OSDN Git Service

(find_and_verify_loops): When moving exit blocks out of the loop,
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / loop.c
1 /* Move constant computations out of loops.
2    Copyright (C) 1987, 88, 89, 91-4, 1995 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, 59 Temple Place - Suite 330,
19 Boston, MA 02111-1307, USA.  */
20
21
22 /* This is the loop optimization pass of the compiler.
23    It finds invariant computations within loops and moves them
24    to the beginning of the loop.  Then it identifies basic and 
25    general induction variables.  Strength reduction is applied to the general
26    induction variables, and induction variable elimination is applied to
27    the basic induction variables.
28
29    It also finds cases where
30    a register is set within the loop by zero-extending a narrower value
31    and changes these to zero the entire register once before the loop
32    and merely copy the low part within the loop.
33
34    Most of the complexity is in heuristics to decide when it is worth
35    while to do these things.  */
36
37 #include <stdio.h>
38 #include "config.h"
39 #include "rtl.h"
40 #include "obstack.h"
41 #include "expr.h"
42 #include "insn-config.h"
43 #include "insn-flags.h"
44 #include "regs.h"
45 #include "hard-reg-set.h"
46 #include "recog.h"
47 #include "flags.h"
48 #include "real.h"
49 #include "loop.h"
50
51 /* Vector mapping INSN_UIDs to luids.
52    The luids are like uids but increase monotonically always.
53    We use them to see whether a jump comes from outside a given loop.  */
54
55 int *uid_luid;
56
57 /* Indexed by INSN_UID, contains the ordinal giving the (innermost) loop
58    number the insn is contained in.  */
59
60 int *uid_loop_num;
61
62 /* 1 + largest uid of any insn.  */
63
64 int max_uid_for_loop;
65
66 /* 1 + luid of last insn.  */
67
68 static int max_luid;
69
70 /* Number of loops detected in current function.  Used as index to the
71    next few tables.  */
72
73 static int max_loop_num;
74
75 /* Indexed by loop number, contains the first and last insn of each loop.  */
76
77 static rtx *loop_number_loop_starts, *loop_number_loop_ends;
78
79 /* For each loop, gives the containing loop number, -1 if none.  */
80
81 int *loop_outer_loop;
82
83 /* Indexed by loop number, contains a nonzero value if the "loop" isn't
84    really a loop (an insn outside the loop branches into it).  */
85
86 static char *loop_invalid;
87
88 /* Indexed by loop number, links together all LABEL_REFs which refer to
89    code labels outside the loop.  Used by routines that need to know all
90    loop exits, such as final_biv_value and final_giv_value.
91
92    This does not include loop exits due to return instructions.  This is
93    because all bivs and givs are pseudos, and hence must be dead after a
94    return, so the presense of a return does not affect any of the
95    optimizations that use this info.  It is simpler to just not include return
96    instructions on this list.  */
97
98 rtx *loop_number_exit_labels;
99
100 /* Indexed by loop number, counts the number of LABEL_REFs on
101    loop_number_exit_labels for this loop and all loops nested inside it.  */
102
103 int *loop_number_exit_count;
104
105 /* Holds the number of loop iterations.  It is zero if the number could not be
106    calculated.  Must be unsigned since the number of iterations can
107    be as high as 2^wordsize-1.  For loops with a wider iterator, this number
108    will will be zero if the number of loop iterations is too large for an
109    unsigned integer to hold.  */
110
111 unsigned HOST_WIDE_INT loop_n_iterations;
112
113 /* Nonzero if there is a subroutine call in the current loop.
114    (unknown_address_altered is also nonzero in this case.)  */
115
116 static int loop_has_call;
117
118 /* Nonzero if there is a volatile memory reference in the current
119    loop.  */
120
121 static int loop_has_volatile;
122
123 /* Added loop_continue which is the NOTE_INSN_LOOP_CONT of the
124    current loop.  A continue statement will generate a branch to
125    NEXT_INSN (loop_continue).  */
126
127 static rtx loop_continue;
128
129 /* Indexed by register number, contains the number of times the reg
130    is set during the loop being scanned.
131    During code motion, a negative value indicates a reg that has been
132    made a candidate; in particular -2 means that it is an candidate that
133    we know is equal to a constant and -1 means that it is an candidate
134    not known equal to a constant.
135    After code motion, regs moved have 0 (which is accurate now)
136    while the failed candidates have the original number of times set.
137
138    Therefore, at all times, == 0 indicates an invariant register;
139    < 0 a conditionally invariant one.  */
140
141 static short *n_times_set;
142
143 /* Original value of n_times_set; same except that this value
144    is not set negative for a reg whose sets have been made candidates
145    and not set to 0 for a reg that is moved.  */
146
147 static short *n_times_used;
148
149 /* Index by register number, 1 indicates that the register
150    cannot be moved or strength reduced.  */
151
152 static char *may_not_optimize;
153
154 /* Nonzero means reg N has already been moved out of one loop.
155    This reduces the desire to move it out of another.  */
156
157 static char *moved_once;
158
159 /* Array of MEMs that are stored in this loop. If there are too many to fit
160    here, we just turn on unknown_address_altered.  */
161
162 #define NUM_STORES 20
163 static rtx loop_store_mems[NUM_STORES];
164
165 /* Index of first available slot in above array.  */
166 static int loop_store_mems_idx;
167
168 /* Nonzero if we don't know what MEMs were changed in the current loop.
169    This happens if the loop contains a call (in which case `loop_has_call'
170    will also be set) or if we store into more than NUM_STORES MEMs.  */
171
172 static int unknown_address_altered;
173
174 /* Count of movable (i.e. invariant) instructions discovered in the loop.  */
175 static int num_movables;
176
177 /* Count of memory write instructions discovered in the loop.  */
178 static int num_mem_sets;
179
180 /* Number of loops contained within the current one, including itself.  */
181 static int loops_enclosed;
182
183 /* Bound on pseudo register number before loop optimization.
184    A pseudo has valid regscan info if its number is < max_reg_before_loop.  */
185 int max_reg_before_loop;
186
187 /* This obstack is used in product_cheap_p to allocate its rtl.  It
188    may call gen_reg_rtx which, in turn, may reallocate regno_reg_rtx.
189    If we used the same obstack that it did, we would be deallocating
190    that array.  */
191
192 static struct obstack temp_obstack;
193
194 /* This is where the pointer to the obstack being used for RTL is stored.  */
195
196 extern struct obstack *rtl_obstack;
197
198 #define obstack_chunk_alloc xmalloc
199 #define obstack_chunk_free free
200
201 extern char *oballoc ();
202 \f
203 /* During the analysis of a loop, a chain of `struct movable's
204    is made to record all the movable insns found.
205    Then the entire chain can be scanned to decide which to move.  */
206
207 struct movable
208 {
209   rtx insn;                     /* A movable insn */
210   rtx set_src;                  /* The expression this reg is set from. */
211   rtx set_dest;                 /* The destination of this SET. */
212   rtx dependencies;             /* When INSN is libcall, this is an EXPR_LIST
213                                    of any registers used within the LIBCALL. */
214   int consec;                   /* Number of consecutive following insns 
215                                    that must be moved with this one.  */
216   int regno;                    /* The register it sets */
217   short lifetime;               /* lifetime of that register;
218                                    may be adjusted when matching movables
219                                    that load the same value are found.  */
220   short savings;                /* Number of insns we can move for this reg,
221                                    including other movables that force this
222                                    or match this one.  */
223   unsigned int cond : 1;        /* 1 if only conditionally movable */
224   unsigned int force : 1;       /* 1 means MUST move this insn */
225   unsigned int global : 1;      /* 1 means reg is live outside this loop */
226                 /* If PARTIAL is 1, GLOBAL means something different:
227                    that the reg is live outside the range from where it is set
228                    to the following label.  */
229   unsigned int done : 1;        /* 1 inhibits further processing of this */
230   
231   unsigned int partial : 1;     /* 1 means this reg is used for zero-extending.
232                                    In particular, moving it does not make it
233                                    invariant.  */
234   unsigned int move_insn : 1;   /* 1 means that we call emit_move_insn to
235                                    load SRC, rather than copying INSN.  */
236   unsigned int is_equiv : 1;    /* 1 means a REG_EQUIV is present on INSN. */
237   enum machine_mode savemode;   /* Nonzero means it is a mode for a low part
238                                    that we should avoid changing when clearing
239                                    the rest of the reg.  */
240   struct movable *match;        /* First entry for same value */
241   struct movable *forces;       /* An insn that must be moved if this is */
242   struct movable *next;
243 };
244
245 FILE *loop_dump_stream;
246
247 /* Forward declarations.  */
248
249 static void find_and_verify_loops ();
250 static void mark_loop_jump ();
251 static void prescan_loop ();
252 static int reg_in_basic_block_p ();
253 static int consec_sets_invariant_p ();
254 static rtx libcall_other_reg ();
255 static int labels_in_range_p ();
256 static void count_loop_regs_set ();
257 static void note_addr_stored ();
258 static int loop_reg_used_before_p ();
259 static void scan_loop ();
260 static void replace_call_address ();
261 static rtx skip_consec_insns ();
262 static int libcall_benefit ();
263 static void ignore_some_movables ();
264 static void force_movables ();
265 static void combine_movables ();
266 static int rtx_equal_for_loop_p ();
267 static void move_movables ();
268 static void strength_reduce ();
269 static int valid_initial_value_p ();
270 static void find_mem_givs ();
271 static void record_biv ();
272 static void check_final_value ();
273 static void record_giv ();
274 static void update_giv_derive ();
275 static int basic_induction_var ();
276 static rtx simplify_giv_expr ();
277 static int general_induction_var ();
278 static int consec_sets_giv ();
279 static int check_dbra_loop ();
280 static rtx express_from ();
281 static int combine_givs_p ();
282 static void combine_givs ();
283 static int product_cheap_p ();
284 static int maybe_eliminate_biv ();
285 static int maybe_eliminate_biv_1 ();
286 static int last_use_this_basic_block ();
287 static void record_initial ();
288 static void update_reg_last_use ();
289 \f
290 /* Relative gain of eliminating various kinds of operations.  */
291 int add_cost;
292 #if 0
293 int shift_cost;
294 int mult_cost;
295 #endif
296
297 /* Benefit penalty, if a giv is not replaceable, i.e. must emit an insn to
298    copy the value of the strength reduced giv to its original register.  */
299 int copy_cost;
300
301 void
302 init_loop ()
303 {
304   char *free_point = (char *) oballoc (1);
305   rtx reg = gen_rtx (REG, word_mode, 0);
306
307   add_cost = rtx_cost (gen_rtx (PLUS, word_mode, reg, reg), SET);
308
309   /* We multiply by 2 to reconcile the difference in scale between
310      these two ways of computing costs.  Otherwise the cost of a copy
311      will be far less than the cost of an add.  */
312
313   copy_cost = 2 * 2;
314
315   /* Free the objects we just allocated.  */
316   obfree (free_point);
317
318   /* Initialize the obstack used for rtl in product_cheap_p.  */
319   gcc_obstack_init (&temp_obstack);
320 }
321 \f
322 /* Entry point of this file.  Perform loop optimization
323    on the current function.  F is the first insn of the function
324    and DUMPFILE is a stream for output of a trace of actions taken
325    (or 0 if none should be output).  */
326
327 void
328 loop_optimize (f, dumpfile)
329      /* f is the first instruction of a chain of insns for one function */
330      rtx f;
331      FILE *dumpfile;
332 {
333   register rtx insn;
334   register int i;
335   rtx last_insn;
336
337   loop_dump_stream = dumpfile;
338
339   init_recog_no_volatile ();
340   init_alias_analysis ();
341
342   max_reg_before_loop = max_reg_num ();
343
344   moved_once = (char *) alloca (max_reg_before_loop);
345   bzero (moved_once, max_reg_before_loop);
346
347   regs_may_share = 0;
348
349   /* Count the number of loops. */
350
351   max_loop_num = 0;
352   for (insn = f; insn; insn = NEXT_INSN (insn))
353     {
354       if (GET_CODE (insn) == NOTE
355           && NOTE_LINE_NUMBER (insn) == NOTE_INSN_LOOP_BEG)
356         max_loop_num++;
357     }
358
359   /* Don't waste time if no loops.  */
360   if (max_loop_num == 0)
361     return;
362
363   /* Get size to use for tables indexed by uids.
364      Leave some space for labels allocated by find_and_verify_loops.  */
365   max_uid_for_loop = get_max_uid () + 1 + max_loop_num * 32;
366
367   uid_luid = (int *) alloca (max_uid_for_loop * sizeof (int));
368   uid_loop_num = (int *) alloca (max_uid_for_loop * sizeof (int));
369
370   bzero ((char *) uid_luid, max_uid_for_loop * sizeof (int));
371   bzero ((char *) uid_loop_num, max_uid_for_loop * sizeof (int));
372
373   /* Allocate tables for recording each loop.  We set each entry, so they need
374      not be zeroed.  */
375   loop_number_loop_starts = (rtx *) alloca (max_loop_num * sizeof (rtx));
376   loop_number_loop_ends = (rtx *) alloca (max_loop_num * sizeof (rtx));
377   loop_outer_loop = (int *) alloca (max_loop_num * sizeof (int));
378   loop_invalid = (char *) alloca (max_loop_num * sizeof (char));
379   loop_number_exit_labels = (rtx *) alloca (max_loop_num * sizeof (rtx));
380   loop_number_exit_count = (int *) alloca (max_loop_num * sizeof (int));
381
382   /* Find and process each loop.
383      First, find them, and record them in order of their beginnings.  */
384   find_and_verify_loops (f);
385
386   /* Now find all register lifetimes.  This must be done after
387      find_and_verify_loops, because it might reorder the insns in the
388      function.  */
389   reg_scan (f, max_reg_num (), 1);
390
391   /* See if we went too far.  */
392   if (get_max_uid () > max_uid_for_loop)
393     abort ();
394
395   /* Compute the mapping from uids to luids.
396      LUIDs are numbers assigned to insns, like uids,
397      except that luids increase monotonically through the code.
398      Don't assign luids to line-number NOTEs, so that the distance in luids
399      between two insns is not affected by -g.  */
400
401   for (insn = f, i = 0; insn; insn = NEXT_INSN (insn))
402     {
403       last_insn = insn;
404       if (GET_CODE (insn) != NOTE
405           || NOTE_LINE_NUMBER (insn) <= 0)
406         uid_luid[INSN_UID (insn)] = ++i;
407       else
408         /* Give a line number note the same luid as preceding insn.  */
409         uid_luid[INSN_UID (insn)] = i;
410     }
411
412   max_luid = i + 1;
413
414   /* Don't leave gaps in uid_luid for insns that have been
415      deleted.  It is possible that the first or last insn
416      using some register has been deleted by cross-jumping.
417      Make sure that uid_luid for that former insn's uid
418      points to the general area where that insn used to be.  */
419   for (i = 0; i < max_uid_for_loop; i++)
420     {
421       uid_luid[0] = uid_luid[i];
422       if (uid_luid[0] != 0)
423         break;
424     }
425   for (i = 0; i < max_uid_for_loop; i++)
426     if (uid_luid[i] == 0)
427       uid_luid[i] = uid_luid[i - 1];
428
429   /* Create a mapping from loops to BLOCK tree nodes.  */
430   if (flag_unroll_loops && write_symbols != NO_DEBUG)
431     find_loop_tree_blocks ();
432
433   /* Now scan the loops, last ones first, since this means inner ones are done
434      before outer ones.  */
435   for (i = max_loop_num-1; i >= 0; i--)
436     if (! loop_invalid[i] && loop_number_loop_ends[i])
437       scan_loop (loop_number_loop_starts[i], loop_number_loop_ends[i],
438                  max_reg_num ());
439
440   /* If debugging and unrolling loops, we must replicate the tree nodes
441      corresponding to the blocks inside the loop, so that the original one
442      to one mapping will remain.  */
443   if (flag_unroll_loops && write_symbols != NO_DEBUG)
444     unroll_block_trees ();
445 }
446 \f
447 /* Optimize one loop whose start is LOOP_START and end is END.
448    LOOP_START is the NOTE_INSN_LOOP_BEG and END is the matching
449    NOTE_INSN_LOOP_END.  */
450
451 /* ??? Could also move memory writes out of loops if the destination address
452    is invariant, the source is invariant, the memory write is not volatile,
453    and if we can prove that no read inside the loop can read this address
454    before the write occurs.  If there is a read of this address after the
455    write, then we can also mark the memory read as invariant.  */
456
457 static void
458 scan_loop (loop_start, end, nregs)
459      rtx loop_start, end;
460      int nregs;
461 {
462   register int i;
463   register rtx p;
464   /* 1 if we are scanning insns that could be executed zero times.  */
465   int maybe_never = 0;
466   /* 1 if we are scanning insns that might never be executed
467      due to a subroutine call which might exit before they are reached.  */
468   int call_passed = 0;
469   /* For a rotated loop that is entered near the bottom,
470      this is the label at the top.  Otherwise it is zero.  */
471   rtx loop_top = 0;
472   /* Jump insn that enters the loop, or 0 if control drops in.  */
473   rtx loop_entry_jump = 0;
474   /* Place in the loop where control enters.  */
475   rtx scan_start;
476   /* Number of insns in the loop.  */
477   int insn_count;
478   int in_libcall = 0;
479   int tem;
480   rtx temp;
481   /* The SET from an insn, if it is the only SET in the insn.  */
482   rtx set, set1;
483   /* Chain describing insns movable in current loop.  */
484   struct movable *movables = 0;
485   /* Last element in `movables' -- so we can add elements at the end.  */
486   struct movable *last_movable = 0;
487   /* Ratio of extra register life span we can justify
488      for saving an instruction.  More if loop doesn't call subroutines
489      since in that case saving an insn makes more difference
490      and more registers are available.  */
491   int threshold;
492   /* If we have calls, contains the insn in which a register was used
493      if it was used exactly once; contains const0_rtx if it was used more
494      than once.  */
495   rtx *reg_single_usage = 0;
496   /* Nonzero if we are scanning instructions in a sub-loop.  */
497   int loop_depth = 0;
498
499   n_times_set = (short *) alloca (nregs * sizeof (short));
500   n_times_used = (short *) alloca (nregs * sizeof (short));
501   may_not_optimize = (char *) alloca (nregs);
502
503   /* Determine whether this loop starts with a jump down to a test at
504      the end.  This will occur for a small number of loops with a test
505      that is too complex to duplicate in front of the loop.
506
507      We search for the first insn or label in the loop, skipping NOTEs.
508      However, we must be careful not to skip past a NOTE_INSN_LOOP_BEG
509      (because we might have a loop executed only once that contains a
510      loop which starts with a jump to its exit test) or a NOTE_INSN_LOOP_END
511      (in case we have a degenerate loop).
512
513      Note that if we mistakenly think that a loop is entered at the top
514      when, in fact, it is entered at the exit test, the only effect will be
515      slightly poorer optimization.  Making the opposite error can generate
516      incorrect code.  Since very few loops now start with a jump to the 
517      exit test, the code here to detect that case is very conservative.  */
518
519   for (p = NEXT_INSN (loop_start);
520        p != end
521          && GET_CODE (p) != CODE_LABEL && GET_RTX_CLASS (GET_CODE (p)) != 'i'
522          && (GET_CODE (p) != NOTE
523              || (NOTE_LINE_NUMBER (p) != NOTE_INSN_LOOP_BEG
524                  && NOTE_LINE_NUMBER (p) != NOTE_INSN_LOOP_END));
525        p = NEXT_INSN (p))
526     ;
527
528   scan_start = p;
529
530   /* Set up variables describing this loop.  */
531   prescan_loop (loop_start, end);
532   threshold = (loop_has_call ? 1 : 2) * (1 + n_non_fixed_regs);
533
534   /* If loop has a jump before the first label,
535      the true entry is the target of that jump.
536      Start scan from there.
537      But record in LOOP_TOP the place where the end-test jumps
538      back to so we can scan that after the end of the loop.  */
539   if (GET_CODE (p) == JUMP_INSN)
540     {
541       loop_entry_jump = p;
542
543       /* Loop entry must be unconditional jump (and not a RETURN)  */
544       if (simplejump_p (p)
545           && JUMP_LABEL (p) != 0
546           /* Check to see whether the jump actually
547              jumps out of the loop (meaning it's no loop).
548              This case can happen for things like
549              do {..} while (0).  If this label was generated previously
550              by loop, we can't tell anything about it and have to reject
551              the loop.  */
552           && INSN_UID (JUMP_LABEL (p)) < max_uid_for_loop
553           && INSN_LUID (JUMP_LABEL (p)) >= INSN_LUID (loop_start)
554           && INSN_LUID (JUMP_LABEL (p)) < INSN_LUID (end))
555         {
556           loop_top = next_label (scan_start);
557           scan_start = JUMP_LABEL (p);
558         }
559     }
560
561   /* If SCAN_START was an insn created by loop, we don't know its luid
562      as required by loop_reg_used_before_p.  So skip such loops.  (This
563      test may never be true, but it's best to play it safe.) 
564
565      Also, skip loops where we do not start scanning at a label.  This
566      test also rejects loops starting with a JUMP_INSN that failed the
567      test above.  */
568
569   if (INSN_UID (scan_start) >= max_uid_for_loop
570       || GET_CODE (scan_start) != CODE_LABEL)
571     {
572       if (loop_dump_stream)
573         fprintf (loop_dump_stream, "\nLoop from %d to %d is phony.\n\n",
574                  INSN_UID (loop_start), INSN_UID (end));
575       return;
576     }
577
578   /* Count number of times each reg is set during this loop.
579      Set may_not_optimize[I] if it is not safe to move out
580      the setting of register I.  If this loop has calls, set
581      reg_single_usage[I].  */
582
583   bzero ((char *) n_times_set, nregs * sizeof (short));
584   bzero (may_not_optimize, nregs);
585
586   if (loop_has_call)
587     {
588       reg_single_usage = (rtx *) alloca (nregs * sizeof (rtx));
589       bzero ((char *) reg_single_usage, nregs * sizeof (rtx));
590     }
591
592   count_loop_regs_set (loop_top ? loop_top : loop_start, end,
593                        may_not_optimize, reg_single_usage, &insn_count, nregs);
594
595   for (i = 0; i < FIRST_PSEUDO_REGISTER; i++)
596     may_not_optimize[i] = 1, n_times_set[i] = 1;
597   bcopy ((char *) n_times_set, (char *) n_times_used, nregs * sizeof (short));
598
599   if (loop_dump_stream)
600     {
601       fprintf (loop_dump_stream, "\nLoop from %d to %d: %d real insns.\n",
602                INSN_UID (loop_start), INSN_UID (end), insn_count);
603       if (loop_continue)
604         fprintf (loop_dump_stream, "Continue at insn %d.\n",
605                  INSN_UID (loop_continue));
606     }
607
608   /* Scan through the loop finding insns that are safe to move.
609      Set n_times_set negative for the reg being set, so that
610      this reg will be considered invariant for subsequent insns.
611      We consider whether subsequent insns use the reg
612      in deciding whether it is worth actually moving.
613
614      MAYBE_NEVER is nonzero if we have passed a conditional jump insn
615      and therefore it is possible that the insns we are scanning
616      would never be executed.  At such times, we must make sure
617      that it is safe to execute the insn once instead of zero times.
618      When MAYBE_NEVER is 0, all insns will be executed at least once
619      so that is not a problem.  */
620
621   p = scan_start;
622   while (1)
623     {
624       p = NEXT_INSN (p);
625       /* At end of a straight-in loop, we are done.
626          At end of a loop entered at the bottom, scan the top.  */
627       if (p == scan_start)
628         break;
629       if (p == end)
630         {
631           if (loop_top != 0)
632             p = loop_top;
633           else
634             break;
635           if (p == scan_start)
636             break;
637         }
638
639       if (GET_RTX_CLASS (GET_CODE (p)) == 'i'
640           && find_reg_note (p, REG_LIBCALL, NULL_RTX))
641         in_libcall = 1;
642       else if (GET_RTX_CLASS (GET_CODE (p)) == 'i'
643                && find_reg_note (p, REG_RETVAL, NULL_RTX))
644         in_libcall = 0;
645
646       if (GET_CODE (p) == INSN
647           && (set = single_set (p))
648           && GET_CODE (SET_DEST (set)) == REG
649           && ! may_not_optimize[REGNO (SET_DEST (set))])
650         {
651           int tem1 = 0;
652           int tem2 = 0;
653           int move_insn = 0;
654           rtx src = SET_SRC (set);
655           rtx dependencies = 0;
656
657           /* Figure out what to use as a source of this insn.  If a REG_EQUIV
658              note is given or if a REG_EQUAL note with a constant operand is
659              specified, use it as the source and mark that we should move
660              this insn by calling emit_move_insn rather that duplicating the
661              insn.
662
663              Otherwise, only use the REG_EQUAL contents if a REG_RETVAL note
664              is present.  */
665           temp = find_reg_note (p, REG_EQUIV, NULL_RTX);
666           if (temp)
667             src = XEXP (temp, 0), move_insn = 1;
668           else 
669             {
670               temp = find_reg_note (p, REG_EQUAL, NULL_RTX);
671               if (temp && CONSTANT_P (XEXP (temp, 0)))
672                 src = XEXP (temp, 0), move_insn = 1;
673               if (temp && find_reg_note (p, REG_RETVAL, NULL_RTX))
674                 {
675                   src = XEXP (temp, 0);
676                   /* A libcall block can use regs that don't appear in
677                      the equivalent expression.  To move the libcall,
678                      we must move those regs too.  */
679                   dependencies = libcall_other_reg (p, src);
680                 }
681             }
682
683           /* Don't try to optimize a register that was made
684              by loop-optimization for an inner loop.
685              We don't know its life-span, so we can't compute the benefit.  */
686           if (REGNO (SET_DEST (set)) >= max_reg_before_loop)
687             ;
688           /* In order to move a register, we need to have one of three cases:
689              (1) it is used only in the same basic block as the set
690              (2) it is not a user variable and it is not used in the
691                  exit test (this can cause the variable to be used
692                  before it is set just like a user-variable).
693              (3) the set is guaranteed to be executed once the loop starts,
694                  and the reg is not used until after that.  */
695           else if (! ((! maybe_never
696                        && ! loop_reg_used_before_p (set, p, loop_start,
697                                                     scan_start, end))
698                       || (! REG_USERVAR_P (SET_DEST (set))
699                           && ! REG_LOOP_TEST_P (SET_DEST (set)))
700                       || reg_in_basic_block_p (p, SET_DEST (set))))
701             ;
702           else if ((tem = invariant_p (src))
703                    && (dependencies == 0
704                        || (tem2 = invariant_p (dependencies)) != 0)
705                    && (n_times_set[REGNO (SET_DEST (set))] == 1
706                        || (tem1
707                            = consec_sets_invariant_p (SET_DEST (set),
708                                                       n_times_set[REGNO (SET_DEST (set))],
709                                                       p)))
710                    /* If the insn can cause a trap (such as divide by zero),
711                       can't move it unless it's guaranteed to be executed
712                       once loop is entered.  Even a function call might
713                       prevent the trap insn from being reached
714                       (since it might exit!)  */
715                    && ! ((maybe_never || call_passed)
716                          && may_trap_p (src)))
717             {
718               register struct movable *m;
719               register int regno = REGNO (SET_DEST (set));
720
721               /* A potential lossage is where we have a case where two insns
722                  can be combined as long as they are both in the loop, but
723                  we move one of them outside the loop.  For large loops,
724                  this can lose.  The most common case of this is the address
725                  of a function being called.  
726
727                  Therefore, if this register is marked as being used exactly
728                  once if we are in a loop with calls (a "large loop"), see if
729                  we can replace the usage of this register with the source
730                  of this SET.  If we can, delete this insn. 
731
732                  Don't do this if P has a REG_RETVAL note or if we have
733                  SMALL_REGISTER_CLASSES and SET_SRC is a hard register.  */
734
735               if (reg_single_usage && reg_single_usage[regno] != 0
736                   && reg_single_usage[regno] != const0_rtx
737                   && regno_first_uid[regno] == INSN_UID (p)
738                   && (regno_last_uid[regno]
739                       == INSN_UID (reg_single_usage[regno]))
740                   && n_times_set[REGNO (SET_DEST (set))] == 1
741                   && ! side_effects_p (SET_SRC (set))
742                   && ! find_reg_note (p, REG_RETVAL, NULL_RTX)
743 #ifdef SMALL_REGISTER_CLASSES
744                   && ! (GET_CODE (SET_SRC (set)) == REG
745                         && REGNO (SET_SRC (set)) < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
746 #endif
747                   /* This test is not redundant; SET_SRC (set) might be
748                      a call-clobbered register and the life of REGNO
749                      might span a call.  */
750                   && ! modified_between_p (SET_SRC (set), p,
751                                            reg_single_usage[regno])
752                   && no_labels_between_p (p, reg_single_usage[regno])
753                   && validate_replace_rtx (SET_DEST (set), SET_SRC (set),
754                                            reg_single_usage[regno]))
755                 {
756                   /* Replace any usage in a REG_EQUAL note.  Must copy the
757                      new source, so that we don't get rtx sharing between the
758                      SET_SOURCE and REG_NOTES of insn p.  */
759                   REG_NOTES (reg_single_usage[regno])
760                     = replace_rtx (REG_NOTES (reg_single_usage[regno]),
761                                    SET_DEST (set), copy_rtx (SET_SRC (set)));
762                                    
763                   PUT_CODE (p, NOTE);
764                   NOTE_LINE_NUMBER (p) = NOTE_INSN_DELETED;
765                   NOTE_SOURCE_FILE (p) = 0;
766                   n_times_set[regno] = 0;
767                   continue;
768                 }
769
770               m = (struct movable *) alloca (sizeof (struct movable));
771               m->next = 0;
772               m->insn = p;
773               m->set_src = src;
774               m->dependencies = dependencies;
775               m->set_dest = SET_DEST (set);
776               m->force = 0;
777               m->consec = n_times_set[REGNO (SET_DEST (set))] - 1;
778               m->done = 0;
779               m->forces = 0;
780               m->partial = 0;
781               m->move_insn = move_insn;
782               m->is_equiv = (find_reg_note (p, REG_EQUIV, NULL_RTX) != 0);
783               m->savemode = VOIDmode;
784               m->regno = regno;
785               /* Set M->cond if either invariant_p or consec_sets_invariant_p
786                  returned 2 (only conditionally invariant).  */
787               m->cond = ((tem | tem1 | tem2) > 1);
788               m->global = (uid_luid[regno_last_uid[regno]] > INSN_LUID (end)
789                            || uid_luid[regno_first_uid[regno]] < INSN_LUID (loop_start));
790               m->match = 0;
791               m->lifetime = (uid_luid[regno_last_uid[regno]]
792                              - uid_luid[regno_first_uid[regno]]);
793               m->savings = n_times_used[regno];
794               if (find_reg_note (p, REG_RETVAL, NULL_RTX))
795                 m->savings += libcall_benefit (p);
796               n_times_set[regno] = move_insn ? -2 : -1;
797               /* Add M to the end of the chain MOVABLES.  */
798               if (movables == 0)
799                 movables = m;
800               else
801                 last_movable->next = m;
802               last_movable = m;
803
804               if (m->consec > 0)
805                 {
806                   /* Skip this insn, not checking REG_LIBCALL notes.  */
807                   p = next_nonnote_insn (p);
808                   /* Skip the consecutive insns, if there are any.  */
809                   p = skip_consec_insns (p, m->consec);
810                   /* Back up to the last insn of the consecutive group.  */
811                   p = prev_nonnote_insn (p);
812
813                   /* We must now reset m->move_insn, m->is_equiv, and possibly
814                      m->set_src to correspond to the effects of all the
815                      insns.  */
816                   temp = find_reg_note (p, REG_EQUIV, NULL_RTX);
817                   if (temp)
818                     m->set_src = XEXP (temp, 0), m->move_insn = 1;
819                   else
820                     {
821                       temp = find_reg_note (p, REG_EQUAL, NULL_RTX);
822                       if (temp && CONSTANT_P (XEXP (temp, 0)))
823                         m->set_src = XEXP (temp, 0), m->move_insn = 1;
824                       else
825                         m->move_insn = 0;
826
827                     }
828                   m->is_equiv = (find_reg_note (p, REG_EQUIV, NULL_RTX) != 0);
829                 }
830             }
831           /* If this register is always set within a STRICT_LOW_PART
832              or set to zero, then its high bytes are constant.
833              So clear them outside the loop and within the loop
834              just load the low bytes.
835              We must check that the machine has an instruction to do so.
836              Also, if the value loaded into the register
837              depends on the same register, this cannot be done.  */
838           else if (SET_SRC (set) == const0_rtx
839                    && GET_CODE (NEXT_INSN (p)) == INSN
840                    && (set1 = single_set (NEXT_INSN (p)))
841                    && GET_CODE (set1) == SET
842                    && (GET_CODE (SET_DEST (set1)) == STRICT_LOW_PART)
843                    && (GET_CODE (XEXP (SET_DEST (set1), 0)) == SUBREG)
844                    && (SUBREG_REG (XEXP (SET_DEST (set1), 0))
845                        == SET_DEST (set))
846                    && !reg_mentioned_p (SET_DEST (set), SET_SRC (set1)))
847             {
848               register int regno = REGNO (SET_DEST (set));
849               if (n_times_set[regno] == 2)
850                 {
851                   register struct movable *m;
852                   m = (struct movable *) alloca (sizeof (struct movable));
853                   m->next = 0;
854                   m->insn = p;
855                   m->set_dest = SET_DEST (set);
856                   m->dependencies = 0;
857                   m->force = 0;
858                   m->consec = 0;
859                   m->done = 0;
860                   m->forces = 0;
861                   m->move_insn = 0;
862                   m->partial = 1;
863                   /* If the insn may not be executed on some cycles,
864                      we can't clear the whole reg; clear just high part.
865                      Not even if the reg is used only within this loop.
866                      Consider this:
867                      while (1)
868                        while (s != t) {
869                          if (foo ()) x = *s;
870                          use (x);
871                        }
872                      Clearing x before the inner loop could clobber a value
873                      being saved from the last time around the outer loop.
874                      However, if the reg is not used outside this loop
875                      and all uses of the register are in the same
876                      basic block as the store, there is no problem.
877
878                      If this insn was made by loop, we don't know its
879                      INSN_LUID and hence must make a conservative
880                      assumption. */
881                   m->global = (INSN_UID (p) >= max_uid_for_loop
882                                || (uid_luid[regno_last_uid[regno]]
883                                    > INSN_LUID (end))
884                                || (uid_luid[regno_first_uid[regno]]
885                                    < INSN_LUID (p))
886                                || (labels_in_range_p
887                                    (p, uid_luid[regno_first_uid[regno]])));
888                   if (maybe_never && m->global)
889                     m->savemode = GET_MODE (SET_SRC (set1));
890                   else
891                     m->savemode = VOIDmode;
892                   m->regno = regno;
893                   m->cond = 0;
894                   m->match = 0;
895                   m->lifetime = (uid_luid[regno_last_uid[regno]]
896                                  - uid_luid[regno_first_uid[regno]]);
897                   m->savings = 1;
898                   n_times_set[regno] = -1;
899                   /* Add M to the end of the chain MOVABLES.  */
900                   if (movables == 0)
901                     movables = m;
902                   else
903                     last_movable->next = m;
904                   last_movable = m;
905                 }
906             }
907         }
908       /* Past a call insn, we get to insns which might not be executed
909          because the call might exit.  This matters for insns that trap.
910          Call insns inside a REG_LIBCALL/REG_RETVAL block always return,
911          so they don't count.  */
912       else if (GET_CODE (p) == CALL_INSN && ! in_libcall)
913         call_passed = 1;
914       /* Past a label or a jump, we get to insns for which we
915          can't count on whether or how many times they will be
916          executed during each iteration.  Therefore, we can
917          only move out sets of trivial variables
918          (those not used after the loop).  */
919       /* This code appears in three places, once in scan_loop, and twice
920          in strength_reduce.  */
921       else if ((GET_CODE (p) == CODE_LABEL || GET_CODE (p) == JUMP_INSN)
922                /* If we enter the loop in the middle, and scan around to the
923                   beginning, don't set maybe_never for that.  This must be an
924                   unconditional jump, otherwise the code at the top of the
925                   loop might never be executed.  Unconditional jumps are
926                   followed a by barrier then loop end.  */
927                && ! (GET_CODE (p) == JUMP_INSN && JUMP_LABEL (p) == loop_top
928                      && NEXT_INSN (NEXT_INSN (p)) == end
929                      && simplejump_p (p)))
930         maybe_never = 1;
931       else if (GET_CODE (p) == NOTE)
932         {
933           /* At the virtual top of a converted loop, insns are again known to
934              be executed: logically, the loop begins here even though the exit
935              code has been duplicated.  */
936           if (NOTE_LINE_NUMBER (p) == NOTE_INSN_LOOP_VTOP && loop_depth == 0)
937             maybe_never = call_passed = 0;
938           else if (NOTE_LINE_NUMBER (p) == NOTE_INSN_LOOP_BEG)
939             loop_depth++;
940           else if (NOTE_LINE_NUMBER (p) == NOTE_INSN_LOOP_END)
941             loop_depth--;
942         }
943     }
944
945   /* If one movable subsumes another, ignore that other.  */
946
947   ignore_some_movables (movables);
948
949   /* For each movable insn, see if the reg that it loads
950      leads when it dies right into another conditionally movable insn.
951      If so, record that the second insn "forces" the first one,
952      since the second can be moved only if the first is.  */
953
954   force_movables (movables);
955
956   /* See if there are multiple movable insns that load the same value.
957      If there are, make all but the first point at the first one
958      through the `match' field, and add the priorities of them
959      all together as the priority of the first.  */
960
961   combine_movables (movables, nregs);
962         
963   /* Now consider each movable insn to decide whether it is worth moving.
964      Store 0 in n_times_set for each reg that is moved.  */
965
966   move_movables (movables, threshold,
967                  insn_count, loop_start, end, nregs);
968
969   /* Now candidates that still are negative are those not moved.
970      Change n_times_set to indicate that those are not actually invariant.  */
971   for (i = 0; i < nregs; i++)
972     if (n_times_set[i] < 0)
973       n_times_set[i] = n_times_used[i];
974
975   if (flag_strength_reduce)
976     strength_reduce (scan_start, end, loop_top,
977                      insn_count, loop_start, end);
978 }
979 \f
980 /* Add elements to *OUTPUT to record all the pseudo-regs
981    mentioned in IN_THIS but not mentioned in NOT_IN_THIS.  */
982
983 void
984 record_excess_regs (in_this, not_in_this, output)
985      rtx in_this, not_in_this;
986      rtx *output;
987 {
988   enum rtx_code code;
989   char *fmt;
990   int i;
991
992   code = GET_CODE (in_this);
993
994   switch (code)
995     {
996     case PC:
997     case CC0:
998     case CONST_INT:
999     case CONST_DOUBLE:
1000     case CONST:
1001     case SYMBOL_REF:
1002     case LABEL_REF:
1003       return;
1004
1005     case REG:
1006       if (REGNO (in_this) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
1007           && ! reg_mentioned_p (in_this, not_in_this))
1008         *output = gen_rtx (EXPR_LIST, VOIDmode, in_this, *output);
1009       return;
1010     }
1011
1012   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
1013   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
1014     {
1015       int j;
1016
1017       switch (fmt[i])
1018         {
1019         case 'E':
1020           for (j = 0; j < XVECLEN (in_this, i); j++)
1021             record_excess_regs (XVECEXP (in_this, i, j), not_in_this, output);
1022           break;
1023
1024         case 'e':
1025           record_excess_regs (XEXP (in_this, i), not_in_this, output);
1026           break;
1027         }
1028     }
1029 }
1030 \f
1031 /* Check what regs are referred to in the libcall block ending with INSN,
1032    aside from those mentioned in the equivalent value.
1033    If there are none, return 0.
1034    If there are one or more, return an EXPR_LIST containing all of them.  */
1035
1036 static rtx
1037 libcall_other_reg (insn, equiv)
1038      rtx insn, equiv;
1039 {
1040   rtx note = find_reg_note (insn, REG_RETVAL, NULL_RTX);
1041   rtx p = XEXP (note, 0);
1042   rtx output = 0;
1043
1044   /* First, find all the regs used in the libcall block
1045      that are not mentioned as inputs to the result.  */
1046
1047   while (p != insn)
1048     {
1049       if (GET_CODE (p) == INSN || GET_CODE (p) == JUMP_INSN
1050           || GET_CODE (p) == CALL_INSN)
1051         record_excess_regs (PATTERN (p), equiv, &output);
1052       p = NEXT_INSN (p);
1053     }
1054
1055   return output;
1056 }
1057 \f
1058 /* Return 1 if all uses of REG
1059    are between INSN and the end of the basic block.  */
1060
1061 static int 
1062 reg_in_basic_block_p (insn, reg)
1063      rtx insn, reg;
1064 {
1065   int regno = REGNO (reg);
1066   rtx p;
1067
1068   if (regno_first_uid[regno] != INSN_UID (insn))
1069     return 0;
1070
1071   /* Search this basic block for the already recorded last use of the reg.  */
1072   for (p = insn; p; p = NEXT_INSN (p))
1073     {
1074       switch (GET_CODE (p))
1075         {
1076         case NOTE:
1077           break;
1078
1079         case INSN:
1080         case CALL_INSN:
1081           /* Ordinary insn: if this is the last use, we win.  */
1082           if (regno_last_uid[regno] == INSN_UID (p))
1083             return 1;
1084           break;
1085
1086         case JUMP_INSN:
1087           /* Jump insn: if this is the last use, we win.  */
1088           if (regno_last_uid[regno] == INSN_UID (p))
1089             return 1;
1090           /* Otherwise, it's the end of the basic block, so we lose.  */
1091           return 0;
1092
1093         case CODE_LABEL:
1094         case BARRIER:
1095           /* It's the end of the basic block, so we lose.  */
1096           return 0;
1097         }
1098     }
1099
1100   /* The "last use" doesn't follow the "first use"??  */
1101   abort ();
1102 }
1103 \f
1104 /* Compute the benefit of eliminating the insns in the block whose
1105    last insn is LAST.  This may be a group of insns used to compute a
1106    value directly or can contain a library call.  */
1107
1108 static int
1109 libcall_benefit (last)
1110      rtx last;
1111 {
1112   rtx insn;
1113   int benefit = 0;
1114
1115   for (insn = XEXP (find_reg_note (last, REG_RETVAL, NULL_RTX), 0);
1116        insn != last; insn = NEXT_INSN (insn))
1117     {
1118       if (GET_CODE (insn) == CALL_INSN)
1119         benefit += 10;          /* Assume at least this many insns in a library
1120                                    routine. */
1121       else if (GET_CODE (insn) == INSN
1122                && GET_CODE (PATTERN (insn)) != USE
1123                && GET_CODE (PATTERN (insn)) != CLOBBER)
1124         benefit++;
1125     }
1126
1127   return benefit;
1128 }
1129 \f
1130 /* Skip COUNT insns from INSN, counting library calls as 1 insn.  */
1131
1132 static rtx
1133 skip_consec_insns (insn, count)
1134      rtx insn;
1135      int count;
1136 {
1137   for (; count > 0; count--)
1138     {
1139       rtx temp;
1140
1141       /* If first insn of libcall sequence, skip to end.  */
1142       /* Do this at start of loop, since INSN is guaranteed to 
1143          be an insn here.  */
1144       if (GET_CODE (insn) != NOTE
1145           && (temp = find_reg_note (insn, REG_LIBCALL, NULL_RTX)))
1146         insn = XEXP (temp, 0);
1147
1148       do insn = NEXT_INSN (insn);
1149       while (GET_CODE (insn) == NOTE);
1150     }
1151
1152   return insn;
1153 }
1154
1155 /* Ignore any movable whose insn falls within a libcall
1156    which is part of another movable.
1157    We make use of the fact that the movable for the libcall value
1158    was made later and so appears later on the chain.  */
1159
1160 static void
1161 ignore_some_movables (movables)
1162      struct movable *movables;
1163 {
1164   register struct movable *m, *m1;
1165
1166   for (m = movables; m; m = m->next)
1167     {
1168       /* Is this a movable for the value of a libcall?  */
1169       rtx note = find_reg_note (m->insn, REG_RETVAL, NULL_RTX);
1170       if (note)
1171         {
1172           rtx insn;
1173           /* Check for earlier movables inside that range,
1174              and mark them invalid.  We cannot use LUIDs here because
1175              insns created by loop.c for prior loops don't have LUIDs.
1176              Rather than reject all such insns from movables, we just
1177              explicitly check each insn in the libcall (since invariant
1178              libcalls aren't that common).  */
1179           for (insn = XEXP (note, 0); insn != m->insn; insn = NEXT_INSN (insn))
1180             for (m1 = movables; m1 != m; m1 = m1->next)
1181               if (m1->insn == insn)
1182                 m1->done = 1;
1183         }
1184     }
1185 }         
1186
1187 /* For each movable insn, see if the reg that it loads
1188    leads when it dies right into another conditionally movable insn.
1189    If so, record that the second insn "forces" the first one,
1190    since the second can be moved only if the first is.  */
1191
1192 static void
1193 force_movables (movables)
1194      struct movable *movables;
1195 {
1196   register struct movable *m, *m1;
1197   for (m1 = movables; m1; m1 = m1->next)
1198     /* Omit this if moving just the (SET (REG) 0) of a zero-extend.  */
1199     if (!m1->partial && !m1->done)
1200       {
1201         int regno = m1->regno;
1202         for (m = m1->next; m; m = m->next)
1203           /* ??? Could this be a bug?  What if CSE caused the
1204              register of M1 to be used after this insn?
1205              Since CSE does not update regno_last_uid,
1206              this insn M->insn might not be where it dies.
1207              But very likely this doesn't matter; what matters is
1208              that M's reg is computed from M1's reg.  */
1209           if (INSN_UID (m->insn) == regno_last_uid[regno]
1210               && !m->done)
1211             break;
1212         if (m != 0 && m->set_src == m1->set_dest
1213             /* If m->consec, m->set_src isn't valid.  */
1214             && m->consec == 0)
1215           m = 0;
1216
1217         /* Increase the priority of the moving the first insn
1218            since it permits the second to be moved as well.  */
1219         if (m != 0)
1220           {
1221             m->forces = m1;
1222             m1->lifetime += m->lifetime;
1223             m1->savings += m1->savings;
1224           }
1225       }
1226 }
1227 \f
1228 /* Find invariant expressions that are equal and can be combined into
1229    one register.  */
1230
1231 static void
1232 combine_movables (movables, nregs)
1233      struct movable *movables;
1234      int nregs;
1235 {
1236   register struct movable *m;
1237   char *matched_regs = (char *) alloca (nregs);
1238   enum machine_mode mode;
1239
1240   /* Regs that are set more than once are not allowed to match
1241      or be matched.  I'm no longer sure why not.  */
1242   /* Perhaps testing m->consec_sets would be more appropriate here?  */
1243
1244   for (m = movables; m; m = m->next)
1245     if (m->match == 0 && n_times_used[m->regno] == 1 && !m->partial)
1246       {
1247         register struct movable *m1;
1248         int regno = m->regno;
1249
1250         bzero (matched_regs, nregs);
1251         matched_regs[regno] = 1;
1252
1253         for (m1 = movables; m1; m1 = m1->next)
1254           if (m != m1 && m1->match == 0 && n_times_used[m1->regno] == 1
1255               /* A reg used outside the loop mustn't be eliminated.  */
1256               && !m1->global
1257               /* A reg used for zero-extending mustn't be eliminated.  */
1258               && !m1->partial
1259               && (matched_regs[m1->regno]
1260                   ||
1261                   (
1262                    /* Can combine regs with different modes loaded from the
1263                       same constant only if the modes are the same or
1264                       if both are integer modes with M wider or the same
1265                       width as M1.  The check for integer is redundant, but
1266                       safe, since the only case of differing destination
1267                       modes with equal sources is when both sources are
1268                       VOIDmode, i.e., CONST_INT.  */
1269                    (GET_MODE (m->set_dest) == GET_MODE (m1->set_dest)
1270                     || (GET_MODE_CLASS (GET_MODE (m->set_dest)) == MODE_INT
1271                         && GET_MODE_CLASS (GET_MODE (m1->set_dest)) == MODE_INT
1272                         && (GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE (m->set_dest))
1273                             >= GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE (m1->set_dest)))))
1274                    /* See if the source of M1 says it matches M.  */
1275                    && ((GET_CODE (m1->set_src) == REG
1276                         && matched_regs[REGNO (m1->set_src)])
1277                        || rtx_equal_for_loop_p (m->set_src, m1->set_src,
1278                                                 movables))))
1279               && ((m->dependencies == m1->dependencies)
1280                   || rtx_equal_p (m->dependencies, m1->dependencies)))
1281             {
1282               m->lifetime += m1->lifetime;
1283               m->savings += m1->savings;
1284               m1->done = 1;
1285               m1->match = m;
1286               matched_regs[m1->regno] = 1;
1287             }
1288       }
1289
1290   /* Now combine the regs used for zero-extension.
1291      This can be done for those not marked `global'
1292      provided their lives don't overlap.  */
1293
1294   for (mode = GET_CLASS_NARROWEST_MODE (MODE_INT); mode != VOIDmode;
1295        mode = GET_MODE_WIDER_MODE (mode))
1296     {
1297       register struct movable *m0 = 0;
1298
1299       /* Combine all the registers for extension from mode MODE.
1300          Don't combine any that are used outside this loop.  */
1301       for (m = movables; m; m = m->next)
1302         if (m->partial && ! m->global
1303             && mode == GET_MODE (SET_SRC (PATTERN (NEXT_INSN (m->insn)))))
1304           {
1305             register struct movable *m1;
1306             int first = uid_luid[regno_first_uid[m->regno]];
1307             int last = uid_luid[regno_last_uid[m->regno]];
1308
1309             if (m0 == 0)
1310               {
1311                 /* First one: don't check for overlap, just record it.  */
1312                 m0 = m;
1313                   continue;
1314               }
1315
1316             /* Make sure they extend to the same mode.
1317                (Almost always true.)  */
1318             if (GET_MODE (m->set_dest) != GET_MODE (m0->set_dest))
1319                 continue;
1320
1321             /* We already have one: check for overlap with those
1322                already combined together.  */
1323             for (m1 = movables; m1 != m; m1 = m1->next)
1324               if (m1 == m0 || (m1->partial && m1->match == m0))
1325                 if (! (uid_luid[regno_first_uid[m1->regno]] > last
1326                        || uid_luid[regno_last_uid[m1->regno]] < first))
1327                   goto overlap;
1328
1329             /* No overlap: we can combine this with the others.  */
1330             m0->lifetime += m->lifetime;
1331             m0->savings += m->savings;
1332             m->done = 1;
1333             m->match = m0;
1334
1335           overlap: ;
1336           }
1337     }
1338 }
1339 \f
1340 /* Return 1 if regs X and Y will become the same if moved.  */
1341
1342 static int
1343 regs_match_p (x, y, movables)
1344      rtx x, y;
1345      struct movable *movables;
1346 {
1347   int xn = REGNO (x);
1348   int yn = REGNO (y);
1349   struct movable *mx, *my;
1350
1351   for (mx = movables; mx; mx = mx->next)
1352     if (mx->regno == xn)
1353       break;
1354
1355   for (my = movables; my; my = my->next)
1356     if (my->regno == yn)
1357       break;
1358
1359   return (mx && my
1360           && ((mx->match == my->match && mx->match != 0)
1361               || mx->match == my
1362               || mx == my->match));
1363 }
1364
1365 /* Return 1 if X and Y are identical-looking rtx's.
1366    This is the Lisp function EQUAL for rtx arguments.
1367
1368    If two registers are matching movables or a movable register and an
1369    equivalent constant, consider them equal.  */
1370
1371 static int
1372 rtx_equal_for_loop_p (x, y, movables)
1373      rtx x, y;
1374      struct movable *movables;
1375 {
1376   register int i;
1377   register int j;
1378   register struct movable *m;
1379   register enum rtx_code code;
1380   register char *fmt;
1381
1382   if (x == y)
1383     return 1;
1384   if (x == 0 || y == 0)
1385     return 0;
1386
1387   code = GET_CODE (x);
1388
1389   /* If we have a register and a constant, they may sometimes be
1390      equal.  */
1391   if (GET_CODE (x) == REG && n_times_set[REGNO (x)] == -2
1392       && CONSTANT_P (y))
1393     for (m = movables; m; m = m->next)
1394       if (m->move_insn && m->regno == REGNO (x)
1395           && rtx_equal_p (m->set_src, y))
1396         return 1;
1397
1398   else if (GET_CODE (y) == REG && n_times_set[REGNO (y)] == -2
1399            && CONSTANT_P (x))
1400     for (m = movables; m; m = m->next)
1401       if (m->move_insn && m->regno == REGNO (y)
1402           && rtx_equal_p (m->set_src, x))
1403         return 1;
1404
1405   /* Otherwise, rtx's of different codes cannot be equal.  */
1406   if (code != GET_CODE (y))
1407     return 0;
1408
1409   /* (MULT:SI x y) and (MULT:HI x y) are NOT equivalent.
1410      (REG:SI x) and (REG:HI x) are NOT equivalent.  */
1411
1412   if (GET_MODE (x) != GET_MODE (y))
1413     return 0;
1414
1415   /* These three types of rtx's can be compared nonrecursively.  */
1416   if (code == REG)
1417     return (REGNO (x) == REGNO (y) || regs_match_p (x, y, movables));
1418
1419   if (code == LABEL_REF)
1420     return XEXP (x, 0) == XEXP (y, 0);
1421   if (code == SYMBOL_REF)
1422     return XSTR (x, 0) == XSTR (y, 0);
1423
1424   /* Compare the elements.  If any pair of corresponding elements
1425      fail to match, return 0 for the whole things.  */
1426
1427   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
1428   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
1429     {
1430       switch (fmt[i])
1431         {
1432         case 'w':
1433           if (XWINT (x, i) != XWINT (y, i))
1434             return 0;
1435           break;
1436
1437         case 'i':
1438           if (XINT (x, i) != XINT (y, i))
1439             return 0;
1440           break;
1441
1442         case 'E':
1443           /* Two vectors must have the same length.  */
1444           if (XVECLEN (x, i) != XVECLEN (y, i))
1445             return 0;
1446
1447           /* And the corresponding elements must match.  */
1448           for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
1449             if (rtx_equal_for_loop_p (XVECEXP (x, i, j), XVECEXP (y, i, j), movables) == 0)
1450               return 0;
1451           break;
1452
1453         case 'e':
1454           if (rtx_equal_for_loop_p (XEXP (x, i), XEXP (y, i), movables) == 0)
1455             return 0;
1456           break;
1457
1458         case 's':
1459           if (strcmp (XSTR (x, i), XSTR (y, i)))
1460             return 0;
1461           break;
1462
1463         case 'u':
1464           /* These are just backpointers, so they don't matter.  */
1465           break;
1466
1467         case '0':
1468           break;
1469
1470           /* It is believed that rtx's at this level will never
1471              contain anything but integers and other rtx's,
1472              except for within LABEL_REFs and SYMBOL_REFs.  */
1473         default:
1474           abort ();
1475         }
1476     }
1477   return 1;
1478 }
1479 \f
1480 /* If X contains any LABEL_REF's, add REG_LABEL notes for them to all
1481   insns in INSNS which use thet reference.  */
1482
1483 static void
1484 add_label_notes (x, insns)
1485      rtx x;
1486      rtx insns;
1487 {
1488   enum rtx_code code = GET_CODE (x);
1489   int i, j;
1490   char *fmt;
1491   rtx insn;
1492
1493   if (code == LABEL_REF && !LABEL_REF_NONLOCAL_P (x))
1494     {
1495       rtx next = next_real_insn (XEXP (x, 0));
1496
1497       /* Don't record labels that refer to dispatch tables.
1498          This is not necessary, since the tablejump references the same label.
1499          And if we did record them, flow.c would make worse code.  */
1500       if (next == 0
1501           || ! (GET_CODE (next) == JUMP_INSN
1502                 && (GET_CODE (PATTERN (next)) == ADDR_VEC
1503                     || GET_CODE (PATTERN (next)) == ADDR_DIFF_VEC)))
1504         {
1505           for (insn = insns; insn; insn = NEXT_INSN (insn))
1506             if (reg_mentioned_p (XEXP (x, 0), insn))
1507               REG_NOTES (insn) = gen_rtx (EXPR_LIST, REG_LABEL, XEXP (x, 0),
1508                                           REG_NOTES (insn));
1509         }
1510       return;
1511     }
1512
1513   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
1514   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
1515     {
1516       if (fmt[i] == 'e')
1517         add_label_notes (XEXP (x, i), insns);
1518       else if (fmt[i] == 'E')
1519         for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
1520           add_label_notes (XVECEXP (x, i, j), insns);
1521     }
1522 }
1523 \f
1524 /* Scan MOVABLES, and move the insns that deserve to be moved.
1525    If two matching movables are combined, replace one reg with the
1526    other throughout.  */
1527
1528 static void
1529 move_movables (movables, threshold, insn_count, loop_start, end, nregs)
1530      struct movable *movables;
1531      int threshold;
1532      int insn_count;
1533      rtx loop_start;
1534      rtx end;
1535      int nregs;
1536 {
1537   rtx new_start = 0;
1538   register struct movable *m;
1539   register rtx p;
1540   /* Map of pseudo-register replacements to handle combining
1541      when we move several insns that load the same value
1542      into different pseudo-registers.  */
1543   rtx *reg_map = (rtx *) alloca (nregs * sizeof (rtx));
1544   char *already_moved = (char *) alloca (nregs);
1545
1546   bzero (already_moved, nregs);
1547   bzero ((char *) reg_map, nregs * sizeof (rtx));
1548
1549   num_movables = 0;
1550
1551   for (m = movables; m; m = m->next)
1552     {
1553       /* Describe this movable insn.  */
1554
1555       if (loop_dump_stream)
1556         {
1557           fprintf (loop_dump_stream, "Insn %d: regno %d (life %d), ",
1558                    INSN_UID (m->insn), m->regno, m->lifetime);
1559           if (m->consec > 0)
1560             fprintf (loop_dump_stream, "consec %d, ", m->consec);
1561           if (m->cond)
1562             fprintf (loop_dump_stream, "cond ");
1563           if (m->force)
1564             fprintf (loop_dump_stream, "force ");
1565           if (m->global)
1566             fprintf (loop_dump_stream, "global ");
1567           if (m->done)
1568             fprintf (loop_dump_stream, "done ");
1569           if (m->move_insn)
1570             fprintf (loop_dump_stream, "move-insn ");
1571           if (m->match)
1572             fprintf (loop_dump_stream, "matches %d ",
1573                      INSN_UID (m->match->insn));
1574           if (m->forces)
1575             fprintf (loop_dump_stream, "forces %d ",
1576                      INSN_UID (m->forces->insn));
1577         }
1578
1579       /* Count movables.  Value used in heuristics in strength_reduce.  */
1580       num_movables++;
1581
1582       /* Ignore the insn if it's already done (it matched something else).
1583          Otherwise, see if it is now safe to move.  */
1584
1585       if (!m->done
1586           && (! m->cond
1587               || (1 == invariant_p (m->set_src)
1588                   && (m->dependencies == 0
1589                       || 1 == invariant_p (m->dependencies))
1590                   && (m->consec == 0
1591                       || 1 == consec_sets_invariant_p (m->set_dest,
1592                                                        m->consec + 1,
1593                                                        m->insn))))
1594           && (! m->forces || m->forces->done))
1595         {
1596           register int regno;
1597           register rtx p;
1598           int savings = m->savings;
1599
1600           /* We have an insn that is safe to move.
1601              Compute its desirability.  */
1602
1603           p = m->insn;
1604           regno = m->regno;
1605
1606           if (loop_dump_stream)
1607             fprintf (loop_dump_stream, "savings %d ", savings);
1608
1609           if (moved_once[regno])
1610             {
1611               insn_count *= 2;
1612
1613               if (loop_dump_stream)
1614                 fprintf (loop_dump_stream, "halved since already moved ");
1615             }
1616
1617           /* An insn MUST be moved if we already moved something else
1618              which is safe only if this one is moved too: that is,
1619              if already_moved[REGNO] is nonzero.  */
1620
1621           /* An insn is desirable to move if the new lifetime of the
1622              register is no more than THRESHOLD times the old lifetime.
1623              If it's not desirable, it means the loop is so big
1624              that moving won't speed things up much,
1625              and it is liable to make register usage worse.  */
1626
1627           /* It is also desirable to move if it can be moved at no
1628              extra cost because something else was already moved.  */
1629
1630           if (already_moved[regno]
1631               || (threshold * savings * m->lifetime) >= insn_count
1632               || (m->forces && m->forces->done
1633                   && n_times_used[m->forces->regno] == 1))
1634             {
1635               int count;
1636               register struct movable *m1;
1637               rtx first;
1638
1639               /* Now move the insns that set the reg.  */
1640
1641               if (m->partial && m->match)
1642                 {
1643                   rtx newpat, i1;
1644                   rtx r1, r2;
1645                   /* Find the end of this chain of matching regs.
1646                      Thus, we load each reg in the chain from that one reg.
1647                      And that reg is loaded with 0 directly,
1648                      since it has ->match == 0.  */
1649                   for (m1 = m; m1->match; m1 = m1->match);
1650                   newpat = gen_move_insn (SET_DEST (PATTERN (m->insn)),
1651                                           SET_DEST (PATTERN (m1->insn)));
1652                   i1 = emit_insn_before (newpat, loop_start);
1653
1654                   /* Mark the moved, invariant reg as being allowed to
1655                      share a hard reg with the other matching invariant.  */
1656                   REG_NOTES (i1) = REG_NOTES (m->insn);
1657                   r1 = SET_DEST (PATTERN (m->insn));
1658                   r2 = SET_DEST (PATTERN (m1->insn));
1659                   regs_may_share = gen_rtx (EXPR_LIST, VOIDmode, r1,
1660                                             gen_rtx (EXPR_LIST, VOIDmode, r2,
1661                                                      regs_may_share));
1662                   delete_insn (m->insn);
1663
1664                   if (new_start == 0)
1665                     new_start = i1;
1666
1667                   if (loop_dump_stream)
1668                     fprintf (loop_dump_stream, " moved to %d", INSN_UID (i1));
1669                 }
1670               /* If we are to re-generate the item being moved with a
1671                  new move insn, first delete what we have and then emit
1672                  the move insn before the loop.  */
1673               else if (m->move_insn)
1674                 {
1675                   rtx i1, temp;
1676
1677                   for (count = m->consec; count >= 0; count--)
1678                     {
1679                       /* If this is the first insn of a library call sequence,
1680                          skip to the end.  */
1681                       if (GET_CODE (p) != NOTE
1682                           && (temp = find_reg_note (p, REG_LIBCALL, NULL_RTX)))
1683                         p = XEXP (temp, 0);
1684
1685                       /* If this is the last insn of a libcall sequence, then
1686                          delete every insn in the sequence except the last.
1687                          The last insn is handled in the normal manner.  */
1688                       if (GET_CODE (p) != NOTE
1689                           && (temp = find_reg_note (p, REG_RETVAL, NULL_RTX)))
1690                         {
1691                           temp = XEXP (temp, 0);
1692                           while (temp != p)
1693                             temp = delete_insn (temp);
1694                         }
1695
1696                       p = delete_insn (p);
1697                       while (p && GET_CODE (p) == NOTE)
1698                         p = NEXT_INSN (p);
1699                     }
1700
1701                   start_sequence ();
1702                   emit_move_insn (m->set_dest, m->set_src);
1703                   temp = get_insns ();
1704                   end_sequence ();
1705
1706                   add_label_notes (m->set_src, temp);
1707
1708                   i1 = emit_insns_before (temp, loop_start);
1709                   if (! find_reg_note (i1, REG_EQUAL, NULL_RTX))
1710                     REG_NOTES (i1)
1711                       = gen_rtx (EXPR_LIST,
1712                                  m->is_equiv ? REG_EQUIV : REG_EQUAL,
1713                                  m->set_src, REG_NOTES (i1));
1714
1715                   if (loop_dump_stream)
1716                     fprintf (loop_dump_stream, " moved to %d", INSN_UID (i1));
1717
1718                   /* The more regs we move, the less we like moving them.  */
1719                   threshold -= 3;
1720                 }
1721               else
1722                 {
1723                   for (count = m->consec; count >= 0; count--)
1724                     {
1725                       rtx i1, temp;
1726
1727                       /* If first insn of libcall sequence, skip to end. */
1728                       /* Do this at start of loop, since p is guaranteed to 
1729                          be an insn here.  */
1730                       if (GET_CODE (p) != NOTE
1731                           && (temp = find_reg_note (p, REG_LIBCALL, NULL_RTX)))
1732                         p = XEXP (temp, 0);
1733
1734                       /* If last insn of libcall sequence, move all
1735                          insns except the last before the loop.  The last
1736                          insn is handled in the normal manner.  */
1737                       if (GET_CODE (p) != NOTE
1738                           && (temp = find_reg_note (p, REG_RETVAL, NULL_RTX)))
1739                         {
1740                           rtx fn_address = 0;
1741                           rtx fn_reg = 0;
1742                           rtx fn_address_insn = 0;
1743
1744                           first = 0;
1745                           for (temp = XEXP (temp, 0); temp != p;
1746                                temp = NEXT_INSN (temp))
1747                             {
1748                               rtx body;
1749                               rtx n;
1750                               rtx next;
1751
1752                               if (GET_CODE (temp) == NOTE)
1753                                 continue;
1754
1755                               body = PATTERN (temp);
1756
1757                               /* Find the next insn after TEMP,
1758                                  not counting USE or NOTE insns.  */
1759                               for (next = NEXT_INSN (temp); next != p;
1760                                    next = NEXT_INSN (next))
1761                                 if (! (GET_CODE (next) == INSN
1762                                        && GET_CODE (PATTERN (next)) == USE)
1763                                     && GET_CODE (next) != NOTE)
1764                                   break;
1765                               
1766                               /* If that is the call, this may be the insn
1767                                  that loads the function address.
1768
1769                                  Extract the function address from the insn
1770                                  that loads it into a register.
1771                                  If this insn was cse'd, we get incorrect code.
1772
1773                                  So emit a new move insn that copies the
1774                                  function address into the register that the
1775                                  call insn will use.  flow.c will delete any
1776                                  redundant stores that we have created.  */
1777                               if (GET_CODE (next) == CALL_INSN
1778                                   && GET_CODE (body) == SET
1779                                   && GET_CODE (SET_DEST (body)) == REG
1780                                   && (n = find_reg_note (temp, REG_EQUAL,
1781                                                          NULL_RTX)))
1782                                 {
1783                                   fn_reg = SET_SRC (body);
1784                                   if (GET_CODE (fn_reg) != REG)
1785                                     fn_reg = SET_DEST (body);
1786                                   fn_address = XEXP (n, 0);
1787                                   fn_address_insn = temp;
1788                                 }
1789                               /* We have the call insn.
1790                                  If it uses the register we suspect it might,
1791                                  load it with the correct address directly.  */
1792                               if (GET_CODE (temp) == CALL_INSN
1793                                   && fn_address != 0
1794                                   && reg_referenced_p (fn_reg, body))
1795                                 emit_insn_after (gen_move_insn (fn_reg,
1796                                                                 fn_address),
1797                                                  fn_address_insn);
1798
1799                               if (GET_CODE (temp) == CALL_INSN)
1800                                 {
1801                                   i1 = emit_call_insn_before (body, loop_start);
1802                                   /* Because the USAGE information potentially
1803                                      contains objects other than hard registers
1804                                      we need to copy it.  */
1805                                   if (CALL_INSN_FUNCTION_USAGE (temp))
1806                                     CALL_INSN_FUNCTION_USAGE (i1) =
1807                                       copy_rtx (CALL_INSN_FUNCTION_USAGE (temp));
1808                                 }
1809                               else
1810                                 i1 = emit_insn_before (body, loop_start);
1811                               if (first == 0)
1812                                 first = i1;
1813                               if (temp == fn_address_insn)
1814                                 fn_address_insn = i1;
1815                               REG_NOTES (i1) = REG_NOTES (temp);
1816                               delete_insn (temp);
1817                             }
1818                         }
1819                       if (m->savemode != VOIDmode)
1820                         {
1821                           /* P sets REG to zero; but we should clear only
1822                              the bits that are not covered by the mode
1823                              m->savemode.  */
1824                           rtx reg = m->set_dest;
1825                           rtx sequence;
1826                           rtx tem;
1827                       
1828                           start_sequence ();
1829                           tem = expand_binop
1830                             (GET_MODE (reg), and_optab, reg,
1831                              GEN_INT ((((HOST_WIDE_INT) 1
1832                                         << GET_MODE_BITSIZE (m->savemode)))
1833                                       - 1),
1834                              reg, 1, OPTAB_LIB_WIDEN);
1835                           if (tem == 0)
1836                             abort ();
1837                           if (tem != reg)
1838                             emit_move_insn (reg, tem);
1839                           sequence = gen_sequence ();
1840                           end_sequence ();
1841                           i1 = emit_insn_before (sequence, loop_start);
1842                         }
1843                       else if (GET_CODE (p) == CALL_INSN)
1844                         {
1845                           i1 = emit_call_insn_before (PATTERN (p), loop_start);
1846                           /* Because the USAGE information potentially
1847                              contains objects other than hard registers
1848                              we need to copy it.  */
1849                           if (CALL_INSN_FUNCTION_USAGE (p))
1850                             CALL_INSN_FUNCTION_USAGE (i1) =
1851                               copy_rtx (CALL_INSN_FUNCTION_USAGE (p));
1852                         }
1853                       else
1854                         i1 = emit_insn_before (PATTERN (p), loop_start);
1855
1856                       REG_NOTES (i1) = REG_NOTES (p);
1857
1858                       /* If there is a REG_EQUAL note present whose value is
1859                          not loop invariant, then delete it, since it may
1860                          cause problems with later optimization passes.
1861                          It is possible for cse to create such notes
1862                          like this as a result of record_jump_cond.  */
1863                       
1864                       if ((temp = find_reg_note (i1, REG_EQUAL, NULL_RTX))
1865                           && ! invariant_p (XEXP (temp, 0)))
1866                         remove_note (i1, temp);
1867
1868                       if (new_start == 0)
1869                         new_start = i1;
1870
1871                       if (loop_dump_stream)
1872                         fprintf (loop_dump_stream, " moved to %d",
1873                                  INSN_UID (i1));
1874
1875 #if 0
1876                       /* This isn't needed because REG_NOTES is copied
1877                          below and is wrong since P might be a PARALLEL.  */
1878                       if (REG_NOTES (i1) == 0
1879                           && ! m->partial /* But not if it's a zero-extend clr. */
1880                           && ! m->global /* and not if used outside the loop
1881                                             (since it might get set outside).  */
1882                           && CONSTANT_P (SET_SRC (PATTERN (p))))
1883                         REG_NOTES (i1)
1884                           = gen_rtx (EXPR_LIST, REG_EQUAL,
1885                                      SET_SRC (PATTERN (p)), REG_NOTES (i1));
1886 #endif
1887
1888                       /* If library call, now fix the REG_NOTES that contain
1889                          insn pointers, namely REG_LIBCALL on FIRST
1890                          and REG_RETVAL on I1.  */
1891                       if (temp = find_reg_note (i1, REG_RETVAL, NULL_RTX))
1892                         {
1893                           XEXP (temp, 0) = first;
1894                           temp = find_reg_note (first, REG_LIBCALL, NULL_RTX);
1895                           XEXP (temp, 0) = i1;
1896                         }
1897
1898                       delete_insn (p);
1899                       do p = NEXT_INSN (p);
1900                       while (p && GET_CODE (p) == NOTE);
1901                     }
1902
1903                   /* The more regs we move, the less we like moving them.  */
1904                   threshold -= 3;
1905                 }
1906
1907               /* Any other movable that loads the same register
1908                  MUST be moved.  */
1909               already_moved[regno] = 1;
1910
1911               /* This reg has been moved out of one loop.  */
1912               moved_once[regno] = 1;
1913
1914               /* The reg set here is now invariant.  */
1915               if (! m->partial)
1916                 n_times_set[regno] = 0;
1917
1918               m->done = 1;
1919
1920               /* Change the length-of-life info for the register
1921                  to say it lives at least the full length of this loop.
1922                  This will help guide optimizations in outer loops.  */
1923
1924               if (uid_luid[regno_first_uid[regno]] > INSN_LUID (loop_start))
1925                 /* This is the old insn before all the moved insns.
1926                    We can't use the moved insn because it is out of range
1927                    in uid_luid.  Only the old insns have luids.  */
1928                 regno_first_uid[regno] = INSN_UID (loop_start);
1929               if (uid_luid[regno_last_uid[regno]] < INSN_LUID (end))
1930                 regno_last_uid[regno] = INSN_UID (end);
1931
1932               /* Combine with this moved insn any other matching movables.  */
1933
1934               if (! m->partial)
1935                 for (m1 = movables; m1; m1 = m1->next)
1936                   if (m1->match == m)
1937                     {
1938                       rtx temp;
1939
1940                       /* Schedule the reg loaded by M1
1941                          for replacement so that shares the reg of M.
1942                          If the modes differ (only possible in restricted
1943                          circumstances, make a SUBREG.  */
1944                       if (GET_MODE (m->set_dest) == GET_MODE (m1->set_dest))
1945                         reg_map[m1->regno] = m->set_dest;
1946                       else
1947                         reg_map[m1->regno]
1948                           = gen_lowpart_common (GET_MODE (m1->set_dest),
1949                                                 m->set_dest);
1950                     
1951                       /* Get rid of the matching insn
1952                          and prevent further processing of it.  */
1953                       m1->done = 1;
1954
1955                       /* if library call, delete all insn except last, which
1956                          is deleted below */
1957                       if (temp = find_reg_note (m1->insn, REG_RETVAL,
1958                                                 NULL_RTX))
1959                         {
1960                           for (temp = XEXP (temp, 0); temp != m1->insn;
1961                                temp = NEXT_INSN (temp))
1962                             delete_insn (temp);
1963                         }
1964                       delete_insn (m1->insn);
1965
1966                       /* Any other movable that loads the same register
1967                          MUST be moved.  */
1968                       already_moved[m1->regno] = 1;
1969
1970                       /* The reg merged here is now invariant,
1971                          if the reg it matches is invariant.  */
1972                       if (! m->partial)
1973                         n_times_set[m1->regno] = 0;
1974                     }
1975             }
1976           else if (loop_dump_stream)
1977             fprintf (loop_dump_stream, "not desirable");
1978         }
1979       else if (loop_dump_stream && !m->match)
1980         fprintf (loop_dump_stream, "not safe");
1981
1982       if (loop_dump_stream)
1983         fprintf (loop_dump_stream, "\n");
1984     }
1985
1986   if (new_start == 0)
1987     new_start = loop_start;
1988
1989   /* Go through all the instructions in the loop, making
1990      all the register substitutions scheduled in REG_MAP.  */
1991   for (p = new_start; p != end; p = NEXT_INSN (p))
1992     if (GET_CODE (p) == INSN || GET_CODE (p) == JUMP_INSN
1993         || GET_CODE (p) == CALL_INSN)
1994       {
1995         replace_regs (PATTERN (p), reg_map, nregs, 0);
1996         replace_regs (REG_NOTES (p), reg_map, nregs, 0);
1997         INSN_CODE (p) = -1;
1998       }
1999 }
2000 \f
2001 #if 0
2002 /* Scan X and replace the address of any MEM in it with ADDR.
2003    REG is the address that MEM should have before the replacement.  */
2004
2005 static void
2006 replace_call_address (x, reg, addr)
2007      rtx x, reg, addr;
2008 {
2009   register enum rtx_code code;
2010   register int i;
2011   register char *fmt;
2012
2013   if (x == 0)
2014     return;
2015   code = GET_CODE (x);
2016   switch (code)
2017     {
2018     case PC:
2019     case CC0:
2020     case CONST_INT:
2021     case CONST_DOUBLE:
2022     case CONST:
2023     case SYMBOL_REF:
2024     case LABEL_REF:
2025     case REG:
2026       return;
2027
2028     case SET:
2029       /* Short cut for very common case.  */
2030       replace_call_address (XEXP (x, 1), reg, addr);
2031       return;
2032
2033     case CALL:
2034       /* Short cut for very common case.  */
2035       replace_call_address (XEXP (x, 0), reg, addr);
2036       return;
2037
2038     case MEM:
2039       /* If this MEM uses a reg other than the one we expected,
2040          something is wrong.  */
2041       if (XEXP (x, 0) != reg)
2042         abort ();
2043       XEXP (x, 0) = addr;
2044       return;
2045     }
2046
2047   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
2048   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
2049     {
2050       if (fmt[i] == 'e')
2051         replace_call_address (XEXP (x, i), reg, addr);
2052       if (fmt[i] == 'E')
2053         {
2054           register int j;
2055           for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
2056             replace_call_address (XVECEXP (x, i, j), reg, addr);
2057         }
2058     }
2059 }
2060 #endif
2061 \f
2062 /* Return the number of memory refs to addresses that vary
2063    in the rtx X.  */
2064
2065 static int
2066 count_nonfixed_reads (x)
2067      rtx x;
2068 {
2069   register enum rtx_code code;
2070   register int i;
2071   register char *fmt;
2072   int value;
2073
2074   if (x == 0)
2075     return 0;
2076
2077   code = GET_CODE (x);
2078   switch (code)
2079     {
2080     case PC:
2081     case CC0:
2082     case CONST_INT:
2083     case CONST_DOUBLE:
2084     case CONST:
2085     case SYMBOL_REF:
2086     case LABEL_REF:
2087     case REG:
2088       return 0;
2089
2090     case MEM:
2091       return ((invariant_p (XEXP (x, 0)) != 1)
2092               + count_nonfixed_reads (XEXP (x, 0)));
2093     }
2094
2095   value = 0;
2096   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
2097   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
2098     {
2099       if (fmt[i] == 'e')
2100         value += count_nonfixed_reads (XEXP (x, i));
2101       if (fmt[i] == 'E')
2102         {
2103           register int j;
2104           for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
2105             value += count_nonfixed_reads (XVECEXP (x, i, j));
2106         }
2107     }
2108   return value;
2109 }
2110
2111 \f
2112 #if 0
2113 /* P is an instruction that sets a register to the result of a ZERO_EXTEND.
2114    Replace it with an instruction to load just the low bytes
2115    if the machine supports such an instruction,
2116    and insert above LOOP_START an instruction to clear the register.  */
2117
2118 static void
2119 constant_high_bytes (p, loop_start)
2120      rtx p, loop_start;
2121 {
2122   register rtx new;
2123   register int insn_code_number;
2124
2125   /* Try to change (SET (REG ...) (ZERO_EXTEND (..:B ...)))
2126      to (SET (STRICT_LOW_PART (SUBREG:B (REG...))) ...).  */
2127
2128   new = gen_rtx (SET, VOIDmode,
2129                  gen_rtx (STRICT_LOW_PART, VOIDmode,
2130                           gen_rtx (SUBREG, GET_MODE (XEXP (SET_SRC (PATTERN (p)), 0)),
2131                                    SET_DEST (PATTERN (p)),
2132                                    0)),
2133                  XEXP (SET_SRC (PATTERN (p)), 0));
2134   insn_code_number = recog (new, p);
2135
2136   if (insn_code_number)
2137     {
2138       register int i;
2139
2140       /* Clear destination register before the loop.  */
2141       emit_insn_before (gen_rtx (SET, VOIDmode,
2142                                  SET_DEST (PATTERN (p)),
2143                                  const0_rtx),
2144                         loop_start);
2145
2146       /* Inside the loop, just load the low part.  */
2147       PATTERN (p) = new;
2148     }
2149 }
2150 #endif
2151 \f
2152 /* Scan a loop setting the variables `unknown_address_altered',
2153    `num_mem_sets', `loop_continue', loops_enclosed', `loop_has_call',
2154    and `loop_has_volatile'.
2155    Also, fill in the array `loop_store_mems'.  */
2156
2157 static void
2158 prescan_loop (start, end)
2159      rtx start, end;
2160 {
2161   register int level = 1;
2162   register rtx insn;
2163
2164   unknown_address_altered = 0;
2165   loop_has_call = 0;
2166   loop_has_volatile = 0;
2167   loop_store_mems_idx = 0;
2168
2169   num_mem_sets = 0;
2170   loops_enclosed = 1;
2171   loop_continue = 0;
2172
2173   for (insn = NEXT_INSN (start); insn != NEXT_INSN (end);
2174        insn = NEXT_INSN (insn))
2175     {
2176       if (GET_CODE (insn) == NOTE)
2177         {
2178           if (NOTE_LINE_NUMBER (insn) == NOTE_INSN_LOOP_BEG)
2179             {
2180               ++level;
2181               /* Count number of loops contained in this one.  */
2182               loops_enclosed++;
2183             }
2184           else if (NOTE_LINE_NUMBER (insn) == NOTE_INSN_LOOP_END)
2185             {
2186               --level;
2187               if (level == 0)
2188                 {
2189                   end = insn;
2190                   break;
2191                 }
2192             }
2193           else if (NOTE_LINE_NUMBER (insn) == NOTE_INSN_LOOP_CONT)
2194             {
2195               if (level == 1)
2196                 loop_continue = insn;
2197             }
2198         }
2199       else if (GET_CODE (insn) == CALL_INSN)
2200         {
2201           unknown_address_altered = 1;
2202           loop_has_call = 1;
2203         }
2204       else
2205         {
2206           if (GET_CODE (insn) == INSN || GET_CODE (insn) == JUMP_INSN)
2207             {
2208               if (volatile_refs_p (PATTERN (insn)))
2209                 loop_has_volatile = 1;
2210
2211               note_stores (PATTERN (insn), note_addr_stored);
2212             }
2213         }
2214     }
2215 }
2216 \f
2217 /* Scan the function looking for loops.  Record the start and end of each loop.
2218    Also mark as invalid loops any loops that contain a setjmp or are branched
2219    to from outside the loop.  */
2220
2221 static void
2222 find_and_verify_loops (f)
2223      rtx f;
2224 {
2225   rtx insn, label;
2226   int current_loop = -1;
2227   int next_loop = -1;
2228   int loop;
2229
2230   /* If there are jumps to undefined labels,
2231      treat them as jumps out of any/all loops.
2232      This also avoids writing past end of tables when there are no loops.  */
2233   uid_loop_num[0] = -1;
2234
2235   /* Find boundaries of loops, mark which loops are contained within
2236      loops, and invalidate loops that have setjmp.  */
2237
2238   for (insn = f; insn; insn = NEXT_INSN (insn))
2239     {
2240       if (GET_CODE (insn) == NOTE)
2241         switch (NOTE_LINE_NUMBER (insn))
2242           {
2243           case NOTE_INSN_LOOP_BEG:
2244             loop_number_loop_starts[++next_loop] =  insn;
2245             loop_number_loop_ends[next_loop] = 0;
2246             loop_outer_loop[next_loop] = current_loop;
2247             loop_invalid[next_loop] = 0;
2248             loop_number_exit_labels[next_loop] = 0;
2249             loop_number_exit_count[next_loop] = 0;
2250             current_loop = next_loop;
2251             break;
2252
2253           case NOTE_INSN_SETJMP:
2254             /* In this case, we must invalidate our current loop and any
2255                enclosing loop.  */
2256             for (loop = current_loop; loop != -1; loop = loop_outer_loop[loop])
2257               {
2258                 loop_invalid[loop] = 1;
2259                 if (loop_dump_stream)
2260                   fprintf (loop_dump_stream,
2261                            "\nLoop at %d ignored due to setjmp.\n",
2262                            INSN_UID (loop_number_loop_starts[loop]));
2263               }
2264             break;
2265
2266           case NOTE_INSN_LOOP_END:
2267             if (current_loop == -1)
2268               abort ();
2269
2270             loop_number_loop_ends[current_loop] = insn;
2271             current_loop = loop_outer_loop[current_loop];
2272             break;
2273
2274           }
2275
2276       /* Note that this will mark the NOTE_INSN_LOOP_END note as being in the
2277          enclosing loop, but this doesn't matter.  */
2278       uid_loop_num[INSN_UID (insn)] = current_loop;
2279     }
2280
2281   /* Any loop containing a label used in an initializer must be invalidated,
2282      because it can be jumped into from anywhere.  */
2283
2284   for (label = forced_labels; label; label = XEXP (label, 1))
2285     {
2286       int loop_num;
2287
2288       for (loop_num = uid_loop_num[INSN_UID (XEXP (label, 0))];
2289            loop_num != -1;
2290            loop_num = loop_outer_loop[loop_num])
2291         loop_invalid[loop_num] = 1;
2292     }
2293
2294   /* Now scan all insn's in the function.  If any JUMP_INSN branches into a
2295      loop that it is not contained within, that loop is marked invalid.
2296      If any INSN or CALL_INSN uses a label's address, then the loop containing
2297      that label is marked invalid, because it could be jumped into from
2298      anywhere.
2299
2300      Also look for blocks of code ending in an unconditional branch that
2301      exits the loop.  If such a block is surrounded by a conditional 
2302      branch around the block, move the block elsewhere (see below) and
2303      invert the jump to point to the code block.  This may eliminate a
2304      label in our loop and will simplify processing by both us and a
2305      possible second cse pass.  */
2306
2307   for (insn = f; insn; insn = NEXT_INSN (insn))
2308     if (GET_RTX_CLASS (GET_CODE (insn)) == 'i')
2309       {
2310         int this_loop_num = uid_loop_num[INSN_UID (insn)];
2311
2312         if (GET_CODE (insn) == INSN || GET_CODE (insn) == CALL_INSN)
2313           {
2314             rtx note = find_reg_note (insn, REG_LABEL, NULL_RTX);
2315             if (note)
2316               {
2317                 int loop_num;
2318
2319                 for (loop_num = uid_loop_num[INSN_UID (XEXP (note, 0))];
2320                      loop_num != -1;
2321                      loop_num = loop_outer_loop[loop_num])
2322                   loop_invalid[loop_num] = 1;
2323               }
2324           }
2325
2326         if (GET_CODE (insn) != JUMP_INSN)
2327           continue;
2328
2329         mark_loop_jump (PATTERN (insn), this_loop_num);
2330
2331         /* See if this is an unconditional branch outside the loop.  */
2332         if (this_loop_num != -1
2333             && (GET_CODE (PATTERN (insn)) == RETURN
2334                 || (simplejump_p (insn)
2335                     && (uid_loop_num[INSN_UID (JUMP_LABEL (insn))]
2336                         != this_loop_num)))
2337             && get_max_uid () < max_uid_for_loop)
2338           {
2339             rtx p;
2340             rtx our_next = next_real_insn (insn);
2341             int dest_loop;
2342             int outer_loop = -1;
2343
2344             /* Go backwards until we reach the start of the loop, a label,
2345                or a JUMP_INSN.  */
2346             for (p = PREV_INSN (insn);
2347                  GET_CODE (p) != CODE_LABEL
2348                  && ! (GET_CODE (p) == NOTE
2349                        && NOTE_LINE_NUMBER (p) == NOTE_INSN_LOOP_BEG)
2350                  && GET_CODE (p) != JUMP_INSN;
2351                  p = PREV_INSN (p))
2352               ;
2353
2354             /* Check for the case where we have a jump to an inner nested
2355                loop, and do not perform the optimization in that case.  */
2356
2357             if (JUMP_LABEL (insn))
2358               {
2359                 dest_loop = uid_loop_num[INSN_UID (JUMP_LABEL (insn))];
2360                 if (dest_loop != -1)
2361                   {
2362                     for (outer_loop = dest_loop; outer_loop != -1;
2363                          outer_loop = loop_outer_loop[outer_loop])
2364                       if (outer_loop == this_loop_num)
2365                         break;
2366                   }
2367               }
2368
2369             /* Make sure that the target of P is within the current loop.  */
2370
2371             if (JUMP_LABEL (p)
2372                 && uid_loop_num[INSN_UID (JUMP_LABEL (p))] != this_loop_num)
2373               outer_loop = this_loop_num;
2374
2375             /* If we stopped on a JUMP_INSN to the next insn after INSN,
2376                we have a block of code to try to move.
2377
2378                We look backward and then forward from the target of INSN
2379                to find a BARRIER at the same loop depth as the target.
2380                If we find such a BARRIER, we make a new label for the start
2381                of the block, invert the jump in P and point it to that label,
2382                and move the block of code to the spot we found.  */
2383
2384             if (outer_loop == -1
2385                 && GET_CODE (p) == JUMP_INSN
2386                 && JUMP_LABEL (p) != 0
2387                 /* Just ignore jumps to labels that were never emitted.
2388                    These always indicate compilation errors.  */
2389                 && INSN_UID (JUMP_LABEL (p)) != 0
2390                 && condjump_p (p)
2391                 && ! simplejump_p (p)
2392                 && next_real_insn (JUMP_LABEL (p)) == our_next)
2393               {
2394                 rtx target
2395                   = JUMP_LABEL (insn) ? JUMP_LABEL (insn) : get_last_insn ();
2396                 int target_loop_num = uid_loop_num[INSN_UID (target)];
2397                 rtx loc;
2398
2399                 for (loc = target; loc; loc = PREV_INSN (loc))
2400                   if (GET_CODE (loc) == BARRIER
2401                       && uid_loop_num[INSN_UID (loc)] == target_loop_num)
2402                     break;
2403
2404                 if (loc == 0)
2405                   for (loc = target; loc; loc = NEXT_INSN (loc))
2406                     if (GET_CODE (loc) == BARRIER
2407                         && uid_loop_num[INSN_UID (loc)] == target_loop_num)
2408                       break;
2409
2410                 if (loc)
2411                   {
2412                     rtx cond_label = JUMP_LABEL (p);
2413                     rtx new_label = get_label_after (p);
2414
2415                     /* Ensure our label doesn't go away.  */
2416                     LABEL_NUSES (cond_label)++;
2417
2418                     /* Verify that uid_loop_num is large enough and that
2419                        we can invert P. */
2420                    if (invert_jump (p, new_label))
2421                      {
2422                        rtx q, r;
2423
2424                        /* Include the BARRIER after INSN and copy the
2425                           block after LOC.  */
2426                        new_label = squeeze_notes (new_label, NEXT_INSN (insn));
2427                        reorder_insns (new_label, NEXT_INSN (insn), loc);
2428
2429                        /* All those insns are now in TARGET_LOOP_NUM.  */
2430                        for (q = new_label; q != NEXT_INSN (NEXT_INSN (insn));
2431                             q = NEXT_INSN (q))
2432                          uid_loop_num[INSN_UID (q)] = target_loop_num;
2433
2434                        /* The label jumped to by INSN is no longer a loop exit.
2435                           Unless INSN does not have a label (e.g., it is a
2436                           RETURN insn), search loop_number_exit_labels to find
2437                           its label_ref, and remove it.  Also turn off
2438                           LABEL_OUTSIDE_LOOP_P bit.  */
2439                        if (JUMP_LABEL (insn))
2440                          {
2441                            int loop_num;
2442
2443                            for (q = 0,
2444                                 r = loop_number_exit_labels[this_loop_num];
2445                                 r; q = r, r = LABEL_NEXTREF (r))
2446                              if (XEXP (r, 0) == JUMP_LABEL (insn))
2447                                {
2448                                  LABEL_OUTSIDE_LOOP_P (r) = 0;
2449                                  if (q)
2450                                    LABEL_NEXTREF (q) = LABEL_NEXTREF (r);
2451                                  else
2452                                    loop_number_exit_labels[this_loop_num]
2453                                      = LABEL_NEXTREF (r);
2454                                  break;
2455                                }
2456
2457                            for (loop_num = this_loop_num;
2458                                 loop_num != -1 && loop_num != target_loop_num;
2459                                 loop_num = loop_outer_loop[loop_num])
2460                              loop_number_exit_count[loop_num]--;
2461
2462                            /* If we didn't find it, then something is wrong. */
2463                            if (! r)
2464                              abort ();
2465                          }
2466
2467                        /* P is now a jump outside the loop, so it must be put
2468                           in loop_number_exit_labels, and marked as such.
2469                           The easiest way to do this is to just call
2470                           mark_loop_jump again for P.  */
2471                        mark_loop_jump (PATTERN (p), this_loop_num);
2472
2473                        /* If INSN now jumps to the insn after it,
2474                           delete INSN.  */
2475                        if (JUMP_LABEL (insn) != 0
2476                            && (next_real_insn (JUMP_LABEL (insn))
2477                                == next_real_insn (insn)))
2478                          delete_insn (insn);
2479                      }
2480
2481                     /* Continue the loop after where the conditional
2482                        branch used to jump, since the only branch insn
2483                        in the block (if it still remains) is an inter-loop
2484                        branch and hence needs no processing.  */
2485                     insn = NEXT_INSN (cond_label);
2486
2487                     if (--LABEL_NUSES (cond_label) == 0)
2488                       delete_insn (cond_label);
2489
2490                     /* This loop will be continued with NEXT_INSN (insn).  */
2491                     insn = PREV_INSN (insn);
2492                   }
2493               }
2494           }
2495       }
2496 }
2497
2498 /* If any label in X jumps to a loop different from LOOP_NUM and any of the
2499    loops it is contained in, mark the target loop invalid.
2500
2501    For speed, we assume that X is part of a pattern of a JUMP_INSN.  */
2502
2503 static void
2504 mark_loop_jump (x, loop_num)
2505      rtx x;
2506      int loop_num;
2507 {
2508   int dest_loop;
2509   int outer_loop;
2510   int i;
2511
2512   switch (GET_CODE (x))
2513     {
2514     case PC:
2515     case USE:
2516     case CLOBBER:
2517     case REG:
2518     case MEM:
2519     case CONST_INT:
2520     case CONST_DOUBLE:
2521     case RETURN:
2522       return;
2523
2524     case CONST:
2525       /* There could be a label reference in here.  */
2526       mark_loop_jump (XEXP (x, 0), loop_num);
2527       return;
2528
2529     case PLUS:
2530     case MINUS:
2531     case MULT:
2532       mark_loop_jump (XEXP (x, 0), loop_num);
2533       mark_loop_jump (XEXP (x, 1), loop_num);
2534       return;
2535
2536     case SIGN_EXTEND:
2537     case ZERO_EXTEND:
2538       mark_loop_jump (XEXP (x, 0), loop_num);
2539       return;
2540
2541     case LABEL_REF:
2542       dest_loop = uid_loop_num[INSN_UID (XEXP (x, 0))];
2543
2544       /* Link together all labels that branch outside the loop.  This
2545          is used by final_[bg]iv_value and the loop unrolling code.  Also
2546          mark this LABEL_REF so we know that this branch should predict
2547          false.  */
2548
2549       /* A check to make sure the label is not in an inner nested loop,
2550          since this does not count as a loop exit.  */
2551       if (dest_loop != -1)
2552         {
2553           for (outer_loop = dest_loop; outer_loop != -1;
2554                outer_loop = loop_outer_loop[outer_loop])
2555             if (outer_loop == loop_num)
2556               break;
2557         }
2558       else
2559         outer_loop = -1;
2560
2561       if (loop_num != -1 && outer_loop == -1)
2562         {
2563           LABEL_OUTSIDE_LOOP_P (x) = 1;
2564           LABEL_NEXTREF (x) = loop_number_exit_labels[loop_num];
2565           loop_number_exit_labels[loop_num] = x;
2566
2567           for (outer_loop = loop_num;
2568                outer_loop != -1 && outer_loop != dest_loop;
2569                outer_loop = loop_outer_loop[outer_loop])
2570             loop_number_exit_count[outer_loop]++;
2571         }
2572
2573       /* If this is inside a loop, but not in the current loop or one enclosed
2574          by it, it invalidates at least one loop.  */
2575
2576       if (dest_loop == -1)
2577         return;
2578
2579       /* We must invalidate every nested loop containing the target of this
2580          label, except those that also contain the jump insn.  */
2581
2582       for (; dest_loop != -1; dest_loop = loop_outer_loop[dest_loop])
2583         {
2584           /* Stop when we reach a loop that also contains the jump insn.  */
2585           for (outer_loop = loop_num; outer_loop != -1;
2586                outer_loop = loop_outer_loop[outer_loop])
2587             if (dest_loop == outer_loop)
2588               return;
2589
2590           /* If we get here, we know we need to invalidate a loop.  */
2591           if (loop_dump_stream && ! loop_invalid[dest_loop])
2592             fprintf (loop_dump_stream,
2593                      "\nLoop at %d ignored due to multiple entry points.\n",
2594                      INSN_UID (loop_number_loop_starts[dest_loop]));
2595           
2596           loop_invalid[dest_loop] = 1;
2597         }
2598       return;
2599
2600     case SET:
2601       /* If this is not setting pc, ignore.  */
2602       if (SET_DEST (x) == pc_rtx)
2603         mark_loop_jump (SET_SRC (x), loop_num);
2604       return;
2605
2606     case IF_THEN_ELSE:
2607       mark_loop_jump (XEXP (x, 1), loop_num);
2608       mark_loop_jump (XEXP (x, 2), loop_num);
2609       return;
2610
2611     case PARALLEL:
2612     case ADDR_VEC:
2613       for (i = 0; i < XVECLEN (x, 0); i++)
2614         mark_loop_jump (XVECEXP (x, 0, i), loop_num);
2615       return;
2616
2617     case ADDR_DIFF_VEC:
2618       for (i = 0; i < XVECLEN (x, 1); i++)
2619         mark_loop_jump (XVECEXP (x, 1, i), loop_num);
2620       return;
2621
2622     default:
2623       /* Treat anything else (such as a symbol_ref)
2624          as a branch out of this loop, but not into any loop.  */
2625
2626       if (loop_num != -1)
2627         {
2628           loop_number_exit_labels[loop_num] = x;
2629
2630           for (outer_loop = loop_num; outer_loop != -1;
2631                outer_loop = loop_outer_loop[outer_loop])
2632             loop_number_exit_count[outer_loop]++;
2633         }
2634       return;
2635     }
2636 }
2637 \f
2638 /* Return nonzero if there is a label in the range from
2639    insn INSN to and including the insn whose luid is END
2640    INSN must have an assigned luid (i.e., it must not have
2641    been previously created by loop.c).  */
2642
2643 static int
2644 labels_in_range_p (insn, end)
2645      rtx insn;
2646      int end;
2647 {
2648   while (insn && INSN_LUID (insn) <= end)
2649     {
2650       if (GET_CODE (insn) == CODE_LABEL)
2651         return 1;
2652       insn = NEXT_INSN (insn);
2653     }
2654
2655   return 0;
2656 }
2657
2658 /* Record that a memory reference X is being set.  */
2659
2660 static void
2661 note_addr_stored (x)
2662      rtx x;
2663 {
2664   register int i;
2665
2666   if (x == 0 || GET_CODE (x) != MEM)
2667     return;
2668
2669   /* Count number of memory writes.
2670      This affects heuristics in strength_reduce.  */
2671   num_mem_sets++;
2672
2673   /* BLKmode MEM means all memory is clobbered.  */
2674   if (GET_MODE (x) == BLKmode)
2675     unknown_address_altered = 1;
2676
2677   if (unknown_address_altered)
2678     return;
2679
2680   for (i = 0; i < loop_store_mems_idx; i++)
2681     if (rtx_equal_p (XEXP (loop_store_mems[i], 0), XEXP (x, 0))
2682         && MEM_IN_STRUCT_P (x) == MEM_IN_STRUCT_P (loop_store_mems[i]))
2683       {
2684         /* We are storing at the same address as previously noted.  Save the
2685            wider reference.  */
2686         if (GET_MODE_SIZE (GET_MODE (x))
2687             > GET_MODE_SIZE (GET_MODE (loop_store_mems[i])))
2688           loop_store_mems[i] = x;
2689         break;
2690       }
2691
2692   if (i == NUM_STORES)
2693     unknown_address_altered = 1;
2694
2695   else if (i == loop_store_mems_idx)
2696     loop_store_mems[loop_store_mems_idx++] = x;
2697 }
2698 \f
2699 /* Return nonzero if the rtx X is invariant over the current loop.
2700
2701    The value is 2 if we refer to something only conditionally invariant.
2702
2703    If `unknown_address_altered' is nonzero, no memory ref is invariant.
2704    Otherwise, a memory ref is invariant if it does not conflict with
2705    anything stored in `loop_store_mems'.  */
2706
2707 int
2708 invariant_p (x)
2709      register rtx x;
2710 {
2711   register int i;
2712   register enum rtx_code code;
2713   register char *fmt;
2714   int conditional = 0;
2715
2716   if (x == 0)
2717     return 1;
2718   code = GET_CODE (x);
2719   switch (code)
2720     {
2721     case CONST_INT:
2722     case CONST_DOUBLE:
2723     case SYMBOL_REF:
2724     case CONST:
2725       return 1;
2726
2727     case LABEL_REF:
2728       /* A LABEL_REF is normally invariant, however, if we are unrolling
2729          loops, and this label is inside the loop, then it isn't invariant.
2730          This is because each unrolled copy of the loop body will have
2731          a copy of this label.  If this was invariant, then an insn loading
2732          the address of this label into a register might get moved outside
2733          the loop, and then each loop body would end up using the same label.
2734
2735          We don't know the loop bounds here though, so just fail for all
2736          labels.  */
2737       if (flag_unroll_loops)
2738         return 0;
2739       else
2740         return 1;
2741
2742     case PC:
2743     case CC0:
2744     case UNSPEC_VOLATILE:
2745       return 0;
2746
2747     case REG:
2748       /* We used to check RTX_UNCHANGING_P (x) here, but that is invalid
2749          since the reg might be set by initialization within the loop.  */
2750       if (x == frame_pointer_rtx || x == hard_frame_pointer_rtx
2751           || x == arg_pointer_rtx)
2752         return 1;
2753       if (loop_has_call
2754           && REGNO (x) < FIRST_PSEUDO_REGISTER && call_used_regs[REGNO (x)])
2755         return 0;
2756       if (n_times_set[REGNO (x)] < 0)
2757         return 2;
2758       return n_times_set[REGNO (x)] == 0;
2759
2760     case MEM:
2761       /* Volatile memory references must be rejected.  Do this before
2762          checking for read-only items, so that volatile read-only items
2763          will be rejected also.  */
2764       if (MEM_VOLATILE_P (x))
2765         return 0;
2766
2767       /* Read-only items (such as constants in a constant pool) are
2768          invariant if their address is.  */
2769       if (RTX_UNCHANGING_P (x))
2770         break;
2771
2772       /* If we filled the table (or had a subroutine call), any location
2773          in memory could have been clobbered.  */
2774       if (unknown_address_altered)
2775         return 0;
2776
2777       /* See if there is any dependence between a store and this load.  */
2778       for (i = loop_store_mems_idx - 1; i >= 0; i--)
2779         if (true_dependence (loop_store_mems[i], x))
2780           return 0;
2781
2782       /* It's not invalidated by a store in memory
2783          but we must still verify the address is invariant.  */
2784       break;
2785
2786     case ASM_OPERANDS:
2787       /* Don't mess with insns declared volatile.  */
2788       if (MEM_VOLATILE_P (x))
2789         return 0;
2790     }
2791
2792   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
2793   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
2794     {
2795       if (fmt[i] == 'e')
2796         {
2797           int tem = invariant_p (XEXP (x, i));
2798           if (tem == 0)
2799             return 0;
2800           if (tem == 2)
2801             conditional = 1;
2802         }
2803       else if (fmt[i] == 'E')
2804         {
2805           register int j;
2806           for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
2807             {
2808               int tem = invariant_p (XVECEXP (x, i, j));
2809               if (tem == 0)
2810                 return 0;
2811               if (tem == 2)
2812                 conditional = 1;
2813             }
2814
2815         }
2816     }
2817
2818   return 1 + conditional;
2819 }
2820
2821 \f
2822 /* Return nonzero if all the insns in the loop that set REG
2823    are INSN and the immediately following insns,
2824    and if each of those insns sets REG in an invariant way
2825    (not counting uses of REG in them).
2826
2827    The value is 2 if some of these insns are only conditionally invariant.
2828
2829    We assume that INSN itself is the first set of REG
2830    and that its source is invariant.  */
2831
2832 static int
2833 consec_sets_invariant_p (reg, n_sets, insn)
2834      int n_sets;
2835      rtx reg, insn;
2836 {
2837   register rtx p = insn;
2838   register int regno = REGNO (reg);
2839   rtx temp;
2840   /* Number of sets we have to insist on finding after INSN.  */
2841   int count = n_sets - 1;
2842   int old = n_times_set[regno];
2843   int value = 0;
2844   int this;
2845
2846   /* If N_SETS hit the limit, we can't rely on its value.  */
2847   if (n_sets == 127)
2848     return 0;
2849
2850   n_times_set[regno] = 0;
2851
2852   while (count > 0)
2853     {
2854       register enum rtx_code code;
2855       rtx set;
2856
2857       p = NEXT_INSN (p);
2858       code = GET_CODE (p);
2859
2860       /* If library call, skip to end of of it.  */
2861       if (code == INSN && (temp = find_reg_note (p, REG_LIBCALL, NULL_RTX)))
2862         p = XEXP (temp, 0);
2863
2864       this = 0;
2865       if (code == INSN
2866           && (set = single_set (p))
2867           && GET_CODE (SET_DEST (set)) == REG
2868           && REGNO (SET_DEST (set)) == regno)
2869         {
2870           this = invariant_p (SET_SRC (set));
2871           if (this != 0)
2872             value |= this;
2873           else if (temp = find_reg_note (p, REG_EQUAL, NULL_RTX))
2874             {
2875               /* If this is a libcall, then any invariant REG_EQUAL note is OK.
2876                  If this is an ordinary insn, then only CONSTANT_P REG_EQUAL
2877                  notes are OK.  */
2878               this = (CONSTANT_P (XEXP (temp, 0))
2879                       || (find_reg_note (p, REG_RETVAL, NULL_RTX)
2880                           && invariant_p (XEXP (temp, 0))));
2881               if (this != 0)
2882                 value |= this;
2883             }
2884         }
2885       if (this != 0)
2886         count--;
2887       else if (code != NOTE)
2888         {
2889           n_times_set[regno] = old;
2890           return 0;
2891         }
2892     }
2893
2894   n_times_set[regno] = old;
2895   /* If invariant_p ever returned 2, we return 2.  */
2896   return 1 + (value & 2);
2897 }
2898
2899 #if 0
2900 /* I don't think this condition is sufficient to allow INSN
2901    to be moved, so we no longer test it.  */
2902
2903 /* Return 1 if all insns in the basic block of INSN and following INSN
2904    that set REG are invariant according to TABLE.  */
2905
2906 static int
2907 all_sets_invariant_p (reg, insn, table)
2908      rtx reg, insn;
2909      short *table;
2910 {
2911   register rtx p = insn;
2912   register int regno = REGNO (reg);
2913
2914   while (1)
2915     {
2916       register enum rtx_code code;
2917       p = NEXT_INSN (p);
2918       code = GET_CODE (p);
2919       if (code == CODE_LABEL || code == JUMP_INSN)
2920         return 1;
2921       if (code == INSN && GET_CODE (PATTERN (p)) == SET
2922           && GET_CODE (SET_DEST (PATTERN (p))) == REG
2923           && REGNO (SET_DEST (PATTERN (p))) == regno)
2924         {
2925           if (!invariant_p (SET_SRC (PATTERN (p)), table))
2926             return 0;
2927         }
2928     }
2929 }
2930 #endif /* 0 */
2931 \f
2932 /* Look at all uses (not sets) of registers in X.  For each, if it is
2933    the single use, set USAGE[REGNO] to INSN; if there was a previous use in
2934    a different insn, set USAGE[REGNO] to const0_rtx.  */
2935
2936 static void
2937 find_single_use_in_loop (insn, x, usage)
2938      rtx insn;
2939      rtx x;
2940      rtx *usage;
2941 {
2942   enum rtx_code code = GET_CODE (x);
2943   char *fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
2944   int i, j;
2945
2946   if (code == REG)
2947     usage[REGNO (x)]
2948       = (usage[REGNO (x)] != 0 && usage[REGNO (x)] != insn)
2949         ? const0_rtx : insn;
2950
2951   else if (code == SET)
2952     {
2953       /* Don't count SET_DEST if it is a REG; otherwise count things
2954          in SET_DEST because if a register is partially modified, it won't
2955          show up as a potential movable so we don't care how USAGE is set 
2956          for it.  */
2957       if (GET_CODE (SET_DEST (x)) != REG)
2958         find_single_use_in_loop (insn, SET_DEST (x), usage);
2959       find_single_use_in_loop (insn, SET_SRC (x), usage);
2960     }
2961   else
2962     for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
2963       {
2964         if (fmt[i] == 'e' && XEXP (x, i) != 0)
2965           find_single_use_in_loop (insn, XEXP (x, i), usage);
2966         else if (fmt[i] == 'E')
2967           for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
2968             find_single_use_in_loop (insn, XVECEXP (x, i, j), usage);
2969       }
2970 }
2971 \f
2972 /* Increment N_TIMES_SET at the index of each register
2973    that is modified by an insn between FROM and TO.
2974    If the value of an element of N_TIMES_SET becomes 127 or more,
2975    stop incrementing it, to avoid overflow.
2976
2977    Store in SINGLE_USAGE[I] the single insn in which register I is
2978    used, if it is only used once.  Otherwise, it is set to 0 (for no
2979    uses) or const0_rtx for more than one use.  This parameter may be zero,
2980    in which case this processing is not done.
2981
2982    Store in *COUNT_PTR the number of actual instruction
2983    in the loop.  We use this to decide what is worth moving out.  */
2984
2985 /* last_set[n] is nonzero iff reg n has been set in the current basic block.
2986    In that case, it is the insn that last set reg n.  */
2987
2988 static void
2989 count_loop_regs_set (from, to, may_not_move, single_usage, count_ptr, nregs)
2990      register rtx from, to;
2991      char *may_not_move;
2992      rtx *single_usage;
2993      int *count_ptr;
2994      int nregs;
2995 {
2996   register rtx *last_set = (rtx *) alloca (nregs * sizeof (rtx));
2997   register rtx insn;
2998   register int count = 0;
2999   register rtx dest;
3000
3001   bzero ((char *) last_set, nregs * sizeof (rtx));
3002   for (insn = from; insn != to; insn = NEXT_INSN (insn))
3003     {
3004       if (GET_RTX_CLASS (GET_CODE (insn)) == 'i')
3005         {
3006           ++count;
3007
3008           /* If requested, record registers that have exactly one use.  */
3009           if (single_usage)
3010             {
3011               find_single_use_in_loop (insn, PATTERN (insn), single_usage);
3012
3013               /* Include uses in REG_EQUAL notes.  */
3014               if (REG_NOTES (insn))
3015                 find_single_use_in_loop (insn, REG_NOTES (insn), single_usage);
3016             }
3017
3018           if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == CLOBBER
3019               && GET_CODE (XEXP (PATTERN (insn), 0)) == REG)
3020             /* Don't move a reg that has an explicit clobber.
3021                We might do so sometimes, but it's not worth the pain.  */
3022             may_not_move[REGNO (XEXP (PATTERN (insn), 0))] = 1;
3023
3024           if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == SET
3025               || GET_CODE (PATTERN (insn)) == CLOBBER)
3026             {
3027               dest = SET_DEST (PATTERN (insn));
3028               while (GET_CODE (dest) == SUBREG
3029                      || GET_CODE (dest) == ZERO_EXTRACT
3030                      || GET_CODE (dest) == SIGN_EXTRACT
3031                      || GET_CODE (dest) == STRICT_LOW_PART)
3032                 dest = XEXP (dest, 0);
3033               if (GET_CODE (dest) == REG)
3034                 {
3035                   register int regno = REGNO (dest);
3036                   /* If this is the first setting of this reg
3037                      in current basic block, and it was set before,
3038                      it must be set in two basic blocks, so it cannot
3039                      be moved out of the loop.  */
3040                   if (n_times_set[regno] > 0 && last_set[regno] == 0)
3041                     may_not_move[regno] = 1;
3042                   /* If this is not first setting in current basic block,
3043                      see if reg was used in between previous one and this.
3044                      If so, neither one can be moved.  */
3045                   if (last_set[regno] != 0
3046                       && reg_used_between_p (dest, last_set[regno], insn))
3047                     may_not_move[regno] = 1;
3048                   if (n_times_set[regno] < 127)
3049                     ++n_times_set[regno];
3050                   last_set[regno] = insn;
3051                 }
3052             }
3053           else if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == PARALLEL)
3054             {
3055               register int i;
3056               for (i = XVECLEN (PATTERN (insn), 0) - 1; i >= 0; i--)
3057                 {
3058                   register rtx x = XVECEXP (PATTERN (insn), 0, i);
3059                   if (GET_CODE (x) == CLOBBER && GET_CODE (XEXP (x, 0)) == REG)
3060                     /* Don't move a reg that has an explicit clobber.
3061                        It's not worth the pain to try to do it correctly.  */
3062                     may_not_move[REGNO (XEXP (x, 0))] = 1;
3063
3064                   if (GET_CODE (x) == SET || GET_CODE (x) == CLOBBER)
3065                     {
3066                       dest = SET_DEST (x);
3067                       while (GET_CODE (dest) == SUBREG
3068                              || GET_CODE (dest) == ZERO_EXTRACT
3069                              || GET_CODE (dest) == SIGN_EXTRACT
3070                              || GET_CODE (dest) == STRICT_LOW_PART)
3071                         dest = XEXP (dest, 0);
3072                       if (GET_CODE (dest) == REG)
3073                         {
3074                           register int regno = REGNO (dest);
3075                           if (n_times_set[regno] > 0 && last_set[regno] == 0)
3076                             may_not_move[regno] = 1;
3077                           if (last_set[regno] != 0
3078                               && reg_used_between_p (dest, last_set[regno], insn))
3079                             may_not_move[regno] = 1;
3080                           if (n_times_set[regno] < 127)
3081                             ++n_times_set[regno];
3082                           last_set[regno] = insn;
3083                         }
3084                     }
3085                 }
3086             }
3087         }
3088
3089       if (GET_CODE (insn) == CODE_LABEL || GET_CODE (insn) == JUMP_INSN)
3090         bzero ((char *) last_set, nregs * sizeof (rtx));
3091     }
3092   *count_ptr = count;
3093 }
3094 \f
3095 /* Given a loop that is bounded by LOOP_START and LOOP_END
3096    and that is entered at SCAN_START,
3097    return 1 if the register set in SET contained in insn INSN is used by
3098    any insn that precedes INSN in cyclic order starting
3099    from the loop entry point.
3100
3101    We don't want to use INSN_LUID here because if we restrict INSN to those
3102    that have a valid INSN_LUID, it means we cannot move an invariant out
3103    from an inner loop past two loops.  */
3104
3105 static int
3106 loop_reg_used_before_p (set, insn, loop_start, scan_start, loop_end)
3107      rtx set, insn, loop_start, scan_start, loop_end;
3108 {
3109   rtx reg = SET_DEST (set);
3110   rtx p;
3111
3112   /* Scan forward checking for register usage.  If we hit INSN, we
3113      are done.  Otherwise, if we hit LOOP_END, wrap around to LOOP_START.  */
3114   for (p = scan_start; p != insn; p = NEXT_INSN (p))
3115     {
3116       if (GET_RTX_CLASS (GET_CODE (p)) == 'i'
3117           && reg_overlap_mentioned_p (reg, PATTERN (p)))
3118         return 1;
3119
3120       if (p == loop_end)
3121         p = loop_start;
3122     }
3123
3124   return 0;
3125 }
3126 \f
3127 /* A "basic induction variable" or biv is a pseudo reg that is set
3128    (within this loop) only by incrementing or decrementing it.  */
3129 /* A "general induction variable" or giv is a pseudo reg whose
3130    value is a linear function of a biv.  */
3131
3132 /* Bivs are recognized by `basic_induction_var';
3133    Givs by `general_induct_var'.  */
3134
3135 /* Indexed by register number, indicates whether or not register is an
3136    induction variable, and if so what type.  */
3137
3138 enum iv_mode *reg_iv_type;
3139
3140 /* Indexed by register number, contains pointer to `struct induction'
3141    if register is an induction variable.  This holds general info for
3142    all induction variables.  */
3143
3144 struct induction **reg_iv_info;
3145
3146 /* Indexed by register number, contains pointer to `struct iv_class'
3147    if register is a basic induction variable.  This holds info describing
3148    the class (a related group) of induction variables that the biv belongs
3149    to.  */
3150
3151 struct iv_class **reg_biv_class;
3152
3153 /* The head of a list which links together (via the next field)
3154    every iv class for the current loop.  */
3155
3156 struct iv_class *loop_iv_list;
3157
3158 /* Communication with routines called via `note_stores'.  */
3159
3160 static rtx note_insn;
3161
3162 /* Dummy register to have non-zero DEST_REG for DEST_ADDR type givs.  */
3163
3164 static rtx addr_placeholder;
3165
3166 /* ??? Unfinished optimizations, and possible future optimizations,
3167    for the strength reduction code.  */
3168
3169 /* ??? There is one more optimization you might be interested in doing: to
3170    allocate pseudo registers for frequently-accessed memory locations.
3171    If the same memory location is referenced each time around, it might
3172    be possible to copy it into a register before and out after.
3173    This is especially useful when the memory location is a variable which
3174    is in a stack slot because somewhere its address is taken.  If the
3175    loop doesn't contain a function call and the variable isn't volatile,
3176    it is safe to keep the value in a register for the duration of the
3177    loop. One tricky thing is that the copying of the value back from the
3178    register has to be done on all exits from the loop.  You need to check that
3179    all the exits from the loop go to the same place. */
3180
3181 /* ??? The interaction of biv elimination, and recognition of 'constant'
3182    bivs, may cause problems. */
3183
3184 /* ??? Add heuristics so that DEST_ADDR strength reduction does not cause
3185    performance problems.
3186
3187    Perhaps don't eliminate things that can be combined with an addressing
3188    mode.  Find all givs that have the same biv, mult_val, and add_val;
3189    then for each giv, check to see if its only use dies in a following
3190    memory address.  If so, generate a new memory address and check to see
3191    if it is valid.   If it is valid, then store the modified memory address,
3192    otherwise, mark the giv as not done so that it will get its own iv.  */
3193
3194 /* ??? Could try to optimize branches when it is known that a biv is always
3195    positive.  */
3196
3197 /* ??? When replace a biv in a compare insn, we should replace with closest
3198    giv so that an optimized branch can still be recognized by the combiner,
3199    e.g. the VAX acb insn.  */
3200
3201 /* ??? Many of the checks involving uid_luid could be simplified if regscan
3202    was rerun in loop_optimize whenever a register was added or moved.
3203    Also, some of the optimizations could be a little less conservative.  */
3204 \f
3205 /* Perform strength reduction and induction variable elimination.  */
3206
3207 /* Pseudo registers created during this function will be beyond the last
3208    valid index in several tables including n_times_set and regno_last_uid.
3209    This does not cause a problem here, because the added registers cannot be
3210    givs outside of their loop, and hence will never be reconsidered.
3211    But scan_loop must check regnos to make sure they are in bounds.  */
3212
3213 static void
3214 strength_reduce (scan_start, end, loop_top, insn_count,
3215                  loop_start, loop_end)
3216      rtx scan_start;
3217      rtx end;
3218      rtx loop_top;
3219      int insn_count;
3220      rtx loop_start;
3221      rtx loop_end;
3222 {
3223   rtx p;
3224   rtx set;
3225   rtx inc_val;
3226   rtx mult_val;
3227   rtx dest_reg;
3228   /* This is 1 if current insn is not executed at least once for every loop
3229      iteration.  */
3230   int not_every_iteration = 0;
3231   /* This is 1 if current insn may be executed more than once for every
3232      loop iteration.  */
3233   int maybe_multiple = 0;
3234   /* Temporary list pointers for traversing loop_iv_list.  */
3235   struct iv_class *bl, **backbl;
3236   /* Ratio of extra register life span we can justify
3237      for saving an instruction.  More if loop doesn't call subroutines
3238      since in that case saving an insn makes more difference
3239      and more registers are available.  */
3240   /* ??? could set this to last value of threshold in move_movables */
3241   int threshold = (loop_has_call ? 1 : 2) * (3 + n_non_fixed_regs);
3242   /* Map of pseudo-register replacements.  */
3243   rtx *reg_map;
3244   int call_seen;
3245   rtx test;
3246   rtx end_insert_before;
3247   int loop_depth = 0;
3248
3249   reg_iv_type = (enum iv_mode *) alloca (max_reg_before_loop
3250                                          * sizeof (enum iv_mode *));
3251   bzero ((char *) reg_iv_type, max_reg_before_loop * sizeof (enum iv_mode *));
3252   reg_iv_info = (struct induction **)
3253     alloca (max_reg_before_loop * sizeof (struct induction *));
3254   bzero ((char *) reg_iv_info, (max_reg_before_loop
3255                                 * sizeof (struct induction *)));
3256   reg_biv_class = (struct iv_class **)
3257     alloca (max_reg_before_loop * sizeof (struct iv_class *));
3258   bzero ((char *) reg_biv_class, (max_reg_before_loop
3259                                   * sizeof (struct iv_class *)));
3260
3261   loop_iv_list = 0;
3262   addr_placeholder = gen_reg_rtx (Pmode);
3263
3264   /* Save insn immediately after the loop_end.  Insns inserted after loop_end
3265      must be put before this insn, so that they will appear in the right
3266      order (i.e. loop order). 
3267
3268      If loop_end is the end of the current function, then emit a 
3269      NOTE_INSN_DELETED after loop_end and set end_insert_before to the
3270      dummy note insn.  */
3271   if (NEXT_INSN (loop_end) != 0)
3272     end_insert_before = NEXT_INSN (loop_end);
3273   else
3274     end_insert_before = emit_note_after (NOTE_INSN_DELETED, loop_end);
3275
3276   /* Scan through loop to find all possible bivs.  */
3277
3278   p = scan_start;
3279   while (1)
3280     {
3281       p = NEXT_INSN (p);
3282       /* At end of a straight-in loop, we are done.
3283          At end of a loop entered at the bottom, scan the top.  */
3284       if (p == scan_start)
3285         break;
3286       if (p == end)
3287         {
3288           if (loop_top != 0)
3289             p = loop_top;
3290           else
3291             break;
3292           if (p == scan_start)
3293             break;
3294         }
3295
3296       if (GET_CODE (p) == INSN
3297           && (set = single_set (p))
3298           && GET_CODE (SET_DEST (set)) == REG)
3299         {
3300           dest_reg = SET_DEST (set);
3301           if (REGNO (dest_reg) < max_reg_before_loop
3302               && REGNO (dest_reg) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
3303               && reg_iv_type[REGNO (dest_reg)] != NOT_BASIC_INDUCT)
3304             {
3305               if (basic_induction_var (SET_SRC (set), GET_MODE (SET_SRC (set)),
3306                                        dest_reg, p, &inc_val, &mult_val))
3307                 {
3308                   /* It is a possible basic induction variable.
3309                      Create and initialize an induction structure for it.  */
3310
3311                   struct induction *v
3312                     = (struct induction *) alloca (sizeof (struct induction));
3313
3314                   record_biv (v, p, dest_reg, inc_val, mult_val,
3315                               not_every_iteration, maybe_multiple);
3316                   reg_iv_type[REGNO (dest_reg)] = BASIC_INDUCT;
3317                 }
3318               else if (REGNO (dest_reg) < max_reg_before_loop)
3319                 reg_iv_type[REGNO (dest_reg)] = NOT_BASIC_INDUCT;
3320             }
3321         }
3322
3323       /* Past CODE_LABEL, we get to insns that may be executed multiple
3324          times.  The only way we can be sure that they can't is if every
3325          every jump insn between here and the end of the loop either
3326          returns, exits the loop, or is a forward jump.  */
3327
3328       if (GET_CODE (p) == CODE_LABEL)
3329         {
3330           rtx insn = p;
3331
3332           maybe_multiple = 0;
3333
3334           while (1)
3335             {
3336               insn = NEXT_INSN (insn);
3337               if (insn == scan_start)
3338                 break;
3339               if (insn == end)
3340                 {
3341                   if (loop_top != 0)
3342                     insn = loop_top;
3343                   else
3344                     break;
3345                   if (insn == scan_start)
3346                     break;
3347                 }
3348
3349               if (GET_CODE (insn) == JUMP_INSN
3350                   && GET_CODE (PATTERN (insn)) != RETURN
3351                   && (! condjump_p (insn)
3352                       || (JUMP_LABEL (insn) != 0
3353                           && (INSN_UID (JUMP_LABEL (insn)) >= max_uid_for_loop
3354                               || INSN_UID (insn) >= max_uid_for_loop
3355                               || (INSN_LUID (JUMP_LABEL (insn))
3356                                   < INSN_LUID (insn))))))
3357               {
3358                 maybe_multiple = 1;
3359                 break;
3360               }
3361             }
3362         }
3363
3364       /* Past a label or a jump, we get to insns for which we can't count
3365          on whether or how many times they will be executed during each
3366          iteration.  */
3367       /* This code appears in three places, once in scan_loop, and twice
3368          in strength_reduce.  */
3369       if ((GET_CODE (p) == CODE_LABEL || GET_CODE (p) == JUMP_INSN)
3370           /* If we enter the loop in the middle, and scan around to the
3371              beginning, don't set not_every_iteration for that.
3372              This can be any kind of jump, since we want to know if insns
3373              will be executed if the loop is executed.  */
3374           && ! (GET_CODE (p) == JUMP_INSN && JUMP_LABEL (p) == loop_top
3375                 && ((NEXT_INSN (NEXT_INSN (p)) == loop_end && simplejump_p (p))
3376                     || (NEXT_INSN (p) == loop_end && condjump_p (p)))))
3377         not_every_iteration = 1;
3378
3379       else if (GET_CODE (p) == NOTE)
3380         {
3381           /* At the virtual top of a converted loop, insns are again known to
3382              be executed each iteration: logically, the loop begins here
3383              even though the exit code has been duplicated.  */
3384           if (NOTE_LINE_NUMBER (p) == NOTE_INSN_LOOP_VTOP && loop_depth == 0)
3385             not_every_iteration = 0;
3386           else if (NOTE_LINE_NUMBER (p) == NOTE_INSN_LOOP_BEG)
3387             loop_depth++;
3388           else if (NOTE_LINE_NUMBER (p) == NOTE_INSN_LOOP_END)
3389             loop_depth--;
3390         }
3391
3392       /* Unlike in the code motion pass where MAYBE_NEVER indicates that
3393          an insn may never be executed, NOT_EVERY_ITERATION indicates whether
3394          or not an insn is known to be executed each iteration of the
3395          loop, whether or not any iterations are known to occur.
3396
3397          Therefore, if we have just passed a label and have no more labels
3398          between here and the test insn of the loop, we know these insns
3399          will be executed each iteration.  This can also happen if we
3400          have just passed a jump, for example, when there are nested loops.  */
3401
3402       if (not_every_iteration && GET_CODE (p) == CODE_LABEL
3403           && no_labels_between_p (p, loop_end))
3404         not_every_iteration = 0;
3405     }
3406
3407   /* Scan loop_iv_list to remove all regs that proved not to be bivs.
3408      Make a sanity check against n_times_set.  */
3409   for (backbl = &loop_iv_list, bl = *backbl; bl; bl = bl->next)
3410     {
3411       if (reg_iv_type[bl->regno] != BASIC_INDUCT
3412           /* Above happens if register modified by subreg, etc.  */
3413           /* Make sure it is not recognized as a basic induction var: */
3414           || n_times_set[bl->regno] != bl->biv_count
3415           /* If never incremented, it is invariant that we decided not to
3416              move.  So leave it alone.  */
3417           || ! bl->incremented)
3418         {
3419           if (loop_dump_stream)
3420             fprintf (loop_dump_stream, "Reg %d: biv discarded, %s\n",
3421                      bl->regno,
3422                      (reg_iv_type[bl->regno] != BASIC_INDUCT
3423                       ? "not induction variable"
3424                       : (! bl->incremented ? "never incremented"
3425                          : "count error")));
3426           
3427           reg_iv_type[bl->regno] = NOT_BASIC_INDUCT;
3428           *backbl = bl->next;
3429         }
3430       else
3431         {
3432           backbl = &bl->next;
3433
3434           if (loop_dump_stream)
3435             fprintf (loop_dump_stream, "Reg %d: biv verified\n", bl->regno);
3436         }
3437     }
3438
3439   /* Exit if there are no bivs.  */
3440   if (! loop_iv_list)
3441     {
3442       /* Can still unroll the loop anyways, but indicate that there is no
3443          strength reduction info available.  */
3444       if (flag_unroll_loops)
3445         unroll_loop (loop_end, insn_count, loop_start, end_insert_before, 0);
3446
3447       return;
3448     }
3449
3450   /* Find initial value for each biv by searching backwards from loop_start,
3451      halting at first label.  Also record any test condition.  */
3452
3453   call_seen = 0;
3454   for (p = loop_start; p && GET_CODE (p) != CODE_LABEL; p = PREV_INSN (p))
3455     {
3456       note_insn = p;
3457
3458       if (GET_CODE (p) == CALL_INSN)
3459         call_seen = 1;
3460
3461       if (GET_CODE (p) == INSN || GET_CODE (p) == JUMP_INSN
3462           || GET_CODE (p) == CALL_INSN)
3463         note_stores (PATTERN (p), record_initial);
3464
3465       /* Record any test of a biv that branches around the loop if no store
3466          between it and the start of loop.  We only care about tests with
3467          constants and registers and only certain of those.  */
3468       if (GET_CODE (p) == JUMP_INSN
3469           && JUMP_LABEL (p) != 0
3470           && next_real_insn (JUMP_LABEL (p)) == next_real_insn (loop_end)
3471           && (test = get_condition_for_loop (p)) != 0
3472           && GET_CODE (XEXP (test, 0)) == REG
3473           && REGNO (XEXP (test, 0)) < max_reg_before_loop
3474           && (bl = reg_biv_class[REGNO (XEXP (test, 0))]) != 0
3475           && valid_initial_value_p (XEXP (test, 1), p, call_seen, loop_start)
3476           && bl->init_insn == 0)
3477         {
3478           /* If an NE test, we have an initial value!  */
3479           if (GET_CODE (test) == NE)
3480             {
3481               bl->init_insn = p;
3482               bl->init_set = gen_rtx (SET, VOIDmode,
3483                                       XEXP (test, 0), XEXP (test, 1));
3484             }
3485           else
3486             bl->initial_test = test;
3487         }
3488     }
3489
3490   /* Look at the each biv and see if we can say anything better about its
3491      initial value from any initializing insns set up above.  (This is done
3492      in two passes to avoid missing SETs in a PARALLEL.)  */
3493   for (bl = loop_iv_list; bl; bl = bl->next)
3494     {
3495       rtx src;
3496
3497       if (! bl->init_insn)
3498         continue;
3499
3500       src = SET_SRC (bl->init_set);
3501
3502       if (loop_dump_stream)
3503         fprintf (loop_dump_stream,
3504                  "Biv %d initialized at insn %d: initial value ",
3505                  bl->regno, INSN_UID (bl->init_insn));
3506
3507       if ((GET_MODE (src) == GET_MODE (regno_reg_rtx[bl->regno])
3508            || GET_MODE (src) == VOIDmode)
3509           && valid_initial_value_p (src, bl->init_insn, call_seen, loop_start))
3510         {
3511           bl->initial_value = src;
3512
3513           if (loop_dump_stream)
3514             {
3515               if (GET_CODE (src) == CONST_INT)
3516                 fprintf (loop_dump_stream, "%d\n", INTVAL (src));
3517               else
3518                 {
3519                   print_rtl (loop_dump_stream, src);
3520                   fprintf (loop_dump_stream, "\n");
3521                 }
3522             }
3523         }
3524       else
3525         {
3526           /* Biv initial value is not simple move,
3527              so let it keep initial value of "itself".  */
3528
3529           if (loop_dump_stream)
3530             fprintf (loop_dump_stream, "is complex\n");
3531         }
3532     }
3533
3534   /* Search the loop for general induction variables.  */
3535
3536   /* A register is a giv if: it is only set once, it is a function of a
3537      biv and a constant (or invariant), and it is not a biv.  */
3538
3539   not_every_iteration = 0;
3540   loop_depth = 0;
3541   p = scan_start;
3542   while (1)
3543     {
3544       p = NEXT_INSN (p);
3545       /* At end of a straight-in loop, we are done.
3546          At end of a loop entered at the bottom, scan the top.  */
3547       if (p == scan_start)
3548         break;
3549       if (p == end)
3550         {
3551           if (loop_top != 0)
3552             p = loop_top;
3553           else
3554             break;
3555           if (p == scan_start)
3556             break;
3557         }
3558
3559       /* Look for a general induction variable in a register.  */
3560       if (GET_CODE (p) == INSN
3561           && (set = single_set (p))
3562           && GET_CODE (SET_DEST (set)) == REG
3563           && ! may_not_optimize[REGNO (SET_DEST (set))])
3564         {
3565           rtx src_reg;
3566           rtx add_val;
3567           rtx mult_val;
3568           int benefit;
3569           rtx regnote = 0;
3570
3571           dest_reg = SET_DEST (set);
3572           if (REGNO (dest_reg) < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
3573             continue;
3574
3575           if (/* SET_SRC is a giv.  */
3576               ((benefit = general_induction_var (SET_SRC (set),
3577                                                  &src_reg, &add_val,
3578                                                  &mult_val))
3579                /* Equivalent expression is a giv. */
3580                || ((regnote = find_reg_note (p, REG_EQUAL, NULL_RTX))
3581                    && (benefit = general_induction_var (XEXP (regnote, 0),
3582                                                         &src_reg,
3583                                                         &add_val, &mult_val))))
3584               /* Don't try to handle any regs made by loop optimization.
3585                  We have nothing on them in regno_first_uid, etc.  */
3586               && REGNO (dest_reg) < max_reg_before_loop
3587               /* Don't recognize a BASIC_INDUCT_VAR here.  */
3588               && dest_reg != src_reg
3589               /* This must be the only place where the register is set.  */
3590               && (n_times_set[REGNO (dest_reg)] == 1
3591                   /* or all sets must be consecutive and make a giv. */
3592                   || (benefit = consec_sets_giv (benefit, p,
3593                                                  src_reg, dest_reg,
3594                                                  &add_val, &mult_val))))
3595             {
3596               int count;
3597               struct induction *v
3598                 = (struct induction *) alloca (sizeof (struct induction));
3599               rtx temp;
3600
3601               /* If this is a library call, increase benefit.  */
3602               if (find_reg_note (p, REG_RETVAL, NULL_RTX))
3603                 benefit += libcall_benefit (p);
3604
3605               /* Skip the consecutive insns, if there are any.  */
3606               for (count = n_times_set[REGNO (dest_reg)] - 1;
3607                    count > 0; count--)
3608                 {
3609                   /* If first insn of libcall sequence, skip to end.
3610                      Do this at start of loop, since INSN is guaranteed to
3611                      be an insn here.  */
3612                   if (GET_CODE (p) != NOTE
3613                       && (temp = find_reg_note (p, REG_LIBCALL, NULL_RTX)))
3614                     p = XEXP (temp, 0);
3615
3616                   do p = NEXT_INSN (p);
3617                   while (GET_CODE (p) == NOTE);
3618                 }
3619
3620               record_giv (v, p, src_reg, dest_reg, mult_val, add_val, benefit,
3621                           DEST_REG, not_every_iteration, NULL_PTR, loop_start,
3622                           loop_end);
3623
3624             }
3625         }
3626
3627 #ifndef DONT_REDUCE_ADDR
3628       /* Look for givs which are memory addresses.  */
3629       /* This resulted in worse code on a VAX 8600.  I wonder if it
3630          still does.  */
3631       if (GET_CODE (p) == INSN)
3632         find_mem_givs (PATTERN (p), p, not_every_iteration, loop_start,
3633                        loop_end);
3634 #endif
3635
3636       /* Update the status of whether giv can derive other givs.  This can
3637          change when we pass a label or an insn that updates a biv.  */
3638       if (GET_CODE (p) == INSN || GET_CODE (p) == JUMP_INSN
3639         || GET_CODE (p) == CODE_LABEL)
3640         update_giv_derive (p);
3641
3642       /* Past a label or a jump, we get to insns for which we can't count
3643          on whether or how many times they will be executed during each
3644          iteration.  */
3645       /* This code appears in three places, once in scan_loop, and twice
3646          in strength_reduce.  */
3647       if ((GET_CODE (p) == CODE_LABEL || GET_CODE (p) == JUMP_INSN)
3648           /* If we enter the loop in the middle, and scan around
3649              to the beginning, don't set not_every_iteration for that.
3650              This can be any kind of jump, since we want to know if insns
3651              will be executed if the loop is executed.  */
3652           && ! (GET_CODE (p) == JUMP_INSN && JUMP_LABEL (p) == loop_top
3653                 && ((NEXT_INSN (NEXT_INSN (p)) == loop_end && simplejump_p (p))
3654                     || (NEXT_INSN (p) == loop_end && condjump_p (p)))))
3655         not_every_iteration = 1;
3656
3657       else if (GET_CODE (p) == NOTE)
3658         {
3659           /* At the virtual top of a converted loop, insns are again known to
3660              be executed each iteration: logically, the loop begins here
3661              even though the exit code has been duplicated.  */
3662           if (NOTE_LINE_NUMBER (p) == NOTE_INSN_LOOP_VTOP && loop_depth == 0)
3663             not_every_iteration = 0;
3664           else if (NOTE_LINE_NUMBER (p) == NOTE_INSN_LOOP_BEG)
3665             loop_depth++;
3666           else if (NOTE_LINE_NUMBER (p) == NOTE_INSN_LOOP_END)
3667             loop_depth--;
3668         }
3669
3670       /* Unlike in the code motion pass where MAYBE_NEVER indicates that
3671          an insn may never be executed, NOT_EVERY_ITERATION indicates whether
3672          or not an insn is known to be executed each iteration of the
3673          loop, whether or not any iterations are known to occur.
3674
3675          Therefore, if we have just passed a label and have no more labels
3676          between here and the test insn of the loop, we know these insns
3677          will be executed each iteration.  */
3678
3679       if (not_every_iteration && GET_CODE (p) == CODE_LABEL
3680           && no_labels_between_p (p, loop_end))
3681         not_every_iteration = 0;
3682     }
3683
3684   /* Try to calculate and save the number of loop iterations.  This is
3685      set to zero if the actual number can not be calculated.  This must
3686      be called after all giv's have been identified, since otherwise it may
3687      fail if the iteration variable is a giv.  */
3688
3689   loop_n_iterations = loop_iterations (loop_start, loop_end);
3690
3691   /* Now for each giv for which we still don't know whether or not it is
3692      replaceable, check to see if it is replaceable because its final value
3693      can be calculated.  This must be done after loop_iterations is called,
3694      so that final_giv_value will work correctly.  */
3695
3696   for (bl = loop_iv_list; bl; bl = bl->next)
3697     {
3698       struct induction *v;
3699
3700       for (v = bl->giv; v; v = v->next_iv)
3701         if (! v->replaceable && ! v->not_replaceable)
3702           check_final_value (v, loop_start, loop_end);
3703     }
3704
3705   /* Try to prove that the loop counter variable (if any) is always
3706      nonnegative; if so, record that fact with a REG_NONNEG note
3707      so that "decrement and branch until zero" insn can be used.  */
3708   check_dbra_loop (loop_end, insn_count, loop_start);
3709
3710   /* Create reg_map to hold substitutions for replaceable giv regs.  */
3711   reg_map = (rtx *) alloca (max_reg_before_loop * sizeof (rtx));
3712   bzero ((char *) reg_map, max_reg_before_loop * sizeof (rtx));
3713
3714   /* Examine each iv class for feasibility of strength reduction/induction
3715      variable elimination.  */
3716
3717   for (bl = loop_iv_list; bl; bl = bl->next)
3718     {
3719       struct induction *v;
3720       int benefit;
3721       int all_reduced;
3722       rtx final_value = 0;
3723
3724       /* Test whether it will be possible to eliminate this biv
3725          provided all givs are reduced.  This is possible if either
3726          the reg is not used outside the loop, or we can compute
3727          what its final value will be.
3728
3729          For architectures with a decrement_and_branch_until_zero insn,
3730          don't do this if we put a REG_NONNEG note on the endtest for
3731          this biv.  */
3732
3733       /* Compare against bl->init_insn rather than loop_start.
3734          We aren't concerned with any uses of the biv between
3735          init_insn and loop_start since these won't be affected
3736          by the value of the biv elsewhere in the function, so
3737          long as init_insn doesn't use the biv itself.
3738          March 14, 1989 -- self@bayes.arc.nasa.gov */
3739
3740       if ((uid_luid[regno_last_uid[bl->regno]] < INSN_LUID (loop_end)
3741            && bl->init_insn
3742            && INSN_UID (bl->init_insn) < max_uid_for_loop
3743            && uid_luid[regno_first_uid[bl->regno]] >= INSN_LUID (bl->init_insn)
3744 #ifdef HAVE_decrement_and_branch_until_zero
3745            && ! bl->nonneg
3746 #endif
3747            && ! reg_mentioned_p (bl->biv->dest_reg, SET_SRC (bl->init_set)))
3748           || ((final_value = final_biv_value (bl, loop_start, loop_end))
3749 #ifdef HAVE_decrement_and_branch_until_zero
3750               && ! bl->nonneg
3751 #endif
3752               ))
3753         bl->eliminable = maybe_eliminate_biv (bl, loop_start, end, 0,
3754                                               threshold, insn_count);
3755       else
3756         {
3757           if (loop_dump_stream)
3758             {
3759               fprintf (loop_dump_stream,
3760                        "Cannot eliminate biv %d.\n",
3761                        bl->regno);
3762               fprintf (loop_dump_stream,
3763                        "First use: insn %d, last use: insn %d.\n",
3764                        regno_first_uid[bl->regno],
3765                        regno_last_uid[bl->regno]);
3766             }
3767         }
3768
3769       /* Combine all giv's for this iv_class.  */
3770       combine_givs (bl);
3771
3772       /* This will be true at the end, if all givs which depend on this
3773          biv have been strength reduced.
3774          We can't (currently) eliminate the biv unless this is so.  */
3775       all_reduced = 1;
3776
3777       /* Check each giv in this class to see if we will benefit by reducing
3778          it.  Skip giv's combined with others.  */
3779       for (v = bl->giv; v; v = v->next_iv)
3780         {
3781           struct induction *tv;
3782
3783           if (v->ignore || v->same)
3784             continue;
3785
3786           benefit = v->benefit;
3787
3788           /* Reduce benefit if not replaceable, since we will insert
3789              a move-insn to replace the insn that calculates this giv.
3790              Don't do this unless the giv is a user variable, since it
3791              will often be marked non-replaceable because of the duplication
3792              of the exit code outside the loop.  In such a case, the copies
3793              we insert are dead and will be deleted.  So they don't have
3794              a cost.  Similar situations exist.  */
3795           /* ??? The new final_[bg]iv_value code does a much better job
3796              of finding replaceable giv's, and hence this code may no longer
3797              be necessary.  */
3798           if (! v->replaceable && ! bl->eliminable
3799               && REG_USERVAR_P (v->dest_reg))
3800             benefit -= copy_cost;
3801
3802           /* Decrease the benefit to count the add-insns that we will
3803              insert to increment the reduced reg for the giv.  */
3804           benefit -= add_cost * bl->biv_count;
3805
3806           /* Decide whether to strength-reduce this giv or to leave the code
3807              unchanged (recompute it from the biv each time it is used).
3808              This decision can be made independently for each giv.  */
3809
3810           /* ??? Perhaps attempt to guess whether autoincrement will handle
3811              some of the new add insns; if so, can increase BENEFIT
3812              (undo the subtraction of add_cost that was done above).  */
3813
3814           /* If an insn is not to be strength reduced, then set its ignore
3815              flag, and clear all_reduced.  */
3816
3817           /* A giv that depends on a reversed biv must be reduced if it is
3818              used after the loop exit, otherwise, it would have the wrong
3819              value after the loop exit.  To make it simple, just reduce all
3820              of such giv's whether or not we know they are used after the loop
3821              exit.  */
3822
3823           if (v->lifetime * threshold * benefit < insn_count
3824               && ! bl->reversed)
3825             {
3826               if (loop_dump_stream)
3827                 fprintf (loop_dump_stream,
3828                          "giv of insn %d not worth while, %d vs %d.\n",
3829                          INSN_UID (v->insn),
3830                          v->lifetime * threshold * benefit, insn_count);
3831               v->ignore = 1;
3832               all_reduced = 0;
3833             }
3834           else
3835             {
3836               /* Check that we can increment the reduced giv without a
3837                  multiply insn.  If not, reject it.  */
3838
3839               for (tv = bl->biv; tv; tv = tv->next_iv)
3840                 if (tv->mult_val == const1_rtx
3841                     && ! product_cheap_p (tv->add_val, v->mult_val))
3842                   {
3843                     if (loop_dump_stream)
3844                       fprintf (loop_dump_stream,
3845                                "giv of insn %d: would need a multiply.\n",
3846                                INSN_UID (v->insn));
3847                     v->ignore = 1;
3848                     all_reduced = 0;
3849                     break;
3850                   }
3851             }
3852         }
3853
3854       /* Reduce each giv that we decided to reduce.  */
3855
3856       for (v = bl->giv; v; v = v->next_iv)
3857         {
3858           struct induction *tv;
3859           if (! v->ignore && v->same == 0)
3860             {
3861               v->new_reg = gen_reg_rtx (v->mode);
3862
3863               /* For each place where the biv is incremented,
3864                  add an insn to increment the new, reduced reg for the giv.  */
3865               for (tv = bl->biv; tv; tv = tv->next_iv)
3866                 {
3867                   if (tv->mult_val == const1_rtx)
3868                     emit_iv_add_mult (tv->add_val, v->mult_val,
3869                                       v->new_reg, v->new_reg, tv->insn);
3870                   else /* tv->mult_val == const0_rtx */
3871                     /* A multiply is acceptable here
3872                        since this is presumed to be seldom executed.  */
3873                     emit_iv_add_mult (tv->add_val, v->mult_val,
3874                                       v->add_val, v->new_reg, tv->insn);
3875                 }
3876
3877               /* Add code at loop start to initialize giv's reduced reg.  */
3878
3879               emit_iv_add_mult (bl->initial_value, v->mult_val,
3880                                 v->add_val, v->new_reg, loop_start);
3881             }
3882         }
3883
3884       /* Rescan all givs.  If a giv is the same as a giv not reduced, mark it
3885          as not reduced.
3886          
3887          For each giv register that can be reduced now: if replaceable,
3888          substitute reduced reg wherever the old giv occurs;
3889          else add new move insn "giv_reg = reduced_reg".
3890
3891          Also check for givs whose first use is their definition and whose
3892          last use is the definition of another giv.  If so, it is likely
3893          dead and should not be used to eliminate a biv.  */
3894       for (v = bl->giv; v; v = v->next_iv)
3895         {
3896           if (v->same && v->same->ignore)
3897             v->ignore = 1;
3898
3899           if (v->ignore)
3900             continue;
3901
3902           if (v->giv_type == DEST_REG
3903               && regno_first_uid[REGNO (v->dest_reg)] == INSN_UID (v->insn))
3904             {
3905               struct induction *v1;
3906
3907               for (v1 = bl->giv; v1; v1 = v1->next_iv)
3908                 if (regno_last_uid[REGNO (v->dest_reg)] == INSN_UID (v1->insn))
3909                   v->maybe_dead = 1;
3910             }
3911
3912           /* Update expression if this was combined, in case other giv was
3913              replaced.  */
3914           if (v->same)
3915             v->new_reg = replace_rtx (v->new_reg,
3916                                       v->same->dest_reg, v->same->new_reg);
3917
3918           if (v->giv_type == DEST_ADDR)
3919             /* Store reduced reg as the address in the memref where we found
3920                this giv.  */
3921             validate_change (v->insn, v->location, v->new_reg, 0);
3922           else if (v->replaceable)
3923             {
3924               reg_map[REGNO (v->dest_reg)] = v->new_reg;
3925
3926 #if 0
3927               /* I can no longer duplicate the original problem.  Perhaps
3928                  this is unnecessary now?  */
3929
3930               /* Replaceable; it isn't strictly necessary to delete the old
3931                  insn and emit a new one, because v->dest_reg is now dead.
3932
3933                  However, especially when unrolling loops, the special
3934                  handling for (set REG0 REG1) in the second cse pass may
3935                  make v->dest_reg live again.  To avoid this problem, emit
3936                  an insn to set the original giv reg from the reduced giv.
3937                  We can not delete the original insn, since it may be part
3938                  of a LIBCALL, and the code in flow that eliminates dead
3939                  libcalls will fail if it is deleted.  */
3940               emit_insn_after (gen_move_insn (v->dest_reg, v->new_reg),
3941                                v->insn);
3942 #endif
3943             }
3944           else
3945             {
3946               /* Not replaceable; emit an insn to set the original giv reg from
3947                  the reduced giv, same as above.  */
3948               emit_insn_after (gen_move_insn (v->dest_reg, v->new_reg),
3949                                v->insn);
3950             }
3951
3952           /* When a loop is reversed, givs which depend on the reversed
3953              biv, and which are live outside the loop, must be set to their
3954              correct final value.  This insn is only needed if the giv is
3955              not replaceable.  The correct final value is the same as the
3956              value that the giv starts the reversed loop with.  */
3957           if (bl->reversed && ! v->replaceable)
3958             emit_iv_add_mult (bl->initial_value, v->mult_val,
3959                               v->add_val, v->dest_reg, end_insert_before);
3960           else if (v->final_value)
3961             {
3962               rtx insert_before;
3963
3964               /* If the loop has multiple exits, emit the insn before the
3965                  loop to ensure that it will always be executed no matter
3966                  how the loop exits.  Otherwise, emit the insn after the loop,
3967                  since this is slightly more efficient.  */
3968               if (loop_number_exit_count[uid_loop_num[INSN_UID (loop_start)]])
3969                 insert_before = loop_start;
3970               else
3971                 insert_before = end_insert_before;
3972               emit_insn_before (gen_move_insn (v->dest_reg, v->final_value),
3973                                 insert_before);
3974
3975 #if 0
3976               /* If the insn to set the final value of the giv was emitted
3977                  before the loop, then we must delete the insn inside the loop
3978                  that sets it.  If this is a LIBCALL, then we must delete
3979                  every insn in the libcall.  Note, however, that
3980                  final_giv_value will only succeed when there are multiple
3981                  exits if the giv is dead at each exit, hence it does not
3982                  matter that the original insn remains because it is dead
3983                  anyways.  */
3984               /* Delete the insn inside the loop that sets the giv since
3985                  the giv is now set before (or after) the loop.  */
3986               delete_insn (v->insn);
3987 #endif
3988             }
3989
3990           if (loop_dump_stream)
3991             {
3992               fprintf (loop_dump_stream, "giv at %d reduced to ",
3993                        INSN_UID (v->insn));
3994               print_rtl (loop_dump_stream, v->new_reg);
3995               fprintf (loop_dump_stream, "\n");
3996             }
3997         }
3998
3999       /* All the givs based on the biv bl have been reduced if they
4000          merit it.  */
4001
4002       /* For each giv not marked as maybe dead that has been combined with a
4003          second giv, clear any "maybe dead" mark on that second giv.
4004          v->new_reg will either be or refer to the register of the giv it
4005          combined with.
4006
4007          Doing this clearing avoids problems in biv elimination where a
4008          giv's new_reg is a complex value that can't be put in the insn but
4009          the giv combined with (with a reg as new_reg) is marked maybe_dead.
4010          Since the register will be used in either case, we'd prefer it be
4011          used from the simpler giv.  */
4012
4013       for (v = bl->giv; v; v = v->next_iv)
4014         if (! v->maybe_dead && v->same)
4015           v->same->maybe_dead = 0;
4016
4017       /* Try to eliminate the biv, if it is a candidate.
4018          This won't work if ! all_reduced,
4019          since the givs we planned to use might not have been reduced.
4020
4021          We have to be careful that we didn't initially think we could eliminate
4022          this biv because of a giv that we now think may be dead and shouldn't
4023          be used as a biv replacement.  
4024
4025          Also, there is the possibility that we may have a giv that looks
4026          like it can be used to eliminate a biv, but the resulting insn
4027          isn't valid.  This can happen, for example, on the 88k, where a 
4028          JUMP_INSN can compare a register only with zero.  Attempts to
4029          replace it with a compare with a constant will fail.
4030
4031          Note that in cases where this call fails, we may have replaced some
4032          of the occurrences of the biv with a giv, but no harm was done in
4033          doing so in the rare cases where it can occur.  */
4034
4035       if (all_reduced == 1 && bl->eliminable
4036           && maybe_eliminate_biv (bl, loop_start, end, 1,
4037                                   threshold, insn_count))
4038
4039         {
4040           /* ?? If we created a new test to bypass the loop entirely,
4041              or otherwise drop straight in, based on this test, then
4042              we might want to rewrite it also.  This way some later
4043              pass has more hope of removing the initialization of this
4044              biv entirely. */
4045
4046           /* If final_value != 0, then the biv may be used after loop end
4047              and we must emit an insn to set it just in case.
4048
4049              Reversed bivs already have an insn after the loop setting their
4050              value, so we don't need another one.  We can't calculate the
4051              proper final value for such a biv here anyways. */
4052           if (final_value != 0 && ! bl->reversed)
4053             {
4054               rtx insert_before;
4055
4056               /* If the loop has multiple exits, emit the insn before the
4057                  loop to ensure that it will always be executed no matter
4058                  how the loop exits.  Otherwise, emit the insn after the
4059                  loop, since this is slightly more efficient.  */
4060               if (loop_number_exit_count[uid_loop_num[INSN_UID (loop_start)]])
4061                 insert_before = loop_start;
4062               else
4063                 insert_before = end_insert_before;
4064
4065               emit_insn_before (gen_move_insn (bl->biv->dest_reg, final_value),
4066                                 end_insert_before);
4067             }
4068
4069 #if 0
4070           /* Delete all of the instructions inside the loop which set
4071              the biv, as they are all dead.  If is safe to delete them,
4072              because an insn setting a biv will never be part of a libcall.  */
4073           /* However, deleting them will invalidate the regno_last_uid info,
4074              so keeping them around is more convenient.  Final_biv_value
4075              will only succeed when there are multiple exits if the biv
4076              is dead at each exit, hence it does not matter that the original
4077              insn remains, because it is dead anyways.  */
4078           for (v = bl->biv; v; v = v->next_iv)
4079             delete_insn (v->insn);
4080 #endif
4081
4082           if (loop_dump_stream)
4083             fprintf (loop_dump_stream, "Reg %d: biv eliminated\n",
4084                      bl->regno);
4085         }
4086     }
4087
4088   /* Go through all the instructions in the loop, making all the
4089      register substitutions scheduled in REG_MAP.  */
4090
4091   for (p = loop_start; p != end; p = NEXT_INSN (p))
4092     if (GET_CODE (p) == INSN || GET_CODE (p) == JUMP_INSN
4093         || GET_CODE (p) == CALL_INSN)
4094       {
4095         replace_regs (PATTERN (p), reg_map, max_reg_before_loop, 0);
4096         replace_regs (REG_NOTES (p), reg_map, max_reg_before_loop, 0);
4097         INSN_CODE (p) = -1;
4098       }
4099
4100   /* Unroll loops from within strength reduction so that we can use the
4101      induction variable information that strength_reduce has already
4102      collected.  */
4103   
4104   if (flag_unroll_loops)
4105     unroll_loop (loop_end, insn_count, loop_start, end_insert_before, 1);
4106
4107   if (loop_dump_stream)
4108     fprintf (loop_dump_stream, "\n");
4109 }
4110 \f
4111 /* Return 1 if X is a valid source for an initial value (or as value being
4112    compared against in an initial test).
4113
4114    X must be either a register or constant and must not be clobbered between
4115    the current insn and the start of the loop.
4116
4117    INSN is the insn containing X.  */
4118
4119 static int
4120 valid_initial_value_p (x, insn, call_seen, loop_start)
4121      rtx x;
4122      rtx insn;
4123      int call_seen;
4124      rtx loop_start;
4125 {
4126   if (CONSTANT_P (x))
4127     return 1;
4128
4129   /* Only consider pseudos we know about initialized in insns whose luids
4130      we know.  */
4131   if (GET_CODE (x) != REG
4132       || REGNO (x) >= max_reg_before_loop)
4133     return 0;
4134
4135   /* Don't use call-clobbered registers across a call which clobbers it.  On
4136      some machines, don't use any hard registers at all.  */
4137   if (REGNO (x) < FIRST_PSEUDO_REGISTER
4138 #ifndef SMALL_REGISTER_CLASSES
4139       && call_used_regs[REGNO (x)] && call_seen
4140 #endif
4141       )
4142     return 0;
4143
4144   /* Don't use registers that have been clobbered before the start of the
4145      loop.  */
4146   if (reg_set_between_p (x, insn, loop_start))
4147     return 0;
4148
4149   return 1;
4150 }
4151 \f
4152 /* Scan X for memory refs and check each memory address
4153    as a possible giv.  INSN is the insn whose pattern X comes from.
4154    NOT_EVERY_ITERATION is 1 if the insn might not be executed during
4155    every loop iteration.  */
4156
4157 static void
4158 find_mem_givs (x, insn, not_every_iteration, loop_start, loop_end)
4159      rtx x;
4160      rtx insn;
4161      int not_every_iteration;
4162      rtx loop_start, loop_end;
4163 {
4164   register int i, j;
4165   register enum rtx_code code;
4166   register char *fmt;
4167
4168   if (x == 0)
4169     return;
4170
4171   code = GET_CODE (x);
4172   switch (code)
4173     {
4174     case REG:
4175     case CONST_INT:
4176     case CONST:
4177     case CONST_DOUBLE:
4178     case SYMBOL_REF:
4179     case LABEL_REF:
4180     case PC:
4181     case CC0:
4182     case ADDR_VEC:
4183     case ADDR_DIFF_VEC:
4184     case USE:
4185     case CLOBBER:
4186       return;
4187
4188     case MEM:
4189       {
4190         rtx src_reg;
4191         rtx add_val;
4192         rtx mult_val;
4193         int benefit;
4194
4195         benefit = general_induction_var (XEXP (x, 0),
4196                                          &src_reg, &add_val, &mult_val);
4197
4198         /* Don't make a DEST_ADDR giv with mult_val == 1 && add_val == 0.
4199            Such a giv isn't useful.  */
4200         if (benefit > 0 && (mult_val != const1_rtx || add_val != const0_rtx))
4201           {
4202             /* Found one; record it.  */
4203             struct induction *v
4204               = (struct induction *) oballoc (sizeof (struct induction));
4205
4206             record_giv (v, insn, src_reg, addr_placeholder, mult_val,
4207                         add_val, benefit, DEST_ADDR, not_every_iteration,
4208                         &XEXP (x, 0), loop_start, loop_end);
4209
4210             v->mem_mode = GET_MODE (x);
4211           }
4212         return;
4213       }
4214     }
4215
4216   /* Recursively scan the subexpressions for other mem refs.  */
4217
4218   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
4219   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
4220     if (fmt[i] == 'e')
4221       find_mem_givs (XEXP (x, i), insn, not_every_iteration, loop_start,
4222                      loop_end);
4223     else if (fmt[i] == 'E')
4224       for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
4225         find_mem_givs (XVECEXP (x, i, j), insn, not_every_iteration,
4226                        loop_start, loop_end);
4227 }
4228 \f
4229 /* Fill in the data about one biv update.
4230    V is the `struct induction' in which we record the biv.  (It is
4231    allocated by the caller, with alloca.)
4232    INSN is the insn that sets it.
4233    DEST_REG is the biv's reg.
4234
4235    MULT_VAL is const1_rtx if the biv is being incremented here, in which case
4236    INC_VAL is the increment.  Otherwise, MULT_VAL is const0_rtx and the biv is
4237    being set to INC_VAL.
4238
4239    NOT_EVERY_ITERATION is nonzero if this biv update is not know to be
4240    executed every iteration; MAYBE_MULTIPLE is nonzero if this biv update
4241    can be executed more than once per iteration.  If MAYBE_MULTIPLE
4242    and NOT_EVERY_ITERATION are both zero, we know that the biv update is
4243    executed exactly once per iteration.  */
4244
4245 static void
4246 record_biv (v, insn, dest_reg, inc_val, mult_val,
4247             not_every_iteration, maybe_multiple)
4248      struct induction *v;
4249      rtx insn;
4250      rtx dest_reg;
4251      rtx inc_val;
4252      rtx mult_val;
4253      int not_every_iteration;
4254      int maybe_multiple;
4255 {
4256   struct iv_class *bl;
4257
4258   v->insn = insn;
4259   v->src_reg = dest_reg;
4260   v->dest_reg = dest_reg;
4261   v->mult_val = mult_val;
4262   v->add_val = inc_val;
4263   v->mode = GET_MODE (dest_reg);
4264   v->always_computable = ! not_every_iteration;
4265   v->maybe_multiple = maybe_multiple;
4266
4267   /* Add this to the reg's iv_class, creating a class
4268      if this is the first incrementation of the reg.  */
4269
4270   bl = reg_biv_class[REGNO (dest_reg)];
4271   if (bl == 0)
4272     {
4273       /* Create and initialize new iv_class.  */
4274
4275       bl = (struct iv_class *) oballoc (sizeof (struct iv_class));
4276
4277       bl->regno = REGNO (dest_reg);
4278       bl->biv = 0;
4279       bl->giv = 0;
4280       bl->biv_count = 0;
4281       bl->giv_count = 0;
4282
4283       /* Set initial value to the reg itself.  */
4284       bl->initial_value = dest_reg;
4285       /* We haven't seen the initializing insn yet */
4286       bl->init_insn = 0;
4287       bl->init_set = 0;
4288       bl->initial_test = 0;
4289       bl->incremented = 0;
4290       bl->eliminable = 0;
4291       bl->nonneg = 0;
4292       bl->reversed = 0;
4293       bl->total_benefit = 0;
4294
4295       /* Add this class to loop_iv_list.  */
4296       bl->next = loop_iv_list;
4297       loop_iv_list = bl;
4298
4299       /* Put it in the array of biv register classes.  */
4300       reg_biv_class[REGNO (dest_reg)] = bl;
4301     }
4302
4303   /* Update IV_CLASS entry for this biv.  */
4304   v->next_iv = bl->biv;
4305   bl->biv = v;
4306   bl->biv_count++;
4307   if (mult_val == const1_rtx)
4308     bl->incremented = 1;
4309
4310   if (loop_dump_stream)
4311     {
4312       fprintf (loop_dump_stream,
4313                "Insn %d: possible biv, reg %d,",
4314                INSN_UID (insn), REGNO (dest_reg));
4315       if (GET_CODE (inc_val) == CONST_INT)
4316         fprintf (loop_dump_stream, " const = %d\n",
4317                  INTVAL (inc_val));
4318       else
4319         {
4320           fprintf (loop_dump_stream, " const = ");
4321           print_rtl (loop_dump_stream, inc_val);
4322           fprintf (loop_dump_stream, "\n");
4323         }
4324     }
4325 }
4326 \f
4327 /* Fill in the data about one giv.
4328    V is the `struct induction' in which we record the giv.  (It is
4329    allocated by the caller, with alloca.)
4330    INSN is the insn that sets it.
4331    BENEFIT estimates the savings from deleting this insn.
4332    TYPE is DEST_REG or DEST_ADDR; it says whether the giv is computed
4333    into a register or is used as a memory address.
4334
4335    SRC_REG is the biv reg which the giv is computed from.
4336    DEST_REG is the giv's reg (if the giv is stored in a reg).
4337    MULT_VAL and ADD_VAL are the coefficients used to compute the giv.
4338    LOCATION points to the place where this giv's value appears in INSN.  */
4339
4340 static void
4341 record_giv (v, insn, src_reg, dest_reg, mult_val, add_val, benefit,
4342             type, not_every_iteration, location, loop_start, loop_end)
4343      struct induction *v;
4344      rtx insn;
4345      rtx src_reg;
4346      rtx dest_reg;
4347      rtx mult_val, add_val;
4348      int benefit;
4349      enum g_types type;
4350      int not_every_iteration;
4351      rtx *location;
4352      rtx loop_start, loop_end;
4353 {
4354   struct induction *b;
4355   struct iv_class *bl;
4356   rtx set = single_set (insn);
4357   rtx p;
4358
4359   v->insn = insn;
4360   v->src_reg = src_reg;
4361   v->giv_type = type;
4362   v->dest_reg = dest_reg;
4363   v->mult_val = mult_val;
4364   v->add_val = add_val;
4365   v->benefit = benefit;
4366   v->location = location;
4367   v->cant_derive = 0;
4368   v->combined_with = 0;
4369   v->maybe_multiple = 0;
4370   v->maybe_dead = 0;
4371   v->derive_adjustment = 0;
4372   v->same = 0;
4373   v->ignore = 0;
4374   v->new_reg = 0;
4375   v->final_value = 0;
4376   v->same_insn = 0;
4377
4378   /* The v->always_computable field is used in update_giv_derive, to
4379      determine whether a giv can be used to derive another giv.  For a
4380      DEST_REG giv, INSN computes a new value for the giv, so its value
4381      isn't computable if INSN insn't executed every iteration.
4382      However, for a DEST_ADDR giv, INSN merely uses the value of the giv;
4383      it does not compute a new value.  Hence the value is always computable
4384      regardless of whether INSN is executed each iteration.  */
4385
4386   if (type == DEST_ADDR)
4387     v->always_computable = 1;
4388   else
4389     v->always_computable = ! not_every_iteration;
4390
4391   if (type == DEST_ADDR)
4392     {
4393       v->mode = GET_MODE (*location);
4394       v->lifetime = 1;
4395       v->times_used = 1;
4396     }
4397   else /* type == DEST_REG */
4398     {
4399       v->mode = GET_MODE (SET_DEST (set));
4400
4401       v->lifetime = (uid_luid[regno_last_uid[REGNO (dest_reg)]]
4402                      - uid_luid[regno_first_uid[REGNO (dest_reg)]]);
4403
4404       v->times_used = n_times_used[REGNO (dest_reg)];
4405
4406       /* If the lifetime is zero, it means that this register is
4407          really a dead store.  So mark this as a giv that can be
4408          ignored.  This will not prevent the biv from being eliminated. */
4409       if (v->lifetime == 0)
4410         v->ignore = 1;
4411
4412       reg_iv_type[REGNO (dest_reg)] = GENERAL_INDUCT;
4413       reg_iv_info[REGNO (dest_reg)] = v;
4414     }
4415
4416   /* Add the giv to the class of givs computed from one biv.  */
4417
4418   bl = reg_biv_class[REGNO (src_reg)];
4419   if (bl)
4420     {
4421       v->next_iv = bl->giv;
4422       bl->giv = v;
4423       /* Don't count DEST_ADDR.  This is supposed to count the number of
4424          insns that calculate givs.  */
4425       if (type == DEST_REG)
4426         bl->giv_count++;
4427       bl->total_benefit += benefit;
4428     }
4429   else
4430     /* Fatal error, biv missing for this giv?  */
4431     abort ();
4432
4433   if (type == DEST_ADDR)
4434     v->replaceable = 1;
4435   else
4436     {
4437       /* The giv can be replaced outright by the reduced register only if all
4438          of the following conditions are true:
4439          - the insn that sets the giv is always executed on any iteration
4440            on which the giv is used at all
4441            (there are two ways to deduce this:
4442             either the insn is executed on every iteration,
4443             or all uses follow that insn in the same basic block),
4444          - the giv is not used outside the loop
4445          - no assignments to the biv occur during the giv's lifetime.  */
4446
4447       if (regno_first_uid[REGNO (dest_reg)] == INSN_UID (insn)
4448           /* Previous line always fails if INSN was moved by loop opt.  */
4449           && uid_luid[regno_last_uid[REGNO (dest_reg)]] < INSN_LUID (loop_end)
4450           && (! not_every_iteration
4451               || last_use_this_basic_block (dest_reg, insn)))
4452         {
4453           /* Now check that there are no assignments to the biv within the
4454              giv's lifetime.  This requires two separate checks.  */
4455
4456           /* Check each biv update, and fail if any are between the first
4457              and last use of the giv.
4458              
4459              If this loop contains an inner loop that was unrolled, then
4460              the insn modifying the biv may have been emitted by the loop
4461              unrolling code, and hence does not have a valid luid.  Just
4462              mark the biv as not replaceable in this case.  It is not very
4463              useful as a biv, because it is used in two different loops.
4464              It is very unlikely that we would be able to optimize the giv
4465              using this biv anyways.  */
4466
4467           v->replaceable = 1;
4468           for (b = bl->biv; b; b = b->next_iv)
4469             {
4470               if (INSN_UID (b->insn) >= max_uid_for_loop
4471                   || ((uid_luid[INSN_UID (b->insn)]
4472                        >= uid_luid[regno_first_uid[REGNO (dest_reg)]])
4473                       && (uid_luid[INSN_UID (b->insn)]
4474                           <= uid_luid[regno_last_uid[REGNO (dest_reg)]])))
4475                 {
4476                   v->replaceable = 0;
4477                   v->not_replaceable = 1;
4478                   break;
4479                 }
4480             }
4481
4482           /* If there are any backwards branches that go from after the
4483              biv update to before it, then this giv is not replaceable.  */
4484           if (v->replaceable)
4485             for (b = bl->biv; b; b = b->next_iv)
4486               if (back_branch_in_range_p (b->insn, loop_start, loop_end))
4487                 {
4488                   v->replaceable = 0;
4489                   v->not_replaceable = 1;
4490                   break;
4491                 }
4492         }
4493       else
4494         {
4495           /* May still be replaceable, we don't have enough info here to
4496              decide.  */
4497           v->replaceable = 0;
4498           v->not_replaceable = 0;
4499         }
4500     }
4501
4502   if (loop_dump_stream)
4503     {
4504       if (type == DEST_REG)
4505         fprintf (loop_dump_stream, "Insn %d: giv reg %d",
4506                  INSN_UID (insn), REGNO (dest_reg));
4507       else
4508         fprintf (loop_dump_stream, "Insn %d: dest address",
4509                  INSN_UID (insn));
4510
4511       fprintf (loop_dump_stream, " src reg %d benefit %d",
4512                REGNO (src_reg), v->benefit);
4513       fprintf (loop_dump_stream, " used %d lifetime %d",
4514                v->times_used, v->lifetime);
4515
4516       if (v->replaceable)
4517         fprintf (loop_dump_stream, " replaceable");
4518
4519       if (GET_CODE (mult_val) == CONST_INT)
4520         fprintf (loop_dump_stream, " mult %d",
4521                  INTVAL (mult_val));
4522       else
4523         {
4524           fprintf (loop_dump_stream, " mult ");
4525           print_rtl (loop_dump_stream, mult_val);
4526         }
4527
4528       if (GET_CODE (add_val) == CONST_INT)
4529         fprintf (loop_dump_stream, " add %d",
4530                  INTVAL (add_val));
4531       else
4532         {
4533           fprintf (loop_dump_stream, " add ");
4534           print_rtl (loop_dump_stream, add_val);
4535         }
4536     }
4537
4538   if (loop_dump_stream)
4539     fprintf (loop_dump_stream, "\n");
4540
4541 }
4542
4543
4544 /* All this does is determine whether a giv can be made replaceable because
4545    its final value can be calculated.  This code can not be part of record_giv
4546    above, because final_giv_value requires that the number of loop iterations
4547    be known, and that can not be accurately calculated until after all givs
4548    have been identified.  */
4549
4550 static void
4551 check_final_value (v, loop_start, loop_end)
4552      struct induction *v;
4553      rtx loop_start, loop_end;
4554 {
4555   struct iv_class *bl;
4556   rtx final_value = 0;
4557
4558   bl = reg_biv_class[REGNO (v->src_reg)];
4559
4560   /* DEST_ADDR givs will never reach here, because they are always marked
4561      replaceable above in record_giv.  */
4562
4563   /* The giv can be replaced outright by the reduced register only if all
4564      of the following conditions are true:
4565      - the insn that sets the giv is always executed on any iteration
4566        on which the giv is used at all
4567        (there are two ways to deduce this:
4568         either the insn is executed on every iteration,
4569         or all uses follow that insn in the same basic block),
4570      - its final value can be calculated (this condition is different
4571        than the one above in record_giv)
4572      - no assignments to the biv occur during the giv's lifetime.  */
4573
4574 #if 0
4575   /* This is only called now when replaceable is known to be false.  */
4576   /* Clear replaceable, so that it won't confuse final_giv_value.  */
4577   v->replaceable = 0;
4578 #endif
4579
4580   if ((final_value = final_giv_value (v, loop_start, loop_end))
4581       && (v->always_computable || last_use_this_basic_block (v->dest_reg, v->insn)))
4582     {
4583       int biv_increment_seen = 0;
4584       rtx p = v->insn;
4585       rtx last_giv_use;
4586
4587       v->replaceable = 1;
4588
4589       /* When trying to determine whether or not a biv increment occurs
4590          during the lifetime of the giv, we can ignore uses of the variable
4591          outside the loop because final_value is true.  Hence we can not
4592          use regno_last_uid and regno_first_uid as above in record_giv.  */
4593
4594       /* Search the loop to determine whether any assignments to the
4595          biv occur during the giv's lifetime.  Start with the insn
4596          that sets the giv, and search around the loop until we come
4597          back to that insn again.
4598
4599          Also fail if there is a jump within the giv's lifetime that jumps
4600          to somewhere outside the lifetime but still within the loop.  This
4601          catches spaghetti code where the execution order is not linear, and
4602          hence the above test fails.  Here we assume that the giv lifetime
4603          does not extend from one iteration of the loop to the next, so as
4604          to make the test easier.  Since the lifetime isn't known yet,
4605          this requires two loops.  See also record_giv above.  */
4606
4607       last_giv_use = v->insn;
4608
4609       while (1)
4610         {
4611           p = NEXT_INSN (p);
4612           if (p == loop_end)
4613             p = NEXT_INSN (loop_start);
4614           if (p == v->insn)
4615             break;
4616
4617           if (GET_CODE (p) == INSN || GET_CODE (p) == JUMP_INSN
4618               || GET_CODE (p) == CALL_INSN)
4619             {
4620               if (biv_increment_seen)
4621                 {
4622                   if (reg_mentioned_p (v->dest_reg, PATTERN (p)))
4623                     {
4624                       v->replaceable = 0;
4625                       v->not_replaceable = 1;
4626                       break;
4627                     }
4628                 }
4629               else if (GET_CODE (PATTERN (p)) == SET
4630                        && SET_DEST (PATTERN (p)) == v->src_reg)
4631                 biv_increment_seen = 1;
4632               else if (reg_mentioned_p (v->dest_reg, PATTERN (p)))
4633                 last_giv_use = p;
4634             }
4635         }
4636       
4637       /* Now that the lifetime of the giv is known, check for branches
4638          from within the lifetime to outside the lifetime if it is still
4639          replaceable.  */
4640
4641       if (v->replaceable)
4642         {
4643           p = v->insn;
4644           while (1)
4645             {
4646               p = NEXT_INSN (p);
4647               if (p == loop_end)
4648                 p = NEXT_INSN (loop_start);
4649               if (p == last_giv_use)
4650                 break;
4651
4652               if (GET_CODE (p) == JUMP_INSN && JUMP_LABEL (p)
4653                   && LABEL_NAME (JUMP_LABEL (p))
4654                   && ((INSN_LUID (JUMP_LABEL (p)) < INSN_LUID (v->insn)
4655                        && INSN_LUID (JUMP_LABEL (p)) > INSN_LUID (loop_start))
4656                       || (INSN_LUID (JUMP_LABEL (p)) > INSN_LUID (last_giv_use)
4657                           && INSN_LUID (JUMP_LABEL (p)) < INSN_LUID (loop_end))))
4658                 {
4659                   v->replaceable = 0;
4660                   v->not_replaceable = 1;
4661
4662                   if (loop_dump_stream)
4663                     fprintf (loop_dump_stream,
4664                              "Found branch outside giv lifetime.\n");
4665
4666                   break;
4667                 }
4668             }
4669         }
4670
4671       /* If it is replaceable, then save the final value.  */
4672       if (v->replaceable)
4673         v->final_value = final_value;
4674     }
4675
4676   if (loop_dump_stream && v->replaceable)
4677     fprintf (loop_dump_stream, "Insn %d: giv reg %d final_value replaceable\n",
4678              INSN_UID (v->insn), REGNO (v->dest_reg));
4679 }
4680 \f
4681 /* Update the status of whether a giv can derive other givs.
4682
4683    We need to do something special if there is or may be an update to the biv
4684    between the time the giv is defined and the time it is used to derive
4685    another giv.
4686
4687    In addition, a giv that is only conditionally set is not allowed to
4688    derive another giv once a label has been passed.
4689
4690    The cases we look at are when a label or an update to a biv is passed.  */
4691
4692 static void
4693 update_giv_derive (p)
4694      rtx p;
4695 {
4696   struct iv_class *bl;
4697   struct induction *biv, *giv;
4698   rtx tem;
4699   int dummy;
4700
4701   /* Search all IV classes, then all bivs, and finally all givs.
4702
4703      There are three cases we are concerned with.  First we have the situation
4704      of a giv that is only updated conditionally.  In that case, it may not
4705      derive any givs after a label is passed.
4706
4707      The second case is when a biv update occurs, or may occur, after the
4708      definition of a giv.  For certain biv updates (see below) that are
4709      known to occur between the giv definition and use, we can adjust the
4710      giv definition.  For others, or when the biv update is conditional,
4711      we must prevent the giv from deriving any other givs.  There are two
4712      sub-cases within this case.
4713
4714      If this is a label, we are concerned with any biv update that is done
4715      conditionally, since it may be done after the giv is defined followed by
4716      a branch here (actually, we need to pass both a jump and a label, but
4717      this extra tracking doesn't seem worth it).
4718
4719      If this is a jump, we are concerned about any biv update that may be
4720      executed multiple times.  We are actually only concerned about
4721      backward jumps, but it is probably not worth performing the test
4722      on the jump again here.
4723
4724      If this is a biv update, we must adjust the giv status to show that a
4725      subsequent biv update was performed.  If this adjustment cannot be done,
4726      the giv cannot derive further givs.  */
4727
4728   for (bl = loop_iv_list; bl; bl = bl->next)
4729     for (biv = bl->biv; biv; biv = biv->next_iv)
4730       if (GET_CODE (p) == CODE_LABEL || GET_CODE (p) == JUMP_INSN
4731           || biv->insn == p)
4732         {
4733           for (giv = bl->giv; giv; giv = giv->next_iv)
4734             {
4735               /* If cant_derive is already true, there is no point in
4736                  checking all of these conditions again.  */
4737               if (giv->cant_derive)
4738                 continue;
4739
4740               /* If this giv is conditionally set and we have passed a label,
4741                  it cannot derive anything.  */
4742               if (GET_CODE (p) == CODE_LABEL && ! giv->always_computable)
4743                 giv->cant_derive = 1;
4744
4745               /* Skip givs that have mult_val == 0, since
4746                  they are really invariants.  Also skip those that are
4747                  replaceable, since we know their lifetime doesn't contain
4748                  any biv update.  */
4749               else if (giv->mult_val == const0_rtx || giv->replaceable)
4750                 continue;
4751
4752               /* The only way we can allow this giv to derive another
4753                  is if this is a biv increment and we can form the product
4754                  of biv->add_val and giv->mult_val.  In this case, we will
4755                  be able to compute a compensation.  */
4756               else if (biv->insn == p)
4757                 {
4758                   tem = 0;
4759
4760                   if (biv->mult_val == const1_rtx)
4761                     tem = simplify_giv_expr (gen_rtx (MULT, giv->mode,
4762                                                       biv->add_val,
4763                                                       giv->mult_val),
4764                                              &dummy);
4765
4766                   if (tem && giv->derive_adjustment)
4767                     tem = simplify_giv_expr (gen_rtx (PLUS, giv->mode, tem,
4768                                                       giv->derive_adjustment),
4769                                              &dummy);
4770                   if (tem)
4771                     giv->derive_adjustment = tem;
4772                   else
4773                     giv->cant_derive = 1;
4774                 }
4775               else if ((GET_CODE (p) == CODE_LABEL && ! biv->always_computable)
4776                        || (GET_CODE (p) == JUMP_INSN && biv->maybe_multiple))
4777                 giv->cant_derive = 1;
4778             }
4779         }
4780 }
4781 \f
4782 /* Check whether an insn is an increment legitimate for a basic induction var.
4783    X is the source of insn P, or a part of it.
4784    MODE is the mode in which X should be interpreted.
4785
4786    DEST_REG is the putative biv, also the destination of the insn.
4787    We accept patterns of these forms:
4788      REG = REG + INVARIANT (includes REG = REG - CONSTANT)
4789      REG = INVARIANT + REG
4790
4791    If X is suitable, we return 1, set *MULT_VAL to CONST1_RTX,
4792    and store the additive term into *INC_VAL.
4793
4794    If X is an assignment of an invariant into DEST_REG, we set
4795    *MULT_VAL to CONST0_RTX, and store the invariant into *INC_VAL.
4796
4797    We also want to detect a BIV when it corresponds to a variable
4798    whose mode was promoted via PROMOTED_MODE.  In that case, an increment
4799    of the variable may be a PLUS that adds a SUBREG of that variable to
4800    an invariant and then sign- or zero-extends the result of the PLUS
4801    into the variable.
4802
4803    Most GIVs in such cases will be in the promoted mode, since that is the
4804    probably the natural computation mode (and almost certainly the mode
4805    used for addresses) on the machine.  So we view the pseudo-reg containing
4806    the variable as the BIV, as if it were simply incremented.
4807
4808    Note that treating the entire pseudo as a BIV will result in making
4809    simple increments to any GIVs based on it.  However, if the variable
4810    overflows in its declared mode but not its promoted mode, the result will
4811    be incorrect.  This is acceptable if the variable is signed, since 
4812    overflows in such cases are undefined, but not if it is unsigned, since
4813    those overflows are defined.  So we only check for SIGN_EXTEND and
4814    not ZERO_EXTEND.
4815
4816    If we cannot find a biv, we return 0.  */
4817
4818 static int
4819 basic_induction_var (x, mode, dest_reg, p, inc_val, mult_val)
4820      register rtx x;
4821      enum machine_mode mode;
4822      rtx p;
4823      rtx dest_reg;
4824      rtx *inc_val;
4825      rtx *mult_val;
4826 {
4827   register enum rtx_code code;
4828   rtx arg;
4829   rtx insn, set = 0;
4830
4831   code = GET_CODE (x);
4832   switch (code)
4833     {
4834     case PLUS:
4835       if (XEXP (x, 0) == dest_reg
4836           || (GET_CODE (XEXP (x, 0)) == SUBREG
4837               && SUBREG_PROMOTED_VAR_P (XEXP (x, 0))
4838               && SUBREG_REG (XEXP (x, 0)) == dest_reg))
4839         arg = XEXP (x, 1);
4840       else if (XEXP (x, 1) == dest_reg
4841                || (GET_CODE (XEXP (x, 1)) == SUBREG
4842                    && SUBREG_PROMOTED_VAR_P (XEXP (x, 1))
4843                    && SUBREG_REG (XEXP (x, 1)) == dest_reg))
4844         arg = XEXP (x, 0);
4845       else
4846         return 0;
4847
4848       if (invariant_p (arg) != 1)
4849         return 0;
4850
4851       *inc_val = convert_modes (GET_MODE (dest_reg), GET_MODE (x), arg, 0);
4852       *mult_val = const1_rtx;
4853       return 1;
4854
4855     case SUBREG:
4856       /* If this is a SUBREG for a promoted variable, check the inner
4857          value.  */
4858       if (SUBREG_PROMOTED_VAR_P (x))
4859         return basic_induction_var (SUBREG_REG (x), GET_MODE (SUBREG_REG (x)),
4860                                     dest_reg, p, inc_val, mult_val);
4861
4862     case REG:
4863       /* If this register is assigned in the previous insn, look at its
4864          source, but don't go outside the loop or past a label.  */
4865
4866       for (insn = PREV_INSN (p);
4867            (insn && GET_CODE (insn) == NOTE
4868             && NOTE_LINE_NUMBER (insn) != NOTE_INSN_LOOP_BEG);
4869            insn = PREV_INSN (insn))
4870         ;
4871
4872       if (insn)
4873         set = single_set (insn);
4874
4875       if (set != 0
4876           && (SET_DEST (set) == x
4877               || (GET_CODE (SET_DEST (set)) == SUBREG
4878                   && (GET_MODE_SIZE (GET_MODE (SET_DEST (set)))
4879                       <= UNITS_PER_WORD)
4880                   && SUBREG_REG (SET_DEST (set)) == x)))
4881         return basic_induction_var (SET_SRC (set),
4882                                     (GET_MODE (SET_SRC (set)) == VOIDmode
4883                                      ? GET_MODE (x)
4884                                      : GET_MODE (SET_SRC (set))),
4885                                     dest_reg, insn,
4886                                     inc_val, mult_val);
4887       /* ... fall through ... */
4888
4889       /* Can accept constant setting of biv only when inside inner most loop.
4890          Otherwise, a biv of an inner loop may be incorrectly recognized
4891          as a biv of the outer loop,
4892          causing code to be moved INTO the inner loop.  */
4893     case MEM:
4894       if (invariant_p (x) != 1)
4895         return 0;
4896     case CONST_INT:
4897     case SYMBOL_REF:
4898     case CONST:
4899       if (loops_enclosed == 1)
4900         {
4901           /* Possible bug here?  Perhaps we don't know the mode of X.  */
4902           *inc_val = convert_modes (GET_MODE (dest_reg), mode, x, 0);
4903           *mult_val = const0_rtx;
4904           return 1;
4905         }
4906       else
4907         return 0;
4908
4909     case SIGN_EXTEND:
4910       return basic_induction_var (XEXP (x, 0), GET_MODE (XEXP (x, 0)),
4911                                   dest_reg, p, inc_val, mult_val);
4912     case ASHIFTRT:
4913       /* Similar, since this can be a sign extension.  */
4914       for (insn = PREV_INSN (p);
4915            (insn && GET_CODE (insn) == NOTE
4916             && NOTE_LINE_NUMBER (insn) != NOTE_INSN_LOOP_BEG);
4917            insn = PREV_INSN (insn))
4918         ;
4919
4920       if (insn)
4921         set = single_set (insn);
4922
4923       if (set && SET_DEST (set) == XEXP (x, 0)
4924           && GET_CODE (XEXP (x, 1)) == CONST_INT
4925           && INTVAL (XEXP (x, 1)) >= 0
4926           && GET_CODE (SET_SRC (set)) == ASHIFT
4927           && XEXP (x, 1) == XEXP (SET_SRC (set), 1))
4928         return basic_induction_var (XEXP (SET_SRC (set), 0),
4929                                     GET_MODE (XEXP (x, 0)),
4930                                     dest_reg, insn, inc_val, mult_val);
4931       return 0;
4932
4933     default:
4934       return 0;
4935     }
4936 }
4937 \f
4938 /* A general induction variable (giv) is any quantity that is a linear
4939    function   of a basic induction variable,
4940    i.e. giv = biv * mult_val + add_val.
4941    The coefficients can be any loop invariant quantity.
4942    A giv need not be computed directly from the biv;
4943    it can be computed by way of other givs.  */
4944
4945 /* Determine whether X computes a giv.
4946    If it does, return a nonzero value
4947      which is the benefit from eliminating the computation of X;
4948    set *SRC_REG to the register of the biv that it is computed from;
4949    set *ADD_VAL and *MULT_VAL to the coefficients,
4950      such that the value of X is biv * mult + add;  */
4951
4952 static int
4953 general_induction_var (x, src_reg, add_val, mult_val)
4954      rtx x;
4955      rtx *src_reg;
4956      rtx *add_val;
4957      rtx *mult_val;
4958 {
4959   rtx orig_x = x;
4960   int benefit = 0;
4961   char *storage;
4962
4963   /* If this is an invariant, forget it, it isn't a giv.  */
4964   if (invariant_p (x) == 1)
4965     return 0;
4966
4967   /* See if the expression could be a giv and get its form.
4968      Mark our place on the obstack in case we don't find a giv.  */
4969   storage = (char *) oballoc (0);
4970   x = simplify_giv_expr (x, &benefit);
4971   if (x == 0)
4972     {
4973       obfree (storage);
4974       return 0;
4975     }
4976
4977   switch (GET_CODE (x))
4978     {
4979     case USE:
4980     case CONST_INT:
4981       /* Since this is now an invariant and wasn't before, it must be a giv
4982          with MULT_VAL == 0.  It doesn't matter which BIV we associate this
4983          with.  */
4984       *src_reg = loop_iv_list->biv->dest_reg;
4985       *mult_val = const0_rtx;
4986       *add_val = x;
4987       break;
4988
4989     case REG:
4990       /* This is equivalent to a BIV.  */
4991       *src_reg = x;
4992       *mult_val = const1_rtx;
4993       *add_val = const0_rtx;
4994       break;
4995
4996     case PLUS:
4997       /* Either (plus (biv) (invar)) or
4998          (plus (mult (biv) (invar_1)) (invar_2)).  */
4999       if (GET_CODE (XEXP (x, 0)) == MULT)
5000         {
5001           *src_reg = XEXP (XEXP (x, 0), 0);
5002           *mult_val = XEXP (XEXP (x, 0), 1);
5003         }
5004       else
5005         {
5006           *src_reg = XEXP (x, 0);
5007           *mult_val = const1_rtx;
5008         }
5009       *add_val = XEXP (x, 1);
5010       break;
5011
5012     case MULT:
5013       /* ADD_VAL is zero.  */
5014       *src_reg = XEXP (x, 0);
5015       *mult_val = XEXP (x, 1);
5016       *add_val = const0_rtx;
5017       break;
5018
5019     default:
5020       abort ();
5021     }
5022
5023   /* Remove any enclosing USE from ADD_VAL and MULT_VAL (there will be
5024      unless they are CONST_INT).  */
5025   if (GET_CODE (*add_val) == USE)
5026     *add_val = XEXP (*add_val, 0);
5027   if (GET_CODE (*mult_val) == USE)
5028     *mult_val = XEXP (*mult_val, 0);
5029
5030   benefit += rtx_cost (orig_x, SET);
5031
5032   /* Always return some benefit if this is a giv so it will be detected
5033      as such.  This allows elimination of bivs that might otherwise
5034      not be eliminated.  */
5035   return benefit == 0 ? 1 : benefit;
5036 }
5037 \f
5038 /* Given an expression, X, try to form it as a linear function of a biv.
5039    We will canonicalize it to be of the form
5040         (plus (mult (BIV) (invar_1))
5041               (invar_2))
5042    with possible degeneracies.
5043
5044    The invariant expressions must each be of a form that can be used as a
5045    machine operand.  We surround then with a USE rtx (a hack, but localized
5046    and certainly unambiguous!) if not a CONST_INT for simplicity in this
5047    routine; it is the caller's responsibility to strip them.
5048
5049    If no such canonicalization is possible (i.e., two biv's are used or an
5050    expression that is neither invariant nor a biv or giv), this routine
5051    returns 0.
5052
5053    For a non-zero return, the result will have a code of CONST_INT, USE,
5054    REG (for a BIV), PLUS, or MULT.  No other codes will occur.  
5055
5056    *BENEFIT will be incremented by the benefit of any sub-giv encountered.  */
5057
5058 static rtx
5059 simplify_giv_expr (x, benefit)
5060      rtx x;
5061      int *benefit;
5062 {
5063   enum machine_mode mode = GET_MODE (x);
5064   rtx arg0, arg1;
5065   rtx tem;
5066
5067   /* If this is not an integer mode, or if we cannot do arithmetic in this
5068      mode, this can't be a giv.  */
5069   if (mode != VOIDmode
5070       && (GET_MODE_CLASS (mode) != MODE_INT
5071           || GET_MODE_BITSIZE (mode) > HOST_BITS_PER_WIDE_INT))
5072     return 0;
5073
5074   switch (GET_CODE (x))
5075     {
5076     case PLUS:
5077       arg0 = simplify_giv_expr (XEXP (x, 0), benefit);
5078       arg1 = simplify_giv_expr (XEXP (x, 1), benefit);
5079       if (arg0 == 0 || arg1 == 0)
5080         return 0;
5081
5082       /* Put constant last, CONST_INT last if both constant.  */
5083       if ((GET_CODE (arg0) == USE
5084            || GET_CODE (arg0) == CONST_INT)
5085           && GET_CODE (arg1) != CONST_INT)
5086         tem = arg0, arg0 = arg1, arg1 = tem;
5087
5088       /* Handle addition of zero, then addition of an invariant.  */
5089       if (arg1 == const0_rtx)
5090         return arg0;
5091       else if (GET_CODE (arg1) == CONST_INT || GET_CODE (arg1) == USE)
5092         switch (GET_CODE (arg0))
5093           {
5094           case CONST_INT:
5095           case USE:
5096             /* Both invariant.  Only valid if sum is machine operand.
5097                First strip off possible USE on first operand.  */
5098             if (GET_CODE (arg0) == USE)
5099               arg0 = XEXP (arg0, 0);
5100
5101             tem = 0;
5102             if (CONSTANT_P (arg0) && GET_CODE (arg1) == CONST_INT)
5103               {
5104                 tem = plus_constant (arg0, INTVAL (arg1));
5105                 if (GET_CODE (tem) != CONST_INT)
5106                   tem = gen_rtx (USE, mode, tem);
5107               }
5108
5109             return tem;
5110
5111           case REG:
5112           case MULT:
5113             /* biv + invar or mult + invar.  Return sum.  */
5114             return gen_rtx (PLUS, mode, arg0, arg1);
5115
5116           case PLUS:
5117             /* (a + invar_1) + invar_2.  Associate.  */
5118             return simplify_giv_expr (gen_rtx (PLUS, mode,
5119                                                XEXP (arg0, 0),
5120                                                gen_rtx (PLUS, mode,
5121                                                         XEXP (arg0, 1), arg1)),
5122                                       benefit);
5123
5124           default:
5125             abort ();
5126           }
5127
5128       /* Each argument must be either REG, PLUS, or MULT.  Convert REG to
5129          MULT to reduce cases.  */
5130       if (GET_CODE (arg0) == REG)
5131         arg0 = gen_rtx (MULT, mode, arg0, const1_rtx);
5132       if (GET_CODE (arg1) == REG)
5133         arg1 = gen_rtx (MULT, mode, arg1, const1_rtx);
5134
5135       /* Now have PLUS + PLUS, PLUS + MULT, MULT + PLUS, or MULT + MULT.
5136          Put a MULT first, leaving PLUS + PLUS, MULT + PLUS, or MULT + MULT.
5137          Recurse to associate the second PLUS.  */
5138       if (GET_CODE (arg1) == MULT)
5139         tem = arg0, arg0 = arg1, arg1 = tem;
5140
5141       if (GET_CODE (arg1) == PLUS)
5142           return simplify_giv_expr (gen_rtx (PLUS, mode,
5143                                              gen_rtx (PLUS, mode,
5144                                                       arg0, XEXP (arg1, 0)),
5145                                              XEXP (arg1, 1)),
5146                                     benefit);
5147
5148       /* Now must have MULT + MULT.  Distribute if same biv, else not giv.  */
5149       if (GET_CODE (arg0) != MULT || GET_CODE (arg1) != MULT)
5150         abort ();
5151
5152       if (XEXP (arg0, 0) != XEXP (arg1, 0))
5153         return 0;
5154
5155       return simplify_giv_expr (gen_rtx (MULT, mode,
5156                                          XEXP (arg0, 0),
5157                                          gen_rtx (PLUS, mode,
5158                                                   XEXP (arg0, 1),
5159                                                   XEXP (arg1, 1))),
5160                                 benefit);
5161
5162     case MINUS:
5163       /* Handle "a - b" as "a + b * (-1)". */
5164       return simplify_giv_expr (gen_rtx (PLUS, mode,
5165                                          XEXP (x, 0),
5166                                          gen_rtx (MULT, mode,
5167                                                   XEXP (x, 1), constm1_rtx)),
5168                                 benefit);
5169
5170     case MULT:
5171       arg0 = simplify_giv_expr (XEXP (x, 0), benefit);
5172       arg1 = simplify_giv_expr (XEXP (x, 1), benefit);
5173       if (arg0 == 0 || arg1 == 0)
5174         return 0;
5175
5176       /* Put constant last, CONST_INT last if both constant.  */
5177       if ((GET_CODE (arg0) == USE || GET_CODE (arg0) == CONST_INT)
5178           && GET_CODE (arg1) != CONST_INT)
5179         tem = arg0, arg0 = arg1, arg1 = tem;
5180
5181       /* If second argument is not now constant, not giv.  */
5182       if (GET_CODE (arg1) != USE && GET_CODE (arg1) != CONST_INT)
5183         return 0;
5184
5185       /* Handle multiply by 0 or 1.  */
5186       if (arg1 == const0_rtx)
5187         return const0_rtx;
5188
5189       else if (arg1 == const1_rtx)
5190         return arg0;
5191
5192       switch (GET_CODE (arg0))
5193         {
5194         case REG:
5195           /* biv * invar.  Done.  */
5196           return gen_rtx (MULT, mode, arg0, arg1);
5197
5198         case CONST_INT:
5199           /* Product of two constants.  */
5200           return GEN_INT (INTVAL (arg0) * INTVAL (arg1));
5201
5202         case USE:
5203           /* invar * invar.  Not giv. */
5204           return 0;
5205
5206         case MULT:
5207           /* (a * invar_1) * invar_2.  Associate.  */
5208           return simplify_giv_expr (gen_rtx (MULT, mode,
5209                                              XEXP (arg0, 0),
5210                                              gen_rtx (MULT, mode,
5211                                                       XEXP (arg0, 1), arg1)),
5212                                     benefit);
5213
5214         case PLUS:
5215           /* (a + invar_1) * invar_2.  Distribute.  */
5216           return simplify_giv_expr (gen_rtx (PLUS, mode,
5217                                              gen_rtx (MULT, mode,
5218                                                       XEXP (arg0, 0), arg1),
5219                                              gen_rtx (MULT, mode,
5220                                                       XEXP (arg0, 1), arg1)),
5221                                     benefit);
5222
5223         default:
5224           abort ();
5225         }
5226
5227     case ASHIFT:
5228       /* Shift by constant is multiply by power of two.  */
5229       if (GET_CODE (XEXP (x, 1)) != CONST_INT)
5230         return 0;
5231
5232       return simplify_giv_expr (gen_rtx (MULT, mode,
5233                                          XEXP (x, 0),
5234                                          GEN_INT ((HOST_WIDE_INT) 1
5235                                                   << INTVAL (XEXP (x, 1)))),
5236                                 benefit);
5237
5238     case NEG:
5239       /* "-a" is "a * (-1)" */
5240       return simplify_giv_expr (gen_rtx (MULT, mode, XEXP (x, 0), constm1_rtx),
5241                                 benefit);
5242
5243     case NOT:
5244       /* "~a" is "-a - 1". Silly, but easy.  */
5245       return simplify_giv_expr (gen_rtx (MINUS, mode,
5246                                          gen_rtx (NEG, mode, XEXP (x, 0)),
5247                                          const1_rtx),
5248                                 benefit);
5249
5250     case USE:
5251       /* Already in proper form for invariant.  */
5252       return x;
5253
5254     case REG:
5255       /* If this is a new register, we can't deal with it.  */
5256       if (REGNO (x) >= max_reg_before_loop)
5257         return 0;
5258
5259       /* Check for biv or giv.  */
5260       switch (reg_iv_type[REGNO (x)])
5261         {
5262         case BASIC_INDUCT:
5263           return x;
5264         case GENERAL_INDUCT:
5265           {
5266             struct induction *v = reg_iv_info[REGNO (x)];
5267
5268             /* Form expression from giv and add benefit.  Ensure this giv
5269                can derive another and subtract any needed adjustment if so.  */
5270             *benefit += v->benefit;
5271             if (v->cant_derive)
5272               return 0;
5273
5274             tem = gen_rtx (PLUS, mode, gen_rtx (MULT, mode,
5275                                                 v->src_reg, v->mult_val),
5276                            v->add_val);
5277             if (v->derive_adjustment)
5278               tem = gen_rtx (MINUS, mode, tem, v->derive_adjustment);
5279             return simplify_giv_expr (tem, benefit);
5280           }
5281         }
5282
5283       /* Fall through to general case.  */
5284     default:
5285       /* If invariant, return as USE (unless CONST_INT).
5286          Otherwise, not giv.  */
5287       if (GET_CODE (x) == USE)
5288         x = XEXP (x, 0);
5289
5290       if (invariant_p (x) == 1)
5291         {
5292           if (GET_CODE (x) == CONST_INT)
5293             return x;
5294           else
5295             return gen_rtx (USE, mode, x);
5296         }
5297       else
5298         return 0;
5299     }
5300 }
5301 \f
5302 /* Help detect a giv that is calculated by several consecutive insns;
5303    for example,
5304       giv = biv * M
5305       giv = giv + A
5306    The caller has already identified the first insn P as having a giv as dest;
5307    we check that all other insns that set the same register follow
5308    immediately after P, that they alter nothing else,
5309    and that the result of the last is still a giv.
5310
5311    The value is 0 if the reg set in P is not really a giv.
5312    Otherwise, the value is the amount gained by eliminating
5313    all the consecutive insns that compute the value.
5314
5315    FIRST_BENEFIT is the amount gained by eliminating the first insn, P.
5316    SRC_REG is the reg of the biv; DEST_REG is the reg of the giv.
5317
5318    The coefficients of the ultimate giv value are stored in
5319    *MULT_VAL and *ADD_VAL.  */
5320
5321 static int
5322 consec_sets_giv (first_benefit, p, src_reg, dest_reg,
5323                  add_val, mult_val)
5324      int first_benefit;
5325      rtx p;
5326      rtx src_reg;
5327      rtx dest_reg;
5328      rtx *add_val;
5329      rtx *mult_val;
5330 {
5331   int count;
5332   enum rtx_code code;
5333   int benefit;
5334   rtx temp;
5335   rtx set;
5336
5337   /* Indicate that this is a giv so that we can update the value produced in
5338      each insn of the multi-insn sequence. 
5339
5340      This induction structure will be used only by the call to
5341      general_induction_var below, so we can allocate it on our stack.
5342      If this is a giv, our caller will replace the induct var entry with
5343      a new induction structure.  */
5344   struct induction *v
5345     = (struct induction *) alloca (sizeof (struct induction));
5346   v->src_reg = src_reg;
5347   v->mult_val = *mult_val;
5348   v->add_val = *add_val;
5349   v->benefit = first_benefit;
5350   v->cant_derive = 0;
5351   v->derive_adjustment = 0;
5352
5353   reg_iv_type[REGNO (dest_reg)] = GENERAL_INDUCT;
5354   reg_iv_info[REGNO (dest_reg)] = v;
5355
5356   count = n_times_set[REGNO (dest_reg)] - 1;
5357
5358   while (count > 0)
5359     {
5360       p = NEXT_INSN (p);
5361       code = GET_CODE (p);
5362
5363       /* If libcall, skip to end of call sequence.  */
5364       if (code == INSN && (temp = find_reg_note (p, REG_LIBCALL, NULL_RTX)))
5365         p = XEXP (temp, 0);
5366
5367       if (code == INSN
5368           && (set = single_set (p))
5369           && GET_CODE (SET_DEST (set)) == REG
5370           && SET_DEST (set) == dest_reg
5371           && ((benefit = general_induction_var (SET_SRC (set), &src_reg,
5372                                                 add_val, mult_val))
5373               /* Giv created by equivalent expression.  */
5374               || ((temp = find_reg_note (p, REG_EQUAL, NULL_RTX))
5375                   && (benefit = general_induction_var (XEXP (temp, 0), &src_reg,
5376                                                        add_val, mult_val))))
5377           && src_reg == v->src_reg)
5378         {
5379           if (find_reg_note (p, REG_RETVAL, NULL_RTX))
5380             benefit += libcall_benefit (p);
5381
5382           count--;
5383           v->mult_val = *mult_val;
5384           v->add_val = *add_val;
5385           v->benefit = benefit;
5386         }
5387       else if (code != NOTE)
5388         {
5389           /* Allow insns that set something other than this giv to a
5390              constant.  Such insns are needed on machines which cannot
5391              include long constants and should not disqualify a giv.  */
5392           if (code == INSN
5393               && (set = single_set (p))
5394               && SET_DEST (set) != dest_reg
5395               && CONSTANT_P (SET_SRC (set)))
5396             continue;
5397
5398           reg_iv_type[REGNO (dest_reg)] = UNKNOWN_INDUCT;
5399           return 0;
5400         }
5401     }
5402
5403   return v->benefit;
5404 }
5405 \f
5406 /* Return an rtx, if any, that expresses giv G2 as a function of the register
5407    represented by G1.  If no such expression can be found, or it is clear that
5408    it cannot possibly be a valid address, 0 is returned. 
5409
5410    To perform the computation, we note that
5411         G1 = a * v + b          and
5412         G2 = c * v + d
5413    where `v' is the biv.
5414
5415    So G2 = (c/a) * G1 + (d - b*c/a)  */
5416
5417 #ifdef ADDRESS_COST
5418 static rtx
5419 express_from (g1, g2)
5420      struct induction *g1, *g2;
5421 {
5422   rtx mult, add;
5423
5424   /* The value that G1 will be multiplied by must be a constant integer.  Also,
5425      the only chance we have of getting a valid address is if b*c/a (see above
5426      for notation) is also an integer.  */
5427   if (GET_CODE (g1->mult_val) != CONST_INT
5428       || GET_CODE (g2->mult_val) != CONST_INT
5429       || GET_CODE (g1->add_val) != CONST_INT
5430       || g1->mult_val == const0_rtx
5431       || INTVAL (g2->mult_val) % INTVAL (g1->mult_val) != 0)
5432     return 0;
5433
5434   mult = GEN_INT (INTVAL (g2->mult_val) / INTVAL (g1->mult_val));
5435   add = plus_constant (g2->add_val, - INTVAL (g1->add_val) * INTVAL (mult));
5436
5437   /* Form simplified final result.  */
5438   if (mult == const0_rtx)
5439     return add;
5440   else if (mult == const1_rtx)
5441     mult = g1->dest_reg;
5442   else
5443     mult = gen_rtx (MULT, g2->mode, g1->dest_reg, mult);
5444
5445   if (add == const0_rtx)
5446     return mult;
5447   else
5448     return gen_rtx (PLUS, g2->mode, mult, add);
5449 }
5450 #endif
5451 \f
5452 /* Return 1 if giv G2 can be combined with G1.  This means that G2 can use
5453    (either directly or via an address expression) a register used to represent
5454    G1.  Set g2->new_reg to a represtation of G1 (normally just
5455    g1->dest_reg).  */
5456
5457 static int
5458 combine_givs_p (g1, g2)
5459      struct induction *g1, *g2;
5460 {
5461   rtx tem;
5462
5463   /* If these givs are identical, they can be combined.  */
5464   if (rtx_equal_p (g1->mult_val, g2->mult_val)
5465       && rtx_equal_p (g1->add_val, g2->add_val))
5466     {
5467       g2->new_reg = g1->dest_reg;
5468       return 1;
5469     }
5470
5471 #ifdef ADDRESS_COST
5472   /* If G2 can be expressed as a function of G1 and that function is valid
5473      as an address and no more expensive than using a register for G2,
5474      the expression of G2 in terms of G1 can be used.  */
5475   if (g2->giv_type == DEST_ADDR
5476       && (tem = express_from (g1, g2)) != 0
5477       && memory_address_p (g2->mem_mode, tem)
5478       && ADDRESS_COST (tem) <= ADDRESS_COST (*g2->location))
5479     {
5480       g2->new_reg = tem;
5481       return 1;
5482     }
5483 #endif
5484
5485   return 0;
5486 }
5487 \f
5488 /* Check all pairs of givs for iv_class BL and see if any can be combined with
5489    any other.  If so, point SAME to the giv combined with and set NEW_REG to
5490    be an expression (in terms of the other giv's DEST_REG) equivalent to the
5491    giv.  Also, update BENEFIT and related fields for cost/benefit analysis.  */
5492
5493 static void
5494 combine_givs (bl)
5495      struct iv_class *bl;
5496 {
5497   struct induction *g1, *g2;
5498   int pass;
5499
5500   for (g1 = bl->giv; g1; g1 = g1->next_iv)
5501     for (pass = 0; pass <= 1; pass++)
5502       for (g2 = bl->giv; g2; g2 = g2->next_iv)
5503         if (g1 != g2
5504             /* First try to combine with replaceable givs, then all givs. */
5505             && (g1->replaceable || pass == 1)
5506             /* If either has already been combined or is to be ignored, can't
5507                combine.  */
5508             && ! g1->ignore && ! g2->ignore && ! g1->same && ! g2->same
5509             /* If something has been based on G2, G2 cannot itself be based
5510                on something else.  */
5511             && ! g2->combined_with
5512             && combine_givs_p (g1, g2))
5513           {
5514             /* g2->new_reg set by `combine_givs_p'  */
5515             g2->same = g1;
5516             g1->combined_with = 1;
5517             g1->benefit += g2->benefit;
5518             /* ??? The new final_[bg]iv_value code does a much better job
5519                of finding replaceable giv's, and hence this code may no
5520                longer be necessary.  */
5521             if (! g2->replaceable && REG_USERVAR_P (g2->dest_reg))
5522               g1->benefit -= copy_cost;
5523             g1->lifetime += g2->lifetime;
5524             g1->times_used += g2->times_used;
5525
5526             if (loop_dump_stream)
5527               fprintf (loop_dump_stream, "giv at %d combined with giv at %d\n",
5528                        INSN_UID (g2->insn), INSN_UID (g1->insn));
5529           }
5530 }
5531 \f
5532 /* EMIT code before INSERT_BEFORE to set REG = B * M + A.  */
5533
5534 void
5535 emit_iv_add_mult (b, m, a, reg, insert_before)
5536      rtx b;          /* initial value of basic induction variable */
5537      rtx m;          /* multiplicative constant */
5538      rtx a;          /* additive constant */
5539      rtx reg;        /* destination register */
5540      rtx insert_before;
5541 {
5542   rtx seq;
5543   rtx result;
5544
5545   /* Prevent unexpected sharing of these rtx.  */
5546   a = copy_rtx (a);
5547   b = copy_rtx (b);
5548
5549   /* Increase the lifetime of any invariants moved further in code. */
5550   update_reg_last_use (a, insert_before);
5551   update_reg_last_use (b, insert_before);
5552   update_reg_last_use (m, insert_before);
5553
5554   start_sequence ();
5555   result = expand_mult_add (b, reg, m, a, GET_MODE (reg), 0);
5556   if (reg != result)
5557     emit_move_insn (reg, result);
5558   seq = gen_sequence ();
5559   end_sequence ();
5560
5561   emit_insn_before (seq, insert_before);
5562 }
5563 \f
5564 /* Test whether A * B can be computed without
5565    an actual multiply insn.  Value is 1 if so.  */
5566
5567 static int
5568 product_cheap_p (a, b)
5569      rtx a;
5570      rtx b;
5571 {
5572   int i;
5573   rtx tmp;
5574   struct obstack *old_rtl_obstack = rtl_obstack;
5575   char *storage = (char *) obstack_alloc (&temp_obstack, 0);
5576   int win = 1;
5577
5578   /* If only one is constant, make it B. */
5579   if (GET_CODE (a) == CONST_INT)
5580     tmp = a, a = b, b = tmp;
5581
5582   /* If first constant, both constant, so don't need multiply.  */
5583   if (GET_CODE (a) == CONST_INT)
5584     return 1;
5585
5586   /* If second not constant, neither is constant, so would need multiply.  */
5587   if (GET_CODE (b) != CONST_INT)
5588     return 0;
5589
5590   /* One operand is constant, so might not need multiply insn.  Generate the
5591      code for the multiply and see if a call or multiply, or long sequence
5592      of insns is generated.  */
5593
5594   rtl_obstack = &temp_obstack;
5595   start_sequence ();
5596   expand_mult (GET_MODE (a), a, b, NULL_RTX, 0);
5597   tmp = gen_sequence ();
5598   end_sequence ();
5599
5600   if (GET_CODE (tmp) == SEQUENCE)
5601     {
5602       if (XVEC (tmp, 0) == 0)
5603         win = 1;
5604       else if (XVECLEN (tmp, 0) > 3)
5605         win = 0;
5606       else
5607         for (i = 0; i < XVECLEN (tmp, 0); i++)
5608           {
5609             rtx insn = XVECEXP (tmp, 0, i);
5610
5611             if (GET_CODE (insn) != INSN
5612                 || (GET_CODE (PATTERN (insn)) == SET
5613                     && GET_CODE (SET_SRC (PATTERN (insn))) == MULT)
5614                 || (GET_CODE (PATTERN (insn)) == PARALLEL
5615                     && GET_CODE (XVECEXP (PATTERN (insn), 0, 0)) == SET
5616                     && GET_CODE (SET_SRC (XVECEXP (PATTERN (insn), 0, 0))) == MULT))
5617               {
5618                 win = 0;
5619                 break;
5620               }
5621           }
5622     }
5623   else if (GET_CODE (tmp) == SET
5624            && GET_CODE (SET_SRC (tmp)) == MULT)
5625     win = 0;
5626   else if (GET_CODE (tmp) == PARALLEL
5627            && GET_CODE (XVECEXP (tmp, 0, 0)) == SET
5628            && GET_CODE (SET_SRC (XVECEXP (tmp, 0, 0))) == MULT)
5629     win = 0;
5630
5631   /* Free any storage we obtained in generating this multiply and restore rtl
5632      allocation to its normal obstack.  */
5633   obstack_free (&temp_obstack, storage);
5634   rtl_obstack = old_rtl_obstack;
5635
5636   return win;
5637 }
5638 \f
5639 /* Check to see if loop can be terminated by a "decrement and branch until
5640    zero" instruction.  If so, add a REG_NONNEG note to the branch insn if so.
5641    Also try reversing an increment loop to a decrement loop
5642    to see if the optimization can be performed.
5643    Value is nonzero if optimization was performed.  */
5644
5645 /* This is useful even if the architecture doesn't have such an insn,
5646    because it might change a loops which increments from 0 to n to a loop
5647    which decrements from n to 0.  A loop that decrements to zero is usually
5648    faster than one that increments from zero.  */
5649
5650 /* ??? This could be rewritten to use some of the loop unrolling procedures,
5651    such as approx_final_value, biv_total_increment, loop_iterations, and
5652    final_[bg]iv_value.  */
5653
5654 static int
5655 check_dbra_loop (loop_end, insn_count, loop_start)
5656      rtx loop_end;
5657      int insn_count;
5658      rtx loop_start;
5659 {
5660   struct iv_class *bl;
5661   rtx reg;
5662   rtx jump_label;
5663   rtx final_value;
5664   rtx start_value;
5665   rtx new_add_val;
5666   rtx comparison;
5667   rtx before_comparison;
5668   rtx p;
5669
5670   /* If last insn is a conditional branch, and the insn before tests a
5671      register value, try to optimize it.  Otherwise, we can't do anything.  */
5672
5673   comparison = get_condition_for_loop (PREV_INSN (loop_end));
5674   if (comparison == 0)
5675     return 0;
5676
5677   /* Check all of the bivs to see if the compare uses one of them.
5678      Skip biv's set more than once because we can't guarantee that
5679      it will be zero on the last iteration.  Also skip if the biv is
5680      used between its update and the test insn.  */
5681
5682   for (bl = loop_iv_list; bl; bl = bl->next)
5683     {
5684       if (bl->biv_count == 1
5685           && bl->biv->dest_reg == XEXP (comparison, 0)
5686           && ! reg_used_between_p (regno_reg_rtx[bl->regno], bl->biv->insn,
5687                                    PREV_INSN (PREV_INSN (loop_end))))
5688         break;
5689     }
5690
5691   if (! bl)
5692     return 0;
5693
5694   /* Look for the case where the basic induction variable is always
5695      nonnegative, and equals zero on the last iteration.
5696      In this case, add a reg_note REG_NONNEG, which allows the
5697      m68k DBRA instruction to be used.  */
5698
5699   if (((GET_CODE (comparison) == GT
5700         && GET_CODE (XEXP (comparison, 1)) == CONST_INT
5701         && INTVAL (XEXP (comparison, 1)) == -1)
5702        || (GET_CODE (comparison) == NE && XEXP (comparison, 1) == const0_rtx))
5703       && GET_CODE (bl->biv->add_val) == CONST_INT
5704       && INTVAL (bl->biv->add_val) < 0)
5705     {
5706       /* Initial value must be greater than 0,
5707          init_val % -dec_value == 0 to ensure that it equals zero on
5708          the last iteration */
5709
5710       if (GET_CODE (bl->initial_value) == CONST_INT
5711           && INTVAL (bl->initial_value) > 0
5712           && (INTVAL (bl->initial_value) %
5713               (-INTVAL (bl->biv->add_val))) == 0)
5714         {
5715           /* register always nonnegative, add REG_NOTE to branch */
5716           REG_NOTES (PREV_INSN (loop_end))
5717             = gen_rtx (EXPR_LIST, REG_NONNEG, NULL_RTX,
5718                        REG_NOTES (PREV_INSN (loop_end)));
5719           bl->nonneg = 1;
5720
5721           return 1;
5722         }
5723
5724       /* If the decrement is 1 and the value was tested as >= 0 before
5725          the loop, then we can safely optimize.  */
5726       for (p = loop_start; p; p = PREV_INSN (p))
5727         {
5728           if (GET_CODE (p) == CODE_LABEL)
5729             break;
5730           if (GET_CODE (p) != JUMP_INSN)
5731             continue;
5732
5733           before_comparison = get_condition_for_loop (p);
5734           if (before_comparison
5735               && XEXP (before_comparison, 0) == bl->biv->dest_reg
5736               && GET_CODE (before_comparison) == LT
5737               && XEXP (before_comparison, 1) == const0_rtx
5738               && ! reg_set_between_p (bl->biv->dest_reg, p, loop_start)
5739               && INTVAL (bl->biv->add_val) == -1)
5740             {
5741               REG_NOTES (PREV_INSN (loop_end))
5742                 = gen_rtx (EXPR_LIST, REG_NONNEG, NULL_RTX,
5743                            REG_NOTES (PREV_INSN (loop_end)));
5744               bl->nonneg = 1;
5745
5746               return 1;
5747             }
5748         }
5749     }
5750   else if (num_mem_sets <= 1)
5751     {
5752       /* Try to change inc to dec, so can apply above optimization.  */
5753       /* Can do this if:
5754          all registers modified are induction variables or invariant,
5755          all memory references have non-overlapping addresses
5756          (obviously true if only one write)
5757          allow 2 insns for the compare/jump at the end of the loop.  */
5758       /* Also, we must avoid any instructions which use both the reversed
5759          biv and another biv.  Such instructions will fail if the loop is
5760          reversed.  We meet this condition by requiring that either
5761          no_use_except_counting is true, or else that there is only
5762          one biv.  */
5763       int num_nonfixed_reads = 0;
5764       /* 1 if the iteration var is used only to count iterations.  */
5765       int no_use_except_counting = 0;
5766       /* 1 if the loop has no memory store, or it has a single memory store
5767          which is reversible.  */
5768       int reversible_mem_store = 1;
5769
5770       for (p = loop_start; p != loop_end; p = NEXT_INSN (p))
5771         if (GET_RTX_CLASS (GET_CODE (p)) == 'i')
5772           num_nonfixed_reads += count_nonfixed_reads (PATTERN (p));
5773
5774       if (bl->giv_count == 0
5775           && ! loop_number_exit_count[uid_loop_num[INSN_UID (loop_start)]])
5776         {
5777           rtx bivreg = regno_reg_rtx[bl->regno];
5778
5779           /* If there are no givs for this biv, and the only exit is the
5780              fall through at the end of the the loop, then
5781              see if perhaps there are no uses except to count.  */
5782           no_use_except_counting = 1;
5783           for (p = loop_start; p != loop_end; p = NEXT_INSN (p))
5784             if (GET_RTX_CLASS (GET_CODE (p)) == 'i')
5785               {
5786                 rtx set = single_set (p);
5787
5788                 if (set && GET_CODE (SET_DEST (set)) == REG
5789                     && REGNO (SET_DEST (set)) == bl->regno)
5790                   /* An insn that sets the biv is okay.  */
5791                   ;
5792                 else if (p == prev_nonnote_insn (prev_nonnote_insn (loop_end))
5793                          || p == prev_nonnote_insn (loop_end))
5794                   /* Don't bother about the end test.  */
5795                   ;
5796                 else if (reg_mentioned_p (bivreg, PATTERN (p)))
5797                   /* Any other use of the biv is no good.  */
5798                   {
5799                     no_use_except_counting = 0;
5800                     break;
5801                   }
5802               }
5803         }
5804
5805       /* If the loop has a single store, and the destination address is
5806          invariant, then we can't reverse the loop, because this address
5807          might then have the wrong value at loop exit.
5808          This would work if the source was invariant also, however, in that
5809          case, the insn should have been moved out of the loop.  */
5810
5811       if (num_mem_sets == 1)
5812         reversible_mem_store
5813           = (! unknown_address_altered
5814              && ! invariant_p (XEXP (loop_store_mems[0], 0)));
5815
5816       /* This code only acts for innermost loops.  Also it simplifies
5817          the memory address check by only reversing loops with
5818          zero or one memory access.
5819          Two memory accesses could involve parts of the same array,
5820          and that can't be reversed.  */
5821
5822       if (num_nonfixed_reads <= 1
5823           && !loop_has_call
5824           && !loop_has_volatile
5825           && reversible_mem_store
5826           && (no_use_except_counting
5827               || ((bl->giv_count + bl->biv_count + num_mem_sets
5828                    + num_movables + 2 == insn_count)
5829                   && (bl == loop_iv_list && bl->next == 0))))
5830         {
5831           rtx tem;
5832
5833           /* Loop can be reversed.  */
5834           if (loop_dump_stream)
5835             fprintf (loop_dump_stream, "Can reverse loop\n");
5836
5837           /* Now check other conditions:
5838              initial_value must be zero,
5839              final_value % add_val == 0, so that when reversed, the
5840              biv will be zero on the last iteration.
5841
5842              This test can probably be improved since +/- 1 in the constant
5843              can be obtained by changing LT to LE and vice versa; this is
5844              confusing.  */
5845
5846           if (comparison && bl->initial_value == const0_rtx
5847               && GET_CODE (XEXP (comparison, 1)) == CONST_INT
5848               /* LE gets turned into LT */
5849               && GET_CODE (comparison) == LT
5850               && (INTVAL (XEXP (comparison, 1))
5851                   % INTVAL (bl->biv->add_val)) == 0)
5852             {
5853               /* Register will always be nonnegative, with value
5854                  0 on last iteration if loop reversed */
5855
5856               /* Save some info needed to produce the new insns.  */
5857               reg = bl->biv->dest_reg;
5858               jump_label = XEXP (SET_SRC (PATTERN (PREV_INSN (loop_end))), 1);
5859               new_add_val = GEN_INT (- INTVAL (bl->biv->add_val));
5860
5861               final_value = XEXP (comparison, 1);
5862               start_value = GEN_INT (INTVAL (XEXP (comparison, 1))
5863                                      - INTVAL (bl->biv->add_val));
5864
5865               /* Initialize biv to start_value before loop start.
5866                  The old initializing insn will be deleted as a
5867                  dead store by flow.c.  */
5868               emit_insn_before (gen_move_insn (reg, start_value), loop_start);
5869
5870               /* Add insn to decrement register, and delete insn
5871                  that incremented the register.  */
5872               p = emit_insn_before (gen_add2_insn (reg, new_add_val),
5873                                     bl->biv->insn);
5874               delete_insn (bl->biv->insn);
5875                       
5876               /* Update biv info to reflect its new status.  */
5877               bl->biv->insn = p;
5878               bl->initial_value = start_value;
5879               bl->biv->add_val = new_add_val;
5880
5881               /* Inc LABEL_NUSES so that delete_insn will
5882                  not delete the label.  */
5883               LABEL_NUSES (XEXP (jump_label, 0)) ++;
5884
5885               /* Emit an insn after the end of the loop to set the biv's
5886                  proper exit value if it is used anywhere outside the loop.  */
5887               if ((regno_last_uid[bl->regno]
5888                    != INSN_UID (PREV_INSN (PREV_INSN (loop_end))))
5889                   || ! bl->init_insn
5890                   || regno_first_uid[bl->regno] != INSN_UID (bl->init_insn))
5891                 emit_insn_after (gen_move_insn (reg, final_value),
5892                                  loop_end);
5893
5894               /* Delete compare/branch at end of loop.  */
5895               delete_insn (PREV_INSN (loop_end));
5896               delete_insn (PREV_INSN (loop_end));
5897
5898               /* Add new compare/branch insn at end of loop.  */
5899               start_sequence ();
5900               emit_cmp_insn (reg, const0_rtx, GE, NULL_RTX,
5901                              GET_MODE (reg), 0, 0);
5902               emit_jump_insn (gen_bge (XEXP (jump_label, 0)));
5903               tem = gen_sequence ();
5904               end_sequence ();
5905               emit_jump_insn_before (tem, loop_end);
5906
5907               for (tem = PREV_INSN (loop_end);
5908                    tem && GET_CODE (tem) != JUMP_INSN; tem = PREV_INSN (tem))
5909                 ;
5910               if (tem)
5911                 {
5912                   JUMP_LABEL (tem) = XEXP (jump_label, 0);
5913
5914                   /* Increment of LABEL_NUSES done above. */
5915                   /* Register is now always nonnegative,
5916                      so add REG_NONNEG note to the branch.  */
5917                   REG_NOTES (tem) = gen_rtx (EXPR_LIST, REG_NONNEG, NULL_RTX,
5918                                              REG_NOTES (tem));
5919                 }
5920
5921               bl->nonneg = 1;
5922
5923               /* Mark that this biv has been reversed.  Each giv which depends
5924                  on this biv, and which is also live past the end of the loop
5925                  will have to be fixed up.  */
5926
5927               bl->reversed = 1;
5928
5929               if (loop_dump_stream)
5930                 fprintf (loop_dump_stream,
5931                          "Reversed loop and added reg_nonneg\n");
5932
5933               return 1;
5934             }
5935         }
5936     }
5937
5938   return 0;
5939 }
5940 \f
5941 /* Verify whether the biv BL appears to be eliminable,
5942    based on the insns in the loop that refer to it.
5943    LOOP_START is the first insn of the loop, and END is the end insn.
5944
5945    If ELIMINATE_P is non-zero, actually do the elimination.
5946
5947    THRESHOLD and INSN_COUNT are from loop_optimize and are used to
5948    determine whether invariant insns should be placed inside or at the
5949    start of the loop.  */
5950
5951 static int
5952 maybe_eliminate_biv (bl, loop_start, end, eliminate_p, threshold, insn_count)
5953      struct iv_class *bl;
5954      rtx loop_start;
5955      rtx end;
5956      int eliminate_p;
5957      int threshold, insn_count;
5958 {
5959   rtx reg = bl->biv->dest_reg;
5960   rtx p;
5961
5962   /* Scan all insns in the loop, stopping if we find one that uses the
5963      biv in a way that we cannot eliminate.  */
5964
5965   for (p = loop_start; p != end; p = NEXT_INSN (p))
5966     {
5967       enum rtx_code code = GET_CODE (p);
5968       rtx where = threshold >= insn_count ? loop_start : p;
5969
5970       if ((code == INSN || code == JUMP_INSN || code == CALL_INSN)
5971           && reg_mentioned_p (reg, PATTERN (p))
5972           && ! maybe_eliminate_biv_1 (PATTERN (p), p, bl, eliminate_p, where))
5973         {
5974           if (loop_dump_stream)
5975             fprintf (loop_dump_stream,
5976                      "Cannot eliminate biv %d: biv used in insn %d.\n",
5977                      bl->regno, INSN_UID (p));
5978           break;
5979         }
5980     }
5981
5982   if (p == end)
5983     {
5984       if (loop_dump_stream)
5985         fprintf (loop_dump_stream, "biv %d %s eliminated.\n",
5986                  bl->regno, eliminate_p ? "was" : "can be");
5987       return 1;
5988     }
5989
5990   return 0;
5991 }
5992 \f
5993 /* If BL appears in X (part of the pattern of INSN), see if we can
5994    eliminate its use.  If so, return 1.  If not, return 0.
5995
5996    If BIV does not appear in X, return 1.
5997
5998    If ELIMINATE_P is non-zero, actually do the elimination.  WHERE indicates
5999    where extra insns should be added.  Depending on how many items have been
6000    moved out of the loop, it will either be before INSN or at the start of
6001    the loop.  */
6002
6003 static int
6004 maybe_eliminate_biv_1 (x, insn, bl, eliminate_p, where)
6005      rtx x, insn;
6006      struct iv_class *bl;
6007      int eliminate_p;
6008      rtx where;
6009 {
6010   enum rtx_code code = GET_CODE (x);
6011   rtx reg = bl->biv->dest_reg;
6012   enum machine_mode mode = GET_MODE (reg);
6013   struct induction *v;
6014   rtx arg, new, tem;
6015   int arg_operand;
6016   char *fmt;
6017   int i, j;
6018
6019   switch (code)
6020     {
6021     case REG:
6022       /* If we haven't already been able to do something with this BIV,
6023          we can't eliminate it.  */
6024       if (x == reg)
6025         return 0;
6026       return 1;
6027
6028     case SET:
6029       /* If this sets the BIV, it is not a problem.  */
6030       if (SET_DEST (x) == reg)
6031         return 1;
6032
6033       /* If this is an insn that defines a giv, it is also ok because
6034          it will go away when the giv is reduced.  */
6035       for (v = bl->giv; v; v = v->next_iv)
6036         if (v->giv_type == DEST_REG && SET_DEST (x) == v->dest_reg)
6037           return 1;
6038
6039 #ifdef HAVE_cc0
6040       if (SET_DEST (x) == cc0_rtx && SET_SRC (x) == reg)
6041         {
6042           /* Can replace with any giv that was reduced and
6043              that has (MULT_VAL != 0) and (ADD_VAL == 0).
6044              Require a constant for MULT_VAL, so we know it's nonzero.  */
6045
6046           for (v = bl->giv; v; v = v->next_iv)
6047             if (CONSTANT_P (v->mult_val) && v->mult_val != const0_rtx
6048                 && v->add_val == const0_rtx
6049                 && ! v->ignore && ! v->maybe_dead && v->always_computable
6050                 && v->mode == mode)
6051               {
6052                 if (! eliminate_p)
6053                   return 1;
6054
6055                 /* If the giv has the opposite direction of change,
6056                    then reverse the comparison.  */
6057                 if (INTVAL (v->mult_val) < 0)
6058                   new = gen_rtx (COMPARE, GET_MODE (v->new_reg),
6059                                  const0_rtx, v->new_reg);
6060                 else
6061                   new = v->new_reg;
6062
6063                 /* We can probably test that giv's reduced reg.  */
6064                 if (validate_change (insn, &SET_SRC (x), new, 0))
6065                   return 1;
6066               }
6067
6068           /* Look for a giv with (MULT_VAL != 0) and (ADD_VAL != 0);
6069              replace test insn with a compare insn (cmp REDUCED_GIV ADD_VAL).
6070              Require a constant for MULT_VAL, so we know it's nonzero.  */
6071
6072           for (v = bl->giv; v; v = v->next_iv)
6073             if (CONSTANT_P (v->mult_val) && v->mult_val != const0_rtx
6074                 && ! v->ignore && ! v->maybe_dead && v->always_computable
6075                 && v->mode == mode)
6076               {
6077                 if (! eliminate_p)
6078                   return 1;
6079
6080                 /* If the giv has the opposite direction of change,
6081                    then reverse the comparison.  */
6082                 if (INTVAL (v->mult_val) < 0)
6083                   new = gen_rtx (COMPARE, VOIDmode, copy_rtx (v->add_val),
6084                                  v->new_reg);
6085                 else
6086                   new = gen_rtx (COMPARE, VOIDmode, v->new_reg,
6087                                  copy_rtx (v->add_val));
6088
6089                 /* Replace biv with the giv's reduced register.  */
6090                 update_reg_last_use (v->add_val, insn);
6091                 if (validate_change (insn, &SET_SRC (PATTERN (insn)), new, 0))
6092                   return 1;
6093
6094                 /* Insn doesn't support that constant or invariant.  Copy it
6095                    into a register (it will be a loop invariant.)  */
6096                 tem = gen_reg_rtx (GET_MODE (v->new_reg));
6097
6098                 emit_insn_before (gen_move_insn (tem, copy_rtx (v->add_val)),
6099                                   where);
6100
6101                 if (validate_change (insn, &SET_SRC (PATTERN (insn)),
6102                                      gen_rtx (COMPARE, VOIDmode,
6103                                               v->new_reg, tem), 0))
6104                   return 1;
6105               }
6106         }
6107 #endif
6108       break;
6109
6110     case COMPARE:
6111     case EQ:  case NE:
6112     case GT:  case GE:  case GTU:  case GEU:
6113     case LT:  case LE:  case LTU:  case LEU:
6114       /* See if either argument is the biv.  */
6115       if (XEXP (x, 0) == reg)
6116         arg = XEXP (x, 1), arg_operand = 1;
6117       else if (XEXP (x, 1) == reg)
6118         arg = XEXP (x, 0), arg_operand = 0;
6119       else
6120         break;
6121
6122       if (CONSTANT_P (arg))
6123         {
6124           /* First try to replace with any giv that has constant positive
6125              mult_val and constant add_val.  We might be able to support
6126              negative mult_val, but it seems complex to do it in general.  */
6127
6128           for (v = bl->giv; v; v = v->next_iv)
6129             if (CONSTANT_P (v->mult_val) && INTVAL (v->mult_val) > 0
6130                 && CONSTANT_P (v->add_val)
6131                 && ! v->ignore && ! v->maybe_dead && v->always_computable
6132                 && v->mode == mode)
6133               {
6134                 if (! eliminate_p)
6135                   return 1;
6136
6137                 /* Replace biv with the giv's reduced reg.  */
6138                 XEXP (x, 1-arg_operand) = v->new_reg;
6139
6140                 /* If all constants are actually constant integers and
6141                    the derived constant can be directly placed in the COMPARE,
6142                    do so.  */
6143                 if (GET_CODE (arg) == CONST_INT
6144                     && GET_CODE (v->mult_val) == CONST_INT
6145                     && GET_CODE (v->add_val) == CONST_INT
6146                     && validate_change (insn, &XEXP (x, arg_operand),
6147                                         GEN_INT (INTVAL (arg)
6148                                                  * INTVAL (v->mult_val)
6149                                                  + INTVAL (v->add_val)), 0))
6150                   return 1;
6151
6152                 /* Otherwise, load it into a register.  */
6153                 tem = gen_reg_rtx (mode);
6154                 emit_iv_add_mult (arg, v->mult_val, v->add_val, tem, where);
6155                 if (validate_change (insn, &XEXP (x, arg_operand), tem, 0))
6156                   return 1;
6157
6158                 /* If that failed, put back the change we made above.  */
6159                 XEXP (x, 1-arg_operand) = reg;
6160               }
6161           
6162           /* Look for giv with positive constant mult_val and nonconst add_val.
6163              Insert insns to calculate new compare value.  */
6164
6165           for (v = bl->giv; v; v = v->next_iv)
6166             if (CONSTANT_P (v->mult_val) && INTVAL (v->mult_val) > 0
6167                 && ! v->ignore && ! v->maybe_dead && v->always_computable
6168                 && v->mode == mode)
6169               {
6170                 rtx tem;
6171
6172                 if (! eliminate_p)
6173                   return 1;
6174
6175                 tem = gen_reg_rtx (mode);
6176
6177                 /* Replace biv with giv's reduced register.  */
6178                 validate_change (insn, &XEXP (x, 1 - arg_operand),
6179                                  v->new_reg, 1);
6180
6181                 /* Compute value to compare against.  */
6182                 emit_iv_add_mult (arg, v->mult_val, v->add_val, tem, where);
6183                 /* Use it in this insn.  */
6184                 validate_change (insn, &XEXP (x, arg_operand), tem, 1);
6185                 if (apply_change_group ())
6186                   return 1;
6187               }
6188         }
6189       else if (GET_CODE (arg) == REG || GET_CODE (arg) == MEM)
6190         {
6191           if (invariant_p (arg) == 1)
6192             {
6193               /* Look for giv with constant positive mult_val and nonconst
6194                  add_val. Insert insns to compute new compare value.  */
6195
6196               for (v = bl->giv; v; v = v->next_iv)
6197                 if (CONSTANT_P (v->mult_val) && INTVAL (v->mult_val) > 0
6198                     && ! v->ignore && ! v->maybe_dead && v->always_computable
6199                     && v->mode == mode)
6200                   {
6201                     rtx tem;
6202
6203                     if (! eliminate_p)
6204                       return 1;
6205
6206                     tem = gen_reg_rtx (mode);
6207
6208                     /* Replace biv with giv's reduced register.  */
6209                     validate_change (insn, &XEXP (x, 1 - arg_operand),
6210                                      v->new_reg, 1);
6211
6212                     /* Compute value to compare against.  */
6213                     emit_iv_add_mult (arg, v->mult_val, v->add_val,
6214                                       tem, where);
6215                     validate_change (insn, &XEXP (x, arg_operand), tem, 1);
6216                     if (apply_change_group ())
6217                       return 1;
6218                   }
6219             }
6220
6221           /* This code has problems.  Basically, you can't know when
6222              seeing if we will eliminate BL, whether a particular giv
6223              of ARG will be reduced.  If it isn't going to be reduced,
6224              we can't eliminate BL.  We can try forcing it to be reduced,
6225              but that can generate poor code.
6226
6227              The problem is that the benefit of reducing TV, below should
6228              be increased if BL can actually be eliminated, but this means
6229              we might have to do a topological sort of the order in which
6230              we try to process biv.  It doesn't seem worthwhile to do
6231              this sort of thing now.  */
6232
6233 #if 0
6234           /* Otherwise the reg compared with had better be a biv.  */
6235           if (GET_CODE (arg) != REG
6236               || reg_iv_type[REGNO (arg)] != BASIC_INDUCT)
6237             return 0;
6238
6239           /* Look for a pair of givs, one for each biv,
6240              with identical coefficients.  */
6241           for (v = bl->giv; v; v = v->next_iv)
6242             {
6243               struct induction *tv;
6244
6245               if (v->ignore || v->maybe_dead || v->mode != mode)
6246                 continue;
6247
6248               for (tv = reg_biv_class[REGNO (arg)]->giv; tv; tv = tv->next_iv)
6249                 if (! tv->ignore && ! tv->maybe_dead
6250                     && rtx_equal_p (tv->mult_val, v->mult_val)
6251                     && rtx_equal_p (tv->add_val, v->add_val)
6252                     && tv->mode == mode)
6253                   {
6254                     if (! eliminate_p)
6255                       return 1;
6256
6257                     /* Replace biv with its giv's reduced reg.  */
6258                     XEXP (x, 1-arg_operand) = v->new_reg;
6259                     /* Replace other operand with the other giv's
6260                        reduced reg.  */
6261                     XEXP (x, arg_operand) = tv->new_reg;
6262                     return 1;
6263                   }
6264             }
6265 #endif
6266         }
6267
6268       /* If we get here, the biv can't be eliminated.  */
6269       return 0;
6270
6271     case MEM:
6272       /* If this address is a DEST_ADDR giv, it doesn't matter if the
6273          biv is used in it, since it will be replaced.  */
6274       for (v = bl->giv; v; v = v->next_iv)
6275         if (v->giv_type == DEST_ADDR && v->location == &XEXP (x, 0))
6276           return 1;
6277       break;
6278     }
6279
6280   /* See if any subexpression fails elimination.  */
6281   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
6282   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
6283     {
6284       switch (fmt[i])
6285         {
6286         case 'e':
6287           if (! maybe_eliminate_biv_1 (XEXP (x, i), insn, bl, 
6288                                        eliminate_p, where))
6289             return 0;
6290           break;
6291
6292         case 'E':
6293           for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
6294             if (! maybe_eliminate_biv_1 (XVECEXP (x, i, j), insn, bl,
6295                                          eliminate_p, where))
6296               return 0;
6297           break;
6298         }
6299     }
6300
6301   return 1;
6302 }  
6303 \f
6304 /* Return nonzero if the last use of REG
6305    is in an insn following INSN in the same basic block.  */
6306
6307 static int
6308 last_use_this_basic_block (reg, insn)
6309      rtx reg;
6310      rtx insn;
6311 {
6312   rtx n;
6313   for (n = insn;
6314        n && GET_CODE (n) != CODE_LABEL && GET_CODE (n) != JUMP_INSN;
6315        n = NEXT_INSN (n))
6316     {
6317       if (regno_last_uid[REGNO (reg)] == INSN_UID (n))
6318         return 1;
6319     }
6320   return 0;
6321 }
6322 \f
6323 /* Called via `note_stores' to record the initial value of a biv.  Here we
6324    just record the location of the set and process it later.  */
6325
6326 static void
6327 record_initial (dest, set)
6328      rtx dest;
6329      rtx set;
6330 {
6331   struct iv_class *bl;
6332
6333   if (GET_CODE (dest) != REG
6334       || REGNO (dest) >= max_reg_before_loop
6335       || reg_iv_type[REGNO (dest)] != BASIC_INDUCT)
6336     return;
6337
6338   bl = reg_biv_class[REGNO (dest)];
6339
6340   /* If this is the first set found, record it.  */
6341   if (bl->init_insn == 0)
6342     {
6343       bl->init_insn = note_insn;
6344       bl->init_set = set;
6345     }
6346 }
6347 \f
6348 /* If any of the registers in X are "old" and currently have a last use earlier
6349    than INSN, update them to have a last use of INSN.  Their actual last use
6350    will be the previous insn but it will not have a valid uid_luid so we can't
6351    use it.  */
6352
6353 static void
6354 update_reg_last_use (x, insn)
6355      rtx x;
6356      rtx insn;
6357 {
6358   /* Check for the case where INSN does not have a valid luid.  In this case,
6359      there is no need to modify the regno_last_uid, as this can only happen
6360      when code is inserted after the loop_end to set a pseudo's final value,
6361      and hence this insn will never be the last use of x.  */
6362   if (GET_CODE (x) == REG && REGNO (x) < max_reg_before_loop
6363       && INSN_UID (insn) < max_uid_for_loop
6364       && uid_luid[regno_last_uid[REGNO (x)]] < uid_luid[INSN_UID (insn)])
6365     regno_last_uid[REGNO (x)] = INSN_UID (insn);
6366   else
6367     {
6368       register int i, j;
6369       register char *fmt = GET_RTX_FORMAT (GET_CODE (x));
6370       for (i = GET_RTX_LENGTH (GET_CODE (x)) - 1; i >= 0; i--)
6371         {
6372           if (fmt[i] == 'e')
6373             update_reg_last_use (XEXP (x, i), insn);
6374           else if (fmt[i] == 'E')
6375             for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
6376               update_reg_last_use (XVECEXP (x, i, j), insn);
6377         }
6378     }
6379 }
6380 \f
6381 /* Given a jump insn JUMP, return the condition that will cause it to branch
6382    to its JUMP_LABEL.  If the condition cannot be understood, or is an
6383    inequality floating-point comparison which needs to be reversed, 0 will
6384    be returned.
6385
6386    If EARLIEST is non-zero, it is a pointer to a place where the earliest
6387    insn used in locating the condition was found.  If a replacement test
6388    of the condition is desired, it should be placed in front of that
6389    insn and we will be sure that the inputs are still valid.
6390
6391    The condition will be returned in a canonical form to simplify testing by
6392    callers.  Specifically:
6393
6394    (1) The code will always be a comparison operation (EQ, NE, GT, etc.).
6395    (2) Both operands will be machine operands; (cc0) will have been replaced.
6396    (3) If an operand is a constant, it will be the second operand.
6397    (4) (LE x const) will be replaced with (LT x <const+1>) and similarly
6398        for GE, GEU, and LEU.  */
6399
6400 rtx
6401 get_condition (jump, earliest)
6402      rtx jump;
6403      rtx *earliest;
6404 {
6405   enum rtx_code code;
6406   rtx prev = jump;
6407   rtx set;
6408   rtx tem;
6409   rtx op0, op1;
6410   int reverse_code = 0;
6411   int did_reverse_condition = 0;
6412
6413   /* If this is not a standard conditional jump, we can't parse it.  */
6414   if (GET_CODE (jump) != JUMP_INSN
6415       || ! condjump_p (jump) || simplejump_p (jump))
6416     return 0;
6417
6418   code = GET_CODE (XEXP (SET_SRC (PATTERN (jump)), 0));
6419   op0 = XEXP (XEXP (SET_SRC (PATTERN (jump)), 0), 0);
6420   op1 = XEXP (XEXP (SET_SRC (PATTERN (jump)), 0), 1);
6421
6422   if (earliest)
6423     *earliest = jump;
6424
6425   /* If this branches to JUMP_LABEL when the condition is false, reverse
6426      the condition.  */
6427   if (GET_CODE (XEXP (SET_SRC (PATTERN (jump)), 2)) == LABEL_REF
6428       && XEXP (XEXP (SET_SRC (PATTERN (jump)), 2), 0) == JUMP_LABEL (jump))
6429     code = reverse_condition (code), did_reverse_condition ^= 1;
6430
6431   /* If we are comparing a register with zero, see if the register is set
6432      in the previous insn to a COMPARE or a comparison operation.  Perform
6433      the same tests as a function of STORE_FLAG_VALUE as find_comparison_args
6434      in cse.c  */
6435
6436   while (GET_RTX_CLASS (code) == '<' && op1 == CONST0_RTX (GET_MODE (op0)))
6437     {
6438       /* Set non-zero when we find something of interest.  */
6439       rtx x = 0;
6440
6441 #ifdef HAVE_cc0
6442       /* If comparison with cc0, import actual comparison from compare
6443          insn.  */
6444       if (op0 == cc0_rtx)
6445         {
6446           if ((prev = prev_nonnote_insn (prev)) == 0
6447               || GET_CODE (prev) != INSN
6448               || (set = single_set (prev)) == 0
6449               || SET_DEST (set) != cc0_rtx)
6450             return 0;
6451
6452           op0 = SET_SRC (set);
6453           op1 = CONST0_RTX (GET_MODE (op0));
6454           if (earliest)
6455             *earliest = prev;
6456         }
6457 #endif
6458
6459       /* If this is a COMPARE, pick up the two things being compared.  */
6460       if (GET_CODE (op0) == COMPARE)
6461         {
6462           op1 = XEXP (op0, 1);
6463           op0 = XEXP (op0, 0);
6464           continue;
6465         }
6466       else if (GET_CODE (op0) != REG)
6467         break;
6468
6469       /* Go back to the previous insn.  Stop if it is not an INSN.  We also
6470          stop if it isn't a single set or if it has a REG_INC note because
6471          we don't want to bother dealing with it.  */
6472
6473       if ((prev = prev_nonnote_insn (prev)) == 0
6474           || GET_CODE (prev) != INSN
6475           || FIND_REG_INC_NOTE (prev, 0)
6476           || (set = single_set (prev)) == 0)
6477         break;
6478
6479       /* If this is setting OP0, get what it sets it to if it looks
6480          relevant.  */
6481       if (SET_DEST (set) == op0)
6482         {
6483           enum machine_mode inner_mode = GET_MODE (SET_SRC (set));
6484
6485           if ((GET_CODE (SET_SRC (set)) == COMPARE
6486                || (((code == NE
6487                      || (code == LT
6488                          && GET_MODE_CLASS (inner_mode) == MODE_INT
6489                          && (GET_MODE_BITSIZE (inner_mode)
6490                              <= HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
6491                          && (STORE_FLAG_VALUE
6492                              & ((HOST_WIDE_INT) 1
6493                                 << (GET_MODE_BITSIZE (inner_mode) - 1))))
6494 #ifdef FLOAT_STORE_FLAG_VALUE
6495                      || (code == LT
6496                          && GET_MODE_CLASS (inner_mode) == MODE_FLOAT
6497                          && FLOAT_STORE_FLAG_VALUE < 0)
6498 #endif
6499                      ))
6500                    && GET_RTX_CLASS (GET_CODE (SET_SRC (set))) == '<')))
6501             x = SET_SRC (set);
6502           else if (((code == EQ
6503                      || (code == GE
6504                          && (GET_MODE_BITSIZE (inner_mode)
6505                              <= HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
6506                          && GET_MODE_CLASS (inner_mode) == MODE_INT
6507                          && (STORE_FLAG_VALUE
6508                              & ((HOST_WIDE_INT) 1
6509                                 << (GET_MODE_BITSIZE (inner_mode) - 1))))
6510 #ifdef FLOAT_STORE_FLAG_VALUE
6511                      || (code == GE
6512                          && GET_MODE_CLASS (inner_mode) == MODE_FLOAT
6513                          && FLOAT_STORE_FLAG_VALUE < 0)
6514 #endif
6515                      ))
6516                    && GET_RTX_CLASS (GET_CODE (SET_SRC (set))) == '<')
6517             {
6518               /* We might have reversed a LT to get a GE here.  But this wasn't
6519                  actually the comparison of data, so we don't flag that we
6520                  have had to reverse the condition.  */
6521               did_reverse_condition ^= 1;
6522               reverse_code = 1;
6523               x = SET_SRC (set);
6524             }
6525           else
6526             break;
6527         }
6528
6529       else if (reg_set_p (op0, prev))
6530         /* If this sets OP0, but not directly, we have to give up.  */
6531         break;
6532
6533       if (x)
6534         {
6535           if (GET_RTX_CLASS (GET_CODE (x)) == '<')
6536             code = GET_CODE (x);
6537           if (reverse_code)
6538             {
6539               code = reverse_condition (code);
6540               did_reverse_condition ^= 1;
6541               reverse_code = 0;
6542             }
6543
6544           op0 = XEXP (x, 0), op1 = XEXP (x, 1);
6545           if (earliest)
6546             *earliest = prev;
6547         }
6548     }
6549
6550   /* If constant is first, put it last.  */
6551   if (CONSTANT_P (op0))
6552     code = swap_condition (code), tem = op0, op0 = op1, op1 = tem;
6553
6554   /* If OP0 is the result of a comparison, we weren't able to find what
6555      was really being compared, so fail.  */
6556   if (GET_MODE_CLASS (GET_MODE (op0)) == MODE_CC)
6557     return 0;
6558
6559   /* Canonicalize any ordered comparison with integers involving equality
6560      if we can do computations in the relevant mode and we do not
6561      overflow.  */
6562
6563   if (GET_CODE (op1) == CONST_INT
6564       && GET_MODE (op0) != VOIDmode
6565       && GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE (op0)) <= HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
6566     {
6567       HOST_WIDE_INT const_val = INTVAL (op1);
6568       unsigned HOST_WIDE_INT uconst_val = const_val;
6569       unsigned HOST_WIDE_INT max_val
6570         = (unsigned HOST_WIDE_INT) GET_MODE_MASK (GET_MODE (op0));
6571
6572       switch (code)
6573         {
6574         case LE:
6575           if (const_val != max_val >> 1)
6576             code = LT,  op1 = GEN_INT (const_val + 1);
6577           break;
6578
6579         case GE:
6580           if (const_val
6581               != (((HOST_WIDE_INT) 1
6582                    << (GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE (op0)) - 1))))
6583             code = GT, op1 = GEN_INT (const_val - 1);
6584           break;
6585
6586         case LEU:
6587           if (uconst_val != max_val)
6588             code = LTU, op1 = GEN_INT (uconst_val + 1);
6589           break;
6590
6591         case GEU:
6592           if (uconst_val != 0)
6593             code = GTU, op1 = GEN_INT (uconst_val - 1);
6594           break;
6595         }
6596     }
6597
6598   /* If this was floating-point and we reversed anything other than an
6599      EQ or NE, return zero.  */
6600   if (TARGET_FLOAT_FORMAT == IEEE_FLOAT_FORMAT
6601       && did_reverse_condition && code != NE && code != EQ
6602       && ! flag_fast_math
6603       && GET_MODE_CLASS (GET_MODE (op0)) == MODE_FLOAT)
6604     return 0;
6605
6606 #ifdef HAVE_cc0
6607   /* Never return CC0; return zero instead.  */
6608   if (op0 == cc0_rtx)
6609     return 0;
6610 #endif
6611
6612   return gen_rtx (code, VOIDmode, op0, op1);
6613 }
6614
6615 /* Similar to above routine, except that we also put an invariant last
6616    unless both operands are invariants.  */
6617
6618 rtx
6619 get_condition_for_loop (x)
6620      rtx x;
6621 {
6622   rtx comparison = get_condition (x, NULL_PTR);
6623
6624   if (comparison == 0
6625       || ! invariant_p (XEXP (comparison, 0))
6626       || invariant_p (XEXP (comparison, 1)))
6627     return comparison;
6628
6629   return gen_rtx (swap_condition (GET_CODE (comparison)), VOIDmode,
6630                   XEXP (comparison, 1), XEXP (comparison, 0));
6631 }