OSDN Git Service

(move_movables): For move_insn case, skip notes when deleting
[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       /* Read-only items (such as constants in a constant pool) are
2703          invariant if their address is.  */
2704       if (RTX_UNCHANGING_P (x))
2705         break;
2706
2707       /* If we filled the table (or had a subroutine call), any location
2708          in memory could have been clobbered.  */
2709       if (unknown_address_altered
2710           /* Don't mess with volatile memory references.  */
2711           || MEM_VOLATILE_P (x))
2712         return 0;
2713
2714       /* See if there is any dependence between a store and this load.  */
2715       for (i = loop_store_mems_idx - 1; i >= 0; i--)
2716         if (true_dependence (loop_store_mems[i], x))
2717           return 0;
2718
2719       /* It's not invalidated by a store in memory
2720          but we must still verify the address is invariant.  */
2721       break;
2722
2723     case ASM_OPERANDS:
2724       /* Don't mess with insns declared volatile.  */
2725       if (MEM_VOLATILE_P (x))
2726         return 0;
2727     }
2728
2729   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
2730   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
2731     {
2732       if (fmt[i] == 'e')
2733         {
2734           int tem = invariant_p (XEXP (x, i));
2735           if (tem == 0)
2736             return 0;
2737           if (tem == 2)
2738             conditional = 1;
2739         }
2740       else if (fmt[i] == 'E')
2741         {
2742           register int j;
2743           for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
2744             {
2745               int tem = invariant_p (XVECEXP (x, i, j));
2746               if (tem == 0)
2747                 return 0;
2748               if (tem == 2)
2749                 conditional = 1;
2750             }
2751
2752         }
2753     }
2754
2755   return 1 + conditional;
2756 }
2757
2758 \f
2759 /* Return nonzero if all the insns in the loop that set REG
2760    are INSN and the immediately following insns,
2761    and if each of those insns sets REG in an invariant way
2762    (not counting uses of REG in them).
2763
2764    The value is 2 if some of these insns are only conditionally invariant.
2765
2766    We assume that INSN itself is the first set of REG
2767    and that its source is invariant.  */
2768
2769 static int
2770 consec_sets_invariant_p (reg, n_sets, insn)
2771      int n_sets;
2772      rtx reg, insn;
2773 {
2774   register rtx p = insn;
2775   register int regno = REGNO (reg);
2776   rtx temp;
2777   /* Number of sets we have to insist on finding after INSN.  */
2778   int count = n_sets - 1;
2779   int old = n_times_set[regno];
2780   int value = 0;
2781   int this;
2782
2783   /* If N_SETS hit the limit, we can't rely on its value.  */
2784   if (n_sets == 127)
2785     return 0;
2786
2787   n_times_set[regno] = 0;
2788
2789   while (count > 0)
2790     {
2791       register enum rtx_code code;
2792       rtx set;
2793
2794       p = NEXT_INSN (p);
2795       code = GET_CODE (p);
2796
2797       /* If library call, skip to end of of it.  */
2798       if (code == INSN && (temp = find_reg_note (p, REG_LIBCALL, NULL_RTX)))
2799         p = XEXP (temp, 0);
2800
2801       this = 0;
2802       if (code == INSN
2803           && (set = single_set (p))
2804           && GET_CODE (SET_DEST (set)) == REG
2805           && REGNO (SET_DEST (set)) == regno)
2806         {
2807           this = invariant_p (SET_SRC (set));
2808           if (this != 0)
2809             value |= this;
2810           else if (temp = find_reg_note (p, REG_EQUAL, NULL_RTX))
2811             {
2812               /* If this is a libcall, then any invariant REG_EQUAL note is OK.
2813                  If this is an ordinary insn, then only CONSTANT_P REG_EQUAL
2814                  notes are OK.  */
2815               this = (CONSTANT_P (XEXP (temp, 0))
2816                       || (find_reg_note (p, REG_RETVAL, NULL_RTX)
2817                           && invariant_p (XEXP (temp, 0))));
2818               if (this != 0)
2819                 value |= this;
2820             }
2821         }
2822       if (this != 0)
2823         count--;
2824       else if (code != NOTE)
2825         {
2826           n_times_set[regno] = old;
2827           return 0;
2828         }
2829     }
2830
2831   n_times_set[regno] = old;
2832   /* If invariant_p ever returned 2, we return 2.  */
2833   return 1 + (value & 2);
2834 }
2835
2836 #if 0
2837 /* I don't think this condition is sufficient to allow INSN
2838    to be moved, so we no longer test it.  */
2839
2840 /* Return 1 if all insns in the basic block of INSN and following INSN
2841    that set REG are invariant according to TABLE.  */
2842
2843 static int
2844 all_sets_invariant_p (reg, insn, table)
2845      rtx reg, insn;
2846      short *table;
2847 {
2848   register rtx p = insn;
2849   register int regno = REGNO (reg);
2850
2851   while (1)
2852     {
2853       register enum rtx_code code;
2854       p = NEXT_INSN (p);
2855       code = GET_CODE (p);
2856       if (code == CODE_LABEL || code == JUMP_INSN)
2857         return 1;
2858       if (code == INSN && GET_CODE (PATTERN (p)) == SET
2859           && GET_CODE (SET_DEST (PATTERN (p))) == REG
2860           && REGNO (SET_DEST (PATTERN (p))) == regno)
2861         {
2862           if (!invariant_p (SET_SRC (PATTERN (p)), table))
2863             return 0;
2864         }
2865     }
2866 }
2867 #endif /* 0 */
2868 \f
2869 /* Look at all uses (not sets) of registers in X.  For each, if it is
2870    the single use, set USAGE[REGNO] to INSN; if there was a previous use in
2871    a different insn, set USAGE[REGNO] to const0_rtx.  */
2872
2873 static void
2874 find_single_use_in_loop (insn, x, usage)
2875      rtx insn;
2876      rtx x;
2877      rtx *usage;
2878 {
2879   enum rtx_code code = GET_CODE (x);
2880   char *fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
2881   int i, j;
2882
2883   if (code == REG)
2884     usage[REGNO (x)]
2885       = (usage[REGNO (x)] != 0 && usage[REGNO (x)] != insn)
2886         ? const0_rtx : insn;
2887
2888   else if (code == SET)
2889     {
2890       /* Don't count SET_DEST if it is a REG; otherwise count things
2891          in SET_DEST because if a register is partially modified, it won't
2892          show up as a potential movable so we don't care how USAGE is set 
2893          for it.  */
2894       if (GET_CODE (SET_DEST (x)) != REG)
2895         find_single_use_in_loop (insn, SET_DEST (x), usage);
2896       find_single_use_in_loop (insn, SET_SRC (x), usage);
2897     }
2898   else
2899     for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
2900       {
2901         if (fmt[i] == 'e' && XEXP (x, i) != 0)
2902           find_single_use_in_loop (insn, XEXP (x, i), usage);
2903         else if (fmt[i] == 'E')
2904           for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
2905             find_single_use_in_loop (insn, XVECEXP (x, i, j), usage);
2906       }
2907 }
2908 \f
2909 /* Increment N_TIMES_SET at the index of each register
2910    that is modified by an insn between FROM and TO.
2911    If the value of an element of N_TIMES_SET becomes 127 or more,
2912    stop incrementing it, to avoid overflow.
2913
2914    Store in SINGLE_USAGE[I] the single insn in which register I is
2915    used, if it is only used once.  Otherwise, it is set to 0 (for no
2916    uses) or const0_rtx for more than one use.  This parameter may be zero,
2917    in which case this processing is not done.
2918
2919    Store in *COUNT_PTR the number of actual instruction
2920    in the loop.  We use this to decide what is worth moving out.  */
2921
2922 /* last_set[n] is nonzero iff reg n has been set in the current basic block.
2923    In that case, it is the insn that last set reg n.  */
2924
2925 static void
2926 count_loop_regs_set (from, to, may_not_move, single_usage, count_ptr, nregs)
2927      register rtx from, to;
2928      char *may_not_move;
2929      rtx *single_usage;
2930      int *count_ptr;
2931      int nregs;
2932 {
2933   register rtx *last_set = (rtx *) alloca (nregs * sizeof (rtx));
2934   register rtx insn;
2935   register int count = 0;
2936   register rtx dest;
2937
2938   bzero ((char *) last_set, nregs * sizeof (rtx));
2939   for (insn = from; insn != to; insn = NEXT_INSN (insn))
2940     {
2941       if (GET_RTX_CLASS (GET_CODE (insn)) == 'i')
2942         {
2943           ++count;
2944
2945           /* If requested, record registers that have exactly one use.  */
2946           if (single_usage)
2947             {
2948               find_single_use_in_loop (insn, PATTERN (insn), single_usage);
2949
2950               /* Include uses in REG_EQUAL notes.  */
2951               if (REG_NOTES (insn))
2952                 find_single_use_in_loop (insn, REG_NOTES (insn), single_usage);
2953             }
2954
2955           if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == CLOBBER
2956               && GET_CODE (XEXP (PATTERN (insn), 0)) == REG)
2957             /* Don't move a reg that has an explicit clobber.
2958                We might do so sometimes, but it's not worth the pain.  */
2959             may_not_move[REGNO (XEXP (PATTERN (insn), 0))] = 1;
2960
2961           if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == SET
2962               || GET_CODE (PATTERN (insn)) == CLOBBER)
2963             {
2964               dest = SET_DEST (PATTERN (insn));
2965               while (GET_CODE (dest) == SUBREG
2966                      || GET_CODE (dest) == ZERO_EXTRACT
2967                      || GET_CODE (dest) == SIGN_EXTRACT
2968                      || GET_CODE (dest) == STRICT_LOW_PART)
2969                 dest = XEXP (dest, 0);
2970               if (GET_CODE (dest) == REG)
2971                 {
2972                   register int regno = REGNO (dest);
2973                   /* If this is the first setting of this reg
2974                      in current basic block, and it was set before,
2975                      it must be set in two basic blocks, so it cannot
2976                      be moved out of the loop.  */
2977                   if (n_times_set[regno] > 0 && last_set[regno] == 0)
2978                     may_not_move[regno] = 1;
2979                   /* If this is not first setting in current basic block,
2980                      see if reg was used in between previous one and this.
2981                      If so, neither one can be moved.  */
2982                   if (last_set[regno] != 0
2983                       && reg_used_between_p (dest, last_set[regno], insn))
2984                     may_not_move[regno] = 1;
2985                   if (n_times_set[regno] < 127)
2986                     ++n_times_set[regno];
2987                   last_set[regno] = insn;
2988                 }
2989             }
2990           else if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == PARALLEL)
2991             {
2992               register int i;
2993               for (i = XVECLEN (PATTERN (insn), 0) - 1; i >= 0; i--)
2994                 {
2995                   register rtx x = XVECEXP (PATTERN (insn), 0, i);
2996                   if (GET_CODE (x) == CLOBBER && GET_CODE (XEXP (x, 0)) == REG)
2997                     /* Don't move a reg that has an explicit clobber.
2998                        It's not worth the pain to try to do it correctly.  */
2999                     may_not_move[REGNO (XEXP (x, 0))] = 1;
3000
3001                   if (GET_CODE (x) == SET || GET_CODE (x) == CLOBBER)
3002                     {
3003                       dest = SET_DEST (x);
3004                       while (GET_CODE (dest) == SUBREG
3005                              || GET_CODE (dest) == ZERO_EXTRACT
3006                              || GET_CODE (dest) == SIGN_EXTRACT
3007                              || GET_CODE (dest) == STRICT_LOW_PART)
3008                         dest = XEXP (dest, 0);
3009                       if (GET_CODE (dest) == REG)
3010                         {
3011                           register int regno = REGNO (dest);
3012                           if (n_times_set[regno] > 0 && last_set[regno] == 0)
3013                             may_not_move[regno] = 1;
3014                           if (last_set[regno] != 0
3015                               && reg_used_between_p (dest, last_set[regno], insn))
3016                             may_not_move[regno] = 1;
3017                           if (n_times_set[regno] < 127)
3018                             ++n_times_set[regno];
3019                           last_set[regno] = insn;
3020                         }
3021                     }
3022                 }
3023             }
3024         }
3025
3026       if (GET_CODE (insn) == CODE_LABEL || GET_CODE (insn) == JUMP_INSN)
3027         bzero ((char *) last_set, nregs * sizeof (rtx));
3028     }
3029   *count_ptr = count;
3030 }
3031 \f
3032 /* Given a loop that is bounded by LOOP_START and LOOP_END
3033    and that is entered at SCAN_START,
3034    return 1 if the register set in SET contained in insn INSN is used by
3035    any insn that precedes INSN in cyclic order starting
3036    from the loop entry point.
3037
3038    We don't want to use INSN_LUID here because if we restrict INSN to those
3039    that have a valid INSN_LUID, it means we cannot move an invariant out
3040    from an inner loop past two loops.  */
3041
3042 static int
3043 loop_reg_used_before_p (set, insn, loop_start, scan_start, loop_end)
3044      rtx set, insn, loop_start, scan_start, loop_end;
3045 {
3046   rtx reg = SET_DEST (set);
3047   rtx p;
3048
3049   /* Scan forward checking for register usage.  If we hit INSN, we
3050      are done.  Otherwise, if we hit LOOP_END, wrap around to LOOP_START.  */
3051   for (p = scan_start; p != insn; p = NEXT_INSN (p))
3052     {
3053       if (GET_RTX_CLASS (GET_CODE (p)) == 'i'
3054           && reg_overlap_mentioned_p (reg, PATTERN (p)))
3055         return 1;
3056
3057       if (p == loop_end)
3058         p = loop_start;
3059     }
3060
3061   return 0;
3062 }
3063 \f
3064 /* A "basic induction variable" or biv is a pseudo reg that is set
3065    (within this loop) only by incrementing or decrementing it.  */
3066 /* A "general induction variable" or giv is a pseudo reg whose
3067    value is a linear function of a biv.  */
3068
3069 /* Bivs are recognized by `basic_induction_var';
3070    Givs by `general_induct_var'.  */
3071
3072 /* Indexed by register number, indicates whether or not register is an
3073    induction variable, and if so what type.  */
3074
3075 enum iv_mode *reg_iv_type;
3076
3077 /* Indexed by register number, contains pointer to `struct induction'
3078    if register is an induction variable.  This holds general info for
3079    all induction variables.  */
3080
3081 struct induction **reg_iv_info;
3082
3083 /* Indexed by register number, contains pointer to `struct iv_class'
3084    if register is a basic induction variable.  This holds info describing
3085    the class (a related group) of induction variables that the biv belongs
3086    to.  */
3087
3088 struct iv_class **reg_biv_class;
3089
3090 /* The head of a list which links together (via the next field)
3091    every iv class for the current loop.  */
3092
3093 struct iv_class *loop_iv_list;
3094
3095 /* Communication with routines called via `note_stores'.  */
3096
3097 static rtx note_insn;
3098
3099 /* Dummy register to have non-zero DEST_REG for DEST_ADDR type givs.  */
3100
3101 static rtx addr_placeholder;
3102
3103 /* ??? Unfinished optimizations, and possible future optimizations,
3104    for the strength reduction code.  */
3105
3106 /* ??? There is one more optimization you might be interested in doing: to
3107    allocate pseudo registers for frequently-accessed memory locations.
3108    If the same memory location is referenced each time around, it might
3109    be possible to copy it into a register before and out after.
3110    This is especially useful when the memory location is a variable which
3111    is in a stack slot because somewhere its address is taken.  If the
3112    loop doesn't contain a function call and the variable isn't volatile,
3113    it is safe to keep the value in a register for the duration of the
3114    loop. One tricky thing is that the copying of the value back from the
3115    register has to be done on all exits from the loop.  You need to check that
3116    all the exits from the loop go to the same place. */
3117
3118 /* ??? The interaction of biv elimination, and recognition of 'constant'
3119    bivs, may cause problems. */
3120
3121 /* ??? Add heuristics so that DEST_ADDR strength reduction does not cause
3122    performance problems.
3123
3124    Perhaps don't eliminate things that can be combined with an addressing
3125    mode.  Find all givs that have the same biv, mult_val, and add_val;
3126    then for each giv, check to see if its only use dies in a following
3127    memory address.  If so, generate a new memory address and check to see
3128    if it is valid.   If it is valid, then store the modified memory address,
3129    otherwise, mark the giv as not done so that it will get its own iv.  */
3130
3131 /* ??? Could try to optimize branches when it is known that a biv is always
3132    positive.  */
3133
3134 /* ??? When replace a biv in a compare insn, we should replace with closest
3135    giv so that an optimized branch can still be recognized by the combiner,
3136    e.g. the VAX acb insn.  */
3137
3138 /* ??? Many of the checks involving uid_luid could be simplified if regscan
3139    was rerun in loop_optimize whenever a register was added or moved.
3140    Also, some of the optimizations could be a little less conservative.  */
3141 \f
3142 /* Perform strength reduction and induction variable elimination.  */
3143
3144 /* Pseudo registers created during this function will be beyond the last
3145    valid index in several tables including n_times_set and regno_last_uid.
3146    This does not cause a problem here, because the added registers cannot be
3147    givs outside of their loop, and hence will never be reconsidered.
3148    But scan_loop must check regnos to make sure they are in bounds.  */
3149
3150 static void
3151 strength_reduce (scan_start, end, loop_top, insn_count,
3152                  loop_start, loop_end)
3153      rtx scan_start;
3154      rtx end;
3155      rtx loop_top;
3156      int insn_count;
3157      rtx loop_start;
3158      rtx loop_end;
3159 {
3160   rtx p;
3161   rtx set;
3162   rtx inc_val;
3163   rtx mult_val;
3164   rtx dest_reg;
3165   /* This is 1 if current insn is not executed at least once for every loop
3166      iteration.  */
3167   int not_every_iteration = 0;
3168   /* This is 1 if current insn may be executed more than once for every
3169      loop iteration.  */
3170   int maybe_multiple = 0;
3171   /* Temporary list pointers for traversing loop_iv_list.  */
3172   struct iv_class *bl, **backbl;
3173   /* Ratio of extra register life span we can justify
3174      for saving an instruction.  More if loop doesn't call subroutines
3175      since in that case saving an insn makes more difference
3176      and more registers are available.  */
3177   /* ??? could set this to last value of threshold in move_movables */
3178   int threshold = (loop_has_call ? 1 : 2) * (3 + n_non_fixed_regs);
3179   /* Map of pseudo-register replacements.  */
3180   rtx *reg_map;
3181   int call_seen;
3182   rtx test;
3183   rtx end_insert_before;
3184   int loop_depth = 0;
3185
3186   reg_iv_type = (enum iv_mode *) alloca (max_reg_before_loop
3187                                          * sizeof (enum iv_mode *));
3188   bzero ((char *) reg_iv_type, max_reg_before_loop * sizeof (enum iv_mode *));
3189   reg_iv_info = (struct induction **)
3190     alloca (max_reg_before_loop * sizeof (struct induction *));
3191   bzero ((char *) reg_iv_info, (max_reg_before_loop
3192                                 * sizeof (struct induction *)));
3193   reg_biv_class = (struct iv_class **)
3194     alloca (max_reg_before_loop * sizeof (struct iv_class *));
3195   bzero ((char *) reg_biv_class, (max_reg_before_loop
3196                                   * sizeof (struct iv_class *)));
3197
3198   loop_iv_list = 0;
3199   addr_placeholder = gen_reg_rtx (Pmode);
3200
3201   /* Save insn immediately after the loop_end.  Insns inserted after loop_end
3202      must be put before this insn, so that they will appear in the right
3203      order (i.e. loop order). 
3204
3205      If loop_end is the end of the current function, then emit a 
3206      NOTE_INSN_DELETED after loop_end and set end_insert_before to the
3207      dummy note insn.  */
3208   if (NEXT_INSN (loop_end) != 0)
3209     end_insert_before = NEXT_INSN (loop_end);
3210   else
3211     end_insert_before = emit_note_after (NOTE_INSN_DELETED, loop_end);
3212
3213   /* Scan through loop to find all possible bivs.  */
3214
3215   p = scan_start;
3216   while (1)
3217     {
3218       p = NEXT_INSN (p);
3219       /* At end of a straight-in loop, we are done.
3220          At end of a loop entered at the bottom, scan the top.  */
3221       if (p == scan_start)
3222         break;
3223       if (p == end)
3224         {
3225           if (loop_top != 0)
3226             p = loop_top;
3227           else
3228             break;
3229           if (p == scan_start)
3230             break;
3231         }
3232
3233       if (GET_CODE (p) == INSN
3234           && (set = single_set (p))
3235           && GET_CODE (SET_DEST (set)) == REG)
3236         {
3237           dest_reg = SET_DEST (set);
3238           if (REGNO (dest_reg) < max_reg_before_loop
3239               && REGNO (dest_reg) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
3240               && reg_iv_type[REGNO (dest_reg)] != NOT_BASIC_INDUCT)
3241             {
3242               if (basic_induction_var (SET_SRC (set), GET_MODE (SET_SRC (set)),
3243                                        dest_reg, p, &inc_val, &mult_val))
3244                 {
3245                   /* It is a possible basic induction variable.
3246                      Create and initialize an induction structure for it.  */
3247
3248                   struct induction *v
3249                     = (struct induction *) alloca (sizeof (struct induction));
3250
3251                   record_biv (v, p, dest_reg, inc_val, mult_val,
3252                               not_every_iteration, maybe_multiple);
3253                   reg_iv_type[REGNO (dest_reg)] = BASIC_INDUCT;
3254                 }
3255               else if (REGNO (dest_reg) < max_reg_before_loop)
3256                 reg_iv_type[REGNO (dest_reg)] = NOT_BASIC_INDUCT;
3257             }
3258         }
3259
3260       /* Past CODE_LABEL, we get to insns that may be executed multiple
3261          times.  The only way we can be sure that they can't is if every
3262          every jump insn between here and the end of the loop either
3263          returns, exits the loop, or is a forward jump.  */
3264
3265       if (GET_CODE (p) == CODE_LABEL)
3266         {
3267           rtx insn = p;
3268
3269           maybe_multiple = 0;
3270
3271           while (1)
3272             {
3273               insn = NEXT_INSN (insn);
3274               if (insn == scan_start)
3275                 break;
3276               if (insn == end)
3277                 {
3278                   if (loop_top != 0)
3279                     insn = loop_top;
3280                   else
3281                     break;
3282                   if (insn == scan_start)
3283                     break;
3284                 }
3285
3286               if (GET_CODE (insn) == JUMP_INSN
3287                   && GET_CODE (PATTERN (insn)) != RETURN
3288                   && (! condjump_p (insn)
3289                       || (JUMP_LABEL (insn) != 0
3290                           && (INSN_UID (JUMP_LABEL (insn)) >= max_uid_for_loop
3291                               || INSN_UID (insn) >= max_uid_for_loop
3292                               || (INSN_LUID (JUMP_LABEL (insn))
3293                                   < INSN_LUID (insn))))))
3294               {
3295                 maybe_multiple = 1;
3296                 break;
3297               }
3298             }
3299         }
3300
3301       /* Past a label or a jump, we get to insns for which we can't count
3302          on whether or how many times they will be executed during each
3303          iteration.  */
3304       /* This code appears in three places, once in scan_loop, and twice
3305          in strength_reduce.  */
3306       if ((GET_CODE (p) == CODE_LABEL || GET_CODE (p) == JUMP_INSN)
3307           /* If we enter the loop in the middle, and scan around to the
3308              beginning, don't set not_every_iteration for that.
3309              This can be any kind of jump, since we want to know if insns
3310              will be executed if the loop is executed.  */
3311           && ! (GET_CODE (p) == JUMP_INSN && JUMP_LABEL (p) == loop_top
3312                 && ((NEXT_INSN (NEXT_INSN (p)) == loop_end && simplejump_p (p))
3313                     || (NEXT_INSN (p) == loop_end && condjump_p (p)))))
3314         not_every_iteration = 1;
3315
3316       else if (GET_CODE (p) == NOTE)
3317         {
3318           /* At the virtual top of a converted loop, insns are again known to
3319              be executed each iteration: logically, the loop begins here
3320              even though the exit code has been duplicated.  */
3321           if (NOTE_LINE_NUMBER (p) == NOTE_INSN_LOOP_VTOP && loop_depth == 0)
3322             not_every_iteration = 0;
3323           else if (NOTE_LINE_NUMBER (p) == NOTE_INSN_LOOP_BEG)
3324             loop_depth++;
3325           else if (NOTE_LINE_NUMBER (p) == NOTE_INSN_LOOP_END)
3326             loop_depth--;
3327         }
3328
3329       /* Unlike in the code motion pass where MAYBE_NEVER indicates that
3330          an insn may never be executed, NOT_EVERY_ITERATION indicates whether
3331          or not an insn is known to be executed each iteration of the
3332          loop, whether or not any iterations are known to occur.
3333
3334          Therefore, if we have just passed a label and have no more labels
3335          between here and the test insn of the loop, we know these insns
3336          will be executed each iteration.  This can also happen if we
3337          have just passed a jump, for example, when there are nested loops.  */
3338
3339       if (not_every_iteration && GET_CODE (p) == CODE_LABEL
3340           && no_labels_between_p (p, loop_end))
3341         not_every_iteration = 0;
3342     }
3343
3344   /* Scan loop_iv_list to remove all regs that proved not to be bivs.
3345      Make a sanity check against n_times_set.  */
3346   for (backbl = &loop_iv_list, bl = *backbl; bl; bl = bl->next)
3347     {
3348       if (reg_iv_type[bl->regno] != BASIC_INDUCT
3349           /* Above happens if register modified by subreg, etc.  */
3350           /* Make sure it is not recognized as a basic induction var: */
3351           || n_times_set[bl->regno] != bl->biv_count
3352           /* If never incremented, it is invariant that we decided not to
3353              move.  So leave it alone.  */
3354           || ! bl->incremented)
3355         {
3356           if (loop_dump_stream)
3357             fprintf (loop_dump_stream, "Reg %d: biv discarded, %s\n",
3358                      bl->regno,
3359                      (reg_iv_type[bl->regno] != BASIC_INDUCT
3360                       ? "not induction variable"
3361                       : (! bl->incremented ? "never incremented"
3362                          : "count error")));
3363           
3364           reg_iv_type[bl->regno] = NOT_BASIC_INDUCT;
3365           *backbl = bl->next;
3366         }
3367       else
3368         {
3369           backbl = &bl->next;
3370
3371           if (loop_dump_stream)
3372             fprintf (loop_dump_stream, "Reg %d: biv verified\n", bl->regno);
3373         }
3374     }
3375
3376   /* Exit if there are no bivs.  */
3377   if (! loop_iv_list)
3378     {
3379       /* Can still unroll the loop anyways, but indicate that there is no
3380          strength reduction info available.  */
3381       if (flag_unroll_loops)
3382         unroll_loop (loop_end, insn_count, loop_start, end_insert_before, 0);
3383
3384       return;
3385     }
3386
3387   /* Find initial value for each biv by searching backwards from loop_start,
3388      halting at first label.  Also record any test condition.  */
3389
3390   call_seen = 0;
3391   for (p = loop_start; p && GET_CODE (p) != CODE_LABEL; p = PREV_INSN (p))
3392     {
3393       note_insn = p;
3394
3395       if (GET_CODE (p) == CALL_INSN)
3396         call_seen = 1;
3397
3398       if (GET_CODE (p) == INSN || GET_CODE (p) == JUMP_INSN
3399           || GET_CODE (p) == CALL_INSN)
3400         note_stores (PATTERN (p), record_initial);
3401
3402       /* Record any test of a biv that branches around the loop if no store
3403          between it and the start of loop.  We only care about tests with
3404          constants and registers and only certain of those.  */
3405       if (GET_CODE (p) == JUMP_INSN
3406           && JUMP_LABEL (p) != 0
3407           && next_real_insn (JUMP_LABEL (p)) == next_real_insn (loop_end)
3408           && (test = get_condition_for_loop (p)) != 0
3409           && GET_CODE (XEXP (test, 0)) == REG
3410           && REGNO (XEXP (test, 0)) < max_reg_before_loop
3411           && (bl = reg_biv_class[REGNO (XEXP (test, 0))]) != 0
3412           && valid_initial_value_p (XEXP (test, 1), p, call_seen, loop_start)
3413           && bl->init_insn == 0)
3414         {
3415           /* If an NE test, we have an initial value!  */
3416           if (GET_CODE (test) == NE)
3417             {
3418               bl->init_insn = p;
3419               bl->init_set = gen_rtx (SET, VOIDmode,
3420                                       XEXP (test, 0), XEXP (test, 1));
3421             }
3422           else
3423             bl->initial_test = test;
3424         }
3425     }
3426
3427   /* Look at the each biv and see if we can say anything better about its
3428      initial value from any initializing insns set up above.  (This is done
3429      in two passes to avoid missing SETs in a PARALLEL.)  */
3430   for (bl = loop_iv_list; bl; bl = bl->next)
3431     {
3432       rtx src;
3433
3434       if (! bl->init_insn)
3435         continue;
3436
3437       src = SET_SRC (bl->init_set);
3438
3439       if (loop_dump_stream)
3440         fprintf (loop_dump_stream,
3441                  "Biv %d initialized at insn %d: initial value ",
3442                  bl->regno, INSN_UID (bl->init_insn));
3443
3444       if ((GET_MODE (src) == GET_MODE (regno_reg_rtx[bl->regno])
3445            || GET_MODE (src) == VOIDmode)
3446           && valid_initial_value_p (src, bl->init_insn, call_seen, loop_start))
3447         {
3448           bl->initial_value = src;
3449
3450           if (loop_dump_stream)
3451             {
3452               if (GET_CODE (src) == CONST_INT)
3453                 fprintf (loop_dump_stream, "%d\n", INTVAL (src));
3454               else
3455                 {
3456                   print_rtl (loop_dump_stream, src);
3457                   fprintf (loop_dump_stream, "\n");
3458                 }
3459             }
3460         }
3461       else
3462         {
3463           /* Biv initial value is not simple move,
3464              so let it keep initial value of "itself".  */
3465
3466           if (loop_dump_stream)
3467             fprintf (loop_dump_stream, "is complex\n");
3468         }
3469     }
3470
3471   /* Search the loop for general induction variables.  */
3472
3473   /* A register is a giv if: it is only set once, it is a function of a
3474      biv and a constant (or invariant), and it is not a biv.  */
3475
3476   not_every_iteration = 0;
3477   loop_depth = 0;
3478   p = scan_start;
3479   while (1)
3480     {
3481       p = NEXT_INSN (p);
3482       /* At end of a straight-in loop, we are done.
3483          At end of a loop entered at the bottom, scan the top.  */
3484       if (p == scan_start)
3485         break;
3486       if (p == end)
3487         {
3488           if (loop_top != 0)
3489             p = loop_top;
3490           else
3491             break;
3492           if (p == scan_start)
3493             break;
3494         }
3495
3496       /* Look for a general induction variable in a register.  */
3497       if (GET_CODE (p) == INSN
3498           && (set = single_set (p))
3499           && GET_CODE (SET_DEST (set)) == REG
3500           && ! may_not_optimize[REGNO (SET_DEST (set))])
3501         {
3502           rtx src_reg;
3503           rtx add_val;
3504           rtx mult_val;
3505           int benefit;
3506           rtx regnote = 0;
3507
3508           dest_reg = SET_DEST (set);
3509           if (REGNO (dest_reg) < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
3510             continue;
3511
3512           if (/* SET_SRC is a giv.  */
3513               ((benefit = general_induction_var (SET_SRC (set),
3514                                                  &src_reg, &add_val,
3515                                                  &mult_val))
3516                /* Equivalent expression is a giv. */
3517                || ((regnote = find_reg_note (p, REG_EQUAL, NULL_RTX))
3518                    && (benefit = general_induction_var (XEXP (regnote, 0),
3519                                                         &src_reg,
3520                                                         &add_val, &mult_val))))
3521               /* Don't try to handle any regs made by loop optimization.
3522                  We have nothing on them in regno_first_uid, etc.  */
3523               && REGNO (dest_reg) < max_reg_before_loop
3524               /* Don't recognize a BASIC_INDUCT_VAR here.  */
3525               && dest_reg != src_reg
3526               /* This must be the only place where the register is set.  */
3527               && (n_times_set[REGNO (dest_reg)] == 1
3528                   /* or all sets must be consecutive and make a giv. */
3529                   || (benefit = consec_sets_giv (benefit, p,
3530                                                  src_reg, dest_reg,
3531                                                  &add_val, &mult_val))))
3532             {
3533               int count;
3534               struct induction *v
3535                 = (struct induction *) alloca (sizeof (struct induction));
3536               rtx temp;
3537
3538               /* If this is a library call, increase benefit.  */
3539               if (find_reg_note (p, REG_RETVAL, NULL_RTX))
3540                 benefit += libcall_benefit (p);
3541
3542               /* Skip the consecutive insns, if there are any.  */
3543               for (count = n_times_set[REGNO (dest_reg)] - 1;
3544                    count > 0; count--)
3545                 {
3546                   /* If first insn of libcall sequence, skip to end.
3547                      Do this at start of loop, since INSN is guaranteed to
3548                      be an insn here.  */
3549                   if (GET_CODE (p) != NOTE
3550                       && (temp = find_reg_note (p, REG_LIBCALL, NULL_RTX)))
3551                     p = XEXP (temp, 0);
3552
3553                   do p = NEXT_INSN (p);
3554                   while (GET_CODE (p) == NOTE);
3555                 }
3556
3557               record_giv (v, p, src_reg, dest_reg, mult_val, add_val, benefit,
3558                           DEST_REG, not_every_iteration, NULL_PTR, loop_start,
3559                           loop_end);
3560
3561             }
3562         }
3563
3564 #ifndef DONT_REDUCE_ADDR
3565       /* Look for givs which are memory addresses.  */
3566       /* This resulted in worse code on a VAX 8600.  I wonder if it
3567          still does.  */
3568       if (GET_CODE (p) == INSN)
3569         find_mem_givs (PATTERN (p), p, not_every_iteration, loop_start,
3570                        loop_end);
3571 #endif
3572
3573       /* Update the status of whether giv can derive other givs.  This can
3574          change when we pass a label or an insn that updates a biv.  */
3575       if (GET_CODE (p) == INSN || GET_CODE (p) == JUMP_INSN
3576         || GET_CODE (p) == CODE_LABEL)
3577         update_giv_derive (p);
3578
3579       /* Past a label or a jump, we get to insns for which we can't count
3580          on whether or how many times they will be executed during each
3581          iteration.  */
3582       /* This code appears in three places, once in scan_loop, and twice
3583          in strength_reduce.  */
3584       if ((GET_CODE (p) == CODE_LABEL || GET_CODE (p) == JUMP_INSN)
3585           /* If we enter the loop in the middle, and scan around
3586              to the beginning, don't set not_every_iteration for that.
3587              This can be any kind of jump, since we want to know if insns
3588              will be executed if the loop is executed.  */
3589           && ! (GET_CODE (p) == JUMP_INSN && JUMP_LABEL (p) == loop_top
3590                 && ((NEXT_INSN (NEXT_INSN (p)) == loop_end && simplejump_p (p))
3591                     || (NEXT_INSN (p) == loop_end && condjump_p (p)))))
3592         not_every_iteration = 1;
3593
3594       else if (GET_CODE (p) == NOTE)
3595         {
3596           /* At the virtual top of a converted loop, insns are again known to
3597              be executed each iteration: logically, the loop begins here
3598              even though the exit code has been duplicated.  */
3599           if (NOTE_LINE_NUMBER (p) == NOTE_INSN_LOOP_VTOP && loop_depth == 0)
3600             not_every_iteration = 0;
3601           else if (NOTE_LINE_NUMBER (p) == NOTE_INSN_LOOP_BEG)
3602             loop_depth++;
3603           else if (NOTE_LINE_NUMBER (p) == NOTE_INSN_LOOP_END)
3604             loop_depth--;
3605         }
3606
3607       /* Unlike in the code motion pass where MAYBE_NEVER indicates that
3608          an insn may never be executed, NOT_EVERY_ITERATION indicates whether
3609          or not an insn is known to be executed each iteration of the
3610          loop, whether or not any iterations are known to occur.
3611
3612          Therefore, if we have just passed a label and have no more labels
3613          between here and the test insn of the loop, we know these insns
3614          will be executed each iteration.  */
3615
3616       if (not_every_iteration && GET_CODE (p) == CODE_LABEL
3617           && no_labels_between_p (p, loop_end))
3618         not_every_iteration = 0;
3619     }
3620
3621   /* Try to calculate and save the number of loop iterations.  This is
3622      set to zero if the actual number can not be calculated.  This must
3623      be called after all giv's have been identified, since otherwise it may
3624      fail if the iteration variable is a giv.  */
3625
3626   loop_n_iterations = loop_iterations (loop_start, loop_end);
3627
3628   /* Now for each giv for which we still don't know whether or not it is
3629      replaceable, check to see if it is replaceable because its final value
3630      can be calculated.  This must be done after loop_iterations is called,
3631      so that final_giv_value will work correctly.  */
3632
3633   for (bl = loop_iv_list; bl; bl = bl->next)
3634     {
3635       struct induction *v;
3636
3637       for (v = bl->giv; v; v = v->next_iv)
3638         if (! v->replaceable && ! v->not_replaceable)
3639           check_final_value (v, loop_start, loop_end);
3640     }
3641
3642   /* Try to prove that the loop counter variable (if any) is always
3643      nonnegative; if so, record that fact with a REG_NONNEG note
3644      so that "decrement and branch until zero" insn can be used.  */
3645   check_dbra_loop (loop_end, insn_count, loop_start);
3646
3647   /* Create reg_map to hold substitutions for replaceable giv regs.  */
3648   reg_map = (rtx *) alloca (max_reg_before_loop * sizeof (rtx));
3649   bzero ((char *) reg_map, max_reg_before_loop * sizeof (rtx));
3650
3651   /* Examine each iv class for feasibility of strength reduction/induction
3652      variable elimination.  */
3653
3654   for (bl = loop_iv_list; bl; bl = bl->next)
3655     {
3656       struct induction *v;
3657       int benefit;
3658       int all_reduced;
3659       rtx final_value = 0;
3660
3661       /* Test whether it will be possible to eliminate this biv
3662          provided all givs are reduced.  This is possible if either
3663          the reg is not used outside the loop, or we can compute
3664          what its final value will be.
3665
3666          For architectures with a decrement_and_branch_until_zero insn,
3667          don't do this if we put a REG_NONNEG note on the endtest for
3668          this biv.  */
3669
3670       /* Compare against bl->init_insn rather than loop_start.
3671          We aren't concerned with any uses of the biv between
3672          init_insn and loop_start since these won't be affected
3673          by the value of the biv elsewhere in the function, so
3674          long as init_insn doesn't use the biv itself.
3675          March 14, 1989 -- self@bayes.arc.nasa.gov */
3676
3677       if ((uid_luid[regno_last_uid[bl->regno]] < INSN_LUID (loop_end)
3678            && bl->init_insn
3679            && INSN_UID (bl->init_insn) < max_uid_for_loop
3680            && uid_luid[regno_first_uid[bl->regno]] >= INSN_LUID (bl->init_insn)
3681 #ifdef HAVE_decrement_and_branch_until_zero
3682            && ! bl->nonneg
3683 #endif
3684            && ! reg_mentioned_p (bl->biv->dest_reg, SET_SRC (bl->init_set)))
3685           || ((final_value = final_biv_value (bl, loop_start, loop_end))
3686 #ifdef HAVE_decrement_and_branch_until_zero
3687               && ! bl->nonneg
3688 #endif
3689               ))
3690         bl->eliminable = maybe_eliminate_biv (bl, loop_start, end, 0,
3691                                               threshold, insn_count);
3692       else
3693         {
3694           if (loop_dump_stream)
3695             {
3696               fprintf (loop_dump_stream,
3697                        "Cannot eliminate biv %d.\n",
3698                        bl->regno);
3699               fprintf (loop_dump_stream,
3700                        "First use: insn %d, last use: insn %d.\n",
3701                        regno_first_uid[bl->regno],
3702                        regno_last_uid[bl->regno]);
3703             }
3704         }
3705
3706       /* Combine all giv's for this iv_class.  */
3707       combine_givs (bl);
3708
3709       /* This will be true at the end, if all givs which depend on this
3710          biv have been strength reduced.
3711          We can't (currently) eliminate the biv unless this is so.  */
3712       all_reduced = 1;
3713
3714       /* Check each giv in this class to see if we will benefit by reducing
3715          it.  Skip giv's combined with others.  */
3716       for (v = bl->giv; v; v = v->next_iv)
3717         {
3718           struct induction *tv;
3719
3720           if (v->ignore || v->same)
3721             continue;
3722
3723           benefit = v->benefit;
3724
3725           /* Reduce benefit if not replaceable, since we will insert
3726              a move-insn to replace the insn that calculates this giv.
3727              Don't do this unless the giv is a user variable, since it
3728              will often be marked non-replaceable because of the duplication
3729              of the exit code outside the loop.  In such a case, the copies
3730              we insert are dead and will be deleted.  So they don't have
3731              a cost.  Similar situations exist.  */
3732           /* ??? The new final_[bg]iv_value code does a much better job
3733              of finding replaceable giv's, and hence this code may no longer
3734              be necessary.  */
3735           if (! v->replaceable && ! bl->eliminable
3736               && REG_USERVAR_P (v->dest_reg))
3737             benefit -= copy_cost;
3738
3739           /* Decrease the benefit to count the add-insns that we will
3740              insert to increment the reduced reg for the giv.  */
3741           benefit -= add_cost * bl->biv_count;
3742
3743           /* Decide whether to strength-reduce this giv or to leave the code
3744              unchanged (recompute it from the biv each time it is used).
3745              This decision can be made independently for each giv.  */
3746
3747           /* ??? Perhaps attempt to guess whether autoincrement will handle
3748              some of the new add insns; if so, can increase BENEFIT
3749              (undo the subtraction of add_cost that was done above).  */
3750
3751           /* If an insn is not to be strength reduced, then set its ignore
3752              flag, and clear all_reduced.  */
3753
3754           /* A giv that depends on a reversed biv must be reduced if it is
3755              used after the loop exit, otherwise, it would have the wrong
3756              value after the loop exit.  To make it simple, just reduce all
3757              of such giv's whether or not we know they are used after the loop
3758              exit.  */
3759
3760           if (v->lifetime * threshold * benefit < insn_count
3761               && ! bl->reversed)
3762             {
3763               if (loop_dump_stream)
3764                 fprintf (loop_dump_stream,
3765                          "giv of insn %d not worth while, %d vs %d.\n",
3766                          INSN_UID (v->insn),
3767                          v->lifetime * threshold * benefit, insn_count);
3768               v->ignore = 1;
3769               all_reduced = 0;
3770             }
3771           else
3772             {
3773               /* Check that we can increment the reduced giv without a
3774                  multiply insn.  If not, reject it.  */
3775
3776               for (tv = bl->biv; tv; tv = tv->next_iv)
3777                 if (tv->mult_val == const1_rtx
3778                     && ! product_cheap_p (tv->add_val, v->mult_val))
3779                   {
3780                     if (loop_dump_stream)
3781                       fprintf (loop_dump_stream,
3782                                "giv of insn %d: would need a multiply.\n",
3783                                INSN_UID (v->insn));
3784                     v->ignore = 1;
3785                     all_reduced = 0;
3786                     break;
3787                   }
3788             }
3789         }
3790
3791       /* Reduce each giv that we decided to reduce.  */
3792
3793       for (v = bl->giv; v; v = v->next_iv)
3794         {
3795           struct induction *tv;
3796           if (! v->ignore && v->same == 0)
3797             {
3798               v->new_reg = gen_reg_rtx (v->mode);
3799
3800               /* For each place where the biv is incremented,
3801                  add an insn to increment the new, reduced reg for the giv.  */
3802               for (tv = bl->biv; tv; tv = tv->next_iv)
3803                 {
3804                   if (tv->mult_val == const1_rtx)
3805                     emit_iv_add_mult (tv->add_val, v->mult_val,
3806                                       v->new_reg, v->new_reg, tv->insn);
3807                   else /* tv->mult_val == const0_rtx */
3808                     /* A multiply is acceptable here
3809                        since this is presumed to be seldom executed.  */
3810                     emit_iv_add_mult (tv->add_val, v->mult_val,
3811                                       v->add_val, v->new_reg, tv->insn);
3812                 }
3813
3814               /* Add code at loop start to initialize giv's reduced reg.  */
3815
3816               emit_iv_add_mult (bl->initial_value, v->mult_val,
3817                                 v->add_val, v->new_reg, loop_start);
3818             }
3819         }
3820
3821       /* Rescan all givs.  If a giv is the same as a giv not reduced, mark it
3822          as not reduced.
3823          
3824          For each giv register that can be reduced now: if replaceable,
3825          substitute reduced reg wherever the old giv occurs;
3826          else add new move insn "giv_reg = reduced_reg".
3827
3828          Also check for givs whose first use is their definition and whose
3829          last use is the definition of another giv.  If so, it is likely
3830          dead and should not be used to eliminate a biv.  */
3831       for (v = bl->giv; v; v = v->next_iv)
3832         {
3833           if (v->same && v->same->ignore)
3834             v->ignore = 1;
3835
3836           if (v->ignore)
3837             continue;
3838
3839           if (v->giv_type == DEST_REG
3840               && regno_first_uid[REGNO (v->dest_reg)] == INSN_UID (v->insn))
3841             {
3842               struct induction *v1;
3843
3844               for (v1 = bl->giv; v1; v1 = v1->next_iv)
3845                 if (regno_last_uid[REGNO (v->dest_reg)] == INSN_UID (v1->insn))
3846                   v->maybe_dead = 1;
3847             }
3848
3849           /* Update expression if this was combined, in case other giv was
3850              replaced.  */
3851           if (v->same)
3852             v->new_reg = replace_rtx (v->new_reg,
3853                                       v->same->dest_reg, v->same->new_reg);
3854
3855           if (v->giv_type == DEST_ADDR)
3856             /* Store reduced reg as the address in the memref where we found
3857                this giv.  */
3858             validate_change (v->insn, v->location, v->new_reg, 0);
3859           else if (v->replaceable)
3860             {
3861               reg_map[REGNO (v->dest_reg)] = v->new_reg;
3862
3863 #if 0
3864               /* I can no longer duplicate the original problem.  Perhaps
3865                  this is unnecessary now?  */
3866
3867               /* Replaceable; it isn't strictly necessary to delete the old
3868                  insn and emit a new one, because v->dest_reg is now dead.
3869
3870                  However, especially when unrolling loops, the special
3871                  handling for (set REG0 REG1) in the second cse pass may
3872                  make v->dest_reg live again.  To avoid this problem, emit
3873                  an insn to set the original giv reg from the reduced giv.
3874                  We can not delete the original insn, since it may be part
3875                  of a LIBCALL, and the code in flow that eliminates dead
3876                  libcalls will fail if it is deleted.  */
3877               emit_insn_after (gen_move_insn (v->dest_reg, v->new_reg),
3878                                v->insn);
3879 #endif
3880             }
3881           else
3882             {
3883               /* Not replaceable; emit an insn to set the original giv reg from
3884                  the reduced giv, same as above.  */
3885               emit_insn_after (gen_move_insn (v->dest_reg, v->new_reg),
3886                                v->insn);
3887             }
3888
3889           /* When a loop is reversed, givs which depend on the reversed
3890              biv, and which are live outside the loop, must be set to their
3891              correct final value.  This insn is only needed if the giv is
3892              not replaceable.  The correct final value is the same as the
3893              value that the giv starts the reversed loop with.  */
3894           if (bl->reversed && ! v->replaceable)
3895             emit_iv_add_mult (bl->initial_value, v->mult_val,
3896                               v->add_val, v->dest_reg, end_insert_before);
3897           else if (v->final_value)
3898             {
3899               rtx insert_before;
3900
3901               /* If the loop has multiple exits, emit the insn before the
3902                  loop to ensure that it will always be executed no matter
3903                  how the loop exits.  Otherwise, emit the insn after the loop,
3904                  since this is slightly more efficient.  */
3905               if (loop_number_exit_labels[uid_loop_num[INSN_UID (loop_start)]])
3906                 insert_before = loop_start;
3907               else
3908                 insert_before = end_insert_before;
3909               emit_insn_before (gen_move_insn (v->dest_reg, v->final_value),
3910                                 insert_before);
3911
3912 #if 0
3913               /* If the insn to set the final value of the giv was emitted
3914                  before the loop, then we must delete the insn inside the loop
3915                  that sets it.  If this is a LIBCALL, then we must delete
3916                  every insn in the libcall.  Note, however, that
3917                  final_giv_value will only succeed when there are multiple
3918                  exits if the giv is dead at each exit, hence it does not
3919                  matter that the original insn remains because it is dead
3920                  anyways.  */
3921               /* Delete the insn inside the loop that sets the giv since
3922                  the giv is now set before (or after) the loop.  */
3923               delete_insn (v->insn);
3924 #endif
3925             }
3926
3927           if (loop_dump_stream)
3928             {
3929               fprintf (loop_dump_stream, "giv at %d reduced to ",
3930                        INSN_UID (v->insn));
3931               print_rtl (loop_dump_stream, v->new_reg);
3932               fprintf (loop_dump_stream, "\n");
3933             }
3934         }
3935
3936       /* All the givs based on the biv bl have been reduced if they
3937          merit it.  */
3938
3939       /* For each giv not marked as maybe dead that has been combined with a
3940          second giv, clear any "maybe dead" mark on that second giv.
3941          v->new_reg will either be or refer to the register of the giv it
3942          combined with.
3943
3944          Doing this clearing avoids problems in biv elimination where a
3945          giv's new_reg is a complex value that can't be put in the insn but
3946          the giv combined with (with a reg as new_reg) is marked maybe_dead.
3947          Since the register will be used in either case, we'd prefer it be
3948          used from the simpler giv.  */
3949
3950       for (v = bl->giv; v; v = v->next_iv)
3951         if (! v->maybe_dead && v->same)
3952           v->same->maybe_dead = 0;
3953
3954       /* Try to eliminate the biv, if it is a candidate.
3955          This won't work if ! all_reduced,
3956          since the givs we planned to use might not have been reduced.
3957
3958          We have to be careful that we didn't initially think we could eliminate
3959          this biv because of a giv that we now think may be dead and shouldn't
3960          be used as a biv replacement.  
3961
3962          Also, there is the possibility that we may have a giv that looks
3963          like it can be used to eliminate a biv, but the resulting insn
3964          isn't valid.  This can happen, for example, on the 88k, where a 
3965          JUMP_INSN can compare a register only with zero.  Attempts to
3966          replace it with a compare with a constant will fail.
3967
3968          Note that in cases where this call fails, we may have replaced some
3969          of the occurrences of the biv with a giv, but no harm was done in
3970          doing so in the rare cases where it can occur.  */
3971
3972       if (all_reduced == 1 && bl->eliminable
3973           && maybe_eliminate_biv (bl, loop_start, end, 1,
3974                                   threshold, insn_count))
3975
3976         {
3977           /* ?? If we created a new test to bypass the loop entirely,
3978              or otherwise drop straight in, based on this test, then
3979              we might want to rewrite it also.  This way some later
3980              pass has more hope of removing the initialization of this
3981              biv entirely. */
3982
3983           /* If final_value != 0, then the biv may be used after loop end
3984              and we must emit an insn to set it just in case.
3985
3986              Reversed bivs already have an insn after the loop setting their
3987              value, so we don't need another one.  We can't calculate the
3988              proper final value for such a biv here anyways. */
3989           if (final_value != 0 && ! bl->reversed)
3990             {
3991               rtx insert_before;
3992
3993               /* If the loop has multiple exits, emit the insn before the
3994                  loop to ensure that it will always be executed no matter
3995                  how the loop exits.  Otherwise, emit the insn after the
3996                  loop, since this is slightly more efficient.  */
3997               if (loop_number_exit_labels[uid_loop_num[INSN_UID (loop_start)]])
3998                 insert_before = loop_start;
3999               else
4000                 insert_before = end_insert_before;
4001
4002               emit_insn_before (gen_move_insn (bl->biv->dest_reg, final_value),
4003                                 end_insert_before);
4004             }
4005
4006 #if 0
4007           /* Delete all of the instructions inside the loop which set
4008              the biv, as they are all dead.  If is safe to delete them,
4009              because an insn setting a biv will never be part of a libcall.  */
4010           /* However, deleting them will invalidate the regno_last_uid info,
4011              so keeping them around is more convenient.  Final_biv_value
4012              will only succeed when there are multiple exits if the biv
4013              is dead at each exit, hence it does not matter that the original
4014              insn remains, because it is dead anyways.  */
4015           for (v = bl->biv; v; v = v->next_iv)
4016             delete_insn (v->insn);
4017 #endif
4018
4019           if (loop_dump_stream)
4020             fprintf (loop_dump_stream, "Reg %d: biv eliminated\n",
4021                      bl->regno);
4022         }
4023     }
4024
4025   /* Go through all the instructions in the loop, making all the
4026      register substitutions scheduled in REG_MAP.  */
4027
4028   for (p = loop_start; p != end; p = NEXT_INSN (p))
4029     if (GET_CODE (p) == INSN || GET_CODE (p) == JUMP_INSN
4030         || GET_CODE (p) == CALL_INSN)
4031       {
4032         replace_regs (PATTERN (p), reg_map, max_reg_before_loop, 0);
4033         replace_regs (REG_NOTES (p), reg_map, max_reg_before_loop, 0);
4034         INSN_CODE (p) = -1;
4035       }
4036
4037   /* Unroll loops from within strength reduction so that we can use the
4038      induction variable information that strength_reduce has already
4039      collected.  */
4040   
4041   if (flag_unroll_loops)
4042     unroll_loop (loop_end, insn_count, loop_start, end_insert_before, 1);
4043
4044   if (loop_dump_stream)
4045     fprintf (loop_dump_stream, "\n");
4046 }
4047 \f
4048 /* Return 1 if X is a valid source for an initial value (or as value being
4049    compared against in an initial test).
4050
4051    X must be either a register or constant and must not be clobbered between
4052    the current insn and the start of the loop.
4053
4054    INSN is the insn containing X.  */
4055
4056 static int
4057 valid_initial_value_p (x, insn, call_seen, loop_start)
4058      rtx x;
4059      rtx insn;
4060      int call_seen;
4061      rtx loop_start;
4062 {
4063   if (CONSTANT_P (x))
4064     return 1;
4065
4066   /* Only consider pseudos we know about initialized in insns whose luids
4067      we know.  */
4068   if (GET_CODE (x) != REG
4069       || REGNO (x) >= max_reg_before_loop)
4070     return 0;
4071
4072   /* Don't use call-clobbered registers across a call which clobbers it.  On
4073      some machines, don't use any hard registers at all.  */
4074   if (REGNO (x) < FIRST_PSEUDO_REGISTER
4075 #ifndef SMALL_REGISTER_CLASSES
4076       && call_used_regs[REGNO (x)] && call_seen
4077 #endif
4078       )
4079     return 0;
4080
4081   /* Don't use registers that have been clobbered before the start of the
4082      loop.  */
4083   if (reg_set_between_p (x, insn, loop_start))
4084     return 0;
4085
4086   return 1;
4087 }
4088 \f
4089 /* Scan X for memory refs and check each memory address
4090    as a possible giv.  INSN is the insn whose pattern X comes from.
4091    NOT_EVERY_ITERATION is 1 if the insn might not be executed during
4092    every loop iteration.  */
4093
4094 static void
4095 find_mem_givs (x, insn, not_every_iteration, loop_start, loop_end)
4096      rtx x;
4097      rtx insn;
4098      int not_every_iteration;
4099      rtx loop_start, loop_end;
4100 {
4101   register int i, j;
4102   register enum rtx_code code;
4103   register char *fmt;
4104
4105   if (x == 0)
4106     return;
4107
4108   code = GET_CODE (x);
4109   switch (code)
4110     {
4111     case REG:
4112     case CONST_INT:
4113     case CONST:
4114     case CONST_DOUBLE:
4115     case SYMBOL_REF:
4116     case LABEL_REF:
4117     case PC:
4118     case CC0:
4119     case ADDR_VEC:
4120     case ADDR_DIFF_VEC:
4121     case USE:
4122     case CLOBBER:
4123       return;
4124
4125     case MEM:
4126       {
4127         rtx src_reg;
4128         rtx add_val;
4129         rtx mult_val;
4130         int benefit;
4131
4132         benefit = general_induction_var (XEXP (x, 0),
4133                                          &src_reg, &add_val, &mult_val);
4134
4135         /* Don't make a DEST_ADDR giv with mult_val == 1 && add_val == 0.
4136            Such a giv isn't useful.  */
4137         if (benefit > 0 && (mult_val != const1_rtx || add_val != const0_rtx))
4138           {
4139             /* Found one; record it.  */
4140             struct induction *v
4141               = (struct induction *) oballoc (sizeof (struct induction));
4142
4143             record_giv (v, insn, src_reg, addr_placeholder, mult_val,
4144                         add_val, benefit, DEST_ADDR, not_every_iteration,
4145                         &XEXP (x, 0), loop_start, loop_end);
4146
4147             v->mem_mode = GET_MODE (x);
4148           }
4149         return;
4150       }
4151     }
4152
4153   /* Recursively scan the subexpressions for other mem refs.  */
4154
4155   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
4156   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
4157     if (fmt[i] == 'e')
4158       find_mem_givs (XEXP (x, i), insn, not_every_iteration, loop_start,
4159                      loop_end);
4160     else if (fmt[i] == 'E')
4161       for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
4162         find_mem_givs (XVECEXP (x, i, j), insn, not_every_iteration,
4163                        loop_start, loop_end);
4164 }
4165 \f
4166 /* Fill in the data about one biv update.
4167    V is the `struct induction' in which we record the biv.  (It is
4168    allocated by the caller, with alloca.)
4169    INSN is the insn that sets it.
4170    DEST_REG is the biv's reg.
4171
4172    MULT_VAL is const1_rtx if the biv is being incremented here, in which case
4173    INC_VAL is the increment.  Otherwise, MULT_VAL is const0_rtx and the biv is
4174    being set to INC_VAL.
4175
4176    NOT_EVERY_ITERATION is nonzero if this biv update is not know to be
4177    executed every iteration; MAYBE_MULTIPLE is nonzero if this biv update
4178    can be executed more than once per iteration.  If MAYBE_MULTIPLE
4179    and NOT_EVERY_ITERATION are both zero, we know that the biv update is
4180    executed exactly once per iteration.  */
4181
4182 static void
4183 record_biv (v, insn, dest_reg, inc_val, mult_val,
4184             not_every_iteration, maybe_multiple)
4185      struct induction *v;
4186      rtx insn;
4187      rtx dest_reg;
4188      rtx inc_val;
4189      rtx mult_val;
4190      int not_every_iteration;
4191      int maybe_multiple;
4192 {
4193   struct iv_class *bl;
4194
4195   v->insn = insn;
4196   v->src_reg = dest_reg;
4197   v->dest_reg = dest_reg;
4198   v->mult_val = mult_val;
4199   v->add_val = inc_val;
4200   v->mode = GET_MODE (dest_reg);
4201   v->always_computable = ! not_every_iteration;
4202   v->maybe_multiple = maybe_multiple;
4203
4204   /* Add this to the reg's iv_class, creating a class
4205      if this is the first incrementation of the reg.  */
4206
4207   bl = reg_biv_class[REGNO (dest_reg)];
4208   if (bl == 0)
4209     {
4210       /* Create and initialize new iv_class.  */
4211
4212       bl = (struct iv_class *) oballoc (sizeof (struct iv_class));
4213
4214       bl->regno = REGNO (dest_reg);
4215       bl->biv = 0;
4216       bl->giv = 0;
4217       bl->biv_count = 0;
4218       bl->giv_count = 0;
4219
4220       /* Set initial value to the reg itself.  */
4221       bl->initial_value = dest_reg;
4222       /* We haven't seen the initializing insn yet */
4223       bl->init_insn = 0;
4224       bl->init_set = 0;
4225       bl->initial_test = 0;
4226       bl->incremented = 0;
4227       bl->eliminable = 0;
4228       bl->nonneg = 0;
4229       bl->reversed = 0;
4230       bl->total_benefit = 0;
4231
4232       /* Add this class to loop_iv_list.  */
4233       bl->next = loop_iv_list;
4234       loop_iv_list = bl;
4235
4236       /* Put it in the array of biv register classes.  */
4237       reg_biv_class[REGNO (dest_reg)] = bl;
4238     }
4239
4240   /* Update IV_CLASS entry for this biv.  */
4241   v->next_iv = bl->biv;
4242   bl->biv = v;
4243   bl->biv_count++;
4244   if (mult_val == const1_rtx)
4245     bl->incremented = 1;
4246
4247   if (loop_dump_stream)
4248     {
4249       fprintf (loop_dump_stream,
4250                "Insn %d: possible biv, reg %d,",
4251                INSN_UID (insn), REGNO (dest_reg));
4252       if (GET_CODE (inc_val) == CONST_INT)
4253         fprintf (loop_dump_stream, " const = %d\n",
4254                  INTVAL (inc_val));
4255       else
4256         {
4257           fprintf (loop_dump_stream, " const = ");
4258           print_rtl (loop_dump_stream, inc_val);
4259           fprintf (loop_dump_stream, "\n");
4260         }
4261     }
4262 }
4263 \f
4264 /* Fill in the data about one giv.
4265    V is the `struct induction' in which we record the giv.  (It is
4266    allocated by the caller, with alloca.)
4267    INSN is the insn that sets it.
4268    BENEFIT estimates the savings from deleting this insn.
4269    TYPE is DEST_REG or DEST_ADDR; it says whether the giv is computed
4270    into a register or is used as a memory address.
4271
4272    SRC_REG is the biv reg which the giv is computed from.
4273    DEST_REG is the giv's reg (if the giv is stored in a reg).
4274    MULT_VAL and ADD_VAL are the coefficients used to compute the giv.
4275    LOCATION points to the place where this giv's value appears in INSN.  */
4276
4277 static void
4278 record_giv (v, insn, src_reg, dest_reg, mult_val, add_val, benefit,
4279             type, not_every_iteration, location, loop_start, loop_end)
4280      struct induction *v;
4281      rtx insn;
4282      rtx src_reg;
4283      rtx dest_reg;
4284      rtx mult_val, add_val;
4285      int benefit;
4286      enum g_types type;
4287      int not_every_iteration;
4288      rtx *location;
4289      rtx loop_start, loop_end;
4290 {
4291   struct induction *b;
4292   struct iv_class *bl;
4293   rtx set = single_set (insn);
4294   rtx p;
4295
4296   v->insn = insn;
4297   v->src_reg = src_reg;
4298   v->giv_type = type;
4299   v->dest_reg = dest_reg;
4300   v->mult_val = mult_val;
4301   v->add_val = add_val;
4302   v->benefit = benefit;
4303   v->location = location;
4304   v->cant_derive = 0;
4305   v->combined_with = 0;
4306   v->maybe_multiple = 0;
4307   v->maybe_dead = 0;
4308   v->derive_adjustment = 0;
4309   v->same = 0;
4310   v->ignore = 0;
4311   v->new_reg = 0;
4312   v->final_value = 0;
4313
4314   /* The v->always_computable field is used in update_giv_derive, to
4315      determine whether a giv can be used to derive another giv.  For a
4316      DEST_REG giv, INSN computes a new value for the giv, so its value
4317      isn't computable if INSN insn't executed every iteration.
4318      However, for a DEST_ADDR giv, INSN merely uses the value of the giv;
4319      it does not compute a new value.  Hence the value is always computable
4320      regardless of whether INSN is executed each iteration.  */
4321
4322   if (type == DEST_ADDR)
4323     v->always_computable = 1;
4324   else
4325     v->always_computable = ! not_every_iteration;
4326
4327   if (type == DEST_ADDR)
4328     {
4329       v->mode = GET_MODE (*location);
4330       v->lifetime = 1;
4331       v->times_used = 1;
4332     }
4333   else /* type == DEST_REG */
4334     {
4335       v->mode = GET_MODE (SET_DEST (set));
4336
4337       v->lifetime = (uid_luid[regno_last_uid[REGNO (dest_reg)]]
4338                      - uid_luid[regno_first_uid[REGNO (dest_reg)]]);
4339
4340       v->times_used = n_times_used[REGNO (dest_reg)];
4341
4342       /* If the lifetime is zero, it means that this register is
4343          really a dead store.  So mark this as a giv that can be
4344          ignored.  This will not prevent the biv from being eliminated. */
4345       if (v->lifetime == 0)
4346         v->ignore = 1;
4347
4348       reg_iv_type[REGNO (dest_reg)] = GENERAL_INDUCT;
4349       reg_iv_info[REGNO (dest_reg)] = v;
4350     }
4351
4352   /* Add the giv to the class of givs computed from one biv.  */
4353
4354   bl = reg_biv_class[REGNO (src_reg)];
4355   if (bl)
4356     {
4357       v->next_iv = bl->giv;
4358       bl->giv = v;
4359       /* Don't count DEST_ADDR.  This is supposed to count the number of
4360          insns that calculate givs.  */
4361       if (type == DEST_REG)
4362         bl->giv_count++;
4363       bl->total_benefit += benefit;
4364     }
4365   else
4366     /* Fatal error, biv missing for this giv?  */
4367     abort ();
4368
4369   if (type == DEST_ADDR)
4370     v->replaceable = 1;
4371   else
4372     {
4373       /* The giv can be replaced outright by the reduced register only if all
4374          of the following conditions are true:
4375          - the insn that sets the giv is always executed on any iteration
4376            on which the giv is used at all
4377            (there are two ways to deduce this:
4378             either the insn is executed on every iteration,
4379             or all uses follow that insn in the same basic block),
4380          - the giv is not used outside the loop
4381          - no assignments to the biv occur during the giv's lifetime.  */
4382
4383       if (regno_first_uid[REGNO (dest_reg)] == INSN_UID (insn)
4384           /* Previous line always fails if INSN was moved by loop opt.  */
4385           && uid_luid[regno_last_uid[REGNO (dest_reg)]] < INSN_LUID (loop_end)
4386           && (! not_every_iteration
4387               || last_use_this_basic_block (dest_reg, insn)))
4388         {
4389           /* Now check that there are no assignments to the biv within the
4390              giv's lifetime.  This requires two separate checks.  */
4391
4392           /* Check each biv update, and fail if any are between the first
4393              and last use of the giv.
4394              
4395              If this loop contains an inner loop that was unrolled, then
4396              the insn modifying the biv may have been emitted by the loop
4397              unrolling code, and hence does not have a valid luid.  Just
4398              mark the biv as not replaceable in this case.  It is not very
4399              useful as a biv, because it is used in two different loops.
4400              It is very unlikely that we would be able to optimize the giv
4401              using this biv anyways.  */
4402
4403           v->replaceable = 1;
4404           for (b = bl->biv; b; b = b->next_iv)
4405             {
4406               if (INSN_UID (b->insn) >= max_uid_for_loop
4407                   || ((uid_luid[INSN_UID (b->insn)]
4408                        >= uid_luid[regno_first_uid[REGNO (dest_reg)]])
4409                       && (uid_luid[INSN_UID (b->insn)]
4410                           <= uid_luid[regno_last_uid[REGNO (dest_reg)]])))
4411                 {
4412                   v->replaceable = 0;
4413                   v->not_replaceable = 1;
4414                   break;
4415                 }
4416             }
4417
4418           /* Check each insn between the first and last use of the giv,
4419              and fail if any of them are branches that jump to a named label
4420              outside this range, but still inside the loop.  This catches
4421              cases of spaghetti code where the execution order of insns
4422              is not linear, and hence the above test fails.  For example,
4423              in the following code, j is not replaceable:
4424              for (i = 0; i < 100; )      {
4425              L0:        j = 4*i; goto L1;
4426              L2:        k = j;   goto L3;
4427              L1:        i++;     goto L2;
4428              L3:        ;        }
4429              printf ("k = %d\n", k); }
4430              This test is conservative, but this test succeeds rarely enough
4431              that it isn't a problem.  See also check_final_value below.  */
4432
4433           if (v->replaceable)
4434             for (p = insn;
4435                  INSN_UID (p) >= max_uid_for_loop
4436                  || INSN_LUID (p) < uid_luid[regno_last_uid[REGNO (dest_reg)]];
4437                  p = NEXT_INSN (p))
4438               {
4439                 if (GET_CODE (p) == JUMP_INSN && JUMP_LABEL (p)
4440                     && LABEL_NAME (JUMP_LABEL (p))
4441                     && ((INSN_LUID (JUMP_LABEL (p)) > INSN_LUID (loop_start)
4442                          && (INSN_LUID (JUMP_LABEL (p))
4443                              < uid_luid[regno_first_uid[REGNO (dest_reg)]]))
4444                         || (INSN_LUID (JUMP_LABEL (p)) < INSN_LUID (loop_end)
4445                             && (INSN_LUID (JUMP_LABEL (p))
4446                                 > uid_luid[regno_last_uid[REGNO (dest_reg)]]))))
4447                   {
4448                     v->replaceable = 0;
4449                     v->not_replaceable = 1;
4450
4451                     if (loop_dump_stream)
4452                       fprintf (loop_dump_stream,
4453                                "Found branch outside giv lifetime.\n");
4454
4455                     break;
4456                   }
4457               }
4458         }
4459       else
4460         {
4461           /* May still be replaceable, we don't have enough info here to
4462              decide.  */
4463           v->replaceable = 0;
4464           v->not_replaceable = 0;
4465         }
4466     }
4467
4468   if (loop_dump_stream)
4469     {
4470       if (type == DEST_REG)
4471         fprintf (loop_dump_stream, "Insn %d: giv reg %d",
4472                  INSN_UID (insn), REGNO (dest_reg));
4473       else
4474         fprintf (loop_dump_stream, "Insn %d: dest address",
4475                  INSN_UID (insn));
4476
4477       fprintf (loop_dump_stream, " src reg %d benefit %d",
4478                REGNO (src_reg), v->benefit);
4479       fprintf (loop_dump_stream, " used %d lifetime %d",
4480                v->times_used, v->lifetime);
4481
4482       if (v->replaceable)
4483         fprintf (loop_dump_stream, " replaceable");
4484
4485       if (GET_CODE (mult_val) == CONST_INT)
4486         fprintf (loop_dump_stream, " mult %d",
4487                  INTVAL (mult_val));
4488       else
4489         {
4490           fprintf (loop_dump_stream, " mult ");
4491           print_rtl (loop_dump_stream, mult_val);
4492         }
4493
4494       if (GET_CODE (add_val) == CONST_INT)
4495         fprintf (loop_dump_stream, " add %d",
4496                  INTVAL (add_val));
4497       else
4498         {
4499           fprintf (loop_dump_stream, " add ");
4500           print_rtl (loop_dump_stream, add_val);
4501         }
4502     }
4503
4504   if (loop_dump_stream)
4505     fprintf (loop_dump_stream, "\n");
4506
4507 }
4508
4509
4510 /* All this does is determine whether a giv can be made replaceable because
4511    its final value can be calculated.  This code can not be part of record_giv
4512    above, because final_giv_value requires that the number of loop iterations
4513    be known, and that can not be accurately calculated until after all givs
4514    have been identified.  */
4515
4516 static void
4517 check_final_value (v, loop_start, loop_end)
4518      struct induction *v;
4519      rtx loop_start, loop_end;
4520 {
4521   struct iv_class *bl;
4522   rtx final_value = 0;
4523
4524   bl = reg_biv_class[REGNO (v->src_reg)];
4525
4526   /* DEST_ADDR givs will never reach here, because they are always marked
4527      replaceable above in record_giv.  */
4528
4529   /* The giv can be replaced outright by the reduced register only if all
4530      of the following conditions are true:
4531      - the insn that sets the giv is always executed on any iteration
4532        on which the giv is used at all
4533        (there are two ways to deduce this:
4534         either the insn is executed on every iteration,
4535         or all uses follow that insn in the same basic block),
4536      - its final value can be calculated (this condition is different
4537        than the one above in record_giv)
4538      - no assignments to the biv occur during the giv's lifetime.  */
4539
4540 #if 0
4541   /* This is only called now when replaceable is known to be false.  */
4542   /* Clear replaceable, so that it won't confuse final_giv_value.  */
4543   v->replaceable = 0;
4544 #endif
4545
4546   if ((final_value = final_giv_value (v, loop_start, loop_end))
4547       && (v->always_computable || last_use_this_basic_block (v->dest_reg, v->insn)))
4548     {
4549       int biv_increment_seen = 0;
4550       rtx p = v->insn;
4551       rtx last_giv_use;
4552
4553       v->replaceable = 1;
4554
4555       /* When trying to determine whether or not a biv increment occurs
4556          during the lifetime of the giv, we can ignore uses of the variable
4557          outside the loop because final_value is true.  Hence we can not
4558          use regno_last_uid and regno_first_uid as above in record_giv.  */
4559
4560       /* Search the loop to determine whether any assignments to the
4561          biv occur during the giv's lifetime.  Start with the insn
4562          that sets the giv, and search around the loop until we come
4563          back to that insn again.
4564
4565          Also fail if there is a jump within the giv's lifetime that jumps
4566          to somewhere outside the lifetime but still within the loop.  This
4567          catches spaghetti code where the execution order is not linear, and
4568          hence the above test fails.  Here we assume that the giv lifetime
4569          does not extend from one iteration of the loop to the next, so as
4570          to make the test easier.  Since the lifetime isn't known yet,
4571          this requires two loops.  See also record_giv above.  */
4572
4573       last_giv_use = v->insn;
4574
4575       while (1)
4576         {
4577           p = NEXT_INSN (p);
4578           if (p == loop_end)
4579             p = NEXT_INSN (loop_start);
4580           if (p == v->insn)
4581             break;
4582
4583           if (GET_CODE (p) == INSN || GET_CODE (p) == JUMP_INSN
4584               || GET_CODE (p) == CALL_INSN)
4585             {
4586               if (biv_increment_seen)
4587                 {
4588                   if (reg_mentioned_p (v->dest_reg, PATTERN (p)))
4589                     {
4590                       v->replaceable = 0;
4591                       v->not_replaceable = 1;
4592                       break;
4593                     }
4594                 }
4595               else if (GET_CODE (PATTERN (p)) == SET
4596                        && SET_DEST (PATTERN (p)) == v->src_reg)
4597                 biv_increment_seen = 1;
4598               else if (reg_mentioned_p (v->dest_reg, PATTERN (p)))
4599                 last_giv_use = p;
4600             }
4601         }
4602       
4603       /* Now that the lifetime of the giv is known, check for branches
4604          from within the lifetime to outside the lifetime if it is still
4605          replaceable.  */
4606
4607       if (v->replaceable)
4608         {
4609           p = v->insn;
4610           while (1)
4611             {
4612               p = NEXT_INSN (p);
4613               if (p == loop_end)
4614                 p = NEXT_INSN (loop_start);
4615               if (p == last_giv_use)
4616                 break;
4617
4618               if (GET_CODE (p) == JUMP_INSN && JUMP_LABEL (p)
4619                   && LABEL_NAME (JUMP_LABEL (p))
4620                   && ((INSN_LUID (JUMP_LABEL (p)) < INSN_LUID (v->insn)
4621                        && INSN_LUID (JUMP_LABEL (p)) > INSN_LUID (loop_start))
4622                       || (INSN_LUID (JUMP_LABEL (p)) > INSN_LUID (last_giv_use)
4623                           && INSN_LUID (JUMP_LABEL (p)) < INSN_LUID (loop_end))))
4624                 {
4625                   v->replaceable = 0;
4626                   v->not_replaceable = 1;
4627
4628                   if (loop_dump_stream)
4629                     fprintf (loop_dump_stream,
4630                              "Found branch outside giv lifetime.\n");
4631
4632                   break;
4633                 }
4634             }
4635         }
4636
4637       /* If it is replaceable, then save the final value.  */
4638       if (v->replaceable)
4639         v->final_value = final_value;
4640     }
4641
4642   if (loop_dump_stream && v->replaceable)
4643     fprintf (loop_dump_stream, "Insn %d: giv reg %d final_value replaceable\n",
4644              INSN_UID (v->insn), REGNO (v->dest_reg));
4645 }
4646 \f
4647 /* Update the status of whether a giv can derive other givs.
4648
4649    We need to do something special if there is or may be an update to the biv
4650    between the time the giv is defined and the time it is used to derive
4651    another giv.
4652
4653    In addition, a giv that is only conditionally set is not allowed to
4654    derive another giv once a label has been passed.
4655
4656    The cases we look at are when a label or an update to a biv is passed.  */
4657
4658 static void
4659 update_giv_derive (p)
4660      rtx p;
4661 {
4662   struct iv_class *bl;
4663   struct induction *biv, *giv;
4664   rtx tem;
4665   int dummy;
4666
4667   /* Search all IV classes, then all bivs, and finally all givs.
4668
4669      There are three cases we are concerned with.  First we have the situation
4670      of a giv that is only updated conditionally.  In that case, it may not
4671      derive any givs after a label is passed.
4672
4673      The second case is when a biv update occurs, or may occur, after the
4674      definition of a giv.  For certain biv updates (see below) that are
4675      known to occur between the giv definition and use, we can adjust the
4676      giv definition.  For others, or when the biv update is conditional,
4677      we must prevent the giv from deriving any other givs.  There are two
4678      sub-cases within this case.
4679
4680      If this is a label, we are concerned with any biv update that is done
4681      conditionally, since it may be done after the giv is defined followed by
4682      a branch here (actually, we need to pass both a jump and a label, but
4683      this extra tracking doesn't seem worth it).
4684
4685      If this is a jump, we are concerned about any biv update that may be
4686      executed multiple times.  We are actually only concerned about
4687      backward jumps, but it is probably not worth performing the test
4688      on the jump again here.
4689
4690      If this is a biv update, we must adjust the giv status to show that a
4691      subsequent biv update was performed.  If this adjustment cannot be done,
4692      the giv cannot derive further givs.  */
4693
4694   for (bl = loop_iv_list; bl; bl = bl->next)
4695     for (biv = bl->biv; biv; biv = biv->next_iv)
4696       if (GET_CODE (p) == CODE_LABEL || GET_CODE (p) == JUMP_INSN
4697           || biv->insn == p)
4698         {
4699           for (giv = bl->giv; giv; giv = giv->next_iv)
4700             {
4701               /* If cant_derive is already true, there is no point in
4702                  checking all of these conditions again.  */
4703               if (giv->cant_derive)
4704                 continue;
4705
4706               /* If this giv is conditionally set and we have passed a label,
4707                  it cannot derive anything.  */
4708               if (GET_CODE (p) == CODE_LABEL && ! giv->always_computable)
4709                 giv->cant_derive = 1;
4710
4711               /* Skip givs that have mult_val == 0, since
4712                  they are really invariants.  Also skip those that are
4713                  replaceable, since we know their lifetime doesn't contain
4714                  any biv update.  */
4715               else if (giv->mult_val == const0_rtx || giv->replaceable)
4716                 continue;
4717
4718               /* The only way we can allow this giv to derive another
4719                  is if this is a biv increment and we can form the product
4720                  of biv->add_val and giv->mult_val.  In this case, we will
4721                  be able to compute a compensation.  */
4722               else if (biv->insn == p)
4723                 {
4724                   tem = 0;
4725
4726                   if (biv->mult_val == const1_rtx)
4727                     tem = simplify_giv_expr (gen_rtx (MULT, giv->mode,
4728                                                       biv->add_val,
4729                                                       giv->mult_val),
4730                                              &dummy);
4731
4732                   if (tem && giv->derive_adjustment)
4733                     tem = simplify_giv_expr (gen_rtx (PLUS, giv->mode, tem,
4734                                                       giv->derive_adjustment),
4735                                              &dummy);
4736                   if (tem)
4737                     giv->derive_adjustment = tem;
4738                   else
4739                     giv->cant_derive = 1;
4740                 }
4741               else if ((GET_CODE (p) == CODE_LABEL && ! biv->always_computable)
4742                        || (GET_CODE (p) == JUMP_INSN && biv->maybe_multiple))
4743                 giv->cant_derive = 1;
4744             }
4745         }
4746 }
4747 \f
4748 /* Check whether an insn is an increment legitimate for a basic induction var.
4749    X is the source of insn P, or a part of it.
4750    MODE is the mode in which X should be interpreted.
4751
4752    DEST_REG is the putative biv, also the destination of the insn.
4753    We accept patterns of these forms:
4754      REG = REG + INVARIANT (includes REG = REG - CONSTANT)
4755      REG = INVARIANT + REG
4756
4757    If X is suitable, we return 1, set *MULT_VAL to CONST1_RTX,
4758    and store the additive term into *INC_VAL.
4759
4760    If X is an assignment of an invariant into DEST_REG, we set
4761    *MULT_VAL to CONST0_RTX, and store the invariant into *INC_VAL.
4762
4763    We also want to detect a BIV when it corresponds to a variable
4764    whose mode was promoted via PROMOTED_MODE.  In that case, an increment
4765    of the variable may be a PLUS that adds a SUBREG of that variable to
4766    an invariant and then sign- or zero-extends the result of the PLUS
4767    into the variable.
4768
4769    Most GIVs in such cases will be in the promoted mode, since that is the
4770    probably the natural computation mode (and almost certainly the mode
4771    used for addresses) on the machine.  So we view the pseudo-reg containing
4772    the variable as the BIV, as if it were simply incremented.
4773
4774    Note that treating the entire pseudo as a BIV will result in making
4775    simple increments to any GIVs based on it.  However, if the variable
4776    overflows in its declared mode but not its promoted mode, the result will
4777    be incorrect.  This is acceptable if the variable is signed, since 
4778    overflows in such cases are undefined, but not if it is unsigned, since
4779    those overflows are defined.  So we only check for SIGN_EXTEND and
4780    not ZERO_EXTEND.
4781
4782    If we cannot find a biv, we return 0.  */
4783
4784 static int
4785 basic_induction_var (x, mode, dest_reg, p, inc_val, mult_val)
4786      register rtx x;
4787      enum machine_mode mode;
4788      rtx p;
4789      rtx dest_reg;
4790      rtx *inc_val;
4791      rtx *mult_val;
4792 {
4793   register enum rtx_code code;
4794   rtx arg;
4795   rtx insn, set = 0;
4796
4797   code = GET_CODE (x);
4798   switch (code)
4799     {
4800     case PLUS:
4801       if (XEXP (x, 0) == dest_reg
4802           || (GET_CODE (XEXP (x, 0)) == SUBREG
4803               && SUBREG_PROMOTED_VAR_P (XEXP (x, 0))
4804               && SUBREG_REG (XEXP (x, 0)) == dest_reg))
4805         arg = XEXP (x, 1);
4806       else if (XEXP (x, 1) == dest_reg
4807                || (GET_CODE (XEXP (x, 1)) == SUBREG
4808                    && SUBREG_PROMOTED_VAR_P (XEXP (x, 1))
4809                    && SUBREG_REG (XEXP (x, 1)) == dest_reg))
4810         arg = XEXP (x, 0);
4811       else
4812         return 0;
4813
4814       if (invariant_p (arg) != 1)
4815         return 0;
4816
4817       *inc_val = convert_modes (GET_MODE (dest_reg), GET_MODE (x), arg, 0);
4818       *mult_val = const1_rtx;
4819       return 1;
4820
4821     case SUBREG:
4822       /* If this is a SUBREG for a promoted variable, check the inner
4823          value.  */
4824       if (SUBREG_PROMOTED_VAR_P (x))
4825         return basic_induction_var (SUBREG_REG (x), GET_MODE (SUBREG_REG (x)),
4826                                     dest_reg, p, inc_val, mult_val);
4827
4828     case REG:
4829       /* If this register is assigned in the previous insn, look at its
4830          source, but don't go outside the loop or past a label.  */
4831
4832       for (insn = PREV_INSN (p);
4833            (insn && GET_CODE (insn) == NOTE
4834             && NOTE_LINE_NUMBER (insn) != NOTE_INSN_LOOP_BEG);
4835            insn = PREV_INSN (insn))
4836         ;
4837
4838       if (insn)
4839         set = single_set (insn);
4840
4841       if (set != 0
4842           && (SET_DEST (set) == x
4843               || (GET_CODE (SET_DEST (set)) == SUBREG
4844                   && (GET_MODE_SIZE (GET_MODE (SET_DEST (set)))
4845                       <= UNITS_PER_WORD)
4846                   && SUBREG_REG (SET_DEST (set)) == x)))
4847         return basic_induction_var (SET_SRC (set),
4848                                     (GET_MODE (SET_SRC (set)) == VOIDmode
4849                                      ? GET_MODE (x)
4850                                      : GET_MODE (SET_SRC (set))),
4851                                     dest_reg, insn,
4852                                     inc_val, mult_val);
4853       /* ... fall through ... */
4854
4855       /* Can accept constant setting of biv only when inside inner most loop.
4856          Otherwise, a biv of an inner loop may be incorrectly recognized
4857          as a biv of the outer loop,
4858          causing code to be moved INTO the inner loop.  */
4859     case MEM:
4860       if (invariant_p (x) != 1)
4861         return 0;
4862     case CONST_INT:
4863     case SYMBOL_REF:
4864     case CONST:
4865       if (loops_enclosed == 1)
4866         {
4867           /* Possible bug here?  Perhaps we don't know the mode of X.  */
4868           *inc_val = convert_modes (GET_MODE (dest_reg), mode, x, 0);
4869           *mult_val = const0_rtx;
4870           return 1;
4871         }
4872       else
4873         return 0;
4874
4875     case SIGN_EXTEND:
4876       return basic_induction_var (XEXP (x, 0), GET_MODE (XEXP (x, 0)),
4877                                   dest_reg, p, inc_val, mult_val);
4878     case ASHIFTRT:
4879       /* Similar, since this can be a sign extension.  */
4880       for (insn = PREV_INSN (p);
4881            (insn && GET_CODE (insn) == NOTE
4882             && NOTE_LINE_NUMBER (insn) != NOTE_INSN_LOOP_BEG);
4883            insn = PREV_INSN (insn))
4884         ;
4885
4886       if (insn)
4887         set = single_set (insn);
4888
4889       if (set && SET_DEST (set) == XEXP (x, 0)
4890           && GET_CODE (XEXP (x, 1)) == CONST_INT
4891           && INTVAL (XEXP (x, 1)) >= 0
4892           && GET_CODE (SET_SRC (set)) == ASHIFT
4893           && XEXP (x, 1) == XEXP (SET_SRC (set), 1))
4894         return basic_induction_var (XEXP (SET_SRC (set), 0),
4895                                     GET_MODE (XEXP (x, 0)),
4896                                     dest_reg, insn, inc_val, mult_val);
4897       return 0;
4898
4899     default:
4900       return 0;
4901     }
4902 }
4903 \f
4904 /* A general induction variable (giv) is any quantity that is a linear
4905    function   of a basic induction variable,
4906    i.e. giv = biv * mult_val + add_val.
4907    The coefficients can be any loop invariant quantity.
4908    A giv need not be computed directly from the biv;
4909    it can be computed by way of other givs.  */
4910
4911 /* Determine whether X computes a giv.
4912    If it does, return a nonzero value
4913      which is the benefit from eliminating the computation of X;
4914    set *SRC_REG to the register of the biv that it is computed from;
4915    set *ADD_VAL and *MULT_VAL to the coefficients,
4916      such that the value of X is biv * mult + add;  */
4917
4918 static int
4919 general_induction_var (x, src_reg, add_val, mult_val)
4920      rtx x;
4921      rtx *src_reg;
4922      rtx *add_val;
4923      rtx *mult_val;
4924 {
4925   rtx orig_x = x;
4926   int benefit = 0;
4927   char *storage;
4928
4929   /* If this is an invariant, forget it, it isn't a giv.  */
4930   if (invariant_p (x) == 1)
4931     return 0;
4932
4933   /* See if the expression could be a giv and get its form.
4934      Mark our place on the obstack in case we don't find a giv.  */
4935   storage = (char *) oballoc (0);
4936   x = simplify_giv_expr (x, &benefit);
4937   if (x == 0)
4938     {
4939       obfree (storage);
4940       return 0;
4941     }
4942
4943   switch (GET_CODE (x))
4944     {
4945     case USE:
4946     case CONST_INT:
4947       /* Since this is now an invariant and wasn't before, it must be a giv
4948          with MULT_VAL == 0.  It doesn't matter which BIV we associate this
4949          with.  */
4950       *src_reg = loop_iv_list->biv->dest_reg;
4951       *mult_val = const0_rtx;
4952       *add_val = x;
4953       break;
4954
4955     case REG:
4956       /* This is equivalent to a BIV.  */
4957       *src_reg = x;
4958       *mult_val = const1_rtx;
4959       *add_val = const0_rtx;
4960       break;
4961
4962     case PLUS:
4963       /* Either (plus (biv) (invar)) or
4964          (plus (mult (biv) (invar_1)) (invar_2)).  */
4965       if (GET_CODE (XEXP (x, 0)) == MULT)
4966         {
4967           *src_reg = XEXP (XEXP (x, 0), 0);
4968           *mult_val = XEXP (XEXP (x, 0), 1);
4969         }
4970       else
4971         {
4972           *src_reg = XEXP (x, 0);
4973           *mult_val = const1_rtx;
4974         }
4975       *add_val = XEXP (x, 1);
4976       break;
4977
4978     case MULT:
4979       /* ADD_VAL is zero.  */
4980       *src_reg = XEXP (x, 0);
4981       *mult_val = XEXP (x, 1);
4982       *add_val = const0_rtx;
4983       break;
4984
4985     default:
4986       abort ();
4987     }
4988
4989   /* Remove any enclosing USE from ADD_VAL and MULT_VAL (there will be
4990      unless they are CONST_INT).  */
4991   if (GET_CODE (*add_val) == USE)
4992     *add_val = XEXP (*add_val, 0);
4993   if (GET_CODE (*mult_val) == USE)
4994     *mult_val = XEXP (*mult_val, 0);
4995
4996   benefit += rtx_cost (orig_x, SET);
4997
4998   /* Always return some benefit if this is a giv so it will be detected
4999      as such.  This allows elimination of bivs that might otherwise
5000      not be eliminated.  */
5001   return benefit == 0 ? 1 : benefit;
5002 }
5003 \f
5004 /* Given an expression, X, try to form it as a linear function of a biv.
5005    We will canonicalize it to be of the form
5006         (plus (mult (BIV) (invar_1))
5007               (invar_2))
5008    with possible degeneracies.
5009
5010    The invariant expressions must each be of a form that can be used as a
5011    machine operand.  We surround then with a USE rtx (a hack, but localized
5012    and certainly unambiguous!) if not a CONST_INT for simplicity in this
5013    routine; it is the caller's responsibility to strip them.
5014
5015    If no such canonicalization is possible (i.e., two biv's are used or an
5016    expression that is neither invariant nor a biv or giv), this routine
5017    returns 0.
5018
5019    For a non-zero return, the result will have a code of CONST_INT, USE,
5020    REG (for a BIV), PLUS, or MULT.  No other codes will occur.  
5021
5022    *BENEFIT will be incremented by the benefit of any sub-giv encountered.  */
5023
5024 static rtx
5025 simplify_giv_expr (x, benefit)
5026      rtx x;
5027      int *benefit;
5028 {
5029   enum machine_mode mode = GET_MODE (x);
5030   rtx arg0, arg1;
5031   rtx tem;
5032
5033   /* If this is not an integer mode, or if we cannot do arithmetic in this
5034      mode, this can't be a giv.  */
5035   if (mode != VOIDmode
5036       && (GET_MODE_CLASS (mode) != MODE_INT
5037           || GET_MODE_BITSIZE (mode) > HOST_BITS_PER_WIDE_INT))
5038     return 0;
5039
5040   switch (GET_CODE (x))
5041     {
5042     case PLUS:
5043       arg0 = simplify_giv_expr (XEXP (x, 0), benefit);
5044       arg1 = simplify_giv_expr (XEXP (x, 1), benefit);
5045       if (arg0 == 0 || arg1 == 0)
5046         return 0;
5047
5048       /* Put constant last, CONST_INT last if both constant.  */
5049       if ((GET_CODE (arg0) == USE
5050            || GET_CODE (arg0) == CONST_INT)
5051           && GET_CODE (arg1) != CONST_INT)
5052         tem = arg0, arg0 = arg1, arg1 = tem;
5053
5054       /* Handle addition of zero, then addition of an invariant.  */
5055       if (arg1 == const0_rtx)
5056         return arg0;
5057       else if (GET_CODE (arg1) == CONST_INT || GET_CODE (arg1) == USE)
5058         switch (GET_CODE (arg0))
5059           {
5060           case CONST_INT:
5061           case USE:
5062             /* Both invariant.  Only valid if sum is machine operand.
5063                First strip off possible USE on first operand.  */
5064             if (GET_CODE (arg0) == USE)
5065               arg0 = XEXP (arg0, 0);
5066
5067             tem = 0;
5068             if (CONSTANT_P (arg0) && GET_CODE (arg1) == CONST_INT)
5069               {
5070                 tem = plus_constant (arg0, INTVAL (arg1));
5071                 if (GET_CODE (tem) != CONST_INT)
5072                   tem = gen_rtx (USE, mode, tem);
5073               }
5074
5075             return tem;
5076
5077           case REG:
5078           case MULT:
5079             /* biv + invar or mult + invar.  Return sum.  */
5080             return gen_rtx (PLUS, mode, arg0, arg1);
5081
5082           case PLUS:
5083             /* (a + invar_1) + invar_2.  Associate.  */
5084             return simplify_giv_expr (gen_rtx (PLUS, mode,
5085                                                XEXP (arg0, 0),
5086                                                gen_rtx (PLUS, mode,
5087                                                         XEXP (arg0, 1), arg1)),
5088                                       benefit);
5089
5090           default:
5091             abort ();
5092           }
5093
5094       /* Each argument must be either REG, PLUS, or MULT.  Convert REG to
5095          MULT to reduce cases.  */
5096       if (GET_CODE (arg0) == REG)
5097         arg0 = gen_rtx (MULT, mode, arg0, const1_rtx);
5098       if (GET_CODE (arg1) == REG)
5099         arg1 = gen_rtx (MULT, mode, arg1, const1_rtx);
5100
5101       /* Now have PLUS + PLUS, PLUS + MULT, MULT + PLUS, or MULT + MULT.
5102          Put a MULT first, leaving PLUS + PLUS, MULT + PLUS, or MULT + MULT.
5103          Recurse to associate the second PLUS.  */
5104       if (GET_CODE (arg1) == MULT)
5105         tem = arg0, arg0 = arg1, arg1 = tem;
5106
5107       if (GET_CODE (arg1) == PLUS)
5108           return simplify_giv_expr (gen_rtx (PLUS, mode,
5109                                              gen_rtx (PLUS, mode,
5110                                                       arg0, XEXP (arg1, 0)),
5111                                              XEXP (arg1, 1)),
5112                                     benefit);
5113
5114       /* Now must have MULT + MULT.  Distribute if same biv, else not giv.  */
5115       if (GET_CODE (arg0) != MULT || GET_CODE (arg1) != MULT)
5116         abort ();
5117
5118       if (XEXP (arg0, 0) != XEXP (arg1, 0))
5119         return 0;
5120
5121       return simplify_giv_expr (gen_rtx (MULT, mode,
5122                                          XEXP (arg0, 0),
5123                                          gen_rtx (PLUS, mode,
5124                                                   XEXP (arg0, 1),
5125                                                   XEXP (arg1, 1))),
5126                                 benefit);
5127
5128     case MINUS:
5129       /* Handle "a - b" as "a + b * (-1)". */
5130       return simplify_giv_expr (gen_rtx (PLUS, mode,
5131                                          XEXP (x, 0),
5132                                          gen_rtx (MULT, mode,
5133                                                   XEXP (x, 1), constm1_rtx)),
5134                                 benefit);
5135
5136     case MULT:
5137       arg0 = simplify_giv_expr (XEXP (x, 0), benefit);
5138       arg1 = simplify_giv_expr (XEXP (x, 1), benefit);
5139       if (arg0 == 0 || arg1 == 0)
5140         return 0;
5141
5142       /* Put constant last, CONST_INT last if both constant.  */
5143       if ((GET_CODE (arg0) == USE || GET_CODE (arg0) == CONST_INT)
5144           && GET_CODE (arg1) != CONST_INT)
5145         tem = arg0, arg0 = arg1, arg1 = tem;
5146
5147       /* If second argument is not now constant, not giv.  */
5148       if (GET_CODE (arg1) != USE && GET_CODE (arg1) != CONST_INT)
5149         return 0;
5150
5151       /* Handle multiply by 0 or 1.  */
5152       if (arg1 == const0_rtx)
5153         return const0_rtx;
5154
5155       else if (arg1 == const1_rtx)
5156         return arg0;
5157
5158       switch (GET_CODE (arg0))
5159         {
5160         case REG:
5161           /* biv * invar.  Done.  */
5162           return gen_rtx (MULT, mode, arg0, arg1);
5163
5164         case CONST_INT:
5165           /* Product of two constants.  */
5166           return GEN_INT (INTVAL (arg0) * INTVAL (arg1));
5167
5168         case USE:
5169           /* invar * invar.  Not giv. */
5170           return 0;
5171
5172         case MULT:
5173           /* (a * invar_1) * invar_2.  Associate.  */
5174           return simplify_giv_expr (gen_rtx (MULT, mode,
5175                                              XEXP (arg0, 0),
5176                                              gen_rtx (MULT, mode,
5177                                                       XEXP (arg0, 1), arg1)),
5178                                     benefit);
5179
5180         case PLUS:
5181           /* (a + invar_1) * invar_2.  Distribute.  */
5182           return simplify_giv_expr (gen_rtx (PLUS, mode,
5183                                              gen_rtx (MULT, mode,
5184                                                       XEXP (arg0, 0), arg1),
5185                                              gen_rtx (MULT, mode,
5186                                                       XEXP (arg0, 1), arg1)),
5187                                     benefit);
5188
5189         default:
5190           abort ();
5191         }
5192
5193     case ASHIFT:
5194       /* Shift by constant is multiply by power of two.  */
5195       if (GET_CODE (XEXP (x, 1)) != CONST_INT)
5196         return 0;
5197
5198       return simplify_giv_expr (gen_rtx (MULT, mode,
5199                                          XEXP (x, 0),
5200                                          GEN_INT ((HOST_WIDE_INT) 1
5201                                                   << INTVAL (XEXP (x, 1)))),
5202                                 benefit);
5203
5204     case NEG:
5205       /* "-a" is "a * (-1)" */
5206       return simplify_giv_expr (gen_rtx (MULT, mode, XEXP (x, 0), constm1_rtx),
5207                                 benefit);
5208
5209     case NOT:
5210       /* "~a" is "-a - 1". Silly, but easy.  */
5211       return simplify_giv_expr (gen_rtx (MINUS, mode,
5212                                          gen_rtx (NEG, mode, XEXP (x, 0)),
5213                                          const1_rtx),
5214                                 benefit);
5215
5216     case USE:
5217       /* Already in proper form for invariant.  */
5218       return x;
5219
5220     case REG:
5221       /* If this is a new register, we can't deal with it.  */
5222       if (REGNO (x) >= max_reg_before_loop)
5223         return 0;
5224
5225       /* Check for biv or giv.  */
5226       switch (reg_iv_type[REGNO (x)])
5227         {
5228         case BASIC_INDUCT:
5229           return x;
5230         case GENERAL_INDUCT:
5231           {
5232             struct induction *v = reg_iv_info[REGNO (x)];
5233
5234             /* Form expression from giv and add benefit.  Ensure this giv
5235                can derive another and subtract any needed adjustment if so.  */
5236             *benefit += v->benefit;
5237             if (v->cant_derive)
5238               return 0;
5239
5240             tem = gen_rtx (PLUS, mode, gen_rtx (MULT, mode,
5241                                                 v->src_reg, v->mult_val),
5242                            v->add_val);
5243             if (v->derive_adjustment)
5244               tem = gen_rtx (MINUS, mode, tem, v->derive_adjustment);
5245             return simplify_giv_expr (tem, benefit);
5246           }
5247         }
5248
5249       /* Fall through to general case.  */
5250     default:
5251       /* If invariant, return as USE (unless CONST_INT).
5252          Otherwise, not giv.  */
5253       if (GET_CODE (x) == USE)
5254         x = XEXP (x, 0);
5255
5256       if (invariant_p (x) == 1)
5257         {
5258           if (GET_CODE (x) == CONST_INT)
5259             return x;
5260           else
5261             return gen_rtx (USE, mode, x);
5262         }
5263       else
5264         return 0;
5265     }
5266 }
5267 \f
5268 /* Help detect a giv that is calculated by several consecutive insns;
5269    for example,
5270       giv = biv * M
5271       giv = giv + A
5272    The caller has already identified the first insn P as having a giv as dest;
5273    we check that all other insns that set the same register follow
5274    immediately after P, that they alter nothing else,
5275    and that the result of the last is still a giv.
5276
5277    The value is 0 if the reg set in P is not really a giv.
5278    Otherwise, the value is the amount gained by eliminating
5279    all the consecutive insns that compute the value.
5280
5281    FIRST_BENEFIT is the amount gained by eliminating the first insn, P.
5282    SRC_REG is the reg of the biv; DEST_REG is the reg of the giv.
5283
5284    The coefficients of the ultimate giv value are stored in
5285    *MULT_VAL and *ADD_VAL.  */
5286
5287 static int
5288 consec_sets_giv (first_benefit, p, src_reg, dest_reg,
5289                  add_val, mult_val)
5290      int first_benefit;
5291      rtx p;
5292      rtx src_reg;
5293      rtx dest_reg;
5294      rtx *add_val;
5295      rtx *mult_val;
5296 {
5297   int count;
5298   enum rtx_code code;
5299   int benefit;
5300   rtx temp;
5301   rtx set;
5302
5303   /* Indicate that this is a giv so that we can update the value produced in
5304      each insn of the multi-insn sequence. 
5305
5306      This induction structure will be used only by the call to
5307      general_induction_var below, so we can allocate it on our stack.
5308      If this is a giv, our caller will replace the induct var entry with
5309      a new induction structure.  */
5310   struct induction *v
5311     = (struct induction *) alloca (sizeof (struct induction));
5312   v->src_reg = src_reg;
5313   v->mult_val = *mult_val;
5314   v->add_val = *add_val;
5315   v->benefit = first_benefit;
5316   v->cant_derive = 0;
5317   v->derive_adjustment = 0;
5318
5319   reg_iv_type[REGNO (dest_reg)] = GENERAL_INDUCT;
5320   reg_iv_info[REGNO (dest_reg)] = v;
5321
5322   count = n_times_set[REGNO (dest_reg)] - 1;
5323
5324   while (count > 0)
5325     {
5326       p = NEXT_INSN (p);
5327       code = GET_CODE (p);
5328
5329       /* If libcall, skip to end of call sequence.  */
5330       if (code == INSN && (temp = find_reg_note (p, REG_LIBCALL, NULL_RTX)))
5331         p = XEXP (temp, 0);
5332
5333       if (code == INSN
5334           && (set = single_set (p))
5335           && GET_CODE (SET_DEST (set)) == REG
5336           && SET_DEST (set) == dest_reg
5337           && ((benefit = general_induction_var (SET_SRC (set), &src_reg,
5338                                                 add_val, mult_val))
5339               /* Giv created by equivalent expression.  */
5340               || ((temp = find_reg_note (p, REG_EQUAL, NULL_RTX))
5341                   && (benefit = general_induction_var (XEXP (temp, 0), &src_reg,
5342                                                        add_val, mult_val))))
5343           && src_reg == v->src_reg)
5344         {
5345           if (find_reg_note (p, REG_RETVAL, NULL_RTX))
5346             benefit += libcall_benefit (p);
5347
5348           count--;
5349           v->mult_val = *mult_val;
5350           v->add_val = *add_val;
5351           v->benefit = benefit;
5352         }
5353       else if (code != NOTE)
5354         {
5355           /* Allow insns that set something other than this giv to a
5356              constant.  Such insns are needed on machines which cannot
5357              include long constants and should not disqualify a giv.  */
5358           if (code == INSN
5359               && (set = single_set (p))
5360               && SET_DEST (set) != dest_reg
5361               && CONSTANT_P (SET_SRC (set)))
5362             continue;
5363
5364           reg_iv_type[REGNO (dest_reg)] = UNKNOWN_INDUCT;
5365           return 0;
5366         }
5367     }
5368
5369   return v->benefit;
5370 }
5371 \f
5372 /* Return an rtx, if any, that expresses giv G2 as a function of the register
5373    represented by G1.  If no such expression can be found, or it is clear that
5374    it cannot possibly be a valid address, 0 is returned. 
5375
5376    To perform the computation, we note that
5377         G1 = a * v + b          and
5378         G2 = c * v + d
5379    where `v' is the biv.
5380
5381    So G2 = (c/a) * G1 + (d - b*c/a)  */
5382
5383 #ifdef ADDRESS_COST
5384 static rtx
5385 express_from (g1, g2)
5386      struct induction *g1, *g2;
5387 {
5388   rtx mult, add;
5389
5390   /* The value that G1 will be multiplied by must be a constant integer.  Also,
5391      the only chance we have of getting a valid address is if b*c/a (see above
5392      for notation) is also an integer.  */
5393   if (GET_CODE (g1->mult_val) != CONST_INT
5394       || GET_CODE (g2->mult_val) != CONST_INT
5395       || GET_CODE (g1->add_val) != CONST_INT
5396       || g1->mult_val == const0_rtx
5397       || INTVAL (g2->mult_val) % INTVAL (g1->mult_val) != 0)
5398     return 0;
5399
5400   mult = GEN_INT (INTVAL (g2->mult_val) / INTVAL (g1->mult_val));
5401   add = plus_constant (g2->add_val, - INTVAL (g1->add_val) * INTVAL (mult));
5402
5403   /* Form simplified final result.  */
5404   if (mult == const0_rtx)
5405     return add;
5406   else if (mult == const1_rtx)
5407     mult = g1->dest_reg;
5408   else
5409     mult = gen_rtx (MULT, g2->mode, g1->dest_reg, mult);
5410
5411   if (add == const0_rtx)
5412     return mult;
5413   else
5414     return gen_rtx (PLUS, g2->mode, mult, add);
5415 }
5416 #endif
5417 \f
5418 /* Return 1 if giv G2 can be combined with G1.  This means that G2 can use
5419    (either directly or via an address expression) a register used to represent
5420    G1.  Set g2->new_reg to a represtation of G1 (normally just
5421    g1->dest_reg).  */
5422
5423 static int
5424 combine_givs_p (g1, g2)
5425      struct induction *g1, *g2;
5426 {
5427   rtx tem;
5428
5429   /* If these givs are identical, they can be combined.  */
5430   if (rtx_equal_p (g1->mult_val, g2->mult_val)
5431       && rtx_equal_p (g1->add_val, g2->add_val))
5432     {
5433       g2->new_reg = g1->dest_reg;
5434       return 1;
5435     }
5436
5437 #ifdef ADDRESS_COST
5438   /* If G2 can be expressed as a function of G1 and that function is valid
5439      as an address and no more expensive than using a register for G2,
5440      the expression of G2 in terms of G1 can be used.  */
5441   if (g2->giv_type == DEST_ADDR
5442       && (tem = express_from (g1, g2)) != 0
5443       && memory_address_p (g2->mem_mode, tem)
5444       && ADDRESS_COST (tem) <= ADDRESS_COST (*g2->location))
5445     {
5446       g2->new_reg = tem;
5447       return 1;
5448     }
5449 #endif
5450
5451   return 0;
5452 }
5453 \f
5454 /* Check all pairs of givs for iv_class BL and see if any can be combined with
5455    any other.  If so, point SAME to the giv combined with and set NEW_REG to
5456    be an expression (in terms of the other giv's DEST_REG) equivalent to the
5457    giv.  Also, update BENEFIT and related fields for cost/benefit analysis.  */
5458
5459 static void
5460 combine_givs (bl)
5461      struct iv_class *bl;
5462 {
5463   struct induction *g1, *g2;
5464   int pass;
5465
5466   for (g1 = bl->giv; g1; g1 = g1->next_iv)
5467     for (pass = 0; pass <= 1; pass++)
5468       for (g2 = bl->giv; g2; g2 = g2->next_iv)
5469         if (g1 != g2
5470             /* First try to combine with replaceable givs, then all givs. */
5471             && (g1->replaceable || pass == 1)
5472             /* If either has already been combined or is to be ignored, can't
5473                combine.  */
5474             && ! g1->ignore && ! g2->ignore && ! g1->same && ! g2->same
5475             /* If something has been based on G2, G2 cannot itself be based
5476                on something else.  */
5477             && ! g2->combined_with
5478             && combine_givs_p (g1, g2))
5479           {
5480             /* g2->new_reg set by `combine_givs_p'  */
5481             g2->same = g1;
5482             g1->combined_with = 1;
5483             g1->benefit += g2->benefit;
5484             /* ??? The new final_[bg]iv_value code does a much better job
5485                of finding replaceable giv's, and hence this code may no
5486                longer be necessary.  */
5487             if (! g2->replaceable && REG_USERVAR_P (g2->dest_reg))
5488               g1->benefit -= copy_cost;
5489             g1->lifetime += g2->lifetime;
5490             g1->times_used += g2->times_used;
5491
5492             if (loop_dump_stream)
5493               fprintf (loop_dump_stream, "giv at %d combined with giv at %d\n",
5494                        INSN_UID (g2->insn), INSN_UID (g1->insn));
5495           }
5496 }
5497 \f
5498 /* EMIT code before INSERT_BEFORE to set REG = B * M + A.  */
5499
5500 void
5501 emit_iv_add_mult (b, m, a, reg, insert_before)
5502      rtx b;          /* initial value of basic induction variable */
5503      rtx m;          /* multiplicative constant */
5504      rtx a;          /* additive constant */
5505      rtx reg;        /* destination register */
5506      rtx insert_before;
5507 {
5508   rtx seq;
5509   rtx result;
5510
5511   /* Prevent unexpected sharing of these rtx.  */
5512   a = copy_rtx (a);
5513   b = copy_rtx (b);
5514
5515   /* Increase the lifetime of any invariants moved further in code. */
5516   update_reg_last_use (a, insert_before);
5517   update_reg_last_use (b, insert_before);
5518   update_reg_last_use (m, insert_before);
5519
5520   start_sequence ();
5521   result = expand_mult_add (b, reg, m, a, GET_MODE (reg), 0);
5522   if (reg != result)
5523     emit_move_insn (reg, result);
5524   seq = gen_sequence ();
5525   end_sequence ();
5526
5527   emit_insn_before (seq, insert_before);
5528 }
5529 \f
5530 /* Test whether A * B can be computed without
5531    an actual multiply insn.  Value is 1 if so.  */
5532
5533 static int
5534 product_cheap_p (a, b)
5535      rtx a;
5536      rtx b;
5537 {
5538   int i;
5539   rtx tmp;
5540   struct obstack *old_rtl_obstack = rtl_obstack;
5541   char *storage = (char *) obstack_alloc (&temp_obstack, 0);
5542   int win = 1;
5543
5544   /* If only one is constant, make it B. */
5545   if (GET_CODE (a) == CONST_INT)
5546     tmp = a, a = b, b = tmp;
5547
5548   /* If first constant, both constant, so don't need multiply.  */
5549   if (GET_CODE (a) == CONST_INT)
5550     return 1;
5551
5552   /* If second not constant, neither is constant, so would need multiply.  */
5553   if (GET_CODE (b) != CONST_INT)
5554     return 0;
5555
5556   /* One operand is constant, so might not need multiply insn.  Generate the
5557      code for the multiply and see if a call or multiply, or long sequence
5558      of insns is generated.  */
5559
5560   rtl_obstack = &temp_obstack;
5561   start_sequence ();
5562   expand_mult (GET_MODE (a), a, b, NULL_RTX, 0);
5563   tmp = gen_sequence ();
5564   end_sequence ();
5565
5566   if (GET_CODE (tmp) == SEQUENCE)
5567     {
5568       if (XVEC (tmp, 0) == 0)
5569         win = 1;
5570       else if (XVECLEN (tmp, 0) > 3)
5571         win = 0;
5572       else
5573         for (i = 0; i < XVECLEN (tmp, 0); i++)
5574           {
5575             rtx insn = XVECEXP (tmp, 0, i);
5576
5577             if (GET_CODE (insn) != INSN
5578                 || (GET_CODE (PATTERN (insn)) == SET
5579                     && GET_CODE (SET_SRC (PATTERN (insn))) == MULT)
5580                 || (GET_CODE (PATTERN (insn)) == PARALLEL
5581                     && GET_CODE (XVECEXP (PATTERN (insn), 0, 0)) == SET
5582                     && GET_CODE (SET_SRC (XVECEXP (PATTERN (insn), 0, 0))) == MULT))
5583               {
5584                 win = 0;
5585                 break;
5586               }
5587           }
5588     }
5589   else if (GET_CODE (tmp) == SET
5590            && GET_CODE (SET_SRC (tmp)) == MULT)
5591     win = 0;
5592   else if (GET_CODE (tmp) == PARALLEL
5593            && GET_CODE (XVECEXP (tmp, 0, 0)) == SET
5594            && GET_CODE (SET_SRC (XVECEXP (tmp, 0, 0))) == MULT)
5595     win = 0;
5596
5597   /* Free any storage we obtained in generating this multiply and restore rtl
5598      allocation to its normal obstack.  */
5599   obstack_free (&temp_obstack, storage);
5600   rtl_obstack = old_rtl_obstack;
5601
5602   return win;
5603 }
5604 \f
5605 /* Check to see if loop can be terminated by a "decrement and branch until
5606    zero" instruction.  If so, add a REG_NONNEG note to the branch insn if so.
5607    Also try reversing an increment loop to a decrement loop
5608    to see if the optimization can be performed.
5609    Value is nonzero if optimization was performed.  */
5610
5611 /* This is useful even if the architecture doesn't have such an insn,
5612    because it might change a loops which increments from 0 to n to a loop
5613    which decrements from n to 0.  A loop that decrements to zero is usually
5614    faster than one that increments from zero.  */
5615
5616 /* ??? This could be rewritten to use some of the loop unrolling procedures,
5617    such as approx_final_value, biv_total_increment, loop_iterations, and
5618    final_[bg]iv_value.  */
5619
5620 static int
5621 check_dbra_loop (loop_end, insn_count, loop_start)
5622      rtx loop_end;
5623      int insn_count;
5624      rtx loop_start;
5625 {
5626   struct iv_class *bl;
5627   rtx reg;
5628   rtx jump_label;
5629   rtx final_value;
5630   rtx start_value;
5631   rtx new_add_val;
5632   rtx comparison;
5633   rtx before_comparison;
5634   rtx p;
5635
5636   /* If last insn is a conditional branch, and the insn before tests a
5637      register value, try to optimize it.  Otherwise, we can't do anything.  */
5638
5639   comparison = get_condition_for_loop (PREV_INSN (loop_end));
5640   if (comparison == 0)
5641     return 0;
5642
5643   /* Check all of the bivs to see if the compare uses one of them.
5644      Skip biv's set more than once because we can't guarantee that
5645      it will be zero on the last iteration.  Also skip if the biv is
5646      used between its update and the test insn.  */
5647
5648   for (bl = loop_iv_list; bl; bl = bl->next)
5649     {
5650       if (bl->biv_count == 1
5651           && bl->biv->dest_reg == XEXP (comparison, 0)
5652           && ! reg_used_between_p (regno_reg_rtx[bl->regno], bl->biv->insn,
5653                                    PREV_INSN (PREV_INSN (loop_end))))
5654         break;
5655     }
5656
5657   if (! bl)
5658     return 0;
5659
5660   /* Look for the case where the basic induction variable is always
5661      nonnegative, and equals zero on the last iteration.
5662      In this case, add a reg_note REG_NONNEG, which allows the
5663      m68k DBRA instruction to be used.  */
5664
5665   if (((GET_CODE (comparison) == GT
5666         && GET_CODE (XEXP (comparison, 1)) == CONST_INT
5667         && INTVAL (XEXP (comparison, 1)) == -1)
5668        || (GET_CODE (comparison) == NE && XEXP (comparison, 1) == const0_rtx))
5669       && GET_CODE (bl->biv->add_val) == CONST_INT
5670       && INTVAL (bl->biv->add_val) < 0)
5671     {
5672       /* Initial value must be greater than 0,
5673          init_val % -dec_value == 0 to ensure that it equals zero on
5674          the last iteration */
5675
5676       if (GET_CODE (bl->initial_value) == CONST_INT
5677           && INTVAL (bl->initial_value) > 0
5678           && (INTVAL (bl->initial_value) %
5679               (-INTVAL (bl->biv->add_val))) == 0)
5680         {
5681           /* register always nonnegative, add REG_NOTE to branch */
5682           REG_NOTES (PREV_INSN (loop_end))
5683             = gen_rtx (EXPR_LIST, REG_NONNEG, NULL_RTX,
5684                        REG_NOTES (PREV_INSN (loop_end)));
5685           bl->nonneg = 1;
5686
5687           return 1;
5688         }
5689
5690       /* If the decrement is 1 and the value was tested as >= 0 before
5691          the loop, then we can safely optimize.  */
5692       for (p = loop_start; p; p = PREV_INSN (p))
5693         {
5694           if (GET_CODE (p) == CODE_LABEL)
5695             break;
5696           if (GET_CODE (p) != JUMP_INSN)
5697             continue;
5698
5699           before_comparison = get_condition_for_loop (p);
5700           if (before_comparison
5701               && XEXP (before_comparison, 0) == bl->biv->dest_reg
5702               && GET_CODE (before_comparison) == LT
5703               && XEXP (before_comparison, 1) == const0_rtx
5704               && ! reg_set_between_p (bl->biv->dest_reg, p, loop_start)
5705               && INTVAL (bl->biv->add_val) == -1)
5706             {
5707               REG_NOTES (PREV_INSN (loop_end))
5708                 = gen_rtx (EXPR_LIST, REG_NONNEG, NULL_RTX,
5709                            REG_NOTES (PREV_INSN (loop_end)));
5710               bl->nonneg = 1;
5711
5712               return 1;
5713             }
5714         }
5715     }
5716   else if (num_mem_sets <= 1)
5717     {
5718       /* Try to change inc to dec, so can apply above optimization.  */
5719       /* Can do this if:
5720          all registers modified are induction variables or invariant,
5721          all memory references have non-overlapping addresses
5722          (obviously true if only one write)
5723          allow 2 insns for the compare/jump at the end of the loop.  */
5724       int num_nonfixed_reads = 0;
5725       /* 1 if the iteration var is used only to count iterations.  */
5726       int no_use_except_counting = 0;
5727       /* 1 if the loop has no memory store, or it has a single memory store
5728          which is reversible.  */
5729       int reversible_mem_store = 1;
5730
5731       for (p = loop_start; p != loop_end; p = NEXT_INSN (p))
5732         if (GET_RTX_CLASS (GET_CODE (p)) == 'i')
5733           num_nonfixed_reads += count_nonfixed_reads (PATTERN (p));
5734
5735       if (bl->giv_count == 0
5736           && ! loop_number_exit_labels[uid_loop_num[INSN_UID (loop_start)]])
5737         {
5738           rtx bivreg = regno_reg_rtx[bl->regno];
5739
5740           /* If there are no givs for this biv, and the only exit is the
5741              fall through at the end of the the loop, then
5742              see if perhaps there are no uses except to count.  */
5743           no_use_except_counting = 1;
5744           for (p = loop_start; p != loop_end; p = NEXT_INSN (p))
5745             if (GET_RTX_CLASS (GET_CODE (p)) == 'i')
5746               {
5747                 rtx set = single_set (p);
5748
5749                 if (set && GET_CODE (SET_DEST (set)) == REG
5750                     && REGNO (SET_DEST (set)) == bl->regno)
5751                   /* An insn that sets the biv is okay.  */
5752                   ;
5753                 else if (p == prev_nonnote_insn (prev_nonnote_insn (loop_end))
5754                          || p == prev_nonnote_insn (loop_end))
5755                   /* Don't bother about the end test.  */
5756                   ;
5757                 else if (reg_mentioned_p (bivreg, PATTERN (p)))
5758                   /* Any other use of the biv is no good.  */
5759                   {
5760                     no_use_except_counting = 0;
5761                     break;
5762                   }
5763               }
5764         }
5765
5766       /* If the loop has a single store, and the destination address is
5767          invariant, then we can't reverse the loop, because this address
5768          might then have the wrong value at loop exit.
5769          This would work if the source was invariant also, however, in that
5770          case, the insn should have been moved out of the loop.  */
5771
5772       if (num_mem_sets == 1)
5773         reversible_mem_store
5774           = (! unknown_address_altered
5775              && ! invariant_p (XEXP (loop_store_mems[0], 0)));
5776
5777       /* This code only acts for innermost loops.  Also it simplifies
5778          the memory address check by only reversing loops with
5779          zero or one memory access.
5780          Two memory accesses could involve parts of the same array,
5781          and that can't be reversed.  */
5782
5783       if (num_nonfixed_reads <= 1
5784           && !loop_has_call
5785           && !loop_has_volatile
5786           && reversible_mem_store
5787           && (no_use_except_counting
5788               || (bl->giv_count + bl->biv_count + num_mem_sets
5789                   + num_movables + 2 == insn_count)))
5790         {
5791           rtx tem;
5792
5793           /* Loop can be reversed.  */
5794           if (loop_dump_stream)
5795             fprintf (loop_dump_stream, "Can reverse loop\n");
5796
5797           /* Now check other conditions:
5798              initial_value must be zero,
5799              final_value % add_val == 0, so that when reversed, the
5800              biv will be zero on the last iteration.
5801
5802              This test can probably be improved since +/- 1 in the constant
5803              can be obtained by changing LT to LE and vice versa; this is
5804              confusing.  */
5805
5806           if (comparison && bl->initial_value == const0_rtx
5807               && GET_CODE (XEXP (comparison, 1)) == CONST_INT
5808               /* LE gets turned into LT */
5809               && GET_CODE (comparison) == LT
5810               && (INTVAL (XEXP (comparison, 1))
5811                   % INTVAL (bl->biv->add_val)) == 0)
5812             {
5813               /* Register will always be nonnegative, with value
5814                  0 on last iteration if loop reversed */
5815
5816               /* Save some info needed to produce the new insns.  */
5817               reg = bl->biv->dest_reg;
5818               jump_label = XEXP (SET_SRC (PATTERN (PREV_INSN (loop_end))), 1);
5819               new_add_val = GEN_INT (- INTVAL (bl->biv->add_val));
5820
5821               final_value = XEXP (comparison, 1);
5822               start_value = GEN_INT (INTVAL (XEXP (comparison, 1))
5823                                      - INTVAL (bl->biv->add_val));
5824
5825               /* Initialize biv to start_value before loop start.
5826                  The old initializing insn will be deleted as a
5827                  dead store by flow.c.  */
5828               emit_insn_before (gen_move_insn (reg, start_value), loop_start);
5829
5830               /* Add insn to decrement register, and delete insn
5831                  that incremented the register.  */
5832               p = emit_insn_before (gen_add2_insn (reg, new_add_val),
5833                                     bl->biv->insn);
5834               delete_insn (bl->biv->insn);
5835                       
5836               /* Update biv info to reflect its new status.  */
5837               bl->biv->insn = p;
5838               bl->initial_value = start_value;
5839               bl->biv->add_val = new_add_val;
5840
5841               /* Inc LABEL_NUSES so that delete_insn will
5842                  not delete the label.  */
5843               LABEL_NUSES (XEXP (jump_label, 0)) ++;
5844
5845               /* Emit an insn after the end of the loop to set the biv's
5846                  proper exit value if it is used anywhere outside the loop.  */
5847               if ((regno_last_uid[bl->regno]
5848                    != INSN_UID (PREV_INSN (PREV_INSN (loop_end))))
5849                   || ! bl->init_insn
5850                   || regno_first_uid[bl->regno] != INSN_UID (bl->init_insn))
5851                 emit_insn_after (gen_move_insn (reg, final_value),
5852                                  loop_end);
5853
5854               /* Delete compare/branch at end of loop.  */
5855               delete_insn (PREV_INSN (loop_end));
5856               delete_insn (PREV_INSN (loop_end));
5857
5858               /* Add new compare/branch insn at end of loop.  */
5859               start_sequence ();
5860               emit_cmp_insn (reg, const0_rtx, GE, NULL_RTX,
5861                              GET_MODE (reg), 0, 0);
5862               emit_jump_insn (gen_bge (XEXP (jump_label, 0)));
5863               tem = gen_sequence ();
5864               end_sequence ();
5865               emit_jump_insn_before (tem, loop_end);
5866
5867               for (tem = PREV_INSN (loop_end);
5868                    tem && GET_CODE (tem) != JUMP_INSN; tem = PREV_INSN (tem))
5869                 ;
5870               if (tem)
5871                 {
5872                   JUMP_LABEL (tem) = XEXP (jump_label, 0);
5873
5874                   /* Increment of LABEL_NUSES done above. */
5875                   /* Register is now always nonnegative,
5876                      so add REG_NONNEG note to the branch.  */
5877                   REG_NOTES (tem) = gen_rtx (EXPR_LIST, REG_NONNEG, NULL_RTX,
5878                                              REG_NOTES (tem));
5879                 }
5880
5881               bl->nonneg = 1;
5882
5883               /* Mark that this biv has been reversed.  Each giv which depends
5884                  on this biv, and which is also live past the end of the loop
5885                  will have to be fixed up.  */
5886
5887               bl->reversed = 1;
5888
5889               if (loop_dump_stream)
5890                 fprintf (loop_dump_stream,
5891                          "Reversed loop and added reg_nonneg\n");
5892
5893               return 1;
5894             }
5895         }
5896     }
5897
5898   return 0;
5899 }
5900 \f
5901 /* Verify whether the biv BL appears to be eliminable,
5902    based on the insns in the loop that refer to it.
5903    LOOP_START is the first insn of the loop, and END is the end insn.
5904
5905    If ELIMINATE_P is non-zero, actually do the elimination.
5906
5907    THRESHOLD and INSN_COUNT are from loop_optimize and are used to
5908    determine whether invariant insns should be placed inside or at the
5909    start of the loop.  */
5910
5911 static int
5912 maybe_eliminate_biv (bl, loop_start, end, eliminate_p, threshold, insn_count)
5913      struct iv_class *bl;
5914      rtx loop_start;
5915      rtx end;
5916      int eliminate_p;
5917      int threshold, insn_count;
5918 {
5919   rtx reg = bl->biv->dest_reg;
5920   rtx p;
5921
5922   /* Scan all insns in the loop, stopping if we find one that uses the
5923      biv in a way that we cannot eliminate.  */
5924
5925   for (p = loop_start; p != end; p = NEXT_INSN (p))
5926     {
5927       enum rtx_code code = GET_CODE (p);
5928       rtx where = threshold >= insn_count ? loop_start : p;
5929
5930       if ((code == INSN || code == JUMP_INSN || code == CALL_INSN)
5931           && reg_mentioned_p (reg, PATTERN (p))
5932           && ! maybe_eliminate_biv_1 (PATTERN (p), p, bl, eliminate_p, where))
5933         {
5934           if (loop_dump_stream)
5935             fprintf (loop_dump_stream,
5936                      "Cannot eliminate biv %d: biv used in insn %d.\n",
5937                      bl->regno, INSN_UID (p));
5938           break;
5939         }
5940     }
5941
5942   if (p == end)
5943     {
5944       if (loop_dump_stream)
5945         fprintf (loop_dump_stream, "biv %d %s eliminated.\n",
5946                  bl->regno, eliminate_p ? "was" : "can be");
5947       return 1;
5948     }
5949
5950   return 0;
5951 }
5952 \f
5953 /* If BL appears in X (part of the pattern of INSN), see if we can
5954    eliminate its use.  If so, return 1.  If not, return 0.
5955
5956    If BIV does not appear in X, return 1.
5957
5958    If ELIMINATE_P is non-zero, actually do the elimination.  WHERE indicates
5959    where extra insns should be added.  Depending on how many items have been
5960    moved out of the loop, it will either be before INSN or at the start of
5961    the loop.  */
5962
5963 static int
5964 maybe_eliminate_biv_1 (x, insn, bl, eliminate_p, where)
5965      rtx x, insn;
5966      struct iv_class *bl;
5967      int eliminate_p;
5968      rtx where;
5969 {
5970   enum rtx_code code = GET_CODE (x);
5971   rtx reg = bl->biv->dest_reg;
5972   enum machine_mode mode = GET_MODE (reg);
5973   struct induction *v;
5974   rtx arg, new, tem;
5975   int arg_operand;
5976   char *fmt;
5977   int i, j;
5978
5979   switch (code)
5980     {
5981     case REG:
5982       /* If we haven't already been able to do something with this BIV,
5983          we can't eliminate it.  */
5984       if (x == reg)
5985         return 0;
5986       return 1;
5987
5988     case SET:
5989       /* If this sets the BIV, it is not a problem.  */
5990       if (SET_DEST (x) == reg)
5991         return 1;
5992
5993       /* If this is an insn that defines a giv, it is also ok because
5994          it will go away when the giv is reduced.  */
5995       for (v = bl->giv; v; v = v->next_iv)
5996         if (v->giv_type == DEST_REG && SET_DEST (x) == v->dest_reg)
5997           return 1;
5998
5999 #ifdef HAVE_cc0
6000       if (SET_DEST (x) == cc0_rtx && SET_SRC (x) == reg)
6001         {
6002           /* Can replace with any giv that was reduced and
6003              that has (MULT_VAL != 0) and (ADD_VAL == 0).
6004              Require a constant for MULT_VAL, so we know it's nonzero.  */
6005
6006           for (v = bl->giv; v; v = v->next_iv)
6007             if (CONSTANT_P (v->mult_val) && v->mult_val != const0_rtx
6008                 && v->add_val == const0_rtx
6009                 && ! v->ignore && ! v->maybe_dead && v->always_computable
6010                 && v->mode == mode)
6011               {
6012                 if (! eliminate_p)
6013                   return 1;
6014
6015                 /* If the giv has the opposite direction of change,
6016                    then reverse the comparison.  */
6017                 if (INTVAL (v->mult_val) < 0)
6018                   new = gen_rtx (COMPARE, GET_MODE (v->new_reg),
6019                                  const0_rtx, v->new_reg);
6020                 else
6021                   new = v->new_reg;
6022
6023                 /* We can probably test that giv's reduced reg.  */
6024                 if (validate_change (insn, &SET_SRC (x), new, 0))
6025                   return 1;
6026               }
6027
6028           /* Look for a giv with (MULT_VAL != 0) and (ADD_VAL != 0);
6029              replace test insn with a compare insn (cmp REDUCED_GIV ADD_VAL).
6030              Require a constant for MULT_VAL, so we know it's nonzero.  */
6031
6032           for (v = bl->giv; v; v = v->next_iv)
6033             if (CONSTANT_P (v->mult_val) && v->mult_val != const0_rtx
6034                 && ! v->ignore && ! v->maybe_dead && v->always_computable
6035                 && v->mode == mode)
6036               {
6037                 if (! eliminate_p)
6038                   return 1;
6039
6040                 /* If the giv has the opposite direction of change,
6041                    then reverse the comparison.  */
6042                 if (INTVAL (v->mult_val) < 0)
6043                   new = gen_rtx (COMPARE, VOIDmode, copy_rtx (v->add_val),
6044                                  v->new_reg);
6045                 else
6046                   new = gen_rtx (COMPARE, VOIDmode, v->new_reg,
6047                                  copy_rtx (v->add_val));
6048
6049                 /* Replace biv with the giv's reduced register.  */
6050                 update_reg_last_use (v->add_val, insn);
6051                 if (validate_change (insn, &SET_SRC (PATTERN (insn)), new, 0))
6052                   return 1;
6053
6054                 /* Insn doesn't support that constant or invariant.  Copy it
6055                    into a register (it will be a loop invariant.)  */
6056                 tem = gen_reg_rtx (GET_MODE (v->new_reg));
6057
6058                 emit_insn_before (gen_move_insn (tem, copy_rtx (v->add_val)),
6059                                   where);
6060
6061                 if (validate_change (insn, &SET_SRC (PATTERN (insn)),
6062                                      gen_rtx (COMPARE, VOIDmode,
6063                                               v->new_reg, tem), 0))
6064                   return 1;
6065               }
6066         }
6067 #endif
6068       break;
6069
6070     case COMPARE:
6071     case EQ:  case NE:
6072     case GT:  case GE:  case GTU:  case GEU:
6073     case LT:  case LE:  case LTU:  case LEU:
6074       /* See if either argument is the biv.  */
6075       if (XEXP (x, 0) == reg)
6076         arg = XEXP (x, 1), arg_operand = 1;
6077       else if (XEXP (x, 1) == reg)
6078         arg = XEXP (x, 0), arg_operand = 0;
6079       else
6080         break;
6081
6082       if (CONSTANT_P (arg))
6083         {
6084           /* First try to replace with any giv that has constant positive
6085              mult_val and constant add_val.  We might be able to support
6086              negative mult_val, but it seems complex to do it in general.  */
6087
6088           for (v = bl->giv; v; v = v->next_iv)
6089             if (CONSTANT_P (v->mult_val) && INTVAL (v->mult_val) > 0
6090                 && CONSTANT_P (v->add_val)
6091                 && ! v->ignore && ! v->maybe_dead && v->always_computable
6092                 && v->mode == mode)
6093               {
6094                 if (! eliminate_p)
6095                   return 1;
6096
6097                 /* Replace biv with the giv's reduced reg.  */
6098                 XEXP (x, 1-arg_operand) = v->new_reg;
6099
6100                 /* If all constants are actually constant integers and
6101                    the derived constant can be directly placed in the COMPARE,
6102                    do so.  */
6103                 if (GET_CODE (arg) == CONST_INT
6104                     && GET_CODE (v->mult_val) == CONST_INT
6105                     && GET_CODE (v->add_val) == CONST_INT
6106                     && validate_change (insn, &XEXP (x, arg_operand),
6107                                         GEN_INT (INTVAL (arg)
6108                                                  * INTVAL (v->mult_val)
6109                                                  + INTVAL (v->add_val)), 0))
6110                   return 1;
6111
6112                 /* Otherwise, load it into a register.  */
6113                 tem = gen_reg_rtx (mode);
6114                 emit_iv_add_mult (arg, v->mult_val, v->add_val, tem, where);
6115                 if (validate_change (insn, &XEXP (x, arg_operand), tem, 0))
6116                   return 1;
6117
6118                 /* If that failed, put back the change we made above.  */
6119                 XEXP (x, 1-arg_operand) = reg;
6120               }
6121           
6122           /* Look for giv with positive constant mult_val and nonconst add_val.
6123              Insert insns to calculate new compare value.  */
6124
6125           for (v = bl->giv; v; v = v->next_iv)
6126             if (CONSTANT_P (v->mult_val) && INTVAL (v->mult_val) > 0
6127                 && ! v->ignore && ! v->maybe_dead && v->always_computable
6128                 && v->mode == mode)
6129               {
6130                 rtx tem;
6131
6132                 if (! eliminate_p)
6133                   return 1;
6134
6135                 tem = gen_reg_rtx (mode);
6136
6137                 /* Replace biv with giv's reduced register.  */
6138                 validate_change (insn, &XEXP (x, 1 - arg_operand),
6139                                  v->new_reg, 1);
6140
6141                 /* Compute value to compare against.  */
6142                 emit_iv_add_mult (arg, v->mult_val, v->add_val, tem, where);
6143                 /* Use it in this insn.  */
6144                 validate_change (insn, &XEXP (x, arg_operand), tem, 1);
6145                 if (apply_change_group ())
6146                   return 1;
6147               }
6148         }
6149       else if (GET_CODE (arg) == REG || GET_CODE (arg) == MEM)
6150         {
6151           if (invariant_p (arg) == 1)
6152             {
6153               /* Look for giv with constant positive mult_val and nonconst
6154                  add_val. Insert insns to compute new compare value.  */
6155
6156               for (v = bl->giv; v; v = v->next_iv)
6157                 if (CONSTANT_P (v->mult_val) && INTVAL (v->mult_val) > 0
6158                     && ! v->ignore && ! v->maybe_dead && v->always_computable
6159                     && v->mode == mode)
6160                   {
6161                     rtx tem;
6162
6163                     if (! eliminate_p)
6164                       return 1;
6165
6166                     tem = gen_reg_rtx (mode);
6167
6168                     /* Replace biv with giv's reduced register.  */
6169                     validate_change (insn, &XEXP (x, 1 - arg_operand),
6170                                      v->new_reg, 1);
6171
6172                     /* Compute value to compare against.  */
6173                     emit_iv_add_mult (arg, v->mult_val, v->add_val,
6174                                       tem, where);
6175                     validate_change (insn, &XEXP (x, arg_operand), tem, 1);
6176                     if (apply_change_group ())
6177                       return 1;
6178                   }
6179             }
6180
6181           /* This code has problems.  Basically, you can't know when
6182              seeing if we will eliminate BL, whether a particular giv
6183              of ARG will be reduced.  If it isn't going to be reduced,
6184              we can't eliminate BL.  We can try forcing it to be reduced,
6185              but that can generate poor code.
6186
6187              The problem is that the benefit of reducing TV, below should
6188              be increased if BL can actually be eliminated, but this means
6189              we might have to do a topological sort of the order in which
6190              we try to process biv.  It doesn't seem worthwhile to do
6191              this sort of thing now.  */
6192
6193 #if 0
6194           /* Otherwise the reg compared with had better be a biv.  */
6195           if (GET_CODE (arg) != REG
6196               || reg_iv_type[REGNO (arg)] != BASIC_INDUCT)
6197             return 0;
6198
6199           /* Look for a pair of givs, one for each biv,
6200              with identical coefficients.  */
6201           for (v = bl->giv; v; v = v->next_iv)
6202             {
6203               struct induction *tv;
6204
6205               if (v->ignore || v->maybe_dead || v->mode != mode)
6206                 continue;
6207
6208               for (tv = reg_biv_class[REGNO (arg)]->giv; tv; tv = tv->next_iv)
6209                 if (! tv->ignore && ! tv->maybe_dead
6210                     && rtx_equal_p (tv->mult_val, v->mult_val)
6211                     && rtx_equal_p (tv->add_val, v->add_val)
6212                     && tv->mode == mode)
6213                   {
6214                     if (! eliminate_p)
6215                       return 1;
6216
6217                     /* Replace biv with its giv's reduced reg.  */
6218                     XEXP (x, 1-arg_operand) = v->new_reg;
6219                     /* Replace other operand with the other giv's
6220                        reduced reg.  */
6221                     XEXP (x, arg_operand) = tv->new_reg;
6222                     return 1;
6223                   }
6224             }
6225 #endif
6226         }
6227
6228       /* If we get here, the biv can't be eliminated.  */
6229       return 0;
6230
6231     case MEM:
6232       /* If this address is a DEST_ADDR giv, it doesn't matter if the
6233          biv is used in it, since it will be replaced.  */
6234       for (v = bl->giv; v; v = v->next_iv)
6235         if (v->giv_type == DEST_ADDR && v->location == &XEXP (x, 0))
6236           return 1;
6237       break;
6238     }
6239
6240   /* See if any subexpression fails elimination.  */
6241   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
6242   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
6243     {
6244       switch (fmt[i])
6245         {
6246         case 'e':
6247           if (! maybe_eliminate_biv_1 (XEXP (x, i), insn, bl, 
6248                                        eliminate_p, where))
6249             return 0;
6250           break;
6251
6252         case 'E':
6253           for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
6254             if (! maybe_eliminate_biv_1 (XVECEXP (x, i, j), insn, bl,
6255                                          eliminate_p, where))
6256               return 0;
6257           break;
6258         }
6259     }
6260
6261   return 1;
6262 }  
6263 \f
6264 /* Return nonzero if the last use of REG
6265    is in an insn following INSN in the same basic block.  */
6266
6267 static int
6268 last_use_this_basic_block (reg, insn)
6269      rtx reg;
6270      rtx insn;
6271 {
6272   rtx n;
6273   for (n = insn;
6274        n && GET_CODE (n) != CODE_LABEL && GET_CODE (n) != JUMP_INSN;
6275        n = NEXT_INSN (n))
6276     {
6277       if (regno_last_uid[REGNO (reg)] == INSN_UID (n))
6278         return 1;
6279     }
6280   return 0;
6281 }
6282 \f
6283 /* Called via `note_stores' to record the initial value of a biv.  Here we
6284    just record the location of the set and process it later.  */
6285
6286 static void
6287 record_initial (dest, set)
6288      rtx dest;
6289      rtx set;
6290 {
6291   struct iv_class *bl;
6292
6293   if (GET_CODE (dest) != REG
6294       || REGNO (dest) >= max_reg_before_loop
6295       || reg_iv_type[REGNO (dest)] != BASIC_INDUCT)
6296     return;
6297
6298   bl = reg_biv_class[REGNO (dest)];
6299
6300   /* If this is the first set found, record it.  */
6301   if (bl->init_insn == 0)
6302     {
6303       bl->init_insn = note_insn;
6304       bl->init_set = set;
6305     }
6306 }
6307 \f
6308 /* If any of the registers in X are "old" and currently have a last use earlier
6309    than INSN, update them to have a last use of INSN.  Their actual last use
6310    will be the previous insn but it will not have a valid uid_luid so we can't
6311    use it.  */
6312
6313 static void
6314 update_reg_last_use (x, insn)
6315      rtx x;
6316      rtx insn;
6317 {
6318   /* Check for the case where INSN does not have a valid luid.  In this case,
6319      there is no need to modify the regno_last_uid, as this can only happen
6320      when code is inserted after the loop_end to set a pseudo's final value,
6321      and hence this insn will never be the last use of x.  */
6322   if (GET_CODE (x) == REG && REGNO (x) < max_reg_before_loop
6323       && INSN_UID (insn) < max_uid_for_loop
6324       && uid_luid[regno_last_uid[REGNO (x)]] < uid_luid[INSN_UID (insn)])
6325     regno_last_uid[REGNO (x)] = INSN_UID (insn);
6326   else
6327     {
6328       register int i, j;
6329       register char *fmt = GET_RTX_FORMAT (GET_CODE (x));
6330       for (i = GET_RTX_LENGTH (GET_CODE (x)) - 1; i >= 0; i--)
6331         {
6332           if (fmt[i] == 'e')
6333             update_reg_last_use (XEXP (x, i), insn);
6334           else if (fmt[i] == 'E')
6335             for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
6336               update_reg_last_use (XVECEXP (x, i, j), insn);
6337         }
6338     }
6339 }
6340 \f
6341 /* Given a jump insn JUMP, return the condition that will cause it to branch
6342    to its JUMP_LABEL.  If the condition cannot be understood, or is an
6343    inequality floating-point comparison which needs to be reversed, 0 will
6344    be returned.
6345
6346    If EARLIEST is non-zero, it is a pointer to a place where the earliest
6347    insn used in locating the condition was found.  If a replacement test
6348    of the condition is desired, it should be placed in front of that
6349    insn and we will be sure that the inputs are still valid.
6350
6351    The condition will be returned in a canonical form to simplify testing by
6352    callers.  Specifically:
6353
6354    (1) The code will always be a comparison operation (EQ, NE, GT, etc.).
6355    (2) Both operands will be machine operands; (cc0) will have been replaced.
6356    (3) If an operand is a constant, it will be the second operand.
6357    (4) (LE x const) will be replaced with (LT x <const+1>) and similarly
6358        for GE, GEU, and LEU.  */
6359
6360 rtx
6361 get_condition (jump, earliest)
6362      rtx jump;
6363      rtx *earliest;
6364 {
6365   enum rtx_code code;
6366   rtx prev = jump;
6367   rtx set;
6368   rtx tem;
6369   rtx op0, op1;
6370   int reverse_code = 0;
6371   int did_reverse_condition = 0;
6372
6373   /* If this is not a standard conditional jump, we can't parse it.  */
6374   if (GET_CODE (jump) != JUMP_INSN
6375       || ! condjump_p (jump) || simplejump_p (jump))
6376     return 0;
6377
6378   code = GET_CODE (XEXP (SET_SRC (PATTERN (jump)), 0));
6379   op0 = XEXP (XEXP (SET_SRC (PATTERN (jump)), 0), 0);
6380   op1 = XEXP (XEXP (SET_SRC (PATTERN (jump)), 0), 1);
6381
6382   if (earliest)
6383     *earliest = jump;
6384
6385   /* If this branches to JUMP_LABEL when the condition is false, reverse
6386      the condition.  */
6387   if (GET_CODE (XEXP (SET_SRC (PATTERN (jump)), 2)) == LABEL_REF
6388       && XEXP (XEXP (SET_SRC (PATTERN (jump)), 2), 0) == JUMP_LABEL (jump))
6389     code = reverse_condition (code), did_reverse_condition ^= 1;
6390
6391   /* If we are comparing a register with zero, see if the register is set
6392      in the previous insn to a COMPARE or a comparison operation.  Perform
6393      the same tests as a function of STORE_FLAG_VALUE as find_comparison_args
6394      in cse.c  */
6395
6396   while (GET_RTX_CLASS (code) == '<' && op1 == const0_rtx)
6397     {
6398       /* Set non-zero when we find something of interest.  */
6399       rtx x = 0;
6400
6401 #ifdef HAVE_cc0
6402       /* If comparison with cc0, import actual comparison from compare
6403          insn.  */
6404       if (op0 == cc0_rtx)
6405         {
6406           if ((prev = prev_nonnote_insn (prev)) == 0
6407               || GET_CODE (prev) != INSN
6408               || (set = single_set (prev)) == 0
6409               || SET_DEST (set) != cc0_rtx)
6410             return 0;
6411
6412           op0 = SET_SRC (set);
6413           op1 = CONST0_RTX (GET_MODE (op0));
6414           if (earliest)
6415             *earliest = prev;
6416         }
6417 #endif
6418
6419       /* If this is a COMPARE, pick up the two things being compared.  */
6420       if (GET_CODE (op0) == COMPARE)
6421         {
6422           op1 = XEXP (op0, 1);
6423           op0 = XEXP (op0, 0);
6424           continue;
6425         }
6426       else if (GET_CODE (op0) != REG)
6427         break;
6428
6429       /* Go back to the previous insn.  Stop if it is not an INSN.  We also
6430          stop if it isn't a single set or if it has a REG_INC note because
6431          we don't want to bother dealing with it.  */
6432
6433       if ((prev = prev_nonnote_insn (prev)) == 0
6434           || GET_CODE (prev) != INSN
6435           || FIND_REG_INC_NOTE (prev, 0)
6436           || (set = single_set (prev)) == 0)
6437         break;
6438
6439       /* If this is setting OP0, get what it sets it to if it looks
6440          relevant.  */
6441       if (SET_DEST (set) == op0)
6442         {
6443           enum machine_mode inner_mode = GET_MODE (SET_SRC (set));
6444
6445           if ((GET_CODE (SET_SRC (set)) == COMPARE
6446                || (((code == NE
6447                      || (code == LT
6448                          && GET_MODE_CLASS (inner_mode) == MODE_INT
6449                          && (GET_MODE_BITSIZE (inner_mode)
6450                              <= HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
6451                          && (STORE_FLAG_VALUE
6452                              & ((HOST_WIDE_INT) 1
6453                                 << (GET_MODE_BITSIZE (inner_mode) - 1))))
6454 #ifdef FLOAT_STORE_FLAG_VALUE
6455                      || (code == LT
6456                          && GET_MODE_CLASS (inner_mode) == MODE_FLOAT
6457                          && FLOAT_STORE_FLAG_VALUE < 0)
6458 #endif
6459                      ))
6460                    && GET_RTX_CLASS (GET_CODE (SET_SRC (set))) == '<')))
6461             x = SET_SRC (set);
6462           else if (((code == EQ
6463                      || (code == GE
6464                          && (GET_MODE_BITSIZE (inner_mode)
6465                              <= HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
6466                          && GET_MODE_CLASS (inner_mode) == MODE_INT
6467                          && (STORE_FLAG_VALUE
6468                              & ((HOST_WIDE_INT) 1
6469                                 << (GET_MODE_BITSIZE (inner_mode) - 1))))
6470 #ifdef FLOAT_STORE_FLAG_VALUE
6471                      || (code == GE
6472                          && GET_MODE_CLASS (inner_mode) == MODE_FLOAT
6473                          && FLOAT_STORE_FLAG_VALUE < 0)
6474 #endif
6475                      ))
6476                    && GET_RTX_CLASS (GET_CODE (SET_SRC (set))) == '<')
6477             {
6478               /* We might have reversed a LT to get a GE here.  But this wasn't
6479                  actually the comparison of data, so we don't flag that we
6480                  have had to reverse the condition.  */
6481               did_reverse_condition ^= 1;
6482               reverse_code = 1;
6483               x = SET_SRC (set);
6484             }
6485           else
6486             break;
6487         }
6488
6489       else if (reg_set_p (op0, prev))
6490         /* If this sets OP0, but not directly, we have to give up.  */
6491         break;
6492
6493       if (x)
6494         {
6495           if (GET_RTX_CLASS (GET_CODE (x)) == '<')
6496             code = GET_CODE (x);
6497           if (reverse_code)
6498             {
6499               code = reverse_condition (code);
6500               did_reverse_condition ^= 1;
6501               reverse_code = 0;
6502             }
6503
6504           op0 = XEXP (x, 0), op1 = XEXP (x, 1);
6505           if (earliest)
6506             *earliest = prev;
6507         }
6508     }
6509
6510   /* If constant is first, put it last.  */
6511   if (CONSTANT_P (op0))
6512     code = swap_condition (code), tem = op0, op0 = op1, op1 = tem;
6513
6514   /* If OP0 is the result of a comparison, we weren't able to find what
6515      was really being compared, so fail.  */
6516   if (GET_MODE_CLASS (GET_MODE (op0)) == MODE_CC)
6517     return 0;
6518
6519   /* Canonicalize any ordered comparison with integers involving equality
6520      if we can do computations in the relevant mode and we do not
6521      overflow.  */
6522
6523   if (GET_CODE (op1) == CONST_INT
6524       && GET_MODE (op0) != VOIDmode
6525       && GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE (op0)) <= HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
6526     {
6527       HOST_WIDE_INT const_val = INTVAL (op1);
6528       unsigned HOST_WIDE_INT uconst_val = const_val;
6529       unsigned HOST_WIDE_INT max_val
6530         = (unsigned HOST_WIDE_INT) GET_MODE_MASK (GET_MODE (op0));
6531
6532       switch (code)
6533         {
6534         case LE:
6535           if (const_val != max_val >> 1)
6536             code = LT,  op1 = GEN_INT (const_val + 1);
6537           break;
6538
6539         case GE:
6540           if (const_val
6541               != (((HOST_WIDE_INT) 1
6542                    << (GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE (op0)) - 1))))
6543             code = GT, op1 = GEN_INT (const_val - 1);
6544           break;
6545
6546         case LEU:
6547           if (uconst_val != max_val)
6548             code = LTU, op1 = GEN_INT (uconst_val + 1);
6549           break;
6550
6551         case GEU:
6552           if (uconst_val != 0)
6553             code = GTU, op1 = GEN_INT (uconst_val - 1);
6554           break;
6555         }
6556     }
6557
6558   /* If this was floating-point and we reversed anything other than an
6559      EQ or NE, return zero.  */
6560   if (TARGET_FLOAT_FORMAT == IEEE_FLOAT_FORMAT
6561       && did_reverse_condition && code != NE && code != EQ
6562       && ! flag_fast_math
6563       && GET_MODE_CLASS (GET_MODE (op0)) == MODE_FLOAT)
6564     return 0;
6565
6566 #ifdef HAVE_cc0
6567   /* Never return CC0; return zero instead.  */
6568   if (op0 == cc0_rtx)
6569     return 0;
6570 #endif
6571
6572   return gen_rtx (code, VOIDmode, op0, op1);
6573 }
6574
6575 /* Similar to above routine, except that we also put an invariant last
6576    unless both operands are invariants.  */
6577
6578 rtx
6579 get_condition_for_loop (x)
6580      rtx x;
6581 {
6582   rtx comparison = get_condition (x, NULL_PTR);
6583
6584   if (comparison == 0
6585       || ! invariant_p (XEXP (comparison, 0))
6586       || invariant_p (XEXP (comparison, 1)))
6587     return comparison;
6588
6589   return gen_rtx (swap_condition (GET_CODE (comparison)), VOIDmode,
6590                   XEXP (comparison, 1), XEXP (comparison, 0));
6591 }