn = NEXT_INSN (insn);
1140       while (GET_CODE (insn) == NOTE);
1141     }
1142
1143   return insn;
1144 }
1145
1146 /* Ignore any movable whose insn falls within a libcall
1147    which is part of another movable.
1148    We make use of the fact that the movable for the libcall value
1149    was made later and so appears later on the chain.  */
1150
1151 static void
1152 ignore_some_movables (movables)
1153      struct movable *movables;
1154 {
1155   register struct movable *m, *m1;
1156
1157   for (m = movables; m; m = m->next)
1158     {
1159       /* Is this a movable for the value of a libcall?  */
1160       rtx note = find_reg_note (m->insn, REG_RETVAL, NULL_RTX);
1161       if (note)
1162         {
1163           rtx insn;
1164           /* Check for earlier movables inside that range,
1165              and mark them invalid.  We cannot use LUIDs here because
1166              insns created by loop.c for prior loops don't have LUIDs.
1167              Rather than reject all such insns from movables, we just
1168              explicitly check each insn in the libcall (since invariant
1169              libcalls aren't that common).  */
1170           for (insn = XEXP (note, 0); insn != m->insn; insn = NEXT_INSN (insn))
1171             for (m1 = movables; m1 != m; m1 = m1->next)
1172               if (m1->insn == insn)
1173                 m1->done = 1;
1174         }
1175     }
1176 }         
1177
1178 /* For each movable insn, see if the reg that it loads
1179    leads when it dies right into another conditionally movable insn.
1180    If so, record that the second insn "forces" the first one,
1181    since the second can be moved only if the first is.  */
1182
1183 static void
1184 force_movables (movables)
1185      struct movable *movables;
1186 {
1187   register struct movable *m, *m1;
1188   for (m1 = movables; m1; m1 = m1->next)
1189     /* Omit this if moving just the (SET (REG) 0) of a zero-extend.  */
1190     if (!m1->partial && !m1->done)
1191       {
1192         int regno = m1->regno;
1193         for (m = m1->next; m; m = m->next)
1194           /* ??? Could this be a bug?  What if CSE caused the
1195              register of M1 to be used after this insn?
1196              Since CSE does not update regno_last_uid,
1197              this insn M->insn might not be where it dies.
1198              But very likely this doesn't matter; what matters is
1199              that M's reg is computed from M1's reg.  */
1200           if (INSN_UID (m->insn) == regno_last_uid[regno]
1201               && !m->done)
1202             break;
1203         if (m != 0 && m->set_src == m1->set_dest
1204             /* If m->consec, m->set_src isn't valid.  */
1205             && m->consec == 0)
1206           m = 0;
1207
1208         /* Increase the priority of the moving the first insn
1209            since it permits the second to be moved as well.  */
1210         if (m != 0)
1211           {
1212             m->forces = m1;
1213             m1->lifetime += m->lifetime;
1214             m1->savings += m1->savings;
1215           }
1216       }
1217 }
1218 \f
1219 /* Find invariant expressions that are equal and can be combined into
1220    one register.  */
1221
1222 static void
1223 combine_movables (movables, nregs)
1224      struct movable *movables;
1225      int nregs;
1226 {
1227   register struct movable *m;
1228   char *matched_regs = (char *) alloca (nregs);
1229   enum machine_mode mode;
1230
1231   /* Regs that are set more than once are not allowed to match
1232      or be matched.  I'm no longer sure why not.  */
1233   /* Perhaps testing m->consec_sets would be more appropriate here?  */
1234
1235   for (m = movables; m; m = m->next)
1236     if (m->match == 0 && n_times_used[m->regno] == 1 && !m->partial)
1237       {
1238         register struct movable *m1;
1239         int regno = m->regno;
1240
1241         bzero (matched_regs, nregs);
1242         matched_regs[regno] = 1;
1243
1244         for (m1 = movables; m1; m1 = m1->next)
1245           if (m != m1 && m1->match == 0 && n_times_used[m1->regno] == 1
1246               /* A reg used outside the loop mustn't be eliminated.  */
1247               && !m1->global
1248               /* A reg used for zero-extending mustn't be eliminated.  */
1249               && !m1->partial
1250               && (matched_regs[m1->regno]
1251                   ||
1252                   (
1253                    /* Can combine regs with different modes loaded from the
1254                       same constant only if the modes are the same or
1255                       if both are integer modes with M wider or the same
1256                       width as M1.  The check for integer is redundant, but
1257                       safe, since the only case of differing destination
1258                       modes with equal sources is when both sources are
1259                       VOIDmode, i.e., CONST_INT.  */
1260                    (GET_MODE (m->set_dest) == GET_MODE (m1->set_dest)
1261                     || (GET_MODE_CLASS (GET_MODE (m->set_dest)) == MODE_INT
1262                         && GET_MODE_CLASS (GET_MODE (m1->set_dest)) == MODE_INT
1263                         && (GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE (m->set_dest))
1264                             >= GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE (m1->set_dest)))))
1265                    /* See if the source of M1 says it matches M.  */
1266                    && ((GET_CODE (m1->set_src) == REG
1267                         && matched_regs[REGNO (m1->set_src)])
1268                        || rtx_equal_for_loop_p (m->set_src, m1->set_src,
1269                                                 movables))))
1270               && ((m->dependencies == m1->dependencies)
1271                   || rtx_equal_p (m->dependencies, m1->dependencies)))
1272             {
1273               m->lifetime += m1->lifetime;
1274               m->savings += m1->savings;
1275               m1->done = 1;
1276               m1->match = m;
1277               matched_regs[m1->regno] = 1;
1278             }
1279       }
1280
1281   /* Now combine the regs used for zero-extension.
1282      This can be done for those not marked `global'
1283      provided their lives don't overlap.  */
1284
1285   for (mode = GET_CLASS_NARROWEST_MODE (MODE_INT); mode != VOIDmode;
1286        mode = GET_MODE_WIDER_MODE (mode))
1287     {
1288       register struct movable *m0 = 0;
1289
1290       /* Combine all the registers for extension from mode MODE.
1291          Don't combine any that are used outside this loop.  */
1292       for (m = movables; m; m = m->next)
1293         if (m->partial && ! m->global
1294             && mode == GET_MODE (SET_SRC (PATTERN (NEXT_INSN (m->insn)))))
1295           {
1296             register struct movable *m1;
1297             int first = uid_luid[regno_first_uid[m->regno]];
1298             int last = uid_luid[regno_last_uid[m->regno]];
1299
1300             if (m0 == 0)
1301               {
1302                 /* First one: don't check for overlap, just record it.  */
1303                 m0 = m;
1304                   continue;
1305               }
1306
1307             /* Make sure they extend to the same mode.
1308                (Almost always true.)  */
1309             if (GET_MODE (m->set_dest) != GET_MODE (m0->set_dest))
1310                 continue;
1311
1312             /* We already have one: check for overlap with those
1313                already combined together.  */
1314             for (m1 = movables; m1 != m; m1 = m1->next)
1315               if (m1 == m0 || (m1->partial && m1->match == m0))
1316                 if (! (uid_luid[regno_first_uid[m1->regno]] > last
1317                        || uid_luid[regno_last_uid[m1->regno]] < first))
1318                   goto overlap;
1319
1320             /* No overlap: we can combine this with the others.  */
1321             m0->lifetime += m->lifetime;
1322             m0->savings += m->savings;
1323             m->done = 1;
1324             m->match = m0;
1325
1326           overlap: ;
1327           }
1328     }
1329 }
1330 \f
1331 /* Return 1 if regs X and Y will become the same if moved.  */
1332
1333 static int
1334 regs_match_p (x, y, movables)
1335      rtx x, y;
1336      struct movable *movables;
1337 {
1338   int xn = REGNO (x);
1339   int yn = REGNO (y);
1340   struct movable *mx, *my;
1341
1342   for (mx = movables; mx; mx = mx->next)
1343     if (mx->regno == xn)
1344       break;
1345
1346   for (my = movables; my; my = my->next)
1347     if (my->regno == yn)
1348       break;
1349
1350   return (mx && my
1351           && ((mx->match == my->match && mx->match != 0)
1352               || mx->match == my
1353               || mx == my->match));
1354 }
1355
1356 /* Return 1 if X and Y are identical-looking rtx's.
1357    This is the Lisp function EQUAL for rtx arguments.
1358
1359    If two registers are matching movables or a movable register and an
1360    equivalent constant, consider them equal.  */
1361
1362 static int
1363 rtx_equal_for_loop_p (x, y, movables)
1364      rtx x, y;
1365      struct movable *movables;
1366 {
1367   register int i;
1368   register int j;
1369   register struct movable *m;
1370   register enum rtx_code code;
1371   register char *fmt;
1372
1373   if (x == y)
1374     return 1;
1375   if (x == 0 || y == 0)
1376     return 0;
1377
1378   code = GET_CODE (x);
1379
1380   /* If we have a register and a constant, they may sometimes be
1381      equal.  */
1382   if (GET_CODE (x) == REG && n_times_set[REGNO (x)] == -2
1383       && CONSTANT_P (y))
1384     for (m = movables; m; m = m->next)
1385       if (m->move_insn && m->regno == REGNO (x)
1386           && rtx_equal_p (m->set_src, y))
1387         return 1;
1388
1389   else if (GET_CODE (y) == REG && n_times_set[REGNO (y)] == -2
1390            && CONSTANT_P (x))
1391     for (m = movables; m; m = m->next)
1392       if (m->move_insn && m->regno == REGNO (y)
1393           && rtx_equal_p (m->set_src, x))
1394         return 1;
1395
1396   /* Otherwise, rtx's of different codes cannot be equal.  */
1397   if (code != GET_CODE (y))
1398     return 0;
1399
1400   /* (MULT:SI x y) and (MULT:HI x y) are NOT equivalent.
1401      (REG:SI x) and (REG:HI x) are NOT equivalent.  */
1402
1403   if (GET_MODE (x) != GET_MODE (y))
1404     return 0;
1405
1406   /* These three types of rtx's can be compared nonrecursively.  */
1407   if (code == REG)
1408     return (REGNO (x) == REGNO (y) || regs_match_p (x, y, movables));
1409
1410   if (code == LABEL_REF)
1411     return XEXP (x, 0) == XEXP (y, 0);
1412   if (code == SYMBOL_REF)
1413     return XSTR (x, 0) == XSTR (y, 0);
1414
1415   /* Compare the elements.  If any pair of corresponding elements
1416      fail to match, return 0 for the whole things.  */
1417
1418   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
1419   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
1420     {
1421       switch (fmt[i])
1422         {
1423         case 'w':
1424           if (XWINT (x, i) != XWINT (y, i))
1425             return 0;
1426           break;
1427
1428         case 'i':
1429           if (XINT (x, i) != XINT (y, i))
1430             return 0;
1431           break;
1432
1433         case 'E':
1434           /* Two vectors must have the same length.  */
1435           if (XVECLEN (x, i) != XVECLEN (y, i))
1436             return 0;
1437
1438           /* And the corresponding elements must match.  */
1439           for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
1440             if (rtx_equal_for_loop_p (XVECEXP (x, i, j), XVECEXP (y, i, j), movables) == 0)
1441               return 0;
1442           break;
1443
1444         case 'e':
1445           if (rtx_equal_for_loop_p (XEXP (x, i), XEXP (y, i), movables) == 0)
1446             return 0;
1447           break;
1448
1449         case 's':
1450           if (strcmp (XSTR (x, i), XSTR (y, i)))
1451             return 0;
1452           break;
1453
1454         case 'u':
1455           /* These are just backpointers, so they don't matter.  */
1456           break;
1457
1458         case '0':
1459           break;
1460
1461           /* It is believed that rtx's at this level will never
1462              contain anything but integers and other rtx's,
1463              except for within LABEL_REFs and SYMBOL_REFs.  */
1464         default:
1465           abort ();
1466         }
1467     }
1468   return 1;
1469 }
1470 \f
1471 /* If X contains any LABEL_REF's, add REG_LABEL notes for them to all
1472   insns in INSNS which use thet reference.  */
1473
1474 static void
1475 add_label_notes (x, insns)
1476      rtx x;
1477      rtx insns;
1478 {
1479   enum rtx_code code = GET_CODE (x);
1480   int i, j;
1481   char *fmt;
1482   rtx insn;
1483
1484   if (code == LABEL_REF && !LABEL_REF_NONLOCAL_P (x))
1485     {
1486       rtx next = next_real_insn (XEXP (x, 0));
1487
1488       /* Don't record labels that refer to dispatch tables.
1489          This is not necessary, since the tablejump references the same label.
1490          And if we did record them, flow.c would make worse code.  */
1491       if (next == 0
1492           || ! (GET_CODE (next) == JUMP_INSN
1493                 && (GET_CODE (PATTERN (next)) == ADDR_VEC
1494                     || GET_CODE (PATTERN (next)) == ADDR_DIFF_VEC)))
1495         {
1496           for (insn = insns; insn; insn = NEXT_INSN (insn))
1497             if (reg_mentioned_p (XEXP (x, 0), insn))
1498               REG_NOTES (insn) = gen_rtx (EXPR_LIST, REG_LABEL, XEXP (x, 0),
1499                                           REG_NOTES (insn));
1500         }
1501       return;
1502     }
1503
1504   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
1505   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
1506     {
1507       if (fmt[i] == 'e')
1508         add_label_notes (XEXP (x, i), insns);
1509       else if (fmt[i] == 'E')
1510         for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
1511           add_label_notes (XVECEXP (x, i, j), insns);
1512     }
1513 }
1514 \f
1515 /* Scan MOVABLES, and move the insns that deserve to be moved.
1516    If two matching movables are combined, replace one reg with the
1517    other throughout.  */
1518
1519 static void
1520 move_movables (movables, threshold, insn_count, loop_start, end, nregs)
1521      struct movable *movables;
1522      int threshold;
1523      int insn_count;
1524      rtx loop_start;
1525      rtx end;
1526      int nregs;
1527 {
1528   rtx new_start = 0;
1529   register struct movable *m;
1530   register rtx p;
1531   /* Map of pseudo-register replacements to handle combining
1532      when we move several insns that load the same value
1533      into different pseudo-registers.  */
1534   rtx *reg_map = (rtx *) alloca (nregs * sizeof (rtx));
1535   char *already_moved = (char *) alloca (nregs);
1536
1537   bzero (already_moved, nregs);
1538   bzero ((char *) reg_map, nregs * sizeof (rtx));
1539
1540   num_movables = 0;
1541
1542   for (m = movables; m; m = m->next)
1543     {
1544       /* Describe this movable insn.  */
1545
1546       if (loop_dump_stream)
1547         {
1548           fprintf (loop_dump_stream, "Insn %d: regno %d (life %d), ",
1549                    INSN_UID (m->insn), m->regno, m->lifetime);
1550           if (m->consec > 0)
1551             fprintf (loop_dump_stream, "consec %d, ", m->consec);
1552           if (m->cond)
1553             fprintf (loop_dump_stream, "cond ");
1554           if (m->force)
1555             fprintf (loop_dump_stream, "force ");
1556           if (m->global)
1557             fprintf (loop_dump_stream, "global ");
1558           if (m->done)
1559             fprintf (loop_dump_stream, "done ");
1560           if (m->move_insn)
1561             fprintf (loop_dump_stream, "move-insn ");
1562           if (m->match)
1563             fprintf (loop_dump_stream, "matches %d ",
1564                      INSN_UID (m->match->insn));
1565           if (m->forces)
1566             fprintf (loop_dump_stream, "forces %d ",
1567                      INSN_UID (m->forces->insn));
1568         }
1569
1570       /* Count movables.  Value used in heuristics in strength_reduce.  */
1571       num_movables++;
1572
1573       /* Ignore the insn if it's already done (it matched something else).
1574          Otherwise, see if it is now safe to move.  */
1575
1576       if (!m->done
1577           && (! m->cond
1578               || (1 == invariant_p (m->set_src)
1579                   && (m->dependencies == 0
1580                       || 1 == invariant_p (m->dependencies))
1581                   && (m->consec == 0
1582                       || 1 == consec_sets_invariant_p (m->set_dest,
1583                                                        m->consec + 1,
1584                                                        m->insn))))
1585           && (! m->forces || m->forces->done))
1586         {
1587           register int regno;
1588           register rtx p;
1589           int savings = m->savings;
1590
1591           /* We have an insn that is safe to move.
1592              Compute its desirability.  */
1593
1594           p = m->insn;
1595           regno = m->regno;
1596
1597           if (loop_dump_stream)
1598             fprintf (loop_dump_stream, "savings %d ", savings);
1599
1600           if (moved_once[regno])
1601             {
1602               insn_count *= 2;
1603
1604               if (loop_dump_stream)
1605                 fprintf (loop_dump_stream, "halved since already moved ");
1606             }
1607
1608           /* An insn MUST be moved if we already moved something else
1609              which is safe only if this one is moved too: that is,
1610              if already_moved[REGNO] is nonzero.  */
1611
1612           /* An insn is desirable to move if the new lifetime of the
1613              register is no more than THRESHOLD times the old lifetime.
1614              If it's not desirable, it means the loop is so big
1615              that moving won't speed things up much,
1616              and it is liable to make register usage worse.  */
1617
1618           /* It is also desirable to move if it can be moved at no
1619              extra cost because something else was already moved.  */
1620
1621           if (already_moved[regno]
1622               || (threshold * savings * m->lifetime) >= insn_count
1623               || (m->forces && m->forces->done
1624                   && n_times_used[m->forces->regno] == 1))
1625             {
1626               int count;
1627               register struct movable *m1;
1628               rtx first;
1629
1630               /* Now move the insns that set the reg.  */
1631
1632               if (m->partial && m->match)
1633                 {
1634                   rtx newpat, i1;
1635                   rtx r1, r2;
1636                   /* Find the end of this chain of matching regs.
1637                      Thus, we load each reg in the chain from that one reg.
1638                      And that reg is loaded with 0 directly,
1639                      since it has ->match == 0.  */
1640                   for (m1 = m; m1->match; m1 = m1->match);
1641                   newpat = gen_move_insn (SET_DEST (PATTERN (m->insn)),
1642                                           SET_DEST (PATTERN (m1->insn)));
1643                   i1 = emit_insn_before (newpat, loop_start);
1644
1645                   /* Mark the moved, invariant reg as being allowed to
1646                      share a hard reg with the other matching invariant.  */
1647                   REG_NOTES (i1) = REG_NOTES (m->insn);
1648                   r1 = SET_DEST (PATTERN (m->insn));
1649                   r2 = SET_DEST (PATTERN (m1->insn));
1650                   regs_may_share = gen_rtx (EXPR_LIST, VOIDmode, r1,
1651                                             gen_rtx (EXPR_LIST, VOIDmode, r2,
1652                                                      regs_may_share));
1653                   delete_insn (m->insn);
1654
1655                   if (new_start == 0)
1656                     new_start = i1;
1657
1658                   if (loop_dump_stream)
1659                     fprintf (loop_dump_stream, " moved to %d", INSN_UID (i1));
1660                 }
1661               /* If we are to re-generate the item being moved with a
1662                  new move insn, first delete what we have and then emit
1663                  the move insn before the loop.  */
1664               else if (m->move_insn)
1665                 {
1666                   rtx i1, temp;
1667
1668                   for (count = m->consec; count >= 0; count--)
1669                     {
1670                       /* If this is the first insn of a library call sequence,
1671                          skip to the end.  */
1672                       if (GET_CODE (p) != NOTE
1673                           && (temp = find_reg_note (p, REG_LIBCALL, NULL_RTX)))
1674                         p = XEXP (temp, 0);
1675
1676                       /* If this is the last insn of a libcall sequence, then
1677                          delete every insn in the sequence except the last.
1678                          The last insn is handled in the normal manner.  */
1679                       if (GET_CODE (p) != NOTE
1680                           && (temp = find_reg_note (p, REG_RETVAL, NULL_RTX)))
1681                         {
1682                           temp = XEXP (temp, 0);
1683                           while (temp != p)
1684                             temp = delete_insn (temp);
1685                         }
1686
1687                       p = delete_insn (p);
1688                       while (p && GET_CODE (p) == NOTE)
1689                         p = NEXT_INSN (p);
1690                     }
1691
1692                   start_sequence ();
1693                   emit_move_insn (m->set_dest, m->set_src);
1694                   temp = get_insns ();
1695                   end_sequence ();
1696
1697                   add_label_notes (m->set_src, temp);
1698
1699                   i1 = emit_insns_before (temp, loop_start);
1700                   if (! find_reg_note (i1, REG_EQUAL, NULL_RTX))
1701                     REG_NOTES (i1)
1702                       = gen_rtx (EXPR_LIST,
1703                                  m->is_equiv ? REG_EQUIV : REG_EQUAL,
1704                                  m->set_src, REG_NOTES (i1));
1705
1706                   if (loop_dump_stream)
1707                     fprintf (loop_dump_stream, " moved to %d", INSN_UID (i1));
1708
1709                   /* The more regs we move, the less we like moving them.  */
1710                   threshold -= 3;
1711                 }
1712               else
1713                 {
1714                   for (count = m->consec; count >= 0; count--)
1715                     {
1716                       rtx i1, temp;
1717
1718                       /* If first insn of libcall sequence, skip to end. */
1719                       /* Do this at start of loop, since p is guaranteed to 
1720                          be an insn here.  */
1721                       if (GET_CODE (p) != NOTE
1722                           && (temp = find_reg_note (p, REG_LIBCALL, NULL_RTX)))
1723                         p = XEXP (temp, 0);
1724
1725                       /* If last insn of libcall sequence, move all
1726                          insns except the last before the loop.  The last
1727                          insn is handled in the normal manner.  */
1728                       if (GET_CODE (p) != NOTE
1729                           && (temp = find_reg_note (p, REG_RETVAL, NULL_RTX)))
1730                         {
1731                           rtx fn_address = 0;
1732                           rtx fn_reg = 0;
1733                           rtx fn_address_insn = 0;
1734
1735                           first = 0;
1736                           for (temp = XEXP (temp, 0); temp != p;
1737                                temp = NEXT_INSN (temp))
1738                             {
1739                               rtx body;
1740                               rtx n;
1741                               rtx next;
1742
1743                               if (GET_CODE (temp) == NOTE)
1744                                 continue;
1745
1746                               body = PATTERN (temp);
1747
1748                               /* Find the next insn after TEMP,
1749                                  not counting USE or NOTE insns.  */
1750                               for (next = NEXT_INSN (temp); next != p;
1751                                    next = NEXT_INSN (next))
1752                                 if (! (GET_CODE (next) == INSN
1753                                        && GET_CODE (PATTERN (next)) == USE)
1754                                     && GET_CODE (next) != NOTE)
1755                                   break;
1756                               
1757                               /* If that is the call, this may be the insn
1758                                  that loads the function address.
1759
1760                                  Extract the function address from the insn
1761                                  that loads it into a register.
1762                                  If this insn was cse'd, we get incorrect code.
1763
1764                                  So emit a new move insn that copies the
1765                                  function address into the register that the
1766                                  call insn will use.  flow.c will delete any
1767                                  redundant stores that we have created.  */
1768                               if (GET_CODE (next) == CALL_INSN
1769                                   && GET_CODE (body) == SET
1770                                   && GET_CODE (SET_DEST (body)) == REG
1771                                   && (n = find_reg_note (temp, REG_EQUAL,
1772                                                          NULL_RTX)))
1773                                 {
1774                                   fn_reg = SET_SRC (body);
1775                                   if (GET_CODE (fn_reg) != REG)
1776                                     fn_reg = SET_DEST (body);
1777                                   fn_address = XEXP (n, 0);
1778                                   fn_address_insn = temp;
1779                                 }
1780                               /* We have the call insn.
1781                                  If it uses the register we suspect it might,
1782                                  load it with the correct address directly.  */
1783                               if (GET_CODE (temp) == CALL_INSN
1784                                   && fn_address != 0
1785                                   && reg_referenced_p (fn_reg, body))
1786                                 emit_insn_after (gen_move_insn (fn_reg,
1787                                                                 fn_address),
1788                                                  fn_address_insn);
1789
1790                               if (GET_CODE (temp) == CALL_INSN)
1791                                 {
1792                                   i1 = emit_call_insn_before (body, loop_start);
1793                                   /* Because the USAGE information potentially
1794                                      contains objects other than hard registers
1795                                      we need to copy it.  */
1796                                   if (CALL_INSN_FUNCTION_USAGE (temp))
1797                                     CALL_INSN_FUNCTION_USAGE (i1) =
1798                                       copy_rtx (CALL_INSN_FUNCTION_USAGE (temp));
1799                                 }
1800                               else
1801                                 i1 = emit_insn_before (body, loop_start);
1802                               if (first == 0)
1803                                 first = i1;
1804                               if (temp == fn_address_insn)
1805                                 fn_address_insn = i1;
1806                               REG_NOTES (i1) = REG_NOTES (temp);
1807                               delete_insn (temp);
1808                             }
1809                         }
1810                       if (m->savemode != VOIDmode)
1811                         {
1812                           /* P sets REG to zero; but we should clear only
1813                              the bits that are not covered by the mode
1814                              m->savemode.  */
1815                           rtx reg = m->set_dest;
1816                           rtx sequence;
1817                           rtx tem;
1818                       
1819                           start_sequence ();
1820                           tem = expand_binop
1821                             (GET_MODE (reg), and_optab, reg,
1822                              GEN_INT ((((HOST_WIDE_INT) 1
1823                                         << GET_MODE_BITSIZE (m->savemode)))
1824                                       - 1),
1825                              reg, 1, OPTAB_LIB_WIDEN);
1826                           if (tem == 0)
1827                             abort ();
1828                           if (tem != reg)
1829                             emit_move_insn (reg, tem);
1830                           sequence = gen_sequence ();
1831                           end_sequence ();
1832                           i1 = emit_insn_before (sequence, loop_start);
1833                         }
1834                       else if (GET_CODE (p) == CALL_INSN)
1835                         {
1836                           i1 = emit_call_insn_before (PATTERN (p), loop_start);
1837                           /* Because the USAGE information potentially
1838                              contains objects other than hard registers
1839                              we need to copy it.  */
1840                           if (CALL_INSN_FUNCTION_USAGE (p))
1841                             CALL_INSN_FUNCTION_USAGE (i1) =
1842                               copy_rtx (CALL_INSN_FUNCTION_USAGE (p));
1843                         }
1844                       else
1845                         i1 = emit_insn_before (PATTERN (p), loop_start);
1846
1847                       REG_NOTES (i1) = REG_NOTES (p);
1848
1849                       /* If there is a REG_EQUAL note present whose value is
1850                          not loop invariant, then delete it, since it may
1851                          cause problems with later optimization passes.
1852                          It is possible for cse to create such notes
1853                          like this as a result of record_jump_cond.  */
1854                       
1855                       if ((temp = find_reg_note (i1, REG_EQUAL, NULL_RTX))
1856                           && ! invariant_p (XEXP (temp, 0)))
1857                         remove_note (i1, temp);
1858
1859                       if (new_start == 0)
1860                         new_start = i1;
1861
1862                       if (loop_dump_stream)
1863                         fprintf (loop_dump_stream, " moved to %d",
1864                                  INSN_UID (i1));
1865
1866 #if 0
1867                       /* This isn't needed because REG_NOTES is copied
1868                          below and is wrong since P might be a PARALLEL.  */
1869                       if (REG_NOTES (i1) == 0
1870                           && ! m->partial /* But not if it's a zero-extend clr. */
1871                           && ! m->global /* and not if used outside the loop
1872                                             (since it might get set outside).  */
1873                           && CONSTANT_P (SET_SRC (PATTERN (p))))
1874                         REG_NOTES (i1)
1875                           = gen_rtx (EXPR_LIST, REG_EQUAL,
1876                                      SET_SRC (PATTERN (p)), REG_NOTES (i1));
1877 #endif
1878
1879                       /* If library call, now fix the REG_NOTES that contain
1880                          insn pointers, namely REG_LIBCALL on FIRST
1881                          and REG_RETVAL on I1.  */
1882                       if (temp = find_reg_note (i1, REG_RETVAL, NULL_RTX))
1883                         {
1884                           XEXP (temp, 0) = first;
1885                           temp = find_reg_note (first, REG_LIBCALL, NULL_RTX);
1886                           XEXP (temp, 0) = i1;
1887                         }
1888
1889                       delete_insn (p);
1890                       do p = NEXT_INSN (p);
1891                       while (p && GET_CODE (p) == NOTE);
1892                     }
1893
1894                   /* The more regs we move, the less we like moving them.  */
1895                   threshold -= 3;
1896                 }
1897
1898               /* Any other movable that loads the same register
1899                  MUST be moved.  */
1900               already_moved[regno] = 1;
1901
1902               /* This reg has been moved out of one loop.  */
1903               moved_once[regno] = 1;
1904
1905               /* The reg set here is now invariant.  */
1906               if (! m->partial)
1907                 n_times_set[regno] = 0;
1908
1909               m->done = 1;
1910
1911               /* Change the length-of-life info for the register
1912                  to say it lives at least the full length of this loop.
1913                  This will help guide optimizations in outer loops.  */
1914
1915               if (uid_luid[regno_first_uid[regno]] > INSN_LUID (loop_start))
1916                 /* This is the old insn before all the moved insns.
1917                    We can't use the moved insn because it is out of range
1918                    in uid_luid.  Only the old insns have luids.  */
1919                 regno_first_uid[regno] = INSN_UID (loop_start);
1920               if (uid_luid[regno_last_uid[regno]] < INSN_LUID (end))
1921                 regno_last_uid[regno] = INSN_UID (end);
1922
1923               /* Combine with this moved insn any other matching movables.  */
1924
1925               if (! m->partial)
1926                 for (m1 = movables; m1; m1 = m1->next)
1927                   if (m1->match == m)
1928                     {
1929                       rtx temp;
1930
1931                       /* Schedule the reg loaded by M1
1932                          for replacement so that shares the reg of M.
1933                          If the modes differ (only possible in restricted
1934                          circumstances, make a SUBREG.  */
1935                       if (GET_MODE (m->set_dest) == GET_MODE (m1->set_dest))
1936                         reg_map[m1->regno] = m->set_dest;
1937                       else
1938                         reg_map[m1->regno]
1939                           = gen_lowpart_common (GET_MODE (m1->set_dest),
1940                                                 m->set_dest);
1941                     
1942                       /* Get rid of the matching insn
1943                          and prevent further processing of it.  */
1944                       m1->done = 1;
1945
1946                       /* if library call, delete all insn except last, which
1947                          is deleted below */
1948                       if (temp = find_reg_note (m1->insn, REG_RETVAL,
1949                                                 NULL_RTX))
1950                         {
1951                           for (temp = XEXP (temp, 0); temp != m1->insn;
1952                                temp = NEXT_INSN (temp))
1953                             delete_insn (temp);
1954                         }
1955                       delete_insn (m1->insn);
1956
1957                       /* Any other movable that loads the same register
1958                          MUST be moved.  */
1959                       already_moved[m1->regno] = 1;
1960
1961                       /* The reg merged here is now invariant,
1962                          if the reg it matches is invariant.  */
1963                       if (! m->partial)
1964                         n_times_set[m1->regno] = 0;
1965                     }
1966             }
1967           else if (loop_dump_stream)
1968             fprintf (loop_dump_stream, "not desirable");
1969         }
1970       else if (loop_dump_stream && !m->match)
1971         fprintf (loop_dump_stream, "not safe");
1972
1973       if (loop_dump_stream)
1974         fprintf (loop_dump_stream, "\n");
1975     }
1976
1977   if (new_start == 0)
1978     new_start = loop_start;
1979
1980   /* Go through all the instructions in the loop, making
1981      all the register substitutions scheduled in REG_MAP.  */
1982   for (p = new_start; p != end; p = NEXT_INSN (p))
1983     if (GET_CODE (p) == INSN || GET_CODE (p) == JUMP_INSN
1984         || GET_CODE (p) == CALL_INSN)
1985       {
1986         replace_regs (PATTERN (p), reg_map, nregs, 0);
1987         replace_regs (REG_NOTES (p), reg_map, nregs, 0);
1988         INSN_CODE (p) = -1;
1989       }
1990 }
1991 \f
1992 #if 0
1993 /* Scan X and replace the address of any MEM in it with ADDR.
1994    REG is the address that MEM should have before the replacement.  */
1995
1996 static void
1997 replace_call_address (x, reg, addr)
1998      rtx x, reg, addr;
1999 {
2000   register enum rtx_code code;
2001   register int i;
2002   register char *fmt;
2003
2004   if (x == 0)
2005     return;
2006   code = GET_CODE (x);
2007   switch (code)
2008     {
2009     case PC:
2010     case CC0:
2011     case CONST_INT:
2012     case CONST_DOUBLE:
2013     case CONST:
2014     case SYMBOL_REF:
2015     case LABEL_REF:
2016     case REG:
2017       return;
2018
2019     case SET:
2020       /* Short cut for very common case.  */
2021       replace_call_address (XEXP (x, 1), reg, addr);
2022       return;
2023
2024     case CALL:
2025       /* Short cut for very common case.  */
2026       replace_call_address (XEXP (x, 0), reg, addr);
2027       return;
2028
2029     case MEM:
2030       /* If this MEM uses a reg other than the one we expected,
2031          something is wrong.  */
2032       if (XEXP (x, 0) != reg)
2033         abort ();
2034       XEXP (x, 0) = addr;
2035       return;
2036     }
2037
2038   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
2039   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
2040     {
2041       if (fmt[i] == 'e')
2042         replace_call_address (XEXP (x, i), reg, addr);
2043       if (fmt[i] == 'E')
2044         {
2045           register int j;
2046           for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
2047             replace_call_address (XVECEXP (x, i, j), reg, addr);
2048         }
2049     }
2050 }
2051 #endif
2052 \f
2053 /* Return the number of memory refs to addresses that vary
2054    in the rtx X.  */
2055
2056 static int
2057 count_nonfixed_reads (x)
2058      rtx x;
2059 {
2060   register enum rtx_code code;
2061   register int i;
2062   register char *fmt;
2063   int value;
2064
2065   if (x == 0)
2066     return 0;
2067
2068   code = GET_CODE (x);
2069   switch (code)
2070     {
2071     case PC:
2072     case CC0:
2073     case CONST_INT:
2074     case CONST_DOUBLE:
2075     case CONST:
2076     case SYMBOL_REF:
2077     case LABEL_REF:
2078     case REG:
2079       return 0;
2080
2081     case MEM:
2082       return ((invariant_p (XEXP (x, 0)) != 1)
2083               + count_nonfixed_reads (XEXP (x, 0)));
2084     }
2085
2086   value = 0;
2087   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
2088   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
2089     {
2090       if (fmt[i] == 'e')
2091         value += count_nonfixed_reads (XEXP (x, i));
2092       if (fmt[i] == 'E')
2093         {
2094           register int j;
2095           for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
2096             value += count_nonfixed_reads (XVECEXP (x, i, j));
2097         }
2098     }
2099   return value;
2100 }
2101
2102 \f
2103 #if 0
2104 /* P is an instruction that sets a register to the result of a ZERO_EXTEND.
2105    Replace it with an instruction to load just the low bytes
2106    if the machine supports such an instruction,
2107    and insert above LOOP_START an instruction to clear the register.  */
2108
2109 static void
2110 constant_high_bytes (p, loop_start)
2111      rtx p, loop_start;
2112 {
2113   register rtx new;
2114   register int insn_code_number;
2115
2116   /* Try to change (SET (REG ...) (ZERO_EXTEND (..:B ...)))
2117      to (SET (STRICT_LOW_PART (SUBREG:B (REG...))) ...).  */
2118
2119   new = gen_rtx (SET, VOIDmode,
2120                  gen_rtx (STRICT_LOW_PART, VOIDmode,
2121                           gen_rtx (SUBREG, GET_MODE (XEXP (SET_SRC (PATTERN (p)), 0)),
2122                                    SET_DEST (PATTERN (p)),
2123                                    0)),
2124                  XEXP (SET_SRC (PATTERN (p)), 0));
2125   insn_code_number = recog (new, p);
2126
2127   if (insn_code_number)
2128     {
2129       register int i;
2130
2131       /* Clear destination register before the loop.  */
2132       emit_insn_before (gen_rtx (SET, VOIDmode,
2133                                  SET_DEST (PATTERN (p)),
2134                                  const0_rtx),
2135                         loop_start);
2136
2137       /* Inside the loop, just load the low part.  */
2138       PATTERN (p) = new;
2139     }
2140 }
2141 #endif
2142 \f
2143 /* Scan a loop setting the variables `unknown_address_altered',
2144    `num_mem_sets', `loop_continue', loops_enclosed', `loop_has_call',
2145    and `loop_has_volatile'.
2146    Also, fill in the array `loop_store_mems'.  */
2147
2148 static void
2149 prescan_loop (start, end)
2150      rtx start, end;
2151 {
2152   register int level = 1;
2153   register rtx insn;
2154
2155   unknown_address_altered = 0;
2156   loop_has_call = 0;
2157   loop_has_volatile = 0;
2158   loop_store_mems_idx = 0;
2159
2160   num_mem_sets = 0;
2161   loops_enclosed = 1;
2162   loop_continue = 0;
2163
2164   for (insn = NEXT_INSN (start); insn != NEXT_INSN (end);
2165        insn = NEXT_INSN (insn))
2166     {
2167       if (GET_CODE (insn) == NOTE)
2168         {
2169           if (NOTE_LINE_NUMBER (insn) == NOTE_INSN_LOOP_BEG)
2170             {
2171               ++level;
2172               /* Count number of loops contained in this one.  */
2173               loops_enclosed++;
2174             }
2175           else if (NOTE_LINE_NUMBER (insn) == NOTE_INSN_LOOP_END)
2176             {
2177               --level;
2178               if (level == 0)
2179                 {
2180                   end = insn;
2181                   break;
2182                 }
2183             }
2184           else if (NOTE_LINE_NUMBER (insn) == NOTE_INSN_LOOP_CONT)
2185             {
2186               if (level == 1)
2187                 loop_continue = insn;
2188             }
2189         }
2190       else if (GET_CODE (insn) == CALL_INSN)
2191         {
2192           unknown_address_altered = 1;
2193           loop_has_call = 1;
2194         }
2195       else
2196         {
2197           if (GET_CODE (insn) == INSN || GET_CODE (insn) == JUMP_INSN)
2198             {
2199               if (volatile_refs_p (PATTERN (insn)))
2200                 loop_has_volatile = 1;
2201
2202               note_stores (PATTERN (insn), note_addr_stored);
2203             }
2204         }
2205     }
2206 }
2207 \f
2208 /* Scan the function looking for loops.  Record the start and end of each loop.
2209    Also mark as invalid loops any loops that contain a setjmp or are branched
2210    to from outside the loop.  */
2211
2212 static void
2213 find_and_verify_loops (f)
2214      rtx f;
2215 {
2216   rtx insn, label;
2217   int current_loop = -1;
2218   int next_loop = -1;
2219   int loop;
2220
2221   /* If there are jumps to undefined labels,
2222      treat them as jumps out of any/all loops.
2223      This also avoids writing past end of tables when there are no loops.  */
2224   uid_loop_num[0] = -1;
2225
2226   /* Find boundaries of loops, mark which loops are contained within
2227      loops, and invalidate loops that have setjmp.  */
2228
2229   for (insn = f; insn; insn = NEXT_INSN (insn))
2230     {
2231       if (GET_CODE (insn) == NOTE)
2232         switch (NOTE_LINE_NUMBER (insn))
2233           {
2234           case NOTE_INSN_LOOP_BEG:
2235             loop_number_loop_starts[++next_loop] =  insn;
2236             loop_number_loop_ends[next_loop] = 0;
2237             loop_outer_loop[next_loop] = current_loop;
2238             loop_invalid[next_loop] = 0;
2239             loop_number_exit_labels[next_loop] = 0;
2240             current_loop = next_loop;
2241             break;
2242
2243           case NOTE_INSN_SETJMP:
2244             /* In this case, we must invalidate our current loop and any
2245                enclosing loop.  */
2246             for (loop = current_loop; loop != -1; loop = loop_outer_loop[loop])
2247               {
2248                 loop_invalid[loop] = 1;
2249                 if (loop_dump_stream)
2250                   fprintf (loop_dump_stream,
2251                            "\nLoop at %d ignored due to setjmp.\n",
2252                            INSN_UID (loop_number_loop_starts[loop]));
2253               }
2254             break;
2255
2256           case NOTE_INSN_LOOP_END:
2257             if (current_loop == -1)
2258               abort ();
2259
2260             loop_number_loop_ends[current_loop] = insn;
2261             current_loop = loop_outer_loop[current_loop];
2262             break;
2263
2264           }
2265
2266       /* Note that this will mark the NOTE_INSN_LOOP_END note as being in the
2267          enclosing loop, but this doesn't matter.  */
2268       uid_loop_num[INSN_UID (insn)] = current_loop;
2269     }
2270
2271   /* Any loop containing a label used in an initializer must be invalidated,
2272      because it can be jumped into from anywhere.  */
2273
2274   for (label = forced_labels; label; label = XEXP (label, 1))
2275     {
2276       int loop_num;
2277
2278       for (loop_num = uid_loop_num[INSN_UID (XEXP (label, 0))];
2279            loop_num != -1;
2280            loop_num = loop_outer_loop[loop_num])
2281         loop_invalid[loop_num] = 1;
2282     }
2283
2284   /* Now scan all insn's in the function.  If any JUMP_INSN branches into a
2285      loop that it is not contained within, that loop is marked invalid.
2286      If any INSN or CALL_INSN uses a label's address, then the loop containing
2287      that label is marked invalid, because it could be jumped into from
2288      anywhere.
2289
2290      Also look for blocks of code ending in an unconditional branch that
2291      exits the loop.  If such a block is surrounded by a conditional 
2292      branch around the block, move the block elsewhere (see below) and
2293      invert the jump to point to the code block.  This may eliminate a
2294      label in our loop and will simplify processing by both us and a
2295      possible second cse pass.  */
2296
2297   for (insn = f; insn; insn = NEXT_INSN (insn))
2298     if (GET_RTX_CLASS (GET_CODE (insn)) == 'i')
2299       {
2300         int this_loop_num = uid_loop_num[INSN_UID (insn)];
2301
2302         if (GET_CODE (insn) == INSN || GET_CODE (insn) == CALL_INSN)
2303           {
2304             rtx note = find_reg_note (insn, REG_LABEL, NULL_RTX);
2305             if (note)
2306               {
2307                 int loop_num;
2308
2309                 for (loop_num = uid_loop_num[INSN_UID (XEXP (note, 0))];
2310                      loop_num != -1;
2311                      loop_num = loop_outer_loop[loop_num])
2312                   loop_invalid[loop_num] = 1;
2313               }
2314           }
2315
2316         if (GET_CODE (insn) != JUMP_INSN)
2317           continue;
2318
2319         mark_loop_jump (PATTERN (insn), this_loop_num);
2320
2321         /* See if this is an unconditional branch outside the loop.  */
2322         if (this_loop_num != -1
2323             && (GET_CODE (PATTERN (insn)) == RETURN
2324                 || (simplejump_p (insn)
2325                     && (uid_loop_num[INSN_UID (JUMP_LABEL (insn))]
2326                         != this_loop_num)))
2327             && get_max_uid () < max_uid_for_loop)
2328           {
2329             rtx p;
2330             rtx our_next = next_real_insn (insn);
2331
2332             /* Go backwards until we reach the start of the loop, a label,
2333                or a JUMP_INSN.  */
2334             for (p = PREV_INSN (insn);
2335                  GET_CODE (p) != CODE_LABEL
2336                  && ! (GET_CODE (p) == NOTE
2337                        && NOTE_LINE_NUMBER (p) == NOTE_INSN_LOOP_BEG)
2338                  && GET_CODE (p) != JUMP_INSN;
2339                  p = PREV_INSN (p))
2340               ;
2341
2342             /* If we stopped on a JUMP_INSN to the next insn after INSN,
2343                we have a block of code to try to move.
2344
2345                We look backward and then forward from the target of INSN
2346                to find a BARRIER at the same loop depth as the target.
2347                If we find such a BARRIER, we make a new label for the start
2348                of the block, invert the jump in P and point it to that label,
2349                and move the block of code to the spot we found.  */
2350
2351             if (GET_CODE (p) == JUMP_INSN
2352                 && JUMP_LABEL (p) != 0
2353                 /* Just ignore jumps to labels that were never emitted.
2354                    These always indicate compilation errors.  */
2355                 && INSN_UID (JUMP_LABEL (p)) != 0
2356                 && condjump_p (p)
2357                 && ! simplejump_p (p)
2358                 && next_real_insn (JUMP_LABEL (p)) == our_next)
2359               {
2360                 rtx target
2361                   = JUMP_LABEL (insn) ? JUMP_LABEL (insn) : get_last_insn ();
2362                 int target_loop_num = uid_loop_num[INSN_UID (target)];
2363                 rtx loc;
2364
2365                 for (loc = target; loc; loc = PREV_INSN (loc))
2366                   if (GET_CODE (loc) == BARRIER
2367                       && uid_loop_num[INSN_UID (loc)] == target_loop_num)
2368                     break;
2369
2370                 if (loc == 0)
2371                   for (loc = target; loc; loc = NEXT_INSN (loc))
2372                     if (GET_CODE (loc) == BARRIER
2373                         && uid_loop_num[INSN_UID (loc)] == target_loop_num)
2374                       break;
2375
2376                 if (loc)
2377                   {
2378                     rtx cond_label = JUMP_LABEL (p);
2379                     rtx new_label = get_label_after (p);
2380
2381                     /* Ensure our label doesn't go away.  */
2382                     LABEL_NUSES (cond_label)++;
2383
2384                     /* Verify that uid_loop_num is large enough and that
2385                        we can invert P. */
2386                    if (invert_jump (p, new_label))
2387                      {
2388                        rtx q, r;
2389
2390                        /* Include the BARRIER after INSN and copy the
2391                           block after LOC.  */
2392                        new_label = squeeze_notes (new_label, NEXT_INSN (insn));
2393                        reorder_insns (new_label, NEXT_INSN (insn), loc);
2394
2395                        /* All those insns are now in TARGET_LOOP_NUM.  */
2396                        for (q = new_label; q != NEXT_INSN (NEXT_INSN (insn));
2397                             q = NEXT_INSN (q))
2398                          uid_loop_num[INSN_UID (q)] = target_loop_num;
2399
2400                        /* The label jumped to by INSN is no longer a loop exit.
2401                           Unless INSN does not have a label (e.g., it is a
2402                           RETURN insn), search loop_number_exit_labels to find
2403                           its label_ref, and remove it.  Also turn off
2404                           LABEL_OUTSIDE_LOOP_P bit.  */
2405                        if (JUMP_LABEL (insn))
2406                          {
2407                            for (q = 0,
2408                                 r = loop_number_exit_labels[this_loop_num];
2409                                 r; q = r, r = LABEL_NEXTREF (r))
2410                              if (XEXP (r, 0) == JUMP_LABEL (insn))
2411                                {
2412                                  LABEL_OUTSIDE_LOOP_P (r) = 0;
2413                                  if (q)
2414                                    LABEL_NEXTREF (q) = LABEL_NEXTREF (r);
2415                                  else
2416                                    loop_number_exit_labels[this_loop_num]
2417                                      = LABEL_NEXTREF (r);
2418                                  break;
2419                                }
2420
2421                            /* If we didn't find it, then something is wrong. */
2422                            if (! r)
2423                              abort ();
2424                          }
2425
2426                        /* P is now a jump outside the loop, so it must be put
2427                           in loop_number_exit_labels, and marked as such.
2428                           The easiest way to do this is to just call
2429                           mark_loop_jump again for P.  */
2430                        mark_loop_jump (PATTERN (p), this_loop_num);
2431
2432                        /* If INSN now jumps to the insn after it,
2433                           delete INSN.  */
2434                        if (JUMP_LABEL (insn) != 0
2435                            && (next_real_insn (JUMP_LABEL (insn))
2436                                == next_real_insn (insn)))
2437                          delete_insn (insn);
2438                      }
2439
2440                     /* Continue the loop after where the conditional
2441                        branch used to jump, since the only branch insn
2442                        in the block (if it still remains) is an inter-loop
2443                        branch and hence needs no processing.  */
2444                     insn = NEXT_INSN (cond_label);
2445
2446                     if (--LABEL_NUSES (cond_label) == 0)
2447                       delete_insn (cond_label);
2448
2449                     /* This loop will be continued with NEXT_INSN (insn).  */
2450                     insn = PREV_INSN (insn);
2451                   }
2452               }
2453           }
2454       }
2455 }
2456
2457 /* If any label in X jumps to a loop different from LOOP_NUM and any of the
2458    loops it is contained in, mark the target loop invalid.
2459
2460    For speed, we assume that X is part of a pattern of a JUMP_INSN.  */
2461
2462 static void
2463 mark_loop_jump (x, loop_num)
2464      rtx x;
2465      int loop_num;
2466 {
2467   int dest_loop;
2468   int outer_loop;
2469   int i;
2470
2471   switch (GET_CODE (x))
2472     {
2473     case PC:
2474     case USE:
2475     case CLOBBER:
2476     case REG:
2477     case MEM:
2478     case CONST_INT:
2479     case CONST_DOUBLE:
2480     case RETURN:
2481       return;
2482
2483     case CONST:
2484       /* There could be a label reference in here.  */
2485       mark_loop_jump (XEXP (x, 0), loop_num);
2486       return;
2487
2488     case PLUS:
2489     case MINUS:
2490     case MULT:
2491       mark_loop_jump (XEXP (x, 0), loop_num);
2492       mark_loop_jump (XEXP (x, 1), loop_num);
2493       return;
2494
2495     case SIGN_EXTEND:
2496     case ZERO_EXTEND:
2497       mark_loop_jump (XEXP (x, 0), loop_num);
2498       return;
2499
2500     case LABEL_REF:
2501       dest_loop = uid_loop_num[INSN_UID (XEXP (x, 0))];
2502
2503       /* Link together all labels that branch outside the loop.  This
2504          is used by final_[bg]iv_value and the loop unrolling code.  Also
2505          mark this LABEL_REF so we know that this branch should predict
2506          false.  */
2507
2508       if (dest_loop != loop_num && loop_num != -1)
2509         {
2510           LABEL_OUTSIDE_LOOP_P (x) = 1;
2511           LABEL_NEXTREF (x) = loop_number_exit_labels[loop_num];
2512           loop_number_exit_labels[loop_num] = x;
2513         }
2514
2515       /* If this is inside a loop, but not in the current loop or one enclosed
2516          by it, it invalidates at least one loop.  */
2517
2518       if (dest_loop == -1)
2519         return;
2520
2521       /* We must invalidate every nested loop containing the target of this
2522          label, except those that also contain the jump insn.  */
2523
2524       for (; dest_loop != -1; dest_loop = loop_outer_loop[dest_loop])
2525         {
2526           /* Stop when we reach a loop that also contains the jump insn.  */
2527           for (outer_loop = loop_num; outer_loop != -1;
2528                outer_loop = loop_outer_loop[outer_loop])
2529             if (dest_loop == outer_loop)
2530               return;
2531
2532           /* If we get here, we know we need to invalidate a loop.  */
2533           if (loop_dump_stream && ! loop_invalid[dest_loop])
2534             fprintf (loop_dump_stream,
2535                      "\nLoop at %d ignored due to multiple entry points.\n",
2536                      INSN_UID (loop_number_loop_starts[dest_loop]));
2537           
2538           loop_invalid[dest_loop] = 1;
2539         }
2540       return;
2541
2542     case SET:
2543       /* If this is not setting pc, ignore.  */
2544       if (SET_DEST (x) == pc_rtx)
2545         mark_loop_jump (SET_SRC (x), loop_num);
2546       return;
2547
2548     case IF_THEN_ELSE:
2549       mark_loop_jump (XEXP (x, 1), loop_num);
2550       mark_loop_jump (XEXP (x, 2), loop_num);
2551       return;
2552
2553     case PARALLEL:
2554     case ADDR_VEC:
2555       for (i = 0; i < XVECLEN (x, 0); i++)
2556         mark_loop_jump (XVECEXP (x, 0, i), loop_num);
2557       return;
2558
2559     case ADDR_DIFF_VEC:
2560       for (i = 0; i < XVECLEN (x, 1); i++)
2561         mark_loop_jump (XVECEXP (x, 1, i), loop_num);
2562       return;
2563
2564     default:
2565       /* Treat anything else (such as a symbol_ref)
2566          as a branch out of this loop, but not into any loop.  */
2567
2568       if (loop_num != -1)
2569         {
2570           LABEL_OUTSIDE_LOOP_P (x) = 1;
2571           LABEL_NEXTREF (x) = loop_number_exit_labels[loop_num];
2572           loop_number_exit_labels[loop_num] = x;
2573         }
2574
2575       return;
2576     }
2577 }
2578 \f
2579 /* Return nonzero if there is a label in the range from
2580    insn INSN to and including the insn whose luid is END
2581    INSN must have an assigned luid (i.e., it must not have
2582    been previously created by loop.c).  */
2583
2584 static int
2585 labels_in_range_p (insn, end)
2586      rtx insn;
2587      int end;
2588 {
2589   while (insn && INSN_LUID (insn) <= end)
2590     {
2591       if (GET_CODE (insn) == CODE_LABEL)
2592         return 1;
2593       insn = NEXT_INSN (insn);
2594     }
2595
2596   return 0;
2597 }
2598
2599 /* Record that a memory reference X is being set.  */
2600
2601 static void
2602 note_addr_stored (x)
2603      rtx x;
2604 {
2605   register int i;
2606
2607   if (x == 0 || GET_CODE (x) != MEM)
2608     return;
2609
2610   /* Count number of memory writes.
2611      This affects heuristics in strength_reduce.  */
2612   num_mem_sets++;
2613
2614   /* BLKmode MEM means all memory is clobbered.  */
2615   if (GET_MODE (x) == BLKmode)
2616     unknown_address_altered = 1;
2617
2618   if (unknown_address_altered)
2619     return;
2620
2621   for (i = 0; i < loop_store_mems_idx; i++)
2622     if (rtx_equal_p (XEXP (loop_store_mems[i], 0), XEXP (x, 0))
2623         && MEM_IN_STRUCT_P (x) == MEM_IN_STRUCT_P (loop_store_mems[i]))
2624       {
2625         /* We are storing at the same address as previously noted.  Save the
2626            wider reference.  */
2627         if (GET_MODE_SIZE (GET_MODE (x))
2628             > GET_MODE_SIZE (GET_MODE (loop_store_mems[i])))
2629           loop_store_mems[i] = x;
2630         break;
2631       }
2632
2633   if (i == NUM_STORES)
2634     unknown_address_altered = 1;
2635
2636   else if (i == loop_store_mems_idx)
2637     loop_store_mems[loop_store_mems_idx++] = x;
2638 }
2639 \f
2640 /* Return nonzero if the rtx X is invariant over the current loop.
2641
2642    The value is 2 if we refer to something only conditionally invariant.
2643
2644    If `unknown_address_altered' is nonzero, no memory ref is invariant.
2645    Otherwise, a memory ref is invariant if it does not conflict with
2646    anything stored in `loop_store_mems'.  */
2647
2648 int
2649 invariant_p (x)
2650      register rtx x;
2651 {
2652   register int i;
2653   register enum rtx_code code;
2654   register char *fmt;
2655   int conditional = 0;
2656
2657   if (x == 0)
2658     return 1;
2659   code = GET_CODE (x);
2660   switch (code)
2661     {
2662     case CONST_INT:
2663     case CONST_DOUBLE:
2664     case SYMBOL_REF:
2665     case CONST:
2666       return 1;
2667
2668     case LABEL_REF:
2669       /* A LABEL_REF is normally invariant, however, if we are unrolling
2670          loops, and this label is inside the loop, then it isn't invariant.
2671          This is because each unrolled copy of the loop body will have
2672          a copy of this label.  If this was invariant, then an insn loading
2673          the address of this label into a register might get moved outside
2674          the loop, and then each loop body would end up using the same label.
2675
2676          We don't know the loop bounds here though, so just fail for all
2677          labels.  */
2678       if (flag_unroll_loops)
2679         return 0;
2680       else
2681         return 1;
2682
2683     case PC:
2684     case CC0:
2685     case UNSPEC_VOLATILE:
2686       return 0;
2687
2688     case REG:
2689       /* We used to check RTX_UNCHANGING_P (x) here, but that is invalid
2690          since the reg might be set by initialization within the loop.  */
2691       if (x == frame_pointer_rtx || x == hard_frame_pointer_rtx
2692           || x == arg_pointer_rtx)
2693         return 1;
2694       if (loop_has_call
2695           && REGNO (x) < FIRST_PSEUDO_REGISTER && call_used_regs[REGNO (x)])
2696         return 0;
2697       if (n_times_set[REGNO (x)] < 0)
2698         return 2;
2699       return n_times_set[REGNO (x)] == 0;
2700
2701     case MEM:
2702       /* Volatile memory references must be rejected.  Do this before
2703          checking for read-only items, so that volatile read-only items
2704          will be rejected also.  */
2705       if (MEM_VOLATILE_P (x))
2706         return 0;
2707
2708       /* Read-only items (such as constants in a constant pool) are
2709          invariant if their address is.  */
2710       if (RTX_UNCHANGING_P (x))
2711         break;
2712
2713       /* If we filled the table (or had a subroutine call), any location
2714          in memory could have been clobbered.  */
2715       if (unknown_address_altered)
2716         return 0;
2717
2718       /* See if there is any dependence between a store and this load.  */
2719       for (i = loop_store_mems_idx - 1; i >= 0; i--)
2720         if (true_dependence (loop_store_mems[i], x))
2721           return 0;
2722
2723       /* It's not invalidated by a store in memory
2724          but we must still verify the address is invariant.  */
2725       break;
2726
2727     case ASM_OPERANDS:
2728       /* Don't mess with insns declared volatile.  */
2729       if (MEM_VOLATILE_P (x))
2730         return 0;
2731     }
2732
2733   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
2734   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
2735     {
2736       if (fmt[i] == 'e')
2737         {
2738           int tem = invariant_p (XEXP (x, i));
2739           if (tem == 0)
2740             return 0;
2741           if (tem == 2)
2742             conditional = 1;
2743         }
2744       else if (fmt[i] == 'E')
2745         {
2746           register int j;
2747           for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
2748             {
2749               int tem = invariant_p (XVECEXP (x, i, j));
2750               if (tem == 0)
2751                 return 0;
2752               if (tem == 2)
2753                 conditional = 1;
2754             }
2755
2756         }
2757     }
2758
2759   return 1 + conditional;
2760 }
2761
2762 \f
2763 /* Return nonzero if all the insns in the loop that set REG
2764    are INSN and the immediately following insns,
2765    and if each of those insns sets REG in an invariant way
2766    (not counting uses of REG in them).
2767
2768    The value is 2 if some of these insns are only conditionally invariant.
2769
2770    We assume that INSN itself is the first set of REG
2771    and that its source is invariant.  */
2772
2773 static int
2774 consec_sets_invariant_p (reg, n_sets, insn)
2775      int n_sets;
2776      rtx reg, insn;
2777 {
2778   register rtx p = insn;
2779   register int regno = REGNO (reg);
2780   rtx temp;
2781   /* Number of sets we have to insist on finding after INSN.  */
2782   int count = n_sets - 1;
2783   int old = n_times_set[regno];
2784   int value = 0;
2785   int this;
2786
2787   /* If N_SETS hit the limit, we can't rely on its value.  */
2788   if (n_sets == 127)
2789     return 0;
2790
2791   n_times_set[regno] = 0;
2792
2793   while (count > 0)
2794     {
2795       register enum rtx_code code;
2796       rtx set;
2797
2798       p = NEXT_INSN (p);
2799       code = GET_CODE (p);
2800
2801       /* If library call, skip to end of of it.  */
2802       if (code == INSN && (temp = find_reg_note (p, REG_LIBCALL, NULL_RTX)))
2803         p = XEXP (temp, 0);
2804
2805       this = 0;
2806       if (code == INSN
2807           && (set = single_set (p))
2808           && GET_CODE (SET_DEST (set)) == REG
2809           && REGNO (SET_DEST (set)) == regno)
2810         {
2811           this = invariant_p (SET_SRC (set));
2812           if (this != 0)
2813             value |= this;
2814           else if (temp = find_reg_note (p, REG_EQUAL, NULL_RTX))
2815             {
2816               /* If this is a libcall, then any invariant REG_EQUAL note is OK.
2817                  If this is an ordinary insn, then only CONSTANT_P REG_EQUAL
2818                  notes are OK.  */
2819               this = (CONSTANT_P (XEXP (temp, 0))
2820                       || (find_reg_note (p, REG_RETVAL, NULL_RTX)
2821                           && invariant_p (XEXP (temp, 0))));
2822               if (this != 0)
2823                 value |= this;
2824             }
2825         }
2826       if (this != 0)
2827         count--;
2828       else if (code != NOTE)
2829         {
2830           n_times_set[regno] = old;
2831           return 0;
2832         }
2833     }
2834
2835   n_times_set[regno] = old;
2836   /* If invariant_p ever returned 2, we return 2.  */
2837   return 1 + (value & 2);
2838 }
2839
2840 #if 0
2841 /* I don't think this condition is sufficient to allow INSN
2842    to be moved, so we no longer test it.  */
2843
2844 /* Return 1 if all insns in the basic block of INSN and following INSN
2845    that set REG are invariant according to TABLE.  */
2846
2847 static int
2848 all_sets_invariant_p (reg, insn, table)
2849      rtx reg, insn;
2850      short *table;
2851 {
2852   register rtx p = insn;
2853   register int regno = REGNO (reg);
2854
2855   while (1)
2856     {
2857       register enum rtx_code code;
2858       p = NEXT_INSN (p);
2859       code = GET_CODE (p);
2860       if (code == CODE_LABEL || code == JUMP_INSN)
2861         return 1;
2862       if (code == INSN && GET_CODE (PATTERN (p)) == SET
2863           && GET_CODE (SET_DEST (PATTERN (p))) == REG
2864           && REGNO (SET_DEST (PATTERN (p))) == regno)
2865         {
2866           if (!invariant_p (SET_SRC (PATTERN (p)), table))
2867             return 0;
2868         }
2869     }
2870 }
2871 #endif /* 0 */
2872 \f
2873 /* Look at all uses (not sets) of registers in X.  For each, if it is
2874    the single use, set USAGE[REGNO] to INSN; if there was a previous use in
2875    a different insn, set USAGE[REGNO] to const0_rtx.  */
2876
2877 static void
2878 find_single_use_in_loop (insn, x, usage)
2879      rtx insn;
2880      rtx x;
2881      rtx *usage;
2882 {
2883   enum rtx_code code = GET_CODE (x);
2884   char *fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
2885   int i, j;
2886
2887   if (code == REG)
2888     usage[REGNO (x)]
2889       = (usage[REGNO (x)] != 0 && usage[REGNO (x)] != insn)
2890         ? const0_rtx : insn;
2891
2892   else if (code == SET)
2893     {
2894       /* Don't count SET_DEST if it is a REG; otherwise count things
2895          in SET_DEST because if a register is partially modified, it won't
2896          show up as a potential movable so we don't care how USAGE is set 
2897          for it.  */
2898       if (GET_CODE (SET_DEST (x)) != REG)
2899         find_single_use_in_loop (insn, SET_DEST (x), usage);
2900       find_single_use_in_loop (insn, SET_SRC (x), usage);
2901     }
2902   else
2903     for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
2904       {
2905         if (fmt[i] == 'e' && XEXP (x, i) != 0)
2906           find_single_use_in_loop (insn, XEXP (x, i), usage);
2907         else if (fmt[i] == 'E')
2908           for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
2909             find_single_use_in_loop (insn, XVECEXP (x, i, j), usage);
2910       }
2911 }
2912 \f
2913 /* Increment N_TIMES_SET at the index of each register
2914    that is modified by an insn between FROM and TO.
2915    If the value of an element of N_TIMES_SET becomes 127 or more,
2916    stop incrementing it, to avoid overflow.
2917
2918    Store in SINGLE_USAGE[I] the single insn in which register I is
2919    used, if it is only used once.  Otherwise, it is set to 0 (for no
2920    uses) or const0_rtx for more than one use.  This parameter may be zero,
2921    in which case this processing is not done.
2922
2923    Store in *COUNT_PTR the number of actual instruction
2924    in the loop.  We use this to decide what is worth moving out.  */
2925
2926 /* last_set[n] is nonzero iff reg n has been set in the current basic block.
2927    In that case, it is the insn that last set reg n.  */
2928
2929 static void
2930 count_loop_regs_set (from, to, may_not_move, single_usage, count_ptr, nregs)
2931      register rtx from, to;
2932      char *may_not_move;
2933      rtx *single_usage;
2934      int *count_ptr;
2935      int nregs;
2936 {
2937   register rtx *last_set = (rtx *) alloca (nregs * sizeof (rtx));
2938   register rtx insn;
2939   register int count = 0;
2940   register rtx dest;
2941
2942   bzero ((char *) last_set, nregs * sizeof (rtx));
2943   for (insn = from; insn != to; insn = NEXT_INSN (insn))
2944     {
2945       if (GET_RTX_CLASS (GET_CODE (insn)) == 'i')
2946         {
2947           ++count;
2948
2949           /* If requested, record registers that have exactly one use.  */
2950           if (single_usage)
2951             {
2952               find_single_use_in_loop (insn, PATTERN (insn), single_usage);
2953
2954               /* Include uses in REG_EQUAL notes.  */
2955               if (REG_NOTES (insn))
2956                 find_single_use_in_loop (insn, REG_NOTES (insn), single_usage);
2957             }
2958
2959           if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == CLOBBER
2960               && GET_CODE (XEXP (PATTERN (insn), 0)) == REG)
2961             /* Don't move a reg that has an explicit clobber.
2962                We might do so sometimes, but it's not worth the pain.  */
2963             may_not_move[REGNO (XEXP (PATTERN (insn), 0))] = 1;
2964
2965           if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == SET
2966               || GET_CODE (PATTERN (insn)) == CLOBBER)
2967             {
2968               dest = SET_DEST (PATTERN (insn));
2969               while (GET_CODE (dest) == SUBREG
2970                      || GET_CODE (dest) == ZERO_EXTRACT
2971                      || GET_CODE (dest) == SIGN_EXTRACT
2972                      || GET_CODE (dest) == STRICT_LOW_PART)
2973                 dest = XEXP (dest, 0);
2974               if (GET_CODE (dest) == REG)
2975                 {
2976                   register int regno = REGNO (dest);
2977                   /* If this is the first setting of this reg
2978                      in current basic block, and it was set before,
2979                      it must be set in two basic blocks, so it cannot
2980                      be moved out of the loop.  */
2981                   if (n_times_set[regno] > 0 && last_set[regno] == 0)
2982                     may_not_move[regno] = 1;
2983                   /* If this is not first setting in current basic block,
2984                      see if reg was used in between previous one and this.
2985                      If so, neither one can be moved.  */
2986                   if (last_set[regno] != 0
2987                       && reg_used_between_p (dest, last_set[regno], insn))
2988                     may_not_move[regno] = 1;
2989                   if (n_times_set[regno] < 127)
2990                     ++n_times_set[regno];
2991                   last_set[regno] = insn;
2992                 }
2993             }
2994           else if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == PARALLEL)
2995             {
2996               register int i;
2997               for (i = XVECLEN (PATTERN (insn), 0) - 1; i >= 0; i--)
2998                 {
2999                   register rtx x = XVECEXP (PATTERN (insn), 0, i);
3000                   if (GET_CODE (x) == CLOBBER && GET_CODE (XEXP (x, 0)) == REG)
3001                     /* Don't move a reg that has an explicit clobber.
3002                        It's not worth the pain to try to do it correctly.  */
3003                     may_not_move[REGNO (XEXP (x, 0))] = 1;
3004
3005                   if (GET_CODE (x) == SET || GET_CODE (x) == CLOBBER)
3006                     {
3007                       dest = SET_DEST (x);
3008                       while (GET_CODE (dest) == SUBREG
3009                              || GET_CODE (dest) == ZERO_EXTRACT
3010                              || GET_CODE (dest) == SIGN_EXTRACT
3011                              || GET_CODE (dest) == STRICT_LOW_PART)
3012                         dest = XEXP (dest, 0);
3013                       if (GET_CODE (dest) == REG)
3014                         {
3015                           register int regno = REGNO (dest);
3016                           if (n_times_set[regno] > 0 && last_set[regno] == 0)
3017                             may_not_move[regno] = 1;
3018                           if (last_set[regno] != 0
3019                               && reg_used_between_p (dest, last_set[regno], insn))
3020                             may_not_move[regno] = 1;
3021                           if (n_times_set[regno] < 127)
3022                             ++n_times_set[regno];
3023                           last_set[regno] = insn;
3024                         }
3025                     }
3026                 }
3027             }
3028         }
3029
3030       if (GET_CODE (insn) == CODE_LABEL || GET_CODE (insn) == JUMP_INSN)
3031         bzero ((char *) last_set, nregs * sizeof (rtx));
3032     }
3033   *count_ptr = count;
3034 }
3035 \f
3036 /* Given a loop that is bounded by LOOP_START and LOOP_END
3037    and that is entered at SCAN_START,
3038    return 1 if the register set in SET contained in insn INSN is used by
3039    any insn that precedes INSN in cyclic order starting
3040    from the loop entry point.
3041
3042    We don't want to use INSN_LUID here because if we restrict INSN to those
3043    that have a valid INSN_LUID, it means we cannot move an invariant out
3044    from an inner loop past two loops.  */
3045
3046 static int
3047 loop_reg_used_before_p (set, insn, loop_start, scan_start, loop_end)
3048      rtx set, insn, loop_start, scan_start, loop_end;
3049 {
3050   rtx reg = SET_DEST (set);
3051   rtx p;
3052
3053   /* Scan forward checking for register usage.  If we hit INSN, we
3054      are done.  Otherwise, if we hit LOOP_END, wrap around to LOOP_START.  */
3055   for (p = scan_start; p != insn; p = NEXT_INSN (p))
3056     {
3057       if (GET_RTX_CLASS (GET_CODE (p)) == 'i'
3058           && reg_overlap_mentioned_p (reg, PATTERN (p)))
3059         return 1;
3060
3061       if (p == loop_end)
3062         p = loop_start;
3063     }
3064
3065   return 0;
3066 }
3067 \f
3068 /* A "basic induction variable" or biv is a pseudo reg that is set
3069    (within this loop) only by incrementing or decrementing it.  */
3070 /* A "general induction variable" or giv is a pseudo reg whose
3071    value is a linear function of a biv.  */
3072
3073 /* Bivs are recognized by `basic_induction_var';
3074    Givs by `general_induct_var'.  */
3075
3076 /* Indexed by register number, indicates whether or not register is an
3077    induction variable, and if so what type.  */
3078
3079 enum iv_mode *reg_iv_type;
3080
3081 /* Indexed by register number, contains pointer to `struct induction'
3082    if register is an induction variable.  This holds general info for
3083    all induction variables.  */
3084
3085 struct induction **reg_iv_info;
3086
3087 /* Indexed by register number, contains pointer to `struct iv_class'
3088    if register is a basic induction variable.  This holds info describing
3089    the class (a related group) of induction variables that the biv belongs
3090    to.  */
3091
3092 struct iv_class **reg_biv_class;
3093
3094 /* The head of a list which links together (via the next field)
3095    every iv class for the current loop.  */
3096
3097 struct iv_class *loop_iv_list;
3098
3099 /* Communication with routines called via `note_stores'.  */
3100
3101 static rtx note_insn;
3102
3103 /* Dummy register to have non-zero DEST_REG for DEST_ADDR type givs.  */
3104
3105 static rtx addr_placeholder;
3106
3107 /* ??? Unfinished optimizations, and possible future optimizations,
3108    for the strength reduction code.  */
3109
3110 /* ??? There is one more optimization you might be interested in doing: to
3111    allocate pseudo registers for frequently-accessed memory locations.
3112    If the same memory location is referenced each time around, it might
3113    be possible to copy it into a register before and out after.
3114    This is especially useful when the memory location is a variable which
3115    is in a stack slot because somewhere its address is taken.  If the
3116    loop doesn't contain a function call and the variable isn't volatile,
3117    it is safe to keep the value in a register for the duration of the
3118    loop. One tricky thing is that the copying of the value back from the
3119    register has to be done on all exits from the loop.  You need to check that
3120    all the exits from the loop go to the same place. */
3121
3122 /* ??? The interaction of biv elimination, and recognition of 'constant'
3123    bivs, may cause problems. */
3124
3125 /* ??? Add heuristics so that DEST_ADDR strength reduction does not cause
3126    performance problems.
3127
3128    Perhaps don't eliminate things that can be combined with an addressing
3129    mode.  Find all givs that have the same biv, mult_val, and add_val;
3130    then for each giv, check to see if its only use dies in a following
3131    memory address.  If so, generate a new memory address and check to see
3132    if it is valid.   If it is valid, then store the modified memory address,
3133    otherwise, mark the giv as not done so that it will get its own iv.  */
3134
3135 /* ??? Could try to optimize branches when it is known that a biv is always
3136    positive.  */
3137
3138 /* ??? When replace a biv in a compare insn, we should replace with closest
3139    giv so that an optimized branch can still be recognized by the combiner,
3140    e.g. the VAX acb insn.  */
3141
3142 /* ??? Many of the checks involving uid_luid could be simplified if regscan
3143    was rerun in loop_optimize whenever a register was added or moved.
3144    Also, some of the optimizations could be a little less conservative.  */
3145 \f
3146 /* Perform strength reduction and induction variable elimination.  */
3147
3148 /* Pseudo registers created during this function will be beyond the last
3149    valid index in several tables including n_times_set and regno_last_uid.
3150    This does not cause a problem here, because the added registers cannot be
3151    givs outside of their loop, and hence will never be reconsidered.
3152    But scan_loop must check regnos to make sure they are in bounds.  */
3153
3154 static void
3155 strength_reduce (scan_start, end, loop_top, insn_count,
3156                  loop_start, loop_end)
3157      rtx scan_start;
3158      rtx end;
3159      rtx loop_top;
3160      int insn_count;
3161      rtx loop_start;
3162      rtx loop_end;
3163 {
3164   rtx p;
3165   rtx set;
3166   rtx inc_val;
3167   rtx mult_val;
3168   rtx dest_reg;
3169   /* This is 1 if current insn is not executed at least once for every loop
3170      iteration.  */
3171   int not_every_iteration = 0;
3172   /* This is 1 if current insn may be executed more than once for every
3173      loop iteration.  */
3174   int maybe_multiple = 0;
3175   /* Temporary list pointers for traversing loop_iv_list.  */
3176   struct iv_class *bl, **backbl;
3177   /* Ratio of extra register life span we can justify
3178      for saving an instruction.  More if loop doesn't call subroutines
3179      since in that case saving an insn makes more difference
3180      and more registers are available.  */
3181   /* ??? could set this to last value of threshold in move_movables */
3182   int threshold = (loop_has_call ? 1 : 2) * (3 + n_non_fixed_regs);
3183   /* Map of pseudo-register replacements.  */
3184   rtx *reg_map;
3185   int call_seen;
3186   rtx test;
3187   rtx end_insert_before;
3188   int loop_depth = 0;
3189
3190   reg_iv_type = (enum iv_mode *) alloca (max_reg_before_loop
3191                                          * sizeof (enum iv_mode *));
3192   bzero ((char *) reg_iv_type, max_reg_before_loop * sizeof (enum iv_mode *));
3193   reg_iv_info = (struct induction **)
3194     alloca (max_reg_before_loop * sizeof (struct induction *));
3195   bzero ((char *) reg_iv_info, (max_reg_before_loop
3196                                 * sizeof (struct induction *)));
3197   reg_biv_class = (struct iv_class **)
3198     alloca (max_reg_before_loop * sizeof (struct iv_class *));
3199   bzero ((char *) reg_biv_class, (max_reg_before_loop
3200                                   * sizeof (struct iv_class *)));
3201
3202   loop_iv_list = 0;
3203   addr_placeholder = gen_reg_rtx (Pmode);
3204
3205   /* Save insn immediately after the loop_end.  Insns inserted after loop_end
3206      must be put before this insn, so that they will appear in the right
3207      order (i.e. loop order). 
3208
3209      If loop_end is the end of the current function, then emit a 
3210      NOTE_INSN_DELETED after loop_end and set end_insert_before to the
3211      dummy note insn.  */
3212   if (NEXT_INSN (loop_end) != 0)
3213     end_insert_before = NEXT_INSN (loop_end);
3214   else
3215     end_insert_before = emit_note_after (NOTE_INSN_DELETED, loop_end);
3216
3217   /* Scan through loop to find all possible bivs.  */
3218
3219   p = scan_start;
3220   while (1)
3221     {
3222       p = NEXT_INSN (p);
3223       /* At end of a straight-in loop, we are done.
3224          At end of a loop entered at the bottom, scan the top.  */
3225       if (p == scan_start)
3226         break;
3227       if (p == end)
3228         {
3229           if (loop_top != 0)
3230             p = loop_top;
3231           else
3232             break;
3233           if (p == scan_start)
3234             break;
3235         }
3236
3237       if (GET_CODE (p) == INSN
3238           && (set = single_set (p))
3239           && GET_CODE (SET_DEST (set)) == REG)
3240         {
3241           dest_reg = SET_DEST (set);
3242           if (REGNO (dest_reg) < max_reg_before_loop
3243               && REGNO (dest_reg) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
3244               && reg_iv_type[REGNO (dest_reg)] != NOT_BASIC_INDUCT)
3245             {
3246               if (basic_induction_var (SET_SRC (set), GET_MODE (SET_SRC (set)),
3247                                        dest_reg, p, &inc_val, &mult_val))
3248                 {
3249                   /* It is a possible basic induction variable.
3250                      Create and initialize an induction structure for it.  */
3251
3252                   struct induction *v
3253                     = (struct induction *) alloca (sizeof (struct induction));
3254
3255                   record_biv (v, p, dest_reg, inc_val, mult_val,
3256                               not_every_iteration, maybe_multiple);
3257                   reg_iv_type[REGNO (dest_reg)] = BASIC_INDUCT;
3258                 }
3259               else if (REGNO (dest_reg) < max_reg_before_loop)
3260                 reg_iv_type[REGNO (dest_reg)] = NOT_BASIC_INDUCT;
3261             }
3262         }
3263
3264       /* Past CODE_LABEL, we get to insns that may be executed multiple
3265          times.  The only way we can be sure that they can't is if every
3266          every jump insn between here and the end of the loop either
3267          returns, exits the loop, or is a forward jump.  */
3268
3269       if (GET_CODE (p) == CODE_LABEL)
3270         {
3271           rtx insn = p;
3272
3273           maybe_multiple = 0;
3274
3275           while (1)
3276             {
3277               insn = NEXT_INSN (insn);
3278               if (insn == scan_start)
3279                 break;
3280               if (insn == end)
3281                 {
3282                   if (loop_top != 0)
3283                     insn = loop_top;
3284                   else
3285                     break;
3286                   if (insn == scan_start)
3287                     break;
3288                 }
3289
3290               if (GET_CODE (insn) == JUMP_INSN
3291                   && GET_CODE (PATTERN (insn)) != RETURN
3292                   && (! condjump_p (insn)
3293                       || (JUMP_LABEL (insn) != 0
3294                           && (INSN_UID (JUMP_LABEL (insn)) >= max_uid_for_loop
3295                               || INSN_UID (insn) >= max_uid_for_loop
3296                               || (INSN_LUID (JUMP_LABEL (insn))
3297                                   < INSN_LUID (insn))))))
3298               {
3299                 maybe_multiple = 1;
3300                 break;
3301               }
3302             }
3303         }
3304
3305       /* Past a label or a jump, we get to insns for which we can't count
3306          on whether or how many times they will be executed during each
3307          iteration.  */
3308       /* This code appears in three places, once in scan_loop, and twice
3309          in strength_reduce.  */
3310       if ((GET_CODE (p) == CODE_LABEL || GET_CODE (p) == JUMP_INSN)
3311           /* If we enter the loop in the middle, and scan around to the
3312              beginning, don't set not_every_iteration for that.
3313              This can be any kind of jump, since we want to know if insns
3314              will be executed if the loop is executed.  */
3315           && ! (GET_CODE (p) == JUMP_INSN && JUMP_LABEL (p) == loop_top
3316                 && ((NEXT_INSN (NEXT_INSN (p)) == loop_end && simplejump_p (p))
3317                     || (NEXT_INSN (p) == loop_end && condjump_p (p)))))
3318         not_every_iteration = 1;
3319
3320       else if (GET_CODE (p) == NOTE)
3321         {
3322           /* At the virtual top of a converted loop, insns are again known to
3323              be executed each iteration: logically, the loop begins here
3324              even though the exit code has been duplicated.  */
3325           if (NOTE_LINE_NUMBER (p) == NOTE_INSN_LOOP_VTOP && loop_depth == 0)
3326             not_every_iteration = 0;
3327           else if (NOTE_LINE_NUMBER (p) == NOTE_INSN_LOOP_BEG)
3328             loop_depth++;
3329           else if (NOTE_LINE_NUMBER (p) == NOTE_INSN_LOOP_END)
3330             loop_depth--;
3331         }
3332
3333       /* Unlike in the code motion pass where MAYBE_NEVER indicates that
3334          an insn may never be executed, NOT_EVERY_ITERATION indicates whether
3335          or not an insn is known to be executed each iteration of the
3336          loop, whether or not any iterations are known to occur.
3337
3338          Therefore, if we have just passed a label and have no more labels
3339          between here and the test insn of the loop, we know these insns
3340          will be executed each iteration.  This can also happen if we
3341          have just passed a jump, for example, when there are nested loops.  */
3342
3343       if (not_every_iteration && GET_CODE (p) == CODE_LABEL
3344           && no_labels_between_p (p, loop_end))
3345         not_every_iteration = 0;
3346     }
3347
3348   /* Scan loop_iv_list to remove all regs that proved not to be bivs.
3349      Make a sanity check against n_times_set.  */
3350   for (backbl = &loop_iv_list, bl = *backbl; bl; bl = bl->next)
3351     {
3352       if (reg_iv_type[bl->regno] != BASIC_INDUCT
3353           /* Above happens if register modified by subreg, etc.  */
3354           /* Make sure it is not recognized as a basic induction var: */
3355           || n_times_set[bl->regno] != bl->biv_count
3356           /* If never incremented, it is invariant that we decided not to
3357              move.  So leave it alone.  */
3358           || ! bl->incremented)
3359         {
3360           if (loop_dump_stream)
3361             fprintf (loop_dump_stream, "Reg %d: biv discarded, %s\n",
3362                      bl->regno,
3363                      (reg_iv_type[bl->regno] != BASIC_INDUCT
3364                       ? "not induction variable"
3365                       : (! bl->incremented ? "never incremented"
3366                          : "count error")));
3367           
3368           reg_iv_type[bl->regno] = NOT_BASIC_INDUCT;
3369           *backbl = bl->next;
3370         }
3371       else
3372         {
3373           backbl = &bl->next;
3374
3375           if (loop_dump_stream)
3376             fprintf (loop_dump_stream, "Reg %d: biv verified\n", bl->regno);
3377         }
3378     }
3379
3380   /* Exit if there are no bivs.  */
3381   if (! loop_iv_list)
3382     {
3383       /* Can still unroll the loop anyways, but indicate that there is no
3384          strength reduction info available.  */
3385       if (flag_unroll_loops)
3386         unroll_loop (loop_end, insn_count, loop_start, end_insert_before, 0);
3387
3388       return;
3389     }
3390
3391   /* Find initial value for each biv by searching backwards from loop_start,
3392      halting at first label.  Also record any test condition.  */
3393
3394   call_seen = 0;
3395   for (p = loop_start; p && GET_CODE (p) != CODE_LABEL; p = PREV_INSN (p))
3396     {
3397       note_insn = p;
3398
3399       if (GET_CODE (p) == CALL_INSN)
3400         call_seen = 1;
3401
3402       if (GET_CODE (p) == INSN || GET_CODE (p) == JUMP_INSN
3403           || GET_CODE (p) == CALL_INSN)
3404         note_stores (PATTERN (p), record_initial);
3405
3406       /* Record any test of a biv that branches around the loop if no store
3407          between it and the start of loop.  We only care about tests with
3408          constants and registers and only certain of those.  */
3409       if (GET_CODE (p) == JUMP_INSN
3410           && JUMP_LABEL (p) != 0
3411           && next_real_insn (JUMP_LABEL (p)) == next_real_insn (loop_end)
3412           && (test = get_condition_for_loop (p)) != 0
3413           && GET_CODE (XEXP (test, 0)) == REG
3414           && REGNO (XEXP (test, 0)) < max_reg_before_loop
3415           && (bl = reg_biv_class[REGNO (XEXP (test, 0))]) != 0
3416           && valid_initial_value_p (XEXP (test, 1), p, call_seen, loop_start)
3417           && bl->init_insn == 0)
3418         {
3419           /* If an NE test, we have an initial value!  */
3420           if (GET_CODE (test) == NE)
3421             {
3422               bl->init_insn = p;
3423               bl->init_set = gen_rtx (SET, VOIDmode,
3424                                       XEXP (test, 0), XEXP (test, 1));
3425             }
3426           else
3427             bl->initial_test = test;
3428         }
3429     }
3430
3431   /* Look at the each biv and see if we can say anything better about its
3432      initial value from any initializing insns set up above.  (This is done
3433      in two passes to avoid missing SETs in a PARALLEL.)  */
3434   for (bl = loop_iv_list; bl; bl = bl->next)
3435     {
3436       rtx src;
3437
3438       if (! bl->init_insn)
3439         continue;
3440
3441       src = SET_SRC (bl->init_set);
3442
3443       if (loop_dump_stream)
3444         fprintf (loop_dump_stream,
3445                  "Biv %d initialized at insn %d: initial value ",
3446                  bl->regno, INSN_UID (bl->init_insn));
3447
3448       if ((GET_MODE (src) == GET_MODE (regno_reg_rtx[bl->regno])
3449            || GET_MODE (src) == VOIDmode)
3450           && valid_initial_value_p (src, bl->init_insn, call_seen, loop_start))
3451         {
3452           bl->initial_value = src;
3453
3454           if (loop_dump_stream)
3455             {
3456               if (GET_CODE (src) == CONST_INT)
3457                 fprintf (loop_dump_stream, "%d\n", INTVAL (src));
3458               else
3459                 {
3460                   print_rtl (loop_dump_stream, src);
3461                   fprintf (loop_dump_stream, "\n");
3462                 }
3463             }
3464         }
3465       else
3466         {
3467           /* Biv initial value is not simple move,
3468              so let it keep initial value of "itself".  */
3469
3470           if (loop_dump_stream)
3471             fprintf (loop_dump_stream, "is complex\n");
3472         }
3473     }
3474
3475   /* Search the loop for general induction variables.  */
3476
3477   /* A register is a giv if: it is only set once, it is a function of a
3478      biv and a constant (or invariant), and it is not a biv.  */
3479
3480   not_every_iteration = 0;
3481   loop_depth = 0;
3482   p = scan_start;
3483   while (1)
3484     {
3485       p = NEXT_INSN (p);
3486       /* At end of a straight-in loop, we are done.
3487          At end of a loop entered at the bottom, scan the top.  */
3488       if (p == scan_start)
3489         break;
3490       if (p == end)
3491         {
3492           if (loop_top != 0)
3493             p = loop_top;
3494           else
3495             break;
3496           if (p == scan_start)
3497             break;
3498         }
3499
3500       /* Look for a general induction variable in a register.  */
3501       if (GET_CODE (p) == INSN
3502           && (set = single_set (p))
3503           && GET_CODE (SET_DEST (set)) == REG
3504           && ! may_not_optimize[REGNO (SET_DEST (set))])
3505         {
3506           rtx src_reg;
3507           rtx add_val;
3508           rtx mult_val;
3509           int benefit;
3510           rtx regnote = 0;
3511
3512           dest_reg = SET_DEST (set);
3513           if (REGNO (dest_reg) < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
3514             continue;
3515
3516           if (/* SET_SRC is a giv.  */
3517               ((benefit = general_induction_var (SET_SRC (set),
3518                                                  &src_reg, &add_val,
3519                                                  &mult_val))
3520                /* Equivalent expression is a giv. */
3521                || ((regnote = find_reg_note (p, REG_EQUAL, NULL_RTX))
3522                    && (benefit = general_induction_var (XEXP (regnote, 0),
3523                                                         &src_reg,
3524                                                         &add_val, &mult_val))))
3525               /* Don't try to handle any regs made by loop optimization.
3526                  We have nothing on them in regno_first_uid, etc.  */
3527               && REGNO (dest_reg) < max_reg_before_loop
3528               /* Don't recognize a BASIC_INDUCT_VAR here.  */
3529               && dest_reg != src_reg
3530               /* This must be the only place where the register is set.  */
3531               && (n_times_set[REGNO (dest_reg)] == 1
3532                   /* or all sets must be consecutive and make a giv. */
3533                   || (benefit = consec_sets_giv (benefit, p,
3534                                                  src_reg, dest_reg,
3535                                                  &add_val, &mult_val))))
3536             {
3537               int count;
3538               struct induction *v
3539                 = (struct induction *) alloca (sizeof (struct induction));
3540               rtx temp;
3541
3542               /* If this is a library call, increase benefit.  */
3543               if (find_reg_note (p, REG_RETVAL, NULL_RTX))
3544                 benefit += libcall_benefit (p);
3545
3546               /* Skip the consecutive insns, if there are any.  */
3547               for (count = n_times_set[REGNO (dest_reg)] - 1;
3548                    count > 0; count--)
3549                 {
3550                   /* If first insn of libcall sequence, skip to end.
3551                      Do this at start of loop, since INSN is guaranteed to
3552                      be an insn here.  */
3553                   if (GET_CODE (p) != NOTE
3554                       && (temp = find_reg_note (p, REG_LIBCALL, NULL_RTX)))
3555                     p = XEXP (temp, 0);
3556
3557                   do p = NEXT_INSN (p);
3558                   while (GET_CODE (p) == NOTE);
3559                 }
3560
3561               record_giv (v, p, src_reg, dest_reg, mult_val, add_val, benefit,
3562                           DEST_REG, not_every_iteration, NULL_PTR, loop_start,
3563                           loop_end);
3564
3565             }
3566         }
3567
3568 #ifndef DONT_REDUCE_ADDR
3569       /* Look for givs which are memory addresses.  */
3570       /* This resulted in worse code on a VAX 8600.  I wonder if it
3571          still does.  */
3572       if (GET_CODE (p) == INSN)
3573         find_mem_givs (PATTERN (p), p, not_every_iteration, loop_start,
3574                        loop_end);
3575 #endif
3576
3577       /* Update the status of whether giv can derive other givs.  This can
3578          change when we pass a label or an insn that updates a biv.  */
3579       if (GET_CODE (p) == INSN || GET_CODE (p) == JUMP_INSN
3580         || GET_CODE (p) == CODE_LABEL)
3581         update_giv_derive (p);
3582
3583       /* Past a label or a jump, we get to insns for which we can't count
3584          on whether or how many times they will be executed during each
3585          iteration.  */
3586       /* This code appears in three places, once in scan_loop, and twice
3587          in strength_reduce.  */
3588       if ((GET_CODE (p) == CODE_LABEL || GET_CODE (p) == JUMP_INSN)
3589           /* If we enter the loop in the middle, and scan around
3590              to the beginning, don't set not_every_iteration for that.
3591              This can be any kind of jump, since we want to know if insns
3592              will be executed if the loop is executed.  */
3593           && ! (GET_CODE (p) == JUMP_INSN && JUMP_LABEL (p) == loop_top
3594                 && ((NEXT_INSN (NEXT_INSN (p)) == loop_end && simplejump_p (p))
3595                     || (NEXT_INSN (p) == loop_end && condjump_p (p)))))
3596         not_every_iteration = 1;
3597
3598       else if (GET_CODE (p) == NOTE)
3599         {
3600           /* At the virtual top of a converted loop, insns are again known to
3601              be executed each iteration: logically, the loop begins here
3602              even though the exit code has been duplicated.  */
3603           if (NOTE_LINE_NUMBER (p) == NOTE_INSN_LOOP_VTOP && loop_depth == 0)
3604             not_every_iteration = 0;
3605           else if (NOTE_LINE_NUMBER (p) == NOTE_INSN_LOOP_BEG)
3606             loop_depth++;
3607           else if (NOTE_LINE_NUMBER (p) == NOTE_INSN_LOOP_END)
3608             loop_depth--;
3609         }
3610
3611       /* Unlike in the code motion pass where MAYBE_NEVER indicates that
3612          an insn may never be executed, NOT_EVERY_ITERATION indicates whether
3613          or not an insn is known to be executed each iteration of the
3614          loop, whether or not any iterations are known to occur.
3615
3616          Therefore, if we have just passed a label and have no more labels
3617          between here and the test insn of the loop, we know these insns
3618          will be executed each iteration.  */
3619
3620       if (not_every_iteration && GET_CODE (p) == CODE_LABEL
3621           && no_labels_between_p (p, loop_end))
3622         not_every_iteration = 0;
3623     }
3624
3625   /* Try to calculate and save the number of loop iterations.  This is
3626      set to zero if the actual number can not be calculated.  This must
3627      be called after all giv's have been identified, since otherwise it may
3628      fail if the iteration variable is a giv.  */
3629
3630   loop_n_iterations = loop_iterations (loop_start, loop_end);
3631
3632   /* Now for each giv for which we still don't know whether or not it is
3633      replaceable, check to see if it is replaceable because its final value
3634      can be calculated.  This must be done after loop_iterations is called,
3635      so that final_giv_value will work correctly.  */
3636
3637   for (bl = loop_iv_list; bl; bl = bl->next)
3638     {
3639       struct induction *v;
3640
3641       for (v = bl->giv; v; v = v->next_iv)
3642         if (! v->replaceable && ! v->not_replaceable)
3643           check_final_value (v, loop_start, loop_end);
3644     }
3645
3646   /* Try to prove that the loop counter variable (if any) is always
3647      nonnegative; if so, record that fact with a REG_NONNEG note
3648      so that "decrement and branch until zero" insn can be used.  */
3649   check_dbra_loop (loop_end, insn_count, loop_start);
3650
3651   /* Create reg_map to hold substitutions for replaceable giv regs.  */
3652   reg_map = (rtx *) alloca (max_reg_before_loop * sizeof (rtx));
3653   bzero ((char *) reg_map, max_reg_before_loop * sizeof (rtx));
3654
3655   /* Examine each iv class for feasibility of strength reduction/induction
3656      variable elimination.  */
3657
3658   for (bl = loop_iv_list; bl; bl = bl->next)
3659     {
3660       struct induction *v;
3661       int benefit;
3662       int all_reduced;
3663       rtx final_value = 0;
3664
3665       /* Test whether it will be possible to eliminate this biv
3666          provided all givs are reduced.  This is possible if either
3667          the reg is not used outside the loop, or we can compute
3668          what its final value will be.
3669
3670          For architectures with a decrement_and_branch_until_zero insn,
3671          don't do this if we put a REG_NONNEG note on the endtest for
3672          this biv.  */
3673
3674       /* Compare against bl->init_insn rather than loop_start.
3675          We aren't concerned with any uses of the biv between
3676          init_insn and loop_start since these won't be affected
3677          by the value of the biv elsewhere in the function, so
3678          long as init_insn doesn't use the biv itself.
3679          March 14, 1989 -- self@bayes.arc.nasa.gov */
3680
3681       if ((uid_luid[regno_last_uid[bl->regno]] < INSN_LUID (loop_end)
3682            && bl->init_insn
3683            && INSN_UID (bl->init_insn) < max_uid_for_loop
3684            && uid_luid[regno_first_uid[bl->regno]] >= INSN_LUID (bl->init_insn)
3685 #ifdef HAVE_decrement_and_branch_until_zero
3686            && ! bl->nonneg
3687 #endif
3688            && ! reg_mentioned_p (bl->biv->dest_reg, SET_SRC (bl->init_set)))
3689           || ((final_value = final_biv_value (bl, loop_start, loop_end))
3690 #ifdef HAVE_decrement_and_branch_until_zero
3691               && ! bl->nonneg
3692 #endif
3693               ))
3694         bl->eliminable = maybe_eliminate_biv (bl, loop_start, end, 0,
3695                                               threshold, insn_count);
3696       else
3697         {
3698           if (loop_dump_stream)
3699             {
3700               fprintf (loop_dump_stream,
3701                        "Cannot eliminate biv %d.\n",
3702                        bl->regno);
3703               fprintf (loop_dump_stream,
3704                        "First use: insn %d, last use: insn %d.\n",
3705                        regno_first_uid[bl->regno],
3706                        regno_last_uid[bl->regno]);
3707             }
3708         }
3709
3710       /* Combine all giv's for this iv_class.  */
3711       combine_givs (bl);
3712
3713       /* This will be true at the end, if all givs which depend on this
3714          biv have been strength reduced.
3715          We can't (currently) eliminate the biv unless this is so.  */
3716       all_reduced = 1;
3717
3718       /* Check each giv in this class to see if we will benefit by reducing
3719          it.  Skip giv's combined with others.  */
3720       for (v = bl->giv; v; v = v->next_iv)
3721         {
3722           struct induction *tv;
3723
3724           if (v->ignore || v->same)
3725             continue;
3726
3727           benefit = v->benefit;
3728
3729           /* Reduce benefit if not replaceable, since we will insert
3730              a move-insn to replace the insn that calculates this giv.
3731              Don't do this unless the giv is a user variable, since it
3732              will often be marked non-replaceable because of the duplication
3733              of the exit code outside the loop.  In such a case, the copies
3734              we insert are dead and will be deleted.  So they don't have
3735              a cost.  Similar situations exist.  */
3736           /* ??? The new final_[bg]iv_value code does a much better job
3737              of finding replaceable giv's, and hence this code may no longer
3738              be necessary.  */
3739           if (! v->replaceable && ! bl->eliminable
3740               && REG_USERVAR_P (v->dest_reg))
3741             benefit -= copy_cost;
3742
3743           /* Decrease the benefit to count the add-insns that we will
3744              insert to increment the reduced reg for the giv.  */
3745           benefit -= add_cost * bl->biv_count;
3746
3747           /* Decide whether to strength-reduce this giv or to leave the code
3748              unchanged (recompute it from the biv each time it is used).
3749              This decision can be made independently for each giv.  */
3750
3751           /* ??? Perhaps attempt to guess whether autoincrement will handle
3752              some of the new add insns; if so, can increase BENEFIT
3753              (undo the subtraction of add_cost that was done above).  */
3754
3755           /* If an insn is not to be strength reduced, then set its ignore
3756              flag, and clear all_reduced.  */
3757
3758           /* A giv that depends on a reversed biv must be reduced if it is
3759              used after the loop exit, otherwise, it would have the wrong
3760              value after the loop exit.  To make it simple, just reduce all
3761              of such giv's whether or not we know they are used after the loop
3762              exit.  */
3763
3764           if (v->lifetime * threshold * benefit < insn_count
3765               && ! bl->reversed)
3766             {
3767               if (loop_dump_stream)
3768                 fprintf (loop_dump_stream,
3769                          "giv of insn %d not worth while, %d vs %d.\n",
3770                          INSN_UID (v->insn),
3771                          v->lifetime * threshold * benefit, insn_count);
3772               v->ignore = 1;
3773               all_reduced = 0;
3774             }
3775           else
3776             {
3777               /* Check that we can increment the reduced giv without a
3778                  multiply insn.  If not, reject it.  */
3779
3780               for (tv = bl->biv; tv; tv = tv->next_iv)
3781                 if (tv->mult_val == const1_rtx
3782                     && ! product_cheap_p (tv->add_val, v->mult_val))
3783                   {
3784                     if (loop_dump_stream)
3785                       fprintf (loop_dump_stream,
3786                                "giv of insn %d: would need a multiply.\n",
3787                                INSN_UID (v->insn));
3788                     v->ignore = 1;
3789                     all_reduced = 0;
3790                     break;
3791                   }
3792             }
3793         }
3794
3795       /* Reduce each giv that we decided to reduce.  */
3796
3797       for (v = bl->giv; v; v = v->next_iv)
3798         {
3799           struct induction *tv;
3800           if (! v->ignore && v->same == 0)
3801             {
3802               v->new_reg = gen_reg_rtx (v->mode);
3803
3804               /* For each place where the biv is incremented,
3805                  add an insn to increment the new, reduced reg for the giv.  */
3806               for (tv = bl->biv; tv; tv = tv->next_iv)
3807                 {
3808                   if (tv->mult_val == const1_rtx)
3809                     emit_iv_add_mult (tv->add_val, v->mult_val,
3810                                       v->new_reg, v->new_reg, tv->insn);
3811                   else /* tv->mult_val == const0_rtx */
3812                     /* A multiply is acceptable here
3813                        since this is presumed to be seldom executed.  */
3814                     emit_iv_add_mult (tv->add_val, v->mult_val,
3815                                       v->add_val, v->new_reg, tv->insn);
3816                 }
3817
3818               /* Add code at loop start to initialize giv's reduced reg.  */
3819
3820               emit_iv_add_mult (bl->initial_value, v->mult_val,
3821                                 v->add_val, v->new_reg, loop_start);
3822             }
3823         }
3824
3825       /* Rescan all givs.  If a giv is the same as a giv not reduced, mark it
3826          as not reduced.
3827          
3828          For each giv register that can be reduced now: if replaceable,
3829          substitute reduced reg wherever the old giv occurs;
3830          else add new move insn "giv_reg = reduced_reg".
3831
3832          Also check for givs whose first use is their definition and whose
3833          last use is the definition of another giv.  If so, it is likely
3834          dead and should not be used to eliminate a biv.  */
3835       for (v = bl->giv; v; v = v->next_iv)
3836         {
3837           if (v->same && v->same->ignore)
3838             v->ignore = 1;
3839
3840           if (v->ignore)
3841             continue;
3842
3843           if (v->giv_type == DEST_REG
3844               && regno_first_uid[REGNO (v->dest_reg)] == INSN_UID (v->insn))
3845             {
3846               struct induction *v1;
3847
3848               for (v1 = bl->giv; v1; v1 = v1->next_iv)
3849                 if (regno_last_uid[REGNO (v->dest_reg)] == INSN_UID (v1->insn))
3850                   v->maybe_dead = 1;
3851             }
3852
3853           /* Update expression if this was combined, in case other giv was
3854              replaced.  */
3855           if (v->same)
3856             v->new_reg = replace_rtx (v->new_reg,
3857                                       v->same->dest_reg, v->same->new_reg);
3858
3859           if (v->giv_type == DEST_ADDR)
3860             /* Store reduced reg as the address in the memref where we found
3861                this giv.  */
3862             validate_change (v->insn, v->location, v->new_reg, 0);
3863           else if (v->replaceable)
3864             {
3865               reg_map[REGNO (v->dest_reg)] = v->new_reg;
3866
3867 #if 0
3868               /* I can no longer duplicate the original problem.  Perhaps
3869                  this is unnecessary now?  */
3870
3871               /* Replaceable; it isn't strictly necessary to delete the old
3872                  insn and emit a new one, because v->dest_reg is now dead.
3873
3874                  However, especially when unrolling loops, the special
3875                  handling for (set REG0 REG1) in the second cse pass may
3876                  make v->dest_reg live again.  To avoid this problem, emit
3877                  an insn to set the original giv reg from the reduced giv.
3878                  We can not delete the original insn, since it may be part
3879                  of a LIBCALL, and the code in flow that eliminates dead
3880                  libcalls will fail if it is deleted.  */
3881               emit_insn_after (gen_move_insn (v->dest_reg, v->new_reg),
3882                                v->insn);
3883 #endif
3884             }
3885           else
3886             {
3887               /* Not replaceable; emit an insn to set the original giv reg from
3888                  the reduced giv, same as above.  */
3889               emit_insn_after (gen_move_insn (v->dest_reg, v->new_reg),
3890                                v->insn);
3891             }
3892
3893           /* When a loop is reversed, givs which depend on the reversed
3894              biv, and which are live outside the loop, must be set to their
3895              correct final value.  This insn is only needed if the giv is
3896              not replaceable.  The correct final value is the same as the
3897              value that the giv starts the reversed loop with.  */
3898           if (bl->reversed && ! v->replaceable)
3899             emit_iv_add_mult (bl->initial_value, v->mult_val,
3900                               v->add_val, v->dest_reg, end_insert_before);
3901           else if (v->final_value)
3902             {
3903               rtx insert_before;
3904
3905               /* If the loop has multiple exits, emit the insn before the
3906                  loop to ensure that it will always be executed no matter
3907                  how the loop exits.  Otherwise, emit the insn after the loop,
3908                  since this is slightly more efficient.  */
3909               if (loop_number_exit_labels[uid_loop_num[INSN_UID (loop_start)]])
3910                 insert_before = loop_start;
3911               else
3912                 insert_before = end_insert_before;
3913               emit_insn_before (gen_move_insn (v->dest_reg, v->final_value),
3914                                 insert_before);
3915
3916 #if 0
3917               /* If the insn to set the final value of the giv was emitted
3918                  before the loop, then we must delete the insn inside the loop
3919                  that sets it.  If this is a LIBCALL, then we must delete
3920                  every insn in the libcall.  Note, however, that
3921                  final_giv_value will only succeed when there are multiple
3922                  exits if the giv is dead at each exit, hence it does not
3923                  matter that the original insn remains because it is dead
3924                  anyways.  */
3925               /* Delete the insn inside the loop that sets the giv since
3926                  the giv is now set before (or after) the loop.  */
3927               delete_insn (v->insn);
3928 #endif
3929             }
3930
3931           if (loop_dump_stream)
3932             {
3933               fprintf (loop_dump_stream, "giv at %d reduced to ",
3934                        INSN_UID (v->insn));
3935               print_rtl (loop_dump_stream, v->new_reg);
3936               fprintf (loop_dump_stream, "\n");
3937             }
3938         }
3939
3940       /* All the givs based on the biv bl have been reduced if they
3941          merit it.  */
3942
3943       /* For each giv not marked as maybe dead that has been combined with a
3944          second giv, clear any "maybe dead" mark on that second giv.
3945          v->new_reg will either be or refer to the register of the giv it
3946          combined with.
3947
3948          Doing this clearing avoids problems in biv elimination where a
3949          giv's new_reg is a complex value that can't be put in the insn but
3950          the giv combined with (with a reg as new_reg) is marked maybe_dead.
3951          Since the register will be used in either case, we'd prefer it be
3952          used from the simpler giv.  */
3953
3954       for (v = bl->giv; v; v = v->next_iv)
3955         if (! v->maybe_dead && v->same)
3956           v->same->maybe_dead = 0;
3957
3958       /* Try to eliminate the biv, if it is a candidate.
3959          This won't work if ! all_reduced,
3960          since the givs we planned to use might not have been reduced.
3961
3962          We have to be careful that we didn't initially think we could eliminate
3963          this biv because of a giv that we now think may be dead and shouldn't
3964          be used as a biv replacement.  
3965
3966          Also, there is the possibility that we may have a giv that looks
3967          like it can be used to eliminate a biv, but the resulting insn
3968          isn't valid.  This can happen, for example, on the 88k, where a 
3969          JUMP_INSN can compare a register only with zero.  Attempts to
3970          replace it with a compare with a constant will fail.
3971
3972          Note that in cases where this call fails, we may have replaced some
3973          of the occurrences of the biv with a giv, but no harm was done in
3974          doing so in the rare cases where it can occur.  */
3975
3976       if (all_reduced == 1 && bl->eliminable
3977           && maybe_eliminate_biv (bl, loop_start, end, 1,
3978                                   threshold, insn_count))
3979
3980         {
3981           /* ?? If we created a new test to bypass the loop entirely,
3982              or otherwise drop straight in, based on this test, then
3983              we might want to rewrite it also.  This way some later
3984              pass has more hope of removing the initialization of this
3985              biv entirely. */
3986
3987           /* If final_value != 0, then the biv may be used after loop end
3988              and we must emit an insn to set it just in case.
3989
3990              Reversed bivs already have an insn after the loop setting their
3991              value, so we don't need another one.  We can't calculate the
3992              proper final value for such a biv here anyways. */
3993           if (final_value != 0 && ! bl->reversed)
3994             {
3995               rtx insert_before;
3996
3997               /* If the loop has multiple exits, emit the insn before the
3998                  loop to ensure that it will always be executed no matter
3999                  how the loop exits.  Otherwise, emit the insn after the
4000                  loop, since this is slightly more efficient.  */
4001               if (loop_number_exit_labels[uid_loop_num[INSN_UID (loop_start)]])
4002                 insert_before = loop_start;
4003               else
4004                 insert_before = end_insert_before;
4005
4006               emit_insn_before (gen_move_insn (bl->biv->dest_reg, final_value),
4007                                 end_insert_before);
4008             }
4009
4010 #if 0
4011           /* Delete all of the instructions inside the loop which set
4012              the biv, as they are all dead.  If is safe to delete them,
4013              because an insn setting a biv will never be part of a libcall.  */
4014           /* However, deleting them will invalidate the regno_last_uid info,
4015              so keeping them around is more convenient.  Final_biv_value
4016              will only succeed when there are multiple exits if the biv
4017              is dead at each exit, hence it does not matter that the original
4018              insn remains, because it is dead anyways.  */
4019           for (v = bl->biv; v; v = v->next_iv)
4020             delete_insn (v->insn);
4021 #endif
4022
4023           if (loop_dump_stream)
4024             fprintf (loop_dump_stream, "Reg %d: biv eliminated\n",
4025                      bl->regno);
4026         }
4027     }
4028
4029   /* Go through all the instructions in the loop, making all the
4030      register substitutions scheduled in REG_MAP.  */
4031
4032   for (p = loop_start; p != end; p = NEXT_INSN (p))
4033     if (GET_CODE (p) == INSN || GET_CODE (p) == JUMP_INSN
4034         || GET_CODE (p) == CALL_INSN)
4035       {
4036         replace_regs (PATTERN (p), reg_map, max_reg_before_loop, 0);
4037         replace_regs (REG_NOTES (p), reg_map, max_reg_before_loop, 0);
4038         INSN_CODE (p) = -1;
4039       }
4040
4041   /* Unroll loops from within strength reduction so that we can use the
4042      induction variable information that strength_reduce has already
4043      collected.  */
4044   
4045   if (flag_unroll_loops)
4046     unroll_loop (loop_end, insn_count, loop_start, end_insert_before, 1);
4047
4048   if (loop_dump_stream)
4049     fprintf (loop_dump_stream, "\n");
4050 }
4051 \f
4052 /* Return 1 if X is a valid source for an initial value (or as value being
4053    compared against in an initial test).
4054
4055    X must be either a register or constant and must not be clobbered between
4056    the current insn and the start of the loop.
4057
4058    INSN is the insn containing X.  */
4059
4060 static int
4061 valid_initial_value_p (x, insn, call_seen, loop_start)
4062      rtx x;
4063      rtx insn;
4064      int call_seen;
4065      rtx loop_start;
4066 {
4067   if (CONSTANT_P (x))
4068     return 1;
4069
4070   /* Only consider pseudos we know about initialized in insns whose luids
4071      we know.  */
4072   if (GET_CODE (x) != REG
4073       || REGNO (x) >= max_reg_before_loop)
4074     return 0;
4075
4076   /* Don't use call-clobbered registers across a call which clobbers it.  On
4077      some machines, don't use any hard registers at all.  */
4078   if (REGNO (x) < FIRST_PSEUDO_REGISTER
4079 #ifndef SMALL_REGISTER_CLASSES
4080       && call_used_regs[REGNO (x)] && call_seen
4081 #endif
4082       )
4083     return 0;
4084
4085   /* Don't use registers that have been clobbered before the start of the
4086      loop.  */
4087   if (reg_set_between_p (x, insn, loop_start))
4088     return 0;
4089
4090   return 1;
4091 }
4092 \f
4093 /* Scan X for memory refs and check each memory address
4094    as a possible giv.  INSN is the insn whose pattern X comes from.
4095    NOT_EVERY_ITERATION is 1 if the insn might not be executed during
4096    every loop iteration.  */
4097
4098 static void
4099 find_mem_givs (x, insn, not_every_iteration, loop_start, loop_end)
4100      rtx x;
4101      rtx insn;
4102      int not_every_iteration;
4103      rtx loop_start, loop_end;
4104 {
4105   register int i, j;
4106   register enum rtx_code code;
4107   register char *fmt;
4108
4109   if (x == 0)
4110     return;
4111
4112   code = GET_CODE (x);
4113   switch (code)
4114     {
4115     case REG:
4116     case CONST_INT:
4117     case CONST:
4118     case CONST_DOUBLE:
4119     case SYMBOL_REF:
4120     case LABEL_REF:
4121     case PC:
4122     case CC0:
4123     case ADDR_VEC:
4124     case ADDR_DIFF_VEC:
4125     case USE:
4126     case CLOBBER:
4127       return;
4128
4129     case MEM:
4130       {
4131         rtx src_reg;
4132         rtx add_val;
4133         rtx mult_val;
4134         int benefit;
4135
4136         benefit = general_induction_var (XEXP (x, 0),
4137                                          &src_reg, &add_val, &mult_val);
4138
4139         /* Don't make a DEST_ADDR giv with mult_val == 1 && add_val == 0.
4140            Such a giv isn't useful.  */
4141         if (benefit > 0 && (mult_val != const1_rtx || add_val != const0_rtx))
4142           {
4143             /* Found one; record it.  */
4144             struct induction *v
4145               = (struct induction *) oballoc (sizeof (struct induction));
4146
4147             record_giv (v, insn, src_reg, addr_placeholder, mult_val,
4148                         add_val, benefit, DEST_ADDR, not_every_iteration,
4149                         &XEXP (x, 0), loop_start, loop_end);
4150
4151             v->mem_mode = GET_MODE (x);
4152           }
4153         return;
4154       }
4155     }
4156
4157   /* Recursively scan the subexpressions for other mem refs.  */
4158
4159   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
4160   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
4161     if (fmt[i] == 'e')
4162       find_mem_givs (XEXP (x, i), insn, not_every_iteration, loop_start,
4163                      loop_end);
4164     else if (fmt[i] == 'E')
4165       for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
4166         find_mem_givs (XVECEXP (x, i, j), insn, not_every_iteration,
4167                        loop_start, loop_end);
4168 }
4169 \f
4170 /* Fill in the data about one biv update.
4171    V is the `struct induction' in which we record the biv.  (It is
4172    allocated by the caller, with alloca.)
4173    INSN is the insn that sets it.
4174    DEST_REG is the biv's reg.
4175
4176    MULT_VAL is const1_rtx if the biv is being incremented here, in which case
4177    INC_VAL is the increment.  Otherwise, MULT_VAL is const0_rtx and the biv is
4178    being set to INC_VAL.
4179
4180    NOT_EVERY_ITERATION is nonzero if this biv update is not know to be
4181    executed every iteration; MAYBE_MULTIPLE is nonzero if this biv update
4182    can be executed more than once per iteration.  If MAYBE_MULTIPLE
4183    and NOT_EVERY_ITERATION are both zero, we know that the biv update is
4184    executed exactly once per iteration.  */
4185
4186 static void
4187 record_biv (v, insn, dest_reg, inc_val, mult_val,
4188             not_every_iteration, maybe_multiple)
4189      struct induction *v;
4190      rtx insn;
4191      rtx dest_reg;
4192      rtx inc_val;
4193      rtx mult_val;
4194      int not_every_iteration;
4195      int maybe_multiple;
4196 {
4197   struct iv_class *bl;
4198
4199   v->insn = insn;
4200   v->src_reg = dest_reg;
4201   v->dest_reg = dest_reg;
4202   v->mult_val = mult_val;
4203   v->add_val = inc_val;
4204   v->mode = GET_MODE (dest_reg);
4205   v->always_computable = ! not_every_iteration;
4206   v->maybe_multiple = maybe_multiple;
4207
4208   /* Add this to the reg's iv_class, creating a class
4209      if this is the first incrementation of the reg.  */
4210
4211   bl = reg_biv_class[REGNO (dest_reg)];
4212   if (bl == 0)
4213     {
4214       /* Create and initialize new iv_class.  */
4215
4216       bl = (struct iv_class *) oballoc (sizeof (struct iv_class));
4217
4218       bl->regno = REGNO (dest_reg);
4219       bl->biv = 0;
4220       bl->giv = 0;
4221       bl->biv_count = 0;
4222       bl->giv_count = 0;
4223
4224       /* Set initial value to the reg itself.  */
4225       bl->initial_value = dest_reg;
4226       /* We haven't seen the initializing insn yet */
4227       bl->init_insn = 0;
4228       bl->init_set = 0;
4229       bl->initial_test = 0;
4230       bl->incremented = 0;
4231       bl->eliminable = 0;
4232       bl->nonneg = 0;
4233       bl->reversed = 0;
4234       bl->total_benefit = 0;
4235
4236       /* Add this class to loop_iv_list.  */
4237       bl->next = loop_iv_list;
4238       loop_iv_list = bl;
4239
4240       /* Put it in the array of biv register classes.  */
4241       reg_biv_class[REGNO (dest_reg)] = bl;
4242     }
4243
4244   /* Update IV_CLASS entry for this biv.  */
4245   v->next_iv = bl->biv;
4246   bl->biv = v;
4247   bl->biv_count++;
4248   if (mult_val == const1_rtx)
4249     bl->incremented = 1;
4250
4251   if (loop_dump_stream)
4252     {
4253       fprintf (loop_dump_stream,
4254                "Insn %d: possible biv, reg %d,",
4255                INSN_UID (insn), REGNO (dest_reg));
4256       if (GET_CODE (inc_val) == CONST_INT)
4257         fprintf (loop_dump_stream, " const = %d\n",
4258                  INTVAL (inc_val));
4259       else
4260         {
4261           fprintf (loop_dump_stream, " const = ");
4262           print_rtl (loop_dump_stream, inc_val);
4263           fprintf (loop_dump_stream, "\n");
4264         }
4265     }
4266 }
4267 \f
4268 /* Fill in the data about one giv.
4269    V is the `struct induction' in which we record the giv.  (It is
4270    allocated by the caller, with alloca.)
4271    INSN is the insn that sets it.
4272    BENEFIT estimates the savings from deleting this insn.
4273    TYPE is DEST_REG or DEST_ADDR; it says whether the giv is computed
4274    into a register or is used as a memory address.
4275
4276    SRC_REG is the biv reg which the giv is computed from.
4277    DEST_REG is the giv's reg (if the giv is stored in a reg).
4278    MULT_VAL and ADD_VAL are the coefficients used to compute the giv.
4279    LOCATION points to the place where this giv's value appears in INSN.  */
4280
4281 static void
4282 record_giv (v, insn, src_reg, dest_reg, mult_val, add_val, benefit,
4283             type, not_every_iteration, location, loop_start, loop_end)
4284      struct induction *v;
4285      rtx insn;
4286      rtx src_reg;
4287      rtx dest_reg;
4288      rtx mult_val, add_val;
4289      int benefit;
4290      enum g_types type;
4291      int not_every_iteration;
4292      rtx *location;
4293      rtx loop_start, loop_end;
4294 {
4295   struct induction *b;
4296   struct iv_class *bl;
4297   rtx set = single_set (insn);
4298   rtx p;
4299
4300   v->insn = insn;
4301   v->src_reg = src_reg;
4302   v->giv_type = type;
4303   v->dest_reg = dest_reg;
4304   v->mult_val = mult_val;
4305   v->add_val = add_val;
4306   v->benefit = benefit;
4307   v->location = location;
4308   v->cant_derive = 0;
4309   v->combined_with = 0;
4310   v->maybe_multiple = 0;
4311   v->maybe_dead = 0;
4312   v->derive_adjustment = 0;
4313   v->same = 0;
4314   v->ignore = 0;
4315   v->new_reg = 0;
4316   v->final_value = 0;
4317
4318   /* The v->always_computable field is used in update_giv_derive, to
4319      determine whether a giv can be used to derive another giv.  For a
4320      DEST_REG giv, INSN computes a new value for the giv, so its value
4321      isn't computable if INSN insn't executed every iteration.
4322      However, for a DEST_ADDR giv, INSN merely uses the value of the giv;
4323      it does not compute a new value.  Hence the value is always computable
4324      regardless of whether INSN is executed each iteration.  */
4325
4326   if (type == DEST_ADDR)
4327     v->always_computable = 1;
4328   else
4329     v->always_computable = ! not_every_iteration;
4330
4331   if (type == DEST_ADDR)
4332     {
4333       v->mode = GET_MODE (*location);
4334       v->lifetime = 1;
4335       v->times_used = 1;
4336     }
4337   else /* type == DEST_REG */
4338     {
4339       v->mode = GET_MODE (SET_DEST (set));
4340
4341       v->lifetime = (uid_luid[regno_last_uid[REGNO (dest_reg)]]
4342                      - uid_luid[regno_first_uid[REGNO (dest_reg)]]);
4343
4344       v->times_used = n_times_used[REGNO (dest_reg)];
4345
4346       /* If the lifetime is zero, it means that this register is
4347          really a dead store.  So mark this as a giv that can be
4348          ignored.  This will not prevent the biv from being eliminated. */
4349       if (v->lifetime == 0)
4350         v->ignore = 1;
4351
4352       reg_iv_type[REGNO (dest_reg)] = GENERAL_INDUCT;
4353       reg_iv_info[REGNO (dest_reg)] = v;
4354     }
4355
4356   /* Add the giv to the class of givs computed from one biv.  */
4357
4358   bl = reg_biv_class[REGNO (src_reg)];
4359   if (bl)
4360     {
4361       v->next_iv = bl->giv;
4362       bl->giv = v;
4363       /* Don't count DEST_ADDR.  This is supposed to count the number of
4364          insns that calculate givs.  */
4365       if (type == DEST_REG)
4366         bl->giv_count++;
4367       bl->total_benefit += benefit;
4368     }
4369   else
4370     /* Fatal error, biv missing for this giv?  */
4371     abort ();
4372
4373   if (type == DEST_ADDR)
4374     v->replaceable = 1;
4375   else
4376     {
4377       /* The giv can be replaced outright by the reduced register only if all
4378          of the following conditions are true:
4379          - the insn that sets the giv is always executed on any iteration
4380            on which the giv is used at all
4381            (there are two ways to deduce this:
4382             either the insn is executed on every iteration,
4383             or all uses follow that insn in the same basic block),
4384          - the giv is not used outside the loop
4385          - no assignments to the biv occur during the giv's lifetime.  */
4386
4387       if (regno_first_uid[REGNO (dest_reg)] == INSN_UID (insn)
4388           /* Previous line always fails if INSN was moved by loop opt.  */
4389           && uid_luid[regno_last_uid[REGNO (dest_reg)]] < INSN_LUID (loop_end)
4390           && (! not_every_iteration
4391               || last_use_this_basic_block (dest_reg, insn)))
4392         {
4393           /* Now check that there are no assignments to the biv within the
4394              giv's lifetime.  This requires two separate checks.  */
4395
4396           /* Check each biv update, and fail if any are between the first
4397              and last use of the giv.
4398              
4399              If this loop contains an inner loop that was unrolled, then
4400              the insn modifying the biv may have been emitted by the loop
4401              unrolling code, and hence does not have a valid luid.  Just
4402              mark the biv as not replaceable in this case.  It is not very
4403              useful as a biv, because it is used in two different loops.
4404              It is very unlikely that we would be able to optimize the giv
4405              using this biv anyways.  */
4406
4407           v->replaceable = 1;
4408           for (b = bl->biv; b; b = b->next_iv)
4409             {
4410               if (INSN_UID (b->insn) >= max_uid_for_loop
4411                   || ((uid_luid[INSN_UID (b->insn)]
4412                        >= uid_luid[regno_first_uid[REGNO (dest_reg)]])
4413                       && (uid_luid[INSN_UID (b->insn)]
4414                           <= uid_luid[regno_last_uid[REGNO (dest_reg)]])))
4415                 {
4416                   v->replaceable = 0;
4417                   v->not_replaceable = 1;
4418                   break;
4419                 }
4420             }
4421
4422           /* Check each insn between the first and last use of the giv,
4423              and fail if any of them are branches that jump to a named label
4424              outside this range, but still inside the loop.  This catches
4425              cases of spaghetti code where the execution order of insns
4426              is not linear, and hence the above test fails.  For example,
4427              in the following code, j is not replaceable:
4428              for (i = 0; i < 100; )      {
4429              L0:        j = 4*i; goto L1;
4430              L2:        k = j;   goto L3;
4431              L1:        i++;     goto L2;
4432              L3:        ;        }
4433              printf ("k = %d\n", k); }
4434              This test is conservative, but this test succeeds rarely enough
4435              that it isn't a problem.  See also check_final_value below.  */
4436
4437           if (v->replaceable)
4438             for (p = insn;
4439                  INSN_UID (p) >= max_uid_for_loop
4440                  || INSN_LUID (p) < uid_luid[regno_last_uid[REGNO (dest_reg)]];
4441                  p = NEXT_INSN (p))
4442               {
4443                 if (GET_CODE (p) == JUMP_INSN && JUMP_LABEL (p)
4444                     && LABEL_NAME (JUMP_LABEL (p))
4445                     && ((INSN_LUID (JUMP_LABEL (p)) > INSN_LUID (loop_start)
4446                          && (INSN_LUID (JUMP_LABEL (p))
4447                              < uid_luid[regno_first_uid[REGNO (dest_reg)]]))
4448                         || (INSN_LUID (JUMP_LABEL (p)) < INSN_LUID (loop_end)
4449                             && (INSN_LUID (JUMP_LABEL (p))
4450                                 > uid_luid[regno_last_uid[REGNO (dest_reg)]]))))
4451                   {
4452                     v->replaceable = 0;
4453                     v->not_replaceable = 1;
4454
4455                     if (loop_dump_stream)
4456                       fprintf (loop_dump_stream,
4457                                "Found branch outside giv lifetime.\n");
4458
4459                     break;
4460                   }
4461               }
4462         }
4463       else
4464         {
4465           /* May still be replaceable, we don't have enough info here to
4466              decide.  */
4467           v->replaceable = 0;
4468           v->not_replaceable = 0;
4469         }
4470     }
4471
4472   if (loop_dump_stream)
4473     {
4474       if (type == DEST_REG)
4475         fprintf (loop_dump_stream, "Insn %d: giv reg %d",
4476                  INSN_UID (insn), REGNO (dest_reg));
4477       else
4478         fprintf (loop_dump_stream, "Insn %d: dest address",
4479                  INSN_UID (insn));
4480
4481       fprintf (loop_dump_stream, " src reg %d benefit %d",
4482                REGNO (src_reg), v->benefit);
4483       fprintf (loop_dump_stream, " used %d lifetime %d",
4484                v->times_used, v->lifetime);
4485
4486       if (v->replaceable)
4487         fprintf (loop_dump_stream, " replaceable");
4488
4489       if (GET_CODE (mult_val) == CONST_INT)
4490         fprintf (loop_dump_stream, " mult %d",
4491                  INTVAL (mult_val));
4492       else
4493         {
4494           fprintf (loop_dump_stream, " mult ");
4495           print_rtl (loop_dump_stream, mult_val);
4496         }
4497
4498       if (GET_CODE (add_val) == CONST_INT)
4499         fprintf (loop_dump_stream, " add %d",
4500                  INTVAL (add_val));
4501       else
4502         {
4503           fprintf (loop_dump_stream, " add ");
4504           print_rtl (loop_dump_stream, add_val);
4505         }
4506     }
4507
4508   if (loop_dump_stream)
4509     fprintf (loop_dump_stream, "\n");
4510
4511 }
4512
4513
4514 /* All this does is determine whether a giv can be made replaceable because
4515    its final value can be calculated.  This code can not be part of record_giv
4516    above, because final_giv_value requires that the number of loop iterations
4517    be known, and that can not be accurately calculated until after all givs
4518    have been identified.  */
4519
4520 static void
4521 check_final_value (v, loop_start, loop_end)
4522      struct induction *v;
4523      rtx loop_start, loop_end;
4524 {
4525   struct iv_class *bl;
4526   rtx final_value = 0;
4527
4528   bl = reg_biv_class[REGNO (v->src_reg)];
4529
4530   /* DEST_ADDR givs will never reach here, because they are always marked
4531      replaceable above in record_giv.  */
4532
4533   /* The giv can be replaced outright by the reduced register only if all
4534      of the following conditions are true:
4535      - the insn that sets the giv is always executed on any iteration
4536        on which the giv is used at all
4537        (there are two ways to deduce this:
4538         either the insn is executed on every iteration,
4539         or all uses follow that insn in the same basic block),
4540      - its final value can be calculated (this condition is different
4541        than the one above in record_giv)
4542      - no assignments to the biv occur during the giv's lifetime.  */
4543
4544 #if 0
4545   /* This is only called now when replaceable is known to be false.  */
4546   /* Clear replaceable, so that it won't confuse final_giv_value.  */
4547   v->replaceable = 0;
4548 #endif
4549
4550   if ((final_value = final_giv_value (v, loop_start, loop_end))
4551       && (v->always_computable || last_use_this_basic_block (v->dest_reg, v->insn)))
4552     {
4553       int biv_increment_seen = 0;
4554       rtx p = v->insn;
4555       rtx last_giv_use;
4556
4557       v->replaceable = 1;
4558
4559       /* When trying to determine whether or not a biv increment occurs
4560          during the lifetime of the giv, we can ignore uses of the variable
4561          outside the loop because final_value is true.  Hence we can not
4562          use regno_last_uid and regno_first_uid as above in record_giv.  */
4563
4564       /* Search the loop to determine whether any assignments to the
4565          biv occur during the giv's lifetime.  Start with the insn
4566          that sets the giv, and search around the loop until we come
4567          back to that insn again.
4568
4569          Also fail if there is a jump within the giv's lifetime that jumps
4570          to somewhere outside the lifetime but still within the loop.  This
4571          catches spaghetti code where the execution order is not linear, and
4572          hence the above test fails.  Here we assume that the giv lifetime
4573          does not extend from one iteration of the loop to the next, so as
4574          to make the test easier.  Since the lifetime isn't known yet,
4575          this requires two loops.  See also record_giv above.  */
4576
4577       last_giv_use = v->insn;
4578
4579       while (1)
4580         {
4581           p = NEXT_INSN (p);
4582           if (p == loop_end)
4583             p = NEXT_INSN (loop_start);
4584           if (p == v->insn)
4585             break;
4586
4587           if (GET_CODE (p) == INSN || GET_CODE (p) == JUMP_INSN
4588               || GET_CODE (p) == CALL_INSN)
4589             {
4590               if (biv_increment_seen)
4591                 {
4592                   if (reg_mentioned_p (v->dest_reg, PATTERN (p)))
4593                     {
4594                       v->replaceable = 0;
4595                       v->not_replaceable = 1;
4596                       break;
4597                     }
4598                 }
4599               else if (GET_CODE (PATTERN (p)) == SET
4600                        && SET_DEST (PATTERN (p)) == v->src_reg)
4601                 biv_increment_seen = 1;
4602               else if (reg_mentioned_p (v->dest_reg, PATTERN (p)))
4603                 last_giv_use = p;
4604             }
4605         }
4606       
4607       /* Now that the lifetime of the giv is known, check for branches
4608          from within the lifetime to outside the lifetime if it is still
4609          replaceable.  */
4610
4611       if (v->replaceable)
4612         {
4613           p = v->insn;
4614           while (1)
4615             {
4616               p = NEXT_INSN (p);
4617               if (p == loop_end)
4618                 p = NEXT_INSN (loop_start);
4619               if (p == last_giv_use)
4620                 break;
4621
4622               if (GET_CODE (p) == JUMP_INSN && JUMP_LABEL (p)
4623                   && LABEL_NAME (JUMP_LABEL (p))
4624                   && ((INSN_LUID (JUMP_LABEL (p)) < INSN_LUID (v->insn)
4625                        && INSN_LUID (JUMP_LABEL (p)) > INSN_LUID (loop_start))
4626                       || (INSN_LUID (JUMP_LABEL (p)) > INSN_LUID (last_giv_use)
4627                           && INSN_LUID (JUMP_LABEL (p)) < INSN_LUID (loop_end))))
4628                 {
4629                   v->replaceable = 0;
4630                   v->not_replaceable = 1;
4631
4632                   if (loop_dump_stream)
4633                     fprintf (loop_dump_stream,
4634                              "Found branch outside giv lifetime.\n");
4635
4636                   break;
4637                 }
4638             }
4639         }
4640
4641       /* If it is replaceable, then save the final value.  */
4642       if (v->replaceable)
4643         v->final_value = final_value;
4644     }
4645
4646   if (loop_dump_stream && v->replaceable)
4647     fprintf (loop_dump_stream, "Insn %d: giv reg %d final_value replaceable\n",
4648              INSN_UID (v->insn), REGNO (v->dest_reg));
4649 }
4650 \f
4651 /* Update the status of whether a giv can derive other givs.
4652
4653    We need to do something special if there is or may be an update to the biv
4654    between the time the giv is defined and the time it is used to derive
4655    another giv.
4656
4657    In addition, a giv that is only conditionally set is not allowed to
4658    derive another giv once a label has been passed.
4659
4660    The cases we look at are when a label or an update to a biv is passed.  */
4661
4662 static void
4663 update_giv_derive (p)
4664      rtx p;
4665 {
4666   struct iv_class *bl;
4667   struct induction *biv, *giv;
4668   rtx tem;
4669   int dummy;
4670
4671   /* Search all IV classes, then all bivs, and finally all givs.
4672
4673      There are three cases we are concerned with.  First we have the situation
4674      of a giv that is only updated conditionally.  In that case, it may not
4675      derive any givs after a label is passed.
4676
4677      The second case is when a biv update occurs, or may occur, after the
4678      definition of a giv.  For certain biv updates (see below) that are
4679      known to occur between the giv definition and use, we can adjust the
4680      giv definition.  For others, or when the biv update is conditional,
4681      we must prevent the giv from deriving any other givs.  There are two
4682      sub-cases within this case.
4683
4684      If this is a label, we are concerned with any biv update that is done
4685      conditionally, since it may be done after the giv is defined followed by
4686      a branch here (actually, we need to pass both a jump and a label, but
4687      this extra tracking doesn't seem worth it).
4688
4689      If this is a jump, we are concerned about any biv update that may be
4690      executed multiple times.  We are actually only concerned about
4691      backward jumps, but it is probably not worth performing the test
4692      on the jump again here.
4693
4694      If this is a biv update, we must adjust the giv status to show that a
4695      subsequent biv update was performed.  If this adjustment cannot be done,
4696      the giv cannot derive further givs.  */
4697
4698   for (bl = loop_iv_list; bl; bl = bl->next)
4699     for (biv = bl->biv; biv; biv = biv->next_iv)
4700       if (GET_CODE (p) == CODE_LABEL || GET_CODE (p) == JUMP_INSN
4701           || biv->insn == p)
4702         {
4703           for (giv = bl->giv; giv; giv = giv->next_iv)
4704             {
4705               /* If cant_derive is already true, there is no point in
4706                  checking all of these conditions again.  */
4707               if (giv->cant_derive)
4708                 continue;
4709
4710               /* If this giv is conditionally set and we have passed a label,
4711                  it cannot derive anything.  */
4712               if (GET_CODE (p) == CODE_LABEL && ! giv->always_computable)
4713                 giv->cant_derive = 1;
4714
4715               /* Skip givs that have mult_val == 0, since
4716                  they are really invariants.  Also skip those that are
4717                  replaceable, since we know their lifetime doesn't contain
4718                  any biv update.  */
4719               else if (giv->mult_val == const0_rtx || giv->replaceable)
4720                 continue;
4721
4722               /* The only way we can allow this giv to derive another
4723                  is if this is a biv increment and we can form the product
4724                  of biv->add_val and giv->mult_val.  In this case, we will
4725                  be able to compute a compensation.  */
4726               else if (biv->insn == p)
4727                 {
4728                   tem = 0;
4729
4730                   if (biv->mult_val == const1_rtx)
4731                     tem = simplify_giv_expr (gen_rtx (MULT, giv->mode,
4732                                                       biv->add_val,
4733                                                       giv->mult_val),
4734                                              &dummy);
4735
4736                   if (tem && giv->derive_adjustment)
4737                     tem = simplify_giv_expr (gen_rtx (PLUS, giv->mode, tem,
4738                                                       giv->derive_adjustment),
4739                                              &dummy);
4740                   if (tem)
4741                     giv->derive_adjustment = tem;
4742                   else
4743                     giv->cant_derive = 1;
4744                 }
4745               else if ((GET_CODE (p) == CODE_LABEL && ! biv->always_computable)
4746                        || (GET_CODE (p) == JUMP_INSN && biv->maybe_multiple))
4747                 giv->cant_derive = 1;
4748             }
4749         }
4750 }
4751 \f
4752 /* Check whether an insn is an increment legitimate for a basic induction var.
4753    X is the source of insn P, or a part of it.
4754    MODE is the mode in which X should be interpreted.
4755
4756    DEST_REG is the putative biv, also the destination of the insn.
4757    We accept patterns of these forms:
4758      REG = REG + INVARIANT (includes REG = REG - CONSTANT)
4759      REG = INVARIANT + REG
4760
4761    If X is suitable, we return 1, set *MULT_VAL to CONST1_RTX,
4762    and store the additive term into *INC_VAL.
4763
4764    If X is an assignment of an invariant into DEST_REG, we set
4765    *MULT_VAL to CONST0_RTX, and store the invariant into *INC_VAL.
4766
4767    We also want to detect a BIV when it corresponds to a variable
4768    whose mode was promoted via PROMOTED_MODE.  In that case, an increment
4769    of the variable may be a PLUS that adds a SUBREG of that variable to
4770    an invariant and then sign- or zero-extends the result of the PLUS
4771    into the variable.
4772
4773    Most GIVs in such cases will be in the promoted mode, since that is the
4774    probably the natural computation mode (and almost certainly the mode
4775    used for addresses) on the machine.  So we view the pseudo-reg containing
4776    the variable as the BIV, as if it were simply incremented.
4777
4778    Note that treating the entire pseudo as a BIV will result in making
4779    simple increments to any GIVs based on it.  However, if the variable
4780    overflows in its declared mode but not its promoted mode, the result will
4781    be incorrect.  This is acceptable if the variable is signed, since 
4782    overflows in such cases are undefined, but not if it is unsigned, since
4783    those overflows are defined.  So we only check for SIGN_EXTEND and
4784    not ZERO_EXTEND.
4785
4786    If we cannot find a biv, we return 0.  */
4787
4788 static int
4789 basic_induction_var (x, mode, dest_reg, p, inc_val, mult_val)
4790      register rtx x;
4791      enum machine_mode mode;
4792      rtx p;
4793      rtx dest_reg;
4794      rtx *inc_val;
4795      rtx *mult_val;
4796 {
4797   register enum rtx_code code;
4798   rtx arg;
4799   rtx insn, set = 0;
4800
4801   code = GET_CODE (x);
4802   switch (code)
4803     {
4804     case PLUS:
4805       if (XEXP (x, 0) == dest_reg
4806           || (GET_CODE (XEXP (x, 0)) == SUBREG
4807               && SUBREG_PROMOTED_VAR_P (XEXP (x, 0))
4808               && SUBREG_REG (XEXP (x, 0)) == dest_reg))
4809         arg = XEXP (x, 1);
4810       else if (XEXP (x, 1) == dest_reg
4811                || (GET_CODE (XEXP (x, 1)) == SUBREG
4812                    && SUBREG_PROMOTED_VAR_P (XEXP (x, 1))
4813                    && SUBREG_REG (XEXP (x, 1)) == dest_reg))
4814         arg = XEXP (x, 0);
4815       else
4816         return 0;
4817
4818       if (invariant_p (arg) != 1)
4819         return 0;
4820
4821       *inc_val = convert_modes (GET_MODE (dest_reg), GET_MODE (x), arg, 0);
4822       *mult_val = const1_rtx;
4823       return 1;
4824
4825     case SUBREG:
4826       /* If this is a SUBREG for a promoted variable, check the inner
4827          value.  */
4828       if (SUBREG_PROMOTED_VAR_P (x))
4829         return basic_induction_var (SUBREG_REG (x), GET_MODE (SUBREG_REG (x)),
4830                                     dest_reg, p, inc_val, mult_val);
4831
4832     case REG:
4833       /* If this register is assigned in the previous insn, look at its
4834          source, but don't go outside the loop or past a label.  */
4835
4836       for (insn = PREV_INSN (p);
4837            (insn && GET_CODE (insn) == NOTE
4838             && NOTE_LINE_NUMBER (insn) != NOTE_INSN_LOOP_BEG);
4839            insn = PREV_INSN (insn))
4840         ;
4841
4842       if (insn)
4843         set = single_set (insn);
4844
4845       if (set != 0
4846           && (SET_DEST (set) == x
4847               || (GET_CODE (SET_DEST (set)) == SUBREG
4848                   && (GET_MODE_SIZE (GET_MODE (SET_DEST (set)))
4849                       <= UNITS_PER_WORD)
4850                   && SUBREG_REG (SET_DEST (set)) == x)))
4851         return basic_induction_var (SET_SRC (set),
4852                                     (GET_MODE (SET_SRC (set)) == VOIDmode
4853                                      ? GET_MODE (x)
4854                                      : GET_MODE (SET_SRC (set))),
4855                                     dest_reg, insn,
4856                                     inc_val, mult_val);
4857       /* ... fall through ... */
4858
4859       /* Can accept constant setting of biv only when inside inner most loop.
4860          Otherwise, a biv of an inner loop may be incorrectly recognized
4861          as a biv of the outer loop,
4862          causing code to be moved INTO the inner loop.  */
4863     case MEM:
4864       if (invariant_p (x) != 1)
4865         return 0;
4866     case CONST_INT:
4867     case SYMBOL_REF:
4868     case CONST:
4869       if (loops_enclosed == 1)
4870         {
4871           /* Possible bug here?  Perhaps we don't know the mode of X.  */
4872           *inc_val = convert_modes (GET_MODE (dest_reg), mode, x, 0);
4873           *mult_val = const0_rtx;
4874           return 1;
4875         }
4876       else
4877         return 0;
4878
4879     case SIGN_EXTEND:
4880       return basic_induction_var (XEXP (x, 0), GET_MODE (XEXP (x, 0)),
4881                                   dest_reg, p, inc_val, mult_val);
4882     case ASHIFTRT:
4883       /* Similar, since this can be a sign extension.  */
4884       for (insn = PREV_INSN (p);
4885            (insn && GET_CODE (insn) == NOTE
4886             && NOTE_LINE_NUMBER (insn) != NOTE_INSN_LOOP_BEG);
4887            insn = PREV_INSN (insn))
4888         ;
4889
4890       if (insn)
4891         set = single_set (insn);
4892
4893       if (set && SET_DEST (set) == XEXP (x, 0)
4894           && GET_CODE (XEXP (x, 1)) == CONST_INT
4895           && INTVAL (XEXP (x, 1)) >= 0
4896           && GET_CODE (SET_SRC (set)) == ASHIFT
4897           && XEXP (x, 1) == XEXP (SET_SRC (set), 1))
4898         return basic_induction_var (XEXP (SET_SRC (set), 0),
4899                                     GET_MODE (XEXP (x, 0)),
4900                                     dest_reg, insn, inc_val, mult_val);
4901       return 0;
4902
4903     default:
4904       return 0;
4905     }
4906 }
4907 \f
4908 /* A general induction variable (giv) is any quantity that is a linear
4909    function   of a basic induction variable,
4910    i.e. giv = biv * mult_val + add_val.
4911    The coefficients can be any loop invariant quantity.
4912    A giv need not be computed directly from the biv;
4913    it can be computed by way of other givs.  */
4914
4915 /* Determine whether X computes a giv.
4916    If it does, return a nonzero value
4917      which is the benefit from eliminating the computation of X;
4918    set *SRC_REG to the register of the biv that it is computed from;
4919    set *ADD_VAL and *MULT_VAL to the coefficients,
4920      such that the value of X is biv * mult + add;  */
4921
4922 static int
4923 general_induction_var (x, src_reg, add_val, mult_val)
4924      rtx x;
4925      rtx *src_reg;
4926      rtx *add_val;
4927      rtx *mult_val;
4928 {
4929   rtx orig_x = x;
4930   int benefit = 0;
4931   char *storage;
4932
4933   /* If this is an invariant, forget it, it isn't a giv.  */
4934   if (invariant_p (x) == 1)
4935     return 0;
4936
4937   /* See if the expression could be a giv and get its form.
4938      Mark our place on the obstack in case we don't find a giv.  */
4939   storage = (char *) oballoc (0);
4940   x = simplify_giv_expr (x, &benefit);
4941   if (x == 0)
4942     {
4943       obfree (storage);
4944       return 0;
4945     }
4946
4947   switch (GET_CODE (x))
4948     {
4949     case USE:
4950     case CONST_INT:
4951       /* Since this is now an invariant and wasn't before, it must be a giv
4952          with MULT_VAL == 0.  It doesn't matter which BIV we associate this
4953          with.  */
4954       *src_reg = loop_iv_list->biv->dest_reg;
4955       *mult_val = const0_rtx;
4956       *add_val = x;
4957       break;
4958
4959     case REG:
4960       /* This is equivalent to a BIV.  */
4961       *src_reg = x;
4962       *mult_val = const1_rtx;
4963       *add_val = const0_rtx;
4964       break;
4965
4966     case PLUS:
4967       /* Either (plus (biv) (invar)) or
4968          (plus (mult (biv) (invar_1)) (invar_2)).  */
4969       if (GET_CODE (XEXP (x, 0)) == MULT)
4970         {
4971           *src_reg = XEXP (XEXP (x, 0), 0);
4972           *mult_val = XEXP (XEXP (x, 0), 1);
4973         }
4974       else
4975         {
4976           *src_reg = XEXP (x, 0);
4977           *mult_val = const1_rtx;
4978         }
4979       *add_val = XEXP (x, 1);
4980       break;
4981
4982     case MULT:
4983       /* ADD_VAL is zero.  */
4984       *src_reg = XEXP (x, 0);
4985       *mult_val = XEXP (x, 1);
4986       *add_val = const0_rtx;
4987       break;
4988
4989     default:
4990       abort ();
4991     }
4992
4993   /* Remove any enclosing USE from ADD_VAL and MULT_VAL (there will be
4994      unless they are CONST_INT).  */
4995   if (GET_CODE (*add_val) == USE)
4996     *add_val = XEXP (*add_val, 0);
4997   if (GET_CODE (*mult_val) == USE)
4998     *mult_val = XEXP (*mult_val, 0);
4999
5000   benefit += rtx_cost (orig_x, SET);
5001
5002   /* Always return some benefit if this is a giv so it will be detected
5003      as such.  This allows elimination of bivs that might otherwise
5004      not be eliminated.  */
5005   return benefit == 0 ? 1 : benefit;
5006 }
5007 \f
5008 /* Given an expression, X, try to form it as a linear function of a biv.
5009    We will canonicalize it to be of the form
5010         (plus (mult (BIV) (invar_1))
5011               (invar_2))
5012    with possible degeneracies.
5013
5014    The invariant expressions must each be of a form that can be used as a
5015    machine operand.  We surround then with a USE rtx (a hack, but localized
5016    and certainly unambiguous!) if not a CONST_INT for simplicity in this
5017    routine; it is the caller's responsibility to strip them.
5018
5019    If no such canonicalization is possible (i.e., two biv's are used or an
5020    expression that is neither invariant nor a biv or giv), this routine
5021    returns 0.
5022
5023    For a non-zero return, the result will have a code of CONST_INT, USE,
5024    REG (for a BIV), PLUS, or MULT.  No other codes will occur.  
5025
5026    *BENEFIT will be incremented by the benefit of any sub-giv encountered.  */
5027
5028 static rtx
5029 simplify_giv_expr (x, benefit)
5030      rtx x;
5031      int *benefit;
5032 {
5033   enum machine_mode mode = GET_MODE (x);
5034   rtx arg0, arg1;
5035   rtx tem;
5036
5037   /* If this is not an integer mode, or if we cannot do arithmetic in this
5038      mode, this can't be a giv.  */
5039   if (mode != VOIDmode
5040       && (GET_MODE_CLASS (mode) != MODE_INT
5041           || GET_MODE_BITSIZE (mode) > HOST_BITS_PER_WIDE_INT))
5042     return 0;
5043
5044   switch (GET_CODE (x))
5045     {
5046     case PLUS:
5047       arg0 = simplify_giv_expr (XEXP (x, 0), benefit);
5048       arg1 = simplify_giv_expr (XEXP (x, 1), benefit);
5049       if (arg0 == 0 || arg1 == 0)
5050         return 0;
5051
5052       /* Put constant last, CONST_INT last if both constant.  */
5053       if ((GET_CODE (arg0) == USE
5054            || GET_CODE (arg0) == CONST_INT)
5055           && GET_CODE (arg1) != CONST_INT)
5056         tem = arg0, arg0 = arg1, arg1 = tem;
5057
5058       /* Handle addition of zero, then addition of an invariant.  */
5059       if (arg1 == const0_rtx)
5060         return arg0;
5061       else if (GET_CODE (arg1) == CONST_INT || GET_CODE (arg1) == USE)
5062         switch (GET_CODE (arg0))
5063           {
5064           case CONST_INT:
5065           case USE:
5066             /* Both invariant.  Only valid if sum is machine operand.
5067                First strip off possible USE on first operand.  */
5068             if (GET_CODE (arg0) == USE)
5069               arg0 = XEXP (arg0, 0);
5070
5071             tem = 0;
5072             if (CONSTANT_P (arg0) && GET_CODE (arg1) == CONST_INT)
5073               {
5074                 tem = plus_constant (arg0, INTVAL (arg1));
5075                 if (GET_CODE (tem) != CONST_INT)
5076                   tem = gen_rtx (USE, mode, tem);
5077               }
5078
5079             return tem;
5080
5081           case REG:
5082           case MULT:
5083             /* biv + invar or mult + invar.  Return sum.  */
5084             return gen_rtx (PLUS, mode, arg0, arg1);
5085
5086           case PLUS:
5087             /* (a + invar_1) + invar_2.  Associate.  */
5088             return simplify_giv_expr (gen_rtx (PLUS, mode,
5089                                                XEXP (arg0, 0),
5090                                                gen_rtx (PLUS, mode,
5091                                                         XEXP (arg0, 1), arg1)),
5092                                       benefit);
5093
5094           default:
5095             abort ();
5096           }
5097
5098       /* Each argument must be either REG, PLUS, or MULT.  Convert REG to
5099          MULT to reduce cases.  */
5100       if (GET_CODE (arg0) == REG)
5101         arg0 = gen_rtx (MULT, mode, arg0, const1_rtx);
5102       if (GET_CODE (arg1) == REG)
5103         arg1 = gen_rtx (MULT, mode, arg1, const1_rtx);
5104
5105       /* Now have PLUS + PLUS, PLUS + MULT, MULT + PLUS, or MULT + MULT.
5106          Put a MULT first, leaving PLUS + PLUS, MULT + PLUS, or MULT + MULT.
5107          Recurse to associate the second PLUS.  */
5108       if (GET_CODE (arg1) == MULT)
5109         tem = arg0, arg0 = arg1, arg1 = tem;
5110
5111       if (GET_CODE (arg1) == PLUS)
5112           return simplify_giv_expr (gen_rtx (PLUS, mode,
5113                                              gen_rtx (PLUS, mode,
5114                                                       arg0, XEXP (arg1, 0)),
5115                                              XEXP (arg1, 1)),
5116                                     benefit);
5117
5118       /* Now must have MULT + MULT.  Distribute if same biv, else not giv.  */
5119       if (GET_CODE (arg0) != MULT || GET_CODE (arg1) != MULT)
5120         abort ();
5121
5122       if (XEXP (arg0, 0) != XEXP (arg1, 0))
5123         return 0;
5124
5125       return simplify_giv_expr (gen_rtx (MULT, mode,
5126                                          XEXP (arg0, 0),
5127                                          gen_rtx (PLUS, mode,
5128                                                   XEXP (arg0, 1),
5129                                                   XEXP (arg1, 1))),
5130                                 benefit);
5131
5132     case MINUS:
5133       /* Handle "a - b" as "a + b * (-1)". */
5134       return simplify_giv_expr (gen_rtx (PLUS, mode,
5135                                          XEXP (x, 0),
5136                                          gen_rtx (MULT, mode,
5137                                                   XEXP (x, 1), constm1_rtx)),
5138                                 benefit);
5139
5140     case MULT:
5141       arg0 = simplify_giv_expr (XEXP (x, 0), benefit);
5142       arg1 = simplify_giv_expr (XEXP (x, 1), benefit);
5143       if (arg0 == 0 || arg1 == 0)
5144         return 0;
5145
5146       /* Put constant last, CONST_INT last if both constant.  */
5147       if ((GET_CODE (arg0) == USE || GET_CODE (arg0) == CONST_INT)
5148           && GET_CODE (arg1) != CONST_INT)
5149         tem = arg0, arg0 = arg1, arg1 = tem;
5150
5151       /* If second argument is not now constant, not giv.  */
5152       if (GET_CODE (arg1) != USE && GET_CODE (arg1) != CONST_INT)
5153         return 0;
5154
5155       /* Handle multiply by 0 or 1.  */
5156       if (arg1 == const0_rtx)
5157         return const0_rtx;
5158
5159       else if (arg1 == const1_rtx)
5160         return arg0;
5161
5162       switch (GET_CODE (arg0))
5163         {
5164         case REG:
5165           /* biv * invar.  Done.  */
5166           return gen_rtx (MULT, mode, arg0, arg1);
5167
5168         case CONST_INT:
5169           /* Product of two constants.  */
5170           return GEN_INT (INTVAL (arg0) * INTVAL (arg1));
5171
5172         case USE:
5173           /* invar * invar.  Not giv. */
5174           return 0;
5175
5176         case MULT:
5177           /* (a * invar_1) * invar_2.  Associate.  */
5178           return simplify_giv_expr (gen_rtx (MULT, mode,
5179                                              XEXP (arg0, 0),
5180                                              gen_rtx (MULT, mode,
5181                                                       XEXP (arg0, 1), arg1)),
5182                                     benefit);
5183
5184         case PLUS:
5185           /* (a + invar_1) * invar_2.  Distribute.  */
5186           return simplify_giv_expr (gen_rtx (PLUS, mode,
5187                                              gen_rtx (MULT, mode,
5188                                                       XEXP (arg0, 0), arg1),
5189                                              gen_rtx (MULT, mode,
5190                                                       XEXP (arg0, 1), arg1)),
5191                                     benefit);
5192
5193         default:
5194           abort ();
5195         }
5196
5197     case ASHIFT:
5198       /* Shift by constant is multiply by power of two.  */
5199       if (GET_CODE (XEXP (x, 1)) != CONST_INT)
5200         return 0;
5201
5202       return simplify_giv_expr (gen_rtx (MULT, mode,
5203                                          XEXP (x, 0),
5204                                          GEN_INT ((HOST_WIDE_INT) 1
5205                                                   << INTVAL (XEXP (x, 1)))),
5206                                 benefit);
5207
5208     case NEG:
5209       /* "-a" is "a * (-1)" */
5210       return simplify_giv_expr (gen_rtx (MULT, mode, XEXP (x, 0), constm1_rtx),
5211                                 benefit);
5212
5213     case NOT:
5214       /* "~a" is "-a - 1". Silly, but easy.  */
5215       return simplify_giv_expr (gen_rtx (MINUS, mode,
5216                                          gen_rtx (NEG, mode, XEXP (x, 0)),
5217                                          const1_rtx),
5218                                 benefit);
5219
5220     case USE:
5221       /* Already in proper form for invariant.  */
5222       return x;
5223
5224     case REG:
5225       /* If this is a new register, we can't deal with it.  */
5226       if (REGNO (x) >= max_reg_before_loop)
5227         return 0;
5228
5229       /* Check for biv or giv.  */
5230       switch (reg_iv_type[REGNO (x)])
5231         {
5232         case BASIC_INDUCT:
5233           return x;
5234         case GENERAL_INDUCT:
5235           {
5236             struct induction *v = reg_iv_info[REGNO (x)];
5237
5238             /* Form expression from giv and add benefit.  Ensure this giv
5239                can derive another and subtract any needed adjustment if so.  */
5240             *benefit += v->benefit;
5241             if (v->cant_derive)
5242               return 0;
5243
5244             tem = gen_rtx (PLUS, mode, gen_rtx (MULT, mode,
5245                                                 v->src_reg, v->mult_val),
5246                            v->add_val);
5247             if (v->derive_adjustment)
5248               tem = gen_rtx (MINUS, mode, tem, v->derive_adjustment);
5249             return simplify_giv_expr (tem, benefit);
5250           }
5251         }
5252
5253       /* Fall through to general case.  */
5254     default:
5255       /* If invariant, return as USE (unless CONST_INT).
5256          Otherwise, not giv.  */
5257       if (GET_CODE (x) == USE)
5258         x = XEXP (x, 0);
5259
5260       if (invariant_p (x) == 1)
5261         {
5262           if (GET_CODE (x) == CONST_INT)
5263             return x;
5264           else
5265             return gen_rtx (USE, mode, x);
5266         }
5267       else
5268         return 0;
5269     }
5270 }
5271 \f
5272 /* Help detect a giv that is calculated by several consecutive insns;
5273    for example,
5274       giv = biv * M
5275       giv = giv + A
5276    The caller has already identified the first insn P as having a giv as dest;
5277    we check that all other insns that set the same register follow
5278    immediately after P, that they alter nothing else,
5279    and that the result of the last is still a giv.
5280
5281    The value is 0 if the reg set in P is not really a giv.
5282    Otherwise, the value is the amount gained by eliminating
5283    all the consecutive insns that compute the value.
5284
5285    FIRST_BENEFIT is the amount gained by eliminating the first insn, P.
5286    SRC_REG is the reg of the biv; DEST_REG is the reg of the giv.
5287
5288    The coefficients of the ultimate giv value are stored in
5289    *MULT_VAL and *ADD_VAL.  */
5290
5291 static int
5292 consec_sets_giv (first_benefit, p, src_reg, dest_reg,
5293                  add_val, mult_val)
5294      int first_benefit;
5295      rtx p;
5296      rtx src_reg;
5297      rtx dest_reg;
5298      rtx *add_val;
5299      rtx *mult_val;
5300 {
5301   int count;
5302   enum rtx_code code;
5303   int benefit;
5304   rtx temp;
5305   rtx set;
5306
5307   /* Indicate that this is a giv so that we can update the value produced in
5308      each insn of the multi-insn sequence. 
5309
5310      This induction structure will be used only by the call to
5311      general_induction_var below, so we can allocate it on our stack.
5312      If this is a giv, our caller will replace the induct var entry with
5313      a new induction structure.  */
5314   struct induction *v
5315     = (struct induction *) alloca (sizeof (struct induction));
5316   v->src_reg = src_reg;
5317   v->mult_val = *mult_val;
5318   v->add_val = *add_val;
5319   v->benefit = first_benefit;
5320   v->cant_derive = 0;
5321   v->derive_adjustment = 0;
5322
5323   reg_iv_type[REGNO (dest_reg)] = GENERAL_INDUCT;
5324   reg_iv_info[REGNO (dest_reg)] = v;
5325
5326   count = n_times_set[REGNO (dest_reg)] - 1;
5327
5328   while (count > 0)
5329     {
5330       p = NEXT_INSN (p);
5331       code = GET_CODE (p);
5332
5333       /* If libcall, skip to end of call sequence.  */
5334       if (code == INSN && (temp = find_reg_note (p, REG_LIBCALL, NULL_RTX)))
5335         p = XEXP (temp, 0);
5336
5337       if (code == INSN
5338           && (set = single_set (p))
5339           && GET_CODE (SET_DEST (set)) == REG
5340           && SET_DEST (set) == dest_reg
5341           && ((benefit = general_induction_var (SET_SRC (set), &src_reg,
5342                                                 add_val, mult_val))
5343               /* Giv created by equivalent expression.  */
5344               || ((temp = find_reg_note (p, REG_EQUAL, NULL_RTX))
5345                   && (benefit = general_induction_var (XEXP (temp, 0), &src_reg,
5346                                                        add_val, mult_val))))
5347           && src_reg == v->src_reg)
5348         {
5349           if (find_reg_note (p, REG_RETVAL, NULL_RTX))
5350             benefit += libcall_benefit (p);
5351
5352           count--;
5353           v->mult_val = *mult_val;
5354           v->add_val = *add_val;
5355           v->benefit = benefit;
5356         }
5357       else if (code != NOTE)
5358         {
5359           /* Allow insns that set something other than this giv to a
5360              constant.  Such insns are needed on machines which cannot
5361              include long constants and should not disqualify a giv.  */
5362           if (code == INSN
5363               && (set = single_set (p))
5364               && SET_DEST (set) != dest_reg
5365               && CONSTANT_P (SET_SRC (set)))
5366             continue;
5367
5368           reg_iv_type[REGNO (dest_reg)] = UNKNOWN_INDUCT;
5369           return 0;
5370         }
5371     }
5372
5373   return v->benefit;
5374 }
5375 \f
5376 /* Return an rtx, if any, that expresses giv G2 as a function of the register
5377    represented by G1.  If no such expression can be found, or it is clear that
5378    it cannot possibly be a valid address, 0 is returned. 
5379
5380    To perform the computation, we note that
5381         G1 = a * v + b          and
5382         G2 = c * v + d
5383    where `v' is the biv.
5384
5385    So G2 = (c/a) * G1 + (d - b*c/a)  */
5386
5387 #ifdef ADDRESS_COST
5388 static rtx
5389 express_from (g1, g2)
5390      struct induction *g1, *g2;
5391 {
5392   rtx mult, add;
5393
5394   /* The value that G1 will be multiplied by must be a constant integer.  Also,
5395      the only chance we have of getting a valid address is if b*c/a (see above
5396      for notation) is also an integer.  */
5397   if (GET_CODE (g1->mult_val) != CONST_INT
5398       || GET_CODE (g2->mult_val) != CONST_INT
5399       || GET_CODE (g1->add_val) != CONST_INT
5400       || g1->mult_val == const0_rtx
5401       || INTVAL (g2->mult_val) % INTVAL (g1->mult_val) != 0)
5402     return 0;
5403
5404   mult = GEN_INT (INTVAL (g2->mult_val) / INTVAL (g1->mult_val));
5405   add = plus_constant (g2->add_val, - INTVAL (g1->add_val) * INTVAL (mult));
5406
5407   /* Form simplified final result.  */
5408   if (mult == const0_rtx)
5409     return add;
5410   else if (mult == const1_rtx)
5411     mult = g1->dest_reg;
5412   else
5413     mult = gen_rtx (MULT, g2->mode, g1->dest_reg, mult);
5414
5415   if (add == const0_rtx)
5416     return mult;
5417   else
5418     return gen_rtx (PLUS, g2->mode, mult, add);
5419 }
5420 #endif
5421 \f
5422 /* Return 1 if giv G2 can be combined with G1.  This means that G2 can use
5423    (either directly or via an address expression) a register used to represent
5424    G1.  Set g2->new_reg to a represtation of G1 (normally just
5425    g1->dest_reg).  */
5426
5427 static int
5428 combine_givs_p (g1, g2)
5429      struct induction *g1, *g2;
5430 {
5431   rtx tem;
5432
5433   /* If these givs are identical, they can be combined.  */
5434   if (rtx_equal_p (g1->mult_val, g2->mult_val)
5435       && rtx_equal_p (g1->add_val, g2->add_val))
5436     {
5437       g2->new_reg = g1->dest_reg;
5438       return 1;
5439     }
5440
5441 #ifdef ADDRESS_COST
5442   /* If G2 can be expressed as a function of G1 and that function is valid
5443      as an address and no more expensive than using a register for G2,
5444      the expression of G2 in terms of G1 can be used.  */
5445   if (g2->giv_type == DEST_ADDR
5446       && (tem = express_from (g1, g2)) != 0
5447       && memory_address_p (g2->mem_mode, tem)
5448       && ADDRESS_COST (tem) <= ADDRESS_COST (*g2->location))
5449     {
5450       g2->new_reg = tem;
5451       return 1;
5452     }
5453 #endif
5454
5455   return 0;
5456 }
5457 \f
5458 /* Check all pairs of givs for iv_class BL and see if any can be combined with
5459    any other.  If so, point SAME to the giv combined with and set NEW_REG to
5460    be an expression (in terms of the other giv's DEST_REG) equivalent to the
5461    giv.  Also, update BENEFIT and related fields for cost/benefit analysis.  */
5462
5463 static void
5464 combine_givs (bl)
5465      struct iv_class *bl;
5466 {
5467   struct induction *g1, *g2;
5468   int pass;
5469
5470   for (g1 = bl->giv; g1; g1 = g1->next_iv)
5471     for (pass = 0; pass <= 1; pass++)
5472       for (g2 = bl->giv; g2; g2 = g2->next_iv)
5473         if (g1 != g2
5474             /* First try to combine with replaceable givs, then all givs. */
5475             && (g1->replaceable || pass == 1)
5476             /* If either has already been combined or is to be ignored, can't
5477                combine.  */
5478             && ! g1->ignore && ! g2->ignore && ! g1->same && ! g2->same
5479             /* If something has been based on G2, G2 cannot itself be based
5480                on something else.  */
5481             && ! g2->combined_with
5482             && combine_givs_p (g1, g2))
5483           {
5484             /* g2->new_reg set by `combine_givs_p'  */
5485             g2->same = g1;
5486             g1->combined_with = 1;
5487             g1->benefit += g2->benefit;
5488             /* ??? The new final_[bg]iv_value code does a much better job
5489                of finding replaceable giv's, and hence this code may no
5490                longer be necessary.  */
5491             if (! g2->replaceable && REG_USERVAR_P (g2->dest_reg))
5492               g1->benefit -= copy_cost;
5493             g1->lifetime += g2->lifetime;
5494             g1->times_used += g2->times_used;
5495
5496             if (loop_dump_stream)
5497               fprintf (loop_dump_stream, "giv at %d combined with giv at %d\n",
5498                        INSN_UID (g2->insn), INSN_UID (g1->insn));
5499           }
5500 }
5501 \f
5502 /* EMIT code before INSERT_BEFORE to set REG = B * M + A.  */
5503
5504 void
5505 emit_iv_add_mult (b, m, a, reg, insert_before)
5506      rtx b;          /* initial value of basic induction variable */
5507      rtx m;          /* multiplicative constant */
5508      rtx a;          /* additive constant */
5509      rtx reg;        /* destination register */
5510      rtx insert_before;
5511 {
5512   rtx seq;
5513   rtx result;
5514
5515   /* Prevent unexpected sharing of these rtx.  */
5516   a = copy_rtx (a);
5517   b = copy_rtx (b);
5518
5519   /* Increase the lifetime of any invariants moved further in code. */
5520   update_reg_last_use (a, insert_before);
5521   update_reg_last_use (b, insert_before);
5522   update_reg_last_use (m, insert_before);
5523
5524   start_sequence ();
5525   result = expand_mult_add (b, reg, m, a, GET_MODE (reg), 0);
5526   if (reg != result)
5527     emit_move_insn (reg, result);
5528   seq = gen_sequence ();
5529   end_sequence ();
5530
5531   emit_insn_before (seq, insert_before);
5532 }
5533 \f
5534 /* Test whether A * B can be computed without
5535    an actual multiply insn.  Value is 1 if so.  */
5536
5537 static int
5538 product_cheap_p (a, b)
5539      rtx a;
5540      rtx b;
5541 {
5542   int i;
5543   rtx tmp;
5544   struct obstack *old_rtl_obstack = rtl_obstack;
5545   char *storage = (char *) obstack_alloc (&temp_obstack, 0);
5546   int win = 1;
5547
5548   /* If only one is constant, make it B. */
5549   if (GET_CODE (a) == CONST_INT)
5550     tmp = a, a = b, b = tmp;
5551
5552   /* If first constant, both constant, so don't need multiply.  */
5553   if (GET_CODE (a) == CONST_INT)
5554     return 1;
5555
5556   /* If second not constant, neither is constant, so would need multiply.  */
5557   if (GET_CODE (b) != CONST_INT)
5558     return 0;
5559
5560   /* One operand is constant, so might not need multiply insn.  Generate the
5561      code for the multiply and see if a call or multiply, or long sequence
5562      of insns is generated.  */
5563
5564   rtl_obstack = &temp_obstack;
5565   start_sequence ();
5566   expand_mult (GET_MODE (a), a, b, NULL_RTX, 0);
5567   tmp = gen_sequence ();
5568   end_sequence ();
5569
5570   if (GET_CODE (tmp) == SEQUENCE)
5571     {
5572       if (XVEC (tmp, 0) == 0)
5573         win = 1;
5574       else if (XVECLEN (tmp, 0) > 3)
5575         win = 0;
5576       else
5577         for (i = 0; i < XVECLEN (tmp, 0); i++)
5578           {
5579             rtx insn = XVECEXP (tmp, 0, i);
5580
5581             if (GET_CODE (insn) != INSN
5582                 || (GET_CODE (PATTERN (insn)) == SET
5583                     && GET_CODE (SET_SRC (PATTERN (insn))) == MULT)
5584                 || (GET_CODE (PATTERN (insn)) == PARALLEL
5585                     && GET_CODE (XVECEXP (PATTERN (insn), 0, 0)) == SET
5586                     && GET_CODE (SET_SRC (XVECEXP (PATTERN (insn), 0, 0))) == MULT))
5587               {
5588                 win = 0;
5589                 break;
5590               }
5591           }
5592     }
5593   else if (GET_CODE (tmp) == SET
5594            && GET_CODE (SET_SRC (tmp)) == MULT)
5595     win = 0;
5596   else if (GET_CODE (tmp) == PARALLEL
5597            && GET_CODE (XVECEXP (tmp, 0, 0)) == SET
5598            && GET_CODE (SET_SRC (XVECEXP (tmp, 0, 0))) == MULT)
5599     win = 0;
5600
5601   /* Free any storage we obtained in generating this multiply and restore rtl
5602      allocation to its normal obstack.  */
5603   obstack_free (&temp_obstack, storage);
5604   rtl_obstack = old_rtl_obstack;
5605
5606   return win;
5607 }
5608 \f
5609 /* Check to see if loop can be terminated by a "decrement and branch until
5610    zero" instruction.  If so, add a REG_NONNEG note to the branch insn if so.
5611    Also try reversing an increment loop to a decrement loop
5612    to see if the optimization can be performed.
5613    Value is nonzero if optimization was performed.  */
5614
5615 /* This is useful even if the architecture doesn't have such an insn,
5616    because it might change a loops which increments from 0 to n to a loop
5617    which decrements from n to 0.  A loop that decrements to zero is usually
5618    faster than one that increments from zero.  */
5619
5620 /* ??? This could be rewritten to use some of the loop unrolling procedures,
5621    such as approx_final_value, biv_total_increment, loop_iterations, and
5622    final_[bg]iv_value.  */
5623
5624 static int
5625 check_dbra_loop (loop_end, insn_count, loop_start)
5626      rtx loop_end;
5627      int insn_count;
5628      rtx loop_start;
5629 {
5630   struct iv_class *bl;
5631   rtx reg;
5632   rtx jump_label;
5633   rtx final_value;
5634   rtx start_value;
5635   rtx new_add_val;
5636   rtx comparison;
5637   rtx before_comparison;
5638   rtx p;
5639
5640   /* If last insn is a conditional branch, and the insn before tests a
5641      register value, try to optimize it.  Otherwise, we can't do anything.  */
5642
5643   comparison = get_condition_for_loop (PREV_INSN (loop_end));
5644   if (comparison == 0)
5645     return 0;
5646
5647   /* Check all of the bivs to see if the compare uses one of them.
5648      Skip biv's set more than once because we can't guarantee that
5649      it will be zero on the last iteration.  Also skip if the biv is
5650      used between its update and the test insn.  */
5651
5652   for (bl = loop_iv_list; bl; bl = bl->next)
5653     {
5654       if (bl->biv_count == 1
5655           && bl->biv->dest_reg == XEXP (comparison, 0)
5656           && ! reg_used_between_p (regno_reg_rtx[bl->regno], bl->biv->insn,
5657                                    PREV_INSN (PREV_INSN (loop_end))))
5658         break;
5659     }
5660
5661   if (! bl)
5662     return 0;
5663
5664   /* Look for the case where the basic induction variable is always
5665      nonnegative, and equals zero on the last iteration.
5666      In this case, add a reg_note REG_NONNEG, which allows the
5667      m68k DBRA instruction to be used.  */
5668
5669   if (((GET_CODE (comparison) == GT
5670         && GET_CODE (XEXP (comparison, 1)) == CONST_INT
5671         && INTVAL (XEXP (comparison, 1)) == -1)
5672        || (GET_CODE (comparison) == NE && XEXP (comparison, 1) == const0_rtx))
5673       && GET_CODE (bl->biv->add_val) == CONST_INT
5674       && INTVAL (bl->biv->add_val) < 0)
5675     {
5676       /* Initial value must be greater than 0,
5677          init_val % -dec_value == 0 to ensure that it equals zero on
5678          the last iteration */
5679
5680       if (GET_CODE (bl->initial_value) == CONST_INT
5681           && INTVAL (bl->initial_value) > 0
5682           && (INTVAL (bl->initial_value) %
5683               (-INTVAL (bl->biv->add_val))) == 0)
5684         {
5685           /* register always nonnegative, add REG_NOTE to branch */
5686           REG_NOTES (PREV_INSN (loop_end))
5687             = gen_rtx (EXPR_LIST, REG_NONNEG, NULL_RTX,
5688                        REG_NOTES (PREV_INSN (loop_end)));
5689           bl->nonneg = 1;
5690
5691           return 1;
5692         }
5693
5694       /* If the decrement is 1 and the value was tested as >= 0 before
5695          the loop, then we can safely optimize.  */
5696       for (p = loop_start; p; p = PREV_INSN (p))
5697         {
5698           if (GET_CODE (p) == CODE_LABEL)
5699             break;
5700           if (GET_CODE (p) != JUMP_INSN)
5701             continue;
5702
5703           before_comparison = get_condition_for_loop (p);
5704           if (before_comparison
5705               && XEXP (before_comparison, 0) == bl->biv->dest_reg
5706               && GET_CODE (before_comparison) == LT
5707               && XEXP (before_comparison, 1) == const0_rtx
5708               && ! reg_set_between_p (bl->biv->dest_reg, p, loop_start)
5709               && INTVAL (bl->biv->add_val) == -1)
5710             {
5711               REG_NOTES (PREV_INSN (loop_end))
5712                 = gen_rtx (EXPR_LIST, REG_NONNEG, NULL_RTX,
5713                            REG_NOTES (PREV_INSN (loop_end)));
5714               bl->nonneg = 1;
5715
5716               return 1;
5717             }
5718         }
5719     }
5720   else if (num_mem_sets <= 1)
5721     {
5722       /* Try to change inc to dec, so can apply above optimization.  */
5723       /* Can do this if:
5724          all registers modified are induction variables or invariant,
5725          all memory references have non-overlapping addresses
5726          (obviously true if only one write)
5727          allow 2 insns for the compare/jump at the end of the loop.  */
5728       int num_nonfixed_reads = 0;
5729       /* 1 if the iteration var is used only to count iterations.  */
5730       int no_use_except_counting = 0;
5731       /* 1 if the loop has no memory store, or it has a single memory store
5732          which is reversible.  */
5733       int reversible_mem_store = 1;
5734
5735       for (p = loop_start; p != loop_end; p = NEXT_INSN (p))
5736         if (GET_RTX_CLASS (GET_CODE (p)) == 'i')
5737           num_nonfixed_reads += count_nonfixed_reads (PATTERN (p));
5738
5739       if (bl->giv_count == 0
5740           && ! loop_number_exit_labels[uid_loop_num[INSN_UID (loop_start)]])
5741         {
5742           rtx bivreg = regno_reg_rtx[bl->regno];
5743
5744           /* If there are no givs for this biv, and the only exit is the
5745              fall through at the end of the the loop, then
5746              see if perhaps there are no uses except to count.  */
5747           no_use_except_counting = 1;
5748           for (p = loop_start; p != loop_end; p = NEXT_INSN (p))
5749             if (GET_RTX_CLASS (GET_CODE (p)) == 'i')
5750               {
5751                 rtx set = single_set (p);
5752
5753                 if (set && GET_CODE (SET_DEST (set)) == REG
5754                     && REGNO (SET_DEST (set)) == bl->regno)
5755                   /* An insn that sets the biv is okay.  */
5756                   ;
5757                 else if (p == prev_nonnote_insn (prev_nonnote_insn (loop_end))
5758                          || p == prev_nonnote_insn (loop_end))
5759                   /* Don't bother about the end test.  */
5760                   ;
5761                 else if (reg_mentioned_p (bivreg, PATTERN (p)))
5762                   /* Any other use of the biv is no good.  */
5763                   {
5764                     no_use_except_counting = 0;
5765                     break;
5766                   }
5767               }
5768         }
5769
5770       /* If the loop has a single store, and the destination address is
5771          invariant, then we can't reverse the loop, because this address
5772          might then have the wrong value at loop exit.
5773          This would work if the source was invariant also, however, in that
5774          case, the insn should have been moved out of the loop.  */
5775
5776       if (num_mem_sets == 1)
5777         reversible_mem_store
5778           = (! unknown_address_altered
5779              && ! invariant_p (XEXP (loop_store_mems[0], 0)));
5780
5781       /* This code only acts for innermost loops.  Also it simplifies
5782          the memory address check by only reversing loops with
5783          zero or one memory access.
5784          Two memory accesses could involve parts of the same array,
5785          and that can't be reversed.  */
5786
5787       if (num_nonfixed_reads <= 1
5788           && !loop_has_call
5789           && !loop_has_volatile
5790           && reversible_mem_store
5791           && (no_use_except_counting
5792               || (bl->giv_count + bl->biv_count + num_mem_sets
5793                   + num_movables + 2 == insn_count)))
5794         {
5795           rtx tem;
5796
5797           /* Loop can be reversed.  */
5798           if (loop_dump_stream)
5799             fprintf (loop_dump_stream, "Can reverse loop\n");
5800
5801           /* Now check other conditions:
5802              initial_value must be zero,
5803              final_value % add_val == 0, so that when reversed, the
5804              biv will be zero on the last iteration.
5805
5806              This test can probably be improved since +/- 1 in the constant
5807              can be obtained by changing LT to LE and vice versa; this is
5808              confusing.  */
5809
5810           if (comparison && bl->initial_value == const0_rtx
5811               && GET_CODE (XEXP (comparison, 1)) == CONST_INT
5812               /* LE gets turned into LT */
5813               && GET_CODE (comparison) == LT
5814               && (INTVAL (XEXP (comparison, 1))
5815                   % INTVAL (bl->biv->add_val)) == 0)
5816             {
5817               /* Register will always be nonnegative, with value
5818                  0 on last iteration if loop reversed */
5819
5820               /* Save some info needed to produce the new insns.  */
5821               reg = bl->biv->dest_reg;
5822               jump_label = XEXP (SET_SRC (PATTERN (PREV_INSN (loop_end))), 1);
5823               new_add_val = GEN_INT (- INTVAL (bl->biv->add_val));
5824
5825               final_value = XEXP (comparison, 1);
5826               start_value = GEN_INT (INTVAL (XEXP (comparison, 1))
5827                                      - INTVAL (bl->biv->add_val));
5828
5829               /* Initialize biv to start_value before loop start.
5830                  The old initializing insn will be deleted as a
5831                  dead store by flow.c.  */
5832               emit_insn_before (gen_move_insn (reg, start_value), loop_start);
5833
5834               /* Add insn to decrement register, and delete insn
5835                  that incremented the register.  */
5836               p = emit_insn_before (gen_add2_insn (reg, new_add_val),
5837                                     bl->biv->insn);
5838               delete_insn (bl->biv->insn);
5839                       
5840               /* Update biv info to reflect its new status.  */
5841               bl->biv->insn = p;
5842               bl->initial_value = start_value;
5843               bl->biv->add_val = new_add_val;
5844
5845               /* Inc LABEL_NUSES so that delete_insn will
5846                  not delete the label.  */
5847               LABEL_NUSES (XEXP (jump_label, 0)) ++;
5848
5849               /* Emit an insn after the end of the loop to set the biv's
5850                  proper exit value if it is used anywhere outside the loop.  */
5851               if ((regno_last_uid[bl->regno]
5852                    != INSN_UID (PREV_INSN (PREV_INSN (loop_end))))
5853                   || ! bl->init_insn
5854                   || regno_first_uid[bl->regno] != INSN_UID (bl->init_insn))
5855                 emit_insn_after (gen_move_insn (reg, final_value),
5856                                  loop_end);
5857
5858               /* Delete compare/branch at end of loop.  */
5859               delete_insn (PREV_INSN (loop_end));
5860               delete_insn (PREV_INSN (loop_end));
5861
5862               /* Add new compare/branch insn at end of loop.  */
5863               start_sequence ();
5864               emit_cmp_insn (reg, const0_rtx, GE, NULL_RTX,
5865                              GET_MODE (reg), 0, 0);
5866               emit_jump_insn (gen_bge (XEXP (jump_label, 0)));
5867               tem = gen_sequence ();
5868               end_sequence ();
5869               emit_jump_insn_before (tem, loop_end);
5870
5871               for (tem = PREV_INSN (loop_end);
5872                    tem && GET_CODE (tem) != JUMP_INSN; tem = PREV_INSN (tem))
5873                 ;
5874               if (tem)
5875                 {
5876                   JUMP_LABEL (tem) = XEXP (jump_label, 0);
5877
5878                   /* Increment of LABEL_NUSES done above. */
5879                   /* Register is now always nonnegative,
5880                      so add REG_NONNEG note to the branch.  */
5881                   REG_NOTES (tem) = gen_rtx (EXPR_LIST, REG_NONNEG, NULL_RTX,
5882                                              REG_NOTES (tem));
5883                 }
5884
5885               bl->nonneg = 1;
5886
5887               /* Mark that this biv has been reversed.  Each giv which depends
5888                  on this biv, and which is also live past the end of the loop
5889                  will have to be fixed up.  */
5890
5891               bl->reversed = 1;
5892
5893               if (loop_dump_stream)
5894                 fprintf (loop_dump_stream,
5895                          "Reversed loop and added reg_nonneg\n");
5896
5897               return 1;
5898             }
5899         }
5900     }
5901
5902   return 0;
5903 }
5904 \f
5905 /* Verify whether the biv BL appears to be eliminable,
5906    based on the insns in the loop that refer to it.
5907    LOOP_START is the first insn of the loop, and END is the end insn.
5908
5909    If ELIMINATE_P is non-zero, actually do the elimination.
5910
5911    THRESHOLD and INSN_COUNT are from loop_optimize and are used to
5912    determine whether invariant insns should be placed inside or at the
5913    start of the loop.  */
5914
5915 static int
5916 maybe_eliminate_biv (bl, loop_start, end, eliminate_p, threshold, insn_count)
5917      struct iv_class *bl;
5918      rtx loop_start;
5919      rtx end;
5920      int eliminate_p;
5921      int threshold, insn_count;
5922 {
5923   rtx reg = bl->biv->dest_reg;
5924   rtx p;
5925
5926   /* Scan all insns in the loop, stopping if we find one that uses the
5927      biv in a way that we cannot eliminate.  */
5928
5929   for (p = loop_start; p != end; p = NEXT_INSN (p))
5930     {
5931       enum rtx_code code = GET_CODE (p);
5932       rtx where = threshold >= insn_count ? loop_start : p;
5933
5934       if ((code == INSN || code == JUMP_INSN || code == CALL_INSN)
5935           && reg_mentioned_p (reg, PATTERN (p))
5936           && ! maybe_eliminate_biv_1 (PATTERN (p), p, bl, eliminate_p, where))
5937         {
5938           if (loop_dump_stream)
5939             fprintf (loop_dump_stream,
5940                      "Cannot eliminate biv %d: biv used in insn %d.\n",
5941                      bl->regno, INSN_UID (p));
5942           break;
5943         }
5944     }
5945
5946   if (p == end)
5947     {
5948       if (loop_dump_stream)
5949         fprintf (loop_dump_stream, "biv %d %s eliminated.\n",
5950                  bl->regno, eliminate_p ? "was" : "can be");
5951       return 1;
5952     }
5953
5954   return 0;
5955 }
5956 \f
5957 /* If BL appears in X (part of the pattern of INSN), see if we can
5958    eliminate its use.  If so, return 1.  If not, return 0.
5959
5960    If BIV does not appear in X, return 1.
5961
5962    If ELIMINATE_P is non-zero, actually do the elimination.  WHERE indicates
5963    where extra insns should be added.  Depending on how many items have been
5964    moved out of the loop, it will either be before INSN or at the start of
5965    the loop.  */
5966
5967 static int
5968 maybe_eliminate_biv_1 (x, insn, bl, eliminate_p, where)
5969      rtx x, insn;
5970      struct iv_class *bl;
5971      int eliminate_p;
5972      rtx where;
5973 {
5974   enum rtx_code code = GET_CODE (x);
5975   rtx reg = bl->biv->dest_reg;
5976   enum machine_mode mode = GET_MODE (reg);
5977   struct induction *v;
5978   rtx arg, new, tem;
5979   int arg_operand;
5980   char *fmt;
5981   int i, j;
5982
5983   switch (code)
5984     {
5985     case REG:
5986       /* If we haven't already been able to do something with this BIV,
5987          we can't eliminate it.  */
5988       if (x == reg)
5989         return 0;
5990       return 1;
5991
5992     case SET:
5993       /* If this sets the BIV, it is not a problem.  */
5994       if (SET_DEST (x) == reg)
5995         return 1;
5996
5997       /* If this is an insn that defines a giv, it is also ok because
5998          it will go away when the giv is reduced.  */
5999       for (v = bl->giv; v; v = v->next_iv)
6000         if (v->giv_type == DEST_REG && SET_DEST (x) == v->dest_reg)
6001           return 1;
6002
6003 #ifdef HAVE_cc0
6004       if (SET_DEST (x) == cc0_rtx && SET_SRC (x) == reg)
6005         {
6006           /* Can replace with any giv that was reduced and
6007              that has (MULT_VAL != 0) and (ADD_VAL == 0).
6008              Require a constant for MULT_VAL, so we know it's nonzero.  */
6009
6010           for (v = bl->giv; v; v = v->next_iv)
6011             if (CONSTANT_P (v->mult_val) && v->mult_val != const0_rtx
6012                 && v->add_val == const0_rtx
6013                 && ! v->ignore && ! v->maybe_dead && v->always_computable
6014                 && v->mode == mode)
6015               {
6016                 if (! eliminate_p)
6017                   return 1;
6018
6019                 /* If the giv has the opposite direction of change,
6020                    then reverse the comparison.  */
6021                 if (INTVAL (v->mult_val) < 0)
6022                   new = gen_rtx (COMPARE, GET_MODE (v->new_reg),
6023                                  const0_rtx, v->new_reg);
6024                 else
6025                   new = v->new_reg;
6026
6027                 /* We can probably test that giv's reduced reg.  */
6028                 if (validate_change (insn, &SET_SRC (x), new, 0))
6029                   return 1;
6030               }
6031
6032           /* Look for a giv with (MULT_VAL != 0) and (ADD_VAL != 0);
6033              replace test insn with a compare insn (cmp REDUCED_GIV ADD_VAL).
6034              Require a constant for MULT_VAL, so we know it's nonzero.  */
6035
6036           for (v = bl->giv; v; v = v->next_iv)
6037             if (CONSTANT_P (v->mult_val) && v->mult_val != const0_rtx
6038                 && ! v->ignore && ! v->maybe_dead && v->always_computable
6039                 && v->mode == mode)
6040               {
6041                 if (! eliminate_p)
6042                   return 1;
6043
6044                 /* If the giv has the opposite direction of change,
6045                    then reverse the comparison.  */
6046                 if (INTVAL (v->mult_val) < 0)
6047                   new = gen_rtx (COMPARE, VOIDmode, copy_rtx (v->add_val),
6048                                  v->new_reg);
6049                 else
6050                   new = gen_rtx (COMPARE, VOIDmode, v->new_reg,
6051                                  copy_rtx (v->add_val));
6052
6053                 /* Replace biv with the giv's reduced register.  */
6054                 update_reg_last_use (v->add_val, insn);
6055                 if (validate_change (insn, &SET_SRC (PATTERN (insn)), new, 0))
6056                   return 1;
6057
6058                 /* Insn doesn't support that constant or invariant.  Copy it
6059                    into a register (it will be a loop invariant.)  */
6060                 tem = gen_reg_rtx (GET_MODE (v->new_reg));
6061
6062                 emit_insn_before (gen_move_insn (tem, copy_rtx (v->add_val)),
6063                                   where);
6064
6065                 if (validate_change (insn, &SET_SRC (PATTERN (insn)),
6066                                      gen_rtx (COMPARE, VOIDmode,
6067                                               v->new_reg, tem), 0))
6068                   return 1;
6069               }
6070         }
6071 #endif
6072       break;
6073
6074     case COMPARE:
6075     case EQ:  case NE:
6076     case GT:  case GE:  case GTU:  case GEU:
6077     case LT:  case LE:  case LTU:  case LEU:
6078       /* See if either argument is the biv.  */
6079       if (XEXP (x, 0) == reg)
6080         arg = XEXP (x, 1), arg_operand = 1;
6081       else if (XEXP (x, 1) == reg)
6082         arg = XEXP (x, 0), arg_operand = 0;
6083       else
6084         break;
6085
6086       if (CONSTANT_P (arg))
6087         {
6088           /* First try to replace with any giv that has constant positive
6089              mult_val and constant add_val.  We might be able to support
6090              negative mult_val, but it seems complex to do it in general.  */
6091
6092           for (v = bl->giv; v; v = v->next_iv)
6093             if (CONSTANT_P (v->mult_val) && INTVAL (v->mult_val) > 0
6094                 && CONSTANT_P (v->add_val)
6095                 && ! v->ignore && ! v->maybe_dead && v->always_computable
6096                 && v->mode == mode)
6097               {
6098                 if (! eliminate_p)
6099                   return 1;
6100
6101                 /* Replace biv with the giv's reduced reg.  */
6102                 XEXP (x, 1-arg_operand) = v->new_reg;
6103
6104                 /* If all constants are actually constant integers and
6105                    the derived constant can be directly placed in the COMPARE,
6106                    do so.  */
6107                 if (GET_CODE (arg) == CONST_INT
6108                     && GET_CODE (v->mult_val) == CONST_INT
6109                     && GET_CODE (v->add_val) == CONST_INT
6110                     && validate_change (insn, &XEXP (x, arg_operand),
6111                                         GEN_INT (INTVAL (arg)
6112                                                  * INTVAL (v->mult_val)
6113                                                  + INTVAL (v->add_val)), 0))
6114                   return 1;
6115
6116                 /* Otherwise, load it into a register.  */
6117                 tem = gen_reg_rtx (mode);
6118                 emit_iv_add_mult (arg, v->mult_val, v->add_val, tem, where);
6119                 if (validate_change (insn, &XEXP (x, arg_operand), tem, 0))
6120                   return 1;
6121
6122                 /* If that failed, put back the change we made above.  */
6123                 XEXP (x, 1-arg_operand) = reg;
6124               }
6125           
6126           /* Look for giv with positive constant mult_val and nonconst add_val.
6127              Insert insns to calculate new compare value.  */
6128
6129           for (v = bl->giv; v; v = v->next_iv)
6130             if (CONSTANT_P (v->mult_val) && INTVAL (v->mult_val) > 0
6131                 && ! v->ignore && ! v->maybe_dead && v->always_computable
6132                 && v->mode == mode)
6133               {
6134                 rtx tem;
6135
6136                 if (! eliminate_p)
6137                   return 1;
6138
6139                 tem = gen_reg_rtx (mode);
6140
6141                 /* Replace biv with giv's reduced register.  */
6142                 validate_change (insn, &XEXP (x, 1 - arg_operand),
6143                                  v->new_reg, 1);
6144
6145                 /* Compute value to compare against.  */
6146                 emit_iv_add_mult (arg, v->mult_val, v->add_val, tem, where);
6147                 /* Use it in this insn.  */
6148                 validate_change (insn, &XEXP (x, arg_operand), tem, 1);
6149                 if (apply_change_group ())
6150                   return 1;
6151               }
6152         }
6153       else if (GET_CODE (arg) == REG || GET_CODE (arg) == MEM)
6154         {
6155           if (invariant_p (arg) == 1)
6156             {
6157               /* Look for giv with constant positive mult_val and nonconst
6158                  add_val. Insert insns to compute new compare value.  */
6159
6160               for (v = bl->giv; v; v = v->next_iv)
6161                 if (CONSTANT_P (v->mult_val) && INTVAL (v->mult_val) > 0
6162                     && ! v->ignore && ! v->maybe_dead && v->always_computable
6163                     && v->mode == mode)
6164                   {
6165                     rtx tem;
6166
6167                     if (! eliminate_p)
6168                       return 1;
6169
6170                     tem = gen_reg_rtx (mode);
6171
6172                     /* Replace biv with giv's reduced register.  */
6173                     validate_change (insn, &XEXP (x, 1 - arg_operand),
6174                                      v->new_reg, 1);
6175
6176                     /* Compute value to compare against.  */
6177                     emit_iv_add_mult (arg, v->mult_val, v->add_val,
6178                                       tem, where);
6179                     validate_change (insn, &XEXP (x, arg_operand), tem, 1);
6180                     if (apply_change_group ())
6181                       return 1;
6182                   }
6183             }
6184
6185           /* This code has problems.  Basically, you can't know when
6186              seeing if we will eliminate BL, whether a particular giv
6187              of ARG will be reduced.  If it isn't going to be reduced,
6188              we can't eliminate BL.  We can try forcing it to be reduced,
6189              but that can generate poor code.
6190
6191              The problem is that the benefit of reducing TV, below should
6192              be increased if BL can actually be eliminated, but this means
6193              we might have to do a topological sort of the order in which
6194              we try to process biv.  It doesn't seem worthwhile to do
6195              this sort of thing now.  */
6196
6197 #if 0
6198           /* Otherwise the reg compared with had better be a biv.  */
6199           if (GET_CODE (arg) != REG
6200               || reg_iv_type[REGNO (arg)] != BASIC_INDUCT)
6201             return 0;
6202
6203           /* Look for a pair of givs, one for each biv,
6204              with identical coefficients.  */
6205           for (v = bl->giv; v; v = v->next_iv)
6206             {
6207               struct induction *tv;
6208
6209               if (v->ignore || v->maybe_dead || v->mode != mode)
6210                 continue;
6211
6212               for (tv = reg_biv_class[REGNO (arg)]->giv; tv; tv = tv->next_iv)
6213                 if (! tv->ignore && ! tv->maybe_dead
6214                     && rtx_equal_p (tv->mult_val, v->mult_val)
6215                     && rtx_equal_p (tv->add_val, v->add_val)
6216                     && tv->mode == mode)
6217                   {
6218                     if (! eliminate_p)
6219                       return 1;
6220
6221                     /* Replace biv with its giv's reduced reg.  */
6222                     XEXP (x, 1-arg_operand) = v->new_reg;
6223                     /* Replace other operand with the other giv's
6224                        reduced reg.  */
6225                     XEXP (x, arg_operand) = tv->new_reg;
6226                     return 1;
6227                   }
6228             }
6229 #endif
6230         }
6231
6232       /* If we get here, the biv can't be eliminated.  */
6233       return 0;
6234
6235     case MEM:
6236       /* If this address is a DEST_ADDR giv, it doesn't matter if the
6237          biv is used in it, since it will be replaced.  */
6238       for (v = bl->giv; v; v = v->next_iv)
6239         if (v->giv_type == DEST_ADDR && v->location == &XEXP (x, 0))
6240           return 1;
6241       break;
6242     }
6243
6244   /* See if any subexpression fails elimination.  */
6245   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
6246   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
6247     {
6248       switch (fmt[i])
6249         {
6250         case 'e':
6251           if (! maybe_eliminate_biv_1 (XEXP (x, i), insn, bl, 
6252                                        eliminate_p, where))
6253             return 0;
6254           break;
6255
6256         case 'E':
6257           for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
6258             if (! maybe_eliminate_biv_1 (XVECEXP (x, i, j), insn, bl,
6259                                          eliminate_p, where))
6260               return 0;
6261           break;
6262         }
6263     }
6264
6265   return 1;
6266 }  
6267 \f
6268 /* Return nonzero if the last use of REG
6269    is in an insn following INSN in the same basic block.  */
6270
6271 static int
6272 last_use_this_basic_block (reg, insn)
6273      rtx reg;
6274      rtx insn;
6275 {
6276   rtx n;
6277   for (n = insn;
6278        n && GET_CODE (n) != CODE_LABEL && GET_CODE (n) != JUMP_INSN;
6279        n = NEXT_INSN (n))
6280     {
6281       if (regno_last_uid[REGNO (reg)] == INSN_UID (n))
6282         return 1;
6283     }
6284   return 0;
6285 }
6286 \f
6287 /* Called via `note_stores' to record the initial value of a biv.  Here we
6288    just record the location of the set and process it later.  */
6289
6290 static void
6291 record_initial (dest, set)
6292      rtx dest;
6293      rtx set;
6294 {
6295   struct iv_class *bl;
6296
6297   if (GET_CODE (dest) != REG
6298       || REGNO (dest) >= max_reg_before_loop
6299       || reg_iv_type[REGNO (dest)] != BASIC_INDUCT)
6300     return;
6301
6302   bl = reg_biv_class[REGNO (dest)];
6303
6304   /* If this is the first set found, record it.  */
6305   if (bl->init_insn == 0)
6306     {
6307       bl->init_insn = note_insn;
6308       bl->init_set = set;
6309     }
6310 }
6311 \f
6312 /* If any of the registers in X are "old" and currently have a last use earlier
6313    than INSN, update them to have a last use of INSN.  Their actual last use
6314    will be the previous insn but it will not have a valid uid_luid so we can't
6315    use it.  */
6316
6317 static void
6318 update_reg_last_use (x, insn)
6319      rtx x;
6320      rtx insn;
6321 {
6322   /* Check for the case where INSN does not have a valid luid.  In this case,
6323      there is no need to modify the regno_last_uid, as this can only happen
6324      when code is inserted after the loop_end to set a pseudo's final value,
6325      and hence this insn will never be the last use of x.  */
6326   if (GET_CODE (x) == REG && REGNO (x) < max_reg_before_loop
6327       && INSN_UID (insn) < max_uid_for_loop
6328       && uid_luid[regno_last_uid[REGNO (x)]] < uid_luid[INSN_UID (insn)])
6329     regno_last_uid[REGNO (x)] = INSN_UID (insn);
6330   else
6331     {
6332       register int i, j;
6333       register char *fmt = GET_RTX_FORMAT (GET_CODE (x));
6334       for (i = GET_RTX_LENGTH (GET_CODE (x)) - 1; i >= 0; i--)
6335         {
6336           if (fmt[i] == 'e')
6337             update_reg_last_use (XEXP (x, i), insn);
6338           else if (fmt[i] == 'E')
6339             for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
6340               update_reg_last_use (XVECEXP (x, i, j), insn);
6341         }
6342     }
6343 }
6344 \f
6345 /* Given a jump insn JUMP, return the condition that will cause it to branch
6346    to its JUMP_LABEL.  If the condition cannot be understood, or is an
6347    inequality floating-point comparison which needs to be reversed, 0 will
6348    be returned.
6349
6350    If EARLIEST is non-zero, it is a pointer to a place where the earliest
6351    insn used in locating the condition was found.  If a replacement test
6352    of the condition is desired, it should be placed in front of that
6353    insn and we will be sure that the inputs are still valid.
6354
6355    The condition will be returned in a canonical form to simplify testing by
6356    callers.  Specifically:
6357
6358    (1) The code will always be a comparison operation (EQ, NE, GT, etc.).
6359    (2) Both operands will be machine operands; (cc0) will have been replaced.
6360    (3) If an operand is a constant, it will be the second operand.
6361    (4) (LE x const) will be replaced with (LT x <const+1>) and similarly
6362        for GE, GEU, and LEU.  */
6363
6364 rtx
6365 get_condition (jump, earliest)
6366      rtx jump;
6367      rtx *earliest;
6368 {
6369   enum rtx_code code;
6370   rtx prev = jump;
6371   rtx set;
6372   rtx tem;
6373   rtx op0, op1;
6374   int reverse_code = 0;
6375   int did_reverse_condition = 0;
6376
6377   /* If this is not a standard conditional jump, we can't parse it.  */
6378   if (GET_CODE (jump) != JUMP_INSN
6379       || ! condjump_p (jump) || simplejump_p (jump))
6380     return 0;
6381
6382   code = GET_CODE (XEXP (SET_SRC (PATTERN (jump)), 0));
6383   op0 = XEXP (XEXP (SET_SRC (PATTERN (jump)), 0), 0);
6384   op1 = XEXP (XEXP (SET_SRC (PATTERN (jump)), 0), 1);
6385
6386   if (earliest)
6387     *earliest = jump;
6388
6389   /* If this branches to JUMP_LABEL when the condition is false, reverse
6390      the condition.  */
6391   if (GET_CODE (XEXP (SET_SRC (PATTERN (jump)), 2)) == LABEL_REF
6392       && XEXP (XEXP (SET_SRC (PATTERN (jump)), 2), 0) == JUMP_LABEL (jump))
6393     code = reverse_condition (code), did_reverse_condition ^= 1;
6394
6395   /* If we are comparing a register with zero, see if the register is set
6396      in the previous insn to a COMPARE or a comparison operation.  Perform
6397      the same tests as a function of STORE_FLAG_VALUE as find_comparison_args
6398      in cse.c  */
6399
6400   while (GET_RTX_CLASS (code) == '<' && op1 == const0_rtx)
6401     {
6402       /* Set non-zero when we find something of interest.  */
6403       rtx x = 0;
6404
6405 #ifdef HAVE_cc0
6406       /* If comparison with cc0, import actual comparison from compare
6407          insn.  */
6408       if (op0 == cc0_rtx)
6409         {
6410           if ((prev = prev_nonnote_insn (prev)) == 0
6411               || GET_CODE (prev) != INSN
6412               || (set = single_set (prev)) == 0
6413               || SET_DEST (set) != cc0_rtx)
6414             return 0;
6415
6416           op0 = SET_SRC (set);
6417           op1 = CONST0_RTX (GET_MODE (op0));
6418           if (earliest)
6419             *earliest = prev;
6420         }
6421 #endif
6422
6423       /* If this is a COMPARE, pick up the two things being compared.  */
6424       if (GET_CODE (op0) == COMPARE)
6425         {
6426           op1 = XEXP (op0, 1);
6427           op0 = XEXP (op0, 0);
6428           continue;
6429         }
6430       else if (GET_CODE (op0) != REG)
6431         break;
6432
6433       /* Go back to the previous insn.  Stop if it is not an INSN.  We also
6434          stop if it isn't a single set or if it has a REG_INC note because
6435          we don't want to bother dealing with it.  */
6436
6437       if ((prev = prev_nonnote_insn (prev)) == 0
6438           || GET_CODE (prev) != INSN
6439           || FIND_REG_INC_NOTE (prev, 0)
6440           || (set = single_set (prev)) == 0)
6441         break;
6442
6443       /* If this is setting OP0, get what it sets it to if it looks
6444          relevant.  */
6445       if (SET_DEST (set) == op0)
6446         {
6447           enum machine_mode inner_mode = GET_MODE (SET_SRC (set));
6448
6449           if ((GET_CODE (SET_SRC (set)) == COMPARE
6450                || (((code == NE
6451                      || (code == LT
6452                          && GET_MODE_CLASS (inner_mode) == MODE_INT
6453                          && (GET_MODE_BITSIZE (inner_mode)
6454                              <= HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
6455                          && (STORE_FLAG_VALUE
6456                              & ((HOST_WIDE_INT) 1
6457                                 << (GET_MODE_BITSIZE (inner_mode) - 1))))
6458 #ifdef FLOAT_STORE_FLAG_VALUE
6459                      || (code == LT
6460                          && GET_MODE_CLASS (inner_mode) == MODE_FLOAT
6461                          && FLOAT_STORE_FLAG_VALUE < 0)
6462 #endif
6463                      ))
6464                    && GET_RTX_CLASS (GET_CODE (SET_SRC (set))) == '<')))
6465             x = SET_SRC (set);
6466           else if (((code == EQ
6467                      || (code == GE
6468                          && (GET_MODE_BITSIZE (inner_mode)
6469                              <= HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
6470                          && GET_MODE_CLASS (inner_mode) == MODE_INT
6471                          && (STORE_FLAG_VALUE
6472                              & ((HOST_WIDE_INT) 1
6473                                 << (GET_MODE_BITSIZE (inner_mode) - 1))))
6474 #ifdef FLOAT_STORE_FLAG_VALUE
6475                      || (code == GE
6476                          && GET_MODE_CLASS (inner_mode) == MODE_FLOAT
6477                          && FLOAT_STORE_FLAG_VALUE < 0)
6478 #endif
6479                      ))
6480                    && GET_RTX_CLASS (GET_CODE (SET_SRC (set))) == '<')
6481             {
6482               /* We might have reversed a LT to get a GE here.  But this wasn't
6483                  actually the comparison of data, so we don't flag that we
6484                  have had to reverse the condition.  */
6485               did_reverse_condition ^= 1;
6486               reverse_code = 1;
6487               x = SET_SRC (set);
6488             }
6489           else
6490             break;
6491         }
6492
6493       else if (reg_set_p (op0, prev))
6494         /* If this sets OP0, but not directly, we have to give up.  */
6495         break;
6496
6497       if (x)
6498         {
6499           if (GET_RTX_CLASS (GET_CODE (x)) == '<')
6500             code = GET_CODE (x);
6501           if (reverse_code)
6502             {
6503               code = reverse_condition (code);
6504               did_reverse_condition ^= 1;
6505               reverse_code = 0;
6506             }
6507
6508           op0 = XEXP (x, 0), op1 = XEXP (x, 1);
6509           if (earliest)
6510             *earliest = prev;
6511         }
6512     }
6513
6514   /* If constant is first, put it last.  */
6515   if (CONSTANT_P (op0))
6516     code = swap_condition (code), tem = op0, op0 = op1, op1 = tem;
6517
6518   /* If OP0 is the result of a comparison, we weren't able to find what
6519      was really being compared, so fail.  */
6520   if (GET_MODE_CLASS (GET_MODE (op0)) == MODE_CC)
6521     return 0;
6522
6523   /* Canonicalize any ordered comparison with integers involving equality
6524      if we can do computations in the relevant mode and we do not
6525      overflow.  */
6526
6527   if (GET_CODE (op1) == CONST_INT
6528       && GET_MODE (op0) != VOIDmode
6529       && GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE (op0)) <= HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
6530     {
6531       HOST_WIDE_INT const_val = INTVAL (op1);
6532       unsigned HOST_WIDE_INT uconst_val = const_val;
6533       unsigned HOST_WIDE_INT max_val
6534         = (unsigned HOST_WIDE_INT) GET_MODE_MASK (GET_MODE (op0));
6535
6536       switch (code)
6537         {
6538         case LE:
6539           if (const_val != max_val >> 1)
6540             code = LT,  op1 = GEN_INT (const_val + 1);
6541           break;
6542
6543         case GE:
6544           if (const_val
6545               != (((HOST_WIDE_INT) 1
6546                    << (GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE (op0)) - 1))))
6547             code = GT, op1 = GEN_INT (const_val - 1);
6548           break;
6549
6550         case LEU:
6551           if (uconst_val != max_val)
6552             code = LTU, op1 = GEN_INT (uconst_val + 1);
6553           break;
6554
6555         case GEU:
6556           if (uconst_val != 0)
6557             code = GTU, op1 = GEN_INT (uconst_val - 1);
6558           break;
6559         }
6560     }
6561
6562   /* If this was floating-point and we reversed anything other than an
6563      EQ or NE, return zero.  */
6564   if (TARGET_FLOAT_FORMAT == IEEE_FLOAT_FORMAT
6565       && did_reverse_condition && code != NE && code != EQ
6566       && ! flag_fast_math
6567       && GET_MODE_CLASS (GET_MODE (op0)) == MODE_FLOAT)
6568     return 0;
6569
6570 #ifdef HAVE_cc0
6571   /* Never return CC0; return zero instead.  */
6572   if (op0 == cc0_rtx)
6573     return 0;
6574 #endif
6575
6576   return gen_rtx (code, VOIDmode, op0, op1);
6577 }
6578
6579 /* Similar to above routine, except that we also put an invariant last
6580    unless both operands are invariants.  */
6581
6582 rtx
6583 get_condition_for_loop (x)
6584      rtx x;
6585 {
6586   rtx comparison = get_condition (x, NULL_PTR);
6587
6588   if (comparison == 0
6589       || ! invariant_p (XEXP (comparison, 0))
6590       || invariant_p (XEXP (comparison, 1)))
6591     return comparison;
6592
6593   return gen_rtx (swap_condition (GET_CODE (comparison)), VOIDmode,
6594                   XEXP (comparison, 1), XEXP (comparison, 0));
6595 }