OSDN Git Service

Merge from gcc-2.8
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / loop.c
1 /* Perform various loop optimizations, including strength reduction.
2    Copyright (C) 1987, 88, 89, 91-6, 1997 Free Software Foundation, Inc.
3
4 This file is part of GNU CC.
5
6 GNU CC is free software; you can redistribute it and/or modify
7 it under the terms of the GNU General Public License as published by
8 the Free Software Foundation; either version 2, or (at your option)
9 any later version.
10
11 GNU CC is distributed in the hope that it will be useful,
12 but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
13 MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
14 GNU General Public License for more details.
15
16 You should have received a copy of the GNU General Public License
17 along with GNU CC; see the file COPYING.  If not, write to
18 the Free Software Foundation, 59 Temple Place - Suite 330,
19 Boston, MA 02111-1307, USA.  */
20
21
22 /* This is the loop optimization pass of the compiler.
23    It finds invariant computations within loops and moves them
24    to the beginning of the loop.  Then it identifies basic and 
25    general induction variables.  Strength reduction is applied to the general
26    induction variables, and induction variable elimination is applied to
27    the basic induction variables.
28
29    It also finds cases where
30    a register is set within the loop by zero-extending a narrower value
31    and changes these to zero the entire register once before the loop
32    and merely copy the low part within the loop.
33
34    Most of the complexity is in heuristics to decide when it is worth
35    while to do these things.  */
36
37 #include "config.h"
38 #include <stdio.h>
39 #include "rtl.h"
40 #include "obstack.h"
41 #include "expr.h"
42 #include "insn-config.h"
43 #include "insn-flags.h"
44 #include "regs.h"
45 #include "hard-reg-set.h"
46 #include "recog.h"
47 #include "flags.h"
48 #include "real.h"
49 #include "loop.h"
50 #include "except.h"
51
52 /* Vector mapping INSN_UIDs to luids.
53    The luids are like uids but increase monotonically always.
54    We use them to see whether a jump comes from outside a given loop.  */
55
56 int *uid_luid;
57
58 /* Indexed by INSN_UID, contains the ordinal giving the (innermost) loop
59    number the insn is contained in.  */
60
61 int *uid_loop_num;
62
63 /* 1 + largest uid of any insn.  */
64
65 int max_uid_for_loop;
66
67 /* 1 + luid of last insn.  */
68
69 static int max_luid;
70
71 /* Number of loops detected in current function.  Used as index to the
72    next few tables.  */
73
74 static int max_loop_num;
75
76 /* Indexed by loop number, contains the first and last insn of each loop.  */
77
78 static rtx *loop_number_loop_starts, *loop_number_loop_ends;
79
80 /* For each loop, gives the containing loop number, -1 if none.  */
81
82 int *loop_outer_loop;
83
84 #ifdef HAIFA
85 /* The main output of analyze_loop_iterations is placed here */
86
87 int *loop_can_insert_bct;
88
89 /* For each loop, determines whether some of its inner loops has used
90    count register */
91
92 int *loop_used_count_register;
93
94 /* loop parameters for arithmetic loops. These loops have a loop variable
95    which is initialized to loop_start_value, incremented in each iteration
96    by "loop_increment".  At the end of the iteration the loop variable is
97    compared to the loop_comparison_value (using loop_comparison_code).  */
98
99 rtx *loop_increment;
100 rtx *loop_comparison_value;
101 rtx *loop_start_value;
102 enum rtx_code *loop_comparison_code;
103 #endif  /* HAIFA */
104
105 /* For each loop, keep track of its unrolling factor.
106    Potential values:
107       0: unrolled
108       1: not unrolled.
109      -1: completely unrolled
110      >0: holds the unroll exact factor.  */
111 int *loop_unroll_factor;
112
113 /* Indexed by loop number, contains a nonzero value if the "loop" isn't
114    really a loop (an insn outside the loop branches into it).  */
115
116 static char *loop_invalid;
117
118 /* Indexed by loop number, links together all LABEL_REFs which refer to
119    code labels outside the loop.  Used by routines that need to know all
120    loop exits, such as final_biv_value and final_giv_value.
121
122    This does not include loop exits due to return instructions.  This is
123    because all bivs and givs are pseudos, and hence must be dead after a
124    return, so the presense of a return does not affect any of the
125    optimizations that use this info.  It is simpler to just not include return
126    instructions on this list.  */
127
128 rtx *loop_number_exit_labels;
129
130 /* Indexed by loop number, counts the number of LABEL_REFs on
131    loop_number_exit_labels for this loop and all loops nested inside it.  */
132
133 int *loop_number_exit_count;
134
135 /* Holds the number of loop iterations.  It is zero if the number could not be
136    calculated.  Must be unsigned since the number of iterations can
137    be as high as 2^wordsize-1.  For loops with a wider iterator, this number
138    will will be zero if the number of loop iterations is too large for an
139    unsigned integer to hold.  */
140
141 unsigned HOST_WIDE_INT loop_n_iterations;
142
143 /* Nonzero if there is a subroutine call in the current loop.  */
144
145 static int loop_has_call;
146
147 /* Nonzero if there is a volatile memory reference in the current
148    loop.  */
149
150 static int loop_has_volatile;
151
152 /* Added loop_continue which is the NOTE_INSN_LOOP_CONT of the
153    current loop.  A continue statement will generate a branch to
154    NEXT_INSN (loop_continue).  */
155
156 static rtx loop_continue;
157
158 /* Indexed by register number, contains the number of times the reg
159    is set during the loop being scanned.
160    During code motion, a negative value indicates a reg that has been
161    made a candidate; in particular -2 means that it is an candidate that
162    we know is equal to a constant and -1 means that it is an candidate
163    not known equal to a constant.
164    After code motion, regs moved have 0 (which is accurate now)
165    while the failed candidates have the original number of times set.
166
167    Therefore, at all times, == 0 indicates an invariant register;
168    < 0 a conditionally invariant one.  */
169
170 static int *n_times_set;
171
172 /* Original value of n_times_set; same except that this value
173    is not set negative for a reg whose sets have been made candidates
174    and not set to 0 for a reg that is moved.  */
175
176 static int *n_times_used;
177
178 /* Index by register number, 1 indicates that the register
179    cannot be moved or strength reduced.  */
180
181 static char *may_not_optimize;
182
183 /* Nonzero means reg N has already been moved out of one loop.
184    This reduces the desire to move it out of another.  */
185
186 static char *moved_once;
187
188 /* Array of MEMs that are stored in this loop. If there are too many to fit
189    here, we just turn on unknown_address_altered.  */
190
191 #define NUM_STORES 30
192 static rtx loop_store_mems[NUM_STORES];
193
194 /* Index of first available slot in above array.  */
195 static int loop_store_mems_idx;
196
197 /* Nonzero if we don't know what MEMs were changed in the current loop.
198    This happens if the loop contains a call (in which case `loop_has_call'
199    will also be set) or if we store into more than NUM_STORES MEMs.  */
200
201 static int unknown_address_altered;
202
203 /* Count of movable (i.e. invariant) instructions discovered in the loop.  */
204 static int num_movables;
205
206 /* Count of memory write instructions discovered in the loop.  */
207 static int num_mem_sets;
208
209 /* Number of loops contained within the current one, including itself.  */
210 static int loops_enclosed;
211
212 /* Bound on pseudo register number before loop optimization.
213    A pseudo has valid regscan info if its number is < max_reg_before_loop.  */
214 int max_reg_before_loop;
215
216 /* This obstack is used in product_cheap_p to allocate its rtl.  It
217    may call gen_reg_rtx which, in turn, may reallocate regno_reg_rtx.
218    If we used the same obstack that it did, we would be deallocating
219    that array.  */
220
221 static struct obstack temp_obstack;
222
223 /* This is where the pointer to the obstack being used for RTL is stored.  */
224
225 extern struct obstack *rtl_obstack;
226
227 #define obstack_chunk_alloc xmalloc
228 #define obstack_chunk_free free
229
230 extern char *oballoc ();
231 \f
232 /* During the analysis of a loop, a chain of `struct movable's
233    is made to record all the movable insns found.
234    Then the entire chain can be scanned to decide which to move.  */
235
236 struct movable
237 {
238   rtx insn;                     /* A movable insn */
239   rtx set_src;                  /* The expression this reg is set from.  */
240   rtx set_dest;                 /* The destination of this SET.  */
241   rtx dependencies;             /* When INSN is libcall, this is an EXPR_LIST
242                                    of any registers used within the LIBCALL.  */
243   int consec;                   /* Number of consecutive following insns 
244                                    that must be moved with this one.  */
245   int regno;                    /* The register it sets */
246   short lifetime;               /* lifetime of that register;
247                                    may be adjusted when matching movables
248                                    that load the same value are found.  */
249   short savings;                /* Number of insns we can move for this reg,
250                                    including other movables that force this
251                                    or match this one.  */
252   unsigned int cond : 1;        /* 1 if only conditionally movable */
253   unsigned int force : 1;       /* 1 means MUST move this insn */
254   unsigned int global : 1;      /* 1 means reg is live outside this loop */
255                 /* If PARTIAL is 1, GLOBAL means something different:
256                    that the reg is live outside the range from where it is set
257                    to the following label.  */
258   unsigned int done : 1;        /* 1 inhibits further processing of this */
259   
260   unsigned int partial : 1;     /* 1 means this reg is used for zero-extending.
261                                    In particular, moving it does not make it
262                                    invariant.  */
263   unsigned int move_insn : 1;   /* 1 means that we call emit_move_insn to
264                                    load SRC, rather than copying INSN.  */
265   unsigned int is_equiv : 1;    /* 1 means a REG_EQUIV is present on INSN.  */
266   enum machine_mode savemode;   /* Nonzero means it is a mode for a low part
267                                    that we should avoid changing when clearing
268                                    the rest of the reg.  */
269   struct movable *match;        /* First entry for same value */
270   struct movable *forces;       /* An insn that must be moved if this is */
271   struct movable *next;
272 };
273
274 FILE *loop_dump_stream;
275
276 /* Forward declarations.  */
277
278 static void find_and_verify_loops ();
279 static void mark_loop_jump ();
280 static void prescan_loop ();
281 static int reg_in_basic_block_p ();
282 static int consec_sets_invariant_p ();
283 static rtx libcall_other_reg ();
284 static int labels_in_range_p ();
285 static void count_loop_regs_set ();
286 static void note_addr_stored ();
287 static int loop_reg_used_before_p ();
288 static void scan_loop ();
289 #if 0
290 static void replace_call_address ();
291 #endif
292 static rtx skip_consec_insns ();
293 static int libcall_benefit ();
294 static void ignore_some_movables ();
295 static void force_movables ();
296 static void combine_movables ();
297 static int rtx_equal_for_loop_p ();
298 static void move_movables ();
299 static void strength_reduce ();
300 static int valid_initial_value_p ();
301 static void find_mem_givs ();
302 static void record_biv ();
303 static void check_final_value ();
304 static void record_giv ();
305 static void update_giv_derive ();
306 static int basic_induction_var ();
307 static rtx simplify_giv_expr ();
308 static int general_induction_var ();
309 static int consec_sets_giv ();
310 static int check_dbra_loop ();
311 static rtx express_from ();
312 static int combine_givs_p ();
313 static void combine_givs ();
314 static int product_cheap_p ();
315 static int maybe_eliminate_biv ();
316 static int maybe_eliminate_biv_1 ();
317 static int last_use_this_basic_block ();
318 static void record_initial ();
319 static void update_reg_last_use ();
320
321 #ifdef HAIFA
322 /* This is extern from unroll.c */
323 void iteration_info ();
324
325 /* Two main functions for implementing bct:
326    first - to be called before loop unrolling, and the second - after */
327 static void analyze_loop_iterations ();
328 static void insert_bct ();
329
330 /* Auxiliary function that inserts the bct pattern into the loop */
331 static void instrument_loop_bct ();
332 #endif  /* HAIFA */
333
334 /* Indirect_jump_in_function is computed once per function.  */
335 int indirect_jump_in_function = 0;
336 static int indirect_jump_in_function_p ();
337
338 \f
339 /* Relative gain of eliminating various kinds of operations.  */
340 int add_cost;
341 #if 0
342 int shift_cost;
343 int mult_cost;
344 #endif
345
346 /* Benefit penalty, if a giv is not replaceable, i.e. must emit an insn to
347    copy the value of the strength reduced giv to its original register.  */
348 int copy_cost;
349
350 void
351 init_loop ()
352 {
353   char *free_point = (char *) oballoc (1);
354   rtx reg = gen_rtx (REG, word_mode, LAST_VIRTUAL_REGISTER + 1);
355
356   add_cost = rtx_cost (gen_rtx (PLUS, word_mode, reg, reg), SET);
357
358   /* We multiply by 2 to reconcile the difference in scale between
359      these two ways of computing costs.  Otherwise the cost of a copy
360      will be far less than the cost of an add.  */
361
362   copy_cost = 2 * 2;
363
364   /* Free the objects we just allocated.  */
365   obfree (free_point);
366
367   /* Initialize the obstack used for rtl in product_cheap_p.  */
368   gcc_obstack_init (&temp_obstack);
369 }
370 \f
371 /* Entry point of this file.  Perform loop optimization
372    on the current function.  F is the first insn of the function
373    and DUMPFILE is a stream for output of a trace of actions taken
374    (or 0 if none should be output).  */
375
376 void
377 loop_optimize (f, dumpfile, unroll_p)
378      /* f is the first instruction of a chain of insns for one function */
379      rtx f;
380      FILE *dumpfile;
381      int unroll_p;
382 {
383   register rtx insn;
384   register int i;
385   rtx last_insn;
386
387   loop_dump_stream = dumpfile;
388
389   init_recog_no_volatile ();
390   init_alias_analysis ();
391
392   max_reg_before_loop = max_reg_num ();
393
394   moved_once = (char *) alloca (max_reg_before_loop);
395   bzero (moved_once, max_reg_before_loop);
396
397   regs_may_share = 0;
398
399   /* Count the number of loops.  */
400
401   max_loop_num = 0;
402   for (insn = f; insn; insn = NEXT_INSN (insn))
403     {
404       if (GET_CODE (insn) == NOTE
405           && NOTE_LINE_NUMBER (insn) == NOTE_INSN_LOOP_BEG)
406         max_loop_num++;
407     }
408
409   /* Don't waste time if no loops.  */
410   if (max_loop_num == 0)
411     return;
412
413   /* Get size to use for tables indexed by uids.
414      Leave some space for labels allocated by find_and_verify_loops.  */
415   max_uid_for_loop = get_max_uid () + 1 + max_loop_num * 32;
416
417   uid_luid = (int *) alloca (max_uid_for_loop * sizeof (int));
418   uid_loop_num = (int *) alloca (max_uid_for_loop * sizeof (int));
419
420   bzero ((char *) uid_luid, max_uid_for_loop * sizeof (int));
421   bzero ((char *) uid_loop_num, max_uid_for_loop * sizeof (int));
422
423   /* Allocate tables for recording each loop.  We set each entry, so they need
424      not be zeroed.  */
425   loop_number_loop_starts = (rtx *) alloca (max_loop_num * sizeof (rtx));
426   loop_number_loop_ends = (rtx *) alloca (max_loop_num * sizeof (rtx));
427   loop_outer_loop = (int *) alloca (max_loop_num * sizeof (int));
428   loop_invalid = (char *) alloca (max_loop_num * sizeof (char));
429   loop_number_exit_labels = (rtx *) alloca (max_loop_num * sizeof (rtx));
430   loop_number_exit_count = (int *) alloca (max_loop_num * sizeof (int));
431
432   /* This is initialized by the unrolling code, so we go ahead
433      and clear them just in case we are not performing loop
434      unrolling.  */
435   loop_unroll_factor = (int *) alloca (max_loop_num *sizeof (int));
436   bzero ((char *) loop_unroll_factor, max_loop_num * sizeof (int));
437
438 #ifdef HAIFA
439   /* Allocate for BCT optimization */
440   loop_can_insert_bct = (int *) alloca (max_loop_num * sizeof (int));
441   bzero ((char *) loop_can_insert_bct, max_loop_num * sizeof (int));
442
443   loop_used_count_register = (int *) alloca (max_loop_num * sizeof (int));
444   bzero ((char *) loop_used_count_register, max_loop_num * sizeof (int));
445
446   loop_increment = (rtx *) alloca (max_loop_num * sizeof (rtx));
447   loop_comparison_value = (rtx *) alloca (max_loop_num * sizeof (rtx));
448   loop_start_value = (rtx *) alloca (max_loop_num * sizeof (rtx));
449   bzero ((char *) loop_increment, max_loop_num * sizeof (rtx));
450   bzero ((char *) loop_comparison_value, max_loop_num * sizeof (rtx));
451   bzero ((char *) loop_start_value, max_loop_num * sizeof (rtx));
452
453   loop_comparison_code 
454     = (enum rtx_code *) alloca (max_loop_num * sizeof (enum rtx_code));
455   bzero ((char *) loop_comparison_code, max_loop_num * sizeof (enum rtx_code));
456 #endif  /* HAIFA */
457
458   /* Find and process each loop.
459      First, find them, and record them in order of their beginnings.  */
460   find_and_verify_loops (f);
461
462   /* Now find all register lifetimes.  This must be done after
463      find_and_verify_loops, because it might reorder the insns in the
464      function.  */
465   reg_scan (f, max_reg_num (), 1);
466
467   /* See if we went too far.  */
468   if (get_max_uid () > max_uid_for_loop)
469     abort ();
470
471   /* Compute the mapping from uids to luids.
472      LUIDs are numbers assigned to insns, like uids,
473      except that luids increase monotonically through the code.
474      Don't assign luids to line-number NOTEs, so that the distance in luids
475      between two insns is not affected by -g.  */
476
477   for (insn = f, i = 0; insn; insn = NEXT_INSN (insn))
478     {
479       last_insn = insn;
480       if (GET_CODE (insn) != NOTE
481           || NOTE_LINE_NUMBER (insn) <= 0)
482         uid_luid[INSN_UID (insn)] = ++i;
483       else
484         /* Give a line number note the same luid as preceding insn.  */
485         uid_luid[INSN_UID (insn)] = i;
486     }
487
488   max_luid = i + 1;
489
490   /* Don't leave gaps in uid_luid for insns that have been
491      deleted.  It is possible that the first or last insn
492      using some register has been deleted by cross-jumping.
493      Make sure that uid_luid for that former insn's uid
494      points to the general area where that insn used to be.  */
495   for (i = 0; i < max_uid_for_loop; i++)
496     {
497       uid_luid[0] = uid_luid[i];
498       if (uid_luid[0] != 0)
499         break;
500     }
501   for (i = 0; i < max_uid_for_loop; i++)
502     if (uid_luid[i] == 0)
503       uid_luid[i] = uid_luid[i - 1];
504
505   /* Create a mapping from loops to BLOCK tree nodes.  */
506   if (unroll_p && write_symbols != NO_DEBUG)
507     find_loop_tree_blocks ();
508
509   /* Determine if the function has indirect jump.  On some systems
510      this prevents low overhead loop instructions from being used.  */
511   indirect_jump_in_function = indirect_jump_in_function_p (f);
512
513   /* Now scan the loops, last ones first, since this means inner ones are done
514      before outer ones.  */
515   for (i = max_loop_num-1; i >= 0; i--)
516     if (! loop_invalid[i] && loop_number_loop_ends[i])
517       scan_loop (loop_number_loop_starts[i], loop_number_loop_ends[i],
518                  max_reg_num (), unroll_p);
519
520   /* If debugging and unrolling loops, we must replicate the tree nodes
521      corresponding to the blocks inside the loop, so that the original one
522      to one mapping will remain.  */
523   if (unroll_p && write_symbols != NO_DEBUG)
524     unroll_block_trees ();
525 }
526 \f
527 /* Optimize one loop whose start is LOOP_START and end is END.
528    LOOP_START is the NOTE_INSN_LOOP_BEG and END is the matching
529    NOTE_INSN_LOOP_END.  */
530
531 /* ??? Could also move memory writes out of loops if the destination address
532    is invariant, the source is invariant, the memory write is not volatile,
533    and if we can prove that no read inside the loop can read this address
534    before the write occurs.  If there is a read of this address after the
535    write, then we can also mark the memory read as invariant.  */
536
537 static void
538 scan_loop (loop_start, end, nregs, unroll_p)
539      rtx loop_start, end;
540      int nregs;
541      int unroll_p;
542 {
543   register int i;
544   register rtx p;
545   /* 1 if we are scanning insns that could be executed zero times.  */
546   int maybe_never = 0;
547   /* 1 if we are scanning insns that might never be executed
548      due to a subroutine call which might exit before they are reached.  */
549   int call_passed = 0;
550   /* For a rotated loop that is entered near the bottom,
551      this is the label at the top.  Otherwise it is zero.  */
552   rtx loop_top = 0;
553   /* Jump insn that enters the loop, or 0 if control drops in.  */
554   rtx loop_entry_jump = 0;
555   /* Place in the loop where control enters.  */
556   rtx scan_start;
557   /* Number of insns in the loop.  */
558   int insn_count;
559   int in_libcall = 0;
560   int tem;
561   rtx temp;
562   /* The SET from an insn, if it is the only SET in the insn.  */
563   rtx set, set1;
564   /* Chain describing insns movable in current loop.  */
565   struct movable *movables = 0;
566   /* Last element in `movables' -- so we can add elements at the end.  */
567   struct movable *last_movable = 0;
568   /* Ratio of extra register life span we can justify
569      for saving an instruction.  More if loop doesn't call subroutines
570      since in that case saving an insn makes more difference
571      and more registers are available.  */
572   int threshold;
573   /* If we have calls, contains the insn in which a register was used
574      if it was used exactly once; contains const0_rtx if it was used more
575      than once.  */
576   rtx *reg_single_usage = 0;
577   /* Nonzero if we are scanning instructions in a sub-loop.  */
578   int loop_depth = 0;
579
580   n_times_set = (int *) alloca (nregs * sizeof (int));
581   n_times_used = (int *) alloca (nregs * sizeof (int));
582   may_not_optimize = (char *) alloca (nregs);
583
584   /* Determine whether this loop starts with a jump down to a test at
585      the end.  This will occur for a small number of loops with a test
586      that is too complex to duplicate in front of the loop.
587
588      We search for the first insn or label in the loop, skipping NOTEs.
589      However, we must be careful not to skip past a NOTE_INSN_LOOP_BEG
590      (because we might have a loop executed only once that contains a
591      loop which starts with a jump to its exit test) or a NOTE_INSN_LOOP_END
592      (in case we have a degenerate loop).
593
594      Note that if we mistakenly think that a loop is entered at the top
595      when, in fact, it is entered at the exit test, the only effect will be
596      slightly poorer optimization.  Making the opposite error can generate
597      incorrect code.  Since very few loops now start with a jump to the 
598      exit test, the code here to detect that case is very conservative.  */
599
600   for (p = NEXT_INSN (loop_start);
601        p != end
602          && GET_CODE (p) != CODE_LABEL && GET_RTX_CLASS (GET_CODE (p)) != 'i'
603          && (GET_CODE (p) != NOTE
604              || (NOTE_LINE_NUMBER (p) != NOTE_INSN_LOOP_BEG
605                  && NOTE_LINE_NUMBER (p) != NOTE_INSN_LOOP_END));
606        p = NEXT_INSN (p))
607     ;
608
609   scan_start = p;
610
611   /* Set up variables describing this loop.  */
612   prescan_loop (loop_start, end);
613   threshold = (loop_has_call ? 1 : 2) * (1 + n_non_fixed_regs);
614
615   /* If loop has a jump before the first label,
616      the true entry is the target of that jump.
617      Start scan from there.
618      But record in LOOP_TOP the place where the end-test jumps
619      back to so we can scan that after the end of the loop.  */
620   if (GET_CODE (p) == JUMP_INSN)
621     {
622       loop_entry_jump = p;
623
624       /* Loop entry must be unconditional jump (and not a RETURN)  */
625       if (simplejump_p (p)
626           && JUMP_LABEL (p) != 0
627           /* Check to see whether the jump actually
628              jumps out of the loop (meaning it's no loop).
629              This case can happen for things like
630              do {..} while (0).  If this label was generated previously
631              by loop, we can't tell anything about it and have to reject
632              the loop.  */
633           && INSN_UID (JUMP_LABEL (p)) < max_uid_for_loop
634           && INSN_LUID (JUMP_LABEL (p)) >= INSN_LUID (loop_start)
635           && INSN_LUID (JUMP_LABEL (p)) < INSN_LUID (end))
636         {
637           loop_top = next_label (scan_start);
638           scan_start = JUMP_LABEL (p);
639         }
640     }
641
642   /* If SCAN_START was an insn created by loop, we don't know its luid
643      as required by loop_reg_used_before_p.  So skip such loops.  (This
644      test may never be true, but it's best to play it safe.) 
645
646      Also, skip loops where we do not start scanning at a label.  This
647      test also rejects loops starting with a JUMP_INSN that failed the
648      test above.  */
649
650   if (INSN_UID (scan_start) >= max_uid_for_loop
651       || GET_CODE (scan_start) != CODE_LABEL)
652     {
653       if (loop_dump_stream)
654         fprintf (loop_dump_stream, "\nLoop from %d to %d is phony.\n\n",
655                  INSN_UID (loop_start), INSN_UID (end));
656       return;
657     }
658
659   /* Count number of times each reg is set during this loop.
660      Set may_not_optimize[I] if it is not safe to move out
661      the setting of register I.  If this loop has calls, set
662      reg_single_usage[I].  */
663
664   bzero ((char *) n_times_set, nregs * sizeof (int));
665   bzero (may_not_optimize, nregs);
666
667   if (loop_has_call)
668     {
669       reg_single_usage = (rtx *) alloca (nregs * sizeof (rtx));
670       bzero ((char *) reg_single_usage, nregs * sizeof (rtx));
671     }
672
673   count_loop_regs_set (loop_top ? loop_top : loop_start, end,
674                        may_not_optimize, reg_single_usage, &insn_count, nregs);
675
676   for (i = 0; i < FIRST_PSEUDO_REGISTER; i++)
677     may_not_optimize[i] = 1, n_times_set[i] = 1;
678   bcopy ((char *) n_times_set, (char *) n_times_used, nregs * sizeof (int));
679
680   if (loop_dump_stream)
681     {
682       fprintf (loop_dump_stream, "\nLoop from %d to %d: %d real insns.\n",
683                INSN_UID (loop_start), INSN_UID (end), insn_count);
684       if (loop_continue)
685         fprintf (loop_dump_stream, "Continue at insn %d.\n",
686                  INSN_UID (loop_continue));
687     }
688
689   /* Scan through the loop finding insns that are safe to move.
690      Set n_times_set negative for the reg being set, so that
691      this reg will be considered invariant for subsequent insns.
692      We consider whether subsequent insns use the reg
693      in deciding whether it is worth actually moving.
694
695      MAYBE_NEVER is nonzero if we have passed a conditional jump insn
696      and therefore it is possible that the insns we are scanning
697      would never be executed.  At such times, we must make sure
698      that it is safe to execute the insn once instead of zero times.
699      When MAYBE_NEVER is 0, all insns will be executed at least once
700      so that is not a problem.  */
701
702   p = scan_start;
703   while (1)
704     {
705       p = NEXT_INSN (p);
706       /* At end of a straight-in loop, we are done.
707          At end of a loop entered at the bottom, scan the top.  */
708       if (p == scan_start)
709         break;
710       if (p == end)
711         {
712           if (loop_top != 0)
713             p = loop_top;
714           else
715             break;
716           if (p == scan_start)
717             break;
718         }
719
720       if (GET_RTX_CLASS (GET_CODE (p)) == 'i'
721           && find_reg_note (p, REG_LIBCALL, NULL_RTX))
722         in_libcall = 1;
723       else if (GET_RTX_CLASS (GET_CODE (p)) == 'i'
724                && find_reg_note (p, REG_RETVAL, NULL_RTX))
725         in_libcall = 0;
726
727       if (GET_CODE (p) == INSN
728           && (set = single_set (p))
729           && GET_CODE (SET_DEST (set)) == REG
730           && ! may_not_optimize[REGNO (SET_DEST (set))])
731         {
732           int tem1 = 0;
733           int tem2 = 0;
734           int move_insn = 0;
735           rtx src = SET_SRC (set);
736           rtx dependencies = 0;
737
738           /* Figure out what to use as a source of this insn.  If a REG_EQUIV
739              note is given or if a REG_EQUAL note with a constant operand is
740              specified, use it as the source and mark that we should move
741              this insn by calling emit_move_insn rather that duplicating the
742              insn.
743
744              Otherwise, only use the REG_EQUAL contents if a REG_RETVAL note
745              is present.  */
746           temp = find_reg_note (p, REG_EQUIV, NULL_RTX);
747           if (temp)
748             src = XEXP (temp, 0), move_insn = 1;
749           else 
750             {
751               temp = find_reg_note (p, REG_EQUAL, NULL_RTX);
752               if (temp && CONSTANT_P (XEXP (temp, 0)))
753                 src = XEXP (temp, 0), move_insn = 1;
754               if (temp && find_reg_note (p, REG_RETVAL, NULL_RTX))
755                 {
756                   src = XEXP (temp, 0);
757                   /* A libcall block can use regs that don't appear in
758                      the equivalent expression.  To move the libcall,
759                      we must move those regs too.  */
760                   dependencies = libcall_other_reg (p, src);
761                 }
762             }
763
764           /* Don't try to optimize a register that was made
765              by loop-optimization for an inner loop.
766              We don't know its life-span, so we can't compute the benefit.  */
767           if (REGNO (SET_DEST (set)) >= max_reg_before_loop)
768             ;
769           /* In order to move a register, we need to have one of three cases:
770              (1) it is used only in the same basic block as the set
771              (2) it is not a user variable and it is not used in the
772                  exit test (this can cause the variable to be used
773                  before it is set just like a user-variable).
774              (3) the set is guaranteed to be executed once the loop starts,
775                  and the reg is not used until after that.  */
776           else if (! ((! maybe_never
777                        && ! loop_reg_used_before_p (set, p, loop_start,
778                                                     scan_start, end))
779                       || (! REG_USERVAR_P (SET_DEST (set))
780                           && ! REG_LOOP_TEST_P (SET_DEST (set)))
781                       || reg_in_basic_block_p (p, SET_DEST (set))))
782             ;
783           else if ((tem = invariant_p (src))
784                    && (dependencies == 0
785                        || (tem2 = invariant_p (dependencies)) != 0)
786                    && (n_times_set[REGNO (SET_DEST (set))] == 1
787                        || (tem1
788                            = consec_sets_invariant_p (SET_DEST (set),
789                                                       n_times_set[REGNO (SET_DEST (set))],
790                                                       p)))
791                    /* If the insn can cause a trap (such as divide by zero),
792                       can't move it unless it's guaranteed to be executed
793                       once loop is entered.  Even a function call might
794                       prevent the trap insn from being reached
795                       (since it might exit!)  */
796                    && ! ((maybe_never || call_passed)
797                          && may_trap_p (src)))
798             {
799               register struct movable *m;
800               register int regno = REGNO (SET_DEST (set));
801
802               /* A potential lossage is where we have a case where two insns
803                  can be combined as long as they are both in the loop, but
804                  we move one of them outside the loop.  For large loops,
805                  this can lose.  The most common case of this is the address
806                  of a function being called.  
807
808                  Therefore, if this register is marked as being used exactly
809                  once if we are in a loop with calls (a "large loop"), see if
810                  we can replace the usage of this register with the source
811                  of this SET.  If we can, delete this insn. 
812
813                  Don't do this if P has a REG_RETVAL note or if we have
814                  SMALL_REGISTER_CLASSES and SET_SRC is a hard register.  */
815
816               if (reg_single_usage && reg_single_usage[regno] != 0
817                   && reg_single_usage[regno] != const0_rtx
818                   && REGNO_FIRST_UID (regno) == INSN_UID (p)
819                   && (REGNO_LAST_UID (regno)
820                       == INSN_UID (reg_single_usage[regno]))
821                   && n_times_set[REGNO (SET_DEST (set))] == 1
822                   && ! side_effects_p (SET_SRC (set))
823                   && ! find_reg_note (p, REG_RETVAL, NULL_RTX)
824                   && (! SMALL_REGISTER_CLASSES
825                       || (! (GET_CODE (SET_SRC (set)) == REG
826                              && REGNO (SET_SRC (set)) < FIRST_PSEUDO_REGISTER)))
827                   /* This test is not redundant; SET_SRC (set) might be
828                      a call-clobbered register and the life of REGNO
829                      might span a call.  */
830                   && ! modified_between_p (SET_SRC (set), p,
831                                            reg_single_usage[regno])
832                   && no_labels_between_p (p, reg_single_usage[regno])
833                   && validate_replace_rtx (SET_DEST (set), SET_SRC (set),
834                                            reg_single_usage[regno]))
835                 {
836                   /* Replace any usage in a REG_EQUAL note.  Must copy the
837                      new source, so that we don't get rtx sharing between the
838                      SET_SOURCE and REG_NOTES of insn p.  */
839                   REG_NOTES (reg_single_usage[regno])
840                     = replace_rtx (REG_NOTES (reg_single_usage[regno]),
841                                    SET_DEST (set), copy_rtx (SET_SRC (set)));
842                                    
843                   PUT_CODE (p, NOTE);
844                   NOTE_LINE_NUMBER (p) = NOTE_INSN_DELETED;
845                   NOTE_SOURCE_FILE (p) = 0;
846                   n_times_set[regno] = 0;
847                   continue;
848                 }
849
850               m = (struct movable *) alloca (sizeof (struct movable));
851               m->next = 0;
852               m->insn = p;
853               m->set_src = src;
854               m->dependencies = dependencies;
855               m->set_dest = SET_DEST (set);
856               m->force = 0;
857               m->consec = n_times_set[REGNO (SET_DEST (set))] - 1;
858               m->done = 0;
859               m->forces = 0;
860               m->partial = 0;
861               m->move_insn = move_insn;
862               m->is_equiv = (find_reg_note (p, REG_EQUIV, NULL_RTX) != 0);
863               m->savemode = VOIDmode;
864               m->regno = regno;
865               /* Set M->cond if either invariant_p or consec_sets_invariant_p
866                  returned 2 (only conditionally invariant).  */
867               m->cond = ((tem | tem1 | tem2) > 1);
868               m->global = (uid_luid[REGNO_LAST_UID (regno)] > INSN_LUID (end)
869                            || uid_luid[REGNO_FIRST_UID (regno)] < INSN_LUID (loop_start));
870               m->match = 0;
871               m->lifetime = (uid_luid[REGNO_LAST_UID (regno)]
872                              - uid_luid[REGNO_FIRST_UID (regno)]);
873               m->savings = n_times_used[regno];
874               if (find_reg_note (p, REG_RETVAL, NULL_RTX))
875                 m->savings += libcall_benefit (p);
876               n_times_set[regno] = move_insn ? -2 : -1;
877               /* Add M to the end of the chain MOVABLES.  */
878               if (movables == 0)
879                 movables = m;
880               else
881                 last_movable->next = m;
882               last_movable = m;
883
884               if (m->consec > 0)
885                 {
886                   /* Skip this insn, not checking REG_LIBCALL notes.  */
887                   p = next_nonnote_insn (p);
888                   /* Skip the consecutive insns, if there are any.  */
889                   p = skip_consec_insns (p, m->consec);
890                   /* Back up to the last insn of the consecutive group.  */
891                   p = prev_nonnote_insn (p);
892
893                   /* We must now reset m->move_insn, m->is_equiv, and possibly
894                      m->set_src to correspond to the effects of all the
895                      insns.  */
896                   temp = find_reg_note (p, REG_EQUIV, NULL_RTX);
897                   if (temp)
898                     m->set_src = XEXP (temp, 0), m->move_insn = 1;
899                   else
900                     {
901                       temp = find_reg_note (p, REG_EQUAL, NULL_RTX);
902                       if (temp && CONSTANT_P (XEXP (temp, 0)))
903                         m->set_src = XEXP (temp, 0), m->move_insn = 1;
904                       else
905                         m->move_insn = 0;
906
907                     }
908                   m->is_equiv = (find_reg_note (p, REG_EQUIV, NULL_RTX) != 0);
909                 }
910             }
911           /* If this register is always set within a STRICT_LOW_PART
912              or set to zero, then its high bytes are constant.
913              So clear them outside the loop and within the loop
914              just load the low bytes.
915              We must check that the machine has an instruction to do so.
916              Also, if the value loaded into the register
917              depends on the same register, this cannot be done.  */
918           else if (SET_SRC (set) == const0_rtx
919                    && GET_CODE (NEXT_INSN (p)) == INSN
920                    && (set1 = single_set (NEXT_INSN (p)))
921                    && GET_CODE (set1) == SET
922                    && (GET_CODE (SET_DEST (set1)) == STRICT_LOW_PART)
923                    && (GET_CODE (XEXP (SET_DEST (set1), 0)) == SUBREG)
924                    && (SUBREG_REG (XEXP (SET_DEST (set1), 0))
925                        == SET_DEST (set))
926                    && !reg_mentioned_p (SET_DEST (set), SET_SRC (set1)))
927             {
928               register int regno = REGNO (SET_DEST (set));
929               if (n_times_set[regno] == 2)
930                 {
931                   register struct movable *m;
932                   m = (struct movable *) alloca (sizeof (struct movable));
933                   m->next = 0;
934                   m->insn = p;
935                   m->set_dest = SET_DEST (set);
936                   m->dependencies = 0;
937                   m->force = 0;
938                   m->consec = 0;
939                   m->done = 0;
940                   m->forces = 0;
941                   m->move_insn = 0;
942                   m->partial = 1;
943                   /* If the insn may not be executed on some cycles,
944                      we can't clear the whole reg; clear just high part.
945                      Not even if the reg is used only within this loop.
946                      Consider this:
947                      while (1)
948                        while (s != t) {
949                          if (foo ()) x = *s;
950                          use (x);
951                        }
952                      Clearing x before the inner loop could clobber a value
953                      being saved from the last time around the outer loop.
954                      However, if the reg is not used outside this loop
955                      and all uses of the register are in the same
956                      basic block as the store, there is no problem.
957
958                      If this insn was made by loop, we don't know its
959                      INSN_LUID and hence must make a conservative
960                      assumption.  */
961                   m->global = (INSN_UID (p) >= max_uid_for_loop
962                                || (uid_luid[REGNO_LAST_UID (regno)]
963                                    > INSN_LUID (end))
964                                || (uid_luid[REGNO_FIRST_UID (regno)]
965                                    < INSN_LUID (p))
966                                || (labels_in_range_p
967                                    (p, uid_luid[REGNO_FIRST_UID (regno)])));
968                   if (maybe_never && m->global)
969                     m->savemode = GET_MODE (SET_SRC (set1));
970                   else
971                     m->savemode = VOIDmode;
972                   m->regno = regno;
973                   m->cond = 0;
974                   m->match = 0;
975                   m->lifetime = (uid_luid[REGNO_LAST_UID (regno)]
976                                  - uid_luid[REGNO_FIRST_UID (regno)]);
977                   m->savings = 1;
978                   n_times_set[regno] = -1;
979                   /* Add M to the end of the chain MOVABLES.  */
980                   if (movables == 0)
981                     movables = m;
982                   else
983                     last_movable->next = m;
984                   last_movable = m;
985                 }
986             }
987         }
988       /* Past a call insn, we get to insns which might not be executed
989          because the call might exit.  This matters for insns that trap.
990          Call insns inside a REG_LIBCALL/REG_RETVAL block always return,
991          so they don't count.  */
992       else if (GET_CODE (p) == CALL_INSN && ! in_libcall)
993         call_passed = 1;
994       /* Past a label or a jump, we get to insns for which we
995          can't count on whether or how many times they will be
996          executed during each iteration.  Therefore, we can
997          only move out sets of trivial variables
998          (those not used after the loop).  */
999       /* Similar code appears twice in strength_reduce.  */
1000       else if ((GET_CODE (p) == CODE_LABEL || GET_CODE (p) == JUMP_INSN)
1001                /* If we enter the loop in the middle, and scan around to the
1002                   beginning, don't set maybe_never for that.  This must be an
1003                   unconditional jump, otherwise the code at the top of the
1004                   loop might never be executed.  Unconditional jumps are
1005                   followed a by barrier then loop end.  */
1006                && ! (GET_CODE (p) == JUMP_INSN && JUMP_LABEL (p) == loop_top
1007                      && NEXT_INSN (NEXT_INSN (p)) == end
1008                      && simplejump_p (p)))
1009         maybe_never = 1;
1010       else if (GET_CODE (p) == NOTE)
1011         {
1012           /* At the virtual top of a converted loop, insns are again known to
1013              be executed: logically, the loop begins here even though the exit
1014              code has been duplicated.  */
1015           if (NOTE_LINE_NUMBER (p) == NOTE_INSN_LOOP_VTOP && loop_depth == 0)
1016             maybe_never = call_passed = 0;
1017           else if (NOTE_LINE_NUMBER (p) == NOTE_INSN_LOOP_BEG)
1018             loop_depth++;
1019           else if (NOTE_LINE_NUMBER (p) == NOTE_INSN_LOOP_END)
1020             loop_depth--;
1021         }
1022     }
1023
1024   /* If one movable subsumes another, ignore that other.  */
1025
1026   ignore_some_movables (movables);
1027
1028   /* For each movable insn, see if the reg that it loads
1029      leads when it dies right into another conditionally movable insn.
1030      If so, record that the second insn "forces" the first one,
1031      since the second can be moved only if the first is.  */
1032
1033   force_movables (movables);
1034
1035   /* See if there are multiple movable insns that load the same value.
1036      If there are, make all but the first point at the first one
1037      through the `match' field, and add the priorities of them
1038      all together as the priority of the first.  */
1039
1040   combine_movables (movables, nregs);
1041         
1042   /* Now consider each movable insn to decide whether it is worth moving.
1043      Store 0 in n_times_set for each reg that is moved.  */
1044
1045   move_movables (movables, threshold,
1046                  insn_count, loop_start, end, nregs);
1047
1048   /* Now candidates that still are negative are those not moved.
1049      Change n_times_set to indicate that those are not actually invariant.  */
1050   for (i = 0; i < nregs; i++)
1051     if (n_times_set[i] < 0)
1052       n_times_set[i] = n_times_used[i];
1053
1054   if (flag_strength_reduce)
1055     strength_reduce (scan_start, end, loop_top,
1056                      insn_count, loop_start, end, unroll_p);
1057 }
1058 \f
1059 /* Add elements to *OUTPUT to record all the pseudo-regs
1060    mentioned in IN_THIS but not mentioned in NOT_IN_THIS.  */
1061
1062 void
1063 record_excess_regs (in_this, not_in_this, output)
1064      rtx in_this, not_in_this;
1065      rtx *output;
1066 {
1067   enum rtx_code code;
1068   char *fmt;
1069   int i;
1070
1071   code = GET_CODE (in_this);
1072
1073   switch (code)
1074     {
1075     case PC:
1076     case CC0:
1077     case CONST_INT:
1078     case CONST_DOUBLE:
1079     case CONST:
1080     case SYMBOL_REF:
1081     case LABEL_REF:
1082       return;
1083
1084     case REG:
1085       if (REGNO (in_this) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
1086           && ! reg_mentioned_p (in_this, not_in_this))
1087         *output = gen_rtx (EXPR_LIST, VOIDmode, in_this, *output);
1088       return;
1089       
1090     default:
1091       break;
1092     }
1093
1094   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
1095   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
1096     {
1097       int j;
1098
1099       switch (fmt[i])
1100         {
1101         case 'E':
1102           for (j = 0; j < XVECLEN (in_this, i); j++)
1103             record_excess_regs (XVECEXP (in_this, i, j), not_in_this, output);
1104           break;
1105
1106         case 'e':
1107           record_excess_regs (XEXP (in_this, i), not_in_this, output);
1108           break;
1109         }
1110     }
1111 }
1112 \f
1113 /* Check what regs are referred to in the libcall block ending with INSN,
1114    aside from those mentioned in the equivalent value.
1115    If there are none, return 0.
1116    If there are one or more, return an EXPR_LIST containing all of them.  */
1117
1118 static rtx
1119 libcall_other_reg (insn, equiv)
1120      rtx insn, equiv;
1121 {
1122   rtx note = find_reg_note (insn, REG_RETVAL, NULL_RTX);
1123   rtx p = XEXP (note, 0);
1124   rtx output = 0;
1125
1126   /* First, find all the regs used in the libcall block
1127      that are not mentioned as inputs to the result.  */
1128
1129   while (p != insn)
1130     {
1131       if (GET_CODE (p) == INSN || GET_CODE (p) == JUMP_INSN
1132           || GET_CODE (p) == CALL_INSN)
1133         record_excess_regs (PATTERN (p), equiv, &output);
1134       p = NEXT_INSN (p);
1135     }
1136
1137   return output;
1138 }
1139 \f
1140 /* Return 1 if all uses of REG
1141    are between INSN and the end of the basic block.  */
1142
1143 static int 
1144 reg_in_basic_block_p (insn, reg)
1145      rtx insn, reg;
1146 {
1147   int regno = REGNO (reg);
1148   rtx p;
1149
1150   if (REGNO_FIRST_UID (regno) != INSN_UID (insn))
1151     return 0;
1152
1153   /* Search this basic block for the already recorded last use of the reg.  */
1154   for (p = insn; p; p = NEXT_INSN (p))
1155     {
1156       switch (GET_CODE (p))
1157         {
1158         case NOTE:
1159           break;
1160
1161         case INSN:
1162         case CALL_INSN:
1163           /* Ordinary insn: if this is the last use, we win.  */
1164           if (REGNO_LAST_UID (regno) == INSN_UID (p))
1165             return 1;
1166           break;
1167
1168         case JUMP_INSN:
1169           /* Jump insn: if this is the last use, we win.  */
1170           if (REGNO_LAST_UID (regno) == INSN_UID (p))
1171             return 1;
1172           /* Otherwise, it's the end of the basic block, so we lose.  */
1173           return 0;
1174
1175         case CODE_LABEL:
1176         case BARRIER:
1177           /* It's the end of the basic block, so we lose.  */
1178           return 0;
1179           
1180         default:
1181           break;
1182         }
1183     }
1184
1185   /* The "last use" doesn't follow the "first use"??  */
1186   abort ();
1187 }
1188 \f
1189 /* Compute the benefit of eliminating the insns in the block whose
1190    last insn is LAST.  This may be a group of insns used to compute a
1191    value directly or can contain a library call.  */
1192
1193 static int
1194 libcall_benefit (last)
1195      rtx last;
1196 {
1197   rtx insn;
1198   int benefit = 0;
1199
1200   for (insn = XEXP (find_reg_note (last, REG_RETVAL, NULL_RTX), 0);
1201        insn != last; insn = NEXT_INSN (insn))
1202     {
1203       if (GET_CODE (insn) == CALL_INSN)
1204         benefit += 10;          /* Assume at least this many insns in a library
1205                                    routine.  */
1206       else if (GET_CODE (insn) == INSN
1207                && GET_CODE (PATTERN (insn)) != USE
1208                && GET_CODE (PATTERN (insn)) != CLOBBER)
1209         benefit++;
1210     }
1211
1212   return benefit;
1213 }
1214 \f
1215 /* Skip COUNT insns from INSN, counting library calls as 1 insn.  */
1216
1217 static rtx
1218 skip_consec_insns (insn, count)
1219      rtx insn;
1220      int count;
1221 {
1222   for (; count > 0; count--)
1223     {
1224       rtx temp;
1225
1226       /* If first insn of libcall sequence, skip to end.  */
1227       /* Do this at start of loop, since INSN is guaranteed to 
1228          be an insn here.  */
1229       if (GET_CODE (insn) != NOTE
1230           && (temp = find_reg_note (insn, REG_LIBCALL, NULL_RTX)))
1231         insn = XEXP (temp, 0);
1232
1233       do insn = NEXT_INSN (insn);
1234       while (GET_CODE (insn) == NOTE);
1235     }
1236
1237   return insn;
1238 }
1239
1240 /* Ignore any movable whose insn falls within a libcall
1241    which is part of another movable.
1242    We make use of the fact that the movable for the libcall value
1243    was made later and so appears later on the chain.  */
1244
1245 static void
1246 ignore_some_movables (movables)
1247      struct movable *movables;
1248 {
1249   register struct movable *m, *m1;
1250
1251   for (m = movables; m; m = m->next)
1252     {
1253       /* Is this a movable for the value of a libcall?  */
1254       rtx note = find_reg_note (m->insn, REG_RETVAL, NULL_RTX);
1255       if (note)
1256         {
1257           rtx insn;
1258           /* Check for earlier movables inside that range,
1259              and mark them invalid.  We cannot use LUIDs here because
1260              insns created by loop.c for prior loops don't have LUIDs.
1261              Rather than reject all such insns from movables, we just
1262              explicitly check each insn in the libcall (since invariant
1263              libcalls aren't that common).  */
1264           for (insn = XEXP (note, 0); insn != m->insn; insn = NEXT_INSN (insn))
1265             for (m1 = movables; m1 != m; m1 = m1->next)
1266               if (m1->insn == insn)
1267                 m1->done = 1;
1268         }
1269     }
1270 }         
1271
1272 /* For each movable insn, see if the reg that it loads
1273    leads when it dies right into another conditionally movable insn.
1274    If so, record that the second insn "forces" the first one,
1275    since the second can be moved only if the first is.  */
1276
1277 static void
1278 force_movables (movables)
1279      struct movable *movables;
1280 {
1281   register struct movable *m, *m1;
1282   for (m1 = movables; m1; m1 = m1->next)
1283     /* Omit this if moving just the (SET (REG) 0) of a zero-extend.  */
1284     if (!m1->partial && !m1->done)
1285       {
1286         int regno = m1->regno;
1287         for (m = m1->next; m; m = m->next)
1288           /* ??? Could this be a bug?  What if CSE caused the
1289              register of M1 to be used after this insn?
1290              Since CSE does not update regno_last_uid,
1291              this insn M->insn might not be where it dies.
1292              But very likely this doesn't matter; what matters is
1293              that M's reg is computed from M1's reg.  */
1294           if (INSN_UID (m->insn) == REGNO_LAST_UID (regno)
1295               && !m->done)
1296             break;
1297         if (m != 0 && m->set_src == m1->set_dest
1298             /* If m->consec, m->set_src isn't valid.  */
1299             && m->consec == 0)
1300           m = 0;
1301
1302         /* Increase the priority of the moving the first insn
1303            since it permits the second to be moved as well.  */
1304         if (m != 0)
1305           {
1306             m->forces = m1;
1307             m1->lifetime += m->lifetime;
1308             m1->savings += m1->savings;
1309           }
1310       }
1311 }
1312 \f
1313 /* Find invariant expressions that are equal and can be combined into
1314    one register.  */
1315
1316 static void
1317 combine_movables (movables, nregs)
1318      struct movable *movables;
1319      int nregs;
1320 {
1321   register struct movable *m;
1322   char *matched_regs = (char *) alloca (nregs);
1323   enum machine_mode mode;
1324
1325   /* Regs that are set more than once are not allowed to match
1326      or be matched.  I'm no longer sure why not.  */
1327   /* Perhaps testing m->consec_sets would be more appropriate here?  */
1328
1329   for (m = movables; m; m = m->next)
1330     if (m->match == 0 && n_times_used[m->regno] == 1 && !m->partial)
1331       {
1332         register struct movable *m1;
1333         int regno = m->regno;
1334
1335         bzero (matched_regs, nregs);
1336         matched_regs[regno] = 1;
1337
1338         /* We want later insns to match the first one.  Don't make the first
1339            one match any later ones.  So start this loop at m->next.  */
1340         for (m1 = m->next; m1; m1 = m1->next)
1341           if (m != m1 && m1->match == 0 && n_times_used[m1->regno] == 1
1342               /* A reg used outside the loop mustn't be eliminated.  */
1343               && !m1->global
1344               /* A reg used for zero-extending mustn't be eliminated.  */
1345               && !m1->partial
1346               && (matched_regs[m1->regno]
1347                   ||
1348                   (
1349                    /* Can combine regs with different modes loaded from the
1350                       same constant only if the modes are the same or
1351                       if both are integer modes with M wider or the same
1352                       width as M1.  The check for integer is redundant, but
1353                       safe, since the only case of differing destination
1354                       modes with equal sources is when both sources are
1355                       VOIDmode, i.e., CONST_INT.  */
1356                    (GET_MODE (m->set_dest) == GET_MODE (m1->set_dest)
1357                     || (GET_MODE_CLASS (GET_MODE (m->set_dest)) == MODE_INT
1358                         && GET_MODE_CLASS (GET_MODE (m1->set_dest)) == MODE_INT
1359                         && (GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE (m->set_dest))
1360                             >= GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE (m1->set_dest)))))
1361                    /* See if the source of M1 says it matches M.  */
1362                    && ((GET_CODE (m1->set_src) == REG
1363                         && matched_regs[REGNO (m1->set_src)])
1364                        || rtx_equal_for_loop_p (m->set_src, m1->set_src,
1365                                                 movables))))
1366               && ((m->dependencies == m1->dependencies)
1367                   || rtx_equal_p (m->dependencies, m1->dependencies)))
1368             {
1369               m->lifetime += m1->lifetime;
1370               m->savings += m1->savings;
1371               m1->done = 1;
1372               m1->match = m;
1373               matched_regs[m1->regno] = 1;
1374             }
1375       }
1376
1377   /* Now combine the regs used for zero-extension.
1378      This can be done for those not marked `global'
1379      provided their lives don't overlap.  */
1380
1381   for (mode = GET_CLASS_NARROWEST_MODE (MODE_INT); mode != VOIDmode;
1382        mode = GET_MODE_WIDER_MODE (mode))
1383     {
1384       register struct movable *m0 = 0;
1385
1386       /* Combine all the registers for extension from mode MODE.
1387          Don't combine any that are used outside this loop.  */
1388       for (m = movables; m; m = m->next)
1389         if (m->partial && ! m->global
1390             && mode == GET_MODE (SET_SRC (PATTERN (NEXT_INSN (m->insn)))))
1391           {
1392             register struct movable *m1;
1393             int first = uid_luid[REGNO_FIRST_UID (m->regno)];
1394             int last = uid_luid[REGNO_LAST_UID (m->regno)];
1395
1396             if (m0 == 0)
1397               {
1398                 /* First one: don't check for overlap, just record it.  */
1399                 m0 = m;
1400                   continue;
1401               }
1402
1403             /* Make sure they extend to the same mode.
1404                (Almost always true.)  */
1405             if (GET_MODE (m->set_dest) != GET_MODE (m0->set_dest))
1406                 continue;
1407
1408             /* We already have one: check for overlap with those
1409                already combined together.  */
1410             for (m1 = movables; m1 != m; m1 = m1->next)
1411               if (m1 == m0 || (m1->partial && m1->match == m0))
1412                 if (! (uid_luid[REGNO_FIRST_UID (m1->regno)] > last
1413                        || uid_luid[REGNO_LAST_UID (m1->regno)] < first))
1414                   goto overlap;
1415
1416             /* No overlap: we can combine this with the others.  */
1417             m0->lifetime += m->lifetime;
1418             m0->savings += m->savings;
1419             m->done = 1;
1420             m->match = m0;
1421
1422           overlap: ;
1423           }
1424     }
1425 }
1426 \f
1427 /* Return 1 if regs X and Y will become the same if moved.  */
1428
1429 static int
1430 regs_match_p (x, y, movables)
1431      rtx x, y;
1432      struct movable *movables;
1433 {
1434   int xn = REGNO (x);
1435   int yn = REGNO (y);
1436   struct movable *mx, *my;
1437
1438   for (mx = movables; mx; mx = mx->next)
1439     if (mx->regno == xn)
1440       break;
1441
1442   for (my = movables; my; my = my->next)
1443     if (my->regno == yn)
1444       break;
1445
1446   return (mx && my
1447           && ((mx->match == my->match && mx->match != 0)
1448               || mx->match == my
1449               || mx == my->match));
1450 }
1451
1452 /* Return 1 if X and Y are identical-looking rtx's.
1453    This is the Lisp function EQUAL for rtx arguments.
1454
1455    If two registers are matching movables or a movable register and an
1456    equivalent constant, consider them equal.  */
1457
1458 static int
1459 rtx_equal_for_loop_p (x, y, movables)
1460      rtx x, y;
1461      struct movable *movables;
1462 {
1463   register int i;
1464   register int j;
1465   register struct movable *m;
1466   register enum rtx_code code;
1467   register char *fmt;
1468
1469   if (x == y)
1470     return 1;
1471   if (x == 0 || y == 0)
1472     return 0;
1473
1474   code = GET_CODE (x);
1475
1476   /* If we have a register and a constant, they may sometimes be
1477      equal.  */
1478   if (GET_CODE (x) == REG && n_times_set[REGNO (x)] == -2
1479       && CONSTANT_P (y))
1480     for (m = movables; m; m = m->next)
1481       if (m->move_insn && m->regno == REGNO (x)
1482           && rtx_equal_p (m->set_src, y))
1483         return 1;
1484
1485   else if (GET_CODE (y) == REG && n_times_set[REGNO (y)] == -2
1486            && CONSTANT_P (x))
1487     for (m = movables; m; m = m->next)
1488       if (m->move_insn && m->regno == REGNO (y)
1489           && rtx_equal_p (m->set_src, x))
1490         return 1;
1491
1492   /* Otherwise, rtx's of different codes cannot be equal.  */
1493   if (code != GET_CODE (y))
1494     return 0;
1495
1496   /* (MULT:SI x y) and (MULT:HI x y) are NOT equivalent.
1497      (REG:SI x) and (REG:HI x) are NOT equivalent.  */
1498
1499   if (GET_MODE (x) != GET_MODE (y))
1500     return 0;
1501
1502   /* These three types of rtx's can be compared nonrecursively.  */
1503   if (code == REG)
1504     return (REGNO (x) == REGNO (y) || regs_match_p (x, y, movables));
1505
1506   if (code == LABEL_REF)
1507     return XEXP (x, 0) == XEXP (y, 0);
1508   if (code == SYMBOL_REF)
1509     return XSTR (x, 0) == XSTR (y, 0);
1510
1511   /* Compare the elements.  If any pair of corresponding elements
1512      fail to match, return 0 for the whole things.  */
1513
1514   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
1515   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
1516     {
1517       switch (fmt[i])
1518         {
1519         case 'w':
1520           if (XWINT (x, i) != XWINT (y, i))
1521             return 0;
1522           break;
1523
1524         case 'i':
1525           if (XINT (x, i) != XINT (y, i))
1526             return 0;
1527           break;
1528
1529         case 'E':
1530           /* Two vectors must have the same length.  */
1531           if (XVECLEN (x, i) != XVECLEN (y, i))
1532             return 0;
1533
1534           /* And the corresponding elements must match.  */
1535           for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
1536             if (rtx_equal_for_loop_p (XVECEXP (x, i, j), XVECEXP (y, i, j), movables) == 0)
1537               return 0;
1538           break;
1539
1540         case 'e':
1541           if (rtx_equal_for_loop_p (XEXP (x, i), XEXP (y, i), movables) == 0)
1542             return 0;
1543           break;
1544
1545         case 's':
1546           if (strcmp (XSTR (x, i), XSTR (y, i)))
1547             return 0;
1548           break;
1549
1550         case 'u':
1551           /* These are just backpointers, so they don't matter.  */
1552           break;
1553
1554         case '0':
1555           break;
1556
1557           /* It is believed that rtx's at this level will never
1558              contain anything but integers and other rtx's,
1559              except for within LABEL_REFs and SYMBOL_REFs.  */
1560         default:
1561           abort ();
1562         }
1563     }
1564   return 1;
1565 }
1566 \f
1567 /* If X contains any LABEL_REF's, add REG_LABEL notes for them to all
1568   insns in INSNS which use thet reference.  */
1569
1570 static void
1571 add_label_notes (x, insns)
1572      rtx x;
1573      rtx insns;
1574 {
1575   enum rtx_code code = GET_CODE (x);
1576   int i, j;
1577   char *fmt;
1578   rtx insn;
1579
1580   if (code == LABEL_REF && !LABEL_REF_NONLOCAL_P (x))
1581     {
1582       rtx next = next_real_insn (XEXP (x, 0));
1583
1584       /* Don't record labels that refer to dispatch tables.
1585          This is not necessary, since the tablejump references the same label.
1586          And if we did record them, flow.c would make worse code.  */
1587       if (next == 0
1588           || ! (GET_CODE (next) == JUMP_INSN
1589                 && (GET_CODE (PATTERN (next)) == ADDR_VEC
1590                     || GET_CODE (PATTERN (next)) == ADDR_DIFF_VEC)))
1591         {
1592           for (insn = insns; insn; insn = NEXT_INSN (insn))
1593             if (reg_mentioned_p (XEXP (x, 0), insn))
1594               REG_NOTES (insn) = gen_rtx (EXPR_LIST, REG_LABEL, XEXP (x, 0),
1595                                           REG_NOTES (insn));
1596         }
1597       return;
1598     }
1599
1600   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
1601   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
1602     {
1603       if (fmt[i] == 'e')
1604         add_label_notes (XEXP (x, i), insns);
1605       else if (fmt[i] == 'E')
1606         for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
1607           add_label_notes (XVECEXP (x, i, j), insns);
1608     }
1609 }
1610 \f
1611 /* Scan MOVABLES, and move the insns that deserve to be moved.
1612    If two matching movables are combined, replace one reg with the
1613    other throughout.  */
1614
1615 static void
1616 move_movables (movables, threshold, insn_count, loop_start, end, nregs)
1617      struct movable *movables;
1618      int threshold;
1619      int insn_count;
1620      rtx loop_start;
1621      rtx end;
1622      int nregs;
1623 {
1624   rtx new_start = 0;
1625   register struct movable *m;
1626   register rtx p;
1627   /* Map of pseudo-register replacements to handle combining
1628      when we move several insns that load the same value
1629      into different pseudo-registers.  */
1630   rtx *reg_map = (rtx *) alloca (nregs * sizeof (rtx));
1631   char *already_moved = (char *) alloca (nregs);
1632
1633   bzero (already_moved, nregs);
1634   bzero ((char *) reg_map, nregs * sizeof (rtx));
1635
1636   num_movables = 0;
1637
1638   for (m = movables; m; m = m->next)
1639     {
1640       /* Describe this movable insn.  */
1641
1642       if (loop_dump_stream)
1643         {
1644           fprintf (loop_dump_stream, "Insn %d: regno %d (life %d), ",
1645                    INSN_UID (m->insn), m->regno, m->lifetime);
1646           if (m->consec > 0)
1647             fprintf (loop_dump_stream, "consec %d, ", m->consec);
1648           if (m->cond)
1649             fprintf (loop_dump_stream, "cond ");
1650           if (m->force)
1651             fprintf (loop_dump_stream, "force ");
1652           if (m->global)
1653             fprintf (loop_dump_stream, "global ");
1654           if (m->done)
1655             fprintf (loop_dump_stream, "done ");
1656           if (m->move_insn)
1657             fprintf (loop_dump_stream, "move-insn ");
1658           if (m->match)
1659             fprintf (loop_dump_stream, "matches %d ",
1660                      INSN_UID (m->match->insn));
1661           if (m->forces)
1662             fprintf (loop_dump_stream, "forces %d ",
1663                      INSN_UID (m->forces->insn));
1664         }
1665
1666       /* Count movables.  Value used in heuristics in strength_reduce.  */
1667       num_movables++;
1668
1669       /* Ignore the insn if it's already done (it matched something else).
1670          Otherwise, see if it is now safe to move.  */
1671
1672       if (!m->done
1673           && (! m->cond
1674               || (1 == invariant_p (m->set_src)
1675                   && (m->dependencies == 0
1676                       || 1 == invariant_p (m->dependencies))
1677                   && (m->consec == 0
1678                       || 1 == consec_sets_invariant_p (m->set_dest,
1679                                                        m->consec + 1,
1680                                                        m->insn))))
1681           && (! m->forces || m->forces->done))
1682         {
1683           register int regno;
1684           register rtx p;
1685           int savings = m->savings;
1686
1687           /* We have an insn that is safe to move.
1688              Compute its desirability.  */
1689
1690           p = m->insn;
1691           regno = m->regno;
1692
1693           if (loop_dump_stream)
1694             fprintf (loop_dump_stream, "savings %d ", savings);
1695
1696           if (moved_once[regno])
1697             {
1698               insn_count *= 2;
1699
1700               if (loop_dump_stream)
1701                 fprintf (loop_dump_stream, "halved since already moved ");
1702             }
1703
1704           /* An insn MUST be moved if we already moved something else
1705              which is safe only if this one is moved too: that is,
1706              if already_moved[REGNO] is nonzero.  */
1707
1708           /* An insn is desirable to move if the new lifetime of the
1709              register is no more than THRESHOLD times the old lifetime.
1710              If it's not desirable, it means the loop is so big
1711              that moving won't speed things up much,
1712              and it is liable to make register usage worse.  */
1713
1714           /* It is also desirable to move if it can be moved at no
1715              extra cost because something else was already moved.  */
1716
1717           if (already_moved[regno]
1718               || flag_move_all_movables
1719               || (threshold * savings * m->lifetime) >= insn_count
1720               || (m->forces && m->forces->done
1721                   && n_times_used[m->forces->regno] == 1))
1722             {
1723               int count;
1724               register struct movable *m1;
1725               rtx first;
1726
1727               /* Now move the insns that set the reg.  */
1728
1729               if (m->partial && m->match)
1730                 {
1731                   rtx newpat, i1;
1732                   rtx r1, r2;
1733                   /* Find the end of this chain of matching regs.
1734                      Thus, we load each reg in the chain from that one reg.
1735                      And that reg is loaded with 0 directly,
1736                      since it has ->match == 0.  */
1737                   for (m1 = m; m1->match; m1 = m1->match);
1738                   newpat = gen_move_insn (SET_DEST (PATTERN (m->insn)),
1739                                           SET_DEST (PATTERN (m1->insn)));
1740                   i1 = emit_insn_before (newpat, loop_start);
1741
1742                   /* Mark the moved, invariant reg as being allowed to
1743                      share a hard reg with the other matching invariant.  */
1744                   REG_NOTES (i1) = REG_NOTES (m->insn);
1745                   r1 = SET_DEST (PATTERN (m->insn));
1746                   r2 = SET_DEST (PATTERN (m1->insn));
1747                   regs_may_share = gen_rtx (EXPR_LIST, VOIDmode, r1,
1748                                             gen_rtx (EXPR_LIST, VOIDmode, r2,
1749                                                      regs_may_share));
1750                   delete_insn (m->insn);
1751
1752                   if (new_start == 0)
1753                     new_start = i1;
1754
1755                   if (loop_dump_stream)
1756                     fprintf (loop_dump_stream, " moved to %d", INSN_UID (i1));
1757                 }
1758               /* If we are to re-generate the item being moved with a
1759                  new move insn, first delete what we have and then emit
1760                  the move insn before the loop.  */
1761               else if (m->move_insn)
1762                 {
1763                   rtx i1, temp;
1764
1765                   for (count = m->consec; count >= 0; count--)
1766                     {
1767                       /* If this is the first insn of a library call sequence,
1768                          skip to the end.  */
1769                       if (GET_CODE (p) != NOTE
1770                           && (temp = find_reg_note (p, REG_LIBCALL, NULL_RTX)))
1771                         p = XEXP (temp, 0);
1772
1773                       /* If this is the last insn of a libcall sequence, then
1774                          delete every insn in the sequence except the last.
1775                          The last insn is handled in the normal manner.  */
1776                       if (GET_CODE (p) != NOTE
1777                           && (temp = find_reg_note (p, REG_RETVAL, NULL_RTX)))
1778                         {
1779                           temp = XEXP (temp, 0);
1780                           while (temp != p)
1781                             temp = delete_insn (temp);
1782                         }
1783
1784                       p = delete_insn (p);
1785                       while (p && GET_CODE (p) == NOTE)
1786                         p = NEXT_INSN (p);
1787                     }
1788
1789                   start_sequence ();
1790                   emit_move_insn (m->set_dest, m->set_src);
1791                   temp = get_insns ();
1792                   end_sequence ();
1793
1794                   add_label_notes (m->set_src, temp);
1795
1796                   i1 = emit_insns_before (temp, loop_start);
1797                   if (! find_reg_note (i1, REG_EQUAL, NULL_RTX))
1798                     REG_NOTES (i1)
1799                       = gen_rtx (EXPR_LIST,
1800                                  m->is_equiv ? REG_EQUIV : REG_EQUAL,
1801                                  m->set_src, REG_NOTES (i1));
1802
1803                   if (loop_dump_stream)
1804                     fprintf (loop_dump_stream, " moved to %d", INSN_UID (i1));
1805
1806                   /* The more regs we move, the less we like moving them.  */
1807                   threshold -= 3;
1808                 }
1809               else
1810                 {
1811                   for (count = m->consec; count >= 0; count--)
1812                     {
1813                       rtx i1, temp;
1814
1815                       /* If first insn of libcall sequence, skip to end.  */
1816                       /* Do this at start of loop, since p is guaranteed to 
1817                          be an insn here.  */
1818                       if (GET_CODE (p) != NOTE
1819                           && (temp = find_reg_note (p, REG_LIBCALL, NULL_RTX)))
1820                         p = XEXP (temp, 0);
1821
1822                       /* If last insn of libcall sequence, move all
1823                          insns except the last before the loop.  The last
1824                          insn is handled in the normal manner.  */
1825                       if (GET_CODE (p) != NOTE
1826                           && (temp = find_reg_note (p, REG_RETVAL, NULL_RTX)))
1827                         {
1828                           rtx fn_address = 0;
1829                           rtx fn_reg = 0;
1830                           rtx fn_address_insn = 0;
1831
1832                           first = 0;
1833                           for (temp = XEXP (temp, 0); temp != p;
1834                                temp = NEXT_INSN (temp))
1835                             {
1836                               rtx body;
1837                               rtx n;
1838                               rtx next;
1839
1840                               if (GET_CODE (temp) == NOTE)
1841                                 continue;
1842
1843                               body = PATTERN (temp);
1844
1845                               /* Find the next insn after TEMP,
1846                                  not counting USE or NOTE insns.  */
1847                               for (next = NEXT_INSN (temp); next != p;
1848                                    next = NEXT_INSN (next))
1849                                 if (! (GET_CODE (next) == INSN
1850                                        && GET_CODE (PATTERN (next)) == USE)
1851                                     && GET_CODE (next) != NOTE)
1852                                   break;
1853                               
1854                               /* If that is the call, this may be the insn
1855                                  that loads the function address.
1856
1857                                  Extract the function address from the insn
1858                                  that loads it into a register.
1859                                  If this insn was cse'd, we get incorrect code.
1860
1861                                  So emit a new move insn that copies the
1862                                  function address into the register that the
1863                                  call insn will use.  flow.c will delete any
1864                                  redundant stores that we have created.  */
1865                               if (GET_CODE (next) == CALL_INSN
1866                                   && GET_CODE (body) == SET
1867                                   && GET_CODE (SET_DEST (body)) == REG
1868                                   && (n = find_reg_note (temp, REG_EQUAL,
1869                                                          NULL_RTX)))
1870                                 {
1871                                   fn_reg = SET_SRC (body);
1872                                   if (GET_CODE (fn_reg) != REG)
1873                                     fn_reg = SET_DEST (body);
1874                                   fn_address = XEXP (n, 0);
1875                                   fn_address_insn = temp;
1876                                 }
1877                               /* We have the call insn.
1878                                  If it uses the register we suspect it might,
1879                                  load it with the correct address directly.  */
1880                               if (GET_CODE (temp) == CALL_INSN
1881                                   && fn_address != 0
1882                                   && reg_referenced_p (fn_reg, body))
1883                                 emit_insn_after (gen_move_insn (fn_reg,
1884                                                                 fn_address),
1885                                                  fn_address_insn);
1886
1887                               if (GET_CODE (temp) == CALL_INSN)
1888                                 {
1889                                   i1 = emit_call_insn_before (body, loop_start);
1890                                   /* Because the USAGE information potentially
1891                                      contains objects other than hard registers
1892                                      we need to copy it.  */
1893                                   if (CALL_INSN_FUNCTION_USAGE (temp))
1894                                     CALL_INSN_FUNCTION_USAGE (i1)
1895                                       = copy_rtx (CALL_INSN_FUNCTION_USAGE (temp));
1896                                 }
1897                               else
1898                                 i1 = emit_insn_before (body, loop_start);
1899                               if (first == 0)
1900                                 first = i1;
1901                               if (temp == fn_address_insn)
1902                                 fn_address_insn = i1;
1903                               REG_NOTES (i1) = REG_NOTES (temp);
1904                               delete_insn (temp);
1905                             }
1906                         }
1907                       if (m->savemode != VOIDmode)
1908                         {
1909                           /* P sets REG to zero; but we should clear only
1910                              the bits that are not covered by the mode
1911                              m->savemode.  */
1912                           rtx reg = m->set_dest;
1913                           rtx sequence;
1914                           rtx tem;
1915                       
1916                           start_sequence ();
1917                           tem = expand_binop
1918                             (GET_MODE (reg), and_optab, reg,
1919                              GEN_INT ((((HOST_WIDE_INT) 1
1920                                         << GET_MODE_BITSIZE (m->savemode)))
1921                                       - 1),
1922                              reg, 1, OPTAB_LIB_WIDEN);
1923                           if (tem == 0)
1924                             abort ();
1925                           if (tem != reg)
1926                             emit_move_insn (reg, tem);
1927                           sequence = gen_sequence ();
1928                           end_sequence ();
1929                           i1 = emit_insn_before (sequence, loop_start);
1930                         }
1931                       else if (GET_CODE (p) == CALL_INSN)
1932                         {
1933                           i1 = emit_call_insn_before (PATTERN (p), loop_start);
1934                           /* Because the USAGE information potentially
1935                              contains objects other than hard registers
1936                              we need to copy it.  */
1937                           if (CALL_INSN_FUNCTION_USAGE (p))
1938                             CALL_INSN_FUNCTION_USAGE (i1)
1939                               = copy_rtx (CALL_INSN_FUNCTION_USAGE (p));
1940                         }
1941                       else
1942                         i1 = emit_insn_before (PATTERN (p), loop_start);
1943
1944                       REG_NOTES (i1) = REG_NOTES (p);
1945
1946                       /* If there is a REG_EQUAL note present whose value is
1947                          not loop invariant, then delete it, since it may
1948                          cause problems with later optimization passes.
1949                          It is possible for cse to create such notes
1950                          like this as a result of record_jump_cond.  */
1951                       
1952                       if ((temp = find_reg_note (i1, REG_EQUAL, NULL_RTX))
1953                           && ! invariant_p (XEXP (temp, 0)))
1954                         remove_note (i1, temp);
1955
1956                       if (new_start == 0)
1957                         new_start = i1;
1958
1959                       if (loop_dump_stream)
1960                         fprintf (loop_dump_stream, " moved to %d",
1961                                  INSN_UID (i1));
1962
1963 #if 0
1964                       /* This isn't needed because REG_NOTES is copied
1965                          below and is wrong since P might be a PARALLEL.  */
1966                       if (REG_NOTES (i1) == 0
1967                           && ! m->partial /* But not if it's a zero-extend clr.  */
1968                           && ! m->global /* and not if used outside the loop
1969                                             (since it might get set outside).  */
1970                           && CONSTANT_P (SET_SRC (PATTERN (p))))
1971                         REG_NOTES (i1)
1972                           = gen_rtx (EXPR_LIST, REG_EQUAL,
1973                                      SET_SRC (PATTERN (p)), REG_NOTES (i1));
1974 #endif
1975
1976                       /* If library call, now fix the REG_NOTES that contain
1977                          insn pointers, namely REG_LIBCALL on FIRST
1978                          and REG_RETVAL on I1.  */
1979                       if (temp = find_reg_note (i1, REG_RETVAL, NULL_RTX))
1980                         {
1981                           XEXP (temp, 0) = first;
1982                           temp = find_reg_note (first, REG_LIBCALL, NULL_RTX);
1983                           XEXP (temp, 0) = i1;
1984                         }
1985
1986                       delete_insn (p);
1987                       do p = NEXT_INSN (p);
1988                       while (p && GET_CODE (p) == NOTE);
1989                     }
1990
1991                   /* The more regs we move, the less we like moving them.  */
1992                   threshold -= 3;
1993                 }
1994
1995               /* Any other movable that loads the same register
1996                  MUST be moved.  */
1997               already_moved[regno] = 1;
1998
1999               /* This reg has been moved out of one loop.  */
2000               moved_once[regno] = 1;
2001
2002               /* The reg set here is now invariant.  */
2003               if (! m->partial)
2004                 n_times_set[regno] = 0;
2005
2006               m->done = 1;
2007
2008               /* Change the length-of-life info for the register
2009                  to say it lives at least the full length of this loop.
2010                  This will help guide optimizations in outer loops.  */
2011
2012               if (uid_luid[REGNO_FIRST_UID (regno)] > INSN_LUID (loop_start))
2013                 /* This is the old insn before all the moved insns.
2014                    We can't use the moved insn because it is out of range
2015                    in uid_luid.  Only the old insns have luids.  */
2016                 REGNO_FIRST_UID (regno) = INSN_UID (loop_start);
2017               if (uid_luid[REGNO_LAST_UID (regno)] < INSN_LUID (end))
2018                 REGNO_LAST_UID (regno) = INSN_UID (end);
2019
2020               /* Combine with this moved insn any other matching movables.  */
2021
2022               if (! m->partial)
2023                 for (m1 = movables; m1; m1 = m1->next)
2024                   if (m1->match == m)
2025                     {
2026                       rtx temp;
2027
2028                       /* Schedule the reg loaded by M1
2029                          for replacement so that shares the reg of M.
2030                          If the modes differ (only possible in restricted
2031                          circumstances, make a SUBREG.  */
2032                       if (GET_MODE (m->set_dest) == GET_MODE (m1->set_dest))
2033                         reg_map[m1->regno] = m->set_dest;
2034                       else
2035                         reg_map[m1->regno]
2036                           = gen_lowpart_common (GET_MODE (m1->set_dest),
2037                                                 m->set_dest);
2038                     
2039                       /* Get rid of the matching insn
2040                          and prevent further processing of it.  */
2041                       m1->done = 1;
2042
2043                       /* if library call, delete all insn except last, which
2044                          is deleted below */
2045                       if (temp = find_reg_note (m1->insn, REG_RETVAL,
2046                                                 NULL_RTX))
2047                         {
2048                           for (temp = XEXP (temp, 0); temp != m1->insn;
2049                                temp = NEXT_INSN (temp))
2050                             delete_insn (temp);
2051                         }
2052                       delete_insn (m1->insn);
2053
2054                       /* Any other movable that loads the same register
2055                          MUST be moved.  */
2056                       already_moved[m1->regno] = 1;
2057
2058                       /* The reg merged here is now invariant,
2059                          if the reg it matches is invariant.  */
2060                       if (! m->partial)
2061                         n_times_set[m1->regno] = 0;
2062                     }
2063             }
2064           else if (loop_dump_stream)
2065             fprintf (loop_dump_stream, "not desirable");
2066         }
2067       else if (loop_dump_stream && !m->match)
2068         fprintf (loop_dump_stream, "not safe");
2069
2070       if (loop_dump_stream)
2071         fprintf (loop_dump_stream, "\n");
2072     }
2073
2074   if (new_start == 0)
2075     new_start = loop_start;
2076
2077   /* Go through all the instructions in the loop, making
2078      all the register substitutions scheduled in REG_MAP.  */
2079   for (p = new_start; p != end; p = NEXT_INSN (p))
2080     if (GET_CODE (p) == INSN || GET_CODE (p) == JUMP_INSN
2081         || GET_CODE (p) == CALL_INSN)
2082       {
2083         replace_regs (PATTERN (p), reg_map, nregs, 0);
2084         replace_regs (REG_NOTES (p), reg_map, nregs, 0);
2085         INSN_CODE (p) = -1;
2086       }
2087 }
2088 \f
2089 #if 0
2090 /* Scan X and replace the address of any MEM in it with ADDR.
2091    REG is the address that MEM should have before the replacement.  */
2092
2093 static void
2094 replace_call_address (x, reg, addr)
2095      rtx x, reg, addr;
2096 {
2097   register enum rtx_code code;
2098   register int i;
2099   register char *fmt;
2100
2101   if (x == 0)
2102     return;
2103   code = GET_CODE (x);
2104   switch (code)
2105     {
2106     case PC:
2107     case CC0:
2108     case CONST_INT:
2109     case CONST_DOUBLE:
2110     case CONST:
2111     case SYMBOL_REF:
2112     case LABEL_REF:
2113     case REG:
2114       return;
2115
2116     case SET:
2117       /* Short cut for very common case.  */
2118       replace_call_address (XEXP (x, 1), reg, addr);
2119       return;
2120
2121     case CALL:
2122       /* Short cut for very common case.  */
2123       replace_call_address (XEXP (x, 0), reg, addr);
2124       return;
2125
2126     case MEM:
2127       /* If this MEM uses a reg other than the one we expected,
2128          something is wrong.  */
2129       if (XEXP (x, 0) != reg)
2130         abort ();
2131       XEXP (x, 0) = addr;
2132       return;
2133       
2134     default:
2135       break;
2136     }
2137
2138   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
2139   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
2140     {
2141       if (fmt[i] == 'e')
2142         replace_call_address (XEXP (x, i), reg, addr);
2143       if (fmt[i] == 'E')
2144         {
2145           register int j;
2146           for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
2147             replace_call_address (XVECEXP (x, i, j), reg, addr);
2148         }
2149     }
2150 }
2151 #endif
2152 \f
2153 /* Return the number of memory refs to addresses that vary
2154    in the rtx X.  */
2155
2156 static int
2157 count_nonfixed_reads (x)
2158      rtx x;
2159 {
2160   register enum rtx_code code;
2161   register int i;
2162   register char *fmt;
2163   int value;
2164
2165   if (x == 0)
2166     return 0;
2167
2168   code = GET_CODE (x);
2169   switch (code)
2170     {
2171     case PC:
2172     case CC0:
2173     case CONST_INT:
2174     case CONST_DOUBLE:
2175     case CONST:
2176     case SYMBOL_REF:
2177     case LABEL_REF:
2178     case REG:
2179       return 0;
2180
2181     case MEM:
2182       return ((invariant_p (XEXP (x, 0)) != 1)
2183               + count_nonfixed_reads (XEXP (x, 0)));
2184       
2185     default:
2186       break;
2187     }
2188
2189   value = 0;
2190   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
2191   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
2192     {
2193       if (fmt[i] == 'e')
2194         value += count_nonfixed_reads (XEXP (x, i));
2195       if (fmt[i] == 'E')
2196         {
2197           register int j;
2198           for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
2199             value += count_nonfixed_reads (XVECEXP (x, i, j));
2200         }
2201     }
2202   return value;
2203 }
2204
2205 \f
2206 #if 0
2207 /* P is an instruction that sets a register to the result of a ZERO_EXTEND.
2208    Replace it with an instruction to load just the low bytes
2209    if the machine supports such an instruction,
2210    and insert above LOOP_START an instruction to clear the register.  */
2211
2212 static void
2213 constant_high_bytes (p, loop_start)
2214      rtx p, loop_start;
2215 {
2216   register rtx new;
2217   register int insn_code_number;
2218
2219   /* Try to change (SET (REG ...) (ZERO_EXTEND (..:B ...)))
2220      to (SET (STRICT_LOW_PART (SUBREG:B (REG...))) ...).  */
2221
2222   new = gen_rtx (SET, VOIDmode,
2223                  gen_rtx (STRICT_LOW_PART, VOIDmode,
2224                           gen_rtx (SUBREG, GET_MODE (XEXP (SET_SRC (PATTERN (p)), 0)),
2225                                    SET_DEST (PATTERN (p)),
2226                                    0)),
2227                  XEXP (SET_SRC (PATTERN (p)), 0));
2228   insn_code_number = recog (new, p);
2229
2230   if (insn_code_number)
2231     {
2232       register int i;
2233
2234       /* Clear destination register before the loop.  */
2235       emit_insn_before (gen_rtx (SET, VOIDmode,
2236                                  SET_DEST (PATTERN (p)),
2237                                  const0_rtx),
2238                         loop_start);
2239
2240       /* Inside the loop, just load the low part.  */
2241       PATTERN (p) = new;
2242     }
2243 }
2244 #endif
2245 \f
2246 /* Scan a loop setting the variables `unknown_address_altered',
2247    `num_mem_sets', `loop_continue', loops_enclosed', `loop_has_call',
2248    and `loop_has_volatile'.
2249    Also, fill in the array `loop_store_mems'.  */
2250
2251 static void
2252 prescan_loop (start, end)
2253      rtx start, end;
2254 {
2255   register int level = 1;
2256   register rtx insn;
2257
2258   unknown_address_altered = 0;
2259   loop_has_call = 0;
2260   loop_has_volatile = 0;
2261   loop_store_mems_idx = 0;
2262
2263   num_mem_sets = 0;
2264   loops_enclosed = 1;
2265   loop_continue = 0;
2266
2267   for (insn = NEXT_INSN (start); insn != NEXT_INSN (end);
2268        insn = NEXT_INSN (insn))
2269     {
2270       if (GET_CODE (insn) == NOTE)
2271         {
2272           if (NOTE_LINE_NUMBER (insn) == NOTE_INSN_LOOP_BEG)
2273             {
2274               ++level;
2275               /* Count number of loops contained in this one.  */
2276               loops_enclosed++;
2277             }
2278           else if (NOTE_LINE_NUMBER (insn) == NOTE_INSN_LOOP_END)
2279             {
2280               --level;
2281               if (level == 0)
2282                 {
2283                   end = insn;
2284                   break;
2285                 }
2286             }
2287           else if (NOTE_LINE_NUMBER (insn) == NOTE_INSN_LOOP_CONT)
2288             {
2289               if (level == 1)
2290                 loop_continue = insn;
2291             }
2292         }
2293       else if (GET_CODE (insn) == CALL_INSN)
2294         {
2295           if (! CONST_CALL_P (insn))
2296             unknown_address_altered = 1;
2297           loop_has_call = 1;
2298         }
2299       else
2300         {
2301           if (GET_CODE (insn) == INSN || GET_CODE (insn) == JUMP_INSN)
2302             {
2303               if (volatile_refs_p (PATTERN (insn)))
2304                 loop_has_volatile = 1;
2305
2306               note_stores (PATTERN (insn), note_addr_stored);
2307             }
2308         }
2309     }
2310 }
2311 \f
2312 /* Scan the function looking for loops.  Record the start and end of each loop.
2313    Also mark as invalid loops any loops that contain a setjmp or are branched
2314    to from outside the loop.  */
2315
2316 static void
2317 find_and_verify_loops (f)
2318      rtx f;
2319 {
2320   rtx insn, label;
2321   int current_loop = -1;
2322   int next_loop = -1;
2323   int loop;
2324
2325   /* If there are jumps to undefined labels,
2326      treat them as jumps out of any/all loops.
2327      This also avoids writing past end of tables when there are no loops.  */
2328   uid_loop_num[0] = -1;
2329
2330   /* Find boundaries of loops, mark which loops are contained within
2331      loops, and invalidate loops that have setjmp.  */
2332
2333   for (insn = f; insn; insn = NEXT_INSN (insn))
2334     {
2335       if (GET_CODE (insn) == NOTE)
2336         switch (NOTE_LINE_NUMBER (insn))
2337           {
2338           case NOTE_INSN_LOOP_BEG:
2339             loop_number_loop_starts[++next_loop] =  insn;
2340             loop_number_loop_ends[next_loop] = 0;
2341             loop_outer_loop[next_loop] = current_loop;
2342             loop_invalid[next_loop] = 0;
2343             loop_number_exit_labels[next_loop] = 0;
2344             loop_number_exit_count[next_loop] = 0;
2345             current_loop = next_loop;
2346             break;
2347
2348           case NOTE_INSN_SETJMP:
2349             /* In this case, we must invalidate our current loop and any
2350                enclosing loop.  */
2351             for (loop = current_loop; loop != -1; loop = loop_outer_loop[loop])
2352               {
2353                 loop_invalid[loop] = 1;
2354                 if (loop_dump_stream)
2355                   fprintf (loop_dump_stream,
2356                            "\nLoop at %d ignored due to setjmp.\n",
2357                            INSN_UID (loop_number_loop_starts[loop]));
2358               }
2359             break;
2360
2361           case NOTE_INSN_LOOP_END:
2362             if (current_loop == -1)
2363               abort ();
2364
2365             loop_number_loop_ends[current_loop] = insn;
2366             current_loop = loop_outer_loop[current_loop];
2367             break;
2368
2369           default:
2370             break;
2371           }
2372
2373       /* Note that this will mark the NOTE_INSN_LOOP_END note as being in the
2374          enclosing loop, but this doesn't matter.  */
2375       uid_loop_num[INSN_UID (insn)] = current_loop;
2376     }
2377
2378   /* Any loop containing a label used in an initializer must be invalidated,
2379      because it can be jumped into from anywhere.  */
2380
2381   for (label = forced_labels; label; label = XEXP (label, 1))
2382     {
2383       int loop_num;
2384
2385       for (loop_num = uid_loop_num[INSN_UID (XEXP (label, 0))];
2386            loop_num != -1;
2387            loop_num = loop_outer_loop[loop_num])
2388         loop_invalid[loop_num] = 1;
2389     }
2390
2391   /* Any loop containing a label used for an exception handler must be
2392      invalidated, because it can be jumped into from anywhere.  */
2393
2394   for (label = exception_handler_labels; label; label = XEXP (label, 1))
2395     {
2396       int loop_num;
2397
2398       for (loop_num = uid_loop_num[INSN_UID (XEXP (label, 0))];
2399            loop_num != -1;
2400            loop_num = loop_outer_loop[loop_num])
2401         loop_invalid[loop_num] = 1;
2402     }
2403
2404   /* Now scan all insn's in the function.  If any JUMP_INSN branches into a
2405      loop that it is not contained within, that loop is marked invalid.
2406      If any INSN or CALL_INSN uses a label's address, then the loop containing
2407      that label is marked invalid, because it could be jumped into from
2408      anywhere.
2409
2410      Also look for blocks of code ending in an unconditional branch that
2411      exits the loop.  If such a block is surrounded by a conditional 
2412      branch around the block, move the block elsewhere (see below) and
2413      invert the jump to point to the code block.  This may eliminate a
2414      label in our loop and will simplify processing by both us and a
2415      possible second cse pass.  */
2416
2417   for (insn = f; insn; insn = NEXT_INSN (insn))
2418     if (GET_RTX_CLASS (GET_CODE (insn)) == 'i')
2419       {
2420         int this_loop_num = uid_loop_num[INSN_UID (insn)];
2421
2422         if (GET_CODE (insn) == INSN || GET_CODE (insn) == CALL_INSN)
2423           {
2424             rtx note = find_reg_note (insn, REG_LABEL, NULL_RTX);
2425             if (note)
2426               {
2427                 int loop_num;
2428
2429                 for (loop_num = uid_loop_num[INSN_UID (XEXP (note, 0))];
2430                      loop_num != -1;
2431                      loop_num = loop_outer_loop[loop_num])
2432                   loop_invalid[loop_num] = 1;
2433               }
2434           }
2435
2436         if (GET_CODE (insn) != JUMP_INSN)
2437           continue;
2438
2439         mark_loop_jump (PATTERN (insn), this_loop_num);
2440
2441         /* See if this is an unconditional branch outside the loop.  */
2442         if (this_loop_num != -1
2443             && (GET_CODE (PATTERN (insn)) == RETURN
2444                 || (simplejump_p (insn)
2445                     && (uid_loop_num[INSN_UID (JUMP_LABEL (insn))]
2446                         != this_loop_num)))
2447             && get_max_uid () < max_uid_for_loop)
2448           {
2449             rtx p;
2450             rtx our_next = next_real_insn (insn);
2451             int dest_loop;
2452             int outer_loop = -1;
2453
2454             /* Go backwards until we reach the start of the loop, a label,
2455                or a JUMP_INSN.  */
2456             for (p = PREV_INSN (insn);
2457                  GET_CODE (p) != CODE_LABEL
2458                  && ! (GET_CODE (p) == NOTE
2459                        && NOTE_LINE_NUMBER (p) == NOTE_INSN_LOOP_BEG)
2460                  && GET_CODE (p) != JUMP_INSN;
2461                  p = PREV_INSN (p))
2462               ;
2463
2464             /* Check for the case where we have a jump to an inner nested
2465                loop, and do not perform the optimization in that case.  */
2466
2467             if (JUMP_LABEL (insn))
2468               {
2469                 dest_loop = uid_loop_num[INSN_UID (JUMP_LABEL (insn))];
2470                 if (dest_loop != -1)
2471                   {
2472                     for (outer_loop = dest_loop; outer_loop != -1;
2473                          outer_loop = loop_outer_loop[outer_loop])
2474                       if (outer_loop == this_loop_num)
2475                         break;
2476                   }
2477               }
2478
2479             /* Make sure that the target of P is within the current loop.  */
2480
2481             if (GET_CODE (p) == JUMP_INSN && JUMP_LABEL (p)
2482                 && uid_loop_num[INSN_UID (JUMP_LABEL (p))] != this_loop_num)
2483               outer_loop = this_loop_num;
2484
2485             /* If we stopped on a JUMP_INSN to the next insn after INSN,
2486                we have a block of code to try to move.
2487
2488                We look backward and then forward from the target of INSN
2489                to find a BARRIER at the same loop depth as the target.
2490                If we find such a BARRIER, we make a new label for the start
2491                of the block, invert the jump in P and point it to that label,
2492                and move the block of code to the spot we found.  */
2493
2494             if (outer_loop == -1
2495                 && GET_CODE (p) == JUMP_INSN
2496                 && JUMP_LABEL (p) != 0
2497                 /* Just ignore jumps to labels that were never emitted.
2498                    These always indicate compilation errors.  */
2499                 && INSN_UID (JUMP_LABEL (p)) != 0
2500                 && condjump_p (p)
2501                 && ! simplejump_p (p)
2502                 && next_real_insn (JUMP_LABEL (p)) == our_next)
2503               {
2504                 rtx target
2505                   = JUMP_LABEL (insn) ? JUMP_LABEL (insn) : get_last_insn ();
2506                 int target_loop_num = uid_loop_num[INSN_UID (target)];
2507                 rtx loc;
2508
2509                 for (loc = target; loc; loc = PREV_INSN (loc))
2510                   if (GET_CODE (loc) == BARRIER
2511                       && uid_loop_num[INSN_UID (loc)] == target_loop_num)
2512                     break;
2513
2514                 if (loc == 0)
2515                   for (loc = target; loc; loc = NEXT_INSN (loc))
2516                     if (GET_CODE (loc) == BARRIER
2517                         && uid_loop_num[INSN_UID (loc)] == target_loop_num)
2518                       break;
2519
2520                 if (loc)
2521                   {
2522                     rtx cond_label = JUMP_LABEL (p);
2523                     rtx new_label = get_label_after (p);
2524
2525                     /* Ensure our label doesn't go away.  */
2526                     LABEL_NUSES (cond_label)++;
2527
2528                     /* Verify that uid_loop_num is large enough and that
2529                        we can invert P.  */
2530                    if (invert_jump (p, new_label))
2531                      {
2532                        rtx q, r;
2533
2534                        /* Include the BARRIER after INSN and copy the
2535                           block after LOC.  */
2536                        new_label = squeeze_notes (new_label, NEXT_INSN (insn));
2537                        reorder_insns (new_label, NEXT_INSN (insn), loc);
2538
2539                        /* All those insns are now in TARGET_LOOP_NUM.  */
2540                        for (q = new_label; q != NEXT_INSN (NEXT_INSN (insn));
2541                             q = NEXT_INSN (q))
2542                          uid_loop_num[INSN_UID (q)] = target_loop_num;
2543
2544                        /* The label jumped to by INSN is no longer a loop exit.
2545                           Unless INSN does not have a label (e.g., it is a
2546                           RETURN insn), search loop_number_exit_labels to find
2547                           its label_ref, and remove it.  Also turn off
2548                           LABEL_OUTSIDE_LOOP_P bit.  */
2549                        if (JUMP_LABEL (insn))
2550                          {
2551                            int loop_num;
2552
2553                            for (q = 0,
2554                                 r = loop_number_exit_labels[this_loop_num];
2555                                 r; q = r, r = LABEL_NEXTREF (r))
2556                              if (XEXP (r, 0) == JUMP_LABEL (insn))
2557                                {
2558                                  LABEL_OUTSIDE_LOOP_P (r) = 0;
2559                                  if (q)
2560                                    LABEL_NEXTREF (q) = LABEL_NEXTREF (r);
2561                                  else
2562                                    loop_number_exit_labels[this_loop_num]
2563                                      = LABEL_NEXTREF (r);
2564                                  break;
2565                                }
2566
2567                            for (loop_num = this_loop_num;
2568                                 loop_num != -1 && loop_num != target_loop_num;
2569                                 loop_num = loop_outer_loop[loop_num])
2570                              loop_number_exit_count[loop_num]--;
2571
2572                            /* If we didn't find it, then something is wrong.  */
2573                            if (! r)
2574                              abort ();
2575                          }
2576
2577                        /* P is now a jump outside the loop, so it must be put
2578                           in loop_number_exit_labels, and marked as such.
2579                           The easiest way to do this is to just call
2580                           mark_loop_jump again for P.  */
2581                        mark_loop_jump (PATTERN (p), this_loop_num);
2582
2583                        /* If INSN now jumps to the insn after it,
2584                           delete INSN.  */
2585                        if (JUMP_LABEL (insn) != 0
2586                            && (next_real_insn (JUMP_LABEL (insn))
2587                                == next_real_insn (insn)))
2588                          delete_insn (insn);
2589                      }
2590
2591                     /* Continue the loop after where the conditional
2592                        branch used to jump, since the only branch insn
2593                        in the block (if it still remains) is an inter-loop
2594                        branch and hence needs no processing.  */
2595                     insn = NEXT_INSN (cond_label);
2596
2597                     if (--LABEL_NUSES (cond_label) == 0)
2598                       delete_insn (cond_label);
2599
2600                     /* This loop will be continued with NEXT_INSN (insn).  */
2601                     insn = PREV_INSN (insn);
2602                   }
2603               }
2604           }
2605       }
2606 }
2607
2608 /* If any label in X jumps to a loop different from LOOP_NUM and any of the
2609    loops it is contained in, mark the target loop invalid.
2610
2611    For speed, we assume that X is part of a pattern of a JUMP_INSN.  */
2612
2613 static void
2614 mark_loop_jump (x, loop_num)
2615      rtx x;
2616      int loop_num;
2617 {
2618   int dest_loop;
2619   int outer_loop;
2620   int i;
2621
2622   switch (GET_CODE (x))
2623     {
2624     case PC:
2625     case USE:
2626     case CLOBBER:
2627     case REG:
2628     case MEM:
2629     case CONST_INT:
2630     case CONST_DOUBLE:
2631     case RETURN:
2632       return;
2633
2634     case CONST:
2635       /* There could be a label reference in here.  */
2636       mark_loop_jump (XEXP (x, 0), loop_num);
2637       return;
2638
2639     case PLUS:
2640     case MINUS:
2641     case MULT:
2642       mark_loop_jump (XEXP (x, 0), loop_num);
2643       mark_loop_jump (XEXP (x, 1), loop_num);
2644       return;
2645
2646     case SIGN_EXTEND:
2647     case ZERO_EXTEND:
2648       mark_loop_jump (XEXP (x, 0), loop_num);
2649       return;
2650
2651     case LABEL_REF:
2652       dest_loop = uid_loop_num[INSN_UID (XEXP (x, 0))];
2653
2654       /* Link together all labels that branch outside the loop.  This
2655          is used by final_[bg]iv_value and the loop unrolling code.  Also
2656          mark this LABEL_REF so we know that this branch should predict
2657          false.  */
2658
2659       /* A check to make sure the label is not in an inner nested loop,
2660          since this does not count as a loop exit.  */
2661       if (dest_loop != -1)
2662         {
2663           for (outer_loop = dest_loop; outer_loop != -1;
2664                outer_loop = loop_outer_loop[outer_loop])
2665             if (outer_loop == loop_num)
2666               break;
2667         }
2668       else
2669         outer_loop = -1;
2670
2671       if (loop_num != -1 && outer_loop == -1)
2672         {
2673           LABEL_OUTSIDE_LOOP_P (x) = 1;
2674           LABEL_NEXTREF (x) = loop_number_exit_labels[loop_num];
2675           loop_number_exit_labels[loop_num] = x;
2676
2677           for (outer_loop = loop_num;
2678                outer_loop != -1 && outer_loop != dest_loop;
2679                outer_loop = loop_outer_loop[outer_loop])
2680             loop_number_exit_count[outer_loop]++;
2681         }
2682
2683       /* If this is inside a loop, but not in the current loop or one enclosed
2684          by it, it invalidates at least one loop.  */
2685
2686       if (dest_loop == -1)
2687         return;
2688
2689       /* We must invalidate every nested loop containing the target of this
2690          label, except those that also contain the jump insn.  */
2691
2692       for (; dest_loop != -1; dest_loop = loop_outer_loop[dest_loop])
2693         {
2694           /* Stop when we reach a loop that also contains the jump insn.  */
2695           for (outer_loop = loop_num; outer_loop != -1;
2696                outer_loop = loop_outer_loop[outer_loop])
2697             if (dest_loop == outer_loop)
2698               return;
2699
2700           /* If we get here, we know we need to invalidate a loop.  */
2701           if (loop_dump_stream && ! loop_invalid[dest_loop])
2702             fprintf (loop_dump_stream,
2703                      "\nLoop at %d ignored due to multiple entry points.\n",
2704                      INSN_UID (loop_number_loop_starts[dest_loop]));
2705           
2706           loop_invalid[dest_loop] = 1;
2707         }
2708       return;
2709
2710     case SET:
2711       /* If this is not setting pc, ignore.  */
2712       if (SET_DEST (x) == pc_rtx)
2713         mark_loop_jump (SET_SRC (x), loop_num);
2714       return;
2715
2716     case IF_THEN_ELSE:
2717       mark_loop_jump (XEXP (x, 1), loop_num);
2718       mark_loop_jump (XEXP (x, 2), loop_num);
2719       return;
2720
2721     case PARALLEL:
2722     case ADDR_VEC:
2723       for (i = 0; i < XVECLEN (x, 0); i++)
2724         mark_loop_jump (XVECEXP (x, 0, i), loop_num);
2725       return;
2726
2727     case ADDR_DIFF_VEC:
2728       for (i = 0; i < XVECLEN (x, 1); i++)
2729         mark_loop_jump (XVECEXP (x, 1, i), loop_num);
2730       return;
2731
2732     default:
2733       /* Treat anything else (such as a symbol_ref)
2734          as a branch out of this loop, but not into any loop.  */
2735
2736       if (loop_num != -1)
2737         {
2738 #ifdef HAIFA
2739           LABEL_OUTSIDE_LOOP_P (x) = 1;
2740           LABEL_NEXTREF (x) = loop_number_exit_labels[loop_num];
2741 #endif  /* HAIFA */
2742
2743           loop_number_exit_labels[loop_num] = x;
2744
2745           for (outer_loop = loop_num; outer_loop != -1;
2746                outer_loop = loop_outer_loop[outer_loop])
2747             loop_number_exit_count[outer_loop]++;
2748         }
2749       return;
2750     }
2751 }
2752 \f
2753 /* Return nonzero if there is a label in the range from
2754    insn INSN to and including the insn whose luid is END
2755    INSN must have an assigned luid (i.e., it must not have
2756    been previously created by loop.c).  */
2757
2758 static int
2759 labels_in_range_p (insn, end)
2760      rtx insn;
2761      int end;
2762 {
2763   while (insn && INSN_LUID (insn) <= end)
2764     {
2765       if (GET_CODE (insn) == CODE_LABEL)
2766         return 1;
2767       insn = NEXT_INSN (insn);
2768     }
2769
2770   return 0;
2771 }
2772
2773 /* Record that a memory reference X is being set.  */
2774
2775 static void
2776 note_addr_stored (x)
2777      rtx x;
2778 {
2779   register int i;
2780
2781   if (x == 0 || GET_CODE (x) != MEM)
2782     return;
2783
2784   /* Count number of memory writes.
2785      This affects heuristics in strength_reduce.  */
2786   num_mem_sets++;
2787
2788   /* BLKmode MEM means all memory is clobbered.  */
2789   if (GET_MODE (x) == BLKmode)
2790     unknown_address_altered = 1;
2791
2792   if (unknown_address_altered)
2793     return;
2794
2795   for (i = 0; i < loop_store_mems_idx; i++)
2796     if (rtx_equal_p (XEXP (loop_store_mems[i], 0), XEXP (x, 0))
2797         && MEM_IN_STRUCT_P (x) == MEM_IN_STRUCT_P (loop_store_mems[i]))
2798       {
2799         /* We are storing at the same address as previously noted.  Save the
2800            wider reference.  */
2801         if (GET_MODE_SIZE (GET_MODE (x))
2802             > GET_MODE_SIZE (GET_MODE (loop_store_mems[i])))
2803           loop_store_mems[i] = x;
2804         break;
2805       }
2806
2807   if (i == NUM_STORES)
2808     unknown_address_altered = 1;
2809
2810   else if (i == loop_store_mems_idx)
2811     loop_store_mems[loop_store_mems_idx++] = x;
2812 }
2813 \f
2814 /* Return nonzero if the rtx X is invariant over the current loop.
2815
2816    The value is 2 if we refer to something only conditionally invariant.
2817
2818    If `unknown_address_altered' is nonzero, no memory ref is invariant.
2819    Otherwise, a memory ref is invariant if it does not conflict with
2820    anything stored in `loop_store_mems'.  */
2821
2822 int
2823 invariant_p (x)
2824      register rtx x;
2825 {
2826   register int i;
2827   register enum rtx_code code;
2828   register char *fmt;
2829   int conditional = 0;
2830
2831   if (x == 0)
2832     return 1;
2833   code = GET_CODE (x);
2834   switch (code)
2835     {
2836     case CONST_INT:
2837     case CONST_DOUBLE:
2838     case SYMBOL_REF:
2839     case CONST:
2840       return 1;
2841
2842     case LABEL_REF:
2843       /* A LABEL_REF is normally invariant, however, if we are unrolling
2844          loops, and this label is inside the loop, then it isn't invariant.
2845          This is because each unrolled copy of the loop body will have
2846          a copy of this label.  If this was invariant, then an insn loading
2847          the address of this label into a register might get moved outside
2848          the loop, and then each loop body would end up using the same label.
2849
2850          We don't know the loop bounds here though, so just fail for all
2851          labels.  */
2852       if (flag_unroll_loops)
2853         return 0;
2854       else
2855         return 1;
2856
2857     case PC:
2858     case CC0:
2859     case UNSPEC_VOLATILE:
2860       return 0;
2861
2862     case REG:
2863       /* We used to check RTX_UNCHANGING_P (x) here, but that is invalid
2864          since the reg might be set by initialization within the loop.  */
2865
2866       if ((x == frame_pointer_rtx || x == hard_frame_pointer_rtx
2867            || x == arg_pointer_rtx)
2868           && ! current_function_has_nonlocal_goto)
2869         return 1;
2870
2871       if (loop_has_call
2872           && REGNO (x) < FIRST_PSEUDO_REGISTER && call_used_regs[REGNO (x)])
2873         return 0;
2874
2875       if (n_times_set[REGNO (x)] < 0)
2876         return 2;
2877
2878       return n_times_set[REGNO (x)] == 0;
2879
2880     case MEM:
2881       /* Volatile memory references must be rejected.  Do this before
2882          checking for read-only items, so that volatile read-only items
2883          will be rejected also.  */
2884       if (MEM_VOLATILE_P (x))
2885         return 0;
2886
2887       /* Read-only items (such as constants in a constant pool) are
2888          invariant if their address is.  */
2889       if (RTX_UNCHANGING_P (x))
2890         break;
2891
2892       /* If we filled the table (or had a subroutine call), any location
2893          in memory could have been clobbered.  */
2894       if (unknown_address_altered)
2895         return 0;
2896
2897       /* See if there is any dependence between a store and this load.  */
2898       for (i = loop_store_mems_idx - 1; i >= 0; i--)
2899         if (true_dependence (loop_store_mems[i], VOIDmode, x, rtx_varies_p))
2900           return 0;
2901
2902       /* It's not invalidated by a store in memory
2903          but we must still verify the address is invariant.  */
2904       break;
2905
2906     case ASM_OPERANDS:
2907       /* Don't mess with insns declared volatile.  */
2908       if (MEM_VOLATILE_P (x))
2909         return 0;
2910       break;
2911       
2912     default:
2913       break;
2914     }
2915
2916   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
2917   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
2918     {
2919       if (fmt[i] == 'e')
2920         {
2921           int tem = invariant_p (XEXP (x, i));
2922           if (tem == 0)
2923             return 0;
2924           if (tem == 2)
2925             conditional = 1;
2926         }
2927       else if (fmt[i] == 'E')
2928         {
2929           register int j;
2930           for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
2931             {
2932               int tem = invariant_p (XVECEXP (x, i, j));
2933               if (tem == 0)
2934                 return 0;
2935               if (tem == 2)
2936                 conditional = 1;
2937             }
2938
2939         }
2940     }
2941
2942   return 1 + conditional;
2943 }
2944
2945 \f
2946 /* Return nonzero if all the insns in the loop that set REG
2947    are INSN and the immediately following insns,
2948    and if each of those insns sets REG in an invariant way
2949    (not counting uses of REG in them).
2950
2951    The value is 2 if some of these insns are only conditionally invariant.
2952
2953    We assume that INSN itself is the first set of REG
2954    and that its source is invariant.  */
2955
2956 static int
2957 consec_sets_invariant_p (reg, n_sets, insn)
2958      int n_sets;
2959      rtx reg, insn;
2960 {
2961   register rtx p = insn;
2962   register int regno = REGNO (reg);
2963   rtx temp;
2964   /* Number of sets we have to insist on finding after INSN.  */
2965   int count = n_sets - 1;
2966   int old = n_times_set[regno];
2967   int value = 0;
2968   int this;
2969
2970   /* If N_SETS hit the limit, we can't rely on its value.  */
2971   if (n_sets == 127)
2972     return 0;
2973
2974   n_times_set[regno] = 0;
2975
2976   while (count > 0)
2977     {
2978       register enum rtx_code code;
2979       rtx set;
2980
2981       p = NEXT_INSN (p);
2982       code = GET_CODE (p);
2983
2984       /* If library call, skip to end of of it.  */
2985       if (code == INSN && (temp = find_reg_note (p, REG_LIBCALL, NULL_RTX)))
2986         p = XEXP (temp, 0);
2987
2988       this = 0;
2989       if (code == INSN
2990           && (set = single_set (p))
2991           && GET_CODE (SET_DEST (set)) == REG
2992           && REGNO (SET_DEST (set)) == regno)
2993         {
2994           this = invariant_p (SET_SRC (set));
2995           if (this != 0)
2996             value |= this;
2997           else if (temp = find_reg_note (p, REG_EQUAL, NULL_RTX))
2998             {
2999               /* If this is a libcall, then any invariant REG_EQUAL note is OK.
3000                  If this is an ordinary insn, then only CONSTANT_P REG_EQUAL
3001                  notes are OK.  */
3002               this = (CONSTANT_P (XEXP (temp, 0))
3003                       || (find_reg_note (p, REG_RETVAL, NULL_RTX)
3004                           && invariant_p (XEXP (temp, 0))));
3005               if (this != 0)
3006                 value |= this;
3007             }
3008         }
3009       if (this != 0)
3010         count--;
3011       else if (code != NOTE)
3012         {
3013           n_times_set[regno] = old;
3014           return 0;
3015         }
3016     }
3017
3018   n_times_set[regno] = old;
3019   /* If invariant_p ever returned 2, we return 2.  */
3020   return 1 + (value & 2);
3021 }
3022
3023 #if 0
3024 /* I don't think this condition is sufficient to allow INSN
3025    to be moved, so we no longer test it.  */
3026
3027 /* Return 1 if all insns in the basic block of INSN and following INSN
3028    that set REG are invariant according to TABLE.  */
3029
3030 static int
3031 all_sets_invariant_p (reg, insn, table)
3032      rtx reg, insn;
3033      short *table;
3034 {
3035   register rtx p = insn;
3036   register int regno = REGNO (reg);
3037
3038   while (1)
3039     {
3040       register enum rtx_code code;
3041       p = NEXT_INSN (p);
3042       code = GET_CODE (p);
3043       if (code == CODE_LABEL || code == JUMP_INSN)
3044         return 1;
3045       if (code == INSN && GET_CODE (PATTERN (p)) == SET
3046           && GET_CODE (SET_DEST (PATTERN (p))) == REG
3047           && REGNO (SET_DEST (PATTERN (p))) == regno)
3048         {
3049           if (!invariant_p (SET_SRC (PATTERN (p)), table))
3050             return 0;
3051         }
3052     }
3053 }
3054 #endif /* 0 */
3055 \f
3056 /* Look at all uses (not sets) of registers in X.  For each, if it is
3057    the single use, set USAGE[REGNO] to INSN; if there was a previous use in
3058    a different insn, set USAGE[REGNO] to const0_rtx.  */
3059
3060 static void
3061 find_single_use_in_loop (insn, x, usage)
3062      rtx insn;
3063      rtx x;
3064      rtx *usage;
3065 {
3066   enum rtx_code code = GET_CODE (x);
3067   char *fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
3068   int i, j;
3069
3070   if (code == REG)
3071     usage[REGNO (x)]
3072       = (usage[REGNO (x)] != 0 && usage[REGNO (x)] != insn)
3073         ? const0_rtx : insn;
3074
3075   else if (code == SET)
3076     {
3077       /* Don't count SET_DEST if it is a REG; otherwise count things
3078          in SET_DEST because if a register is partially modified, it won't
3079          show up as a potential movable so we don't care how USAGE is set 
3080          for it.  */
3081       if (GET_CODE (SET_DEST (x)) != REG)
3082         find_single_use_in_loop (insn, SET_DEST (x), usage);
3083       find_single_use_in_loop (insn, SET_SRC (x), usage);
3084     }
3085   else
3086     for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
3087       {
3088         if (fmt[i] == 'e' && XEXP (x, i) != 0)
3089           find_single_use_in_loop (insn, XEXP (x, i), usage);
3090         else if (fmt[i] == 'E')
3091           for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
3092             find_single_use_in_loop (insn, XVECEXP (x, i, j), usage);
3093       }
3094 }
3095 \f
3096 /* Increment N_TIMES_SET at the index of each register
3097    that is modified by an insn between FROM and TO.
3098    If the value of an element of N_TIMES_SET becomes 127 or more,
3099    stop incrementing it, to avoid overflow.
3100
3101    Store in SINGLE_USAGE[I] the single insn in which register I is
3102    used, if it is only used once.  Otherwise, it is set to 0 (for no
3103    uses) or const0_rtx for more than one use.  This parameter may be zero,
3104    in which case this processing is not done.
3105
3106    Store in *COUNT_PTR the number of actual instruction
3107    in the loop.  We use this to decide what is worth moving out.  */
3108
3109 /* last_set[n] is nonzero iff reg n has been set in the current basic block.
3110    In that case, it is the insn that last set reg n.  */
3111
3112 static void
3113 count_loop_regs_set (from, to, may_not_move, single_usage, count_ptr, nregs)
3114      register rtx from, to;
3115      char *may_not_move;
3116      rtx *single_usage;
3117      int *count_ptr;
3118      int nregs;
3119 {
3120   register rtx *last_set = (rtx *) alloca (nregs * sizeof (rtx));
3121   register rtx insn;
3122   register int count = 0;
3123   register rtx dest;
3124
3125   bzero ((char *) last_set, nregs * sizeof (rtx));
3126   for (insn = from; insn != to; insn = NEXT_INSN (insn))
3127     {
3128       if (GET_RTX_CLASS (GET_CODE (insn)) == 'i')
3129         {
3130           ++count;
3131
3132           /* If requested, record registers that have exactly one use.  */
3133           if (single_usage)
3134             {
3135               find_single_use_in_loop (insn, PATTERN (insn), single_usage);
3136
3137               /* Include uses in REG_EQUAL notes.  */
3138               if (REG_NOTES (insn))
3139                 find_single_use_in_loop (insn, REG_NOTES (insn), single_usage);
3140             }
3141
3142           if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == CLOBBER
3143               && GET_CODE (XEXP (PATTERN (insn), 0)) == REG)
3144             /* Don't move a reg that has an explicit clobber.
3145                We might do so sometimes, but it's not worth the pain.  */
3146             may_not_move[REGNO (XEXP (PATTERN (insn), 0))] = 1;
3147
3148           if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == SET
3149               || GET_CODE (PATTERN (insn)) == CLOBBER)
3150             {
3151               dest = SET_DEST (PATTERN (insn));
3152               while (GET_CODE (dest) == SUBREG
3153                      || GET_CODE (dest) == ZERO_EXTRACT
3154                      || GET_CODE (dest) == SIGN_EXTRACT
3155                      || GET_CODE (dest) == STRICT_LOW_PART)
3156                 dest = XEXP (dest, 0);
3157               if (GET_CODE (dest) == REG)
3158                 {
3159                   register int regno = REGNO (dest);
3160                   /* If this is the first setting of this reg
3161                      in current basic block, and it was set before,
3162                      it must be set in two basic blocks, so it cannot
3163                      be moved out of the loop.  */
3164                   if (n_times_set[regno] > 0 && last_set[regno] == 0)
3165                     may_not_move[regno] = 1;
3166                   /* If this is not first setting in current basic block,
3167                      see if reg was used in between previous one and this.
3168                      If so, neither one can be moved.  */
3169                   if (last_set[regno] != 0
3170                       && reg_used_between_p (dest, last_set[regno], insn))
3171                     may_not_move[regno] = 1;
3172                   if (n_times_set[regno] < 127)
3173                     ++n_times_set[regno];
3174                   last_set[regno] = insn;
3175                 }
3176             }
3177           else if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == PARALLEL)
3178             {
3179               register int i;
3180               for (i = XVECLEN (PATTERN (insn), 0) - 1; i >= 0; i--)
3181                 {
3182                   register rtx x = XVECEXP (PATTERN (insn), 0, i);
3183                   if (GET_CODE (x) == CLOBBER && GET_CODE (XEXP (x, 0)) == REG)
3184                     /* Don't move a reg that has an explicit clobber.
3185                        It's not worth the pain to try to do it correctly.  */
3186                     may_not_move[REGNO (XEXP (x, 0))] = 1;
3187
3188                   if (GET_CODE (x) == SET || GET_CODE (x) == CLOBBER)
3189                     {
3190                       dest = SET_DEST (x);
3191                       while (GET_CODE (dest) == SUBREG
3192                              || GET_CODE (dest) == ZERO_EXTRACT
3193                              || GET_CODE (dest) == SIGN_EXTRACT
3194                              || GET_CODE (dest) == STRICT_LOW_PART)
3195                         dest = XEXP (dest, 0);
3196                       if (GET_CODE (dest) == REG)
3197                         {
3198                           register int regno = REGNO (dest);
3199                           if (n_times_set[regno] > 0 && last_set[regno] == 0)
3200                             may_not_move[regno] = 1;
3201                           if (last_set[regno] != 0
3202                               && reg_used_between_p (dest, last_set[regno], insn))
3203                             may_not_move[regno] = 1;
3204                           if (n_times_set[regno] < 127)
3205                             ++n_times_set[regno];
3206                           last_set[regno] = insn;
3207                         }
3208                     }
3209                 }
3210             }
3211         }
3212
3213       if (GET_CODE (insn) == CODE_LABEL || GET_CODE (insn) == JUMP_INSN)
3214         bzero ((char *) last_set, nregs * sizeof (rtx));
3215     }
3216   *count_ptr = count;
3217 }
3218 \f
3219 /* Given a loop that is bounded by LOOP_START and LOOP_END
3220    and that is entered at SCAN_START,
3221    return 1 if the register set in SET contained in insn INSN is used by
3222    any insn that precedes INSN in cyclic order starting
3223    from the loop entry point.
3224
3225    We don't want to use INSN_LUID here because if we restrict INSN to those
3226    that have a valid INSN_LUID, it means we cannot move an invariant out
3227    from an inner loop past two loops.  */
3228
3229 static int
3230 loop_reg_used_before_p (set, insn, loop_start, scan_start, loop_end)
3231      rtx set, insn, loop_start, scan_start, loop_end;
3232 {
3233   rtx reg = SET_DEST (set);
3234   rtx p;
3235
3236   /* Scan forward checking for register usage.  If we hit INSN, we
3237      are done.  Otherwise, if we hit LOOP_END, wrap around to LOOP_START.  */
3238   for (p = scan_start; p != insn; p = NEXT_INSN (p))
3239     {
3240       if (GET_RTX_CLASS (GET_CODE (p)) == 'i'
3241           && reg_overlap_mentioned_p (reg, PATTERN (p)))
3242         return 1;
3243
3244       if (p == loop_end)
3245         p = loop_start;
3246     }
3247
3248   return 0;
3249 }
3250 \f
3251 /* A "basic induction variable" or biv is a pseudo reg that is set
3252    (within this loop) only by incrementing or decrementing it.  */
3253 /* A "general induction variable" or giv is a pseudo reg whose
3254    value is a linear function of a biv.  */
3255
3256 /* Bivs are recognized by `basic_induction_var';
3257    Givs by `general_induct_var'.  */
3258
3259 /* Indexed by register number, indicates whether or not register is an
3260    induction variable, and if so what type.  */
3261
3262 enum iv_mode *reg_iv_type;
3263
3264 /* Indexed by register number, contains pointer to `struct induction'
3265    if register is an induction variable.  This holds general info for
3266    all induction variables.  */
3267
3268 struct induction **reg_iv_info;
3269
3270 /* Indexed by register number, contains pointer to `struct iv_class'
3271    if register is a basic induction variable.  This holds info describing
3272    the class (a related group) of induction variables that the biv belongs
3273    to.  */
3274
3275 struct iv_class **reg_biv_class;
3276
3277 /* The head of a list which links together (via the next field)
3278    every iv class for the current loop.  */
3279
3280 struct iv_class *loop_iv_list;
3281
3282 /* Communication with routines called via `note_stores'.  */
3283
3284 static rtx note_insn;
3285
3286 /* Dummy register to have non-zero DEST_REG for DEST_ADDR type givs.  */
3287
3288 static rtx addr_placeholder;
3289
3290 /* ??? Unfinished optimizations, and possible future optimizations,
3291    for the strength reduction code.  */
3292
3293 /* ??? There is one more optimization you might be interested in doing: to
3294    allocate pseudo registers for frequently-accessed memory locations.
3295    If the same memory location is referenced each time around, it might
3296    be possible to copy it into a register before and out after.
3297    This is especially useful when the memory location is a variable which
3298    is in a stack slot because somewhere its address is taken.  If the
3299    loop doesn't contain a function call and the variable isn't volatile,
3300    it is safe to keep the value in a register for the duration of the
3301    loop. One tricky thing is that the copying of the value back from the
3302    register has to be done on all exits from the loop.  You need to check that
3303    all the exits from the loop go to the same place.  */
3304
3305 /* ??? The interaction of biv elimination, and recognition of 'constant'
3306    bivs, may cause problems.  */
3307
3308 /* ??? Add heuristics so that DEST_ADDR strength reduction does not cause
3309    performance problems.
3310
3311    Perhaps don't eliminate things that can be combined with an addressing
3312    mode.  Find all givs that have the same biv, mult_val, and add_val;
3313    then for each giv, check to see if its only use dies in a following
3314    memory address.  If so, generate a new memory address and check to see
3315    if it is valid.   If it is valid, then store the modified memory address,
3316    otherwise, mark the giv as not done so that it will get its own iv.  */
3317
3318 /* ??? Could try to optimize branches when it is known that a biv is always
3319    positive.  */
3320
3321 /* ??? When replace a biv in a compare insn, we should replace with closest
3322    giv so that an optimized branch can still be recognized by the combiner,
3323    e.g. the VAX acb insn.  */
3324
3325 /* ??? Many of the checks involving uid_luid could be simplified if regscan
3326    was rerun in loop_optimize whenever a register was added or moved.
3327    Also, some of the optimizations could be a little less conservative.  */
3328 \f
3329 /* Perform strength reduction and induction variable elimination.  */
3330
3331 /* Pseudo registers created during this function will be beyond the last
3332    valid index in several tables including n_times_set and regno_last_uid.
3333    This does not cause a problem here, because the added registers cannot be
3334    givs outside of their loop, and hence will never be reconsidered.
3335    But scan_loop must check regnos to make sure they are in bounds.  */
3336
3337 static void
3338 strength_reduce (scan_start, end, loop_top, insn_count,
3339                  loop_start, loop_end, unroll_p)
3340      rtx scan_start;
3341      rtx end;
3342      rtx loop_top;
3343      int insn_count;
3344      rtx loop_start;
3345      rtx loop_end;
3346      int unroll_p;
3347 {
3348   rtx p;
3349   rtx set;
3350   rtx inc_val;
3351   rtx mult_val;
3352   rtx dest_reg;
3353   /* This is 1 if current insn is not executed at least once for every loop
3354      iteration.  */
3355   int not_every_iteration = 0;
3356   /* This is 1 if current insn may be executed more than once for every
3357      loop iteration.  */
3358   int maybe_multiple = 0;
3359   /* Temporary list pointers for traversing loop_iv_list.  */
3360   struct iv_class *bl, **backbl;
3361   /* Ratio of extra register life span we can justify
3362      for saving an instruction.  More if loop doesn't call subroutines
3363      since in that case saving an insn makes more difference
3364      and more registers are available.  */
3365   /* ??? could set this to last value of threshold in move_movables */
3366   int threshold = (loop_has_call ? 1 : 2) * (3 + n_non_fixed_regs);
3367   /* Map of pseudo-register replacements.  */
3368   rtx *reg_map;
3369   int call_seen;
3370   rtx test;
3371   rtx end_insert_before;
3372   int loop_depth = 0;
3373
3374   reg_iv_type = (enum iv_mode *) alloca (max_reg_before_loop
3375                                          * sizeof (enum iv_mode *));
3376   bzero ((char *) reg_iv_type, max_reg_before_loop * sizeof (enum iv_mode *));
3377   reg_iv_info = (struct induction **)
3378     alloca (max_reg_before_loop * sizeof (struct induction *));
3379   bzero ((char *) reg_iv_info, (max_reg_before_loop
3380                                 * sizeof (struct induction *)));
3381   reg_biv_class = (struct iv_class **)
3382     alloca (max_reg_before_loop * sizeof (struct iv_class *));
3383   bzero ((char *) reg_biv_class, (max_reg_before_loop
3384                                   * sizeof (struct iv_class *)));
3385
3386   loop_iv_list = 0;
3387   addr_placeholder = gen_reg_rtx (Pmode);
3388
3389   /* Save insn immediately after the loop_end.  Insns inserted after loop_end
3390      must be put before this insn, so that they will appear in the right
3391      order (i.e. loop order). 
3392
3393      If loop_end is the end of the current function, then emit a 
3394      NOTE_INSN_DELETED after loop_end and set end_insert_before to the
3395      dummy note insn.  */
3396   if (NEXT_INSN (loop_end) != 0)
3397     end_insert_before = NEXT_INSN (loop_end);
3398   else
3399     end_insert_before = emit_note_after (NOTE_INSN_DELETED, loop_end);
3400
3401   /* Scan through loop to find all possible bivs.  */
3402
3403   p = scan_start;
3404   while (1)
3405     {
3406       p = NEXT_INSN (p);
3407       /* At end of a straight-in loop, we are done.
3408          At end of a loop entered at the bottom, scan the top.  */
3409       if (p == scan_start)
3410         break;
3411       if (p == end)
3412         {
3413           if (loop_top != 0)
3414             p = loop_top;
3415           else
3416             break;
3417           if (p == scan_start)
3418             break;
3419         }
3420
3421       if (GET_CODE (p) == INSN
3422           && (set = single_set (p))
3423           && GET_CODE (SET_DEST (set)) == REG)
3424         {
3425           dest_reg = SET_DEST (set);
3426           if (REGNO (dest_reg) < max_reg_before_loop
3427               && REGNO (dest_reg) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
3428               && reg_iv_type[REGNO (dest_reg)] != NOT_BASIC_INDUCT)
3429             {
3430               if (basic_induction_var (SET_SRC (set), GET_MODE (SET_SRC (set)),
3431                                        dest_reg, p, &inc_val, &mult_val))
3432                 {
3433                   /* It is a possible basic induction variable.
3434                      Create and initialize an induction structure for it.  */
3435
3436                   struct induction *v
3437                     = (struct induction *) alloca (sizeof (struct induction));
3438
3439                   record_biv (v, p, dest_reg, inc_val, mult_val,
3440                               not_every_iteration, maybe_multiple);
3441                   reg_iv_type[REGNO (dest_reg)] = BASIC_INDUCT;
3442                 }
3443               else if (REGNO (dest_reg) < max_reg_before_loop)
3444                 reg_iv_type[REGNO (dest_reg)] = NOT_BASIC_INDUCT;
3445             }
3446         }
3447
3448       /* Past CODE_LABEL, we get to insns that may be executed multiple
3449          times.  The only way we can be sure that they can't is if every
3450          every jump insn between here and the end of the loop either
3451          returns, exits the loop, is a forward jump, or is a jump
3452          to the loop start.  */
3453
3454       if (GET_CODE (p) == CODE_LABEL)
3455         {
3456           rtx insn = p;
3457
3458           maybe_multiple = 0;
3459
3460           while (1)
3461             {
3462               insn = NEXT_INSN (insn);
3463               if (insn == scan_start)
3464                 break;
3465               if (insn == end)
3466                 {
3467                   if (loop_top != 0)
3468                     insn = loop_top;
3469                   else
3470                     break;
3471                   if (insn == scan_start)
3472                     break;
3473                 }
3474
3475               if (GET_CODE (insn) == JUMP_INSN
3476                   && GET_CODE (PATTERN (insn)) != RETURN
3477                   && (! condjump_p (insn)
3478                       || (JUMP_LABEL (insn) != 0
3479                           && JUMP_LABEL (insn) != scan_start
3480                           && (INSN_UID (JUMP_LABEL (insn)) >= max_uid_for_loop
3481                               || INSN_UID (insn) >= max_uid_for_loop
3482                               || (INSN_LUID (JUMP_LABEL (insn))
3483                                   < INSN_LUID (insn))))))
3484                 {
3485                   maybe_multiple = 1;
3486                   break;
3487                 }
3488             }
3489         }
3490
3491       /* Past a jump, we get to insns for which we can't count
3492          on whether they will be executed during each iteration.  */
3493       /* This code appears twice in strength_reduce.  There is also similar
3494          code in scan_loop.  */
3495       if (GET_CODE (p) == JUMP_INSN
3496           /* If we enter the loop in the middle, and scan around to the
3497              beginning, don't set not_every_iteration for that.
3498              This can be any kind of jump, since we want to know if insns
3499              will be executed if the loop is executed.  */
3500           && ! (JUMP_LABEL (p) == loop_top
3501                 && ((NEXT_INSN (NEXT_INSN (p)) == loop_end && simplejump_p (p))
3502                     || (NEXT_INSN (p) == loop_end && condjump_p (p)))))
3503         {
3504           rtx label = 0;
3505
3506           /* If this is a jump outside the loop, then it also doesn't
3507              matter.  Check to see if the target of this branch is on the
3508              loop_number_exits_labels list.  */
3509              
3510           for (label = loop_number_exit_labels[uid_loop_num[INSN_UID (loop_start)]];
3511                label;
3512                label = LABEL_NEXTREF (label))
3513             if (XEXP (label, 0) == JUMP_LABEL (p))
3514               break;
3515
3516           if (! label)
3517             not_every_iteration = 1;
3518         }
3519
3520       else if (GET_CODE (p) == NOTE)
3521         {
3522           /* At the virtual top of a converted loop, insns are again known to
3523              be executed each iteration: logically, the loop begins here
3524              even though the exit code has been duplicated.  */
3525           if (NOTE_LINE_NUMBER (p) == NOTE_INSN_LOOP_VTOP && loop_depth == 0)
3526             not_every_iteration = 0;
3527           else if (NOTE_LINE_NUMBER (p) == NOTE_INSN_LOOP_BEG)
3528             loop_depth++;
3529           else if (NOTE_LINE_NUMBER (p) == NOTE_INSN_LOOP_END)
3530             loop_depth--;
3531         }
3532
3533       /* Unlike in the code motion pass where MAYBE_NEVER indicates that
3534          an insn may never be executed, NOT_EVERY_ITERATION indicates whether
3535          or not an insn is known to be executed each iteration of the
3536          loop, whether or not any iterations are known to occur.
3537
3538          Therefore, if we have just passed a label and have no more labels
3539          between here and the test insn of the loop, we know these insns
3540          will be executed each iteration.  */
3541
3542       if (not_every_iteration && GET_CODE (p) == CODE_LABEL
3543           && no_labels_between_p (p, loop_end))
3544         not_every_iteration = 0;
3545     }
3546
3547   /* Scan loop_iv_list to remove all regs that proved not to be bivs.
3548      Make a sanity check against n_times_set.  */
3549   for (backbl = &loop_iv_list, bl = *backbl; bl; bl = bl->next)
3550     {
3551       if (reg_iv_type[bl->regno] != BASIC_INDUCT
3552           /* Above happens if register modified by subreg, etc.  */
3553           /* Make sure it is not recognized as a basic induction var: */
3554           || n_times_set[bl->regno] != bl->biv_count
3555           /* If never incremented, it is invariant that we decided not to
3556              move.  So leave it alone.  */
3557           || ! bl->incremented)
3558         {
3559           if (loop_dump_stream)
3560             fprintf (loop_dump_stream, "Reg %d: biv discarded, %s\n",
3561                      bl->regno,
3562                      (reg_iv_type[bl->regno] != BASIC_INDUCT
3563                       ? "not induction variable"
3564                       : (! bl->incremented ? "never incremented"
3565                          : "count error")));
3566           
3567           reg_iv_type[bl->regno] = NOT_BASIC_INDUCT;
3568           *backbl = bl->next;
3569         }
3570       else
3571         {
3572           backbl = &bl->next;
3573
3574           if (loop_dump_stream)
3575             fprintf (loop_dump_stream, "Reg %d: biv verified\n", bl->regno);
3576         }
3577     }
3578
3579   /* Exit if there are no bivs.  */
3580   if (! loop_iv_list)
3581     {
3582       /* Can still unroll the loop anyways, but indicate that there is no
3583          strength reduction info available.  */
3584       if (unroll_p)
3585         unroll_loop (loop_end, insn_count, loop_start, end_insert_before, 0);
3586
3587       return;
3588     }
3589
3590   /* Find initial value for each biv by searching backwards from loop_start,
3591      halting at first label.  Also record any test condition.  */
3592
3593   call_seen = 0;
3594   for (p = loop_start; p && GET_CODE (p) != CODE_LABEL; p = PREV_INSN (p))
3595     {
3596       note_insn = p;
3597
3598       if (GET_CODE (p) == CALL_INSN)
3599         call_seen = 1;
3600
3601       if (GET_CODE (p) == INSN || GET_CODE (p) == JUMP_INSN
3602           || GET_CODE (p) == CALL_INSN)
3603         note_stores (PATTERN (p), record_initial);
3604
3605       /* Record any test of a biv that branches around the loop if no store
3606          between it and the start of loop.  We only care about tests with
3607          constants and registers and only certain of those.  */
3608       if (GET_CODE (p) == JUMP_INSN
3609           && JUMP_LABEL (p) != 0
3610           && next_real_insn (JUMP_LABEL (p)) == next_real_insn (loop_end)
3611           && (test = get_condition_for_loop (p)) != 0
3612           && GET_CODE (XEXP (test, 0)) == REG
3613           && REGNO (XEXP (test, 0)) < max_reg_before_loop
3614           && (bl = reg_biv_class[REGNO (XEXP (test, 0))]) != 0
3615           && valid_initial_value_p (XEXP (test, 1), p, call_seen, loop_start)
3616           && bl->init_insn == 0)
3617         {
3618           /* If an NE test, we have an initial value!  */
3619           if (GET_CODE (test) == NE)
3620             {
3621               bl->init_insn = p;
3622               bl->init_set = gen_rtx (SET, VOIDmode,
3623                                       XEXP (test, 0), XEXP (test, 1));
3624             }
3625           else
3626             bl->initial_test = test;
3627         }
3628     }
3629
3630   /* Look at the each biv and see if we can say anything better about its
3631      initial value from any initializing insns set up above.  (This is done
3632      in two passes to avoid missing SETs in a PARALLEL.)  */
3633   for (bl = loop_iv_list; bl; bl = bl->next)
3634     {
3635       rtx src;
3636       rtx note;
3637
3638       if (! bl->init_insn)
3639         continue;
3640
3641       /* IF INIT_INSN has a REG_EQUAL or REG_EQUIV note and the value
3642          is a constant, use the value of that.  */
3643       if (((note = find_reg_note (bl->init_insn, REG_EQUAL, 0)) != NULL
3644            && CONSTANT_P (XEXP (note, 0)))
3645           || ((note = find_reg_note (bl->init_insn, REG_EQUIV, 0)) != NULL
3646               && CONSTANT_P (XEXP (note, 0))))
3647         src = XEXP (note, 0);
3648       else
3649         src = SET_SRC (bl->init_set);
3650
3651       if (loop_dump_stream)
3652         fprintf (loop_dump_stream,
3653                  "Biv %d initialized at insn %d: initial value ",
3654                  bl->regno, INSN_UID (bl->init_insn));
3655
3656       if ((GET_MODE (src) == GET_MODE (regno_reg_rtx[bl->regno])
3657            || GET_MODE (src) == VOIDmode)
3658           && valid_initial_value_p (src, bl->init_insn, call_seen, loop_start))
3659         {
3660           bl->initial_value = src;
3661
3662           if (loop_dump_stream)
3663             {
3664               if (GET_CODE (src) == CONST_INT)
3665                 fprintf (loop_dump_stream, "%d\n", INTVAL (src));
3666               else
3667                 {
3668                   print_rtl (loop_dump_stream, src);
3669                   fprintf (loop_dump_stream, "\n");
3670                 }
3671             }
3672         }
3673       else
3674         {
3675           /* Biv initial value is not simple move,
3676              so let it keep initial value of "itself".  */
3677
3678           if (loop_dump_stream)
3679             fprintf (loop_dump_stream, "is complex\n");
3680         }
3681     }
3682
3683   /* Search the loop for general induction variables.  */
3684
3685   /* A register is a giv if: it is only set once, it is a function of a
3686      biv and a constant (or invariant), and it is not a biv.  */
3687
3688   not_every_iteration = 0;
3689   loop_depth = 0;
3690   p = scan_start;
3691   while (1)
3692     {
3693       p = NEXT_INSN (p);
3694       /* At end of a straight-in loop, we are done.
3695          At end of a loop entered at the bottom, scan the top.  */
3696       if (p == scan_start)
3697         break;
3698       if (p == end)
3699         {
3700           if (loop_top != 0)
3701             p = loop_top;
3702           else
3703             break;
3704           if (p == scan_start)
3705             break;
3706         }
3707
3708       /* Look for a general induction variable in a register.  */
3709       if (GET_CODE (p) == INSN
3710           && (set = single_set (p))
3711           && GET_CODE (SET_DEST (set)) == REG
3712           && ! may_not_optimize[REGNO (SET_DEST (set))])
3713         {
3714           rtx src_reg;
3715           rtx add_val;
3716           rtx mult_val;
3717           int benefit;
3718           rtx regnote = 0;
3719
3720           dest_reg = SET_DEST (set);
3721           if (REGNO (dest_reg) < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
3722             continue;
3723
3724           if (/* SET_SRC is a giv.  */
3725               ((benefit = general_induction_var (SET_SRC (set),
3726                                                  &src_reg, &add_val,
3727                                                  &mult_val))
3728                /* Equivalent expression is a giv.  */
3729                || ((regnote = find_reg_note (p, REG_EQUAL, NULL_RTX))
3730                    && (benefit = general_induction_var (XEXP (regnote, 0),
3731                                                         &src_reg,
3732                                                         &add_val, &mult_val))))
3733               /* Don't try to handle any regs made by loop optimization.
3734                  We have nothing on them in regno_first_uid, etc.  */
3735               && REGNO (dest_reg) < max_reg_before_loop
3736               /* Don't recognize a BASIC_INDUCT_VAR here.  */
3737               && dest_reg != src_reg
3738               /* This must be the only place where the register is set.  */
3739               && (n_times_set[REGNO (dest_reg)] == 1
3740                   /* or all sets must be consecutive and make a giv.  */
3741                   || (benefit = consec_sets_giv (benefit, p,
3742                                                  src_reg, dest_reg,
3743                                                  &add_val, &mult_val))))
3744             {
3745               int count;
3746               struct induction *v
3747                 = (struct induction *) alloca (sizeof (struct induction));
3748               rtx temp;
3749
3750               /* If this is a library call, increase benefit.  */
3751               if (find_reg_note (p, REG_RETVAL, NULL_RTX))
3752                 benefit += libcall_benefit (p);
3753
3754               /* Skip the consecutive insns, if there are any.  */
3755               for (count = n_times_set[REGNO (dest_reg)] - 1;
3756                    count > 0; count--)
3757                 {
3758                   /* If first insn of libcall sequence, skip to end.
3759                      Do this at start of loop, since INSN is guaranteed to
3760                      be an insn here.  */
3761                   if (GET_CODE (p) != NOTE
3762                       && (temp = find_reg_note (p, REG_LIBCALL, NULL_RTX)))
3763                     p = XEXP (temp, 0);
3764
3765                   do p = NEXT_INSN (p);
3766                   while (GET_CODE (p) == NOTE);
3767                 }
3768
3769               record_giv (v, p, src_reg, dest_reg, mult_val, add_val, benefit,
3770                           DEST_REG, not_every_iteration, NULL_PTR, loop_start,
3771                           loop_end);
3772
3773             }
3774         }
3775
3776 #ifndef DONT_REDUCE_ADDR
3777       /* Look for givs which are memory addresses.  */
3778       /* This resulted in worse code on a VAX 8600.  I wonder if it
3779          still does.  */
3780       if (GET_CODE (p) == INSN)
3781         find_mem_givs (PATTERN (p), p, not_every_iteration, loop_start,
3782                        loop_end);
3783 #endif
3784
3785       /* Update the status of whether giv can derive other givs.  This can
3786          change when we pass a label or an insn that updates a biv.  */
3787       if (GET_CODE (p) == INSN || GET_CODE (p) == JUMP_INSN
3788         || GET_CODE (p) == CODE_LABEL)
3789         update_giv_derive (p);
3790
3791       /* Past a jump, we get to insns for which we can't count
3792          on whether they will be executed during each iteration.  */
3793       /* This code appears twice in strength_reduce.  There is also similar
3794          code in scan_loop.  */
3795       if (GET_CODE (p) == JUMP_INSN
3796           /* If we enter the loop in the middle, and scan around to the
3797              beginning, don't set not_every_iteration for that.
3798              This can be any kind of jump, since we want to know if insns
3799              will be executed if the loop is executed.  */
3800           && ! (JUMP_LABEL (p) == loop_top
3801                 && ((NEXT_INSN (NEXT_INSN (p)) == loop_end && simplejump_p (p))
3802                     || (NEXT_INSN (p) == loop_end && condjump_p (p)))))
3803         {
3804           rtx label = 0;
3805
3806           /* If this is a jump outside the loop, then it also doesn't
3807              matter.  Check to see if the target of this branch is on the
3808              loop_number_exits_labels list.  */
3809              
3810           for (label = loop_number_exit_labels[uid_loop_num[INSN_UID (loop_start)]];
3811                label;
3812                label = LABEL_NEXTREF (label))
3813             if (XEXP (label, 0) == JUMP_LABEL (p))
3814               break;
3815
3816           if (! label)
3817             not_every_iteration = 1;
3818         }
3819
3820       else if (GET_CODE (p) == NOTE)
3821         {
3822           /* At the virtual top of a converted loop, insns are again known to
3823              be executed each iteration: logically, the loop begins here
3824              even though the exit code has been duplicated.  */
3825           if (NOTE_LINE_NUMBER (p) == NOTE_INSN_LOOP_VTOP && loop_depth == 0)
3826             not_every_iteration = 0;
3827           else if (NOTE_LINE_NUMBER (p) == NOTE_INSN_LOOP_BEG)
3828             loop_depth++;
3829           else if (NOTE_LINE_NUMBER (p) == NOTE_INSN_LOOP_END)
3830             loop_depth--;
3831         }
3832
3833       /* Unlike in the code motion pass where MAYBE_NEVER indicates that
3834          an insn may never be executed, NOT_EVERY_ITERATION indicates whether
3835          or not an insn is known to be executed each iteration of the
3836          loop, whether or not any iterations are known to occur.
3837
3838          Therefore, if we have just passed a label and have no more labels
3839          between here and the test insn of the loop, we know these insns
3840          will be executed each iteration.  */
3841
3842       if (not_every_iteration && GET_CODE (p) == CODE_LABEL
3843           && no_labels_between_p (p, loop_end))
3844         not_every_iteration = 0;
3845     }
3846
3847   /* Try to calculate and save the number of loop iterations.  This is
3848      set to zero if the actual number can not be calculated.  This must
3849      be called after all giv's have been identified, since otherwise it may
3850      fail if the iteration variable is a giv.  */
3851
3852   loop_n_iterations = loop_iterations (loop_start, loop_end);
3853
3854   /* Now for each giv for which we still don't know whether or not it is
3855      replaceable, check to see if it is replaceable because its final value
3856      can be calculated.  This must be done after loop_iterations is called,
3857      so that final_giv_value will work correctly.  */
3858
3859   for (bl = loop_iv_list; bl; bl = bl->next)
3860     {
3861       struct induction *v;
3862
3863       for (v = bl->giv; v; v = v->next_iv)
3864         if (! v->replaceable && ! v->not_replaceable)
3865           check_final_value (v, loop_start, loop_end);
3866     }
3867
3868   /* Try to prove that the loop counter variable (if any) is always
3869      nonnegative; if so, record that fact with a REG_NONNEG note
3870      so that "decrement and branch until zero" insn can be used.  */
3871   check_dbra_loop (loop_end, insn_count, loop_start);
3872
3873 #ifdef HAIFA
3874   /* record loop-variables relevant for BCT optimization before unrolling
3875      the loop.  Unrolling may update part of this information, and the
3876      correct data will be used for generating the BCT.  */
3877 #ifdef HAVE_decrement_and_branch_on_count
3878   if (HAVE_decrement_and_branch_on_count)
3879     analyze_loop_iterations (loop_start, loop_end);
3880 #endif
3881 #endif  /* HAIFA */
3882
3883   /* Create reg_map to hold substitutions for replaceable giv regs.  */
3884   reg_map = (rtx *) alloca (max_reg_before_loop * sizeof (rtx));
3885   bzero ((char *) reg_map, max_reg_before_loop * sizeof (rtx));
3886
3887   /* Examine each iv class for feasibility of strength reduction/induction
3888      variable elimination.  */
3889
3890   for (bl = loop_iv_list; bl; bl = bl->next)
3891     {
3892       struct induction *v;
3893       int benefit;
3894       int all_reduced;
3895       rtx final_value = 0;
3896
3897       /* Test whether it will be possible to eliminate this biv
3898          provided all givs are reduced.  This is possible if either
3899          the reg is not used outside the loop, or we can compute
3900          what its final value will be.
3901
3902          For architectures with a decrement_and_branch_until_zero insn,
3903          don't do this if we put a REG_NONNEG note on the endtest for
3904          this biv.  */
3905
3906       /* Compare against bl->init_insn rather than loop_start.
3907          We aren't concerned with any uses of the biv between
3908          init_insn and loop_start since these won't be affected
3909          by the value of the biv elsewhere in the function, so
3910          long as init_insn doesn't use the biv itself.
3911          March 14, 1989 -- self@bayes.arc.nasa.gov */
3912
3913       if ((uid_luid[REGNO_LAST_UID (bl->regno)] < INSN_LUID (loop_end)
3914            && bl->init_insn
3915            && INSN_UID (bl->init_insn) < max_uid_for_loop
3916            && uid_luid[REGNO_FIRST_UID (bl->regno)] >= INSN_LUID (bl->init_insn)
3917 #ifdef HAVE_decrement_and_branch_until_zero
3918            && ! bl->nonneg
3919 #endif
3920            && ! reg_mentioned_p (bl->biv->dest_reg, SET_SRC (bl->init_set)))
3921           || ((final_value = final_biv_value (bl, loop_start, loop_end))
3922 #ifdef HAVE_decrement_and_branch_until_zero
3923               && ! bl->nonneg
3924 #endif
3925               ))
3926         bl->eliminable = maybe_eliminate_biv (bl, loop_start, end, 0,
3927                                               threshold, insn_count);
3928       else
3929         {
3930           if (loop_dump_stream)
3931             {
3932               fprintf (loop_dump_stream,
3933                        "Cannot eliminate biv %d.\n",
3934                        bl->regno);
3935               fprintf (loop_dump_stream,
3936                        "First use: insn %d, last use: insn %d.\n",
3937                        REGNO_FIRST_UID (bl->regno),
3938                        REGNO_LAST_UID (bl->regno));
3939             }
3940         }
3941
3942       /* Combine all giv's for this iv_class.  */
3943       combine_givs (bl);
3944
3945       /* This will be true at the end, if all givs which depend on this
3946          biv have been strength reduced.
3947          We can't (currently) eliminate the biv unless this is so.  */
3948       all_reduced = 1;
3949
3950       /* Check each giv in this class to see if we will benefit by reducing
3951          it.  Skip giv's combined with others.  */
3952       for (v = bl->giv; v; v = v->next_iv)
3953         {
3954           struct induction *tv;
3955
3956           if (v->ignore || v->same)
3957             continue;
3958
3959           benefit = v->benefit;
3960
3961           /* Reduce benefit if not replaceable, since we will insert
3962              a move-insn to replace the insn that calculates this giv.
3963              Don't do this unless the giv is a user variable, since it
3964              will often be marked non-replaceable because of the duplication
3965              of the exit code outside the loop.  In such a case, the copies
3966              we insert are dead and will be deleted.  So they don't have
3967              a cost.  Similar situations exist.  */
3968           /* ??? The new final_[bg]iv_value code does a much better job
3969              of finding replaceable giv's, and hence this code may no longer
3970              be necessary.  */
3971           if (! v->replaceable && ! bl->eliminable
3972               && REG_USERVAR_P (v->dest_reg))
3973             benefit -= copy_cost;
3974
3975           /* Decrease the benefit to count the add-insns that we will
3976              insert to increment the reduced reg for the giv.  */
3977           benefit -= add_cost * bl->biv_count;
3978
3979           /* Decide whether to strength-reduce this giv or to leave the code
3980              unchanged (recompute it from the biv each time it is used).
3981              This decision can be made independently for each giv.  */
3982
3983 #ifdef AUTO_INC_DEC
3984           /* Attempt to guess whether autoincrement will handle some of the
3985              new add insns; if so, increase BENEFIT (undo the subtraction of
3986              add_cost that was done above).  */
3987           if (v->giv_type == DEST_ADDR
3988               && GET_CODE (v->mult_val) == CONST_INT)
3989             {
3990 #if defined (HAVE_POST_INCREMENT) || defined (HAVE_PRE_INCREMENT)
3991               if (INTVAL (v->mult_val) == GET_MODE_SIZE (v->mem_mode))
3992                 benefit += add_cost * bl->biv_count;
3993 #endif
3994 #if defined (HAVE_POST_DECREMENT) || defined (HAVE_PRE_DECREMENT)
3995               if (-INTVAL (v->mult_val) == GET_MODE_SIZE (v->mem_mode))
3996                 benefit += add_cost * bl->biv_count;
3997 #endif
3998             }
3999 #endif
4000
4001           /* If an insn is not to be strength reduced, then set its ignore
4002              flag, and clear all_reduced.  */
4003
4004           /* A giv that depends on a reversed biv must be reduced if it is
4005              used after the loop exit, otherwise, it would have the wrong
4006              value after the loop exit.  To make it simple, just reduce all
4007              of such giv's whether or not we know they are used after the loop
4008              exit.  */
4009
4010           if ( ! flag_reduce_all_givs && v->lifetime * threshold * benefit < insn_count
4011               && ! bl->reversed )
4012             {
4013               if (loop_dump_stream)
4014                 fprintf (loop_dump_stream,
4015                          "giv of insn %d not worth while, %d vs %d.\n",
4016                          INSN_UID (v->insn),
4017                          v->lifetime * threshold * benefit, insn_count);
4018               v->ignore = 1;
4019               all_reduced = 0;
4020             }
4021           else
4022             {
4023               /* Check that we can increment the reduced giv without a
4024                  multiply insn.  If not, reject it.  */
4025
4026               for (tv = bl->biv; tv; tv = tv->next_iv)
4027                 if (tv->mult_val == const1_rtx
4028                     && ! product_cheap_p (tv->add_val, v->mult_val))
4029                   {
4030                     if (loop_dump_stream)
4031                       fprintf (loop_dump_stream,
4032                                "giv of insn %d: would need a multiply.\n",
4033                                INSN_UID (v->insn));
4034                     v->ignore = 1;
4035                     all_reduced = 0;
4036                     break;
4037                   }
4038             }
4039         }
4040
4041       /* Reduce each giv that we decided to reduce.  */
4042
4043       for (v = bl->giv; v; v = v->next_iv)
4044         {
4045           struct induction *tv;
4046           if (! v->ignore && v->same == 0)
4047             {
4048               int auto_inc_opt = 0;
4049
4050               v->new_reg = gen_reg_rtx (v->mode);
4051
4052 #ifdef AUTO_INC_DEC
4053               /* If the target has auto-increment addressing modes, and
4054                  this is an address giv, then try to put the increment
4055                  immediately after its use, so that flow can create an
4056                  auto-increment addressing mode.  */
4057               if (v->giv_type == DEST_ADDR && bl->biv_count == 1
4058                   && bl->biv->always_executed && ! bl->biv->maybe_multiple
4059                   /* We don't handle reversed biv's because bl->biv->insn
4060                      does not have a valid INSN_LUID.  */
4061                   && ! bl->reversed
4062                   && v->always_executed && ! v->maybe_multiple)
4063                 {
4064                   /* If other giv's have been combined with this one, then
4065                      this will work only if all uses of the other giv's occur
4066                      before this giv's insn.  This is difficult to check.
4067
4068                      We simplify this by looking for the common case where
4069                      there is one DEST_REG giv, and this giv's insn is the
4070                      last use of the dest_reg of that DEST_REG giv.  If the
4071                      the increment occurs after the address giv, then we can
4072                      perform the optimization.  (Otherwise, the increment
4073                      would have to go before other_giv, and we would not be
4074                      able to combine it with the address giv to get an
4075                      auto-inc address.)  */
4076                   if (v->combined_with)
4077                     {
4078                       struct induction *other_giv = 0;
4079
4080                       for (tv = bl->giv; tv; tv = tv->next_iv)
4081                         if (tv->same == v)
4082                           {
4083                             if (other_giv)
4084                               break;
4085                             else
4086                               other_giv = tv;
4087                           }
4088                       if (! tv && other_giv
4089                           && REGNO (other_giv->dest_reg) < max_reg_before_loop
4090                           && (REGNO_LAST_UID (REGNO (other_giv->dest_reg))
4091                               == INSN_UID (v->insn))
4092                           && INSN_LUID (v->insn) < INSN_LUID (bl->biv->insn))
4093                         auto_inc_opt = 1;
4094                     }
4095                   /* Check for case where increment is before the the address
4096                      giv.  */
4097                   else if (INSN_LUID (v->insn) > INSN_LUID (bl->biv->insn))
4098                     auto_inc_opt = -1;
4099                   else
4100                     auto_inc_opt = 1;
4101
4102 #ifdef HAVE_cc0
4103                   {
4104                     rtx prev;
4105
4106                     /* We can't put an insn immediately after one setting
4107                        cc0, or immediately before one using cc0.  */
4108                     if ((auto_inc_opt == 1 && sets_cc0_p (PATTERN (v->insn)))
4109                         || (auto_inc_opt == -1
4110                             && (prev = prev_nonnote_insn (v->insn)) != 0
4111                             && GET_RTX_CLASS (GET_CODE (prev)) == 'i'
4112                             && sets_cc0_p (PATTERN (prev))))
4113                       auto_inc_opt = 0;
4114                   }
4115 #endif
4116
4117                   if (auto_inc_opt)
4118                     v->auto_inc_opt = 1;
4119                 }
4120 #endif
4121
4122               /* For each place where the biv is incremented, add an insn
4123                  to increment the new, reduced reg for the giv.  */
4124               for (tv = bl->biv; tv; tv = tv->next_iv)
4125                 {
4126                   rtx insert_before;
4127
4128                   if (! auto_inc_opt)
4129                     insert_before = tv->insn;
4130                   else if (auto_inc_opt == 1)
4131                     insert_before = NEXT_INSN (v->insn);
4132                   else
4133                     insert_before = v->insn;
4134
4135                   if (tv->mult_val == const1_rtx)
4136                     emit_iv_add_mult (tv->add_val, v->mult_val,
4137                                       v->new_reg, v->new_reg, insert_before);
4138                   else /* tv->mult_val == const0_rtx */
4139                     /* A multiply is acceptable here
4140                        since this is presumed to be seldom executed.  */
4141                     emit_iv_add_mult (tv->add_val, v->mult_val,
4142                                       v->add_val, v->new_reg, insert_before);
4143                 }
4144
4145               /* Add code at loop start to initialize giv's reduced reg.  */
4146
4147               emit_iv_add_mult (bl->initial_value, v->mult_val,
4148                                 v->add_val, v->new_reg, loop_start);
4149             }
4150         }
4151
4152       /* Rescan all givs.  If a giv is the same as a giv not reduced, mark it
4153          as not reduced.
4154          
4155          For each giv register that can be reduced now: if replaceable,
4156          substitute reduced reg wherever the old giv occurs;
4157          else add new move insn "giv_reg = reduced_reg".
4158
4159          Also check for givs whose first use is their definition and whose
4160          last use is the definition of another giv.  If so, it is likely
4161          dead and should not be used to eliminate a biv.  */
4162       for (v = bl->giv; v; v = v->next_iv)
4163         {
4164           if (v->same && v->same->ignore)
4165             v->ignore = 1;
4166
4167           if (v->ignore)
4168             continue;
4169
4170           if (v->giv_type == DEST_REG
4171               && REGNO_FIRST_UID (REGNO (v->dest_reg)) == INSN_UID (v->insn))
4172             {
4173               struct induction *v1;
4174
4175               for (v1 = bl->giv; v1; v1 = v1->next_iv)
4176                 if (REGNO_LAST_UID (REGNO (v->dest_reg)) == INSN_UID (v1->insn))
4177                   v->maybe_dead = 1;
4178             }
4179
4180           /* Update expression if this was combined, in case other giv was
4181              replaced.  */
4182           if (v->same)
4183             v->new_reg = replace_rtx (v->new_reg,
4184                                       v->same->dest_reg, v->same->new_reg);
4185
4186           if (v->giv_type == DEST_ADDR)
4187             /* Store reduced reg as the address in the memref where we found
4188                this giv.  */
4189             validate_change (v->insn, v->location, v->new_reg, 0);
4190           else if (v->replaceable)
4191             {
4192               reg_map[REGNO (v->dest_reg)] = v->new_reg;
4193
4194 #if 0
4195               /* I can no longer duplicate the original problem.  Perhaps
4196                  this is unnecessary now?  */
4197
4198               /* Replaceable; it isn't strictly necessary to delete the old
4199                  insn and emit a new one, because v->dest_reg is now dead.
4200
4201                  However, especially when unrolling loops, the special
4202                  handling for (set REG0 REG1) in the second cse pass may
4203                  make v->dest_reg live again.  To avoid this problem, emit
4204                  an insn to set the original giv reg from the reduced giv.
4205                  We can not delete the original insn, since it may be part
4206                  of a LIBCALL, and the code in flow that eliminates dead
4207                  libcalls will fail if it is deleted.  */
4208               emit_insn_after (gen_move_insn (v->dest_reg, v->new_reg),
4209                                v->insn);
4210 #endif
4211             }
4212           else
4213             {
4214               /* Not replaceable; emit an insn to set the original giv reg from
4215                  the reduced giv, same as above.  */
4216               emit_insn_after (gen_move_insn (v->dest_reg, v->new_reg),
4217                                v->insn);
4218             }
4219
4220           /* When a loop is reversed, givs which depend on the reversed
4221              biv, and which are live outside the loop, must be set to their
4222              correct final value.  This insn is only needed if the giv is
4223              not replaceable.  The correct final value is the same as the
4224              value that the giv starts the reversed loop with.  */
4225           if (bl->reversed && ! v->replaceable)
4226             emit_iv_add_mult (bl->initial_value, v->mult_val,
4227                               v->add_val, v->dest_reg, end_insert_before);
4228           else if (v->final_value)
4229             {
4230               rtx insert_before;
4231
4232               /* If the loop has multiple exits, emit the insn before the
4233                  loop to ensure that it will always be executed no matter
4234                  how the loop exits.  Otherwise, emit the insn after the loop,
4235                  since this is slightly more efficient.  */
4236               if (loop_number_exit_count[uid_loop_num[INSN_UID (loop_start)]])
4237                 insert_before = loop_start;
4238               else
4239                 insert_before = end_insert_before;
4240               emit_insn_before (gen_move_insn (v->dest_reg, v->final_value),
4241                                 insert_before);
4242
4243 #if 0
4244               /* If the insn to set the final value of the giv was emitted
4245                  before the loop, then we must delete the insn inside the loop
4246                  that sets it.  If this is a LIBCALL, then we must delete
4247                  every insn in the libcall.  Note, however, that
4248                  final_giv_value will only succeed when there are multiple
4249                  exits if the giv is dead at each exit, hence it does not
4250                  matter that the original insn remains because it is dead
4251                  anyways.  */
4252               /* Delete the insn inside the loop that sets the giv since
4253                  the giv is now set before (or after) the loop.  */
4254               delete_insn (v->insn);
4255 #endif
4256             }
4257
4258           if (loop_dump_stream)
4259             {
4260               fprintf (loop_dump_stream, "giv at %d reduced to ",
4261                        INSN_UID (v->insn));
4262               print_rtl (loop_dump_stream, v->new_reg);
4263               fprintf (loop_dump_stream, "\n");
4264             }
4265         }
4266
4267       /* All the givs based on the biv bl have been reduced if they
4268          merit it.  */
4269
4270       /* For each giv not marked as maybe dead that has been combined with a
4271          second giv, clear any "maybe dead" mark on that second giv.
4272          v->new_reg will either be or refer to the register of the giv it
4273          combined with.
4274
4275          Doing this clearing avoids problems in biv elimination where a
4276          giv's new_reg is a complex value that can't be put in the insn but
4277          the giv combined with (with a reg as new_reg) is marked maybe_dead.
4278          Since the register will be used in either case, we'd prefer it be
4279          used from the simpler giv.  */
4280
4281       for (v = bl->giv; v; v = v->next_iv)
4282         if (! v->maybe_dead && v->same)
4283           v->same->maybe_dead = 0;
4284
4285       /* Try to eliminate the biv, if it is a candidate.
4286          This won't work if ! all_reduced,
4287          since the givs we planned to use might not have been reduced.
4288
4289          We have to be careful that we didn't initially think we could eliminate
4290          this biv because of a giv that we now think may be dead and shouldn't
4291          be used as a biv replacement.  
4292
4293          Also, there is the possibility that we may have a giv that looks
4294          like it can be used to eliminate a biv, but the resulting insn
4295          isn't valid.  This can happen, for example, on the 88k, where a 
4296          JUMP_INSN can compare a register only with zero.  Attempts to
4297          replace it with a compare with a constant will fail.
4298
4299          Note that in cases where this call fails, we may have replaced some
4300          of the occurrences of the biv with a giv, but no harm was done in
4301          doing so in the rare cases where it can occur.  */
4302
4303       if (all_reduced == 1 && bl->eliminable
4304           && maybe_eliminate_biv (bl, loop_start, end, 1,
4305                                   threshold, insn_count))
4306
4307         {
4308           /* ?? If we created a new test to bypass the loop entirely,
4309              or otherwise drop straight in, based on this test, then
4310              we might want to rewrite it also.  This way some later
4311              pass has more hope of removing the initialization of this
4312              biv entirely.  */
4313
4314           /* If final_value != 0, then the biv may be used after loop end
4315              and we must emit an insn to set it just in case.
4316
4317              Reversed bivs already have an insn after the loop setting their
4318              value, so we don't need another one.  We can't calculate the
4319              proper final value for such a biv here anyways.  */
4320           if (final_value != 0 && ! bl->reversed)
4321             {
4322               rtx insert_before;
4323
4324               /* If the loop has multiple exits, emit the insn before the
4325                  loop to ensure that it will always be executed no matter
4326                  how the loop exits.  Otherwise, emit the insn after the
4327                  loop, since this is slightly more efficient.  */
4328               if (loop_number_exit_count[uid_loop_num[INSN_UID (loop_start)]])
4329                 insert_before = loop_start;
4330               else
4331                 insert_before = end_insert_before;
4332
4333               emit_insn_before (gen_move_insn (bl->biv->dest_reg, final_value),
4334                                 end_insert_before);
4335             }
4336
4337 #if 0
4338           /* Delete all of the instructions inside the loop which set
4339              the biv, as they are all dead.  If is safe to delete them,
4340              because an insn setting a biv will never be part of a libcall.  */
4341           /* However, deleting them will invalidate the regno_last_uid info,
4342              so keeping them around is more convenient.  Final_biv_value
4343              will only succeed when there are multiple exits if the biv
4344              is dead at each exit, hence it does not matter that the original
4345              insn remains, because it is dead anyways.  */
4346           for (v = bl->biv; v; v = v->next_iv)
4347             delete_insn (v->insn);
4348 #endif
4349
4350           if (loop_dump_stream)
4351             fprintf (loop_dump_stream, "Reg %d: biv eliminated\n",
4352                      bl->regno);
4353         }
4354     }
4355
4356   /* Go through all the instructions in the loop, making all the
4357      register substitutions scheduled in REG_MAP.  */
4358
4359   for (p = loop_start; p != end; p = NEXT_INSN (p))
4360     if (GET_CODE (p) == INSN || GET_CODE (p) == JUMP_INSN
4361         || GET_CODE (p) == CALL_INSN)
4362       {
4363         replace_regs (PATTERN (p), reg_map, max_reg_before_loop, 0);
4364         replace_regs (REG_NOTES (p), reg_map, max_reg_before_loop, 0);
4365         INSN_CODE (p) = -1;
4366       }
4367
4368   /* Unroll loops from within strength reduction so that we can use the
4369      induction variable information that strength_reduce has already
4370      collected.  */
4371   
4372   if (unroll_p)
4373     unroll_loop (loop_end, insn_count, loop_start, end_insert_before, 1);
4374
4375 #ifdef HAIFA
4376   /* instrument the loop with bct insn */
4377 #ifdef HAVE_decrement_and_branch_on_count
4378   if (HAVE_decrement_and_branch_on_count)
4379     insert_bct (loop_start, loop_end);
4380 #endif
4381 #endif  /* HAIFA */
4382
4383   if (loop_dump_stream)
4384     fprintf (loop_dump_stream, "\n");
4385 }
4386 \f
4387 /* Return 1 if X is a valid source for an initial value (or as value being
4388    compared against in an initial test).
4389
4390    X must be either a register or constant and must not be clobbered between
4391    the current insn and the start of the loop.
4392
4393    INSN is the insn containing X.  */
4394
4395 static int
4396 valid_initial_value_p (x, insn, call_seen, loop_start)
4397      rtx x;
4398      rtx insn;
4399      int call_seen;
4400      rtx loop_start;
4401 {
4402   if (CONSTANT_P (x))
4403     return 1;
4404
4405   /* Only consider pseudos we know about initialized in insns whose luids
4406      we know.  */
4407   if (GET_CODE (x) != REG
4408       || REGNO (x) >= max_reg_before_loop)
4409     return 0;
4410
4411   /* Don't use call-clobbered registers across a call which clobbers it.  On
4412      some machines, don't use any hard registers at all.  */
4413   if (REGNO (x) < FIRST_PSEUDO_REGISTER
4414       && (SMALL_REGISTER_CLASSES
4415           || (call_used_regs[REGNO (x)] && call_seen)))
4416     return 0;
4417
4418   /* Don't use registers that have been clobbered before the start of the
4419      loop.  */
4420   if (reg_set_between_p (x, insn, loop_start))
4421     return 0;
4422
4423   return 1;
4424 }
4425 \f
4426 /* Scan X for memory refs and check each memory address
4427    as a possible giv.  INSN is the insn whose pattern X comes from.
4428    NOT_EVERY_ITERATION is 1 if the insn might not be executed during
4429    every loop iteration.  */
4430
4431 static void
4432 find_mem_givs (x, insn, not_every_iteration, loop_start, loop_end)
4433      rtx x;
4434      rtx insn;
4435      int not_every_iteration;
4436      rtx loop_start, loop_end;
4437 {
4438   register int i, j;
4439   register enum rtx_code code;
4440   register char *fmt;
4441
4442   if (x == 0)
4443     return;
4444
4445   code = GET_CODE (x);
4446   switch (code)
4447     {
4448     case REG:
4449     case CONST_INT:
4450     case CONST:
4451     case CONST_DOUBLE:
4452     case SYMBOL_REF:
4453     case LABEL_REF:
4454     case PC:
4455     case CC0:
4456     case ADDR_VEC:
4457     case ADDR_DIFF_VEC:
4458     case USE:
4459     case CLOBBER:
4460       return;
4461
4462     case MEM:
4463       {
4464         rtx src_reg;
4465         rtx add_val;
4466         rtx mult_val;
4467         int benefit;
4468
4469         benefit = general_induction_var (XEXP (x, 0),
4470                                          &src_reg, &add_val, &mult_val);
4471
4472         /* Don't make a DEST_ADDR giv with mult_val == 1 && add_val == 0.
4473            Such a giv isn't useful.  */
4474         if (benefit > 0 && (mult_val != const1_rtx || add_val != const0_rtx))
4475           {
4476             /* Found one; record it.  */
4477             struct induction *v
4478               = (struct induction *) oballoc (sizeof (struct induction));
4479
4480             record_giv (v, insn, src_reg, addr_placeholder, mult_val,
4481                         add_val, benefit, DEST_ADDR, not_every_iteration,
4482                         &XEXP (x, 0), loop_start, loop_end);
4483
4484             v->mem_mode = GET_MODE (x);
4485           }
4486       }
4487       return;
4488
4489     default:
4490       break;
4491     }
4492
4493   /* Recursively scan the subexpressions for other mem refs.  */
4494
4495   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
4496   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
4497     if (fmt[i] == 'e')
4498       find_mem_givs (XEXP (x, i), insn, not_every_iteration, loop_start,
4499                      loop_end);
4500     else if (fmt[i] == 'E')
4501       for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
4502         find_mem_givs (XVECEXP (x, i, j), insn, not_every_iteration,
4503                        loop_start, loop_end);
4504 }
4505 \f
4506 /* Fill in the data about one biv update.
4507    V is the `struct induction' in which we record the biv.  (It is
4508    allocated by the caller, with alloca.)
4509    INSN is the insn that sets it.
4510    DEST_REG is the biv's reg.
4511
4512    MULT_VAL is const1_rtx if the biv is being incremented here, in which case
4513    INC_VAL is the increment.  Otherwise, MULT_VAL is const0_rtx and the biv is
4514    being set to INC_VAL.
4515
4516    NOT_EVERY_ITERATION is nonzero if this biv update is not know to be
4517    executed every iteration; MAYBE_MULTIPLE is nonzero if this biv update
4518    can be executed more than once per iteration.  If MAYBE_MULTIPLE
4519    and NOT_EVERY_ITERATION are both zero, we know that the biv update is
4520    executed exactly once per iteration.  */
4521
4522 static void
4523 record_biv (v, insn, dest_reg, inc_val, mult_val,
4524             not_every_iteration, maybe_multiple)
4525      struct induction *v;
4526      rtx insn;
4527      rtx dest_reg;
4528      rtx inc_val;
4529      rtx mult_val;
4530      int not_every_iteration;
4531      int maybe_multiple;
4532 {
4533   struct iv_class *bl;
4534
4535   v->insn = insn;
4536   v->src_reg = dest_reg;
4537   v->dest_reg = dest_reg;
4538   v->mult_val = mult_val;
4539   v->add_val = inc_val;
4540   v->mode = GET_MODE (dest_reg);
4541   v->always_computable = ! not_every_iteration;
4542   v->always_executed = ! not_every_iteration;
4543   v->maybe_multiple = maybe_multiple;
4544
4545   /* Add this to the reg's iv_class, creating a class
4546      if this is the first incrementation of the reg.  */
4547
4548   bl = reg_biv_class[REGNO (dest_reg)];
4549   if (bl == 0)
4550     {
4551       /* Create and initialize new iv_class.  */
4552
4553       bl = (struct iv_class *) oballoc (sizeof (struct iv_class));
4554
4555       bl->regno = REGNO (dest_reg);
4556       bl->biv = 0;
4557       bl->giv = 0;
4558       bl->biv_count = 0;
4559       bl->giv_count = 0;
4560
4561       /* Set initial value to the reg itself.  */
4562       bl->initial_value = dest_reg;
4563       /* We haven't seen the initializing insn yet */
4564       bl->init_insn = 0;
4565       bl->init_set = 0;
4566       bl->initial_test = 0;
4567       bl->incremented = 0;
4568       bl->eliminable = 0;
4569       bl->nonneg = 0;
4570       bl->reversed = 0;
4571       bl->total_benefit = 0;
4572
4573       /* Add this class to loop_iv_list.  */
4574       bl->next = loop_iv_list;
4575       loop_iv_list = bl;
4576
4577       /* Put it in the array of biv register classes.  */
4578       reg_biv_class[REGNO (dest_reg)] = bl;
4579     }
4580
4581   /* Update IV_CLASS entry for this biv.  */
4582   v->next_iv = bl->biv;
4583   bl->biv = v;
4584   bl->biv_count++;
4585   if (mult_val == const1_rtx)
4586     bl->incremented = 1;
4587
4588   if (loop_dump_stream)
4589     {
4590       fprintf (loop_dump_stream,
4591                "Insn %d: possible biv, reg %d,",
4592                INSN_UID (insn), REGNO (dest_reg));
4593       if (GET_CODE (inc_val) == CONST_INT)
4594         fprintf (loop_dump_stream, " const = %d\n",
4595                  INTVAL (inc_val));
4596       else
4597         {
4598           fprintf (loop_dump_stream, " const = ");
4599           print_rtl (loop_dump_stream, inc_val);
4600           fprintf (loop_dump_stream, "\n");
4601         }
4602     }
4603 }
4604 \f
4605 /* Fill in the data about one giv.
4606    V is the `struct induction' in which we record the giv.  (It is
4607    allocated by the caller, with alloca.)
4608    INSN is the insn that sets it.
4609    BENEFIT estimates the savings from deleting this insn.
4610    TYPE is DEST_REG or DEST_ADDR; it says whether the giv is computed
4611    into a register or is used as a memory address.
4612
4613    SRC_REG is the biv reg which the giv is computed from.
4614    DEST_REG is the giv's reg (if the giv is stored in a reg).
4615    MULT_VAL and ADD_VAL are the coefficients used to compute the giv.
4616    LOCATION points to the place where this giv's value appears in INSN.  */
4617
4618 static void
4619 record_giv (v, insn, src_reg, dest_reg, mult_val, add_val, benefit,
4620             type, not_every_iteration, location, loop_start, loop_end)
4621      struct induction *v;
4622      rtx insn;
4623      rtx src_reg;
4624      rtx dest_reg;
4625      rtx mult_val, add_val;
4626      int benefit;
4627      enum g_types type;
4628      int not_every_iteration;
4629      rtx *location;
4630      rtx loop_start, loop_end;
4631 {
4632   struct induction *b;
4633   struct iv_class *bl;
4634   rtx set = single_set (insn);
4635   rtx p;
4636
4637   v->insn = insn;
4638   v->src_reg = src_reg;
4639   v->giv_type = type;
4640   v->dest_reg = dest_reg;
4641   v->mult_val = mult_val;
4642   v->add_val = add_val;
4643   v->benefit = benefit;
4644   v->location = location;
4645   v->cant_derive = 0;
4646   v->combined_with = 0;
4647   v->maybe_multiple = 0;
4648   v->maybe_dead = 0;
4649   v->derive_adjustment = 0;
4650   v->same = 0;
4651   v->ignore = 0;
4652   v->new_reg = 0;
4653   v->final_value = 0;
4654   v->same_insn = 0;
4655   v->auto_inc_opt = 0;
4656   v->unrolled = 0;
4657   v->shared = 0;
4658
4659   /* The v->always_computable field is used in update_giv_derive, to
4660      determine whether a giv can be used to derive another giv.  For a
4661      DEST_REG giv, INSN computes a new value for the giv, so its value
4662      isn't computable if INSN insn't executed every iteration.
4663      However, for a DEST_ADDR giv, INSN merely uses the value of the giv;
4664      it does not compute a new value.  Hence the value is always computable
4665      regardless of whether INSN is executed each iteration.  */
4666
4667   if (type == DEST_ADDR)
4668     v->always_computable = 1;
4669   else
4670     v->always_computable = ! not_every_iteration;
4671
4672   v->always_executed = ! not_every_iteration;
4673
4674   if (type == DEST_ADDR)
4675     {
4676       v->mode = GET_MODE (*location);
4677       v->lifetime = 1;
4678       v->times_used = 1;
4679     }
4680   else /* type == DEST_REG */
4681     {
4682       v->mode = GET_MODE (SET_DEST (set));
4683
4684       v->lifetime = (uid_luid[REGNO_LAST_UID (REGNO (dest_reg))]
4685                      - uid_luid[REGNO_FIRST_UID (REGNO (dest_reg))]);
4686
4687       v->times_used = n_times_used[REGNO (dest_reg)];
4688
4689       /* If the lifetime is zero, it means that this register is
4690          really a dead store.  So mark this as a giv that can be
4691          ignored.  This will not prevent the biv from being eliminated.  */
4692       if (v->lifetime == 0)
4693         v->ignore = 1;
4694
4695       reg_iv_type[REGNO (dest_reg)] = GENERAL_INDUCT;
4696       reg_iv_info[REGNO (dest_reg)] = v;
4697     }
4698
4699   /* Add the giv to the class of givs computed from one biv.  */
4700
4701   bl = reg_biv_class[REGNO (src_reg)];
4702   if (bl)
4703     {
4704       v->next_iv = bl->giv;
4705       bl->giv = v;
4706       /* Don't count DEST_ADDR.  This is supposed to count the number of
4707          insns that calculate givs.  */
4708       if (type == DEST_REG)
4709         bl->giv_count++;
4710       bl->total_benefit += benefit;
4711     }
4712   else
4713     /* Fatal error, biv missing for this giv?  */
4714     abort ();
4715
4716   if (type == DEST_ADDR)
4717     v->replaceable = 1;
4718   else
4719     {
4720       /* The giv can be replaced outright by the reduced register only if all
4721          of the following conditions are true:
4722          - the insn that sets the giv is always executed on any iteration
4723            on which the giv is used at all
4724            (there are two ways to deduce this:
4725             either the insn is executed on every iteration,
4726             or all uses follow that insn in the same basic block),
4727          - the giv is not used outside the loop
4728          - no assignments to the biv occur during the giv's lifetime.  */
4729
4730       if (REGNO_FIRST_UID (REGNO (dest_reg)) == INSN_UID (insn)
4731           /* Previous line always fails if INSN was moved by loop opt.  */
4732           && uid_luid[REGNO_LAST_UID (REGNO (dest_reg))] < INSN_LUID (loop_end)
4733           && (! not_every_iteration
4734               || last_use_this_basic_block (dest_reg, insn)))
4735         {
4736           /* Now check that there are no assignments to the biv within the
4737              giv's lifetime.  This requires two separate checks.  */
4738
4739           /* Check each biv update, and fail if any are between the first
4740              and last use of the giv.
4741              
4742              If this loop contains an inner loop that was unrolled, then
4743              the insn modifying the biv may have been emitted by the loop
4744              unrolling code, and hence does not have a valid luid.  Just
4745              mark the biv as not replaceable in this case.  It is not very
4746              useful as a biv, because it is used in two different loops.
4747              It is very unlikely that we would be able to optimize the giv
4748              using this biv anyways.  */
4749
4750           v->replaceable = 1;
4751           for (b = bl->biv; b; b = b->next_iv)
4752             {
4753               if (INSN_UID (b->insn) >= max_uid_for_loop
4754                   || ((uid_luid[INSN_UID (b->insn)]
4755                        >= uid_luid[REGNO_FIRST_UID (REGNO (dest_reg))])
4756                       && (uid_luid[INSN_UID (b->insn)]
4757                           <= uid_luid[REGNO_LAST_UID (REGNO (dest_reg))])))
4758                 {
4759                   v->replaceable = 0;
4760                   v->not_replaceable = 1;
4761                   break;
4762                 }
4763             }
4764
4765           /* If there are any backwards branches that go from after the
4766              biv update to before it, then this giv is not replaceable.  */
4767           if (v->replaceable)
4768             for (b = bl->biv; b; b = b->next_iv)
4769               if (back_branch_in_range_p (b->insn, loop_start, loop_end))
4770                 {
4771                   v->replaceable = 0;
4772                   v->not_replaceable = 1;
4773                   break;
4774                 }
4775         }
4776       else
4777         {
4778           /* May still be replaceable, we don't have enough info here to
4779              decide.  */
4780           v->replaceable = 0;
4781           v->not_replaceable = 0;
4782         }
4783     }
4784
4785   if (loop_dump_stream)
4786     {
4787       if (type == DEST_REG)
4788         fprintf (loop_dump_stream, "Insn %d: giv reg %d",
4789                  INSN_UID (insn), REGNO (dest_reg));
4790       else
4791         fprintf (loop_dump_stream, "Insn %d: dest address",
4792                  INSN_UID (insn));
4793
4794       fprintf (loop_dump_stream, " src reg %d benefit %d",
4795                REGNO (src_reg), v->benefit);
4796       fprintf (loop_dump_stream, " used %d lifetime %d",
4797                v->times_used, v->lifetime);
4798
4799       if (v->replaceable)
4800         fprintf (loop_dump_stream, " replaceable");
4801
4802       if (GET_CODE (mult_val) == CONST_INT)
4803         fprintf (loop_dump_stream, " mult %d",
4804                  INTVAL (mult_val));
4805       else
4806         {
4807           fprintf (loop_dump_stream, " mult ");
4808           print_rtl (loop_dump_stream, mult_val);
4809         }
4810
4811       if (GET_CODE (add_val) == CONST_INT)
4812         fprintf (loop_dump_stream, " add %d",
4813                  INTVAL (add_val));
4814       else
4815         {
4816           fprintf (loop_dump_stream, " add ");
4817           print_rtl (loop_dump_stream, add_val);
4818         }
4819     }
4820
4821   if (loop_dump_stream)
4822     fprintf (loop_dump_stream, "\n");
4823
4824 }
4825
4826
4827 /* All this does is determine whether a giv can be made replaceable because
4828    its final value can be calculated.  This code can not be part of record_giv
4829    above, because final_giv_value requires that the number of loop iterations
4830    be known, and that can not be accurately calculated until after all givs
4831    have been identified.  */
4832
4833 static void
4834 check_final_value (v, loop_start, loop_end)
4835      struct induction *v;
4836      rtx loop_start, loop_end;
4837 {
4838   struct iv_class *bl;
4839   rtx final_value = 0;
4840
4841   bl = reg_biv_class[REGNO (v->src_reg)];
4842
4843   /* DEST_ADDR givs will never reach here, because they are always marked
4844      replaceable above in record_giv.  */
4845
4846   /* The giv can be replaced outright by the reduced register only if all
4847      of the following conditions are true:
4848      - the insn that sets the giv is always executed on any iteration
4849        on which the giv is used at all
4850        (there are two ways to deduce this:
4851         either the insn is executed on every iteration,
4852         or all uses follow that insn in the same basic block),
4853      - its final value can be calculated (this condition is different
4854        than the one above in record_giv)
4855      - no assignments to the biv occur during the giv's lifetime.  */
4856
4857 #if 0
4858   /* This is only called now when replaceable is known to be false.  */
4859   /* Clear replaceable, so that it won't confuse final_giv_value.  */
4860   v->replaceable = 0;
4861 #endif
4862
4863   if ((final_value = final_giv_value (v, loop_start, loop_end))
4864       && (v->always_computable || last_use_this_basic_block (v->dest_reg, v->insn)))
4865     {
4866       int biv_increment_seen = 0;
4867       rtx p = v->insn;
4868       rtx last_giv_use;
4869
4870       v->replaceable = 1;
4871
4872       /* When trying to determine whether or not a biv increment occurs
4873          during the lifetime of the giv, we can ignore uses of the variable
4874          outside the loop because final_value is true.  Hence we can not
4875          use regno_last_uid and regno_first_uid as above in record_giv.  */
4876
4877       /* Search the loop to determine whether any assignments to the
4878          biv occur during the giv's lifetime.  Start with the insn
4879          that sets the giv, and search around the loop until we come
4880          back to that insn again.
4881
4882          Also fail if there is a jump within the giv's lifetime that jumps
4883          to somewhere outside the lifetime but still within the loop.  This
4884          catches spaghetti code where the execution order is not linear, and
4885          hence the above test fails.  Here we assume that the giv lifetime
4886          does not extend from one iteration of the loop to the next, so as
4887          to make the test easier.  Since the lifetime isn't known yet,
4888          this requires two loops.  See also record_giv above.  */
4889
4890       last_giv_use = v->insn;
4891
4892       while (1)
4893         {
4894           p = NEXT_INSN (p);
4895           if (p == loop_end)
4896             p = NEXT_INSN (loop_start);
4897           if (p == v->insn)
4898             break;
4899
4900           if (GET_CODE (p) == INSN || GET_CODE (p) == JUMP_INSN
4901               || GET_CODE (p) == CALL_INSN)
4902             {
4903               if (biv_increment_seen)
4904                 {
4905                   if (reg_mentioned_p (v->dest_reg, PATTERN (p)))
4906                     {
4907                       v->replaceable = 0;
4908                       v->not_replaceable = 1;
4909                       break;
4910                     }
4911                 }
4912               else if (reg_set_p (v->src_reg, PATTERN (p)))
4913                 biv_increment_seen = 1;
4914               else if (reg_mentioned_p (v->dest_reg, PATTERN (p)))
4915                 last_giv_use = p;
4916             }
4917         }
4918       
4919       /* Now that the lifetime of the giv is known, check for branches
4920          from within the lifetime to outside the lifetime if it is still
4921          replaceable.  */
4922
4923       if (v->replaceable)
4924         {
4925           p = v->insn;
4926           while (1)
4927             {
4928               p = NEXT_INSN (p);
4929               if (p == loop_end)
4930                 p = NEXT_INSN (loop_start);
4931               if (p == last_giv_use)
4932                 break;
4933
4934               if (GET_CODE (p) == JUMP_INSN && JUMP_LABEL (p)
4935                   && LABEL_NAME (JUMP_LABEL (p))
4936                   && ((INSN_UID (JUMP_LABEL (p)) >= max_uid_for_loop)
4937                       || (INSN_UID (v->insn) >= max_uid_for_loop)
4938                       || (INSN_UID (last_giv_use) >= max_uid_for_loop)
4939                       || (INSN_LUID (JUMP_LABEL (p)) < INSN_LUID (v->insn)
4940                           && INSN_LUID (JUMP_LABEL (p)) > INSN_LUID (loop_start))
4941                       || (INSN_LUID (JUMP_LABEL (p)) > INSN_LUID (last_giv_use)
4942                           && INSN_LUID (JUMP_LABEL (p)) < INSN_LUID (loop_end))))
4943                 {
4944                   v->replaceable = 0;
4945                   v->not_replaceable = 1;
4946
4947                   if (loop_dump_stream)
4948                     fprintf (loop_dump_stream,
4949                              "Found branch outside giv lifetime.\n");
4950
4951                   break;
4952                 }
4953             }
4954         }
4955
4956       /* If it is replaceable, then save the final value.  */
4957       if (v->replaceable)
4958         v->final_value = final_value;
4959     }
4960
4961   if (loop_dump_stream && v->replaceable)
4962     fprintf (loop_dump_stream, "Insn %d: giv reg %d final_value replaceable\n",
4963              INSN_UID (v->insn), REGNO (v->dest_reg));
4964 }
4965 \f
4966 /* Update the status of whether a giv can derive other givs.
4967
4968    We need to do something special if there is or may be an update to the biv
4969    between the time the giv is defined and the time it is used to derive
4970    another giv.
4971
4972    In addition, a giv that is only conditionally set is not allowed to
4973    derive another giv once a label has been passed.
4974
4975    The cases we look at are when a label or an update to a biv is passed.  */
4976
4977 static void
4978 update_giv_derive (p)
4979      rtx p;
4980 {
4981   struct iv_class *bl;
4982   struct induction *biv, *giv;
4983   rtx tem;
4984   int dummy;
4985
4986   /* Search all IV classes, then all bivs, and finally all givs.
4987
4988      There are three cases we are concerned with.  First we have the situation
4989      of a giv that is only updated conditionally.  In that case, it may not
4990      derive any givs after a label is passed.
4991
4992      The second case is when a biv update occurs, or may occur, after the
4993      definition of a giv.  For certain biv updates (see below) that are
4994      known to occur between the giv definition and use, we can adjust the
4995      giv definition.  For others, or when the biv update is conditional,
4996      we must prevent the giv from deriving any other givs.  There are two
4997      sub-cases within this case.
4998
4999      If this is a label, we are concerned with any biv update that is done
5000      conditionally, since it may be done after the giv is defined followed by
5001      a branch here (actually, we need to pass both a jump and a label, but
5002      this extra tracking doesn't seem worth it).
5003
5004      If this is a jump, we are concerned about any biv update that may be
5005      executed multiple times.  We are actually only concerned about
5006      backward jumps, but it is probably not worth performing the test
5007      on the jump again here.
5008
5009      If this is a biv update, we must adjust the giv status to show that a
5010      subsequent biv update was performed.  If this adjustment cannot be done,
5011      the giv cannot derive further givs.  */
5012
5013   for (bl = loop_iv_list; bl; bl = bl->next)
5014     for (biv = bl->biv; biv; biv = biv->next_iv)
5015       if (GET_CODE (p) == CODE_LABEL || GET_CODE (p) == JUMP_INSN
5016           || biv->insn == p)
5017         {
5018           for (giv = bl->giv; giv; giv = giv->next_iv)
5019             {
5020               /* If cant_derive is already true, there is no point in
5021                  checking all of these conditions again.  */
5022               if (giv->cant_derive)
5023                 continue;
5024
5025               /* If this giv is conditionally set and we have passed a label,
5026                  it cannot derive anything.  */
5027               if (GET_CODE (p) == CODE_LABEL && ! giv->always_computable)
5028                 giv->cant_derive = 1;
5029
5030               /* Skip givs that have mult_val == 0, since
5031                  they are really invariants.  Also skip those that are
5032                  replaceable, since we know their lifetime doesn't contain
5033                  any biv update.  */
5034               else if (giv->mult_val == const0_rtx || giv->replaceable)
5035                 continue;
5036
5037               /* The only way we can allow this giv to derive another
5038                  is if this is a biv increment and we can form the product
5039                  of biv->add_val and giv->mult_val.  In this case, we will
5040                  be able to compute a compensation.  */
5041               else if (biv->insn == p)
5042                 {
5043                   tem = 0;
5044
5045                   if (biv->mult_val == const1_rtx)
5046                     tem = simplify_giv_expr (gen_rtx (MULT, giv->mode,
5047                                                       biv->add_val,
5048                                                       giv->mult_val),
5049                                              &dummy);
5050
5051                   if (tem && giv->derive_adjustment)
5052                     tem = simplify_giv_expr (gen_rtx (PLUS, giv->mode, tem,
5053                                                       giv->derive_adjustment),
5054                                              &dummy);
5055                   if (tem)
5056                     giv->derive_adjustment = tem;
5057                   else
5058                     giv->cant_derive = 1;
5059                 }
5060               else if ((GET_CODE (p) == CODE_LABEL && ! biv->always_computable)
5061                        || (GET_CODE (p) == JUMP_INSN && biv->maybe_multiple))
5062                 giv->cant_derive = 1;
5063             }
5064         }
5065 }
5066 \f
5067 /* Check whether an insn is an increment legitimate for a basic induction var.
5068    X is the source of insn P, or a part of it.
5069    MODE is the mode in which X should be interpreted.
5070
5071    DEST_REG is the putative biv, also the destination of the insn.
5072    We accept patterns of these forms:
5073      REG = REG + INVARIANT (includes REG = REG - CONSTANT)
5074      REG = INVARIANT + REG
5075
5076    If X is suitable, we return 1, set *MULT_VAL to CONST1_RTX,
5077    and store the additive term into *INC_VAL.
5078
5079    If X is an assignment of an invariant into DEST_REG, we set
5080    *MULT_VAL to CONST0_RTX, and store the invariant into *INC_VAL.
5081
5082    We also want to detect a BIV when it corresponds to a variable
5083    whose mode was promoted via PROMOTED_MODE.  In that case, an increment
5084    of the variable may be a PLUS that adds a SUBREG of that variable to
5085    an invariant and then sign- or zero-extends the result of the PLUS
5086    into the variable.
5087
5088    Most GIVs in such cases will be in the promoted mode, since that is the
5089    probably the natural computation mode (and almost certainly the mode
5090    used for addresses) on the machine.  So we view the pseudo-reg containing
5091    the variable as the BIV, as if it were simply incremented.
5092
5093    Note that treating the entire pseudo as a BIV will result in making
5094    simple increments to any GIVs based on it.  However, if the variable
5095    overflows in its declared mode but not its promoted mode, the result will
5096    be incorrect.  This is acceptable if the variable is signed, since 
5097    overflows in such cases are undefined, but not if it is unsigned, since
5098    those overflows are defined.  So we only check for SIGN_EXTEND and
5099    not ZERO_EXTEND.
5100
5101    If we cannot find a biv, we return 0.  */
5102
5103 static int
5104 basic_induction_var (x, mode, dest_reg, p, inc_val, mult_val)
5105      register rtx x;
5106      enum machine_mode mode;
5107      rtx p;
5108      rtx dest_reg;
5109      rtx *inc_val;
5110      rtx *mult_val;
5111 {
5112   register enum rtx_code code;
5113   rtx arg;
5114   rtx insn, set = 0;
5115
5116   code = GET_CODE (x);
5117   switch (code)
5118     {
5119     case PLUS:
5120       if (XEXP (x, 0) == dest_reg
5121           || (GET_CODE (XEXP (x, 0)) == SUBREG
5122               && SUBREG_PROMOTED_VAR_P (XEXP (x, 0))
5123               && SUBREG_REG (XEXP (x, 0)) == dest_reg))
5124         arg = XEXP (x, 1);
5125       else if (XEXP (x, 1) == dest_reg
5126                || (GET_CODE (XEXP (x, 1)) == SUBREG
5127                    && SUBREG_PROMOTED_VAR_P (XEXP (x, 1))
5128                    && SUBREG_REG (XEXP (x, 1)) == dest_reg))
5129         arg = XEXP (x, 0);
5130       else
5131         return 0;
5132
5133       if (invariant_p (arg) != 1)
5134         return 0;
5135
5136       *inc_val = convert_modes (GET_MODE (dest_reg), GET_MODE (x), arg, 0);
5137       *mult_val = const1_rtx;
5138       return 1;
5139
5140     case SUBREG:
5141       /* If this is a SUBREG for a promoted variable, check the inner
5142          value.  */
5143       if (SUBREG_PROMOTED_VAR_P (x))
5144         return basic_induction_var (SUBREG_REG (x), GET_MODE (SUBREG_REG (x)),
5145                                     dest_reg, p, inc_val, mult_val);
5146       return 0;
5147
5148     case REG:
5149       /* If this register is assigned in the previous insn, look at its
5150          source, but don't go outside the loop or past a label.  */
5151
5152       for (insn = PREV_INSN (p);
5153            (insn && GET_CODE (insn) == NOTE
5154             && NOTE_LINE_NUMBER (insn) != NOTE_INSN_LOOP_BEG);
5155            insn = PREV_INSN (insn))
5156         ;
5157
5158       if (insn)
5159         set = single_set (insn);
5160
5161       if (set != 0
5162           && (SET_DEST (set) == x
5163               || (GET_CODE (SET_DEST (set)) == SUBREG
5164                   && (GET_MODE_SIZE (GET_MODE (SET_DEST (set)))
5165                       <= UNITS_PER_WORD)
5166                   && SUBREG_REG (SET_DEST (set)) == x)))
5167         return basic_induction_var (SET_SRC (set),
5168                                     (GET_MODE (SET_SRC (set)) == VOIDmode
5169                                      ? GET_MODE (x)
5170                                      : GET_MODE (SET_SRC (set))),
5171                                     dest_reg, insn,
5172                                     inc_val, mult_val);
5173       /* ... fall through ...  */
5174
5175       /* Can accept constant setting of biv only when inside inner most loop.
5176          Otherwise, a biv of an inner loop may be incorrectly recognized
5177          as a biv of the outer loop,
5178          causing code to be moved INTO the inner loop.  */
5179     case MEM:
5180       if (invariant_p (x) != 1)
5181         return 0;
5182     case CONST_INT:
5183     case SYMBOL_REF:
5184     case CONST:
5185       if (loops_enclosed == 1)
5186         {
5187           /* Possible bug here?  Perhaps we don't know the mode of X.  */
5188           *inc_val = convert_modes (GET_MODE (dest_reg), mode, x, 0);
5189           *mult_val = const0_rtx;
5190           return 1;
5191         }
5192       else
5193         return 0;
5194
5195     case SIGN_EXTEND:
5196       return basic_induction_var (XEXP (x, 0), GET_MODE (XEXP (x, 0)),
5197                                   dest_reg, p, inc_val, mult_val);
5198     case ASHIFTRT:
5199       /* Similar, since this can be a sign extension.  */
5200       for (insn = PREV_INSN (p);
5201            (insn && GET_CODE (insn) == NOTE
5202             && NOTE_LINE_NUMBER (insn) != NOTE_INSN_LOOP_BEG);
5203            insn = PREV_INSN (insn))
5204         ;
5205
5206       if (insn)
5207         set = single_set (insn);
5208
5209       if (set && SET_DEST (set) == XEXP (x, 0)
5210           && GET_CODE (XEXP (x, 1)) == CONST_INT
5211           && INTVAL (XEXP (x, 1)) >= 0
5212           && GET_CODE (SET_SRC (set)) == ASHIFT
5213           && XEXP (x, 1) == XEXP (SET_SRC (set), 1))
5214         return basic_induction_var (XEXP (SET_SRC (set), 0),
5215                                     GET_MODE (XEXP (x, 0)),
5216                                     dest_reg, insn, inc_val, mult_val);
5217       return 0;
5218
5219     default:
5220       return 0;
5221     }
5222 }
5223 \f
5224 /* A general induction variable (giv) is any quantity that is a linear
5225    function   of a basic induction variable,
5226    i.e. giv = biv * mult_val + add_val.
5227    The coefficients can be any loop invariant quantity.
5228    A giv need not be computed directly from the biv;
5229    it can be computed by way of other givs.  */
5230
5231 /* Determine whether X computes a giv.
5232    If it does, return a nonzero value
5233      which is the benefit from eliminating the computation of X;
5234    set *SRC_REG to the register of the biv that it is computed from;
5235    set *ADD_VAL and *MULT_VAL to the coefficients,
5236      such that the value of X is biv * mult + add;  */
5237
5238 static int
5239 general_induction_var (x, src_reg, add_val, mult_val)
5240      rtx x;
5241      rtx *src_reg;
5242      rtx *add_val;
5243      rtx *mult_val;
5244 {
5245   rtx orig_x = x;
5246   int benefit = 0;
5247   char *storage;
5248
5249   /* If this is an invariant, forget it, it isn't a giv.  */
5250   if (invariant_p (x) == 1)
5251     return 0;
5252
5253   /* See if the expression could be a giv and get its form.
5254      Mark our place on the obstack in case we don't find a giv.  */
5255   storage = (char *) oballoc (0);
5256   x = simplify_giv_expr (x, &benefit);
5257   if (x == 0)
5258     {
5259       obfree (storage);
5260       return 0;
5261     }
5262
5263   switch (GET_CODE (x))
5264     {
5265     case USE:
5266     case CONST_INT:
5267       /* Since this is now an invariant and wasn't before, it must be a giv
5268          with MULT_VAL == 0.  It doesn't matter which BIV we associate this
5269          with.  */
5270       *src_reg = loop_iv_list->biv->dest_reg;
5271       *mult_val = const0_rtx;
5272       *add_val = x;
5273       break;
5274
5275     case REG:
5276       /* This is equivalent to a BIV.  */
5277       *src_reg = x;
5278       *mult_val = const1_rtx;
5279       *add_val = const0_rtx;
5280       break;
5281
5282     case PLUS:
5283       /* Either (plus (biv) (invar)) or
5284          (plus (mult (biv) (invar_1)) (invar_2)).  */
5285       if (GET_CODE (XEXP (x, 0)) == MULT)
5286         {
5287           *src_reg = XEXP (XEXP (x, 0), 0);
5288           *mult_val = XEXP (XEXP (x, 0), 1);
5289         }
5290       else
5291         {
5292           *src_reg = XEXP (x, 0);
5293           *mult_val = const1_rtx;
5294         }
5295       *add_val = XEXP (x, 1);
5296       break;
5297
5298     case MULT:
5299       /* ADD_VAL is zero.  */
5300       *src_reg = XEXP (x, 0);
5301       *mult_val = XEXP (x, 1);
5302       *add_val = const0_rtx;
5303       break;
5304
5305     default:
5306       abort ();
5307     }
5308
5309   /* Remove any enclosing USE from ADD_VAL and MULT_VAL (there will be
5310      unless they are CONST_INT).  */
5311   if (GET_CODE (*add_val) == USE)
5312     *add_val = XEXP (*add_val, 0);
5313   if (GET_CODE (*mult_val) == USE)
5314     *mult_val = XEXP (*mult_val, 0);
5315
5316   benefit += rtx_cost (orig_x, SET);
5317
5318   /* Always return some benefit if this is a giv so it will be detected
5319      as such.  This allows elimination of bivs that might otherwise
5320      not be eliminated.  */
5321   return benefit == 0 ? 1 : benefit;
5322 }
5323 \f
5324 /* Given an expression, X, try to form it as a linear function of a biv.
5325    We will canonicalize it to be of the form
5326         (plus (mult (BIV) (invar_1))
5327               (invar_2))
5328    with possible degeneracies.
5329
5330    The invariant expressions must each be of a form that can be used as a
5331    machine operand.  We surround then with a USE rtx (a hack, but localized
5332    and certainly unambiguous!) if not a CONST_INT for simplicity in this
5333    routine; it is the caller's responsibility to strip them.
5334
5335    If no such canonicalization is possible (i.e., two biv's are used or an
5336    expression that is neither invariant nor a biv or giv), this routine
5337    returns 0.
5338
5339    For a non-zero return, the result will have a code of CONST_INT, USE,
5340    REG (for a BIV), PLUS, or MULT.  No other codes will occur.  
5341
5342    *BENEFIT will be incremented by the benefit of any sub-giv encountered.  */
5343
5344 static rtx
5345 simplify_giv_expr (x, benefit)
5346      rtx x;
5347      int *benefit;
5348 {
5349   enum machine_mode mode = GET_MODE (x);
5350   rtx arg0, arg1;
5351   rtx tem;
5352
5353   /* If this is not an integer mode, or if we cannot do arithmetic in this
5354      mode, this can't be a giv.  */
5355   if (mode != VOIDmode
5356       && (GET_MODE_CLASS (mode) != MODE_INT
5357           || GET_MODE_BITSIZE (mode) > HOST_BITS_PER_WIDE_INT))
5358     return 0;
5359
5360   switch (GET_CODE (x))
5361     {
5362     case PLUS:
5363       arg0 = simplify_giv_expr (XEXP (x, 0), benefit);
5364       arg1 = simplify_giv_expr (XEXP (x, 1), benefit);
5365       if (arg0 == 0 || arg1 == 0)
5366         return 0;
5367
5368       /* Put constant last, CONST_INT last if both constant.  */
5369       if ((GET_CODE (arg0) == USE
5370            || GET_CODE (arg0) == CONST_INT)
5371           && GET_CODE (arg1) != CONST_INT)
5372         tem = arg0, arg0 = arg1, arg1 = tem;
5373
5374       /* Handle addition of zero, then addition of an invariant.  */
5375       if (arg1 == const0_rtx)
5376         return arg0;
5377       else if (GET_CODE (arg1) == CONST_INT || GET_CODE (arg1) == USE)
5378         switch (GET_CODE (arg0))
5379           {
5380           case CONST_INT:
5381           case USE:
5382             /* Both invariant.  Only valid if sum is machine operand.
5383                First strip off possible USE on the operands.  */
5384             if (GET_CODE (arg0) == USE)
5385               arg0 = XEXP (arg0, 0);
5386
5387             if (GET_CODE (arg1) == USE)
5388               arg1 = XEXP (arg1, 0);
5389
5390             tem = 0;
5391             if (CONSTANT_P (arg0) && GET_CODE (arg1) == CONST_INT)
5392               {
5393                 tem = plus_constant (arg0, INTVAL (arg1));
5394                 if (GET_CODE (tem) != CONST_INT)
5395                   tem = gen_rtx (USE, mode, tem);
5396               }
5397             else
5398               {
5399                 /* Adding two invariants must result in an invariant,
5400                    so enclose addition operation inside a USE and
5401                    return it.  */
5402                 tem = gen_rtx (USE, mode, gen_rtx (PLUS, mode, arg0, arg1));
5403               }
5404
5405             return tem;
5406
5407           case REG:
5408           case MULT:
5409             /* biv + invar or mult + invar.  Return sum.  */
5410             return gen_rtx (PLUS, mode, arg0, arg1);
5411
5412           case PLUS:
5413             /* (a + invar_1) + invar_2.  Associate.  */
5414             return simplify_giv_expr (gen_rtx (PLUS, mode,
5415                                                XEXP (arg0, 0),
5416                                                gen_rtx (PLUS, mode,
5417                                                         XEXP (arg0, 1), arg1)),
5418                                       benefit);
5419
5420           default:
5421             abort ();
5422           }
5423
5424       /* Each argument must be either REG, PLUS, or MULT.  Convert REG to
5425          MULT to reduce cases.  */
5426       if (GET_CODE (arg0) == REG)
5427         arg0 = gen_rtx (MULT, mode, arg0, const1_rtx);
5428       if (GET_CODE (arg1) == REG)
5429         arg1 = gen_rtx (MULT, mode, arg1, const1_rtx);
5430
5431       /* Now have PLUS + PLUS, PLUS + MULT, MULT + PLUS, or MULT + MULT.
5432          Put a MULT first, leaving PLUS + PLUS, MULT + PLUS, or MULT + MULT.
5433          Recurse to associate the second PLUS.  */
5434       if (GET_CODE (arg1) == MULT)
5435         tem = arg0, arg0 = arg1, arg1 = tem;
5436
5437       if (GET_CODE (arg1) == PLUS)
5438           return simplify_giv_expr (gen_rtx (PLUS, mode,
5439                                              gen_rtx (PLUS, mode,
5440                                                       arg0, XEXP (arg1, 0)),
5441                                              XEXP (arg1, 1)),
5442                                     benefit);
5443
5444       /* Now must have MULT + MULT.  Distribute if same biv, else not giv.  */
5445       if (GET_CODE (arg0) != MULT || GET_CODE (arg1) != MULT)
5446         abort ();
5447
5448       if (XEXP (arg0, 0) != XEXP (arg1, 0))
5449         return 0;
5450
5451       return simplify_giv_expr (gen_rtx (MULT, mode,
5452                                          XEXP (arg0, 0),
5453                                          gen_rtx (PLUS, mode,
5454                                                   XEXP (arg0, 1),
5455                                                   XEXP (arg1, 1))),
5456                                 benefit);
5457
5458     case MINUS:
5459       /* Handle "a - b" as "a + b * (-1)".  */
5460       return simplify_giv_expr (gen_rtx (PLUS, mode,
5461                                          XEXP (x, 0),
5462                                          gen_rtx (MULT, mode,
5463                                                   XEXP (x, 1), constm1_rtx)),
5464                                 benefit);
5465
5466     case MULT:
5467       arg0 = simplify_giv_expr (XEXP (x, 0), benefit);
5468       arg1 = simplify_giv_expr (XEXP (x, 1), benefit);
5469       if (arg0 == 0 || arg1 == 0)
5470         return 0;
5471
5472       /* Put constant last, CONST_INT last if both constant.  */
5473       if ((GET_CODE (arg0) == USE || GET_CODE (arg0) == CONST_INT)
5474           && GET_CODE (arg1) != CONST_INT)
5475         tem = arg0, arg0 = arg1, arg1 = tem;
5476
5477       /* If second argument is not now constant, not giv.  */
5478       if (GET_CODE (arg1) != USE && GET_CODE (arg1) != CONST_INT)
5479         return 0;
5480
5481       /* Handle multiply by 0 or 1.  */
5482       if (arg1 == const0_rtx)
5483         return const0_rtx;
5484
5485       else if (arg1 == const1_rtx)
5486         return arg0;
5487
5488       switch (GET_CODE (arg0))
5489         {
5490         case REG:
5491           /* biv * invar.  Done.  */
5492           return gen_rtx (MULT, mode, arg0, arg1);
5493
5494         case CONST_INT:
5495           /* Product of two constants.  */
5496           return GEN_INT (INTVAL (arg0) * INTVAL (arg1));
5497
5498         case USE:
5499           /* invar * invar.  Not giv.  */
5500           return 0;
5501
5502         case MULT:
5503           /* (a * invar_1) * invar_2.  Associate.  */
5504           return simplify_giv_expr (gen_rtx (MULT, mode,
5505                                              XEXP (arg0, 0),
5506                                              gen_rtx (MULT, mode,
5507                                                       XEXP (arg0, 1), arg1)),
5508                                     benefit);
5509
5510         case PLUS:
5511           /* (a + invar_1) * invar_2.  Distribute.  */
5512           return simplify_giv_expr (gen_rtx (PLUS, mode,
5513                                              gen_rtx (MULT, mode,
5514                                                       XEXP (arg0, 0), arg1),
5515                                              gen_rtx (MULT, mode,
5516                                                       XEXP (arg0, 1), arg1)),
5517                                     benefit);
5518
5519         default:
5520           abort ();
5521         }
5522
5523     case ASHIFT:
5524       /* Shift by constant is multiply by power of two.  */
5525       if (GET_CODE (XEXP (x, 1)) != CONST_INT)
5526         return 0;
5527
5528       return simplify_giv_expr (gen_rtx (MULT, mode,
5529                                          XEXP (x, 0),
5530                                          GEN_INT ((HOST_WIDE_INT) 1
5531                                                   << INTVAL (XEXP (x, 1)))),
5532                                 benefit);
5533
5534     case NEG:
5535       /* "-a" is "a * (-1)" */
5536       return simplify_giv_expr (gen_rtx (MULT, mode, XEXP (x, 0), constm1_rtx),
5537                                 benefit);
5538
5539     case NOT:
5540       /* "~a" is "-a - 1". Silly, but easy.  */
5541       return simplify_giv_expr (gen_rtx (MINUS, mode,
5542                                          gen_rtx (NEG, mode, XEXP (x, 0)),
5543                                          const1_rtx),
5544                                 benefit);
5545
5546     case USE:
5547       /* Already in proper form for invariant.  */
5548       return x;
5549
5550     case REG:
5551       /* If this is a new register, we can't deal with it.  */
5552       if (REGNO (x) >= max_reg_before_loop)
5553         return 0;
5554
5555       /* Check for biv or giv.  */
5556       switch (reg_iv_type[REGNO (x)])
5557         {
5558         case BASIC_INDUCT:
5559           return x;
5560         case GENERAL_INDUCT:
5561           {
5562             struct induction *v = reg_iv_info[REGNO (x)];
5563
5564             /* Form expression from giv and add benefit.  Ensure this giv
5565                can derive another and subtract any needed adjustment if so.  */
5566             *benefit += v->benefit;
5567             if (v->cant_derive)
5568               return 0;
5569
5570             tem = gen_rtx (PLUS, mode, gen_rtx (MULT, mode,
5571                                                 v->src_reg, v->mult_val),
5572                            v->add_val);
5573             if (v->derive_adjustment)
5574               tem = gen_rtx (MINUS, mode, tem, v->derive_adjustment);
5575             return simplify_giv_expr (tem, benefit);
5576           }
5577
5578         default:
5579           break;
5580         }
5581
5582       /* Fall through to general case.  */
5583     default:
5584       /* If invariant, return as USE (unless CONST_INT).
5585          Otherwise, not giv.  */
5586       if (GET_CODE (x) == USE)
5587         x = XEXP (x, 0);
5588
5589       if (invariant_p (x) == 1)
5590         {
5591           if (GET_CODE (x) == CONST_INT)
5592             return x;
5593           else
5594             return gen_rtx (USE, mode, x);
5595         }
5596       else
5597         return 0;
5598     }
5599 }
5600 \f
5601 /* Help detect a giv that is calculated by several consecutive insns;
5602    for example,
5603       giv = biv * M
5604       giv = giv + A
5605    The caller has already identified the first insn P as having a giv as dest;
5606    we check that all other insns that set the same register follow
5607    immediately after P, that they alter nothing else,
5608    and that the result of the last is still a giv.
5609
5610    The value is 0 if the reg set in P is not really a giv.
5611    Otherwise, the value is the amount gained by eliminating
5612    all the consecutive insns that compute the value.
5613
5614    FIRST_BENEFIT is the amount gained by eliminating the first insn, P.
5615    SRC_REG is the reg of the biv; DEST_REG is the reg of the giv.
5616
5617    The coefficients of the ultimate giv value are stored in
5618    *MULT_VAL and *ADD_VAL.  */
5619
5620 static int
5621 consec_sets_giv (first_benefit, p, src_reg, dest_reg,
5622                  add_val, mult_val)
5623      int first_benefit;
5624      rtx p;
5625      rtx src_reg;
5626      rtx dest_reg;
5627      rtx *add_val;
5628      rtx *mult_val;
5629 {
5630   int count;
5631   enum rtx_code code;
5632   int benefit;
5633   rtx temp;
5634   rtx set;
5635
5636   /* Indicate that this is a giv so that we can update the value produced in
5637      each insn of the multi-insn sequence. 
5638
5639      This induction structure will be used only by the call to
5640      general_induction_var below, so we can allocate it on our stack.
5641      If this is a giv, our caller will replace the induct var entry with
5642      a new induction structure.  */
5643   struct induction *v
5644     = (struct induction *) alloca (sizeof (struct induction));
5645   v->src_reg = src_reg;
5646   v->mult_val = *mult_val;
5647   v->add_val = *add_val;
5648   v->benefit = first_benefit;
5649   v->cant_derive = 0;
5650   v->derive_adjustment = 0;
5651
5652   reg_iv_type[REGNO (dest_reg)] = GENERAL_INDUCT;
5653   reg_iv_info[REGNO (dest_reg)] = v;
5654
5655   count = n_times_set[REGNO (dest_reg)] - 1;
5656
5657   while (count > 0)
5658     {
5659       p = NEXT_INSN (p);
5660       code = GET_CODE (p);
5661
5662       /* If libcall, skip to end of call sequence.  */
5663       if (code == INSN && (temp = find_reg_note (p, REG_LIBCALL, NULL_RTX)))
5664         p = XEXP (temp, 0);
5665
5666       if (code == INSN
5667           && (set = single_set (p))
5668           && GET_CODE (SET_DEST (set)) == REG
5669           && SET_DEST (set) == dest_reg
5670           && ((benefit = general_induction_var (SET_SRC (set), &src_reg,
5671                                                 add_val, mult_val))
5672               /* Giv created by equivalent expression.  */
5673               || ((temp = find_reg_note (p, REG_EQUAL, NULL_RTX))
5674                   && (benefit = general_induction_var (XEXP (temp, 0), &src_reg,
5675                                                        add_val, mult_val))))
5676           && src_reg == v->src_reg)
5677         {
5678           if (find_reg_note (p, REG_RETVAL, NULL_RTX))
5679             benefit += libcall_benefit (p);
5680
5681           count--;
5682           v->mult_val = *mult_val;
5683           v->add_val = *add_val;
5684           v->benefit = benefit;
5685         }
5686       else if (code != NOTE)
5687         {
5688           /* Allow insns that set something other than this giv to a
5689              constant.  Such insns are needed on machines which cannot
5690              include long constants and should not disqualify a giv.  */
5691           if (code == INSN
5692               && (set = single_set (p))
5693               && SET_DEST (set) != dest_reg
5694               && CONSTANT_P (SET_SRC (set)))
5695             continue;
5696
5697           reg_iv_type[REGNO (dest_reg)] = UNKNOWN_INDUCT;
5698           return 0;
5699         }
5700     }
5701
5702   return v->benefit;
5703 }
5704 \f
5705 /* Return an rtx, if any, that expresses giv G2 as a function of the register
5706    represented by G1.  If no such expression can be found, or it is clear that
5707    it cannot possibly be a valid address, 0 is returned. 
5708
5709    To perform the computation, we note that
5710         G1 = a * v + b          and
5711         G2 = c * v + d
5712    where `v' is the biv.
5713
5714    So G2 = (c/a) * G1 + (d - b*c/a)  */
5715
5716 #ifdef ADDRESS_COST
5717 static rtx
5718 express_from (g1, g2)
5719      struct induction *g1, *g2;
5720 {
5721   rtx mult, add;
5722
5723   /* The value that G1 will be multiplied by must be a constant integer.  Also,
5724      the only chance we have of getting a valid address is if b*c/a (see above
5725      for notation) is also an integer.  */
5726   if (GET_CODE (g1->mult_val) != CONST_INT
5727       || GET_CODE (g2->mult_val) != CONST_INT
5728       || GET_CODE (g1->add_val) != CONST_INT
5729       || g1->mult_val == const0_rtx
5730       || INTVAL (g2->mult_val) % INTVAL (g1->mult_val) != 0)
5731     return 0;
5732
5733   mult = GEN_INT (INTVAL (g2->mult_val) / INTVAL (g1->mult_val));
5734   add = plus_constant (g2->add_val, - INTVAL (g1->add_val) * INTVAL (mult));
5735
5736   /* Form simplified final result.  */
5737   if (mult == const0_rtx)
5738     return add;
5739   else if (mult == const1_rtx)
5740     mult = g1->dest_reg;
5741   else
5742     mult = gen_rtx (MULT, g2->mode, g1->dest_reg, mult);
5743
5744   if (add == const0_rtx)
5745     return mult;
5746   else
5747     return gen_rtx (PLUS, g2->mode, mult, add);
5748 }
5749 #endif
5750 \f
5751 /* Return 1 if giv G2 can be combined with G1.  This means that G2 can use
5752    (either directly or via an address expression) a register used to represent
5753    G1.  Set g2->new_reg to a represtation of G1 (normally just
5754    g1->dest_reg).  */
5755
5756 static int
5757 combine_givs_p (g1, g2)
5758      struct induction *g1, *g2;
5759 {
5760   rtx tem;
5761
5762   /* If these givs are identical, they can be combined.  */
5763   if (rtx_equal_p (g1->mult_val, g2->mult_val)
5764       && rtx_equal_p (g1->add_val, g2->add_val))
5765     {
5766       g2->new_reg = g1->dest_reg;
5767       return 1;
5768     }
5769
5770 #ifdef ADDRESS_COST
5771   /* If G2 can be expressed as a function of G1 and that function is valid
5772      as an address and no more expensive than using a register for G2,
5773      the expression of G2 in terms of G1 can be used.  */
5774   if (g2->giv_type == DEST_ADDR
5775       && (tem = express_from (g1, g2)) != 0
5776       && memory_address_p (g2->mem_mode, tem)
5777       && ADDRESS_COST (tem) <= ADDRESS_COST (*g2->location))
5778     {
5779       g2->new_reg = tem;
5780       return 1;
5781     }
5782 #endif
5783
5784   return 0;
5785 }
5786 \f
5787 #ifdef GIV_SORT_CRITERION
5788 /* Compare two givs and sort the most desirable one for combinations first.
5789    This is used only in one qsort call below.  */
5790
5791 static int
5792 giv_sort (x, y)
5793      struct induction **x, **y;
5794 {
5795   GIV_SORT_CRITERION (*x, *y);
5796
5797   return 0;
5798 }
5799 #endif
5800
5801 /* Check all pairs of givs for iv_class BL and see if any can be combined with
5802    any other.  If so, point SAME to the giv combined with and set NEW_REG to
5803    be an expression (in terms of the other giv's DEST_REG) equivalent to the
5804    giv.  Also, update BENEFIT and related fields for cost/benefit analysis.  */
5805
5806 static void
5807 combine_givs (bl)
5808      struct iv_class *bl;
5809 {
5810   struct induction *g1, *g2, **giv_array, *temp_iv;
5811   int i, j, giv_count, pass;
5812
5813   /* Count givs, because bl->giv_count is incorrect here.  */
5814   giv_count = 0;
5815   for (g1 = bl->giv; g1; g1 = g1->next_iv)
5816     giv_count++;
5817
5818   giv_array
5819     = (struct induction **) alloca (giv_count * sizeof (struct induction *));
5820   i = 0;
5821   for (g1 = bl->giv; g1; g1 = g1->next_iv)
5822     giv_array[i++] = g1;
5823
5824 #ifdef GIV_SORT_CRITERION
5825   /* Sort the givs if GIV_SORT_CRITERION is defined.
5826      This is usually defined for processors which lack
5827      negative register offsets so more givs may be combined.  */
5828
5829   if (loop_dump_stream)
5830     fprintf (loop_dump_stream, "%d givs counted, sorting...\n", giv_count);
5831
5832   qsort (giv_array, giv_count, sizeof (struct induction *), giv_sort);
5833 #endif
5834
5835   for (i = 0; i < giv_count; i++)
5836     {
5837       g1 = giv_array[i];
5838       for (pass = 0; pass <= 1; pass++)
5839         for (j = 0; j < giv_count; j++)
5840           {
5841             g2 = giv_array[j];
5842             if (g1 != g2
5843                 /* First try to combine with replaceable givs, then all givs.  */
5844                 && (g1->replaceable || pass == 1)
5845                 /* If either has already been combined or is to be ignored, can't
5846                    combine.  */
5847                 && ! g1->ignore && ! g2->ignore && ! g1->same && ! g2->same
5848                 /* If something has been based on G2, G2 cannot itself be based
5849                    on something else.  */
5850                 && ! g2->combined_with
5851                 && combine_givs_p (g1, g2))
5852               {
5853                 /* g2->new_reg set by `combine_givs_p'  */
5854                 g2->same = g1;
5855                 g1->combined_with = 1;
5856
5857                 /* If one of these givs is a DEST_REG that was only used
5858                    once, by the other giv, this is actually a single use.
5859                    The DEST_REG has the correct cost, while the other giv
5860                    counts the REG use too often.  */
5861                 if (g2->giv_type == DEST_REG
5862                     && n_times_used[REGNO (g2->dest_reg)] == 1
5863                     && reg_mentioned_p (g2->dest_reg, PATTERN (g1->insn)))
5864                   g1->benefit = g2->benefit;
5865                 else if (g1->giv_type != DEST_REG
5866                          || n_times_used[REGNO (g1->dest_reg)] != 1
5867                          || ! reg_mentioned_p (g1->dest_reg,
5868                                                PATTERN (g2->insn)))
5869                   {
5870                     g1->benefit += g2->benefit;
5871                     g1->times_used += g2->times_used;
5872                   }
5873                 /* ??? The new final_[bg]iv_value code does a much better job
5874                    of finding replaceable giv's, and hence this code may no
5875                    longer be necessary.  */
5876                 if (! g2->replaceable && REG_USERVAR_P (g2->dest_reg))
5877                   g1->benefit -= copy_cost;
5878                 g1->lifetime += g2->lifetime;
5879                 
5880                 if (loop_dump_stream)
5881                   fprintf (loop_dump_stream, "giv at %d combined with giv at %d\n",
5882                            INSN_UID (g2->insn), INSN_UID (g1->insn));
5883               }
5884           }
5885     }
5886 }
5887 \f
5888 /* EMIT code before INSERT_BEFORE to set REG = B * M + A.  */
5889
5890 void
5891 emit_iv_add_mult (b, m, a, reg, insert_before)
5892      rtx b;          /* initial value of basic induction variable */
5893      rtx m;          /* multiplicative constant */
5894      rtx a;          /* additive constant */
5895      rtx reg;        /* destination register */
5896      rtx insert_before;
5897 {
5898   rtx seq;
5899   rtx result;
5900
5901   /* Prevent unexpected sharing of these rtx.  */
5902   a = copy_rtx (a);
5903   b = copy_rtx (b);
5904
5905   /* Increase the lifetime of any invariants moved further in code.  */
5906   update_reg_last_use (a, insert_before);
5907   update_reg_last_use (b, insert_before);
5908   update_reg_last_use (m, insert_before);
5909
5910   start_sequence ();
5911   result = expand_mult_add (b, reg, m, a, GET_MODE (reg), 0);
5912   if (reg != result)
5913     emit_move_insn (reg, result);
5914   seq = gen_sequence ();
5915   end_sequence ();
5916
5917   emit_insn_before (seq, insert_before);
5918
5919   record_base_value (REGNO (reg), b);
5920 }
5921 \f
5922 /* Test whether A * B can be computed without
5923    an actual multiply insn.  Value is 1 if so.  */
5924
5925 static int
5926 product_cheap_p (a, b)
5927      rtx a;
5928      rtx b;
5929 {
5930   int i;
5931   rtx tmp;
5932   struct obstack *old_rtl_obstack = rtl_obstack;
5933   char *storage = (char *) obstack_alloc (&temp_obstack, 0);
5934   int win = 1;
5935
5936   /* If only one is constant, make it B.  */
5937   if (GET_CODE (a) == CONST_INT)
5938     tmp = a, a = b, b = tmp;
5939
5940   /* If first constant, both constant, so don't need multiply.  */
5941   if (GET_CODE (a) == CONST_INT)
5942     return 1;
5943
5944   /* If second not constant, neither is constant, so would need multiply.  */
5945   if (GET_CODE (b) != CONST_INT)
5946     return 0;
5947
5948   /* One operand is constant, so might not need multiply insn.  Generate the
5949      code for the multiply and see if a call or multiply, or long sequence
5950      of insns is generated.  */
5951
5952   rtl_obstack = &temp_obstack;
5953   start_sequence ();
5954   expand_mult (GET_MODE (a), a, b, NULL_RTX, 0);
5955   tmp = gen_sequence ();
5956   end_sequence ();
5957
5958   if (GET_CODE (tmp) == SEQUENCE)
5959     {
5960       if (XVEC (tmp, 0) == 0)
5961         win = 1;
5962       else if (XVECLEN (tmp, 0) > 3)
5963         win = 0;
5964       else
5965         for (i = 0; i < XVECLEN (tmp, 0); i++)
5966           {
5967             rtx insn = XVECEXP (tmp, 0, i);
5968
5969             if (GET_CODE (insn) != INSN
5970                 || (GET_CODE (PATTERN (insn)) == SET
5971                     && GET_CODE (SET_SRC (PATTERN (insn))) == MULT)
5972                 || (GET_CODE (PATTERN (insn)) == PARALLEL
5973                     && GET_CODE (XVECEXP (PATTERN (insn), 0, 0)) == SET
5974                     && GET_CODE (SET_SRC (XVECEXP (PATTERN (insn), 0, 0))) == MULT))
5975               {
5976                 win = 0;
5977                 break;
5978               }
5979           }
5980     }
5981   else if (GET_CODE (tmp) == SET
5982            && GET_CODE (SET_SRC (tmp)) == MULT)
5983     win = 0;
5984   else if (GET_CODE (tmp) == PARALLEL
5985            && GET_CODE (XVECEXP (tmp, 0, 0)) == SET
5986            && GET_CODE (SET_SRC (XVECEXP (tmp, 0, 0))) == MULT)
5987     win = 0;
5988
5989   /* Free any storage we obtained in generating this multiply and restore rtl
5990      allocation to its normal obstack.  */
5991   obstack_free (&temp_obstack, storage);
5992   rtl_obstack = old_rtl_obstack;
5993
5994   return win;
5995 }
5996 \f
5997 /* Check to see if loop can be terminated by a "decrement and branch until
5998    zero" instruction.  If so, add a REG_NONNEG note to the branch insn if so.
5999    Also try reversing an increment loop to a decrement loop
6000    to see if the optimization can be performed.
6001    Value is nonzero if optimization was performed.  */
6002
6003 /* This is useful even if the architecture doesn't have such an insn,
6004    because it might change a loops which increments from 0 to n to a loop
6005    which decrements from n to 0.  A loop that decrements to zero is usually
6006    faster than one that increments from zero.  */
6007
6008 /* ??? This could be rewritten to use some of the loop unrolling procedures,
6009    such as approx_final_value, biv_total_increment, loop_iterations, and
6010    final_[bg]iv_value.  */
6011
6012 static int
6013 check_dbra_loop (loop_end, insn_count, loop_start)
6014      rtx loop_end;
6015      int insn_count;
6016      rtx loop_start;
6017 {
6018   struct iv_class *bl;
6019   rtx reg;
6020   rtx jump_label;
6021   rtx final_value;
6022   rtx start_value;
6023   rtx new_add_val;
6024   rtx comparison;
6025   rtx before_comparison;
6026   rtx p;
6027
6028   /* If last insn is a conditional branch, and the insn before tests a
6029      register value, try to optimize it.  Otherwise, we can't do anything.  */
6030
6031   comparison = get_condition_for_loop (PREV_INSN (loop_end));
6032   if (comparison == 0)
6033     return 0;
6034
6035   /* Check all of the bivs to see if the compare uses one of them.
6036      Skip biv's set more than once because we can't guarantee that
6037      it will be zero on the last iteration.  Also skip if the biv is
6038      used between its update and the test insn.  */
6039
6040   for (bl = loop_iv_list; bl; bl = bl->next)
6041     {
6042       if (bl->biv_count == 1
6043           && bl->biv->dest_reg == XEXP (comparison, 0)
6044           && ! reg_used_between_p (regno_reg_rtx[bl->regno], bl->biv->insn,
6045                                    PREV_INSN (PREV_INSN (loop_end))))
6046         break;
6047     }
6048
6049   if (! bl)
6050     return 0;
6051
6052   /* Look for the case where the basic induction variable is always
6053      nonnegative, and equals zero on the last iteration.
6054      In this case, add a reg_note REG_NONNEG, which allows the
6055      m68k DBRA instruction to be used.  */
6056
6057   if (((GET_CODE (comparison) == GT
6058         && GET_CODE (XEXP (comparison, 1)) == CONST_INT
6059         && INTVAL (XEXP (comparison, 1)) == -1)
6060        || (GET_CODE (comparison) == NE && XEXP (comparison, 1) == const0_rtx))
6061       && GET_CODE (bl->biv->add_val) == CONST_INT
6062       && INTVAL (bl->biv->add_val) < 0)
6063     {
6064       /* Initial value must be greater than 0,
6065          init_val % -dec_value == 0 to ensure that it equals zero on
6066          the last iteration */
6067
6068       if (GET_CODE (bl->initial_value) == CONST_INT
6069           && INTVAL (bl->initial_value) > 0
6070           && (INTVAL (bl->initial_value)
6071               % (-INTVAL (bl->biv->add_val))) == 0)
6072         {
6073           /* register always nonnegative, add REG_NOTE to branch */
6074           REG_NOTES (PREV_INSN (loop_end))
6075             = gen_rtx (EXPR_LIST, REG_NONNEG, NULL_RTX,
6076                        REG_NOTES (PREV_INSN (loop_end)));
6077           bl->nonneg = 1;
6078
6079           return 1;
6080         }
6081
6082       /* If the decrement is 1 and the value was tested as >= 0 before
6083          the loop, then we can safely optimize.  */
6084       for (p = loop_start; p; p = PREV_INSN (p))
6085         {
6086           if (GET_CODE (p) == CODE_LABEL)
6087             break;
6088           if (GET_CODE (p) != JUMP_INSN)
6089             continue;
6090
6091           before_comparison = get_condition_for_loop (p);
6092           if (before_comparison
6093               && XEXP (before_comparison, 0) == bl->biv->dest_reg
6094               && GET_CODE (before_comparison) == LT
6095               && XEXP (before_comparison, 1) == const0_rtx
6096               && ! reg_set_between_p (bl->biv->dest_reg, p, loop_start)
6097               && INTVAL (bl->biv->add_val) == -1)
6098             {
6099               REG_NOTES (PREV_INSN (loop_end))
6100                 = gen_rtx (EXPR_LIST, REG_NONNEG, NULL_RTX,
6101                            REG_NOTES (PREV_INSN (loop_end)));
6102               bl->nonneg = 1;
6103
6104               return 1;
6105             }
6106         }
6107     }
6108   else if (num_mem_sets <= 1)
6109     {
6110       /* Try to change inc to dec, so can apply above optimization.  */
6111       /* Can do this if:
6112          all registers modified are induction variables or invariant,
6113          all memory references have non-overlapping addresses
6114          (obviously true if only one write)
6115          allow 2 insns for the compare/jump at the end of the loop.  */
6116       /* Also, we must avoid any instructions which use both the reversed
6117          biv and another biv.  Such instructions will fail if the loop is
6118          reversed.  We meet this condition by requiring that either
6119          no_use_except_counting is true, or else that there is only
6120          one biv.  */
6121       int num_nonfixed_reads = 0;
6122       /* 1 if the iteration var is used only to count iterations.  */
6123       int no_use_except_counting = 0;
6124       /* 1 if the loop has no memory store, or it has a single memory store
6125          which is reversible.  */
6126       int reversible_mem_store = 1;
6127
6128       for (p = loop_start; p != loop_end; p = NEXT_INSN (p))
6129         if (GET_RTX_CLASS (GET_CODE (p)) == 'i')
6130           num_nonfixed_reads += count_nonfixed_reads (PATTERN (p));
6131
6132       if (bl->giv_count == 0
6133           && ! loop_number_exit_count[uid_loop_num[INSN_UID (loop_start)]])
6134         {
6135           rtx bivreg = regno_reg_rtx[bl->regno];
6136
6137           /* If there are no givs for this biv, and the only exit is the
6138              fall through at the end of the the loop, then
6139              see if perhaps there are no uses except to count.  */
6140           no_use_except_counting = 1;
6141           for (p = loop_start; p != loop_end; p = NEXT_INSN (p))
6142             if (GET_RTX_CLASS (GET_CODE (p)) == 'i')
6143               {
6144                 rtx set = single_set (p);
6145
6146                 if (set && GET_CODE (SET_DEST (set)) == REG
6147                     && REGNO (SET_DEST (set)) == bl->regno)
6148                   /* An insn that sets the biv is okay.  */
6149                   ;
6150                 else if (p == prev_nonnote_insn (prev_nonnote_insn (loop_end))
6151                          || p == prev_nonnote_insn (loop_end))
6152                   /* Don't bother about the end test.  */
6153                   ;
6154                 else if (reg_mentioned_p (bivreg, PATTERN (p)))
6155                   /* Any other use of the biv is no good.  */
6156                   {
6157                     no_use_except_counting = 0;
6158                     break;
6159                   }
6160               }
6161         }
6162
6163       /* If the loop has a single store, and the destination address is
6164          invariant, then we can't reverse the loop, because this address
6165          might then have the wrong value at loop exit.
6166          This would work if the source was invariant also, however, in that
6167          case, the insn should have been moved out of the loop.  */
6168
6169       if (num_mem_sets == 1)
6170         reversible_mem_store
6171           = (! unknown_address_altered
6172              && ! invariant_p (XEXP (loop_store_mems[0], 0)));
6173
6174       /* This code only acts for innermost loops.  Also it simplifies
6175          the memory address check by only reversing loops with
6176          zero or one memory access.
6177          Two memory accesses could involve parts of the same array,
6178          and that can't be reversed.  */
6179
6180       if (num_nonfixed_reads <= 1
6181           && !loop_has_call
6182           && !loop_has_volatile
6183           && reversible_mem_store
6184           && (no_use_except_counting
6185               || ((bl->giv_count + bl->biv_count + num_mem_sets
6186                    + num_movables + 2 == insn_count)
6187                   && (bl == loop_iv_list && bl->next == 0))))
6188         {
6189           rtx tem;
6190
6191           /* Loop can be reversed.  */
6192           if (loop_dump_stream)
6193             fprintf (loop_dump_stream, "Can reverse loop\n");
6194
6195           /* Now check other conditions:
6196
6197              The increment must be a constant, as must the initial value,
6198              and the comparison code must be LT. 
6199
6200              This test can probably be improved since +/- 1 in the constant
6201              can be obtained by changing LT to LE and vice versa; this is
6202              confusing.  */
6203
6204           if (comparison
6205               && GET_CODE (XEXP (comparison, 1)) == CONST_INT
6206               /* LE gets turned into LT */
6207               && GET_CODE (comparison) == LT
6208               && GET_CODE (bl->initial_value) == CONST_INT)
6209             {
6210               HOST_WIDE_INT add_val, comparison_val;
6211               rtx initial_value;
6212
6213               add_val = INTVAL (bl->biv->add_val);
6214               comparison_val = INTVAL (XEXP (comparison, 1));
6215               initial_value = bl->initial_value;
6216                 
6217               /* Normalize the initial value if it has no other use
6218                  except as a counter.  This will allow a few more loops
6219                  to be reversed.  */
6220               if (no_use_except_counting)
6221                 {
6222                   comparison_val = comparison_val - INTVAL (bl->initial_value);
6223                   initial_value = const0_rtx;
6224                 }
6225
6226               /* If the initial value is not zero, or if the comparison
6227                  value is not an exact multiple of the increment, then we
6228                  can not reverse this loop.  */
6229               if (initial_value != const0_rtx
6230                   || (comparison_val % add_val) != 0)
6231                 return 0;
6232
6233               /* Reset these in case we normalized the initial value
6234                  and comparison value above.  */
6235               bl->initial_value = initial_value;
6236               XEXP (comparison, 1) = GEN_INT (comparison_val);
6237
6238               /* Register will always be nonnegative, with value
6239                  0 on last iteration if loop reversed */
6240
6241               /* Save some info needed to produce the new insns.  */
6242               reg = bl->biv->dest_reg;
6243               jump_label = XEXP (SET_SRC (PATTERN (PREV_INSN (loop_end))), 1);
6244               if (jump_label == pc_rtx)
6245                 jump_label = XEXP (SET_SRC (PATTERN (PREV_INSN (loop_end))), 2);
6246               new_add_val = GEN_INT (- INTVAL (bl->biv->add_val));
6247
6248               final_value = XEXP (comparison, 1);
6249               start_value = GEN_INT (INTVAL (XEXP (comparison, 1))
6250                                      - INTVAL (bl->biv->add_val));
6251
6252               /* Initialize biv to start_value before loop start.
6253                  The old initializing insn will be deleted as a
6254                  dead store by flow.c.  */
6255               emit_insn_before (gen_move_insn (reg, start_value), loop_start);
6256
6257               /* Add insn to decrement register, and delete insn
6258                  that incremented the register.  */
6259               p = emit_insn_before (gen_add2_insn (reg, new_add_val),
6260                                     bl->biv->insn);
6261               delete_insn (bl->biv->insn);
6262                       
6263               /* Update biv info to reflect its new status.  */
6264               bl->biv->insn = p;
6265               bl->initial_value = start_value;
6266               bl->biv->add_val = new_add_val;
6267
6268               /* Inc LABEL_NUSES so that delete_insn will
6269                  not delete the label.  */
6270               LABEL_NUSES (XEXP (jump_label, 0)) ++;
6271
6272               /* Emit an insn after the end of the loop to set the biv's
6273                  proper exit value if it is used anywhere outside the loop.  */
6274               if ((REGNO_LAST_UID (bl->regno)
6275                    != INSN_UID (PREV_INSN (PREV_INSN (loop_end))))
6276                   || ! bl->init_insn
6277                   || REGNO_FIRST_UID (bl->regno) != INSN_UID (bl->init_insn))
6278                 emit_insn_after (gen_move_insn (reg, final_value),
6279                                  loop_end);
6280
6281               /* Delete compare/branch at end of loop.  */
6282               delete_insn (PREV_INSN (loop_end));
6283               delete_insn (PREV_INSN (loop_end));
6284
6285               /* Add new compare/branch insn at end of loop.  */
6286               start_sequence ();
6287               emit_cmp_insn (reg, const0_rtx, GE, NULL_RTX,
6288                              GET_MODE (reg), 0, 0);
6289               emit_jump_insn (gen_bge (XEXP (jump_label, 0)));
6290               tem = gen_sequence ();
6291               end_sequence ();
6292               emit_jump_insn_before (tem, loop_end);
6293
6294               for (tem = PREV_INSN (loop_end);
6295                    tem && GET_CODE (tem) != JUMP_INSN; tem = PREV_INSN (tem))
6296                 ;
6297               if (tem)
6298                 {
6299                   JUMP_LABEL (tem) = XEXP (jump_label, 0);
6300
6301                   /* Increment of LABEL_NUSES done above.  */
6302                   /* Register is now always nonnegative,
6303                      so add REG_NONNEG note to the branch.  */
6304                   REG_NOTES (tem) = gen_rtx (EXPR_LIST, REG_NONNEG, NULL_RTX,
6305                                              REG_NOTES (tem));
6306                 }
6307
6308               bl->nonneg = 1;
6309
6310               /* Mark that this biv has been reversed.  Each giv which depends
6311                  on this biv, and which is also live past the end of the loop
6312                  will have to be fixed up.  */
6313
6314               bl->reversed = 1;
6315
6316               if (loop_dump_stream)
6317                 fprintf (loop_dump_stream,
6318                          "Reversed loop and added reg_nonneg\n");
6319
6320               return 1;
6321             }
6322         }
6323     }
6324
6325   return 0;
6326 }
6327 \f
6328 /* Verify whether the biv BL appears to be eliminable,
6329    based on the insns in the loop that refer to it.
6330    LOOP_START is the first insn of the loop, and END is the end insn.
6331
6332    If ELIMINATE_P is non-zero, actually do the elimination.
6333
6334    THRESHOLD and INSN_COUNT are from loop_optimize and are used to
6335    determine whether invariant insns should be placed inside or at the
6336    start of the loop.  */
6337
6338 static int
6339 maybe_eliminate_biv (bl, loop_start, end, eliminate_p, threshold, insn_count)
6340      struct iv_class *bl;
6341      rtx loop_start;
6342      rtx end;
6343      int eliminate_p;
6344      int threshold, insn_count;
6345 {
6346   rtx reg = bl->biv->dest_reg;
6347   rtx p;
6348
6349   /* Scan all insns in the loop, stopping if we find one that uses the
6350      biv in a way that we cannot eliminate.  */
6351
6352   for (p = loop_start; p != end; p = NEXT_INSN (p))
6353     {
6354       enum rtx_code code = GET_CODE (p);
6355       rtx where = threshold >= insn_count ? loop_start : p;
6356
6357       if ((code == INSN || code == JUMP_INSN || code == CALL_INSN)
6358           && reg_mentioned_p (reg, PATTERN (p))
6359           && ! maybe_eliminate_biv_1 (PATTERN (p), p, bl, eliminate_p, where))
6360         {
6361           if (loop_dump_stream)
6362             fprintf (loop_dump_stream,
6363                      "Cannot eliminate biv %d: biv used in insn %d.\n",
6364                      bl->regno, INSN_UID (p));
6365           break;
6366         }
6367     }
6368
6369   if (p == end)
6370     {
6371       if (loop_dump_stream)
6372         fprintf (loop_dump_stream, "biv %d %s eliminated.\n",
6373                  bl->regno, eliminate_p ? "was" : "can be");
6374       return 1;
6375     }
6376
6377   return 0;
6378 }
6379 \f
6380 /* If BL appears in X (part of the pattern of INSN), see if we can
6381    eliminate its use.  If so, return 1.  If not, return 0.
6382
6383    If BIV does not appear in X, return 1.
6384
6385    If ELIMINATE_P is non-zero, actually do the elimination.  WHERE indicates
6386    where extra insns should be added.  Depending on how many items have been
6387    moved out of the loop, it will either be before INSN or at the start of
6388    the loop.  */
6389
6390 static int
6391 maybe_eliminate_biv_1 (x, insn, bl, eliminate_p, where)
6392      rtx x, insn;
6393      struct iv_class *bl;
6394      int eliminate_p;
6395      rtx where;
6396 {
6397   enum rtx_code code = GET_CODE (x);
6398   rtx reg = bl->biv->dest_reg;
6399   enum machine_mode mode = GET_MODE (reg);
6400   struct induction *v;
6401   rtx arg, new, tem;
6402   int arg_operand;
6403   char *fmt;
6404   int i, j;
6405
6406   switch (code)
6407     {
6408     case REG:
6409       /* If we haven't already been able to do something with this BIV,
6410          we can't eliminate it.  */
6411       if (x == reg)
6412         return 0;
6413       return 1;
6414
6415     case SET:
6416       /* If this sets the BIV, it is not a problem.  */
6417       if (SET_DEST (x) == reg)
6418         return 1;
6419
6420       /* If this is an insn that defines a giv, it is also ok because
6421          it will go away when the giv is reduced.  */
6422       for (v = bl->giv; v; v = v->next_iv)
6423         if (v->giv_type == DEST_REG && SET_DEST (x) == v->dest_reg)
6424           return 1;
6425
6426 #ifdef HAVE_cc0
6427       if (SET_DEST (x) == cc0_rtx && SET_SRC (x) == reg)
6428         {
6429           /* Can replace with any giv that was reduced and
6430              that has (MULT_VAL != 0) and (ADD_VAL == 0).
6431              Require a constant for MULT_VAL, so we know it's nonzero.
6432              ??? We disable this optimization to avoid potential
6433              overflows.  */
6434
6435           for (v = bl->giv; v; v = v->next_iv)
6436             if (CONSTANT_P (v->mult_val) && v->mult_val != const0_rtx
6437                 && v->add_val == const0_rtx
6438                 && ! v->ignore && ! v->maybe_dead && v->always_computable
6439                 && v->mode == mode
6440                 && 0)
6441               {
6442                 /* If the giv V had the auto-inc address optimization applied
6443                    to it, and INSN occurs between the giv insn and the biv
6444                    insn, then we must adjust the value used here.
6445                    This is rare, so we don't bother to do so.  */
6446                 if (v->auto_inc_opt
6447                     && ((INSN_LUID (v->insn) < INSN_LUID (insn)
6448                          && INSN_LUID (insn) < INSN_LUID (bl->biv->insn))
6449                         || (INSN_LUID (v->insn) > INSN_LUID (insn)
6450                             && INSN_LUID (insn) > INSN_LUID (bl->biv->insn))))
6451                   continue;
6452
6453                 if (! eliminate_p)
6454                   return 1;
6455
6456                 /* If the giv has the opposite direction of change,
6457                    then reverse the comparison.  */
6458                 if (INTVAL (v->mult_val) < 0)
6459                   new = gen_rtx (COMPARE, GET_MODE (v->new_reg),
6460                                  const0_rtx, v->new_reg);
6461                 else
6462                   new = v->new_reg;
6463
6464                 /* We can probably test that giv's reduced reg.  */
6465                 if (validate_change (insn, &SET_SRC (x), new, 0))
6466                   return 1;
6467               }
6468
6469           /* Look for a giv with (MULT_VAL != 0) and (ADD_VAL != 0);
6470              replace test insn with a compare insn (cmp REDUCED_GIV ADD_VAL).
6471              Require a constant for MULT_VAL, so we know it's nonzero.
6472              ??? Do this only if ADD_VAL is a pointer to avoid a potential
6473              overflow problem.  */
6474
6475           for (v = bl->giv; v; v = v->next_iv)
6476             if (CONSTANT_P (v->mult_val) && v->mult_val != const0_rtx
6477                 && ! v->ignore && ! v->maybe_dead && v->always_computable
6478                 && v->mode == mode
6479                 && (GET_CODE (v->add_val) == SYMBOL_REF
6480                     || GET_CODE (v->add_val) == LABEL_REF
6481                     || GET_CODE (v->add_val) == CONST
6482                     || (GET_CODE (v->add_val) == REG
6483                         && REGNO_POINTER_FLAG (REGNO (v->add_val)))))
6484               {
6485                 /* If the giv V had the auto-inc address optimization applied
6486                    to it, and INSN occurs between the giv insn and the biv
6487                    insn, then we must adjust the value used here.
6488                    This is rare, so we don't bother to do so.  */
6489                 if (v->auto_inc_opt
6490                     && ((INSN_LUID (v->insn) < INSN_LUID (insn)
6491                          && INSN_LUID (insn) < INSN_LUID (bl->biv->insn))
6492                         || (INSN_LUID (v->insn) > INSN_LUID (insn)
6493                             && INSN_LUID (insn) > INSN_LUID (bl->biv->insn))))
6494                   continue;
6495
6496                 if (! eliminate_p)
6497                   return 1;
6498
6499                 /* If the giv has the opposite direction of change,
6500                    then reverse the comparison.  */
6501                 if (INTVAL (v->mult_val) < 0)
6502                   new = gen_rtx (COMPARE, VOIDmode, copy_rtx (v->add_val),
6503                                  v->new_reg);
6504                 else
6505                   new = gen_rtx (COMPARE, VOIDmode, v->new_reg,
6506                                  copy_rtx (v->add_val));
6507
6508                 /* Replace biv with the giv's reduced register.  */
6509                 update_reg_last_use (v->add_val, insn);
6510                 if (validate_change (insn, &SET_SRC (PATTERN (insn)), new, 0))
6511                   return 1;
6512
6513                 /* Insn doesn't support that constant or invariant.  Copy it
6514                    into a register (it will be a loop invariant.)  */
6515                 tem = gen_reg_rtx (GET_MODE (v->new_reg));
6516
6517                 emit_insn_before (gen_move_insn (tem, copy_rtx (v->add_val)),
6518                                   where);
6519
6520                 /* Substitute the new register for its invariant value in
6521                    the compare expression. */
6522                 XEXP (new, (INTVAL (v->mult_val) < 0) ? 0 : 1) = tem;
6523                 if (validate_change (insn, &SET_SRC (PATTERN (insn)), new, 0))
6524                   return 1;
6525               }
6526         }
6527 #endif
6528       break;
6529
6530     case COMPARE:
6531     case EQ:  case NE:
6532     case GT:  case GE:  case GTU:  case GEU:
6533     case LT:  case LE:  case LTU:  case LEU:
6534       /* See if either argument is the biv.  */
6535       if (XEXP (x, 0) == reg)
6536         arg = XEXP (x, 1), arg_operand = 1;
6537       else if (XEXP (x, 1) == reg)
6538         arg = XEXP (x, 0), arg_operand = 0;
6539       else
6540         break;
6541
6542       if (CONSTANT_P (arg))
6543         {
6544           /* First try to replace with any giv that has constant positive
6545              mult_val and constant add_val.  We might be able to support
6546              negative mult_val, but it seems complex to do it in general.  */
6547
6548           for (v = bl->giv; v; v = v->next_iv)
6549             if (CONSTANT_P (v->mult_val) && INTVAL (v->mult_val) > 0
6550                 && (GET_CODE (v->add_val) == SYMBOL_REF
6551                     || GET_CODE (v->add_val) == LABEL_REF
6552                     || GET_CODE (v->add_val) == CONST
6553                     || (GET_CODE (v->add_val) == REG
6554                         && REGNO_POINTER_FLAG (REGNO (v->add_val))))
6555                 && ! v->ignore && ! v->maybe_dead && v->always_computable
6556                 && v->mode == mode)
6557               {
6558                 /* If the giv V had the auto-inc address optimization applied
6559                    to it, and INSN occurs between the giv insn and the biv
6560                    insn, then we must adjust the value used here.
6561                    This is rare, so we don't bother to do so.  */
6562                 if (v->auto_inc_opt
6563                     && ((INSN_LUID (v->insn) < INSN_LUID (insn)
6564                          && INSN_LUID (insn) < INSN_LUID (bl->biv->insn))
6565                         || (INSN_LUID (v->insn) > INSN_LUID (insn)
6566                             && INSN_LUID (insn) > INSN_LUID (bl->biv->insn))))
6567                   continue;
6568
6569                 if (! eliminate_p)
6570                   return 1;
6571
6572                 /* Replace biv with the giv's reduced reg.  */
6573                 XEXP (x, 1-arg_operand) = v->new_reg;
6574
6575                 /* If all constants are actually constant integers and
6576                    the derived constant can be directly placed in the COMPARE,
6577                    do so.  */
6578                 if (GET_CODE (arg) == CONST_INT
6579                     && GET_CODE (v->mult_val) == CONST_INT
6580                     && GET_CODE (v->add_val) == CONST_INT
6581                     && validate_change (insn, &XEXP (x, arg_operand),
6582                                         GEN_INT (INTVAL (arg)
6583                                                  * INTVAL (v->mult_val)
6584                                                  + INTVAL (v->add_val)), 0))
6585                   return 1;
6586
6587                 /* Otherwise, load it into a register.  */
6588                 tem = gen_reg_rtx (mode);
6589                 emit_iv_add_mult (arg, v->mult_val, v->add_val, tem, where);
6590                 if (validate_change (insn, &XEXP (x, arg_operand), tem, 0))
6591                   return 1;
6592
6593                 /* If that failed, put back the change we made above.  */
6594                 XEXP (x, 1-arg_operand) = reg;
6595               }
6596           
6597           /* Look for giv with positive constant mult_val and nonconst add_val.
6598              Insert insns to calculate new compare value.  
6599              ??? Turn this off due to possible overflow.  */
6600
6601           for (v = bl->giv; v; v = v->next_iv)
6602             if (CONSTANT_P (v->mult_val) && INTVAL (v->mult_val) > 0
6603                 && ! v->ignore && ! v->maybe_dead && v->always_computable
6604                 && v->mode == mode
6605                 && 0)
6606               {
6607                 rtx tem;
6608
6609                 /* If the giv V had the auto-inc address optimization applied
6610                    to it, and INSN occurs between the giv insn and the biv
6611                    insn, then we must adjust the value used here.
6612                    This is rare, so we don't bother to do so.  */
6613                 if (v->auto_inc_opt
6614                     && ((INSN_LUID (v->insn) < INSN_LUID (insn)
6615                          && INSN_LUID (insn) < INSN_LUID (bl->biv->insn))
6616                         || (INSN_LUID (v->insn) > INSN_LUID (insn)
6617                             && INSN_LUID (insn) > INSN_LUID (bl->biv->insn))))
6618                   continue;
6619
6620                 if (! eliminate_p)
6621                   return 1;
6622
6623                 tem = gen_reg_rtx (mode);
6624
6625                 /* Replace biv with giv's reduced register.  */
6626                 validate_change (insn, &XEXP (x, 1 - arg_operand),
6627                                  v->new_reg, 1);
6628
6629                 /* Compute value to compare against.  */
6630                 emit_iv_add_mult (arg, v->mult_val, v->add_val, tem, where);
6631                 /* Use it in this insn.  */
6632                 validate_change (insn, &XEXP (x, arg_operand), tem, 1);
6633                 if (apply_change_group ())
6634                   return 1;
6635               }
6636         }
6637       else if (GET_CODE (arg) == REG || GET_CODE (arg) == MEM)
6638         {
6639           if (invariant_p (arg) == 1)
6640             {
6641               /* Look for giv with constant positive mult_val and nonconst
6642                  add_val. Insert insns to compute new compare value. 
6643                  ??? Turn this off due to possible overflow.  */
6644
6645               for (v = bl->giv; v; v = v->next_iv)
6646                 if (CONSTANT_P (v->mult_val) && INTVAL (v->mult_val) > 0
6647                     && ! v->ignore && ! v->maybe_dead && v->always_computable
6648                     && v->mode == mode
6649                     && 0)
6650                   {
6651                     rtx tem;
6652
6653                     /* If the giv V had the auto-inc address optimization applied
6654                        to it, and INSN occurs between the giv insn and the biv
6655                        insn, then we must adjust the value used here.
6656                        This is rare, so we don't bother to do so.  */
6657                     if (v->auto_inc_opt
6658                         && ((INSN_LUID (v->insn) < INSN_LUID (insn)
6659                              && INSN_LUID (insn) < INSN_LUID (bl->biv->insn))
6660                             || (INSN_LUID (v->insn) > INSN_LUID (insn)
6661                                 && INSN_LUID (insn) > INSN_LUID (bl->biv->insn))))
6662                       continue;
6663
6664                     if (! eliminate_p)
6665                       return 1;
6666
6667                     tem = gen_reg_rtx (mode);
6668
6669                     /* Replace biv with giv's reduced register.  */
6670                     validate_change (insn, &XEXP (x, 1 - arg_operand),
6671                                      v->new_reg, 1);
6672
6673                     /* Compute value to compare against.  */
6674                     emit_iv_add_mult (arg, v->mult_val, v->add_val,
6675                                       tem, where);
6676                     validate_change (insn, &XEXP (x, arg_operand), tem, 1);
6677                     if (apply_change_group ())
6678                       return 1;
6679                   }
6680             }
6681
6682           /* This code has problems.  Basically, you can't know when
6683              seeing if we will eliminate BL, whether a particular giv
6684              of ARG will be reduced.  If it isn't going to be reduced,
6685              we can't eliminate BL.  We can try forcing it to be reduced,
6686              but that can generate poor code.
6687
6688              The problem is that the benefit of reducing TV, below should
6689              be increased if BL can actually be eliminated, but this means
6690              we might have to do a topological sort of the order in which
6691              we try to process biv.  It doesn't seem worthwhile to do
6692              this sort of thing now.  */
6693
6694 #if 0
6695           /* Otherwise the reg compared with had better be a biv.  */
6696           if (GET_CODE (arg) != REG
6697               || reg_iv_type[REGNO (arg)] != BASIC_INDUCT)
6698             return 0;
6699
6700           /* Look for a pair of givs, one for each biv,
6701              with identical coefficients.  */
6702           for (v = bl->giv; v; v = v->next_iv)
6703             {
6704               struct induction *tv;
6705
6706               if (v->ignore || v->maybe_dead || v->mode != mode)
6707                 continue;
6708
6709               for (tv = reg_biv_class[REGNO (arg)]->giv; tv; tv = tv->next_iv)
6710                 if (! tv->ignore && ! tv->maybe_dead
6711                     && rtx_equal_p (tv->mult_val, v->mult_val)
6712                     && rtx_equal_p (tv->add_val, v->add_val)
6713                     && tv->mode == mode)
6714                   {
6715                     /* If the giv V had the auto-inc address optimization applied
6716                        to it, and INSN occurs between the giv insn and the biv
6717                        insn, then we must adjust the value used here.
6718                        This is rare, so we don't bother to do so.  */
6719                     if (v->auto_inc_opt
6720                         && ((INSN_LUID (v->insn) < INSN_LUID (insn)
6721                              && INSN_LUID (insn) < INSN_LUID (bl->biv->insn))
6722                             || (INSN_LUID (v->insn) > INSN_LUID (insn)
6723                                 && INSN_LUID (insn) > INSN_LUID (bl->biv->insn))))
6724                       continue;
6725
6726                     if (! eliminate_p)
6727                       return 1;
6728
6729                     /* Replace biv with its giv's reduced reg.  */
6730                     XEXP (x, 1-arg_operand) = v->new_reg;
6731                     /* Replace other operand with the other giv's
6732                        reduced reg.  */
6733                     XEXP (x, arg_operand) = tv->new_reg;
6734                     return 1;
6735                   }
6736             }
6737 #endif
6738         }
6739
6740       /* If we get here, the biv can't be eliminated.  */
6741       return 0;
6742
6743     case MEM:
6744       /* If this address is a DEST_ADDR giv, it doesn't matter if the
6745          biv is used in it, since it will be replaced.  */
6746       for (v = bl->giv; v; v = v->next_iv)
6747         if (v->giv_type == DEST_ADDR && v->location == &XEXP (x, 0))
6748           return 1;
6749       break;
6750
6751     default:
6752       break;
6753     }
6754
6755   /* See if any subexpression fails elimination.  */
6756   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
6757   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
6758     {
6759       switch (fmt[i])
6760         {
6761         case 'e':
6762           if (! maybe_eliminate_biv_1 (XEXP (x, i), insn, bl, 
6763                                        eliminate_p, where))
6764             return 0;
6765           break;
6766
6767         case 'E':
6768           for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
6769             if (! maybe_eliminate_biv_1 (XVECEXP (x, i, j), insn, bl,
6770                                          eliminate_p, where))
6771               return 0;
6772           break;
6773         }
6774     }
6775
6776   return 1;
6777 }  
6778 \f
6779 /* Return nonzero if the last use of REG
6780    is in an insn following INSN in the same basic block.  */
6781
6782 static int
6783 last_use_this_basic_block (reg, insn)
6784      rtx reg;
6785      rtx insn;
6786 {
6787   rtx n;
6788   for (n = insn;
6789        n && GET_CODE (n) != CODE_LABEL && GET_CODE (n) != JUMP_INSN;
6790        n = NEXT_INSN (n))
6791     {
6792       if (REGNO_LAST_UID (REGNO (reg)) == INSN_UID (n))
6793         return 1;
6794     }
6795   return 0;
6796 }
6797 \f
6798 /* Called via `note_stores' to record the initial value of a biv.  Here we
6799    just record the location of the set and process it later.  */
6800
6801 static void
6802 record_initial (dest, set)
6803      rtx dest;
6804      rtx set;
6805 {
6806   struct iv_class *bl;
6807
6808   if (GET_CODE (dest) != REG
6809       || REGNO (dest) >= max_reg_before_loop
6810       || reg_iv_type[REGNO (dest)] != BASIC_INDUCT)
6811     return;
6812
6813   bl = reg_biv_class[REGNO (dest)];
6814
6815   /* If this is the first set found, record it.  */
6816   if (bl->init_insn == 0)
6817     {
6818       bl->init_insn = note_insn;
6819       bl->init_set = set;
6820     }
6821 }
6822 \f
6823 /* If any of the registers in X are "old" and currently have a last use earlier
6824    than INSN, update them to have a last use of INSN.  Their actual last use
6825    will be the previous insn but it will not have a valid uid_luid so we can't
6826    use it.  */
6827
6828 static void
6829 update_reg_last_use (x, insn)
6830      rtx x;
6831      rtx insn;
6832 {
6833   /* Check for the case where INSN does not have a valid luid.  In this case,
6834      there is no need to modify the regno_last_uid, as this can only happen
6835      when code is inserted after the loop_end to set a pseudo's final value,
6836      and hence this insn will never be the last use of x.  */
6837   if (GET_CODE (x) == REG && REGNO (x) < max_reg_before_loop
6838       && INSN_UID (insn) < max_uid_for_loop
6839       && uid_luid[REGNO_LAST_UID (REGNO (x))] < uid_luid[INSN_UID (insn)])
6840     REGNO_LAST_UID (REGNO (x)) = INSN_UID (insn);
6841   else
6842     {
6843       register int i, j;
6844       register char *fmt = GET_RTX_FORMAT (GET_CODE (x));
6845       for (i = GET_RTX_LENGTH (GET_CODE (x)) - 1; i >= 0; i--)
6846         {
6847           if (fmt[i] == 'e')
6848             update_reg_last_use (XEXP (x, i), insn);
6849           else if (fmt[i] == 'E')
6850             for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
6851               update_reg_last_use (XVECEXP (x, i, j), insn);
6852         }
6853     }
6854 }
6855 \f
6856 /* Given a jump insn JUMP, return the condition that will cause it to branch
6857    to its JUMP_LABEL.  If the condition cannot be understood, or is an
6858    inequality floating-point comparison which needs to be reversed, 0 will
6859    be returned.
6860
6861    If EARLIEST is non-zero, it is a pointer to a place where the earliest
6862    insn used in locating the condition was found.  If a replacement test
6863    of the condition is desired, it should be placed in front of that
6864    insn and we will be sure that the inputs are still valid.
6865
6866    The condition will be returned in a canonical form to simplify testing by
6867    callers.  Specifically:
6868
6869    (1) The code will always be a comparison operation (EQ, NE, GT, etc.).
6870    (2) Both operands will be machine operands; (cc0) will have been replaced.
6871    (3) If an operand is a constant, it will be the second operand.
6872    (4) (LE x const) will be replaced with (LT x <const+1>) and similarly
6873        for GE, GEU, and LEU.  */
6874
6875 rtx
6876 get_condition (jump, earliest)
6877      rtx jump;
6878      rtx *earliest;
6879 {
6880   enum rtx_code code;
6881   rtx prev = jump;
6882   rtx set;
6883   rtx tem;
6884   rtx op0, op1;
6885   int reverse_code = 0;
6886   int did_reverse_condition = 0;
6887
6888   /* If this is not a standard conditional jump, we can't parse it.  */
6889   if (GET_CODE (jump) != JUMP_INSN
6890       || ! condjump_p (jump) || simplejump_p (jump))
6891     return 0;
6892
6893   code = GET_CODE (XEXP (SET_SRC (PATTERN (jump)), 0));
6894   op0 = XEXP (XEXP (SET_SRC (PATTERN (jump)), 0), 0);
6895   op1 = XEXP (XEXP (SET_SRC (PATTERN (jump)), 0), 1);
6896
6897   if (earliest)
6898     *earliest = jump;
6899
6900   /* If this branches to JUMP_LABEL when the condition is false, reverse
6901      the condition.  */
6902   if (GET_CODE (XEXP (SET_SRC (PATTERN (jump)), 2)) == LABEL_REF
6903       && XEXP (XEXP (SET_SRC (PATTERN (jump)), 2), 0) == JUMP_LABEL (jump))
6904     code = reverse_condition (code), did_reverse_condition ^= 1;
6905
6906   /* If we are comparing a register with zero, see if the register is set
6907      in the previous insn to a COMPARE or a comparison operation.  Perform
6908      the same tests as a function of STORE_FLAG_VALUE as find_comparison_args
6909      in cse.c  */
6910
6911   while (GET_RTX_CLASS (code) == '<' && op1 == CONST0_RTX (GET_MODE (op0)))
6912     {
6913       /* Set non-zero when we find something of interest.  */
6914       rtx x = 0;
6915
6916 #ifdef HAVE_cc0
6917       /* If comparison with cc0, import actual comparison from compare
6918          insn.  */
6919       if (op0 == cc0_rtx)
6920         {
6921           if ((prev = prev_nonnote_insn (prev)) == 0
6922               || GET_CODE (prev) != INSN
6923               || (set = single_set (prev)) == 0
6924               || SET_DEST (set) != cc0_rtx)
6925             return 0;
6926
6927           op0 = SET_SRC (set);
6928           op1 = CONST0_RTX (GET_MODE (op0));
6929           if (earliest)
6930             *earliest = prev;
6931         }
6932 #endif
6933
6934       /* If this is a COMPARE, pick up the two things being compared.  */
6935       if (GET_CODE (op0) == COMPARE)
6936         {
6937           op1 = XEXP (op0, 1);
6938           op0 = XEXP (op0, 0);
6939           continue;
6940         }
6941       else if (GET_CODE (op0) != REG)
6942         break;
6943
6944       /* Go back to the previous insn.  Stop if it is not an INSN.  We also
6945          stop if it isn't a single set or if it has a REG_INC note because
6946          we don't want to bother dealing with it.  */
6947
6948       if ((prev = prev_nonnote_insn (prev)) == 0
6949           || GET_CODE (prev) != INSN
6950           || FIND_REG_INC_NOTE (prev, 0)
6951           || (set = single_set (prev)) == 0)
6952         break;
6953
6954       /* If this is setting OP0, get what it sets it to if it looks
6955          relevant.  */
6956       if (rtx_equal_p (SET_DEST (set), op0))
6957         {
6958           enum machine_mode inner_mode = GET_MODE (SET_SRC (set));
6959
6960           if ((GET_CODE (SET_SRC (set)) == COMPARE
6961                || (((code == NE
6962                      || (code == LT
6963                          && GET_MODE_CLASS (inner_mode) == MODE_INT
6964                          && (GET_MODE_BITSIZE (inner_mode)
6965                              <= HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
6966                          && (STORE_FLAG_VALUE
6967                              & ((HOST_WIDE_INT) 1
6968                                 << (GET_MODE_BITSIZE (inner_mode) - 1))))
6969 #ifdef FLOAT_STORE_FLAG_VALUE
6970                      || (code == LT
6971                          && GET_MODE_CLASS (inner_mode) == MODE_FLOAT
6972                          && FLOAT_STORE_FLAG_VALUE < 0)
6973 #endif
6974                      ))
6975                    && GET_RTX_CLASS (GET_CODE (SET_SRC (set))) == '<')))
6976             x = SET_SRC (set);
6977           else if (((code == EQ
6978                      || (code == GE
6979                          && (GET_MODE_BITSIZE (inner_mode)
6980                              <= HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
6981                          && GET_MODE_CLASS (inner_mode) == MODE_INT
6982                          && (STORE_FLAG_VALUE
6983                              & ((HOST_WIDE_INT) 1
6984                                 << (GET_MODE_BITSIZE (inner_mode) - 1))))
6985 #ifdef FLOAT_STORE_FLAG_VALUE
6986                      || (code == GE
6987                          && GET_MODE_CLASS (inner_mode) == MODE_FLOAT
6988                          && FLOAT_STORE_FLAG_VALUE < 0)
6989 #endif
6990                      ))
6991                    && GET_RTX_CLASS (GET_CODE (SET_SRC (set))) == '<')
6992             {
6993               /* We might have reversed a LT to get a GE here.  But this wasn't
6994                  actually the comparison of data, so we don't flag that we
6995                  have had to reverse the condition.  */
6996               did_reverse_condition ^= 1;
6997               reverse_code = 1;
6998               x = SET_SRC (set);
6999             }
7000           else
7001             break;
7002         }
7003
7004       else if (reg_set_p (op0, prev))
7005         /* If this sets OP0, but not directly, we have to give up.  */
7006         break;
7007
7008       if (x)
7009         {
7010           if (GET_RTX_CLASS (GET_CODE (x)) == '<')
7011             code = GET_CODE (x);
7012           if (reverse_code)
7013             {
7014               code = reverse_condition (code);
7015               did_reverse_condition ^= 1;
7016               reverse_code = 0;
7017             }
7018
7019           op0 = XEXP (x, 0), op1 = XEXP (x, 1);
7020           if (earliest)
7021             *earliest = prev;
7022         }
7023     }
7024
7025   /* If constant is first, put it last.  */
7026   if (CONSTANT_P (op0))
7027     code = swap_condition (code), tem = op0, op0 = op1, op1 = tem;
7028
7029   /* If OP0 is the result of a comparison, we weren't able to find what
7030      was really being compared, so fail.  */
7031   if (GET_MODE_CLASS (GET_MODE (op0)) == MODE_CC)
7032     return 0;
7033
7034   /* Canonicalize any ordered comparison with integers involving equality
7035      if we can do computations in the relevant mode and we do not
7036      overflow.  */
7037
7038   if (GET_CODE (op1) == CONST_INT
7039       && GET_MODE (op0) != VOIDmode
7040       && GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE (op0)) <= HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
7041     {
7042       HOST_WIDE_INT const_val = INTVAL (op1);
7043       unsigned HOST_WIDE_INT uconst_val = const_val;
7044       unsigned HOST_WIDE_INT max_val
7045         = (unsigned HOST_WIDE_INT) GET_MODE_MASK (GET_MODE (op0));
7046
7047       switch (code)
7048         {
7049         case LE:
7050           if (const_val != max_val >> 1)
7051             code = LT,  op1 = GEN_INT (const_val + 1);
7052           break;
7053
7054         case GE:
7055           if (const_val
7056               != (((HOST_WIDE_INT) 1
7057                    << (GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE (op0)) - 1))))
7058             code = GT, op1 = GEN_INT (const_val - 1);
7059           break;
7060
7061         case LEU:
7062           if (uconst_val != max_val)
7063             code = LTU, op1 = GEN_INT (uconst_val + 1);
7064           break;
7065
7066         case GEU:
7067           if (uconst_val != 0)
7068             code = GTU, op1 = GEN_INT (uconst_val - 1);
7069           break;
7070
7071         default:
7072           break;
7073         }
7074     }
7075
7076   /* If this was floating-point and we reversed anything other than an
7077      EQ or NE, return zero.  */
7078   if (TARGET_FLOAT_FORMAT == IEEE_FLOAT_FORMAT
7079       && did_reverse_condition && code != NE && code != EQ
7080       && ! flag_fast_math
7081       && GET_MODE_CLASS (GET_MODE (op0)) == MODE_FLOAT)
7082     return 0;
7083
7084 #ifdef HAVE_cc0
7085   /* Never return CC0; return zero instead.  */
7086   if (op0 == cc0_rtx)
7087     return 0;
7088 #endif
7089
7090   return gen_rtx (code, VOIDmode, op0, op1);
7091 }
7092
7093 /* Similar to above routine, except that we also put an invariant last
7094    unless both operands are invariants.  */
7095
7096 rtx
7097 get_condition_for_loop (x)
7098      rtx x;
7099 {
7100   rtx comparison = get_condition (x, NULL_PTR);
7101
7102   if (comparison == 0
7103       || ! invariant_p (XEXP (comparison, 0))
7104       || invariant_p (XEXP (comparison, 1)))
7105     return comparison;
7106
7107   return gen_rtx (swap_condition (GET_CODE (comparison)), VOIDmode,
7108                   XEXP (comparison, 1), XEXP (comparison, 0));
7109 }
7110
7111 #ifdef HAIFA
7112 /* Analyze a loop in order to instrument it with the use of count register.
7113    loop_start and loop_end are the first and last insns of the loop.
7114    This function works in cooperation with insert_bct ().
7115    loop_can_insert_bct[loop_num] is set according to whether the optimization
7116    is applicable to the loop.  When it is applicable, the following variables
7117    are also set:
7118     loop_start_value[loop_num]
7119     loop_comparison_value[loop_num]
7120     loop_increment[loop_num]
7121     loop_comparison_code[loop_num] */
7122
7123 static
7124 void analyze_loop_iterations (loop_start, loop_end)
7125   rtx loop_start, loop_end;
7126 {
7127   rtx comparison, comparison_value;
7128   rtx iteration_var, initial_value, increment;
7129   enum rtx_code comparison_code;
7130
7131   rtx last_loop_insn;
7132   rtx insn;
7133   int i;
7134
7135   /* loop_variable mode */
7136   enum machine_mode original_mode;
7137
7138   /* find the number of the loop */
7139   int loop_num = uid_loop_num [INSN_UID (loop_start)];
7140
7141   /* we change our mind only when we are sure that loop will be instrumented */
7142   loop_can_insert_bct[loop_num] = 0;
7143
7144   /* is the optimization suppressed.  */
7145   if ( !flag_branch_on_count_reg )
7146     return;
7147
7148   /* make sure that count-reg is not in use */
7149   if (loop_used_count_register[loop_num]){
7150     if (loop_dump_stream)
7151       fprintf (loop_dump_stream,
7152               "analyze_loop_iterations %d: BCT instrumentation failed: count register already in use\n",
7153               loop_num);
7154     return;
7155   }
7156
7157   /* make sure that the function has no indirect jumps.  */
7158   if (indirect_jump_in_function){
7159     if (loop_dump_stream)
7160       fprintf (loop_dump_stream,
7161               "analyze_loop_iterations %d: BCT instrumentation failed: indirect jump in function\n",
7162               loop_num);
7163     return;
7164   }
7165
7166   /* make sure that the last loop insn is a conditional jump */
7167   last_loop_insn = PREV_INSN (loop_end);
7168   if (GET_CODE (last_loop_insn) != JUMP_INSN || !condjump_p (last_loop_insn)) {
7169     if (loop_dump_stream)
7170       fprintf (loop_dump_stream,
7171               "analyze_loop_iterations %d: BCT instrumentation failed: invalid jump at loop end\n",
7172               loop_num);
7173     return;
7174   }
7175
7176   /* First find the iteration variable.  If the last insn is a conditional
7177      branch, and the insn preceding it tests a register value, make that
7178      register the iteration variable.  */
7179
7180   /* We used to use prev_nonnote_insn here, but that fails because it might
7181      accidentally get the branch for a contained loop if the branch for this
7182      loop was deleted.  We can only trust branches immediately before the
7183      loop_end.  */
7184
7185   comparison = get_condition_for_loop (last_loop_insn);
7186   /* ??? Get_condition may switch position of induction variable and
7187      invariant register when it canonicalizes the comparison.  */
7188
7189   if (comparison == 0) {
7190     if (loop_dump_stream)
7191       fprintf (loop_dump_stream,
7192               "analyze_loop_iterations %d: BCT instrumentation failed: comparison not found\n",
7193               loop_num);
7194     return;
7195   }
7196
7197   comparison_code = GET_CODE (comparison);
7198   iteration_var = XEXP (comparison, 0);
7199   comparison_value = XEXP (comparison, 1);
7200
7201   original_mode = GET_MODE (iteration_var);
7202   if (GET_MODE_CLASS (original_mode) != MODE_INT
7203       || GET_MODE_SIZE (original_mode) != UNITS_PER_WORD) {
7204     if (loop_dump_stream)
7205       fprintf (loop_dump_stream,
7206               "analyze_loop_iterations %d: BCT Instrumentation failed: loop variable not integer\n",
7207               loop_num);
7208     return;
7209   }
7210
7211   /* get info about loop bounds and increment */
7212   iteration_info (iteration_var, &initial_value, &increment,
7213                   loop_start, loop_end);
7214
7215   /* make sure that all required loop data were found */
7216   if (!(initial_value && increment && comparison_value
7217         && invariant_p (comparison_value) && invariant_p (increment)
7218         && ! indirect_jump_in_function))
7219     {
7220       if (loop_dump_stream) {
7221         fprintf (loop_dump_stream,
7222                 "analyze_loop_iterations %d: BCT instrumentation failed because of wrong loop: ", loop_num);
7223         if (!(initial_value && increment && comparison_value)) {
7224           fprintf (loop_dump_stream, "\tbounds not available: ");
7225           if ( ! initial_value )
7226             fprintf (loop_dump_stream, "initial ");
7227           if ( ! increment )
7228             fprintf (loop_dump_stream, "increment ");
7229           if ( ! comparison_value )
7230             fprintf (loop_dump_stream, "comparison ");
7231           fprintf (loop_dump_stream, "\n");
7232         }
7233         if (!invariant_p (comparison_value) || !invariant_p (increment))
7234           fprintf (loop_dump_stream, "\tloop bounds not invariant\n");
7235       }
7236       return;
7237     }
7238
7239   /* make sure that the increment is constant */
7240   if (GET_CODE (increment) != CONST_INT) {
7241     if (loop_dump_stream)
7242       fprintf (loop_dump_stream,
7243               "analyze_loop_iterations %d: instrumentation failed: not arithmetic loop\n",
7244               loop_num);
7245     return;
7246   }
7247
7248   /* make sure that the loop contains neither function call, nor jump on table.
7249      (the count register might be altered by the called function, and might
7250      be used for a branch on table).  */
7251   for (insn = loop_start; insn && insn != loop_end; insn = NEXT_INSN (insn)) {
7252     if (GET_CODE (insn) == CALL_INSN){
7253       if (loop_dump_stream)
7254         fprintf (loop_dump_stream,
7255                 "analyze_loop_iterations %d: BCT instrumentation failed: function call in the loop\n",
7256                 loop_num);
7257       return;
7258     }
7259
7260     if (GET_CODE (insn) == JUMP_INSN
7261        && (GET_CODE (PATTERN (insn)) == ADDR_DIFF_VEC
7262            || GET_CODE (PATTERN (insn)) == ADDR_VEC)){
7263       if (loop_dump_stream)
7264         fprintf (loop_dump_stream,
7265                 "analyze_loop_iterations %d: BCT instrumentation failed: computed branch in the loop\n",
7266                 loop_num);
7267       return;
7268     }
7269   }
7270
7271   /* At this point, we are sure that the loop can be instrumented with BCT.
7272      Some of the loops, however, will not be instrumented - the final decision
7273      is taken by insert_bct () */
7274   if (loop_dump_stream)
7275     fprintf (loop_dump_stream,
7276             "analyze_loop_iterations: loop (luid =%d) can be BCT instrumented.\n",
7277             loop_num);
7278
7279   /* mark all enclosing loops that they cannot use count register */
7280   /* ???: In fact, since insert_bct may decide not to instrument this loop,
7281      marking here may prevent instrumenting an enclosing loop that could
7282     actually be instrumented.  But since this is rare, it is safer to mark
7283     here in case the order of calling  (analyze/insert)_bct would be changed.  */
7284   for (i=loop_num; i != -1; i = loop_outer_loop[i])
7285     loop_used_count_register[i] = 1;
7286
7287   /* Set data structures which will be used by the instrumentation phase */
7288   loop_start_value[loop_num] = initial_value;
7289   loop_comparison_value[loop_num] = comparison_value;
7290   loop_increment[loop_num] = increment;
7291   loop_comparison_code[loop_num] = comparison_code;
7292   loop_can_insert_bct[loop_num] = 1;
7293 }
7294
7295
7296 /* instrument loop for insertion of bct instruction.  We distinguish between
7297  loops with compile-time bounds, to those with run-time bounds.  The loop
7298  behaviour is analized according to the following characteristics/variables:
7299  ; Input variables:
7300  ;   comparison-value: the value to which the iteration counter is compared.
7301  ;   initial-value: iteration-counter initial value.
7302  ;   increment: iteration-counter increment.
7303  ; Computed variables:
7304  ;   increment-direction: the sign of the increment.
7305  ;   compare-direction: '1' for GT, GTE, '-1' for LT, LTE, '0' for NE.
7306  ;   range-direction: sign (comparison-value - initial-value)
7307  We give up on the following cases:
7308  ; loop variable overflow.
7309  ; run-time loop bounds with comparison code NE.
7310  */
7311
7312 static void
7313 insert_bct (loop_start, loop_end)
7314      rtx loop_start, loop_end;
7315 {
7316   rtx initial_value, comparison_value, increment;
7317   enum rtx_code comparison_code;
7318
7319   int increment_direction, compare_direction;
7320   int unsigned_p = 0;
7321
7322   /* if the loop condition is <= or >=, the number of iteration
7323       is 1 more than the range of the bounds of the loop */
7324   int add_iteration = 0;
7325
7326   /* the only machine mode we work with - is the integer of the size that the
7327      machine has */
7328   enum machine_mode loop_var_mode = SImode;
7329
7330   int loop_num = uid_loop_num [INSN_UID (loop_start)];
7331
7332   /* get loop-variables. No need to check that these are valid - already
7333      checked in analyze_loop_iterations ().  */
7334   comparison_code = loop_comparison_code[loop_num];
7335   initial_value = loop_start_value[loop_num];
7336   comparison_value = loop_comparison_value[loop_num];
7337   increment = loop_increment[loop_num];
7338
7339   /* check analyze_loop_iterations decision for this loop.  */
7340   if (! loop_can_insert_bct[loop_num]){
7341     if (loop_dump_stream)
7342       fprintf (loop_dump_stream,
7343               "insert_bct: [%d] - was decided not to instrument by analyze_loop_iterations ()\n",
7344               loop_num);
7345     return;
7346   }
7347
7348   /* It's impossible to instrument a competely unrolled loop.  */
7349   if (loop_unroll_factor [loop_num] == -1)
7350     return;
7351
7352   /* make sure that the last loop insn is a conditional jump .
7353      This check is repeated from analyze_loop_iterations (),
7354      because unrolling might have changed that.  */
7355   if (GET_CODE (PREV_INSN (loop_end)) != JUMP_INSN
7356       || !condjump_p (PREV_INSN (loop_end))) {
7357     if (loop_dump_stream)
7358       fprintf (loop_dump_stream,
7359               "insert_bct: not instrumenting BCT because of invalid branch\n");
7360     return;
7361   }
7362
7363   /* fix increment in case loop was unrolled.  */
7364   if (loop_unroll_factor [loop_num] > 1)
7365     increment = GEN_INT ( INTVAL (increment) * loop_unroll_factor [loop_num] );
7366
7367   /* determine properties and directions of the loop */
7368   increment_direction = (INTVAL (increment) > 0) ? 1:-1;
7369   switch ( comparison_code ) {
7370   case LEU:
7371     unsigned_p = 1;
7372     /* fallthrough */
7373   case LE:
7374     compare_direction = 1;
7375     add_iteration = 1;
7376     break;
7377   case GEU:
7378     unsigned_p = 1;
7379     /* fallthrough */
7380   case GE:
7381     compare_direction = -1;
7382     add_iteration = 1;
7383     break;
7384   case EQ:
7385     /* in this case we cannot know the number of iterations */
7386     if (loop_dump_stream)
7387       fprintf (loop_dump_stream,
7388               "insert_bct: %d: loop cannot be instrumented: == in condition\n",
7389               loop_num);
7390     return;
7391   case LTU:
7392     unsigned_p = 1;
7393     /* fallthrough */
7394   case LT:
7395     compare_direction = 1;
7396     break;
7397   case GTU:
7398     unsigned_p = 1;
7399     /* fallthrough */
7400   case GT:
7401     compare_direction = -1;
7402     break;
7403   case NE:
7404     compare_direction = 0;
7405     break;
7406   default:
7407     abort ();
7408   }
7409
7410
7411   /* make sure that the loop does not end by an overflow */
7412   if (compare_direction != increment_direction) {
7413     if (loop_dump_stream)
7414       fprintf (loop_dump_stream,
7415               "insert_bct: %d: loop cannot be instrumented: terminated by overflow\n",
7416               loop_num);
7417     return;
7418   }
7419
7420   /* try to instrument the loop.  */
7421
7422   /* Handle the simpler case, where the bounds are known at compile time.  */
7423   if (GET_CODE (initial_value) == CONST_INT && GET_CODE (comparison_value) == CONST_INT)
7424     {
7425       int n_iterations;
7426       int increment_value_abs = INTVAL (increment) * increment_direction;
7427
7428       /* check the relation between compare-val and initial-val */
7429       int difference = INTVAL (comparison_value) - INTVAL (initial_value);
7430       int range_direction = (difference > 0) ? 1 : -1;
7431
7432       /* make sure the loop executes enough iterations to gain from BCT */
7433       if (difference > -3 && difference < 3) {
7434         if (loop_dump_stream)
7435           fprintf (loop_dump_stream,
7436                   "insert_bct: loop %d not BCT instrumented: too small iteration count.\n",
7437                   loop_num);
7438         return;
7439       }
7440
7441       /* make sure that the loop executes at least once */
7442       if ((range_direction ==  1 && compare_direction == -1)
7443           || (range_direction == -1 && compare_direction ==  1))
7444         {
7445           if (loop_dump_stream)
7446             fprintf (loop_dump_stream,
7447                     "insert_bct: loop %d: does not iterate even once. Not instrumenting.\n",
7448                     loop_num);
7449           return;
7450         }
7451
7452       /* make sure that the loop does not end by an overflow (in compile time
7453          bounds we must have an additional check for overflow, because here
7454          we also support the compare code of 'NE'.  */
7455       if (comparison_code == NE
7456           && increment_direction != range_direction) {
7457         if (loop_dump_stream)
7458           fprintf (loop_dump_stream,
7459                   "insert_bct (compile time bounds): %d: loop not instrumented: terminated by overflow\n",
7460                   loop_num);
7461         return;
7462       }
7463
7464       /* Determine the number of iterations by:
7465          ;
7466          ;                  compare-val - initial-val + (increment -1) + additional-iteration
7467          ; num_iterations = -----------------------------------------------------------------
7468          ;                                           increment
7469          */
7470       difference = (range_direction > 0) ? difference : -difference;
7471 #if 0
7472       fprintf (stderr, "difference is: %d\n", difference); /* @*/
7473       fprintf (stderr, "increment_value_abs is: %d\n", increment_value_abs); /* @*/
7474       fprintf (stderr, "add_iteration is: %d\n", add_iteration); /* @*/
7475       fprintf (stderr, "INTVAL (comparison_value) is: %d\n", INTVAL (comparison_value)); /* @*/
7476       fprintf (stderr, "INTVAL (initial_value) is: %d\n", INTVAL (initial_value)); /* @*/
7477 #endif
7478
7479       if (increment_value_abs == 0) {
7480         fprintf (stderr, "insert_bct: error: increment == 0 !!!\n");
7481         abort ();
7482       }
7483       n_iterations = (difference + increment_value_abs - 1 + add_iteration)
7484         / increment_value_abs;
7485
7486 #if 0
7487       fprintf (stderr, "number of iterations is: %d\n", n_iterations); /* @*/
7488 #endif
7489       instrument_loop_bct (loop_start, loop_end, GEN_INT (n_iterations));
7490
7491       /* Done with this loop.  */
7492       return;
7493     }
7494
7495   /* Handle the more complex case, that the bounds are NOT known at compile time.  */
7496   /* In this case we generate run_time calculation of the number of iterations */
7497
7498   /* With runtime bounds, if the compare is of the form '!=' we give up */
7499   if (comparison_code == NE) {
7500     if (loop_dump_stream)
7501       fprintf (loop_dump_stream,
7502               "insert_bct: fail for loop %d: runtime bounds with != comparison\n",
7503               loop_num);
7504     return;
7505   }
7506
7507   else {
7508     /* We rely on the existence of run-time guard to ensure that the
7509        loop executes at least once.  */
7510     rtx sequence;
7511     rtx iterations_num_reg;
7512
7513     int increment_value_abs = INTVAL (increment) * increment_direction;
7514
7515     /* make sure that the increment is a power of two, otherwise (an
7516        expensive) divide is needed.  */
7517     if (exact_log2 (increment_value_abs) == -1)
7518       {
7519         if (loop_dump_stream)
7520           fprintf (loop_dump_stream,
7521                   "insert_bct: not instrumenting BCT because the increment is not power of 2\n");
7522         return;
7523       }
7524
7525     /* compute the number of iterations */
7526     start_sequence ();
7527     {
7528       /* CYGNUS LOCAL: HAIFA bug fix */
7529       rtx temp_reg;
7530
7531       /* Again, the number of iterations is calculated by:
7532          ;
7533          ;                  compare-val - initial-val + (increment -1) + additional-iteration
7534          ; num_iterations = -----------------------------------------------------------------
7535          ;                                           increment
7536          */
7537       /* ??? Do we have to call copy_rtx here before passing rtx to
7538          expand_binop?  */
7539       if (compare_direction > 0) {
7540         /* <, <= :the loop variable is increasing */
7541         temp_reg = expand_binop (loop_var_mode, sub_optab, comparison_value,
7542                                  initial_value, NULL_RTX, 0, OPTAB_LIB_WIDEN);
7543       }
7544       else {
7545         temp_reg = expand_binop (loop_var_mode, sub_optab, initial_value,
7546                                  comparison_value, NULL_RTX, 0, OPTAB_LIB_WIDEN);
7547       }
7548
7549       if (increment_value_abs - 1 + add_iteration != 0)
7550         temp_reg = expand_binop (loop_var_mode, add_optab, temp_reg,
7551                                  GEN_INT (increment_value_abs - 1 + add_iteration),
7552                                  NULL_RTX, 0, OPTAB_LIB_WIDEN);
7553
7554       if (increment_value_abs != 1)
7555         {
7556           /* ??? This will generate an expensive divide instruction for
7557              most targets.  The original authors apparently expected this
7558              to be a shift, since they test for power-of-2 divisors above,
7559              but just naively generating a divide instruction will not give 
7560              a shift.  It happens to work for the PowerPC target because
7561              the rs6000.md file has a divide pattern that emits shifts.
7562              It will probably not work for any other target.  */
7563           iterations_num_reg = expand_binop (loop_var_mode, sdiv_optab,
7564                                              temp_reg,
7565                                              GEN_INT (increment_value_abs),
7566                                              NULL_RTX, 0, OPTAB_LIB_WIDEN);
7567         }
7568       else
7569         iterations_num_reg = temp_reg;
7570       /* END CYGNUS LOCAL: HAIFA bug fix */
7571     }
7572     sequence = gen_sequence ();
7573     end_sequence ();
7574     emit_insn_before (sequence, loop_start);
7575     instrument_loop_bct (loop_start, loop_end, iterations_num_reg);
7576   }
7577 }
7578
7579 /* instrument loop by inserting a bct in it. This is done in the following way:
7580    1. A new register is created and assigned the hard register number of the count
7581     register.
7582    2. In the head of the loop the new variable is initialized by the value passed in the
7583     loop_num_iterations parameter.
7584    3. At the end of the loop, comparison of the register with 0 is generated.
7585     The created comparison follows the pattern defined for the
7586     decrement_and_branch_on_count insn, so this insn will be generated in assembly
7587     generation phase.
7588    4. The compare&branch on the old variable is deleted. So, if the loop-variable was
7589     not used elsewhere, it will be eliminated by data-flow analisys.  */
7590
7591 static void
7592 instrument_loop_bct (loop_start, loop_end, loop_num_iterations)
7593      rtx loop_start, loop_end;
7594      rtx loop_num_iterations;
7595 {
7596   rtx temp_reg1, temp_reg2;
7597   rtx start_label;
7598
7599   rtx sequence;
7600   enum machine_mode loop_var_mode = SImode;
7601
7602 #ifdef HAVE_decrement_and_branch_on_count
7603   if (HAVE_decrement_and_branch_on_count)
7604     {
7605       if (loop_dump_stream)
7606         fprintf (loop_dump_stream, "Loop: Inserting BCT\n");
7607
7608       /* eliminate the check on the old variable */
7609       delete_insn (PREV_INSN (loop_end));
7610       delete_insn (PREV_INSN (loop_end));
7611
7612       /* insert the label which will delimit the start of the loop */
7613       start_label = gen_label_rtx ();
7614       emit_label_after (start_label, loop_start);
7615
7616       /* insert initialization of the count register into the loop header */
7617       start_sequence ();
7618       temp_reg1 = gen_reg_rtx (loop_var_mode);
7619       emit_insn (gen_move_insn (temp_reg1, loop_num_iterations));
7620
7621       /* this will be count register */
7622       temp_reg2 = gen_rtx (REG, loop_var_mode, COUNT_REGISTER_REGNUM);
7623       /* we have to move the value to the count register from an GPR
7624          because rtx pointed to by loop_num_iterations could contain
7625          expression which cannot be moved into count register */
7626       emit_insn (gen_move_insn (temp_reg2, temp_reg1));
7627
7628       sequence = gen_sequence ();
7629       end_sequence ();
7630       emit_insn_after (sequence, loop_start);
7631
7632       /* insert new comparison on the count register instead of the
7633          old one, generating the needed BCT pattern (that will be
7634          later recognized by assembly generation phase).  */
7635       emit_jump_insn_before (gen_decrement_and_branch_on_count (temp_reg2, start_label),
7636                              loop_end);
7637       LABEL_NUSES (start_label)++;
7638     }
7639
7640 #endif /* HAVE_decrement_and_branch_on_count */
7641 }
7642 #endif  /* HAIFA */
7643
7644 /* Scan the function and determine whether it has indirect (computed) jumps.
7645
7646    This is taken mostly from flow.c; similar code exists elsewhere
7647    in the compiler.  It may be useful to put this into rtlanal.c.  */
7648 static int
7649 indirect_jump_in_function_p (start)
7650      rtx start;
7651 {
7652   rtx insn;
7653   int is_indirect_jump = 0;
7654
7655   for (insn = start; insn; insn = NEXT_INSN (insn))
7656     if (computed_jump_p (insn))
7657       return 1;
7658
7659   return 0;
7660 }