OSDN Git Service

(move_movables): Copy CALL_INSN_FUNCTION_USAGE field.
[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                     }
1689
1690                   start_sequence ();
1691                   emit_move_insn (m->set_dest, m->set_src);
1692                   temp = get_insns ();
1693                   end_sequence ();
1694
1695                   add_label_notes (m->set_src, temp);
1696
1697                   i1 = emit_insns_before (temp, loop_start);
1698                   if (! find_reg_note (i1, REG_EQUAL, NULL_RTX))
1699                     REG_NOTES (i1)
1700                       = gen_rtx (EXPR_LIST,
1701                                  m->is_equiv ? REG_EQUIV : REG_EQUAL,
1702                                  m->set_src, REG_NOTES (i1));
1703
1704                   if (loop_dump_stream)
1705                     fprintf (loop_dump_stream, " moved to %d", INSN_UID (i1));
1706
1707                   /* The more regs we move, the less we like moving them.  */
1708                   threshold -= 3;
1709                 }
1710               else
1711                 {
1712                   for (count = m->consec; count >= 0; count--)
1713                     {
1714                       rtx i1, temp;
1715
1716                       /* If first insn of libcall sequence, skip to end. */
1717                       /* Do this at start of loop, since p is guaranteed to 
1718                          be an insn here.  */
1719                       if (GET_CODE (p) != NOTE
1720                           && (temp = find_reg_note (p, REG_LIBCALL, NULL_RTX)))
1721                         p = XEXP (temp, 0);
1722
1723                       /* If last insn of libcall sequence, move all
1724                          insns except the last before the loop.  The last
1725                          insn is handled in the normal manner.  */
1726                       if (GET_CODE (p) != NOTE
1727                           && (temp = find_reg_note (p, REG_RETVAL, NULL_RTX)))
1728                         {
1729                           rtx fn_address = 0;
1730                           rtx fn_reg = 0;
1731                           rtx fn_address_insn = 0;
1732
1733                           first = 0;
1734                           for (temp = XEXP (temp, 0); temp != p;
1735                                temp = NEXT_INSN (temp))
1736                             {
1737                               rtx body;
1738                               rtx n;
1739                               rtx next;
1740
1741                               if (GET_CODE (temp) == NOTE)
1742                                 continue;
1743
1744                               body = PATTERN (temp);
1745
1746                               /* Find the next insn after TEMP,
1747                                  not counting USE or NOTE insns.  */
1748                               for (next = NEXT_INSN (temp); next != p;
1749                                    next = NEXT_INSN (next))
1750                                 if (! (GET_CODE (next) == INSN
1751                                        && GET_CODE (PATTERN (next)) == USE)
1752                                     && GET_CODE (next) != NOTE)
1753                                   break;
1754                               
1755                               /* If that is the call, this may be the insn
1756                                  that loads the function address.
1757
1758                                  Extract the function address from the insn
1759                                  that loads it into a register.
1760                                  If this insn was cse'd, we get incorrect code.
1761
1762                                  So emit a new move insn that copies the
1763                                  function address into the register that the
1764                                  call insn will use.  flow.c will delete any
1765                                  redundant stores that we have created.  */
1766                               if (GET_CODE (next) == CALL_INSN
1767                                   && GET_CODE (body) == SET
1768                                   && GET_CODE (SET_DEST (body)) == REG
1769                                   && (n = find_reg_note (temp, REG_EQUAL,
1770                                                          NULL_RTX)))
1771                                 {
1772                                   fn_reg = SET_SRC (body);
1773                                   if (GET_CODE (fn_reg) != REG)
1774                                     fn_reg = SET_DEST (body);
1775                                   fn_address = XEXP (n, 0);
1776                                   fn_address_insn = temp;
1777                                 }
1778                               /* We have the call insn.
1779                                  If it uses the register we suspect it might,
1780                                  load it with the correct address directly.  */
1781                               if (GET_CODE (temp) == CALL_INSN
1782                                   && fn_address != 0
1783                                   && reg_referenced_p (fn_reg, body))
1784                                 emit_insn_after (gen_move_insn (fn_reg,
1785                                                                 fn_address),
1786                                                  fn_address_insn);
1787
1788                               if (GET_CODE (temp) == CALL_INSN)
1789                                 {
1790                                   i1 = emit_call_insn_before (body, loop_start);
1791                                   /* Because the USAGE information potentially
1792                                      contains objects other than hard registers
1793                                      we need to copy it.  */
1794                                   CALL_INSN_FUNCTION_USAGE (i1) =
1795                                     copy_rtx (CALL_INSN_FUNCTION_USAGE (temp));
1796                                 }
1797                               else
1798                                 i1 = emit_insn_before (body, loop_start);
1799                               if (first == 0)
1800                                 first = i1;
1801                               if (temp == fn_address_insn)
1802                                 fn_address_insn = i1;
1803                               REG_NOTES (i1) = REG_NOTES (temp);
1804                               delete_insn (temp);
1805                             }
1806                         }
1807                       if (m->savemode != VOIDmode)
1808                         {
1809                           /* P sets REG to zero; but we should clear only
1810                              the bits that are not covered by the mode
1811                              m->savemode.  */
1812                           rtx reg = m->set_dest;
1813                           rtx sequence;
1814                           rtx tem;
1815                       
1816                           start_sequence ();
1817                           tem = expand_binop
1818                             (GET_MODE (reg), and_optab, reg,
1819                              GEN_INT ((((HOST_WIDE_INT) 1
1820                                         << GET_MODE_BITSIZE (m->savemode)))
1821                                       - 1),
1822                              reg, 1, OPTAB_LIB_WIDEN);
1823                           if (tem == 0)
1824                             abort ();
1825                           if (tem != reg)
1826                             emit_move_insn (reg, tem);
1827                           sequence = gen_sequence ();
1828                           end_sequence ();
1829                           i1 = emit_insn_before (sequence, loop_start);
1830                         }
1831                       else if (GET_CODE (p) == CALL_INSN)
1832                         {
1833                           i1 = emit_call_insn_before (PATTERN (p), loop_start);
1834                           /* Because the USAGE information potentially
1835                              contains objects other than hard registers
1836                              we need to copy it.  */
1837                           CALL_INSN_FUNCTION_USAGE (i1) =
1838                             copy_rtx (CALL_INSN_FUNCTION_USAGE (p));
1839                         }
1840                       else
1841                         i1 = emit_insn_before (PATTERN (p), loop_start);
1842
1843                       REG_NOTES (i1) = REG_NOTES (p);
1844
1845                       /* If there is a REG_EQUAL note present whose value is
1846                          not loop invariant, then delete it, since it may
1847                          cause problems with later optimization passes.
1848                          It is possible for cse to create such notes
1849                          like this as a result of record_jump_cond.  */
1850                       
1851                       if ((temp = find_reg_note (i1, REG_EQUAL, NULL_RTX))
1852                           && ! invariant_p (XEXP (temp, 0)))
1853                         remove_note (i1, temp);
1854
1855                       if (new_start == 0)
1856                         new_start = i1;
1857
1858                       if (loop_dump_stream)
1859                         fprintf (loop_dump_stream, " moved to %d",
1860                                  INSN_UID (i1));
1861
1862 #if 0
1863                       /* This isn't needed because REG_NOTES is copied
1864                          below and is wrong since P might be a PARALLEL.  */
1865                       if (REG_NOTES (i1) == 0
1866                           && ! m->partial /* But not if it's a zero-extend clr. */
1867                           && ! m->global /* and not if used outside the loop
1868                                             (since it might get set outside).  */
1869                           && CONSTANT_P (SET_SRC (PATTERN (p))))
1870                         REG_NOTES (i1)
1871                           = gen_rtx (EXPR_LIST, REG_EQUAL,
1872                                      SET_SRC (PATTERN (p)), REG_NOTES (i1));
1873 #endif
1874
1875                       /* If library call, now fix the REG_NOTES that contain
1876                          insn pointers, namely REG_LIBCALL on FIRST
1877                          and REG_RETVAL on I1.  */
1878                       if (temp = find_reg_note (i1, REG_RETVAL, NULL_RTX))
1879                         {
1880                           XEXP (temp, 0) = first;
1881                           temp = find_reg_note (first, REG_LIBCALL, NULL_RTX);
1882                           XEXP (temp, 0) = i1;
1883                         }
1884
1885                       delete_insn (p);
1886                       do p = NEXT_INSN (p);
1887                       while (p && GET_CODE (p) == NOTE);
1888                     }
1889
1890                   /* The more regs we move, the less we like moving them.  */
1891                   threshold -= 3;
1892                 }
1893
1894               /* Any other movable that loads the same register
1895                  MUST be moved.  */
1896               already_moved[regno] = 1;
1897
1898               /* This reg has been moved out of one loop.  */
1899               moved_once[regno] = 1;
1900
1901               /* The reg set here is now invariant.  */
1902               if (! m->partial)
1903                 n_times_set[regno] = 0;
1904
1905               m->done = 1;
1906
1907               /* Change the length-of-life info for the register
1908                  to say it lives at least the full length of this loop.
1909                  This will help guide optimizations in outer loops.  */
1910
1911               if (uid_luid[regno_first_uid[regno]] > INSN_LUID (loop_start))
1912                 /* This is the old insn before all the moved insns.
1913                    We can't use the moved insn because it is out of range
1914                    in uid_luid.  Only the old insns have luids.  */
1915                 regno_first_uid[regno] = INSN_UID (loop_start);
1916               if (uid_luid[regno_last_uid[regno]] < INSN_LUID (end))
1917                 regno_last_uid[regno] = INSN_UID (end);
1918
1919               /* Combine with this moved insn any other matching movables.  */
1920
1921               if (! m->partial)
1922                 for (m1 = movables; m1; m1 = m1->next)
1923                   if (m1->match == m)
1924                     {
1925                       rtx temp;
1926
1927                       /* Schedule the reg loaded by M1
1928                          for replacement so that shares the reg of M.
1929                          If the modes differ (only possible in restricted
1930                          circumstances, make a SUBREG.  */
1931                       if (GET_MODE (m->set_dest) == GET_MODE (m1->set_dest))
1932                         reg_map[m1->regno] = m->set_dest;
1933                       else
1934                         reg_map[m1->regno]
1935                           = gen_lowpart_common (GET_MODE (m1->set_dest),
1936                                                 m->set_dest);
1937                     
1938                       /* Get rid of the matching insn
1939                          and prevent further processing of it.  */
1940                       m1->done = 1;
1941
1942                       /* if library call, delete all insn except last, which
1943                          is deleted below */
1944                       if (temp = find_reg_note (m1->insn, REG_RETVAL,
1945                                                 NULL_RTX))
1946                         {
1947                           for (temp = XEXP (temp, 0); temp != m1->insn;
1948                                temp = NEXT_INSN (temp))
1949                             delete_insn (temp);
1950                         }
1951                       delete_insn (m1->insn);
1952
1953                       /* Any other movable that loads the same register
1954                          MUST be moved.  */
1955                       already_moved[m1->regno] = 1;
1956
1957                       /* The reg merged here is now invariant,
1958                          if the reg it matches is invariant.  */
1959                       if (! m->partial)
1960                         n_times_set[m1->regno] = 0;
1961                     }
1962             }
1963           else if (loop_dump_stream)
1964             fprintf (loop_dump_stream, "not desirable");
1965         }
1966       else if (loop_dump_stream && !m->match)
1967         fprintf (loop_dump_stream, "not safe");
1968
1969       if (loop_dump_stream)
1970         fprintf (loop_dump_stream, "\n");
1971     }
1972
1973   if (new_start == 0)
1974     new_start = loop_start;
1975
1976   /* Go through all the instructions in the loop, making
1977      all the register substitutions scheduled in REG_MAP.  */
1978   for (p = new_start; p != end; p = NEXT_INSN (p))
1979     if (GET_CODE (p) == INSN || GET_CODE (p) == JUMP_INSN
1980         || GET_CODE (p) == CALL_INSN)
1981       {
1982         replace_regs (PATTERN (p), reg_map, nregs, 0);
1983         replace_regs (REG_NOTES (p), reg_map, nregs, 0);
1984         INSN_CODE (p) = -1;
1985       }
1986 }
1987 \f
1988 #if 0
1989 /* Scan X and replace the address of any MEM in it with ADDR.
1990    REG is the address that MEM should have before the replacement.  */
1991
1992 static void
1993 replace_call_address (x, reg, addr)
1994      rtx x, reg, addr;
1995 {
1996   register enum rtx_code code;
1997   register int i;
1998   register char *fmt;
1999
2000   if (x == 0)
2001     return;
2002   code = GET_CODE (x);
2003   switch (code)
2004     {
2005     case PC:
2006     case CC0:
2007     case CONST_INT:
2008     case CONST_DOUBLE:
2009     case CONST:
2010     case SYMBOL_REF:
2011     case LABEL_REF:
2012     case REG:
2013       return;
2014
2015     case SET:
2016       /* Short cut for very common case.  */
2017       replace_call_address (XEXP (x, 1), reg, addr);
2018       return;
2019
2020     case CALL:
2021       /* Short cut for very common case.  */
2022       replace_call_address (XEXP (x, 0), reg, addr);
2023       return;
2024
2025     case MEM:
2026       /* If this MEM uses a reg other than the one we expected,
2027          something is wrong.  */
2028       if (XEXP (x, 0) != reg)
2029         abort ();
2030       XEXP (x, 0) = addr;
2031       return;
2032     }
2033
2034   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
2035   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
2036     {
2037       if (fmt[i] == 'e')
2038         replace_call_address (XEXP (x, i), reg, addr);
2039       if (fmt[i] == 'E')
2040         {
2041           register int j;
2042           for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
2043             replace_call_address (XVECEXP (x, i, j), reg, addr);
2044         }
2045     }
2046 }
2047 #endif
2048 \f
2049 /* Return the number of memory refs to addresses that vary
2050    in the rtx X.  */
2051
2052 static int
2053 count_nonfixed_reads (x)
2054      rtx x;
2055 {
2056   register enum rtx_code code;
2057   register int i;
2058   register char *fmt;
2059   int value;
2060
2061   if (x == 0)
2062     return 0;
2063
2064   code = GET_CODE (x);
2065   switch (code)
2066     {
2067     case PC:
2068     case CC0:
2069     case CONST_INT:
2070     case CONST_DOUBLE:
2071     case CONST:
2072     case SYMBOL_REF:
2073     case LABEL_REF:
2074     case REG:
2075       return 0;
2076
2077     case MEM:
2078       return ((invariant_p (XEXP (x, 0)) != 1)
2079               + count_nonfixed_reads (XEXP (x, 0)));
2080     }
2081
2082   value = 0;
2083   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
2084   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
2085     {
2086       if (fmt[i] == 'e')
2087         value += count_nonfixed_reads (XEXP (x, i));
2088       if (fmt[i] == 'E')
2089         {
2090           register int j;
2091           for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
2092             value += count_nonfixed_reads (XVECEXP (x, i, j));
2093         }
2094     }
2095   return value;
2096 }
2097
2098 \f
2099 #if 0
2100 /* P is an instruction that sets a register to the result of a ZERO_EXTEND.
2101    Replace it with an instruction to load just the low bytes
2102    if the machine supports such an instruction,
2103    and insert above LOOP_START an instruction to clear the register.  */
2104
2105 static void
2106 constant_high_bytes (p, loop_start)
2107      rtx p, loop_start;
2108 {
2109   register rtx new;
2110   register int insn_code_number;
2111
2112   /* Try to change (SET (REG ...) (ZERO_EXTEND (..:B ...)))
2113      to (SET (STRICT_LOW_PART (SUBREG:B (REG...))) ...).  */
2114
2115   new = gen_rtx (SET, VOIDmode,
2116                  gen_rtx (STRICT_LOW_PART, VOIDmode,
2117                           gen_rtx (SUBREG, GET_MODE (XEXP (SET_SRC (PATTERN (p)), 0)),
2118                                    SET_DEST (PATTERN (p)),
2119                                    0)),
2120                  XEXP (SET_SRC (PATTERN (p)), 0));
2121   insn_code_number = recog (new, p);
2122
2123   if (insn_code_number)
2124     {
2125       register int i;
2126
2127       /* Clear destination register before the loop.  */
2128       emit_insn_before (gen_rtx (SET, VOIDmode,
2129                                  SET_DEST (PATTERN (p)),
2130                                  const0_rtx),
2131                         loop_start);
2132
2133       /* Inside the loop, just load the low part.  */
2134       PATTERN (p) = new;
2135     }
2136 }
2137 #endif
2138 \f
2139 /* Scan a loop setting the variables `unknown_address_altered',
2140    `num_mem_sets', `loop_continue', loops_enclosed', `loop_has_call',
2141    and `loop_has_volatile'.
2142    Also, fill in the array `loop_store_mems'.  */
2143
2144 static void
2145 prescan_loop (start, end)
2146      rtx start, end;
2147 {
2148   register int level = 1;
2149   register rtx insn;
2150
2151   unknown_address_altered = 0;
2152   loop_has_call = 0;
2153   loop_has_volatile = 0;
2154   loop_store_mems_idx = 0;
2155
2156   num_mem_sets = 0;
2157   loops_enclosed = 1;
2158   loop_continue = 0;
2159
2160   for (insn = NEXT_INSN (start); insn != NEXT_INSN (end);
2161        insn = NEXT_INSN (insn))
2162     {
2163       if (GET_CODE (insn) == NOTE)
2164         {
2165           if (NOTE_LINE_NUMBER (insn) == NOTE_INSN_LOOP_BEG)
2166             {
2167               ++level;
2168               /* Count number of loops contained in this one.  */
2169               loops_enclosed++;
2170             }
2171           else if (NOTE_LINE_NUMBER (insn) == NOTE_INSN_LOOP_END)
2172             {
2173               --level;
2174               if (level == 0)
2175                 {
2176                   end = insn;
2177                   break;
2178                 }
2179             }
2180           else if (NOTE_LINE_NUMBER (insn) == NOTE_INSN_LOOP_CONT)
2181             {
2182               if (level == 1)
2183                 loop_continue = insn;
2184             }
2185         }
2186       else if (GET_CODE (insn) == CALL_INSN)
2187         {
2188           unknown_address_altered = 1;
2189           loop_has_call = 1;
2190         }
2191       else
2192         {
2193           if (GET_CODE (insn) == INSN || GET_CODE (insn) == JUMP_INSN)
2194             {
2195               if (volatile_refs_p (PATTERN (insn)))
2196                 loop_has_volatile = 1;
2197
2198               note_stores (PATTERN (insn), note_addr_stored);
2199             }
2200         }
2201     }
2202 }
2203 \f
2204 /* Scan the function looking for loops.  Record the start and end of each loop.
2205    Also mark as invalid loops any loops that contain a setjmp or are branched
2206    to from outside the loop.  */
2207
2208 static void
2209 find_and_verify_loops (f)
2210      rtx f;
2211 {
2212   rtx insn, label;
2213   int current_loop = -1;
2214   int next_loop = -1;
2215   int loop;
2216
2217   /* If there are jumps to undefined labels,
2218      treat them as jumps out of any/all loops.
2219      This also avoids writing past end of tables when there are no loops.  */
2220   uid_loop_num[0] = -1;
2221
2222   /* Find boundaries of loops, mark which loops are contained within
2223      loops, and invalidate loops that have setjmp.  */
2224
2225   for (insn = f; insn; insn = NEXT_INSN (insn))
2226     {
2227       if (GET_CODE (insn) == NOTE)
2228         switch (NOTE_LINE_NUMBER (insn))
2229           {
2230           case NOTE_INSN_LOOP_BEG:
2231             loop_number_loop_starts[++next_loop] =  insn;
2232             loop_number_loop_ends[next_loop] = 0;
2233             loop_outer_loop[next_loop] = current_loop;
2234             loop_invalid[next_loop] = 0;
2235             loop_number_exit_labels[next_loop] = 0;
2236             current_loop = next_loop;
2237             break;
2238
2239           case NOTE_INSN_SETJMP:
2240             /* In this case, we must invalidate our current loop and any
2241                enclosing loop.  */
2242             for (loop = current_loop; loop != -1; loop = loop_outer_loop[loop])
2243               {
2244                 loop_invalid[loop] = 1;
2245                 if (loop_dump_stream)
2246                   fprintf (loop_dump_stream,
2247                            "\nLoop at %d ignored due to setjmp.\n",
2248                            INSN_UID (loop_number_loop_starts[loop]));
2249               }
2250             break;
2251
2252           case NOTE_INSN_LOOP_END:
2253             if (current_loop == -1)
2254               abort ();
2255
2256             loop_number_loop_ends[current_loop] = insn;
2257             current_loop = loop_outer_loop[current_loop];
2258             break;
2259
2260           }
2261
2262       /* Note that this will mark the NOTE_INSN_LOOP_END note as being in the
2263          enclosing loop, but this doesn't matter.  */
2264       uid_loop_num[INSN_UID (insn)] = current_loop;
2265     }
2266
2267   /* Any loop containing a label used in an initializer must be invalidated,
2268      because it can be jumped into from anywhere.  */
2269
2270   for (label = forced_labels; label; label = XEXP (label, 1))
2271     {
2272       int loop_num;
2273
2274       for (loop_num = uid_loop_num[INSN_UID (XEXP (label, 0))];
2275            loop_num != -1;
2276            loop_num = loop_outer_loop[loop_num])
2277         loop_invalid[loop_num] = 1;
2278     }
2279
2280   /* Now scan all insn's in the function.  If any JUMP_INSN branches into a
2281      loop that it is not contained within, that loop is marked invalid.
2282      If any INSN or CALL_INSN uses a label's address, then the loop containing
2283      that label is marked invalid, because it could be jumped into from
2284      anywhere.
2285
2286      Also look for blocks of code ending in an unconditional branch that
2287      exits the loop.  If such a block is surrounded by a conditional 
2288      branch around the block, move the block elsewhere (see below) and
2289      invert the jump to point to the code block.  This may eliminate a
2290      label in our loop and will simplify processing by both us and a
2291      possible second cse pass.  */
2292
2293   for (insn = f; insn; insn = NEXT_INSN (insn))
2294     if (GET_RTX_CLASS (GET_CODE (insn)) == 'i')
2295       {
2296         int this_loop_num = uid_loop_num[INSN_UID (insn)];
2297
2298         if (GET_CODE (insn) == INSN || GET_CODE (insn) == CALL_INSN)
2299           {
2300             rtx note = find_reg_note (insn, REG_LABEL, NULL_RTX);
2301             if (note)
2302               {
2303                 int loop_num;
2304
2305                 for (loop_num = uid_loop_num[INSN_UID (XEXP (note, 0))];
2306                      loop_num != -1;
2307                      loop_num = loop_outer_loop[loop_num])
2308                   loop_invalid[loop_num] = 1;
2309               }
2310           }
2311
2312         if (GET_CODE (insn) != JUMP_INSN)
2313           continue;
2314
2315         mark_loop_jump (PATTERN (insn), this_loop_num);
2316
2317         /* See if this is an unconditional branch outside the loop.  */
2318         if (this_loop_num != -1
2319             && (GET_CODE (PATTERN (insn)) == RETURN
2320                 || (simplejump_p (insn)
2321                     && (uid_loop_num[INSN_UID (JUMP_LABEL (insn))]
2322                         != this_loop_num)))
2323             && get_max_uid () < max_uid_for_loop)
2324           {
2325             rtx p;
2326             rtx our_next = next_real_insn (insn);
2327
2328             /* Go backwards until we reach the start of the loop, a label,
2329                or a JUMP_INSN.  */
2330             for (p = PREV_INSN (insn);
2331                  GET_CODE (p) != CODE_LABEL
2332                  && ! (GET_CODE (p) == NOTE
2333                        && NOTE_LINE_NUMBER (p) == NOTE_INSN_LOOP_BEG)
2334                  && GET_CODE (p) != JUMP_INSN;
2335                  p = PREV_INSN (p))
2336               ;
2337
2338             /* If we stopped on a JUMP_INSN to the next insn after INSN,
2339                we have a block of code to try to move.
2340
2341                We look backward and then forward from the target of INSN
2342                to find a BARRIER at the same loop depth as the target.
2343                If we find such a BARRIER, we make a new label for the start
2344                of the block, invert the jump in P and point it to that label,
2345                and move the block of code to the spot we found.  */
2346
2347             if (GET_CODE (p) == JUMP_INSN
2348                 && JUMP_LABEL (p) != 0
2349                 /* Just ignore jumps to labels that were never emitted.
2350                    These always indicate compilation errors.  */
2351                 && INSN_UID (JUMP_LABEL (p)) != 0
2352                 && condjump_p (p)
2353                 && ! simplejump_p (p)
2354                 && next_real_insn (JUMP_LABEL (p)) == our_next)
2355               {
2356                 rtx target
2357                   = JUMP_LABEL (insn) ? JUMP_LABEL (insn) : get_last_insn ();
2358                 int target_loop_num = uid_loop_num[INSN_UID (target)];
2359                 rtx loc;
2360
2361                 for (loc = target; loc; loc = PREV_INSN (loc))
2362                   if (GET_CODE (loc) == BARRIER
2363                       && uid_loop_num[INSN_UID (loc)] == target_loop_num)
2364                     break;
2365
2366                 if (loc == 0)
2367                   for (loc = target; loc; loc = NEXT_INSN (loc))
2368                     if (GET_CODE (loc) == BARRIER
2369                         && uid_loop_num[INSN_UID (loc)] == target_loop_num)
2370                       break;
2371
2372                 if (loc)
2373                   {
2374                     rtx cond_label = JUMP_LABEL (p);
2375                     rtx new_label = get_label_after (p);
2376
2377                     /* Ensure our label doesn't go away.  */
2378                     LABEL_NUSES (cond_label)++;
2379
2380                     /* Verify that uid_loop_num is large enough and that
2381                        we can invert P. */
2382                    if (invert_jump (p, new_label))
2383                      {
2384                        rtx q, r;
2385
2386                        /* Include the BARRIER after INSN and copy the
2387                           block after LOC.  */
2388                        new_label = squeeze_notes (new_label, NEXT_INSN (insn));
2389                        reorder_insns (new_label, NEXT_INSN (insn), loc);
2390
2391                        /* All those insns are now in TARGET_LOOP_NUM.  */
2392                        for (q = new_label; q != NEXT_INSN (NEXT_INSN (insn));
2393                             q = NEXT_INSN (q))
2394                          uid_loop_num[INSN_UID (q)] = target_loop_num;
2395
2396                        /* The label jumped to by INSN is no longer a loop exit.
2397                           Unless INSN does not have a label (e.g., it is a
2398                           RETURN insn), search loop_number_exit_labels to find
2399                           its label_ref, and remove it.  Also turn off
2400                           LABEL_OUTSIDE_LOOP_P bit.  */
2401                        if (JUMP_LABEL (insn))
2402                          {
2403                            for (q = 0,
2404                                 r = loop_number_exit_labels[this_loop_num];
2405                                 r; q = r, r = LABEL_NEXTREF (r))
2406                              if (XEXP (r, 0) == JUMP_LABEL (insn))
2407                                {
2408                                  LABEL_OUTSIDE_LOOP_P (r) = 0;
2409                                  if (q)
2410                                    LABEL_NEXTREF (q) = LABEL_NEXTREF (r);
2411                                  else
2412                                    loop_number_exit_labels[this_loop_num]
2413                                      = LABEL_NEXTREF (r);
2414                                  break;
2415                                }
2416
2417                            /* If we didn't find it, then something is wrong. */
2418                            if (! r)
2419                              abort ();
2420                          }
2421
2422                        /* P is now a jump outside the loop, so it must be put
2423                           in loop_number_exit_labels, and marked as such.
2424                           The easiest way to do this is to just call
2425                           mark_loop_jump again for P.  */
2426                        mark_loop_jump (PATTERN (p), this_loop_num);
2427
2428                        /* If INSN now jumps to the insn after it,
2429                           delete INSN.  */
2430                        if (JUMP_LABEL (insn) != 0
2431                            && (next_real_insn (JUMP_LABEL (insn))
2432                                == next_real_insn (insn)))
2433                          delete_insn (insn);
2434                      }
2435
2436                     /* Continue the loop after where the conditional
2437                        branch used to jump, since the only branch insn
2438                        in the block (if it still remains) is an inter-loop
2439                        branch and hence needs no processing.  */
2440                     insn = NEXT_INSN (cond_label);
2441
2442                     if (--LABEL_NUSES (cond_label) == 0)
2443                       delete_insn (cond_label);
2444
2445                     /* This loop will be continued with NEXT_INSN (insn).  */
2446                     insn = PREV_INSN (insn);
2447                   }
2448               }
2449           }
2450       }
2451 }
2452
2453 /* If any label in X jumps to a loop different from LOOP_NUM and any of the
2454    loops it is contained in, mark the target loop invalid.
2455
2456    For speed, we assume that X is part of a pattern of a JUMP_INSN.  */
2457
2458 static void
2459 mark_loop_jump (x, loop_num)
2460      rtx x;
2461      int loop_num;
2462 {
2463   int dest_loop;
2464   int outer_loop;
2465   int i;
2466
2467   switch (GET_CODE (x))
2468     {
2469     case PC:
2470     case USE:
2471     case CLOBBER:
2472     case REG:
2473     case MEM:
2474     case CONST_INT:
2475     case CONST_DOUBLE:
2476     case RETURN:
2477       return;
2478
2479     case CONST:
2480       /* There could be a label reference in here.  */
2481       mark_loop_jump (XEXP (x, 0), loop_num);
2482       return;
2483
2484     case PLUS:
2485     case MINUS:
2486     case MULT:
2487       mark_loop_jump (XEXP (x, 0), loop_num);
2488       mark_loop_jump (XEXP (x, 1), loop_num);
2489       return;
2490
2491     case SIGN_EXTEND:
2492     case ZERO_EXTEND:
2493       mark_loop_jump (XEXP (x, 0), loop_num);
2494       return;
2495
2496     case LABEL_REF:
2497       dest_loop = uid_loop_num[INSN_UID (XEXP (x, 0))];
2498
2499       /* Link together all labels that branch outside the loop.  This
2500          is used by final_[bg]iv_value and the loop unrolling code.  Also
2501          mark this LABEL_REF so we know that this branch should predict
2502          false.  */
2503
2504       if (dest_loop != loop_num && loop_num != -1)
2505         {
2506           LABEL_OUTSIDE_LOOP_P (x) = 1;
2507           LABEL_NEXTREF (x) = loop_number_exit_labels[loop_num];
2508           loop_number_exit_labels[loop_num] = x;
2509         }
2510
2511       /* If this is inside a loop, but not in the current loop or one enclosed
2512          by it, it invalidates at least one loop.  */
2513
2514       if (dest_loop == -1)
2515         return;
2516
2517       /* We must invalidate every nested loop containing the target of this
2518          label, except those that also contain the jump insn.  */
2519
2520       for (; dest_loop != -1; dest_loop = loop_outer_loop[dest_loop])
2521         {
2522           /* Stop when we reach a loop that also contains the jump insn.  */
2523           for (outer_loop = loop_num; outer_loop != -1;
2524                outer_loop = loop_outer_loop[outer_loop])
2525             if (dest_loop == outer_loop)
2526               return;
2527
2528           /* If we get here, we know we need to invalidate a loop.  */
2529           if (loop_dump_stream && ! loop_invalid[dest_loop])
2530             fprintf (loop_dump_stream,
2531                      "\nLoop at %d ignored due to multiple entry points.\n",
2532                      INSN_UID (loop_number_loop_starts[dest_loop]));
2533           
2534           loop_invalid[dest_loop] = 1;
2535         }
2536       return;
2537
2538     case SET:
2539       /* If this is not setting pc, ignore.  */
2540       if (SET_DEST (x) == pc_rtx)
2541         mark_loop_jump (SET_SRC (x), loop_num);
2542       return;
2543
2544     case IF_THEN_ELSE:
2545       mark_loop_jump (XEXP (x, 1), loop_num);
2546       mark_loop_jump (XEXP (x, 2), loop_num);
2547       return;
2548
2549     case PARALLEL:
2550     case ADDR_VEC:
2551       for (i = 0; i < XVECLEN (x, 0); i++)
2552         mark_loop_jump (XVECEXP (x, 0, i), loop_num);
2553       return;
2554
2555     case ADDR_DIFF_VEC:
2556       for (i = 0; i < XVECLEN (x, 1); i++)
2557         mark_loop_jump (XVECEXP (x, 1, i), loop_num);
2558       return;
2559
2560     default:
2561       /* Treat anything else (such as a symbol_ref)
2562          as a branch out of this loop, but not into any loop.  */
2563
2564       if (loop_num != -1)
2565         {
2566           LABEL_OUTSIDE_LOOP_P (x) = 1;
2567           LABEL_NEXTREF (x) = loop_number_exit_labels[loop_num];
2568           loop_number_exit_labels[loop_num] = x;
2569         }
2570
2571       return;
2572     }
2573 }
2574 \f
2575 /* Return nonzero if there is a label in the range from
2576    insn INSN to and including the insn whose luid is END
2577    INSN must have an assigned luid (i.e., it must not have
2578    been previously created by loop.c).  */
2579
2580 static int
2581 labels_in_range_p (insn, end)
2582      rtx insn;
2583      int end;
2584 {
2585   while (insn && INSN_LUID (insn) <= end)
2586     {
2587       if (GET_CODE (insn) == CODE_LABEL)
2588         return 1;
2589       insn = NEXT_INSN (insn);
2590     }
2591
2592   return 0;
2593 }
2594
2595 /* Record that a memory reference X is being set.  */
2596
2597 static void
2598 note_addr_stored (x)
2599      rtx x;
2600 {
2601   register int i;
2602
2603   if (x == 0 || GET_CODE (x) != MEM)
2604     return;
2605
2606   /* Count number of memory writes.
2607      This affects heuristics in strength_reduce.  */
2608   num_mem_sets++;
2609
2610   /* BLKmode MEM means all memory is clobbered.  */
2611   if (GET_MODE (x) == BLKmode)
2612     unknown_address_altered = 1;
2613
2614   if (unknown_address_altered)
2615     return;
2616
2617   for (i = 0; i < loop_store_mems_idx; i++)
2618     if (rtx_equal_p (XEXP (loop_store_mems[i], 0), XEXP (x, 0))
2619         && MEM_IN_STRUCT_P (x) == MEM_IN_STRUCT_P (loop_store_mems[i]))
2620       {
2621         /* We are storing at the same address as previously noted.  Save the
2622            wider reference.  */
2623         if (GET_MODE_SIZE (GET_MODE (x))
2624             > GET_MODE_SIZE (GET_MODE (loop_store_mems[i])))
2625           loop_store_mems[i] = x;
2626         break;
2627       }
2628
2629   if (i == NUM_STORES)
2630     unknown_address_altered = 1;
2631
2632   else if (i == loop_store_mems_idx)
2633     loop_store_mems[loop_store_mems_idx++] = x;
2634 }
2635 \f
2636 /* Return nonzero if the rtx X is invariant over the current loop.
2637
2638    The value is 2 if we refer to something only conditionally invariant.
2639
2640    If `unknown_address_altered' is nonzero, no memory ref is invariant.
2641    Otherwise, a memory ref is invariant if it does not conflict with
2642    anything stored in `loop_store_mems'.  */
2643
2644 int
2645 invariant_p (x)
2646      register rtx x;
2647 {
2648   register int i;
2649   register enum rtx_code code;
2650   register char *fmt;
2651   int conditional = 0;
2652
2653   if (x == 0)
2654     return 1;
2655   code = GET_CODE (x);
2656   switch (code)
2657     {
2658     case CONST_INT:
2659     case CONST_DOUBLE:
2660     case SYMBOL_REF:
2661     case CONST:
2662       return 1;
2663
2664     case LABEL_REF:
2665       /* A LABEL_REF is normally invariant, however, if we are unrolling
2666          loops, and this label is inside the loop, then it isn't invariant.
2667          This is because each unrolled copy of the loop body will have
2668          a copy of this label.  If this was invariant, then an insn loading
2669          the address of this label into a register might get moved outside
2670          the loop, and then each loop body would end up using the same label.
2671
2672          We don't know the loop bounds here though, so just fail for all
2673          labels.  */
2674       if (flag_unroll_loops)
2675         return 0;
2676       else
2677         return 1;
2678
2679     case PC:
2680     case CC0:
2681     case UNSPEC_VOLATILE:
2682       return 0;
2683
2684     case REG:
2685       /* We used to check RTX_UNCHANGING_P (x) here, but that is invalid
2686          since the reg might be set by initialization within the loop.  */
2687       if (x == frame_pointer_rtx || x == hard_frame_pointer_rtx
2688           || x == arg_pointer_rtx)
2689         return 1;
2690       if (loop_has_call
2691           && REGNO (x) < FIRST_PSEUDO_REGISTER && call_used_regs[REGNO (x)])
2692         return 0;
2693       if (n_times_set[REGNO (x)] < 0)
2694         return 2;
2695       return n_times_set[REGNO (x)] == 0;
2696
2697     case MEM:
2698       /* Read-only items (such as constants in a constant pool) are
2699          invariant if their address is.  */
2700       if (RTX_UNCHANGING_P (x))
2701         break;
2702
2703       /* If we filled the table (or had a subroutine call), any location
2704          in memory could have been clobbered.  */
2705       if (unknown_address_altered
2706           /* Don't mess with volatile memory references.  */
2707           || MEM_VOLATILE_P (x))
2708         return 0;
2709
2710       /* See if there is any dependence between a store and this load.  */
2711       for (i = loop_store_mems_idx - 1; i >= 0; i--)
2712         if (true_dependence (loop_store_mems[i], x))
2713           return 0;
2714
2715       /* It's not invalidated by a store in memory
2716          but we must still verify the address is invariant.  */
2717       break;
2718
2719     case ASM_OPERANDS:
2720       /* Don't mess with insns declared volatile.  */
2721       if (MEM_VOLATILE_P (x))
2722         return 0;
2723     }
2724
2725   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
2726   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
2727     {
2728       if (fmt[i] == 'e')
2729         {
2730           int tem = invariant_p (XEXP (x, i));
2731           if (tem == 0)
2732             return 0;
2733           if (tem == 2)
2734             conditional = 1;
2735         }
2736       else if (fmt[i] == 'E')
2737         {
2738           register int j;
2739           for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
2740             {
2741               int tem = invariant_p (XVECEXP (x, i, j));
2742               if (tem == 0)
2743                 return 0;
2744               if (tem == 2)
2745                 conditional = 1;
2746             }
2747
2748         }
2749     }
2750
2751   return 1 + conditional;
2752 }
2753
2754 \f
2755 /* Return nonzero if all the insns in the loop that set REG
2756    are INSN and the immediately following insns,
2757    and if each of those insns sets REG in an invariant way
2758    (not counting uses of REG in them).
2759
2760    The value is 2 if some of these insns are only conditionally invariant.
2761
2762    We assume that INSN itself is the first set of REG
2763    and that its source is invariant.  */
2764
2765 static int
2766 consec_sets_invariant_p (reg, n_sets, insn)
2767      int n_sets;
2768      rtx reg, insn;
2769 {
2770   register rtx p = insn;
2771   register int regno = REGNO (reg);
2772   rtx temp;
2773   /* Number of sets we have to insist on finding after INSN.  */
2774   int count = n_sets - 1;
2775   int old = n_times_set[regno];
2776   int value = 0;
2777   int this;
2778
2779   /* If N_SETS hit the limit, we can't rely on its value.  */
2780   if (n_sets == 127)
2781     return 0;
2782
2783   n_times_set[regno] = 0;
2784
2785   while (count > 0)
2786     {
2787       register enum rtx_code code;
2788       rtx set;
2789
2790       p = NEXT_INSN (p);
2791       code = GET_CODE (p);
2792
2793       /* If library call, skip to end of of it.  */
2794       if (code == INSN && (temp = find_reg_note (p, REG_LIBCALL, NULL_RTX)))
2795         p = XEXP (temp, 0);
2796
2797       this = 0;
2798       if (code == INSN
2799           && (set = single_set (p))
2800           && GET_CODE (SET_DEST (set)) == REG
2801           && REGNO (SET_DEST (set)) == regno)
2802         {
2803           this = invariant_p (SET_SRC (set));
2804           if (this != 0)
2805             value |= this;
2806           else if (temp = find_reg_note (p, REG_EQUAL, NULL_RTX))
2807             {
2808               /* If this is a libcall, then any invariant REG_EQUAL note is OK.
2809                  If this is an ordinary insn, then only CONSTANT_P REG_EQUAL
2810                  notes are OK.  */
2811               this = (CONSTANT_P (XEXP (temp, 0))
2812                       || (find_reg_note (p, REG_RETVAL, NULL_RTX)
2813                           && invariant_p (XEXP (temp, 0))));
2814               if (this != 0)
2815                 value |= this;
2816             }
2817         }
2818       if (this != 0)
2819         count--;
2820       else if (code != NOTE)
2821         {
2822           n_times_set[regno] = old;
2823           return 0;
2824         }
2825     }
2826
2827   n_times_set[regno] = old;
2828   /* If invariant_p ever returned 2, we return 2.  */
2829   return 1 + (value & 2);
2830 }
2831
2832 #if 0
2833 /* I don't think this condition is sufficient to allow INSN
2834    to be moved, so we no longer test it.  */
2835
2836 /* Return 1 if all insns in the basic block of INSN and following INSN
2837    that set REG are invariant according to TABLE.  */
2838
2839 static int
2840 all_sets_invariant_p (reg, insn, table)
2841      rtx reg, insn;
2842      short *table;
2843 {
2844   register rtx p = insn;
2845   register int regno = REGNO (reg);
2846
2847   while (1)
2848     {
2849       register enum rtx_code code;
2850       p = NEXT_INSN (p);
2851       code = GET_CODE (p);
2852       if (code == CODE_LABEL || code == JUMP_INSN)
2853         return 1;
2854       if (code == INSN && GET_CODE (PATTERN (p)) == SET
2855           && GET_CODE (SET_DEST (PATTERN (p))) == REG
2856           && REGNO (SET_DEST (PATTERN (p))) == regno)
2857         {
2858           if (!invariant_p (SET_SRC (PATTERN (p)), table))
2859             return 0;
2860         }
2861     }
2862 }
2863 #endif /* 0 */
2864 \f
2865 /* Look at all uses (not sets) of registers in X.  For each, if it is
2866    the single use, set USAGE[REGNO] to INSN; if there was a previous use in
2867    a different insn, set USAGE[REGNO] to const0_rtx.  */
2868
2869 static void
2870 find_single_use_in_loop (insn, x, usage)
2871      rtx insn;
2872      rtx x;
2873      rtx *usage;
2874 {
2875   enum rtx_code code = GET_CODE (x);
2876   char *fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
2877   int i, j;
2878
2879   if (code == REG)
2880     usage[REGNO (x)]
2881       = (usage[REGNO (x)] != 0 && usage[REGNO (x)] != insn)
2882         ? const0_rtx : insn;
2883
2884   else if (code == SET)
2885     {
2886       /* Don't count SET_DEST if it is a REG; otherwise count things
2887          in SET_DEST because if a register is partially modified, it won't
2888          show up as a potential movable so we don't care how USAGE is set 
2889          for it.  */
2890       if (GET_CODE (SET_DEST (x)) != REG)
2891         find_single_use_in_loop (insn, SET_DEST (x), usage);
2892       find_single_use_in_loop (insn, SET_SRC (x), usage);
2893     }
2894   else
2895     for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
2896       {
2897         if (fmt[i] == 'e' && XEXP (x, i) != 0)
2898           find_single_use_in_loop (insn, XEXP (x, i), usage);
2899         else if (fmt[i] == 'E')
2900           for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
2901             find_single_use_in_loop (insn, XVECEXP (x, i, j), usage);
2902       }
2903 }
2904 \f
2905 /* Increment N_TIMES_SET at the index of each register
2906    that is modified by an insn between FROM and TO.
2907    If the value of an element of N_TIMES_SET becomes 127 or more,
2908    stop incrementing it, to avoid overflow.
2909
2910    Store in SINGLE_USAGE[I] the single insn in which register I is
2911    used, if it is only used once.  Otherwise, it is set to 0 (for no
2912    uses) or const0_rtx for more than one use.  This parameter may be zero,
2913    in which case this processing is not done.
2914
2915    Store in *COUNT_PTR the number of actual instruction
2916    in the loop.  We use this to decide what is worth moving out.  */
2917
2918 /* last_set[n] is nonzero iff reg n has been set in the current basic block.
2919    In that case, it is the insn that last set reg n.  */
2920
2921 static void
2922 count_loop_regs_set (from, to, may_not_move, single_usage, count_ptr, nregs)
2923      register rtx from, to;
2924      char *may_not_move;
2925      rtx *single_usage;
2926      int *count_ptr;
2927      int nregs;
2928 {
2929   register rtx *last_set = (rtx *) alloca (nregs * sizeof (rtx));
2930   register rtx insn;
2931   register int count = 0;
2932   register rtx dest;
2933
2934   bzero ((char *) last_set, nregs * sizeof (rtx));
2935   for (insn = from; insn != to; insn = NEXT_INSN (insn))
2936     {
2937       if (GET_RTX_CLASS (GET_CODE (insn)) == 'i')
2938         {
2939           ++count;
2940
2941           /* If requested, record registers that have exactly one use.  */
2942           if (single_usage)
2943             {
2944               find_single_use_in_loop (insn, PATTERN (insn), single_usage);
2945
2946               /* Include uses in REG_EQUAL notes.  */
2947               if (REG_NOTES (insn))
2948                 find_single_use_in_loop (insn, REG_NOTES (insn), single_usage);
2949             }
2950
2951           if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == CLOBBER
2952               && GET_CODE (XEXP (PATTERN (insn), 0)) == REG)
2953             /* Don't move a reg that has an explicit clobber.
2954                We might do so sometimes, but it's not worth the pain.  */
2955             may_not_move[REGNO (XEXP (PATTERN (insn), 0))] = 1;
2956
2957           if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == SET
2958               || GET_CODE (PATTERN (insn)) == CLOBBER)
2959             {
2960               dest = SET_DEST (PATTERN (insn));
2961               while (GET_CODE (dest) == SUBREG
2962                      || GET_CODE (dest) == ZERO_EXTRACT
2963                      || GET_CODE (dest) == SIGN_EXTRACT
2964                      || GET_CODE (dest) == STRICT_LOW_PART)
2965                 dest = XEXP (dest, 0);
2966               if (GET_CODE (dest) == REG)
2967                 {
2968                   register int regno = REGNO (dest);
2969                   /* If this is the first setting of this reg
2970                      in current basic block, and it was set before,
2971                      it must be set in two basic blocks, so it cannot
2972                      be moved out of the loop.  */
2973                   if (n_times_set[regno] > 0 && last_set[regno] == 0)
2974                     may_not_move[regno] = 1;
2975                   /* If this is not first setting in current basic block,
2976                      see if reg was used in between previous one and this.
2977                      If so, neither one can be moved.  */
2978                   if (last_set[regno] != 0
2979                       && reg_used_between_p (dest, last_set[regno], insn))
2980                     may_not_move[regno] = 1;
2981                   if (n_times_set[regno] < 127)
2982                     ++n_times_set[regno];
2983                   last_set[regno] = insn;
2984                 }
2985             }
2986           else if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == PARALLEL)
2987             {
2988               register int i;
2989               for (i = XVECLEN (PATTERN (insn), 0) - 1; i >= 0; i--)
2990                 {
2991                   register rtx x = XVECEXP (PATTERN (insn), 0, i);
2992                   if (GET_CODE (x) == CLOBBER && GET_CODE (XEXP (x, 0)) == REG)
2993                     /* Don't move a reg that has an explicit clobber.
2994                        It's not worth the pain to try to do it correctly.  */
2995                     may_not_move[REGNO (XEXP (x, 0))] = 1;
2996
2997                   if (GET_CODE (x) == SET || GET_CODE (x) == CLOBBER)
2998                     {
2999                       dest = SET_DEST (x);
3000                       while (GET_CODE (dest) == SUBREG
3001                              || GET_CODE (dest) == ZERO_EXTRACT
3002                              || GET_CODE (dest) == SIGN_EXTRACT
3003                              || GET_CODE (dest) == STRICT_LOW_PART)
3004                         dest = XEXP (dest, 0);
3005                       if (GET_CODE (dest) == REG)
3006                         {
3007                           register int regno = REGNO (dest);
3008                           if (n_times_set[regno] > 0 && last_set[regno] == 0)
3009                             may_not_move[regno] = 1;
3010                           if (last_set[regno] != 0
3011                               && reg_used_between_p (dest, last_set[regno], insn))
3012                             may_not_move[regno] = 1;
3013                           if (n_times_set[regno] < 127)
3014                             ++n_times_set[regno];
3015                           last_set[regno] = insn;
3016                         }
3017                     }
3018                 }
3019             }
3020         }
3021
3022       if (GET_CODE (insn) == CODE_LABEL || GET_CODE (insn) == JUMP_INSN)
3023         bzero ((char *) last_set, nregs * sizeof (rtx));
3024     }
3025   *count_ptr = count;
3026 }
3027 \f
3028 /* Given a loop that is bounded by LOOP_START and LOOP_END
3029    and that is entered at SCAN_START,
3030    return 1 if the register set in SET contained in insn INSN is used by
3031    any insn that precedes INSN in cyclic order starting
3032    from the loop entry point.
3033
3034    We don't want to use INSN_LUID here because if we restrict INSN to those
3035    that have a valid INSN_LUID, it means we cannot move an invariant out
3036    from an inner loop past two loops.  */
3037
3038 static int
3039 loop_reg_used_before_p (set, insn, loop_start, scan_start, loop_end)
3040      rtx set, insn, loop_start, scan_start, loop_end;
3041 {
3042   rtx reg = SET_DEST (set);
3043   rtx p;
3044
3045   /* Scan forward checking for register usage.  If we hit INSN, we
3046      are done.  Otherwise, if we hit LOOP_END, wrap around to LOOP_START.  */
3047   for (p = scan_start; p != insn; p = NEXT_INSN (p))
3048     {
3049       if (GET_RTX_CLASS (GET_CODE (p)) == 'i'
3050           && reg_overlap_mentioned_p (reg, PATTERN (p)))
3051         return 1;
3052
3053       if (p == loop_end)
3054         p = loop_start;
3055     }
3056
3057   return 0;
3058 }
3059 \f
3060 /* A "basic induction variable" or biv is a pseudo reg that is set
3061    (within this loop) only by incrementing or decrementing it.  */
3062 /* A "general induction variable" or giv is a pseudo reg whose
3063    value is a linear function of a biv.  */
3064
3065 /* Bivs are recognized by `basic_induction_var';
3066    Givs by `general_induct_var'.  */
3067
3068 /* Indexed by register number, indicates whether or not register is an
3069    induction variable, and if so what type.  */
3070
3071 enum iv_mode *reg_iv_type;
3072
3073 /* Indexed by register number, contains pointer to `struct induction'
3074    if register is an induction variable.  This holds general info for
3075    all induction variables.  */
3076
3077 struct induction **reg_iv_info;
3078
3079 /* Indexed by register number, contains pointer to `struct iv_class'
3080    if register is a basic induction variable.  This holds info describing
3081    the class (a related group) of induction variables that the biv belongs
3082    to.  */
3083
3084 struct iv_class **reg_biv_class;
3085
3086 /* The head of a list which links together (via the next field)
3087    every iv class for the current loop.  */
3088
3089 struct iv_class *loop_iv_list;
3090
3091 /* Communication with routines called via `note_stores'.  */
3092
3093 static rtx note_insn;
3094
3095 /* Dummy register to have non-zero DEST_REG for DEST_ADDR type givs.  */
3096
3097 static rtx addr_placeholder;
3098
3099 /* ??? Unfinished optimizations, and possible future optimizations,
3100    for the strength reduction code.  */
3101
3102 /* ??? There is one more optimization you might be interested in doing: to
3103    allocate pseudo registers for frequently-accessed memory locations.
3104    If the same memory location is referenced each time around, it might
3105    be possible to copy it into a register before and out after.
3106    This is especially useful when the memory location is a variable which
3107    is in a stack slot because somewhere its address is taken.  If the
3108    loop doesn't contain a function call and the variable isn't volatile,
3109    it is safe to keep the value in a register for the duration of the
3110    loop. One tricky thing is that the copying of the value back from the
3111    register has to be done on all exits from the loop.  You need to check that
3112    all the exits from the loop go to the same place. */
3113
3114 /* ??? The interaction of biv elimination, and recognition of 'constant'
3115    bivs, may cause problems. */
3116
3117 /* ??? Add heuristics so that DEST_ADDR strength reduction does not cause
3118    performance problems.
3119
3120    Perhaps don't eliminate things that can be combined with an addressing
3121    mode.  Find all givs that have the same biv, mult_val, and add_val;
3122    then for each giv, check to see if its only use dies in a following
3123    memory address.  If so, generate a new memory address and check to see
3124    if it is valid.   If it is valid, then store the modified memory address,
3125    otherwise, mark the giv as not done so that it will get its own iv.  */
3126
3127 /* ??? Could try to optimize branches when it is known that a biv is always
3128    positive.  */
3129
3130 /* ??? When replace a biv in a compare insn, we should replace with closest
3131    giv so that an optimized branch can still be recognized by the combiner,
3132    e.g. the VAX acb insn.  */
3133
3134 /* ??? Many of the checks involving uid_luid could be simplified if regscan
3135    was rerun in loop_optimize whenever a register was added or moved.
3136    Also, some of the optimizations could be a little less conservative.  */
3137 \f
3138 /* Perform strength reduction and induction variable elimination.  */
3139
3140 /* Pseudo registers created during this function will be beyond the last
3141    valid index in several tables including n_times_set and regno_last_uid.
3142    This does not cause a problem here, because the added registers cannot be
3143    givs outside of their loop, and hence will never be reconsidered.
3144    But scan_loop must check regnos to make sure they are in bounds.  */
3145
3146 static void
3147 strength_reduce (scan_start, end, loop_top, insn_count,
3148                  loop_start, loop_end)
3149      rtx scan_start;
3150      rtx end;
3151      rtx loop_top;
3152      int insn_count;
3153      rtx loop_start;
3154      rtx loop_end;
3155 {
3156   rtx p;
3157   rtx set;
3158   rtx inc_val;
3159   rtx mult_val;
3160   rtx dest_reg;
3161   /* This is 1 if current insn is not executed at least once for every loop
3162      iteration.  */
3163   int not_every_iteration = 0;
3164   /* This is 1 if current insn may be executed more than once for every
3165      loop iteration.  */
3166   int maybe_multiple = 0;
3167   /* Temporary list pointers for traversing loop_iv_list.  */
3168   struct iv_class *bl, **backbl;
3169   /* Ratio of extra register life span we can justify
3170      for saving an instruction.  More if loop doesn't call subroutines
3171      since in that case saving an insn makes more difference
3172      and more registers are available.  */
3173   /* ??? could set this to last value of threshold in move_movables */
3174   int threshold = (loop_has_call ? 1 : 2) * (3 + n_non_fixed_regs);
3175   /* Map of pseudo-register replacements.  */
3176   rtx *reg_map;
3177   int call_seen;
3178   rtx test;
3179   rtx end_insert_before;
3180   int loop_depth = 0;
3181
3182   reg_iv_type = (enum iv_mode *) alloca (max_reg_before_loop
3183                                          * sizeof (enum iv_mode *));
3184   bzero ((char *) reg_iv_type, max_reg_before_loop * sizeof (enum iv_mode *));
3185   reg_iv_info = (struct induction **)
3186     alloca (max_reg_before_loop * sizeof (struct induction *));
3187   bzero ((char *) reg_iv_info, (max_reg_before_loop
3188                                 * sizeof (struct induction *)));
3189   reg_biv_class = (struct iv_class **)
3190     alloca (max_reg_before_loop * sizeof (struct iv_class *));
3191   bzero ((char *) reg_biv_class, (max_reg_before_loop
3192                                   * sizeof (struct iv_class *)));
3193
3194   loop_iv_list = 0;
3195   addr_placeholder = gen_reg_rtx (Pmode);
3196
3197   /* Save insn immediately after the loop_end.  Insns inserted after loop_end
3198      must be put before this insn, so that they will appear in the right
3199      order (i.e. loop order). 
3200
3201      If loop_end is the end of the current function, then emit a 
3202      NOTE_INSN_DELETED after loop_end and set end_insert_before to the
3203      dummy note insn.  */
3204   if (NEXT_INSN (loop_end) != 0)
3205     end_insert_before = NEXT_INSN (loop_end);
3206   else
3207     end_insert_before = emit_note_after (NOTE_INSN_DELETED, loop_end);
3208
3209   /* Scan through loop to find all possible bivs.  */
3210
3211   p = scan_start;
3212   while (1)
3213     {
3214       p = NEXT_INSN (p);
3215       /* At end of a straight-in loop, we are done.
3216          At end of a loop entered at the bottom, scan the top.  */
3217       if (p == scan_start)
3218         break;
3219       if (p == end)
3220         {
3221           if (loop_top != 0)
3222             p = loop_top;
3223           else
3224             break;
3225           if (p == scan_start)
3226             break;
3227         }
3228
3229       if (GET_CODE (p) == INSN
3230           && (set = single_set (p))
3231           && GET_CODE (SET_DEST (set)) == REG)
3232         {
3233           dest_reg = SET_DEST (set);
3234           if (REGNO (dest_reg) < max_reg_before_loop
3235               && REGNO (dest_reg) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
3236               && reg_iv_type[REGNO (dest_reg)] != NOT_BASIC_INDUCT)
3237             {
3238               if (basic_induction_var (SET_SRC (set), GET_MODE (SET_SRC (set)),
3239                                        dest_reg, p, &inc_val, &mult_val))
3240                 {
3241                   /* It is a possible basic induction variable.
3242                      Create and initialize an induction structure for it.  */
3243
3244                   struct induction *v
3245                     = (struct induction *) alloca (sizeof (struct induction));
3246
3247                   record_biv (v, p, dest_reg, inc_val, mult_val,
3248                               not_every_iteration, maybe_multiple);
3249                   reg_iv_type[REGNO (dest_reg)] = BASIC_INDUCT;
3250                 }
3251               else if (REGNO (dest_reg) < max_reg_before_loop)
3252                 reg_iv_type[REGNO (dest_reg)] = NOT_BASIC_INDUCT;
3253             }
3254         }
3255
3256       /* Past CODE_LABEL, we get to insns that may be executed multiple
3257          times.  The only way we can be sure that they can't is if every
3258          every jump insn between here and the end of the loop either
3259          returns, exits the loop, or is a forward jump.  */
3260
3261       if (GET_CODE (p) == CODE_LABEL)
3262         {
3263           rtx insn = p;
3264
3265           maybe_multiple = 0;
3266
3267           while (1)
3268             {
3269               insn = NEXT_INSN (insn);
3270               if (insn == scan_start)
3271                 break;
3272               if (insn == end)
3273                 {
3274                   if (loop_top != 0)
3275                     insn = loop_top;
3276                   else
3277                     break;
3278                   if (insn == scan_start)
3279                     break;
3280                 }
3281
3282               if (GET_CODE (insn) == JUMP_INSN
3283                   && GET_CODE (PATTERN (insn)) != RETURN
3284                   && (! condjump_p (insn)
3285                       || (JUMP_LABEL (insn) != 0
3286                           && (INSN_UID (JUMP_LABEL (insn)) >= max_uid_for_loop
3287                               || INSN_UID (insn) >= max_uid_for_loop
3288                               || (INSN_LUID (JUMP_LABEL (insn))
3289                                   < INSN_LUID (insn))))))
3290               {
3291                 maybe_multiple = 1;
3292                 break;
3293               }
3294             }
3295         }
3296
3297       /* Past a label or a jump, we get to insns for which we can't count
3298          on whether or how many times they will be executed during each
3299          iteration.  */
3300       /* This code appears in three places, once in scan_loop, and twice
3301          in strength_reduce.  */
3302       if ((GET_CODE (p) == CODE_LABEL || GET_CODE (p) == JUMP_INSN)
3303           /* If we enter the loop in the middle, and scan around to the
3304              beginning, don't set not_every_iteration for that.
3305              This can be any kind of jump, since we want to know if insns
3306              will be executed if the loop is executed.  */
3307           && ! (GET_CODE (p) == JUMP_INSN && JUMP_LABEL (p) == loop_top
3308                 && ((NEXT_INSN (NEXT_INSN (p)) == loop_end && simplejump_p (p))
3309                     || (NEXT_INSN (p) == loop_end && condjump_p (p)))))
3310         not_every_iteration = 1;
3311
3312       else if (GET_CODE (p) == NOTE)
3313         {
3314           /* At the virtual top of a converted loop, insns are again known to
3315              be executed each iteration: logically, the loop begins here
3316              even though the exit code has been duplicated.  */
3317           if (NOTE_LINE_NUMBER (p) == NOTE_INSN_LOOP_VTOP && loop_depth == 0)
3318             not_every_iteration = 0;
3319           else if (NOTE_LINE_NUMBER (p) == NOTE_INSN_LOOP_BEG)
3320             loop_depth++;
3321           else if (NOTE_LINE_NUMBER (p) == NOTE_INSN_LOOP_END)
3322             loop_depth--;
3323         }
3324
3325       /* Unlike in the code motion pass where MAYBE_NEVER indicates that
3326          an insn may never be executed, NOT_EVERY_ITERATION indicates whether
3327          or not an insn is known to be executed each iteration of the
3328          loop, whether or not any iterations are known to occur.
3329
3330          Therefore, if we have just passed a label and have no more labels
3331          between here and the test insn of the loop, we know these insns
3332          will be executed each iteration.  This can also happen if we
3333          have just passed a jump, for example, when there are nested loops.  */
3334
3335       if (not_every_iteration && GET_CODE (p) == CODE_LABEL
3336           && no_labels_between_p (p, loop_end))
3337         not_every_iteration = 0;
3338     }
3339
3340   /* Scan loop_iv_list to remove all regs that proved not to be bivs.
3341      Make a sanity check against n_times_set.  */
3342   for (backbl = &loop_iv_list, bl = *backbl; bl; bl = bl->next)
3343     {
3344       if (reg_iv_type[bl->regno] != BASIC_INDUCT
3345           /* Above happens if register modified by subreg, etc.  */
3346           /* Make sure it is not recognized as a basic induction var: */
3347           || n_times_set[bl->regno] != bl->biv_count
3348           /* If never incremented, it is invariant that we decided not to
3349              move.  So leave it alone.  */
3350           || ! bl->incremented)
3351         {
3352           if (loop_dump_stream)
3353             fprintf (loop_dump_stream, "Reg %d: biv discarded, %s\n",
3354                      bl->regno,
3355                      (reg_iv_type[bl->regno] != BASIC_INDUCT
3356                       ? "not induction variable"
3357                       : (! bl->incremented ? "never incremented"
3358                          : "count error")));
3359           
3360           reg_iv_type[bl->regno] = NOT_BASIC_INDUCT;
3361           *backbl = bl->next;
3362         }
3363       else
3364         {
3365           backbl = &bl->next;
3366
3367           if (loop_dump_stream)
3368             fprintf (loop_dump_stream, "Reg %d: biv verified\n", bl->regno);
3369         }
3370     }
3371
3372   /* Exit if there are no bivs.  */
3373   if (! loop_iv_list)
3374     {
3375       /* Can still unroll the loop anyways, but indicate that there is no
3376          strength reduction info available.  */
3377       if (flag_unroll_loops)
3378         unroll_loop (loop_end, insn_count, loop_start, end_insert_before, 0);
3379
3380       return;
3381     }
3382
3383   /* Find initial value for each biv by searching backwards from loop_start,
3384      halting at first label.  Also record any test condition.  */
3385
3386   call_seen = 0;
3387   for (p = loop_start; p && GET_CODE (p) != CODE_LABEL; p = PREV_INSN (p))
3388     {
3389       note_insn = p;
3390
3391       if (GET_CODE (p) == CALL_INSN)
3392         call_seen = 1;
3393
3394       if (GET_CODE (p) == INSN || GET_CODE (p) == JUMP_INSN
3395           || GET_CODE (p) == CALL_INSN)
3396         note_stores (PATTERN (p), record_initial);
3397
3398       /* Record any test of a biv that branches around the loop if no store
3399          between it and the start of loop.  We only care about tests with
3400          constants and registers and only certain of those.  */
3401       if (GET_CODE (p) == JUMP_INSN
3402           && JUMP_LABEL (p) != 0
3403           && next_real_insn (JUMP_LABEL (p)) == next_real_insn (loop_end)
3404           && (test = get_condition_for_loop (p)) != 0
3405           && GET_CODE (XEXP (test, 0)) == REG
3406           && REGNO (XEXP (test, 0)) < max_reg_before_loop
3407           && (bl = reg_biv_class[REGNO (XEXP (test, 0))]) != 0
3408           && valid_initial_value_p (XEXP (test, 1), p, call_seen, loop_start)
3409           && bl->init_insn == 0)
3410         {
3411           /* If an NE test, we have an initial value!  */
3412           if (GET_CODE (test) == NE)
3413             {
3414               bl->init_insn = p;
3415               bl->init_set = gen_rtx (SET, VOIDmode,
3416                                       XEXP (test, 0), XEXP (test, 1));
3417             }
3418           else
3419             bl->initial_test = test;
3420         }
3421     }
3422
3423   /* Look at the each biv and see if we can say anything better about its
3424      initial value from any initializing insns set up above.  (This is done
3425      in two passes to avoid missing SETs in a PARALLEL.)  */
3426   for (bl = loop_iv_list; bl; bl = bl->next)
3427     {
3428       rtx src;
3429
3430       if (! bl->init_insn)
3431         continue;
3432
3433       src = SET_SRC (bl->init_set);
3434
3435       if (loop_dump_stream)
3436         fprintf (loop_dump_stream,
3437                  "Biv %d initialized at insn %d: initial value ",
3438                  bl->regno, INSN_UID (bl->init_insn));
3439
3440       if ((GET_MODE (src) == GET_MODE (regno_reg_rtx[bl->regno])
3441            || GET_MODE (src) == VOIDmode)
3442           && valid_initial_value_p (src, bl->init_insn, call_seen, loop_start))
3443         {
3444           bl->initial_value = src;
3445
3446           if (loop_dump_stream)
3447             {
3448               if (GET_CODE (src) == CONST_INT)
3449                 fprintf (loop_dump_stream, "%d\n", INTVAL (src));
3450               else
3451                 {
3452                   print_rtl (loop_dump_stream, src);
3453                   fprintf (loop_dump_stream, "\n");
3454                 }
3455             }
3456         }
3457       else
3458         {
3459           /* Biv initial value is not simple move,
3460              so let it keep initial value of "itself".  */
3461
3462           if (loop_dump_stream)
3463             fprintf (loop_dump_stream, "is complex\n");
3464         }
3465     }
3466
3467   /* Search the loop for general induction variables.  */
3468
3469   /* A register is a giv if: it is only set once, it is a function of a
3470      biv and a constant (or invariant), and it is not a biv.  */
3471
3472   not_every_iteration = 0;
3473   loop_depth = 0;
3474   p = scan_start;
3475   while (1)
3476     {
3477       p = NEXT_INSN (p);
3478       /* At end of a straight-in loop, we are done.
3479          At end of a loop entered at the bottom, scan the top.  */
3480       if (p == scan_start)
3481         break;
3482       if (p == end)
3483         {
3484           if (loop_top != 0)
3485             p = loop_top;
3486           else
3487             break;
3488           if (p == scan_start)
3489             break;
3490         }
3491
3492       /* Look for a general induction variable in a register.  */
3493       if (GET_CODE (p) == INSN
3494           && (set = single_set (p))
3495           && GET_CODE (SET_DEST (set)) == REG
3496           && ! may_not_optimize[REGNO (SET_DEST (set))])
3497         {
3498           rtx src_reg;
3499           rtx add_val;
3500           rtx mult_val;
3501           int benefit;
3502           rtx regnote = 0;
3503
3504           dest_reg = SET_DEST (set);
3505           if (REGNO (dest_reg) < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
3506             continue;
3507
3508           if (/* SET_SRC is a giv.  */
3509               ((benefit = general_induction_var (SET_SRC (set),
3510                                                  &src_reg, &add_val,
3511                                                  &mult_val))
3512                /* Equivalent expression is a giv. */
3513                || ((regnote = find_reg_note (p, REG_EQUAL, NULL_RTX))
3514                    && (benefit = general_induction_var (XEXP (regnote, 0),
3515                                                         &src_reg,
3516                                                         &add_val, &mult_val))))
3517               /* Don't try to handle any regs made by loop optimization.
3518                  We have nothing on them in regno_first_uid, etc.  */
3519               && REGNO (dest_reg) < max_reg_before_loop
3520               /* Don't recognize a BASIC_INDUCT_VAR here.  */
3521               && dest_reg != src_reg
3522               /* This must be the only place where the register is set.  */
3523               && (n_times_set[REGNO (dest_reg)] == 1
3524                   /* or all sets must be consecutive and make a giv. */
3525                   || (benefit = consec_sets_giv (benefit, p,
3526                                                  src_reg, dest_reg,
3527                                                  &add_val, &mult_val))))
3528             {
3529               int count;
3530               struct induction *v
3531                 = (struct induction *) alloca (sizeof (struct induction));
3532               rtx temp;
3533
3534               /* If this is a library call, increase benefit.  */
3535               if (find_reg_note (p, REG_RETVAL, NULL_RTX))
3536                 benefit += libcall_benefit (p);
3537
3538               /* Skip the consecutive insns, if there are any.  */
3539               for (count = n_times_set[REGNO (dest_reg)] - 1;
3540                    count > 0; count--)
3541                 {
3542                   /* If first insn of libcall sequence, skip to end.
3543                      Do this at start of loop, since INSN is guaranteed to
3544                      be an insn here.  */
3545                   if (GET_CODE (p) != NOTE
3546                       && (temp = find_reg_note (p, REG_LIBCALL, NULL_RTX)))
3547                     p = XEXP (temp, 0);
3548
3549                   do p = NEXT_INSN (p);
3550                   while (GET_CODE (p) == NOTE);
3551                 }
3552
3553               record_giv (v, p, src_reg, dest_reg, mult_val, add_val, benefit,
3554                           DEST_REG, not_every_iteration, NULL_PTR, loop_start,
3555                           loop_end);
3556
3557             }
3558         }
3559
3560 #ifndef DONT_REDUCE_ADDR
3561       /* Look for givs which are memory addresses.  */
3562       /* This resulted in worse code on a VAX 8600.  I wonder if it
3563          still does.  */
3564       if (GET_CODE (p) == INSN)
3565         find_mem_givs (PATTERN (p), p, not_every_iteration, loop_start,
3566                        loop_end);
3567 #endif
3568
3569       /* Update the status of whether giv can derive other givs.  This can
3570          change when we pass a label or an insn that updates a biv.  */
3571       if (GET_CODE (p) == INSN || GET_CODE (p) == JUMP_INSN
3572         || GET_CODE (p) == CODE_LABEL)
3573         update_giv_derive (p);
3574
3575       /* Past a label or a jump, we get to insns for which we can't count
3576          on whether or how many times they will be executed during each
3577          iteration.  */
3578       /* This code appears in three places, once in scan_loop, and twice
3579          in strength_reduce.  */
3580       if ((GET_CODE (p) == CODE_LABEL || GET_CODE (p) == JUMP_INSN)
3581           /* If we enter the loop in the middle, and scan around
3582              to the beginning, don't set not_every_iteration for that.
3583              This can be any kind of jump, since we want to know if insns
3584              will be executed if the loop is executed.  */
3585           && ! (GET_CODE (p) == JUMP_INSN && JUMP_LABEL (p) == loop_top
3586                 && ((NEXT_INSN (NEXT_INSN (p)) == loop_end && simplejump_p (p))
3587                     || (NEXT_INSN (p) == loop_end && condjump_p (p)))))
3588         not_every_iteration = 1;
3589
3590       else if (GET_CODE (p) == NOTE)
3591         {
3592           /* At the virtual top of a converted loop, insns are again known to
3593              be executed each iteration: logically, the loop begins here
3594              even though the exit code has been duplicated.  */
3595           if (NOTE_LINE_NUMBER (p) == NOTE_INSN_LOOP_VTOP && loop_depth == 0)
3596             not_every_iteration = 0;
3597           else if (NOTE_LINE_NUMBER (p) == NOTE_INSN_LOOP_BEG)
3598             loop_depth++;
3599           else if (NOTE_LINE_NUMBER (p) == NOTE_INSN_LOOP_END)
3600             loop_depth--;
3601         }
3602
3603       /* Unlike in the code motion pass where MAYBE_NEVER indicates that
3604          an insn may never be executed, NOT_EVERY_ITERATION indicates whether
3605          or not an insn is known to be executed each iteration of the
3606          loop, whether or not any iterations are known to occur.
3607
3608          Therefore, if we have just passed a label and have no more labels
3609          between here and the test insn of the loop, we know these insns
3610          will be executed each iteration.  */
3611
3612       if (not_every_iteration && GET_CODE (p) == CODE_LABEL
3613           && no_labels_between_p (p, loop_end))
3614         not_every_iteration = 0;
3615     }
3616
3617   /* Try to calculate and save the number of loop iterations.  This is
3618      set to zero if the actual number can not be calculated.  This must
3619      be called after all giv's have been identified, since otherwise it may
3620      fail if the iteration variable is a giv.  */
3621
3622   loop_n_iterations = loop_iterations (loop_start, loop_end);
3623
3624   /* Now for each giv for which we still don't know whether or not it is
3625      replaceable, check to see if it is replaceable because its final value
3626      can be calculated.  This must be done after loop_iterations is called,
3627      so that final_giv_value will work correctly.  */
3628
3629   for (bl = loop_iv_list; bl; bl = bl->next)
3630     {
3631       struct induction *v;
3632
3633       for (v = bl->giv; v; v = v->next_iv)
3634         if (! v->replaceable && ! v->not_replaceable)
3635           check_final_value (v, loop_start, loop_end);
3636     }
3637
3638   /* Try to prove that the loop counter variable (if any) is always
3639      nonnegative; if so, record that fact with a REG_NONNEG note
3640      so that "decrement and branch until zero" insn can be used.  */
3641   check_dbra_loop (loop_end, insn_count, loop_start);
3642
3643   /* Create reg_map to hold substitutions for replaceable giv regs.  */
3644   reg_map = (rtx *) alloca (max_reg_before_loop * sizeof (rtx));
3645   bzero ((char *) reg_map, max_reg_before_loop * sizeof (rtx));
3646
3647   /* Examine each iv class for feasibility of strength reduction/induction
3648      variable elimination.  */
3649
3650   for (bl = loop_iv_list; bl; bl = bl->next)
3651     {
3652       struct induction *v;
3653       int benefit;
3654       int all_reduced;
3655       rtx final_value = 0;
3656
3657       /* Test whether it will be possible to eliminate this biv
3658          provided all givs are reduced.  This is possible if either
3659          the reg is not used outside the loop, or we can compute
3660          what its final value will be.
3661
3662          For architectures with a decrement_and_branch_until_zero insn,
3663          don't do this if we put a REG_NONNEG note on the endtest for
3664          this biv.  */
3665
3666       /* Compare against bl->init_insn rather than loop_start.
3667          We aren't concerned with any uses of the biv between
3668          init_insn and loop_start since these won't be affected
3669          by the value of the biv elsewhere in the function, so
3670          long as init_insn doesn't use the biv itself.
3671          March 14, 1989 -- self@bayes.arc.nasa.gov */
3672
3673       if ((uid_luid[regno_last_uid[bl->regno]] < INSN_LUID (loop_end)
3674            && bl->init_insn
3675            && INSN_UID (bl->init_insn) < max_uid_for_loop
3676            && uid_luid[regno_first_uid[bl->regno]] >= INSN_LUID (bl->init_insn)
3677 #ifdef HAVE_decrement_and_branch_until_zero
3678            && ! bl->nonneg
3679 #endif
3680            && ! reg_mentioned_p (bl->biv->dest_reg, SET_SRC (bl->init_set)))
3681           || ((final_value = final_biv_value (bl, loop_start, loop_end))
3682 #ifdef HAVE_decrement_and_branch_until_zero
3683               && ! bl->nonneg
3684 #endif
3685               ))
3686         bl->eliminable = maybe_eliminate_biv (bl, loop_start, end, 0,
3687                                               threshold, insn_count);
3688       else
3689         {
3690           if (loop_dump_stream)
3691             {
3692               fprintf (loop_dump_stream,
3693                        "Cannot eliminate biv %d.\n",
3694                        bl->regno);
3695               fprintf (loop_dump_stream,
3696                        "First use: insn %d, last use: insn %d.\n",
3697                        regno_first_uid[bl->regno],
3698                        regno_last_uid[bl->regno]);
3699             }
3700         }
3701
3702       /* Combine all giv's for this iv_class.  */
3703       combine_givs (bl);
3704
3705       /* This will be true at the end, if all givs which depend on this
3706          biv have been strength reduced.
3707          We can't (currently) eliminate the biv unless this is so.  */
3708       all_reduced = 1;
3709
3710       /* Check each giv in this class to see if we will benefit by reducing
3711          it.  Skip giv's combined with others.  */
3712       for (v = bl->giv; v; v = v->next_iv)
3713         {
3714           struct induction *tv;
3715
3716           if (v->ignore || v->same)
3717             continue;
3718
3719           benefit = v->benefit;
3720
3721           /* Reduce benefit if not replaceable, since we will insert
3722              a move-insn to replace the insn that calculates this giv.
3723              Don't do this unless the giv is a user variable, since it
3724              will often be marked non-replaceable because of the duplication
3725              of the exit code outside the loop.  In such a case, the copies
3726              we insert are dead and will be deleted.  So they don't have
3727              a cost.  Similar situations exist.  */
3728           /* ??? The new final_[bg]iv_value code does a much better job
3729              of finding replaceable giv's, and hence this code may no longer
3730              be necessary.  */
3731           if (! v->replaceable && ! bl->eliminable
3732               && REG_USERVAR_P (v->dest_reg))
3733             benefit -= copy_cost;
3734
3735           /* Decrease the benefit to count the add-insns that we will
3736              insert to increment the reduced reg for the giv.  */
3737           benefit -= add_cost * bl->biv_count;
3738
3739           /* Decide whether to strength-reduce this giv or to leave the code
3740              unchanged (recompute it from the biv each time it is used).
3741              This decision can be made independently for each giv.  */
3742
3743           /* ??? Perhaps attempt to guess whether autoincrement will handle
3744              some of the new add insns; if so, can increase BENEFIT
3745              (undo the subtraction of add_cost that was done above).  */
3746
3747           /* If an insn is not to be strength reduced, then set its ignore
3748              flag, and clear all_reduced.  */
3749
3750           /* A giv that depends on a reversed biv must be reduced if it is
3751              used after the loop exit, otherwise, it would have the wrong
3752              value after the loop exit.  To make it simple, just reduce all
3753              of such giv's whether or not we know they are used after the loop
3754              exit.  */
3755
3756           if (v->lifetime * threshold * benefit < insn_count
3757               && ! bl->reversed)
3758             {
3759               if (loop_dump_stream)
3760                 fprintf (loop_dump_stream,
3761                          "giv of insn %d not worth while, %d vs %d.\n",
3762                          INSN_UID (v->insn),
3763                          v->lifetime * threshold * benefit, insn_count);
3764               v->ignore = 1;
3765               all_reduced = 0;
3766             }
3767           else
3768             {
3769               /* Check that we can increment the reduced giv without a
3770                  multiply insn.  If not, reject it.  */
3771
3772               for (tv = bl->biv; tv; tv = tv->next_iv)
3773                 if (tv->mult_val == const1_rtx
3774                     && ! product_cheap_p (tv->add_val, v->mult_val))
3775                   {
3776                     if (loop_dump_stream)
3777                       fprintf (loop_dump_stream,
3778                                "giv of insn %d: would need a multiply.\n",
3779                                INSN_UID (v->insn));
3780                     v->ignore = 1;
3781                     all_reduced = 0;
3782                     break;
3783                   }
3784             }
3785         }
3786
3787       /* Reduce each giv that we decided to reduce.  */
3788
3789       for (v = bl->giv; v; v = v->next_iv)
3790         {
3791           struct induction *tv;
3792           if (! v->ignore && v->same == 0)
3793             {
3794               v->new_reg = gen_reg_rtx (v->mode);
3795
3796               /* For each place where the biv is incremented,
3797                  add an insn to increment the new, reduced reg for the giv.  */
3798               for (tv = bl->biv; tv; tv = tv->next_iv)
3799                 {
3800                   if (tv->mult_val == const1_rtx)
3801                     emit_iv_add_mult (tv->add_val, v->mult_val,
3802                                       v->new_reg, v->new_reg, tv->insn);
3803                   else /* tv->mult_val == const0_rtx */
3804                     /* A multiply is acceptable here
3805                        since this is presumed to be seldom executed.  */
3806                     emit_iv_add_mult (tv->add_val, v->mult_val,
3807                                       v->add_val, v->new_reg, tv->insn);
3808                 }
3809
3810               /* Add code at loop start to initialize giv's reduced reg.  */
3811
3812               emit_iv_add_mult (bl->initial_value, v->mult_val,
3813                                 v->add_val, v->new_reg, loop_start);
3814             }
3815         }
3816
3817       /* Rescan all givs.  If a giv is the same as a giv not reduced, mark it
3818          as not reduced.
3819          
3820          For each giv register that can be reduced now: if replaceable,
3821          substitute reduced reg wherever the old giv occurs;
3822          else add new move insn "giv_reg = reduced_reg".
3823
3824          Also check for givs whose first use is their definition and whose
3825          last use is the definition of another giv.  If so, it is likely
3826          dead and should not be used to eliminate a biv.  */
3827       for (v = bl->giv; v; v = v->next_iv)
3828         {
3829           if (v->same && v->same->ignore)
3830             v->ignore = 1;
3831
3832           if (v->ignore)
3833             continue;
3834
3835           if (v->giv_type == DEST_REG
3836               && regno_first_uid[REGNO (v->dest_reg)] == INSN_UID (v->insn))
3837             {
3838               struct induction *v1;
3839
3840               for (v1 = bl->giv; v1; v1 = v1->next_iv)
3841                 if (regno_last_uid[REGNO (v->dest_reg)] == INSN_UID (v1->insn))
3842                   v->maybe_dead = 1;
3843             }
3844
3845           /* Update expression if this was combined, in case other giv was
3846              replaced.  */
3847           if (v->same)
3848             v->new_reg = replace_rtx (v->new_reg,
3849                                       v->same->dest_reg, v->same->new_reg);
3850
3851           if (v->giv_type == DEST_ADDR)
3852             /* Store reduced reg as the address in the memref where we found
3853                this giv.  */
3854             *v->location = v->new_reg;
3855           else if (v->replaceable)
3856             {
3857               reg_map[REGNO (v->dest_reg)] = v->new_reg;
3858
3859 #if 0
3860               /* I can no longer duplicate the original problem.  Perhaps
3861                  this is unnecessary now?  */
3862
3863               /* Replaceable; it isn't strictly necessary to delete the old
3864                  insn and emit a new one, because v->dest_reg is now dead.
3865
3866                  However, especially when unrolling loops, the special
3867                  handling for (set REG0 REG1) in the second cse pass may
3868                  make v->dest_reg live again.  To avoid this problem, emit
3869                  an insn to set the original giv reg from the reduced giv.
3870                  We can not delete the original insn, since it may be part
3871                  of a LIBCALL, and the code in flow that eliminates dead
3872                  libcalls will fail if it is deleted.  */
3873               emit_insn_after (gen_move_insn (v->dest_reg, v->new_reg),
3874                                v->insn);
3875 #endif
3876             }
3877           else
3878             {
3879               /* Not replaceable; emit an insn to set the original giv reg from
3880                  the reduced giv, same as above.  */
3881               emit_insn_after (gen_move_insn (v->dest_reg, v->new_reg),
3882                                v->insn);
3883             }
3884
3885           /* When a loop is reversed, givs which depend on the reversed
3886              biv, and which are live outside the loop, must be set to their
3887              correct final value.  This insn is only needed if the giv is
3888              not replaceable.  The correct final value is the same as the
3889              value that the giv starts the reversed loop with.  */
3890           if (bl->reversed && ! v->replaceable)
3891             emit_iv_add_mult (bl->initial_value, v->mult_val,
3892                               v->add_val, v->dest_reg, end_insert_before);
3893           else if (v->final_value)
3894             {
3895               rtx insert_before;
3896
3897               /* If the loop has multiple exits, emit the insn before the
3898                  loop to ensure that it will always be executed no matter
3899                  how the loop exits.  Otherwise, emit the insn after the loop,
3900                  since this is slightly more efficient.  */
3901               if (loop_number_exit_labels[uid_loop_num[INSN_UID (loop_start)]])
3902                 insert_before = loop_start;
3903               else
3904                 insert_before = end_insert_before;
3905               emit_insn_before (gen_move_insn (v->dest_reg, v->final_value),
3906                                 insert_before);
3907
3908 #if 0
3909               /* If the insn to set the final value of the giv was emitted
3910                  before the loop, then we must delete the insn inside the loop
3911                  that sets it.  If this is a LIBCALL, then we must delete
3912                  every insn in the libcall.  Note, however, that
3913                  final_giv_value will only succeed when there are multiple
3914                  exits if the giv is dead at each exit, hence it does not
3915                  matter that the original insn remains because it is dead
3916                  anyways.  */
3917               /* Delete the insn inside the loop that sets the giv since
3918                  the giv is now set before (or after) the loop.  */
3919               delete_insn (v->insn);
3920 #endif
3921             }
3922
3923           if (loop_dump_stream)
3924             {
3925               fprintf (loop_dump_stream, "giv at %d reduced to ",
3926                        INSN_UID (v->insn));
3927               print_rtl (loop_dump_stream, v->new_reg);
3928               fprintf (loop_dump_stream, "\n");
3929             }
3930         }
3931
3932       /* All the givs based on the biv bl have been reduced if they
3933          merit it.  */
3934
3935       /* For each giv not marked as maybe dead that has been combined with a
3936          second giv, clear any "maybe dead" mark on that second giv.
3937          v->new_reg will either be or refer to the register of the giv it
3938          combined with.
3939
3940          Doing this clearing avoids problems in biv elimination where a
3941          giv's new_reg is a complex value that can't be put in the insn but
3942          the giv combined with (with a reg as new_reg) is marked maybe_dead.
3943          Since the register will be used in either case, we'd prefer it be
3944          used from the simpler giv.  */
3945
3946       for (v = bl->giv; v; v = v->next_iv)
3947         if (! v->maybe_dead && v->same)
3948           v->same->maybe_dead = 0;
3949
3950       /* Try to eliminate the biv, if it is a candidate.
3951          This won't work if ! all_reduced,
3952          since the givs we planned to use might not have been reduced.
3953
3954          We have to be careful that we didn't initially think we could eliminate
3955          this biv because of a giv that we now think may be dead and shouldn't
3956          be used as a biv replacement.  
3957
3958          Also, there is the possibility that we may have a giv that looks
3959          like it can be used to eliminate a biv, but the resulting insn
3960          isn't valid.  This can happen, for example, on the 88k, where a 
3961          JUMP_INSN can compare a register only with zero.  Attempts to
3962          replace it with a compare with a constant will fail.
3963
3964          Note that in cases where this call fails, we may have replaced some
3965          of the occurrences of the biv with a giv, but no harm was done in
3966          doing so in the rare cases where it can occur.  */
3967
3968       if (all_reduced == 1 && bl->eliminable
3969           && maybe_eliminate_biv (bl, loop_start, end, 1,
3970                                   threshold, insn_count))
3971
3972         {
3973           /* ?? If we created a new test to bypass the loop entirely,
3974              or otherwise drop straight in, based on this test, then
3975              we might want to rewrite it also.  This way some later
3976              pass has more hope of removing the initialization of this
3977              biv entirely. */
3978
3979           /* If final_value != 0, then the biv may be used after loop end
3980              and we must emit an insn to set it just in case.
3981
3982              Reversed bivs already have an insn after the loop setting their
3983              value, so we don't need another one.  We can't calculate the
3984              proper final value for such a biv here anyways. */
3985           if (final_value != 0 && ! bl->reversed)
3986             {
3987               rtx insert_before;
3988
3989               /* If the loop has multiple exits, emit the insn before the
3990                  loop to ensure that it will always be executed no matter
3991                  how the loop exits.  Otherwise, emit the insn after the
3992                  loop, since this is slightly more efficient.  */
3993               if (loop_number_exit_labels[uid_loop_num[INSN_UID (loop_start)]])
3994                 insert_before = loop_start;
3995               else
3996                 insert_before = end_insert_before;
3997
3998               emit_insn_before (gen_move_insn (bl->biv->dest_reg, final_value),
3999                                 end_insert_before);
4000             }
4001
4002 #if 0
4003           /* Delete all of the instructions inside the loop which set
4004              the biv, as they are all dead.  If is safe to delete them,
4005              because an insn setting a biv will never be part of a libcall.  */
4006           /* However, deleting them will invalidate the regno_last_uid info,
4007              so keeping them around is more convenient.  Final_biv_value
4008              will only succeed when there are multiple exits if the biv
4009              is dead at each exit, hence it does not matter that the original
4010              insn remains, because it is dead anyways.  */
4011           for (v = bl->biv; v; v = v->next_iv)
4012             delete_insn (v->insn);
4013 #endif
4014
4015           if (loop_dump_stream)
4016             fprintf (loop_dump_stream, "Reg %d: biv eliminated\n",
4017                      bl->regno);
4018         }
4019     }
4020
4021   /* Go through all the instructions in the loop, making all the
4022      register substitutions scheduled in REG_MAP.  */
4023
4024   for (p = loop_start; p != end; p = NEXT_INSN (p))
4025     if (GET_CODE (p) == INSN || GET_CODE (p) == JUMP_INSN
4026         || GET_CODE (p) == CALL_INSN)
4027       {
4028         replace_regs (PATTERN (p), reg_map, max_reg_before_loop, 0);
4029         replace_regs (REG_NOTES (p), reg_map, max_reg_before_loop, 0);
4030         INSN_CODE (p) = -1;
4031       }
4032
4033   /* Unroll loops from within strength reduction so that we can use the
4034      induction variable information that strength_reduce has already
4035      collected.  */
4036   
4037   if (flag_unroll_loops)
4038     unroll_loop (loop_end, insn_count, loop_start, end_insert_before, 1);
4039
4040   if (loop_dump_stream)
4041     fprintf (loop_dump_stream, "\n");
4042 }
4043 \f
4044 /* Return 1 if X is a valid source for an initial value (or as value being
4045    compared against in an initial test).
4046
4047    X must be either a register or constant and must not be clobbered between
4048    the current insn and the start of the loop.
4049
4050    INSN is the insn containing X.  */
4051
4052 static int
4053 valid_initial_value_p (x, insn, call_seen, loop_start)
4054      rtx x;
4055      rtx insn;
4056      int call_seen;
4057      rtx loop_start;
4058 {
4059   if (CONSTANT_P (x))
4060     return 1;
4061
4062   /* Only consider pseudos we know about initialized in insns whose luids
4063      we know.  */
4064   if (GET_CODE (x) != REG
4065       || REGNO (x) >= max_reg_before_loop)
4066     return 0;
4067
4068   /* Don't use call-clobbered registers across a call which clobbers it.  On
4069      some machines, don't use any hard registers at all.  */
4070   if (REGNO (x) < FIRST_PSEUDO_REGISTER
4071 #ifndef SMALL_REGISTER_CLASSES
4072       && call_used_regs[REGNO (x)] && call_seen
4073 #endif
4074       )
4075     return 0;
4076
4077   /* Don't use registers that have been clobbered before the start of the
4078      loop.  */
4079   if (reg_set_between_p (x, insn, loop_start))
4080     return 0;
4081
4082   return 1;
4083 }
4084 \f
4085 /* Scan X for memory refs and check each memory address
4086    as a possible giv.  INSN is the insn whose pattern X comes from.
4087    NOT_EVERY_ITERATION is 1 if the insn might not be executed during
4088    every loop iteration.  */
4089
4090 static void
4091 find_mem_givs (x, insn, not_every_iteration, loop_start, loop_end)
4092      rtx x;
4093      rtx insn;
4094      int not_every_iteration;
4095      rtx loop_start, loop_end;
4096 {
4097   register int i, j;
4098   register enum rtx_code code;
4099   register char *fmt;
4100
4101   if (x == 0)
4102     return;
4103
4104   code = GET_CODE (x);
4105   switch (code)
4106     {
4107     case REG:
4108     case CONST_INT:
4109     case CONST:
4110     case CONST_DOUBLE:
4111     case SYMBOL_REF:
4112     case LABEL_REF:
4113     case PC:
4114     case CC0:
4115     case ADDR_VEC:
4116     case ADDR_DIFF_VEC:
4117     case USE:
4118     case CLOBBER:
4119       return;
4120
4121     case MEM:
4122       {
4123         rtx src_reg;
4124         rtx add_val;
4125         rtx mult_val;
4126         int benefit;
4127
4128         benefit = general_induction_var (XEXP (x, 0),
4129                                          &src_reg, &add_val, &mult_val);
4130
4131         /* Don't make a DEST_ADDR giv with mult_val == 1 && add_val == 0.
4132            Such a giv isn't useful.  */
4133         if (benefit > 0 && (mult_val != const1_rtx || add_val != const0_rtx))
4134           {
4135             /* Found one; record it.  */
4136             struct induction *v
4137               = (struct induction *) oballoc (sizeof (struct induction));
4138
4139             record_giv (v, insn, src_reg, addr_placeholder, mult_val,
4140                         add_val, benefit, DEST_ADDR, not_every_iteration,
4141                         &XEXP (x, 0), loop_start, loop_end);
4142
4143             v->mem_mode = GET_MODE (x);
4144           }
4145         return;
4146       }
4147     }
4148
4149   /* Recursively scan the subexpressions for other mem refs.  */
4150
4151   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
4152   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
4153     if (fmt[i] == 'e')
4154       find_mem_givs (XEXP (x, i), insn, not_every_iteration, loop_start,
4155                      loop_end);
4156     else if (fmt[i] == 'E')
4157       for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
4158         find_mem_givs (XVECEXP (x, i, j), insn, not_every_iteration,
4159                        loop_start, loop_end);
4160 }
4161 \f
4162 /* Fill in the data about one biv update.
4163    V is the `struct induction' in which we record the biv.  (It is
4164    allocated by the caller, with alloca.)
4165    INSN is the insn that sets it.
4166    DEST_REG is the biv's reg.
4167
4168    MULT_VAL is const1_rtx if the biv is being incremented here, in which case
4169    INC_VAL is the increment.  Otherwise, MULT_VAL is const0_rtx and the biv is
4170    being set to INC_VAL.
4171
4172    NOT_EVERY_ITERATION is nonzero if this biv update is not know to be
4173    executed every iteration; MAYBE_MULTIPLE is nonzero if this biv update
4174    can be executed more than once per iteration.  If MAYBE_MULTIPLE
4175    and NOT_EVERY_ITERATION are both zero, we know that the biv update is
4176    executed exactly once per iteration.  */
4177
4178 static void
4179 record_biv (v, insn, dest_reg, inc_val, mult_val,
4180             not_every_iteration, maybe_multiple)
4181      struct induction *v;
4182      rtx insn;
4183      rtx dest_reg;
4184      rtx inc_val;
4185      rtx mult_val;
4186      int not_every_iteration;
4187      int maybe_multiple;
4188 {
4189   struct iv_class *bl;
4190
4191   v->insn = insn;
4192   v->src_reg = dest_reg;
4193   v->dest_reg = dest_reg;
4194   v->mult_val = mult_val;
4195   v->add_val = inc_val;
4196   v->mode = GET_MODE (dest_reg);
4197   v->always_computable = ! not_every_iteration;
4198   v->maybe_multiple = maybe_multiple;
4199
4200   /* Add this to the reg's iv_class, creating a class
4201      if this is the first incrementation of the reg.  */
4202
4203   bl = reg_biv_class[REGNO (dest_reg)];
4204   if (bl == 0)
4205     {
4206       /* Create and initialize new iv_class.  */
4207
4208       bl = (struct iv_class *) oballoc (sizeof (struct iv_class));
4209
4210       bl->regno = REGNO (dest_reg);
4211       bl->biv = 0;
4212       bl->giv = 0;
4213       bl->biv_count = 0;
4214       bl->giv_count = 0;
4215
4216       /* Set initial value to the reg itself.  */
4217       bl->initial_value = dest_reg;
4218       /* We haven't seen the initializing insn yet */
4219       bl->init_insn = 0;
4220       bl->init_set = 0;
4221       bl->initial_test = 0;
4222       bl->incremented = 0;
4223       bl->eliminable = 0;
4224       bl->nonneg = 0;
4225       bl->reversed = 0;
4226       bl->total_benefit = 0;
4227
4228       /* Add this class to loop_iv_list.  */
4229       bl->next = loop_iv_list;
4230       loop_iv_list = bl;
4231
4232       /* Put it in the array of biv register classes.  */
4233       reg_biv_class[REGNO (dest_reg)] = bl;
4234     }
4235
4236   /* Update IV_CLASS entry for this biv.  */
4237   v->next_iv = bl->biv;
4238   bl->biv = v;
4239   bl->biv_count++;
4240   if (mult_val == const1_rtx)
4241     bl->incremented = 1;
4242
4243   if (loop_dump_stream)
4244     {
4245       fprintf (loop_dump_stream,
4246                "Insn %d: possible biv, reg %d,",
4247                INSN_UID (insn), REGNO (dest_reg));
4248       if (GET_CODE (inc_val) == CONST_INT)
4249         fprintf (loop_dump_stream, " const = %d\n",
4250                  INTVAL (inc_val));
4251       else
4252         {
4253           fprintf (loop_dump_stream, " const = ");
4254           print_rtl (loop_dump_stream, inc_val);
4255           fprintf (loop_dump_stream, "\n");
4256         }
4257     }
4258 }
4259 \f
4260 /* Fill in the data about one giv.
4261    V is the `struct induction' in which we record the giv.  (It is
4262    allocated by the caller, with alloca.)
4263    INSN is the insn that sets it.
4264    BENEFIT estimates the savings from deleting this insn.
4265    TYPE is DEST_REG or DEST_ADDR; it says whether the giv is computed
4266    into a register or is used as a memory address.
4267
4268    SRC_REG is the biv reg which the giv is computed from.
4269    DEST_REG is the giv's reg (if the giv is stored in a reg).
4270    MULT_VAL and ADD_VAL are the coefficients used to compute the giv.
4271    LOCATION points to the place where this giv's value appears in INSN.  */
4272
4273 static void
4274 record_giv (v, insn, src_reg, dest_reg, mult_val, add_val, benefit,
4275             type, not_every_iteration, location, loop_start, loop_end)
4276      struct induction *v;
4277      rtx insn;
4278      rtx src_reg;
4279      rtx dest_reg;
4280      rtx mult_val, add_val;
4281      int benefit;
4282      enum g_types type;
4283      int not_every_iteration;
4284      rtx *location;
4285      rtx loop_start, loop_end;
4286 {
4287   struct induction *b;
4288   struct iv_class *bl;
4289   rtx set = single_set (insn);
4290   rtx p;
4291
4292   v->insn = insn;
4293   v->src_reg = src_reg;
4294   v->giv_type = type;
4295   v->dest_reg = dest_reg;
4296   v->mult_val = mult_val;
4297   v->add_val = add_val;
4298   v->benefit = benefit;
4299   v->location = location;
4300   v->cant_derive = 0;
4301   v->combined_with = 0;
4302   v->maybe_multiple = 0;
4303   v->maybe_dead = 0;
4304   v->derive_adjustment = 0;
4305   v->same = 0;
4306   v->ignore = 0;
4307   v->new_reg = 0;
4308   v->final_value = 0;
4309
4310   /* The v->always_computable field is used in update_giv_derive, to
4311      determine whether a giv can be used to derive another giv.  For a
4312      DEST_REG giv, INSN computes a new value for the giv, so its value
4313      isn't computable if INSN insn't executed every iteration.
4314      However, for a DEST_ADDR giv, INSN merely uses the value of the giv;
4315      it does not compute a new value.  Hence the value is always computable
4316      regardless of whether INSN is executed each iteration.  */
4317
4318   if (type == DEST_ADDR)
4319     v->always_computable = 1;
4320   else
4321     v->always_computable = ! not_every_iteration;
4322
4323   if (type == DEST_ADDR)
4324     {
4325       v->mode = GET_MODE (*location);
4326       v->lifetime = 1;
4327       v->times_used = 1;
4328     }
4329   else /* type == DEST_REG */
4330     {
4331       v->mode = GET_MODE (SET_DEST (set));
4332
4333       v->lifetime = (uid_luid[regno_last_uid[REGNO (dest_reg)]]
4334                      - uid_luid[regno_first_uid[REGNO (dest_reg)]]);
4335
4336       v->times_used = n_times_used[REGNO (dest_reg)];
4337
4338       /* If the lifetime is zero, it means that this register is
4339          really a dead store.  So mark this as a giv that can be
4340          ignored.  This will not prevent the biv from being eliminated. */
4341       if (v->lifetime == 0)
4342         v->ignore = 1;
4343
4344       reg_iv_type[REGNO (dest_reg)] = GENERAL_INDUCT;
4345       reg_iv_info[REGNO (dest_reg)] = v;
4346     }
4347
4348   /* Add the giv to the class of givs computed from one biv.  */
4349
4350   bl = reg_biv_class[REGNO (src_reg)];
4351   if (bl)
4352     {
4353       v->next_iv = bl->giv;
4354       bl->giv = v;
4355       /* Don't count DEST_ADDR.  This is supposed to count the number of
4356          insns that calculate givs.  */
4357       if (type == DEST_REG)
4358         bl->giv_count++;
4359       bl->total_benefit += benefit;
4360     }
4361   else
4362     /* Fatal error, biv missing for this giv?  */
4363     abort ();
4364
4365   if (type == DEST_ADDR)
4366     v->replaceable = 1;
4367   else
4368     {
4369       /* The giv can be replaced outright by the reduced register only if all
4370          of the following conditions are true:
4371          - the insn that sets the giv is always executed on any iteration
4372            on which the giv is used at all
4373            (there are two ways to deduce this:
4374             either the insn is executed on every iteration,
4375             or all uses follow that insn in the same basic block),
4376          - the giv is not used outside the loop
4377          - no assignments to the biv occur during the giv's lifetime.  */
4378
4379       if (regno_first_uid[REGNO (dest_reg)] == INSN_UID (insn)
4380           /* Previous line always fails if INSN was moved by loop opt.  */
4381           && uid_luid[regno_last_uid[REGNO (dest_reg)]] < INSN_LUID (loop_end)
4382           && (! not_every_iteration
4383               || last_use_this_basic_block (dest_reg, insn)))
4384         {
4385           /* Now check that there are no assignments to the biv within the
4386              giv's lifetime.  This requires two separate checks.  */
4387
4388           /* Check each biv update, and fail if any are between the first
4389              and last use of the giv.
4390              
4391              If this loop contains an inner loop that was unrolled, then
4392              the insn modifying the biv may have been emitted by the loop
4393              unrolling code, and hence does not have a valid luid.  Just
4394              mark the biv as not replaceable in this case.  It is not very
4395              useful as a biv, because it is used in two different loops.
4396              It is very unlikely that we would be able to optimize the giv
4397              using this biv anyways.  */
4398
4399           v->replaceable = 1;
4400           for (b = bl->biv; b; b = b->next_iv)
4401             {
4402               if (INSN_UID (b->insn) >= max_uid_for_loop
4403                   || ((uid_luid[INSN_UID (b->insn)]
4404                        >= uid_luid[regno_first_uid[REGNO (dest_reg)]])
4405                       && (uid_luid[INSN_UID (b->insn)]
4406                           <= uid_luid[regno_last_uid[REGNO (dest_reg)]])))
4407                 {
4408                   v->replaceable = 0;
4409                   v->not_replaceable = 1;
4410                   break;
4411                 }
4412             }
4413
4414           /* Check each insn between the first and last use of the giv,
4415              and fail if any of them are branches that jump to a named label
4416              outside this range, but still inside the loop.  This catches
4417              cases of spaghetti code where the execution order of insns
4418              is not linear, and hence the above test fails.  For example,
4419              in the following code, j is not replaceable:
4420              for (i = 0; i < 100; )      {
4421              L0:        j = 4*i; goto L1;
4422              L2:        k = j;   goto L3;
4423              L1:        i++;     goto L2;
4424              L3:        ;        }
4425              printf ("k = %d\n", k); }
4426              This test is conservative, but this test succeeds rarely enough
4427              that it isn't a problem.  See also check_final_value below.  */
4428
4429           if (v->replaceable)
4430             for (p = insn;
4431                  INSN_UID (p) >= max_uid_for_loop
4432                  || INSN_LUID (p) < uid_luid[regno_last_uid[REGNO (dest_reg)]];
4433                  p = NEXT_INSN (p))
4434               {
4435                 if (GET_CODE (p) == JUMP_INSN && JUMP_LABEL (p)
4436                     && LABEL_NAME (JUMP_LABEL (p))
4437                     && ((INSN_LUID (JUMP_LABEL (p)) > INSN_LUID (loop_start)
4438                          && (INSN_LUID (JUMP_LABEL (p))
4439                              < uid_luid[regno_first_uid[REGNO (dest_reg)]]))
4440                         || (INSN_LUID (JUMP_LABEL (p)) < INSN_LUID (loop_end)
4441                             && (INSN_LUID (JUMP_LABEL (p))
4442                                 > uid_luid[regno_last_uid[REGNO (dest_reg)]]))))
4443                   {
4444                     v->replaceable = 0;
4445                     v->not_replaceable = 1;
4446
4447                     if (loop_dump_stream)
4448                       fprintf (loop_dump_stream,
4449                                "Found branch outside giv lifetime.\n");
4450
4451                     break;
4452                   }
4453               }
4454         }
4455       else
4456         {
4457           /* May still be replaceable, we don't have enough info here to
4458              decide.  */
4459           v->replaceable = 0;
4460           v->not_replaceable = 0;
4461         }
4462     }
4463
4464   if (loop_dump_stream)
4465     {
4466       if (type == DEST_REG)
4467         fprintf (loop_dump_stream, "Insn %d: giv reg %d",
4468                  INSN_UID (insn), REGNO (dest_reg));
4469       else
4470         fprintf (loop_dump_stream, "Insn %d: dest address",
4471                  INSN_UID (insn));
4472
4473       fprintf (loop_dump_stream, " src reg %d benefit %d",
4474                REGNO (src_reg), v->benefit);
4475       fprintf (loop_dump_stream, " used %d lifetime %d",
4476                v->times_used, v->lifetime);
4477
4478       if (v->replaceable)
4479         fprintf (loop_dump_stream, " replaceable");
4480
4481       if (GET_CODE (mult_val) == CONST_INT)
4482         fprintf (loop_dump_stream, " mult %d",
4483                  INTVAL (mult_val));
4484       else
4485         {
4486           fprintf (loop_dump_stream, " mult ");
4487           print_rtl (loop_dump_stream, mult_val);
4488         }
4489
4490       if (GET_CODE (add_val) == CONST_INT)
4491         fprintf (loop_dump_stream, " add %d",
4492                  INTVAL (add_val));
4493       else
4494         {
4495           fprintf (loop_dump_stream, " add ");
4496           print_rtl (loop_dump_stream, add_val);
4497         }
4498     }
4499
4500   if (loop_dump_stream)
4501     fprintf (loop_dump_stream, "\n");
4502
4503 }
4504
4505
4506 /* All this does is determine whether a giv can be made replaceable because
4507    its final value can be calculated.  This code can not be part of record_giv
4508    above, because final_giv_value requires that the number of loop iterations
4509    be known, and that can not be accurately calculated until after all givs
4510    have been identified.  */
4511
4512 static void
4513 check_final_value (v, loop_start, loop_end)
4514      struct induction *v;
4515      rtx loop_start, loop_end;
4516 {
4517   struct iv_class *bl;
4518   rtx final_value = 0;
4519
4520   bl = reg_biv_class[REGNO (v->src_reg)];
4521
4522   /* DEST_ADDR givs will never reach here, because they are always marked
4523      replaceable above in record_giv.  */
4524
4525   /* The giv can be replaced outright by the reduced register only if all
4526      of the following conditions are true:
4527      - the insn that sets the giv is always executed on any iteration
4528        on which the giv is used at all
4529        (there are two ways to deduce this:
4530         either the insn is executed on every iteration,
4531         or all uses follow that insn in the same basic block),
4532      - its final value can be calculated (this condition is different
4533        than the one above in record_giv)
4534      - no assignments to the biv occur during the giv's lifetime.  */
4535
4536 #if 0
4537   /* This is only called now when replaceable is known to be false.  */
4538   /* Clear replaceable, so that it won't confuse final_giv_value.  */
4539   v->replaceable = 0;
4540 #endif
4541
4542   if ((final_value = final_giv_value (v, loop_start, loop_end))
4543       && (v->always_computable || last_use_this_basic_block (v->dest_reg, v->insn)))
4544     {
4545       int biv_increment_seen = 0;
4546       rtx p = v->insn;
4547       rtx last_giv_use;
4548
4549       v->replaceable = 1;
4550
4551       /* When trying to determine whether or not a biv increment occurs
4552          during the lifetime of the giv, we can ignore uses of the variable
4553          outside the loop because final_value is true.  Hence we can not
4554          use regno_last_uid and regno_first_uid as above in record_giv.  */
4555
4556       /* Search the loop to determine whether any assignments to the
4557          biv occur during the giv's lifetime.  Start with the insn
4558          that sets the giv, and search around the loop until we come
4559          back to that insn again.
4560
4561          Also fail if there is a jump within the giv's lifetime that jumps
4562          to somewhere outside the lifetime but still within the loop.  This
4563          catches spaghetti code where the execution order is not linear, and
4564          hence the above test fails.  Here we assume that the giv lifetime
4565          does not extend from one iteration of the loop to the next, so as
4566          to make the test easier.  Since the lifetime isn't known yet,
4567          this requires two loops.  See also record_giv above.  */
4568
4569       last_giv_use = v->insn;
4570
4571       while (1)
4572         {
4573           p = NEXT_INSN (p);
4574           if (p == loop_end)
4575             p = NEXT_INSN (loop_start);
4576           if (p == v->insn)
4577             break;
4578
4579           if (GET_CODE (p) == INSN || GET_CODE (p) == JUMP_INSN
4580               || GET_CODE (p) == CALL_INSN)
4581             {
4582               if (biv_increment_seen)
4583                 {
4584                   if (reg_mentioned_p (v->dest_reg, PATTERN (p)))
4585                     {
4586                       v->replaceable = 0;
4587                       v->not_replaceable = 1;
4588                       break;
4589                     }
4590                 }
4591               else if (GET_CODE (PATTERN (p)) == SET
4592                        && SET_DEST (PATTERN (p)) == v->src_reg)
4593                 biv_increment_seen = 1;
4594               else if (reg_mentioned_p (v->dest_reg, PATTERN (p)))
4595                 last_giv_use = p;
4596             }
4597         }
4598       
4599       /* Now that the lifetime of the giv is known, check for branches
4600          from within the lifetime to outside the lifetime if it is still
4601          replaceable.  */
4602
4603       if (v->replaceable)
4604         {
4605           p = v->insn;
4606           while (1)
4607             {
4608               p = NEXT_INSN (p);
4609               if (p == loop_end)
4610                 p = NEXT_INSN (loop_start);
4611               if (p == last_giv_use)
4612                 break;
4613
4614               if (GET_CODE (p) == JUMP_INSN && JUMP_LABEL (p)
4615                   && LABEL_NAME (JUMP_LABEL (p))
4616                   && ((INSN_LUID (JUMP_LABEL (p)) < INSN_LUID (v->insn)
4617                        && INSN_LUID (JUMP_LABEL (p)) > INSN_LUID (loop_start))
4618                       || (INSN_LUID (JUMP_LABEL (p)) > INSN_LUID (last_giv_use)
4619                           && INSN_LUID (JUMP_LABEL (p)) < INSN_LUID (loop_end))))
4620                 {
4621                   v->replaceable = 0;
4622                   v->not_replaceable = 1;
4623
4624                   if (loop_dump_stream)
4625                     fprintf (loop_dump_stream,
4626                              "Found branch outside giv lifetime.\n");
4627
4628                   break;
4629                 }
4630             }
4631         }
4632
4633       /* If it is replaceable, then save the final value.  */
4634       if (v->replaceable)
4635         v->final_value = final_value;
4636     }
4637
4638   if (loop_dump_stream && v->replaceable)
4639     fprintf (loop_dump_stream, "Insn %d: giv reg %d final_value replaceable\n",
4640              INSN_UID (v->insn), REGNO (v->dest_reg));
4641 }
4642 \f
4643 /* Update the status of whether a giv can derive other givs.
4644
4645    We need to do something special if there is or may be an update to the biv
4646    between the time the giv is defined and the time it is used to derive
4647    another giv.
4648
4649    In addition, a giv that is only conditionally set is not allowed to
4650    derive another giv once a label has been passed.
4651
4652    The cases we look at are when a label or an update to a biv is passed.  */
4653
4654 static void
4655 update_giv_derive (p)
4656      rtx p;
4657 {
4658   struct iv_class *bl;
4659   struct induction *biv, *giv;
4660   rtx tem;
4661   int dummy;
4662
4663   /* Search all IV classes, then all bivs, and finally all givs.
4664
4665      There are three cases we are concerned with.  First we have the situation
4666      of a giv that is only updated conditionally.  In that case, it may not
4667      derive any givs after a label is passed.
4668
4669      The second case is when a biv update occurs, or may occur, after the
4670      definition of a giv.  For certain biv updates (see below) that are
4671      known to occur between the giv definition and use, we can adjust the
4672      giv definition.  For others, or when the biv update is conditional,
4673      we must prevent the giv from deriving any other givs.  There are two
4674      sub-cases within this case.
4675
4676      If this is a label, we are concerned with any biv update that is done
4677      conditionally, since it may be done after the giv is defined followed by
4678      a branch here (actually, we need to pass both a jump and a label, but
4679      this extra tracking doesn't seem worth it).
4680
4681      If this is a jump, we are concerned about any biv update that may be
4682      executed multiple times.  We are actually only concerned about
4683      backward jumps, but it is probably not worth performing the test
4684      on the jump again here.
4685
4686      If this is a biv update, we must adjust the giv status to show that a
4687      subsequent biv update was performed.  If this adjustment cannot be done,
4688      the giv cannot derive further givs.  */
4689
4690   for (bl = loop_iv_list; bl; bl = bl->next)
4691     for (biv = bl->biv; biv; biv = biv->next_iv)
4692       if (GET_CODE (p) == CODE_LABEL || GET_CODE (p) == JUMP_INSN
4693           || biv->insn == p)
4694         {
4695           for (giv = bl->giv; giv; giv = giv->next_iv)
4696             {
4697               /* If cant_derive is already true, there is no point in
4698                  checking all of these conditions again.  */
4699               if (giv->cant_derive)
4700                 continue;
4701
4702               /* If this giv is conditionally set and we have passed a label,
4703                  it cannot derive anything.  */
4704               if (GET_CODE (p) == CODE_LABEL && ! giv->always_computable)
4705                 giv->cant_derive = 1;
4706
4707               /* Skip givs that have mult_val == 0, since
4708                  they are really invariants.  Also skip those that are
4709                  replaceable, since we know their lifetime doesn't contain
4710                  any biv update.  */
4711               else if (giv->mult_val == const0_rtx || giv->replaceable)
4712                 continue;
4713
4714               /* The only way we can allow this giv to derive another
4715                  is if this is a biv increment and we can form the product
4716                  of biv->add_val and giv->mult_val.  In this case, we will
4717                  be able to compute a compensation.  */
4718               else if (biv->insn == p)
4719                 {
4720                   tem = 0;
4721
4722                   if (biv->mult_val == const1_rtx)
4723                     tem = simplify_giv_expr (gen_rtx (MULT, giv->mode,
4724                                                       biv->add_val,
4725                                                       giv->mult_val),
4726                                              &dummy);
4727
4728                   if (tem && giv->derive_adjustment)
4729                     tem = simplify_giv_expr (gen_rtx (PLUS, giv->mode, tem,
4730                                                       giv->derive_adjustment),
4731                                              &dummy);
4732                   if (tem)
4733                     giv->derive_adjustment = tem;
4734                   else
4735                     giv->cant_derive = 1;
4736                 }
4737               else if ((GET_CODE (p) == CODE_LABEL && ! biv->always_computable)
4738                        || (GET_CODE (p) == JUMP_INSN && biv->maybe_multiple))
4739                 giv->cant_derive = 1;
4740             }
4741         }
4742 }
4743 \f
4744 /* Check whether an insn is an increment legitimate for a basic induction var.
4745    X is the source of insn P, or a part of it.
4746    MODE is the mode in which X should be interpreted.
4747
4748    DEST_REG is the putative biv, also the destination of the insn.
4749    We accept patterns of these forms:
4750      REG = REG + INVARIANT (includes REG = REG - CONSTANT)
4751      REG = INVARIANT + REG
4752
4753    If X is suitable, we return 1, set *MULT_VAL to CONST1_RTX,
4754    and store the additive term into *INC_VAL.
4755
4756    If X is an assignment of an invariant into DEST_REG, we set
4757    *MULT_VAL to CONST0_RTX, and store the invariant into *INC_VAL.
4758
4759    We also want to detect a BIV when it corresponds to a variable
4760    whose mode was promoted via PROMOTED_MODE.  In that case, an increment
4761    of the variable may be a PLUS that adds a SUBREG of that variable to
4762    an invariant and then sign- or zero-extends the result of the PLUS
4763    into the variable.
4764
4765    Most GIVs in such cases will be in the promoted mode, since that is the
4766    probably the natural computation mode (and almost certainly the mode
4767    used for addresses) on the machine.  So we view the pseudo-reg containing
4768    the variable as the BIV, as if it were simply incremented.
4769
4770    Note that treating the entire pseudo as a BIV will result in making
4771    simple increments to any GIVs based on it.  However, if the variable
4772    overflows in its declared mode but not its promoted mode, the result will
4773    be incorrect.  This is acceptable if the variable is signed, since 
4774    overflows in such cases are undefined, but not if it is unsigned, since
4775    those overflows are defined.  So we only check for SIGN_EXTEND and
4776    not ZERO_EXTEND.
4777
4778    If we cannot find a biv, we return 0.  */
4779
4780 static int
4781 basic_induction_var (x, mode, dest_reg, p, inc_val, mult_val)
4782      register rtx x;
4783      enum machine_mode mode;
4784      rtx p;
4785      rtx dest_reg;
4786      rtx *inc_val;
4787      rtx *mult_val;
4788 {
4789   register enum rtx_code code;
4790   rtx arg;
4791   rtx insn, set = 0;
4792
4793   code = GET_CODE (x);
4794   switch (code)
4795     {
4796     case PLUS:
4797       if (XEXP (x, 0) == dest_reg
4798           || (GET_CODE (XEXP (x, 0)) == SUBREG
4799               && SUBREG_PROMOTED_VAR_P (XEXP (x, 0))
4800               && SUBREG_REG (XEXP (x, 0)) == dest_reg))
4801         arg = XEXP (x, 1);
4802       else if (XEXP (x, 1) == dest_reg
4803                || (GET_CODE (XEXP (x, 1)) == SUBREG
4804                    && SUBREG_PROMOTED_VAR_P (XEXP (x, 1))
4805                    && SUBREG_REG (XEXP (x, 1)) == dest_reg))
4806         arg = XEXP (x, 0);
4807       else
4808         return 0;
4809
4810       if (invariant_p (arg) != 1)
4811         return 0;
4812
4813       *inc_val = convert_modes (GET_MODE (dest_reg), GET_MODE (x), arg, 0);
4814       *mult_val = const1_rtx;
4815       return 1;
4816
4817     case SUBREG:
4818       /* If this is a SUBREG for a promoted variable, check the inner
4819          value.  */
4820       if (SUBREG_PROMOTED_VAR_P (x))
4821         return basic_induction_var (SUBREG_REG (x), GET_MODE (SUBREG_REG (x)),
4822                                     dest_reg, p, inc_val, mult_val);
4823
4824     case REG:
4825       /* If this register is assigned in the previous insn, look at its
4826          source, but don't go outside the loop or past a label.  */
4827
4828       for (insn = PREV_INSN (p);
4829            (insn && GET_CODE (insn) == NOTE
4830             && NOTE_LINE_NUMBER (insn) != NOTE_INSN_LOOP_BEG);
4831            insn = PREV_INSN (insn))
4832         ;
4833
4834       if (insn)
4835         set = single_set (insn);
4836
4837       if (set != 0 && SET_DEST (set) == x)
4838         return basic_induction_var (SET_SRC (set),
4839                                     (GET_MODE (SET_SRC (set)) == VOIDmode
4840                                      ? GET_MODE (x)
4841                                      : GET_MODE (SET_SRC (set))),
4842                                     dest_reg, insn,
4843                                     inc_val, mult_val);
4844       /* ... fall through ... */
4845
4846       /* Can accept constant setting of biv only when inside inner most loop.
4847          Otherwise, a biv of an inner loop may be incorrectly recognized
4848          as a biv of the outer loop,
4849          causing code to be moved INTO the inner loop.  */
4850     case MEM:
4851       if (invariant_p (x) != 1)
4852         return 0;
4853     case CONST_INT:
4854     case SYMBOL_REF:
4855     case CONST:
4856       if (loops_enclosed == 1)
4857         {
4858           /* Possible bug here?  Perhaps we don't know the mode of X.  */
4859           *inc_val = convert_modes (GET_MODE (dest_reg), mode, x, 0);
4860           *mult_val = const0_rtx;
4861           return 1;
4862         }
4863       else
4864         return 0;
4865
4866     case SIGN_EXTEND:
4867       return basic_induction_var (XEXP (x, 0), GET_MODE (XEXP (x, 0)),
4868                                   dest_reg, p, inc_val, mult_val);
4869     case ASHIFTRT:
4870       /* Similar, since this can be a sign extension.  */
4871       for (insn = PREV_INSN (p);
4872            (insn && GET_CODE (insn) == NOTE
4873             && NOTE_LINE_NUMBER (insn) != NOTE_INSN_LOOP_BEG);
4874            insn = PREV_INSN (insn))
4875         ;
4876
4877       if (insn)
4878         set = single_set (insn);
4879
4880       if (set && SET_DEST (set) == XEXP (x, 0)
4881           && GET_CODE (XEXP (x, 1)) == CONST_INT
4882           && INTVAL (XEXP (x, 1)) >= 0
4883           && GET_CODE (SET_SRC (set)) == ASHIFT
4884           && XEXP (x, 1) == XEXP (SET_SRC (set), 1))
4885         return basic_induction_var (XEXP (SET_SRC (set), 0),
4886                                     GET_MODE (XEXP (x, 0)),
4887                                     dest_reg, insn, inc_val, mult_val);
4888       return 0;
4889
4890     default:
4891       return 0;
4892     }
4893 }
4894 \f
4895 /* A general induction variable (giv) is any quantity that is a linear
4896    function   of a basic induction variable,
4897    i.e. giv = biv * mult_val + add_val.
4898    The coefficients can be any loop invariant quantity.
4899    A giv need not be computed directly from the biv;
4900    it can be computed by way of other givs.  */
4901
4902 /* Determine whether X computes a giv.
4903    If it does, return a nonzero value
4904      which is the benefit from eliminating the computation of X;
4905    set *SRC_REG to the register of the biv that it is computed from;
4906    set *ADD_VAL and *MULT_VAL to the coefficients,
4907      such that the value of X is biv * mult + add;  */
4908
4909 static int
4910 general_induction_var (x, src_reg, add_val, mult_val)
4911      rtx x;
4912      rtx *src_reg;
4913      rtx *add_val;
4914      rtx *mult_val;
4915 {
4916   rtx orig_x = x;
4917   int benefit = 0;
4918   char *storage;
4919
4920   /* If this is an invariant, forget it, it isn't a giv.  */
4921   if (invariant_p (x) == 1)
4922     return 0;
4923
4924   /* See if the expression could be a giv and get its form.
4925      Mark our place on the obstack in case we don't find a giv.  */
4926   storage = (char *) oballoc (0);
4927   x = simplify_giv_expr (x, &benefit);
4928   if (x == 0)
4929     {
4930       obfree (storage);
4931       return 0;
4932     }
4933
4934   switch (GET_CODE (x))
4935     {
4936     case USE:
4937     case CONST_INT:
4938       /* Since this is now an invariant and wasn't before, it must be a giv
4939          with MULT_VAL == 0.  It doesn't matter which BIV we associate this
4940          with.  */
4941       *src_reg = loop_iv_list->biv->dest_reg;
4942       *mult_val = const0_rtx;
4943       *add_val = x;
4944       break;
4945
4946     case REG:
4947       /* This is equivalent to a BIV.  */
4948       *src_reg = x;
4949       *mult_val = const1_rtx;
4950       *add_val = const0_rtx;
4951       break;
4952
4953     case PLUS:
4954       /* Either (plus (biv) (invar)) or
4955          (plus (mult (biv) (invar_1)) (invar_2)).  */
4956       if (GET_CODE (XEXP (x, 0)) == MULT)
4957         {
4958           *src_reg = XEXP (XEXP (x, 0), 0);
4959           *mult_val = XEXP (XEXP (x, 0), 1);
4960         }
4961       else
4962         {
4963           *src_reg = XEXP (x, 0);
4964           *mult_val = const1_rtx;
4965         }
4966       *add_val = XEXP (x, 1);
4967       break;
4968
4969     case MULT:
4970       /* ADD_VAL is zero.  */
4971       *src_reg = XEXP (x, 0);
4972       *mult_val = XEXP (x, 1);
4973       *add_val = const0_rtx;
4974       break;
4975
4976     default:
4977       abort ();
4978     }
4979
4980   /* Remove any enclosing USE from ADD_VAL and MULT_VAL (there will be
4981      unless they are CONST_INT).  */
4982   if (GET_CODE (*add_val) == USE)
4983     *add_val = XEXP (*add_val, 0);
4984   if (GET_CODE (*mult_val) == USE)
4985     *mult_val = XEXP (*mult_val, 0);
4986
4987   benefit += rtx_cost (orig_x, SET);
4988
4989   /* Always return some benefit if this is a giv so it will be detected
4990      as such.  This allows elimination of bivs that might otherwise
4991      not be eliminated.  */
4992   return benefit == 0 ? 1 : benefit;
4993 }
4994 \f
4995 /* Given an expression, X, try to form it as a linear function of a biv.
4996    We will canonicalize it to be of the form
4997         (plus (mult (BIV) (invar_1))
4998               (invar_2))
4999    with possible degeneracies.
5000
5001    The invariant expressions must each be of a form that can be used as a
5002    machine operand.  We surround then with a USE rtx (a hack, but localized
5003    and certainly unambiguous!) if not a CONST_INT for simplicity in this
5004    routine; it is the caller's responsibility to strip them.
5005
5006    If no such canonicalization is possible (i.e., two biv's are used or an
5007    expression that is neither invariant nor a biv or giv), this routine
5008    returns 0.
5009
5010    For a non-zero return, the result will have a code of CONST_INT, USE,
5011    REG (for a BIV), PLUS, or MULT.  No other codes will occur.  
5012
5013    *BENEFIT will be incremented by the benefit of any sub-giv encountered.  */
5014
5015 static rtx
5016 simplify_giv_expr (x, benefit)
5017      rtx x;
5018      int *benefit;
5019 {
5020   enum machine_mode mode = GET_MODE (x);
5021   rtx arg0, arg1;
5022   rtx tem;
5023
5024   /* If this is not an integer mode, or if we cannot do arithmetic in this
5025      mode, this can't be a giv.  */
5026   if (mode != VOIDmode
5027       && (GET_MODE_CLASS (mode) != MODE_INT
5028           || GET_MODE_BITSIZE (mode) > HOST_BITS_PER_WIDE_INT))
5029     return 0;
5030
5031   switch (GET_CODE (x))
5032     {
5033     case PLUS:
5034       arg0 = simplify_giv_expr (XEXP (x, 0), benefit);
5035       arg1 = simplify_giv_expr (XEXP (x, 1), benefit);
5036       if (arg0 == 0 || arg1 == 0)
5037         return 0;
5038
5039       /* Put constant last, CONST_INT last if both constant.  */
5040       if ((GET_CODE (arg0) == USE
5041            || GET_CODE (arg0) == CONST_INT)
5042           && GET_CODE (arg1) != CONST_INT)
5043         tem = arg0, arg0 = arg1, arg1 = tem;
5044
5045       /* Handle addition of zero, then addition of an invariant.  */
5046       if (arg1 == const0_rtx)
5047         return arg0;
5048       else if (GET_CODE (arg1) == CONST_INT || GET_CODE (arg1) == USE)
5049         switch (GET_CODE (arg0))
5050           {
5051           case CONST_INT:
5052           case USE:
5053             /* Both invariant.  Only valid if sum is machine operand.
5054                First strip off possible USE on first operand.  */
5055             if (GET_CODE (arg0) == USE)
5056               arg0 = XEXP (arg0, 0);
5057
5058             tem = 0;
5059             if (CONSTANT_P (arg0) && GET_CODE (arg1) == CONST_INT)
5060               {
5061                 tem = plus_constant (arg0, INTVAL (arg1));
5062                 if (GET_CODE (tem) != CONST_INT)
5063                   tem = gen_rtx (USE, mode, tem);
5064               }
5065
5066             return tem;
5067
5068           case REG:
5069           case MULT:
5070             /* biv + invar or mult + invar.  Return sum.  */
5071             return gen_rtx (PLUS, mode, arg0, arg1);
5072
5073           case PLUS:
5074             /* (a + invar_1) + invar_2.  Associate.  */
5075             return simplify_giv_expr (gen_rtx (PLUS, mode,
5076                                                XEXP (arg0, 0),
5077                                                gen_rtx (PLUS, mode,
5078                                                         XEXP (arg0, 1), arg1)),
5079                                       benefit);
5080
5081           default:
5082             abort ();
5083           }
5084
5085       /* Each argument must be either REG, PLUS, or MULT.  Convert REG to
5086          MULT to reduce cases.  */
5087       if (GET_CODE (arg0) == REG)
5088         arg0 = gen_rtx (MULT, mode, arg0, const1_rtx);
5089       if (GET_CODE (arg1) == REG)
5090         arg1 = gen_rtx (MULT, mode, arg1, const1_rtx);
5091
5092       /* Now have PLUS + PLUS, PLUS + MULT, MULT + PLUS, or MULT + MULT.
5093          Put a MULT first, leaving PLUS + PLUS, MULT + PLUS, or MULT + MULT.
5094          Recurse to associate the second PLUS.  */
5095       if (GET_CODE (arg1) == MULT)
5096         tem = arg0, arg0 = arg1, arg1 = tem;
5097
5098       if (GET_CODE (arg1) == PLUS)
5099           return simplify_giv_expr (gen_rtx (PLUS, mode,
5100                                              gen_rtx (PLUS, mode,
5101                                                       arg0, XEXP (arg1, 0)),
5102                                              XEXP (arg1, 1)),
5103                                     benefit);
5104
5105       /* Now must have MULT + MULT.  Distribute if same biv, else not giv.  */
5106       if (GET_CODE (arg0) != MULT || GET_CODE (arg1) != MULT)
5107         abort ();
5108
5109       if (XEXP (arg0, 0) != XEXP (arg1, 0))
5110         return 0;
5111
5112       return simplify_giv_expr (gen_rtx (MULT, mode,
5113                                          XEXP (arg0, 0),
5114                                          gen_rtx (PLUS, mode,
5115                                                   XEXP (arg0, 1),
5116                                                   XEXP (arg1, 1))),
5117                                 benefit);
5118
5119     case MINUS:
5120       /* Handle "a - b" as "a + b * (-1)". */
5121       return simplify_giv_expr (gen_rtx (PLUS, mode,
5122                                          XEXP (x, 0),
5123                                          gen_rtx (MULT, mode,
5124                                                   XEXP (x, 1), constm1_rtx)),
5125                                 benefit);
5126
5127     case MULT:
5128       arg0 = simplify_giv_expr (XEXP (x, 0), benefit);
5129       arg1 = simplify_giv_expr (XEXP (x, 1), benefit);
5130       if (arg0 == 0 || arg1 == 0)
5131         return 0;
5132
5133       /* Put constant last, CONST_INT last if both constant.  */
5134       if ((GET_CODE (arg0) == USE || GET_CODE (arg0) == CONST_INT)
5135           && GET_CODE (arg1) != CONST_INT)
5136         tem = arg0, arg0 = arg1, arg1 = tem;
5137
5138       /* If second argument is not now constant, not giv.  */
5139       if (GET_CODE (arg1) != USE && GET_CODE (arg1) != CONST_INT)
5140         return 0;
5141
5142       /* Handle multiply by 0 or 1.  */
5143       if (arg1 == const0_rtx)
5144         return const0_rtx;
5145
5146       else if (arg1 == const1_rtx)
5147         return arg0;
5148
5149       switch (GET_CODE (arg0))
5150         {
5151         case REG:
5152           /* biv * invar.  Done.  */
5153           return gen_rtx (MULT, mode, arg0, arg1);
5154
5155         case CONST_INT:
5156           /* Product of two constants.  */
5157           return GEN_INT (INTVAL (arg0) * INTVAL (arg1));
5158
5159         case USE:
5160           /* invar * invar.  Not giv. */
5161           return 0;
5162
5163         case MULT:
5164           /* (a * invar_1) * invar_2.  Associate.  */
5165           return simplify_giv_expr (gen_rtx (MULT, mode,
5166                                              XEXP (arg0, 0),
5167                                              gen_rtx (MULT, mode,
5168                                                       XEXP (arg0, 1), arg1)),
5169                                     benefit);
5170
5171         case PLUS:
5172           /* (a + invar_1) * invar_2.  Distribute.  */
5173           return simplify_giv_expr (gen_rtx (PLUS, mode,
5174                                              gen_rtx (MULT, mode,
5175                                                       XEXP (arg0, 0), arg1),
5176                                              gen_rtx (MULT, mode,
5177                                                       XEXP (arg0, 1), arg1)),
5178                                     benefit);
5179
5180         default:
5181           abort ();
5182         }
5183
5184     case ASHIFT:
5185       /* Shift by constant is multiply by power of two.  */
5186       if (GET_CODE (XEXP (x, 1)) != CONST_INT)
5187         return 0;
5188
5189       return simplify_giv_expr (gen_rtx (MULT, mode,
5190                                          XEXP (x, 0),
5191                                          GEN_INT ((HOST_WIDE_INT) 1
5192                                                   << INTVAL (XEXP (x, 1)))),
5193                                 benefit);
5194
5195     case NEG:
5196       /* "-a" is "a * (-1)" */
5197       return simplify_giv_expr (gen_rtx (MULT, mode, XEXP (x, 0), constm1_rtx),
5198                                 benefit);
5199
5200     case NOT:
5201       /* "~a" is "-a - 1". Silly, but easy.  */
5202       return simplify_giv_expr (gen_rtx (MINUS, mode,
5203                                          gen_rtx (NEG, mode, XEXP (x, 0)),
5204                                          const1_rtx),
5205                                 benefit);
5206
5207     case USE:
5208       /* Already in proper form for invariant.  */
5209       return x;
5210
5211     case REG:
5212       /* If this is a new register, we can't deal with it.  */
5213       if (REGNO (x) >= max_reg_before_loop)
5214         return 0;
5215
5216       /* Check for biv or giv.  */
5217       switch (reg_iv_type[REGNO (x)])
5218         {
5219         case BASIC_INDUCT:
5220           return x;
5221         case GENERAL_INDUCT:
5222           {
5223             struct induction *v = reg_iv_info[REGNO (x)];
5224
5225             /* Form expression from giv and add benefit.  Ensure this giv
5226                can derive another and subtract any needed adjustment if so.  */
5227             *benefit += v->benefit;
5228             if (v->cant_derive)
5229               return 0;
5230
5231             tem = gen_rtx (PLUS, mode, gen_rtx (MULT, mode,
5232                                                 v->src_reg, v->mult_val),
5233                            v->add_val);
5234             if (v->derive_adjustment)
5235               tem = gen_rtx (MINUS, mode, tem, v->derive_adjustment);
5236             return simplify_giv_expr (tem, benefit);
5237           }
5238         }
5239
5240       /* Fall through to general case.  */
5241     default:
5242       /* If invariant, return as USE (unless CONST_INT).
5243          Otherwise, not giv.  */
5244       if (GET_CODE (x) == USE)
5245         x = XEXP (x, 0);
5246
5247       if (invariant_p (x) == 1)
5248         {
5249           if (GET_CODE (x) == CONST_INT)
5250             return x;
5251           else
5252             return gen_rtx (USE, mode, x);
5253         }
5254       else
5255         return 0;
5256     }
5257 }
5258 \f
5259 /* Help detect a giv that is calculated by several consecutive insns;
5260    for example,
5261       giv = biv * M
5262       giv = giv + A
5263    The caller has already identified the first insn P as having a giv as dest;
5264    we check that all other insns that set the same register follow
5265    immediately after P, that they alter nothing else,
5266    and that the result of the last is still a giv.
5267
5268    The value is 0 if the reg set in P is not really a giv.
5269    Otherwise, the value is the amount gained by eliminating
5270    all the consecutive insns that compute the value.
5271
5272    FIRST_BENEFIT is the amount gained by eliminating the first insn, P.
5273    SRC_REG is the reg of the biv; DEST_REG is the reg of the giv.
5274
5275    The coefficients of the ultimate giv value are stored in
5276    *MULT_VAL and *ADD_VAL.  */
5277
5278 static int
5279 consec_sets_giv (first_benefit, p, src_reg, dest_reg,
5280                  add_val, mult_val)
5281      int first_benefit;
5282      rtx p;
5283      rtx src_reg;
5284      rtx dest_reg;
5285      rtx *add_val;
5286      rtx *mult_val;
5287 {
5288   int count;
5289   enum rtx_code code;
5290   int benefit;
5291   rtx temp;
5292   rtx set;
5293
5294   /* Indicate that this is a giv so that we can update the value produced in
5295      each insn of the multi-insn sequence. 
5296
5297      This induction structure will be used only by the call to
5298      general_induction_var below, so we can allocate it on our stack.
5299      If this is a giv, our caller will replace the induct var entry with
5300      a new induction structure.  */
5301   struct induction *v
5302     = (struct induction *) alloca (sizeof (struct induction));
5303   v->src_reg = src_reg;
5304   v->mult_val = *mult_val;
5305   v->add_val = *add_val;
5306   v->benefit = first_benefit;
5307   v->cant_derive = 0;
5308   v->derive_adjustment = 0;
5309
5310   reg_iv_type[REGNO (dest_reg)] = GENERAL_INDUCT;
5311   reg_iv_info[REGNO (dest_reg)] = v;
5312
5313   count = n_times_set[REGNO (dest_reg)] - 1;
5314
5315   while (count > 0)
5316     {
5317       p = NEXT_INSN (p);
5318       code = GET_CODE (p);
5319
5320       /* If libcall, skip to end of call sequence.  */
5321       if (code == INSN && (temp = find_reg_note (p, REG_LIBCALL, NULL_RTX)))
5322         p = XEXP (temp, 0);
5323
5324       if (code == INSN
5325           && (set = single_set (p))
5326           && GET_CODE (SET_DEST (set)) == REG
5327           && SET_DEST (set) == dest_reg
5328           && ((benefit = general_induction_var (SET_SRC (set), &src_reg,
5329                                                 add_val, mult_val))
5330               /* Giv created by equivalent expression.  */
5331               || ((temp = find_reg_note (p, REG_EQUAL, NULL_RTX))
5332                   && (benefit = general_induction_var (XEXP (temp, 0), &src_reg,
5333                                                        add_val, mult_val))))
5334           && src_reg == v->src_reg)
5335         {
5336           if (find_reg_note (p, REG_RETVAL, NULL_RTX))
5337             benefit += libcall_benefit (p);
5338
5339           count--;
5340           v->mult_val = *mult_val;
5341           v->add_val = *add_val;
5342           v->benefit = benefit;
5343         }
5344       else if (code != NOTE)
5345         {
5346           /* Allow insns that set something other than this giv to a
5347              constant.  Such insns are needed on machines which cannot
5348              include long constants and should not disqualify a giv.  */
5349           if (code == INSN
5350               && (set = single_set (p))
5351               && SET_DEST (set) != dest_reg
5352               && CONSTANT_P (SET_SRC (set)))
5353             continue;
5354
5355           reg_iv_type[REGNO (dest_reg)] = UNKNOWN_INDUCT;
5356           return 0;
5357         }
5358     }
5359
5360   return v->benefit;
5361 }
5362 \f
5363 /* Return an rtx, if any, that expresses giv G2 as a function of the register
5364    represented by G1.  If no such expression can be found, or it is clear that
5365    it cannot possibly be a valid address, 0 is returned. 
5366
5367    To perform the computation, we note that
5368         G1 = a * v + b          and
5369         G2 = c * v + d
5370    where `v' is the biv.
5371
5372    So G2 = (c/a) * G1 + (d - b*c/a)  */
5373
5374 #ifdef ADDRESS_COST
5375 static rtx
5376 express_from (g1, g2)
5377      struct induction *g1, *g2;
5378 {
5379   rtx mult, add;
5380
5381   /* The value that G1 will be multiplied by must be a constant integer.  Also,
5382      the only chance we have of getting a valid address is if b*c/a (see above
5383      for notation) is also an integer.  */
5384   if (GET_CODE (g1->mult_val) != CONST_INT
5385       || GET_CODE (g2->mult_val) != CONST_INT
5386       || GET_CODE (g1->add_val) != CONST_INT
5387       || g1->mult_val == const0_rtx
5388       || INTVAL (g2->mult_val) % INTVAL (g1->mult_val) != 0)
5389     return 0;
5390
5391   mult = GEN_INT (INTVAL (g2->mult_val) / INTVAL (g1->mult_val));
5392   add = plus_constant (g2->add_val, - INTVAL (g1->add_val) * INTVAL (mult));
5393
5394   /* Form simplified final result.  */
5395   if (mult == const0_rtx)
5396     return add;
5397   else if (mult == const1_rtx)
5398     mult = g1->dest_reg;
5399   else
5400     mult = gen_rtx (MULT, g2->mode, g1->dest_reg, mult);
5401
5402   if (add == const0_rtx)
5403     return mult;
5404   else
5405     return gen_rtx (PLUS, g2->mode, mult, add);
5406 }
5407 #endif
5408 \f
5409 /* Return 1 if giv G2 can be combined with G1.  This means that G2 can use
5410    (either directly or via an address expression) a register used to represent
5411    G1.  Set g2->new_reg to a represtation of G1 (normally just
5412    g1->dest_reg).  */
5413
5414 static int
5415 combine_givs_p (g1, g2)
5416      struct induction *g1, *g2;
5417 {
5418   rtx tem;
5419
5420   /* If these givs are identical, they can be combined.  */
5421   if (rtx_equal_p (g1->mult_val, g2->mult_val)
5422       && rtx_equal_p (g1->add_val, g2->add_val))
5423     {
5424       g2->new_reg = g1->dest_reg;
5425       return 1;
5426     }
5427
5428 #ifdef ADDRESS_COST
5429   /* If G2 can be expressed as a function of G1 and that function is valid
5430      as an address and no more expensive than using a register for G2,
5431      the expression of G2 in terms of G1 can be used.  */
5432   if (g2->giv_type == DEST_ADDR
5433       && (tem = express_from (g1, g2)) != 0
5434       && memory_address_p (g2->mem_mode, tem)
5435       && ADDRESS_COST (tem) <= ADDRESS_COST (*g2->location))
5436     {
5437       g2->new_reg = tem;
5438       return 1;
5439     }
5440 #endif
5441
5442   return 0;
5443 }
5444 \f
5445 /* Check all pairs of givs for iv_class BL and see if any can be combined with
5446    any other.  If so, point SAME to the giv combined with and set NEW_REG to
5447    be an expression (in terms of the other giv's DEST_REG) equivalent to the
5448    giv.  Also, update BENEFIT and related fields for cost/benefit analysis.  */
5449
5450 static void
5451 combine_givs (bl)
5452      struct iv_class *bl;
5453 {
5454   struct induction *g1, *g2;
5455   int pass;
5456
5457   for (g1 = bl->giv; g1; g1 = g1->next_iv)
5458     for (pass = 0; pass <= 1; pass++)
5459       for (g2 = bl->giv; g2; g2 = g2->next_iv)
5460         if (g1 != g2
5461             /* First try to combine with replaceable givs, then all givs. */
5462             && (g1->replaceable || pass == 1)
5463             /* If either has already been combined or is to be ignored, can't
5464                combine.  */
5465             && ! g1->ignore && ! g2->ignore && ! g1->same && ! g2->same
5466             /* If something has been based on G2, G2 cannot itself be based
5467                on something else.  */
5468             && ! g2->combined_with
5469             && combine_givs_p (g1, g2))
5470           {
5471             /* g2->new_reg set by `combine_givs_p'  */
5472             g2->same = g1;
5473             g1->combined_with = 1;
5474             g1->benefit += g2->benefit;
5475             /* ??? The new final_[bg]iv_value code does a much better job
5476                of finding replaceable giv's, and hence this code may no
5477                longer be necessary.  */
5478             if (! g2->replaceable && REG_USERVAR_P (g2->dest_reg))
5479               g1->benefit -= copy_cost;
5480             g1->lifetime += g2->lifetime;
5481             g1->times_used += g2->times_used;
5482
5483             if (loop_dump_stream)
5484               fprintf (loop_dump_stream, "giv at %d combined with giv at %d\n",
5485                        INSN_UID (g2->insn), INSN_UID (g1->insn));
5486           }
5487 }
5488 \f
5489 /* EMIT code before INSERT_BEFORE to set REG = B * M + A.  */
5490
5491 void
5492 emit_iv_add_mult (b, m, a, reg, insert_before)
5493      rtx b;          /* initial value of basic induction variable */
5494      rtx m;          /* multiplicative constant */
5495      rtx a;          /* additive constant */
5496      rtx reg;        /* destination register */
5497      rtx insert_before;
5498 {
5499   rtx seq;
5500   rtx result;
5501
5502   /* Prevent unexpected sharing of these rtx.  */
5503   a = copy_rtx (a);
5504   b = copy_rtx (b);
5505
5506   /* Increase the lifetime of any invariants moved further in code. */
5507   update_reg_last_use (a, insert_before);
5508   update_reg_last_use (b, insert_before);
5509   update_reg_last_use (m, insert_before);
5510
5511   start_sequence ();
5512   result = expand_mult_add (b, reg, m, a, GET_MODE (reg), 0);
5513   if (reg != result)
5514     emit_move_insn (reg, result);
5515   seq = gen_sequence ();
5516   end_sequence ();
5517
5518   emit_insn_before (seq, insert_before);
5519 }
5520 \f
5521 /* Test whether A * B can be computed without
5522    an actual multiply insn.  Value is 1 if so.  */
5523
5524 static int
5525 product_cheap_p (a, b)
5526      rtx a;
5527      rtx b;
5528 {
5529   int i;
5530   rtx tmp;
5531   struct obstack *old_rtl_obstack = rtl_obstack;
5532   char *storage = (char *) obstack_alloc (&temp_obstack, 0);
5533   int win = 1;
5534
5535   /* If only one is constant, make it B. */
5536   if (GET_CODE (a) == CONST_INT)
5537     tmp = a, a = b, b = tmp;
5538
5539   /* If first constant, both constant, so don't need multiply.  */
5540   if (GET_CODE (a) == CONST_INT)
5541     return 1;
5542
5543   /* If second not constant, neither is constant, so would need multiply.  */
5544   if (GET_CODE (b) != CONST_INT)
5545     return 0;
5546
5547   /* One operand is constant, so might not need multiply insn.  Generate the
5548      code for the multiply and see if a call or multiply, or long sequence
5549      of insns is generated.  */
5550
5551   rtl_obstack = &temp_obstack;
5552   start_sequence ();
5553   expand_mult (GET_MODE (a), a, b, NULL_RTX, 0);
5554   tmp = gen_sequence ();
5555   end_sequence ();
5556
5557   if (GET_CODE (tmp) == SEQUENCE)
5558     {
5559       if (XVEC (tmp, 0) == 0)
5560         win = 1;
5561       else if (XVECLEN (tmp, 0) > 3)
5562         win = 0;
5563       else
5564         for (i = 0; i < XVECLEN (tmp, 0); i++)
5565           {
5566             rtx insn = XVECEXP (tmp, 0, i);
5567
5568             if (GET_CODE (insn) != INSN
5569                 || (GET_CODE (PATTERN (insn)) == SET
5570                     && GET_CODE (SET_SRC (PATTERN (insn))) == MULT)
5571                 || (GET_CODE (PATTERN (insn)) == PARALLEL
5572                     && GET_CODE (XVECEXP (PATTERN (insn), 0, 0)) == SET
5573                     && GET_CODE (SET_SRC (XVECEXP (PATTERN (insn), 0, 0))) == MULT))
5574               {
5575                 win = 0;
5576                 break;
5577               }
5578           }
5579     }
5580   else if (GET_CODE (tmp) == SET
5581            && GET_CODE (SET_SRC (tmp)) == MULT)
5582     win = 0;
5583   else if (GET_CODE (tmp) == PARALLEL
5584            && GET_CODE (XVECEXP (tmp, 0, 0)) == SET
5585            && GET_CODE (SET_SRC (XVECEXP (tmp, 0, 0))) == MULT)
5586     win = 0;
5587
5588   /* Free any storage we obtained in generating this multiply and restore rtl
5589      allocation to its normal obstack.  */
5590   obstack_free (&temp_obstack, storage);
5591   rtl_obstack = old_rtl_obstack;
5592
5593   return win;
5594 }
5595 \f
5596 /* Check to see if loop can be terminated by a "decrement and branch until
5597    zero" instruction.  If so, add a REG_NONNEG note to the branch insn if so.
5598    Also try reversing an increment loop to a decrement loop
5599    to see if the optimization can be performed.
5600    Value is nonzero if optimization was performed.  */
5601
5602 /* This is useful even if the architecture doesn't have such an insn,
5603    because it might change a loops which increments from 0 to n to a loop
5604    which decrements from n to 0.  A loop that decrements to zero is usually
5605    faster than one that increments from zero.  */
5606
5607 /* ??? This could be rewritten to use some of the loop unrolling procedures,
5608    such as approx_final_value, biv_total_increment, loop_iterations, and
5609    final_[bg]iv_value.  */
5610
5611 static int
5612 check_dbra_loop (loop_end, insn_count, loop_start)
5613      rtx loop_end;
5614      int insn_count;
5615      rtx loop_start;
5616 {
5617   struct iv_class *bl;
5618   rtx reg;
5619   rtx jump_label;
5620   rtx final_value;
5621   rtx start_value;
5622   rtx new_add_val;
5623   rtx comparison;
5624   rtx before_comparison;
5625   rtx p;
5626
5627   /* If last insn is a conditional branch, and the insn before tests a
5628      register value, try to optimize it.  Otherwise, we can't do anything.  */
5629
5630   comparison = get_condition_for_loop (PREV_INSN (loop_end));
5631   if (comparison == 0)
5632     return 0;
5633
5634   /* Check all of the bivs to see if the compare uses one of them.
5635      Skip biv's set more than once because we can't guarantee that
5636      it will be zero on the last iteration.  Also skip if the biv is
5637      used between its update and the test insn.  */
5638
5639   for (bl = loop_iv_list; bl; bl = bl->next)
5640     {
5641       if (bl->biv_count == 1
5642           && bl->biv->dest_reg == XEXP (comparison, 0)
5643           && ! reg_used_between_p (regno_reg_rtx[bl->regno], bl->biv->insn,
5644                                    PREV_INSN (PREV_INSN (loop_end))))
5645         break;
5646     }
5647
5648   if (! bl)
5649     return 0;
5650
5651   /* Look for the case where the basic induction variable is always
5652      nonnegative, and equals zero on the last iteration.
5653      In this case, add a reg_note REG_NONNEG, which allows the
5654      m68k DBRA instruction to be used.  */
5655
5656   if (((GET_CODE (comparison) == GT
5657         && GET_CODE (XEXP (comparison, 1)) == CONST_INT
5658         && INTVAL (XEXP (comparison, 1)) == -1)
5659        || (GET_CODE (comparison) == NE && XEXP (comparison, 1) == const0_rtx))
5660       && GET_CODE (bl->biv->add_val) == CONST_INT
5661       && INTVAL (bl->biv->add_val) < 0)
5662     {
5663       /* Initial value must be greater than 0,
5664          init_val % -dec_value == 0 to ensure that it equals zero on
5665          the last iteration */
5666
5667       if (GET_CODE (bl->initial_value) == CONST_INT
5668           && INTVAL (bl->initial_value) > 0
5669           && (INTVAL (bl->initial_value) %
5670               (-INTVAL (bl->biv->add_val))) == 0)
5671         {
5672           /* register always nonnegative, add REG_NOTE to branch */
5673           REG_NOTES (PREV_INSN (loop_end))
5674             = gen_rtx (EXPR_LIST, REG_NONNEG, NULL_RTX,
5675                        REG_NOTES (PREV_INSN (loop_end)));
5676           bl->nonneg = 1;
5677
5678           return 1;
5679         }
5680
5681       /* If the decrement is 1 and the value was tested as >= 0 before
5682          the loop, then we can safely optimize.  */
5683       for (p = loop_start; p; p = PREV_INSN (p))
5684         {
5685           if (GET_CODE (p) == CODE_LABEL)
5686             break;
5687           if (GET_CODE (p) != JUMP_INSN)
5688             continue;
5689
5690           before_comparison = get_condition_for_loop (p);
5691           if (before_comparison
5692               && XEXP (before_comparison, 0) == bl->biv->dest_reg
5693               && GET_CODE (before_comparison) == LT
5694               && XEXP (before_comparison, 1) == const0_rtx
5695               && ! reg_set_between_p (bl->biv->dest_reg, p, loop_start)
5696               && INTVAL (bl->biv->add_val) == -1)
5697             {
5698               REG_NOTES (PREV_INSN (loop_end))
5699                 = gen_rtx (EXPR_LIST, REG_NONNEG, NULL_RTX,
5700                            REG_NOTES (PREV_INSN (loop_end)));
5701               bl->nonneg = 1;
5702
5703               return 1;
5704             }
5705         }
5706     }
5707   else if (num_mem_sets <= 1)
5708     {
5709       /* Try to change inc to dec, so can apply above optimization.  */
5710       /* Can do this if:
5711          all registers modified are induction variables or invariant,
5712          all memory references have non-overlapping addresses
5713          (obviously true if only one write)
5714          allow 2 insns for the compare/jump at the end of the loop.  */
5715       int num_nonfixed_reads = 0;
5716       /* 1 if the iteration var is used only to count iterations.  */
5717       int no_use_except_counting = 0;
5718       /* 1 if the loop has no memory store, or it has a single memory store
5719          which is reversible.  */
5720       int reversible_mem_store = 1;
5721
5722       for (p = loop_start; p != loop_end; p = NEXT_INSN (p))
5723         if (GET_RTX_CLASS (GET_CODE (p)) == 'i')
5724           num_nonfixed_reads += count_nonfixed_reads (PATTERN (p));
5725
5726       if (bl->giv_count == 0
5727           && ! loop_number_exit_labels[uid_loop_num[INSN_UID (loop_start)]])
5728         {
5729           rtx bivreg = regno_reg_rtx[bl->regno];
5730
5731           /* If there are no givs for this biv, and the only exit is the
5732              fall through at the end of the the loop, then
5733              see if perhaps there are no uses except to count.  */
5734           no_use_except_counting = 1;
5735           for (p = loop_start; p != loop_end; p = NEXT_INSN (p))
5736             if (GET_RTX_CLASS (GET_CODE (p)) == 'i')
5737               {
5738                 rtx set = single_set (p);
5739
5740                 if (set && GET_CODE (SET_DEST (set)) == REG
5741                     && REGNO (SET_DEST (set)) == bl->regno)
5742                   /* An insn that sets the biv is okay.  */
5743                   ;
5744                 else if (p == prev_nonnote_insn (prev_nonnote_insn (loop_end))
5745                          || p == prev_nonnote_insn (loop_end))
5746                   /* Don't bother about the end test.  */
5747                   ;
5748                 else if (reg_mentioned_p (bivreg, PATTERN (p)))
5749                   /* Any other use of the biv is no good.  */
5750                   {
5751                     no_use_except_counting = 0;
5752                     break;
5753                   }
5754               }
5755         }
5756
5757       /* If the loop has a single store, and the destination address is
5758          invariant, then we can't reverse the loop, because this address
5759          might then have the wrong value at loop exit.
5760          This would work if the source was invariant also, however, in that
5761          case, the insn should have been moved out of the loop.  */
5762
5763       if (num_mem_sets == 1)
5764         reversible_mem_store
5765           = (! unknown_address_altered
5766              && ! invariant_p (XEXP (loop_store_mems[0], 0)));
5767
5768       /* This code only acts for innermost loops.  Also it simplifies
5769          the memory address check by only reversing loops with
5770          zero or one memory access.
5771          Two memory accesses could involve parts of the same array,
5772          and that can't be reversed.  */
5773
5774       if (num_nonfixed_reads <= 1
5775           && !loop_has_call
5776           && !loop_has_volatile
5777           && reversible_mem_store
5778           && (no_use_except_counting
5779               || (bl->giv_count + bl->biv_count + num_mem_sets
5780                   + num_movables + 2 == insn_count)))
5781         {
5782           rtx tem;
5783
5784           /* Loop can be reversed.  */
5785           if (loop_dump_stream)
5786             fprintf (loop_dump_stream, "Can reverse loop\n");
5787
5788           /* Now check other conditions:
5789              initial_value must be zero,
5790              final_value % add_val == 0, so that when reversed, the
5791              biv will be zero on the last iteration.
5792
5793              This test can probably be improved since +/- 1 in the constant
5794              can be obtained by changing LT to LE and vice versa; this is
5795              confusing.  */
5796
5797           if (comparison && bl->initial_value == const0_rtx
5798               && GET_CODE (XEXP (comparison, 1)) == CONST_INT
5799               /* LE gets turned into LT */
5800               && GET_CODE (comparison) == LT
5801               && (INTVAL (XEXP (comparison, 1))
5802                   % INTVAL (bl->biv->add_val)) == 0)
5803             {
5804               /* Register will always be nonnegative, with value
5805                  0 on last iteration if loop reversed */
5806
5807               /* Save some info needed to produce the new insns.  */
5808               reg = bl->biv->dest_reg;
5809               jump_label = XEXP (SET_SRC (PATTERN (PREV_INSN (loop_end))), 1);
5810               new_add_val = GEN_INT (- INTVAL (bl->biv->add_val));
5811
5812               final_value = XEXP (comparison, 1);
5813               start_value = GEN_INT (INTVAL (XEXP (comparison, 1))
5814                                      - INTVAL (bl->biv->add_val));
5815
5816               /* Initialize biv to start_value before loop start.
5817                  The old initializing insn will be deleted as a
5818                  dead store by flow.c.  */
5819               emit_insn_before (gen_move_insn (reg, start_value), loop_start);
5820
5821               /* Add insn to decrement register, and delete insn
5822                  that incremented the register.  */
5823               p = emit_insn_before (gen_add2_insn (reg, new_add_val),
5824                                     bl->biv->insn);
5825               delete_insn (bl->biv->insn);
5826                       
5827               /* Update biv info to reflect its new status.  */
5828               bl->biv->insn = p;
5829               bl->initial_value = start_value;
5830               bl->biv->add_val = new_add_val;
5831
5832               /* Inc LABEL_NUSES so that delete_insn will
5833                  not delete the label.  */
5834               LABEL_NUSES (XEXP (jump_label, 0)) ++;
5835
5836               /* Emit an insn after the end of the loop to set the biv's
5837                  proper exit value if it is used anywhere outside the loop.  */
5838               if ((regno_last_uid[bl->regno]
5839                    != INSN_UID (PREV_INSN (PREV_INSN (loop_end))))
5840                   || ! bl->init_insn
5841                   || regno_first_uid[bl->regno] != INSN_UID (bl->init_insn))
5842                 emit_insn_after (gen_move_insn (reg, final_value),
5843                                  loop_end);
5844
5845               /* Delete compare/branch at end of loop.  */
5846               delete_insn (PREV_INSN (loop_end));
5847               delete_insn (PREV_INSN (loop_end));
5848
5849               /* Add new compare/branch insn at end of loop.  */
5850               start_sequence ();
5851               emit_cmp_insn (reg, const0_rtx, GE, NULL_RTX,
5852                              GET_MODE (reg), 0, 0);
5853               emit_jump_insn (gen_bge (XEXP (jump_label, 0)));
5854               tem = gen_sequence ();
5855               end_sequence ();
5856               emit_jump_insn_before (tem, loop_end);
5857
5858               for (tem = PREV_INSN (loop_end);
5859                    tem && GET_CODE (tem) != JUMP_INSN; tem = PREV_INSN (tem))
5860                 ;
5861               if (tem)
5862                 {
5863                   JUMP_LABEL (tem) = XEXP (jump_label, 0);
5864
5865                   /* Increment of LABEL_NUSES done above. */
5866                   /* Register is now always nonnegative,
5867                      so add REG_NONNEG note to the branch.  */
5868                   REG_NOTES (tem) = gen_rtx (EXPR_LIST, REG_NONNEG, NULL_RTX,
5869                                              REG_NOTES (tem));
5870                 }
5871
5872               bl->nonneg = 1;
5873
5874               /* Mark that this biv has been reversed.  Each giv which depends
5875                  on this biv, and which is also live past the end of the loop
5876                  will have to be fixed up.  */
5877
5878               bl->reversed = 1;
5879
5880               if (loop_dump_stream)
5881                 fprintf (loop_dump_stream,
5882                          "Reversed loop and added reg_nonneg\n");
5883
5884               return 1;
5885             }
5886         }
5887     }
5888
5889   return 0;
5890 }
5891 \f
5892 /* Verify whether the biv BL appears to be eliminable,
5893    based on the insns in the loop that refer to it.
5894    LOOP_START is the first insn of the loop, and END is the end insn.
5895
5896    If ELIMINATE_P is non-zero, actually do the elimination.
5897
5898    THRESHOLD and INSN_COUNT are from loop_optimize and are used to
5899    determine whether invariant insns should be placed inside or at the
5900    start of the loop.  */
5901
5902 static int
5903 maybe_eliminate_biv (bl, loop_start, end, eliminate_p, threshold, insn_count)
5904      struct iv_class *bl;
5905      rtx loop_start;
5906      rtx end;
5907      int eliminate_p;
5908      int threshold, insn_count;
5909 {
5910   rtx reg = bl->biv->dest_reg;
5911   rtx p;
5912
5913   /* Scan all insns in the loop, stopping if we find one that uses the
5914      biv in a way that we cannot eliminate.  */
5915
5916   for (p = loop_start; p != end; p = NEXT_INSN (p))
5917     {
5918       enum rtx_code code = GET_CODE (p);
5919       rtx where = threshold >= insn_count ? loop_start : p;
5920
5921       if ((code == INSN || code == JUMP_INSN || code == CALL_INSN)
5922           && reg_mentioned_p (reg, PATTERN (p))
5923           && ! maybe_eliminate_biv_1 (PATTERN (p), p, bl, eliminate_p, where))
5924         {
5925           if (loop_dump_stream)
5926             fprintf (loop_dump_stream,
5927                      "Cannot eliminate biv %d: biv used in insn %d.\n",
5928                      bl->regno, INSN_UID (p));
5929           break;
5930         }
5931     }
5932
5933   if (p == end)
5934     {
5935       if (loop_dump_stream)
5936         fprintf (loop_dump_stream, "biv %d %s eliminated.\n",
5937                  bl->regno, eliminate_p ? "was" : "can be");
5938       return 1;
5939     }
5940
5941   return 0;
5942 }
5943 \f
5944 /* If BL appears in X (part of the pattern of INSN), see if we can
5945    eliminate its use.  If so, return 1.  If not, return 0.
5946
5947    If BIV does not appear in X, return 1.
5948
5949    If ELIMINATE_P is non-zero, actually do the elimination.  WHERE indicates
5950    where extra insns should be added.  Depending on how many items have been
5951    moved out of the loop, it will either be before INSN or at the start of
5952    the loop.  */
5953
5954 static int
5955 maybe_eliminate_biv_1 (x, insn, bl, eliminate_p, where)
5956      rtx x, insn;
5957      struct iv_class *bl;
5958      int eliminate_p;
5959      rtx where;
5960 {
5961   enum rtx_code code = GET_CODE (x);
5962   rtx reg = bl->biv->dest_reg;
5963   enum machine_mode mode = GET_MODE (reg);
5964   struct induction *v;
5965   rtx arg, new, tem;
5966   int arg_operand;
5967   char *fmt;
5968   int i, j;
5969
5970   switch (code)
5971     {
5972     case REG:
5973       /* If we haven't already been able to do something with this BIV,
5974          we can't eliminate it.  */
5975       if (x == reg)
5976         return 0;
5977       return 1;
5978
5979     case SET:
5980       /* If this sets the BIV, it is not a problem.  */
5981       if (SET_DEST (x) == reg)
5982         return 1;
5983
5984       /* If this is an insn that defines a giv, it is also ok because
5985          it will go away when the giv is reduced.  */
5986       for (v = bl->giv; v; v = v->next_iv)
5987         if (v->giv_type == DEST_REG && SET_DEST (x) == v->dest_reg)
5988           return 1;
5989
5990 #ifdef HAVE_cc0
5991       if (SET_DEST (x) == cc0_rtx && SET_SRC (x) == reg)
5992         {
5993           /* Can replace with any giv that was reduced and
5994              that has (MULT_VAL != 0) and (ADD_VAL == 0).
5995              Require a constant for MULT_VAL, so we know it's nonzero.  */
5996
5997           for (v = bl->giv; v; v = v->next_iv)
5998             if (CONSTANT_P (v->mult_val) && v->mult_val != const0_rtx
5999                 && v->add_val == const0_rtx
6000                 && ! v->ignore && ! v->maybe_dead && v->always_computable
6001                 && v->mode == mode)
6002               {
6003                 if (! eliminate_p)
6004                   return 1;
6005
6006                 /* If the giv has the opposite direction of change,
6007                    then reverse the comparison.  */
6008                 if (INTVAL (v->mult_val) < 0)
6009                   new = gen_rtx (COMPARE, GET_MODE (v->new_reg),
6010                                  const0_rtx, v->new_reg);
6011                 else
6012                   new = v->new_reg;
6013
6014                 /* We can probably test that giv's reduced reg.  */
6015                 if (validate_change (insn, &SET_SRC (x), new, 0))
6016                   return 1;
6017               }
6018
6019           /* Look for a giv with (MULT_VAL != 0) and (ADD_VAL != 0);
6020              replace test insn with a compare insn (cmp REDUCED_GIV ADD_VAL).
6021              Require a constant for MULT_VAL, so we know it's nonzero.  */
6022
6023           for (v = bl->giv; v; v = v->next_iv)
6024             if (CONSTANT_P (v->mult_val) && v->mult_val != const0_rtx
6025                 && ! v->ignore && ! v->maybe_dead && v->always_computable
6026                 && v->mode == mode)
6027               {
6028                 if (! eliminate_p)
6029                   return 1;
6030
6031                 /* If the giv has the opposite direction of change,
6032                    then reverse the comparison.  */
6033                 if (INTVAL (v->mult_val) < 0)
6034                   new = gen_rtx (COMPARE, VOIDmode, copy_rtx (v->add_val),
6035                                  v->new_reg);
6036                 else
6037                   new = gen_rtx (COMPARE, VOIDmode, v->new_reg,
6038                                  copy_rtx (v->add_val));
6039
6040                 /* Replace biv with the giv's reduced register.  */
6041                 update_reg_last_use (v->add_val, insn);
6042                 if (validate_change (insn, &SET_SRC (PATTERN (insn)), new, 0))
6043                   return 1;
6044
6045                 /* Insn doesn't support that constant or invariant.  Copy it
6046                    into a register (it will be a loop invariant.)  */
6047                 tem = gen_reg_rtx (GET_MODE (v->new_reg));
6048
6049                 emit_insn_before (gen_move_insn (tem, copy_rtx (v->add_val)),
6050                                   where);
6051
6052                 if (validate_change (insn, &SET_SRC (PATTERN (insn)),
6053                                      gen_rtx (COMPARE, VOIDmode,
6054                                               v->new_reg, tem), 0))
6055                   return 1;
6056               }
6057         }
6058 #endif
6059       break;
6060
6061     case COMPARE:
6062     case EQ:  case NE:
6063     case GT:  case GE:  case GTU:  case GEU:
6064     case LT:  case LE:  case LTU:  case LEU:
6065       /* See if either argument is the biv.  */
6066       if (XEXP (x, 0) == reg)
6067         arg = XEXP (x, 1), arg_operand = 1;
6068       else if (XEXP (x, 1) == reg)
6069         arg = XEXP (x, 0), arg_operand = 0;
6070       else
6071         break;
6072
6073       if (CONSTANT_P (arg))
6074         {
6075           /* First try to replace with any giv that has constant positive
6076              mult_val and constant add_val.  We might be able to support
6077              negative mult_val, but it seems complex to do it in general.  */
6078
6079           for (v = bl->giv; v; v = v->next_iv)
6080             if (CONSTANT_P (v->mult_val) && INTVAL (v->mult_val) > 0
6081                 && CONSTANT_P (v->add_val)
6082                 && ! v->ignore && ! v->maybe_dead && v->always_computable
6083                 && v->mode == mode)
6084               {
6085                 if (! eliminate_p)
6086                   return 1;
6087
6088                 /* Replace biv with the giv's reduced reg.  */
6089                 XEXP (x, 1-arg_operand) = v->new_reg;
6090
6091                 /* If all constants are actually constant integers and
6092                    the derived constant can be directly placed in the COMPARE,
6093                    do so.  */
6094                 if (GET_CODE (arg) == CONST_INT
6095                     && GET_CODE (v->mult_val) == CONST_INT
6096                     && GET_CODE (v->add_val) == CONST_INT
6097                     && validate_change (insn, &XEXP (x, arg_operand),
6098                                         GEN_INT (INTVAL (arg)
6099                                                  * INTVAL (v->mult_val)
6100                                                  + INTVAL (v->add_val)), 0))
6101                   return 1;
6102
6103                 /* Otherwise, load it into a register.  */
6104                 tem = gen_reg_rtx (mode);
6105                 emit_iv_add_mult (arg, v->mult_val, v->add_val, tem, where);
6106                 if (validate_change (insn, &XEXP (x, arg_operand), tem, 0))
6107                   return 1;
6108
6109                 /* If that failed, put back the change we made above.  */
6110                 XEXP (x, 1-arg_operand) = reg;
6111               }
6112           
6113           /* Look for giv with positive constant mult_val and nonconst add_val.
6114              Insert insns to calculate new compare value.  */
6115
6116           for (v = bl->giv; v; v = v->next_iv)
6117             if (CONSTANT_P (v->mult_val) && INTVAL (v->mult_val) > 0
6118                 && ! v->ignore && ! v->maybe_dead && v->always_computable
6119                 && v->mode == mode)
6120               {
6121                 rtx tem;
6122
6123                 if (! eliminate_p)
6124                   return 1;
6125
6126                 tem = gen_reg_rtx (mode);
6127
6128                 /* Replace biv with giv's reduced register.  */
6129                 validate_change (insn, &XEXP (x, 1 - arg_operand),
6130                                  v->new_reg, 1);
6131
6132                 /* Compute value to compare against.  */
6133                 emit_iv_add_mult (arg, v->mult_val, v->add_val, tem, where);
6134                 /* Use it in this insn.  */
6135                 validate_change (insn, &XEXP (x, arg_operand), tem, 1);
6136                 if (apply_change_group ())
6137                   return 1;
6138               }
6139         }
6140       else if (GET_CODE (arg) == REG || GET_CODE (arg) == MEM)
6141         {
6142           if (invariant_p (arg) == 1)
6143             {
6144               /* Look for giv with constant positive mult_val and nonconst
6145                  add_val. Insert insns to compute new compare value.  */
6146
6147               for (v = bl->giv; v; v = v->next_iv)
6148                 if (CONSTANT_P (v->mult_val) && INTVAL (v->mult_val) > 0
6149                     && ! v->ignore && ! v->maybe_dead && v->always_computable
6150                     && v->mode == mode)
6151                   {
6152                     rtx tem;
6153
6154                     if (! eliminate_p)
6155                       return 1;
6156
6157                     tem = gen_reg_rtx (mode);
6158
6159                     /* Replace biv with giv's reduced register.  */
6160                     validate_change (insn, &XEXP (x, 1 - arg_operand),
6161                                      v->new_reg, 1);
6162
6163                     /* Compute value to compare against.  */
6164                     emit_iv_add_mult (arg, v->mult_val, v->add_val,
6165                                       tem, where);
6166                     validate_change (insn, &XEXP (x, arg_operand), tem, 1);
6167                     if (apply_change_group ())
6168                       return 1;
6169                   }
6170             }
6171
6172           /* This code has problems.  Basically, you can't know when
6173              seeing if we will eliminate BL, whether a particular giv
6174              of ARG will be reduced.  If it isn't going to be reduced,
6175              we can't eliminate BL.  We can try forcing it to be reduced,
6176              but that can generate poor code.
6177
6178              The problem is that the benefit of reducing TV, below should
6179              be increased if BL can actually be eliminated, but this means
6180              we might have to do a topological sort of the order in which
6181              we try to process biv.  It doesn't seem worthwhile to do
6182              this sort of thing now.  */
6183
6184 #if 0
6185           /* Otherwise the reg compared with had better be a biv.  */
6186           if (GET_CODE (arg) != REG
6187               || reg_iv_type[REGNO (arg)] != BASIC_INDUCT)
6188             return 0;
6189
6190           /* Look for a pair of givs, one for each biv,
6191              with identical coefficients.  */
6192           for (v = bl->giv; v; v = v->next_iv)
6193             {
6194               struct induction *tv;
6195
6196               if (v->ignore || v->maybe_dead || v->mode != mode)
6197                 continue;
6198
6199               for (tv = reg_biv_class[REGNO (arg)]->giv; tv; tv = tv->next_iv)
6200                 if (! tv->ignore && ! tv->maybe_dead
6201                     && rtx_equal_p (tv->mult_val, v->mult_val)
6202                     && rtx_equal_p (tv->add_val, v->add_val)
6203                     && tv->mode == mode)
6204                   {
6205                     if (! eliminate_p)
6206                       return 1;
6207
6208                     /* Replace biv with its giv's reduced reg.  */
6209                     XEXP (x, 1-arg_operand) = v->new_reg;
6210                     /* Replace other operand with the other giv's
6211                        reduced reg.  */
6212                     XEXP (x, arg_operand) = tv->new_reg;
6213                     return 1;
6214                   }
6215             }
6216 #endif
6217         }
6218
6219       /* If we get here, the biv can't be eliminated.  */
6220       return 0;
6221
6222     case MEM:
6223       /* If this address is a DEST_ADDR giv, it doesn't matter if the
6224          biv is used in it, since it will be replaced.  */
6225       for (v = bl->giv; v; v = v->next_iv)
6226         if (v->giv_type == DEST_ADDR && v->location == &XEXP (x, 0))
6227           return 1;
6228       break;
6229     }
6230
6231   /* See if any subexpression fails elimination.  */
6232   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
6233   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
6234     {
6235       switch (fmt[i])
6236         {
6237         case 'e':
6238           if (! maybe_eliminate_biv_1 (XEXP (x, i), insn, bl, 
6239                                        eliminate_p, where))
6240             return 0;
6241           break;
6242
6243         case 'E':
6244           for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
6245             if (! maybe_eliminate_biv_1 (XVECEXP (x, i, j), insn, bl,
6246                                          eliminate_p, where))
6247               return 0;
6248           break;
6249         }
6250     }
6251
6252   return 1;
6253 }  
6254 \f
6255 /* Return nonzero if the last use of REG
6256    is in an insn following INSN in the same basic block.  */
6257
6258 static int
6259 last_use_this_basic_block (reg, insn)
6260      rtx reg;
6261      rtx insn;
6262 {
6263   rtx n;
6264   for (n = insn;
6265        n && GET_CODE (n) != CODE_LABEL && GET_CODE (n) != JUMP_INSN;
6266        n = NEXT_INSN (n))
6267     {
6268       if (regno_last_uid[REGNO (reg)] == INSN_UID (n))
6269         return 1;
6270     }
6271   return 0;
6272 }
6273 \f
6274 /* Called via `note_stores' to record the initial value of a biv.  Here we
6275    just record the location of the set and process it later.  */
6276
6277 static void
6278 record_initial (dest, set)
6279      rtx dest;
6280      rtx set;
6281 {
6282   struct iv_class *bl;
6283
6284   if (GET_CODE (dest) != REG
6285       || REGNO (dest) >= max_reg_before_loop
6286       || reg_iv_type[REGNO (dest)] != BASIC_INDUCT)
6287     return;
6288
6289   bl = reg_biv_class[REGNO (dest)];
6290
6291   /* If this is the first set found, record it.  */
6292   if (bl->init_insn == 0)
6293     {
6294       bl->init_insn = note_insn;
6295       bl->init_set = set;
6296     }
6297 }
6298 \f
6299 /* If any of the registers in X are "old" and currently have a last use earlier
6300    than INSN, update them to have a last use of INSN.  Their actual last use
6301    will be the previous insn but it will not have a valid uid_luid so we can't
6302    use it.  */
6303
6304 static void
6305 update_reg_last_use (x, insn)
6306      rtx x;
6307      rtx insn;
6308 {
6309   /* Check for the case where INSN does not have a valid luid.  In this case,
6310      there is no need to modify the regno_last_uid, as this can only happen
6311      when code is inserted after the loop_end to set a pseudo's final value,
6312      and hence this insn will never be the last use of x.  */
6313   if (GET_CODE (x) == REG && REGNO (x) < max_reg_before_loop
6314       && INSN_UID (insn) < max_uid_for_loop
6315       && uid_luid[regno_last_uid[REGNO (x)]] < uid_luid[INSN_UID (insn)])
6316     regno_last_uid[REGNO (x)] = INSN_UID (insn);
6317   else
6318     {
6319       register int i, j;
6320       register char *fmt = GET_RTX_FORMAT (GET_CODE (x));
6321       for (i = GET_RTX_LENGTH (GET_CODE (x)) - 1; i >= 0; i--)
6322         {
6323           if (fmt[i] == 'e')
6324             update_reg_last_use (XEXP (x, i), insn);
6325           else if (fmt[i] == 'E')
6326             for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
6327               update_reg_last_use (XVECEXP (x, i, j), insn);
6328         }
6329     }
6330 }
6331 \f
6332 /* Given a jump insn JUMP, return the condition that will cause it to branch
6333    to its JUMP_LABEL.  If the condition cannot be understood, or is an
6334    inequality floating-point comparison which needs to be reversed, 0 will
6335    be returned.
6336
6337    If EARLIEST is non-zero, it is a pointer to a place where the earliest
6338    insn used in locating the condition was found.  If a replacement test
6339    of the condition is desired, it should be placed in front of that
6340    insn and we will be sure that the inputs are still valid.
6341
6342    The condition will be returned in a canonical form to simplify testing by
6343    callers.  Specifically:
6344
6345    (1) The code will always be a comparison operation (EQ, NE, GT, etc.).
6346    (2) Both operands will be machine operands; (cc0) will have been replaced.
6347    (3) If an operand is a constant, it will be the second operand.
6348    (4) (LE x const) will be replaced with (LT x <const+1>) and similarly
6349        for GE, GEU, and LEU.  */
6350
6351 rtx
6352 get_condition (jump, earliest)
6353      rtx jump;
6354      rtx *earliest;
6355 {
6356   enum rtx_code code;
6357   rtx prev = jump;
6358   rtx set;
6359   rtx tem;
6360   rtx op0, op1;
6361   int reverse_code = 0;
6362   int did_reverse_condition = 0;
6363
6364   /* If this is not a standard conditional jump, we can't parse it.  */
6365   if (GET_CODE (jump) != JUMP_INSN
6366       || ! condjump_p (jump) || simplejump_p (jump))
6367     return 0;
6368
6369   code = GET_CODE (XEXP (SET_SRC (PATTERN (jump)), 0));
6370   op0 = XEXP (XEXP (SET_SRC (PATTERN (jump)), 0), 0);
6371   op1 = XEXP (XEXP (SET_SRC (PATTERN (jump)), 0), 1);
6372
6373   if (earliest)
6374     *earliest = jump;
6375
6376   /* If this branches to JUMP_LABEL when the condition is false, reverse
6377      the condition.  */
6378   if (GET_CODE (XEXP (SET_SRC (PATTERN (jump)), 2)) == LABEL_REF
6379       && XEXP (XEXP (SET_SRC (PATTERN (jump)), 2), 0) == JUMP_LABEL (jump))
6380     code = reverse_condition (code), did_reverse_condition ^= 1;
6381
6382   /* If we are comparing a register with zero, see if the register is set
6383      in the previous insn to a COMPARE or a comparison operation.  Perform
6384      the same tests as a function of STORE_FLAG_VALUE as find_comparison_args
6385      in cse.c  */
6386
6387   while (GET_RTX_CLASS (code) == '<' && op1 == const0_rtx)
6388     {
6389       /* Set non-zero when we find something of interest.  */
6390       rtx x = 0;
6391
6392 #ifdef HAVE_cc0
6393       /* If comparison with cc0, import actual comparison from compare
6394          insn.  */
6395       if (op0 == cc0_rtx)
6396         {
6397           if ((prev = prev_nonnote_insn (prev)) == 0
6398               || GET_CODE (prev) != INSN
6399               || (set = single_set (prev)) == 0
6400               || SET_DEST (set) != cc0_rtx)
6401             return 0;
6402
6403           op0 = SET_SRC (set);
6404           op1 = CONST0_RTX (GET_MODE (op0));
6405           if (earliest)
6406             *earliest = prev;
6407         }
6408 #endif
6409
6410       /* If this is a COMPARE, pick up the two things being compared.  */
6411       if (GET_CODE (op0) == COMPARE)
6412         {
6413           op1 = XEXP (op0, 1);
6414           op0 = XEXP (op0, 0);
6415           continue;
6416         }
6417       else if (GET_CODE (op0) != REG)
6418         break;
6419
6420       /* Go back to the previous insn.  Stop if it is not an INSN.  We also
6421          stop if it isn't a single set or if it has a REG_INC note because
6422          we don't want to bother dealing with it.  */
6423
6424       if ((prev = prev_nonnote_insn (prev)) == 0
6425           || GET_CODE (prev) != INSN
6426           || FIND_REG_INC_NOTE (prev, 0)
6427           || (set = single_set (prev)) == 0)
6428         break;
6429
6430       /* If this is setting OP0, get what it sets it to if it looks
6431          relevant.  */
6432       if (SET_DEST (set) == op0)
6433         {
6434           enum machine_mode inner_mode = GET_MODE (SET_SRC (set));
6435
6436           if ((GET_CODE (SET_SRC (set)) == COMPARE
6437                || (((code == NE
6438                      || (code == LT
6439                          && GET_MODE_CLASS (inner_mode) == MODE_INT
6440                          && (GET_MODE_BITSIZE (inner_mode)
6441                              <= HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
6442                          && (STORE_FLAG_VALUE
6443                              & ((HOST_WIDE_INT) 1
6444                                 << (GET_MODE_BITSIZE (inner_mode) - 1))))
6445 #ifdef FLOAT_STORE_FLAG_VALUE
6446                      || (code == LT
6447                          && GET_MODE_CLASS (inner_mode) == MODE_FLOAT
6448                          && FLOAT_STORE_FLAG_VALUE < 0)
6449 #endif
6450                      ))
6451                    && GET_RTX_CLASS (GET_CODE (SET_SRC (set))) == '<')))
6452             x = SET_SRC (set);
6453           else if (((code == EQ
6454                      || (code == GE
6455                          && (GET_MODE_BITSIZE (inner_mode)
6456                              <= HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
6457                          && GET_MODE_CLASS (inner_mode) == MODE_INT
6458                          && (STORE_FLAG_VALUE
6459                              & ((HOST_WIDE_INT) 1
6460                                 << (GET_MODE_BITSIZE (inner_mode) - 1))))
6461 #ifdef FLOAT_STORE_FLAG_VALUE
6462                      || (code == GE
6463                          && GET_MODE_CLASS (inner_mode) == MODE_FLOAT
6464                          && FLOAT_STORE_FLAG_VALUE < 0)
6465 #endif
6466                      ))
6467                    && GET_RTX_CLASS (GET_CODE (SET_SRC (set))) == '<')
6468             {
6469               /* We might have reversed a LT to get a GE here.  But this wasn't
6470                  actually the comparison of data, so we don't flag that we
6471                  have had to reverse the condition.  */
6472               did_reverse_condition ^= 1;
6473               reverse_code = 1;
6474               x = SET_SRC (set);
6475             }
6476           else
6477             break;
6478         }
6479
6480       else if (reg_set_p (op0, prev))
6481         /* If this sets OP0, but not directly, we have to give up.  */
6482         break;
6483
6484       if (x)
6485         {
6486           if (GET_RTX_CLASS (GET_CODE (x)) == '<')
6487             code = GET_CODE (x);
6488           if (reverse_code)
6489             {
6490               code = reverse_condition (code);
6491               did_reverse_condition ^= 1;
6492               reverse_code = 0;
6493             }
6494
6495           op0 = XEXP (x, 0), op1 = XEXP (x, 1);
6496           if (earliest)
6497             *earliest = prev;
6498         }
6499     }
6500
6501   /* If constant is first, put it last.  */
6502   if (CONSTANT_P (op0))
6503     code = swap_condition (code), tem = op0, op0 = op1, op1 = tem;
6504
6505   /* If OP0 is the result of a comparison, we weren't able to find what
6506      was really being compared, so fail.  */
6507   if (GET_MODE_CLASS (GET_MODE (op0)) == MODE_CC)
6508     return 0;
6509
6510   /* Canonicalize any ordered comparison with integers involving equality
6511      if we can do computations in the relevant mode and we do not
6512      overflow.  */
6513
6514   if (GET_CODE (op1) == CONST_INT
6515       && GET_MODE (op0) != VOIDmode
6516       && GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE (op0)) <= HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
6517     {
6518       HOST_WIDE_INT const_val = INTVAL (op1);
6519       unsigned HOST_WIDE_INT uconst_val = const_val;
6520       unsigned HOST_WIDE_INT max_val
6521         = (unsigned HOST_WIDE_INT) GET_MODE_MASK (GET_MODE (op0));
6522
6523       switch (code)
6524         {
6525         case LE:
6526           if (const_val != max_val >> 1)
6527             code = LT,  op1 = GEN_INT (const_val + 1);
6528           break;
6529
6530         case GE:
6531           if (const_val
6532               != (((HOST_WIDE_INT) 1
6533                    << (GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE (op0)) - 1))))
6534             code = GT, op1 = GEN_INT (const_val - 1);
6535           break;
6536
6537         case LEU:
6538           if (uconst_val != max_val)
6539             code = LTU, op1 = GEN_INT (uconst_val + 1);
6540           break;
6541
6542         case GEU:
6543           if (uconst_val != 0)
6544             code = GTU, op1 = GEN_INT (uconst_val - 1);
6545           break;
6546         }
6547     }
6548
6549   /* If this was floating-point and we reversed anything other than an
6550      EQ or NE, return zero.  */
6551   if (TARGET_FLOAT_FORMAT == IEEE_FLOAT_FORMAT
6552       && did_reverse_condition && code != NE && code != EQ
6553       && ! flag_fast_math
6554       && GET_MODE_CLASS (GET_MODE (op0)) == MODE_FLOAT)
6555     return 0;
6556
6557 #ifdef HAVE_cc0
6558   /* Never return CC0; return zero instead.  */
6559   if (op0 == cc0_rtx)
6560     return 0;
6561 #endif
6562
6563   return gen_rtx (code, VOIDmode, op0, op1);
6564 }
6565
6566 /* Similar to above routine, except that we also put an invariant last
6567    unless both operands are invariants.  */
6568
6569 rtx
6570 get_condition_for_loop (x)
6571      rtx x;
6572 {
6573   rtx comparison = get_condition (x, NULL_PTR);
6574
6575   if (comparison == 0
6576       || ! invariant_p (XEXP (comparison, 0))
6577       || invariant_p (XEXP (comparison, 1)))
6578     return comparison;
6579
6580   return gen_rtx (swap_condition (GET_CODE (comparison)), VOIDmode,
6581                   XEXP (comparison, 1), XEXP (comparison, 0));
6582 }