OSDN Git Service

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