OSDN Git Service

(scan_loop, strength_reduce): Go back to LOOP_TOP, not its NEXT_INSN
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / loop.c
1 /* Move constant computations out of loops.
2    Copyright (C) 1987, 88, 89, 91, 92, 93, 1994 Free Software Foundation, Inc.
3
4 This file is part of GNU CC.
5
6 GNU CC is free software; you can redistribute it and/or modify
7 it under the terms of the GNU General Public License as published by
8 the Free Software Foundation; either version 2, or (at your option)
9 any later version.
10
11 GNU CC is distributed in the hope that it will be useful,
12 but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
13 MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
14 GNU General Public License for more details.
15
16 You should have received a copy of the GNU General Public License
17 along with GNU CC; see the file COPYING.  If not, write to
18 the Free Software Foundation, 675 Mass Ave, Cambridge, MA 02139, USA.  */
19
20
21 /* This is the loop optimization pass of the compiler.
22    It finds invariant computations within loops and moves them
23    to the beginning of the loop.  Then it identifies basic and 
24    general induction variables.  Strength reduction is applied to the general
25    induction variables, and induction variable elimination is applied to
26    the basic induction variables.
27
28    It also finds cases where
29    a register is set within the loop by zero-extending a narrower value
30    and changes these to zero the entire register once before the loop
31    and merely copy the low part within the loop.
32
33    Most of the complexity is in heuristics to decide when it is worth
34    while to do these things.  */
35
36 #include <stdio.h>
37 #include "config.h"
38 #include "rtl.h"
39 #include "obstack.h"
40 #include "expr.h"
41 #include "insn-config.h"
42 #include "insn-flags.h"
43 #include "regs.h"
44 #include "hard-reg-set.h"
45 #include "recog.h"
46 #include "flags.h"
47 #include "real.h"
48 #include "loop.h"
49
50 /* Vector mapping INSN_UIDs to luids.
51    The luids are like uids but increase monotonically always.
52    We use them to see whether a jump comes from outside a given loop.  */
53
54 int *uid_luid;
55
56 /* Indexed by INSN_UID, contains the ordinal giving the (innermost) loop
57    number the insn is contained in.  */
58
59 int *uid_loop_num;
60
61 /* 1 + largest uid of any insn.  */
62
63 int max_uid_for_loop;
64
65 /* 1 + luid of last insn.  */
66
67 static int max_luid;
68
69 /* Number of loops detected in current function.  Used as index to the
70    next few tables.  */
71
72 static int max_loop_num;
73
74 /* Indexed by loop number, contains the first and last insn of each loop.  */
75
76 static rtx *loop_number_loop_starts, *loop_number_loop_ends;
77
78 /* For each loop, gives the containing loop number, -1 if none.  */
79
80 int *loop_outer_loop;
81
82 /* Indexed by loop number, contains a nonzero value if the "loop" isn't
83    really a loop (an insn outside the loop branches into it).  */
84
85 static char *loop_invalid;
86
87 /* Indexed by loop number, links together all LABEL_REFs which refer to
88    code labels outside the loop.  Used by routines that need to know all
89    loop exits, such as final_biv_value and final_giv_value.
90
91    This does not include loop exits due to return instructions.  This is
92    because all bivs and givs are pseudos, and hence must be dead after a
93    return, so the presense of a return does not affect any of the
94    optimizations that use this info.  It is simpler to just not include return
95    instructions on this list.  */
96
97 rtx *loop_number_exit_labels;
98
99 /* Holds the number of loop iterations.  It is zero if the number could not be
100    calculated.  Must be unsigned since the number of iterations can
101    be as high as 2^wordsize-1.  For loops with a wider iterator, this number
102    will will be zero if the number of loop iterations is too large for an
103    unsigned integer to hold.  */
104
105 unsigned HOST_WIDE_INT loop_n_iterations;
106
107 /* Nonzero if there is a subroutine call in the current loop.
108    (unknown_address_altered is also nonzero in this case.)  */
109
110 static int loop_has_call;
111
112 /* Nonzero if there is a volatile memory reference in the current
113    loop.  */
114
115 static int loop_has_volatile;
116
117 /* Added loop_continue which is the NOTE_INSN_LOOP_CONT of the
118    current loop.  A continue statement will generate a branch to
119    NEXT_INSN (loop_continue).  */
120
121 static rtx loop_continue;
122
123 /* Indexed by register number, contains the number of times the reg
124    is set during the loop being scanned.
125    During code motion, a negative value indicates a reg that has been
126    made a candidate; in particular -2 means that it is an candidate that
127    we know is equal to a constant and -1 means that it is an candidate
128    not known equal to a constant.
129    After code motion, regs moved have 0 (which is accurate now)
130    while the failed candidates have the original number of times set.
131
132    Therefore, at all times, == 0 indicates an invariant register;
133    < 0 a conditionally invariant one.  */
134
135 static short *n_times_set;
136
137 /* Original value of n_times_set; same except that this value
138    is not set negative for a reg whose sets have been made candidates
139    and not set to 0 for a reg that is moved.  */
140
141 static short *n_times_used;
142
143 /* Index by register number, 1 indicates that the register
144    cannot be moved or strength reduced.  */
145
146 static char *may_not_optimize;
147
148 /* Nonzero means reg N has already been moved out of one loop.
149    This reduces the desire to move it out of another.  */
150
151 static char *moved_once;
152
153 /* Array of MEMs that are stored in this loop. If there are too many to fit
154    here, we just turn on unknown_address_altered.  */
155
156 #define NUM_STORES 20
157 static rtx loop_store_mems[NUM_STORES];
158
159 /* Index of first available slot in above array.  */
160 static int loop_store_mems_idx;
161
162 /* Nonzero if we don't know what MEMs were changed in the current loop.
163    This happens if the loop contains a call (in which case `loop_has_call'
164    will also be set) or if we store into more than NUM_STORES MEMs.  */
165
166 static int unknown_address_altered;
167
168 /* Count of movable (i.e. invariant) instructions discovered in the loop.  */
169 static int num_movables;
170
171 /* Count of memory write instructions discovered in the loop.  */
172 static int num_mem_sets;
173
174 /* Number of loops contained within the current one, including itself.  */
175 static int loops_enclosed;
176
177 /* Bound on pseudo register number before loop optimization.
178    A pseudo has valid regscan info if its number is < max_reg_before_loop.  */
179 int max_reg_before_loop;
180
181 /* This obstack is used in product_cheap_p to allocate its rtl.  It
182    may call gen_reg_rtx which, in turn, may reallocate regno_reg_rtx.
183    If we used the same obstack that it did, we would be deallocating
184    that array.  */
185
186 static struct obstack temp_obstack;
187
188 /* This is where the pointer to the obstack being used for RTL is stored.  */
189
190 extern struct obstack *rtl_obstack;
191
192 #define obstack_chunk_alloc xmalloc
193 #define obstack_chunk_free free
194
195 extern char *oballoc ();
196 \f
197 /* During the analysis of a loop, a chain of `struct movable's
198    is made to record all the movable insns found.
199    Then the entire chain can be scanned to decide which to move.  */
200
201 struct movable
202 {
203   rtx insn;                     /* A movable insn */
204   rtx set_src;                  /* The expression this reg is set from. */
205   rtx set_dest;                 /* The destination of this SET. */
206   rtx dependencies;             /* When INSN is libcall, this is an EXPR_LIST
207                                    of any registers used within the LIBCALL. */
208   int consec;                   /* Number of consecutive following insns 
209                                    that must be moved with this one.  */
210   int regno;                    /* The register it sets */
211   short lifetime;               /* lifetime of that register;
212                                    may be adjusted when matching movables
213                                    that load the same value are found.  */
214   short savings;                /* Number of insns we can move for this reg,
215                                    including other movables that force this
216                                    or match this one.  */
217   unsigned int cond : 1;        /* 1 if only conditionally movable */
218   unsigned int force : 1;       /* 1 means MUST move this insn */
219   unsigned int global : 1;      /* 1 means reg is live outside this loop */
220                 /* If PARTIAL is 1, GLOBAL means something different:
221                    that the reg is live outside the range from where it is set
222                    to the following label.  */
223   unsigned int done : 1;        /* 1 inhibits further processing of this */
224   
225   unsigned int partial : 1;     /* 1 means this reg is used for zero-extending.
226                                    In particular, moving it does not make it
227                                    invariant.  */
228   unsigned int move_insn : 1;   /* 1 means that we call emit_move_insn to
229                                    load SRC, rather than copying INSN.  */
230   unsigned int is_equiv : 1;    /* 1 means a REG_EQUIV is present on INSN. */
231   enum machine_mode savemode;   /* Nonzero means it is a mode for a low part
232                                    that we should avoid changing when clearing
233                                    the rest of the reg.  */
234   struct movable *match;        /* First entry for same value */
235   struct movable *forces;       /* An insn that must be moved if this is */
236   struct movable *next;
237 };
238
239 FILE *loop_dump_stream;
240
241 /* Forward declarations.  */
242
243 static void find_and_verify_loops ();
244 static void mark_loop_jump ();
245 static void prescan_loop ();
246 static int reg_in_basic_block_p ();
247 static int consec_sets_invariant_p ();
248 static rtx libcall_other_reg ();
249 static int labels_in_range_p ();
250 static void count_loop_regs_set ();
251 static void note_addr_stored ();
252 static int loop_reg_used_before_p ();
253 static void scan_loop ();
254 static void replace_call_address ();
255 static rtx skip_consec_insns ();
256 static int libcall_benefit ();
257 static void ignore_some_movables ();
258 static void force_movables ();
259 static void combine_movables ();
260 static int rtx_equal_for_loop_p ();
261 static void move_movables ();
262 static void strength_reduce ();
263 static int valid_initial_value_p ();
264 static void find_mem_givs ();
265 static void record_biv ();
266 static void check_final_value ();
267 static void record_giv ();
268 static void update_giv_derive ();
269 static int basic_induction_var ();
270 static rtx simplify_giv_expr ();
271 static int general_induction_var ();
272 static int consec_sets_giv ();
273 static int check_dbra_loop ();
274 static rtx express_from ();
275 static int combine_givs_p ();
276 static void combine_givs ();
277 static int product_cheap_p ();
278 static int maybe_eliminate_biv ();
279 static int maybe_eliminate_biv_1 ();
280 static int last_use_this_basic_block ();
281 static void record_initial ();
282 static void update_reg_last_use ();
283 \f
284 /* Relative gain of eliminating various kinds of operations.  */
285 int add_cost;
286 #if 0
287 int shift_cost;
288 int mult_cost;
289 #endif
290
291 /* Benefit penalty, if a giv is not replaceable, i.e. must emit an insn to
292    copy the value of the strength reduced giv to its original register.  */
293 int copy_cost;
294
295 void
296 init_loop ()
297 {
298   char *free_point = (char *) oballoc (1);
299   rtx reg = gen_rtx (REG, word_mode, 0);
300   rtx pow2 = GEN_INT (32);
301   rtx lea;
302   int i;
303
304   add_cost = rtx_cost (gen_rtx (PLUS, word_mode, reg, reg), SET);
305
306   /* We multiply by 2 to reconcile the difference in scale between
307      these two ways of computing costs.  Otherwise the cost of a copy
308      will be far less than the cost of an add.  */
309
310   copy_cost = 2 * 2;
311
312   /* Free the objects we just allocated.  */
313   obfree (free_point);
314
315   /* Initialize the obstack used for rtl in product_cheap_p.  */
316   gcc_obstack_init (&temp_obstack);
317 }
318 \f
319 /* Entry point of this file.  Perform loop optimization
320    on the current function.  F is the first insn of the function
321    and DUMPFILE is a stream for output of a trace of actions taken
322    (or 0 if none should be output).  */
323
324 void
325 loop_optimize (f, dumpfile)
326      /* f is the first instruction of a chain of insns for one function */
327      rtx f;
328      FILE *dumpfile;
329 {
330   register rtx insn;
331   register int i;
332   rtx end;
333   rtx last_insn;
334
335   loop_dump_stream = dumpfile;
336
337   init_recog_no_volatile ();
338   init_alias_analysis ();
339
340   max_reg_before_loop = max_reg_num ();
341
342   moved_once = (char *) alloca (max_reg_before_loop);
343   bzero (moved_once, max_reg_before_loop);
344
345   regs_may_share = 0;
346
347   /* Count the number of loops. */
348
349   max_loop_num = 0;
350   for (insn = f; insn; insn = NEXT_INSN (insn))
351     {
352       if (GET_CODE (insn) == NOTE
353           && NOTE_LINE_NUMBER (insn) == NOTE_INSN_LOOP_BEG)
354         max_loop_num++;
355     }
356
357   /* Don't waste time if no loops.  */
358   if (max_loop_num == 0)
359     return;
360
361   /* Get size to use for tables indexed by uids.
362      Leave some space for labels allocated by find_and_verify_loops.  */
363   max_uid_for_loop = get_max_uid () + 1 + max_loop_num * 32;
364
365   uid_luid = (int *) alloca (max_uid_for_loop * sizeof (int));
366   uid_loop_num = (int *) alloca (max_uid_for_loop * sizeof (int));
367
368   bzero (uid_luid, max_uid_for_loop * sizeof (int));
369   bzero (uid_loop_num, max_uid_for_loop * sizeof (int));
370
371   /* Allocate tables for recording each loop.  We set each entry, so they need
372      not be zeroed.  */
373   loop_number_loop_starts = (rtx *) alloca (max_loop_num * sizeof (rtx));
374   loop_number_loop_ends = (rtx *) alloca (max_loop_num * sizeof (rtx));
375   loop_outer_loop = (int *) alloca (max_loop_num * sizeof (int));
376   loop_invalid = (char *) alloca (max_loop_num * sizeof (char));
377   loop_number_exit_labels = (rtx *) alloca (max_loop_num * sizeof (rtx));
378
379   /* Find and process each loop.
380      First, find them, and record them in order of their beginnings.  */
381   find_and_verify_loops (f);
382
383   /* Now find all register lifetimes.  This must be done after
384      find_and_verify_loops, because it might reorder the insns in the
385      function.  */
386   reg_scan (f, max_reg_num (), 1);
387
388   /* See if we went too far.  */
389   if (get_max_uid () > max_uid_for_loop)
390     abort ();
391
392   /* Compute the mapping from uids to luids.
393      LUIDs are numbers assigned to insns, like uids,
394      except that luids increase monotonically through the code.
395      Don't assign luids to line-number NOTEs, so that the distance in luids
396      between two insns is not affected by -g.  */
397
398   for (insn = f, i = 0; insn; insn = NEXT_INSN (insn))
399     {
400       last_insn = insn;
401       if (GET_CODE (insn) != NOTE
402           || NOTE_LINE_NUMBER (insn) <= 0)
403         uid_luid[INSN_UID (insn)] = ++i;
404       else
405         /* Give a line number note the same luid as preceding insn.  */
406         uid_luid[INSN_UID (insn)] = i;
407     }
408
409   max_luid = i + 1;
410
411   /* Don't leave gaps in uid_luid for insns that have been
412      deleted.  It is possible that the first or last insn
413      using some register has been deleted by cross-jumping.
414      Make sure that uid_luid for that former insn's uid
415      points to the general area where that insn used to be.  */
416   for (i = 0; i < max_uid_for_loop; i++)
417     {
418       uid_luid[0] = uid_luid[i];
419       if (uid_luid[0] != 0)
420         break;
421     }
422   for (i = 0; i < max_uid_for_loop; i++)
423     if (uid_luid[i] == 0)
424       uid_luid[i] = uid_luid[i - 1];
425
426   /* Create a mapping from loops to BLOCK tree nodes.  */
427   if (flag_unroll_loops && write_symbols != NO_DEBUG)
428     find_loop_tree_blocks ();
429
430   /* Now scan the loops, last ones first, since this means inner ones are done
431      before outer ones.  */
432   for (i = max_loop_num-1; i >= 0; i--)
433     if (! loop_invalid[i] && loop_number_loop_ends[i])
434       scan_loop (loop_number_loop_starts[i], loop_number_loop_ends[i],
435                  max_reg_num ());
436
437   /* If debugging and unrolling loops, we must replicate the tree nodes
438      corresponding to the blocks inside the loop, so that the original one
439      to one mapping will remain.  */
440   if (flag_unroll_loops && write_symbols != NO_DEBUG)
441     unroll_block_trees ();
442 }
443 \f
444 /* Optimize one loop whose start is LOOP_START and end is END.
445    LOOP_START is the NOTE_INSN_LOOP_BEG and END is the matching
446    NOTE_INSN_LOOP_END.  */
447
448 /* ??? Could also move memory writes out of loops if the destination address
449    is invariant, the source is invariant, the memory write is not volatile,
450    and if we can prove that no read inside the loop can read this address
451    before the write occurs.  If there is a read of this address after the
452    write, then we can also mark the memory read as invariant.  */
453
454 static void
455 scan_loop (loop_start, end, nregs)
456      rtx loop_start, end;
457      int nregs;
458 {
459   register int i;
460   register rtx p;
461   /* 1 if we are scanning insns that could be executed zero times.  */
462   int maybe_never = 0;
463   /* 1 if we are scanning insns that might never be executed
464      due to a subroutine call which might exit before they are reached.  */
465   int call_passed = 0;
466   /* For a rotated loop that is entered near the bottom,
467      this is the label at the top.  Otherwise it is zero.  */
468   rtx loop_top = 0;
469   /* Jump insn that enters the loop, or 0 if control drops in.  */
470   rtx loop_entry_jump = 0;
471   /* Place in the loop where control enters.  */
472   rtx scan_start;
473   /* Number of insns in the loop.  */
474   int insn_count;
475   int in_libcall = 0;
476   int tem;
477   rtx temp;
478   /* The SET from an insn, if it is the only SET in the insn.  */
479   rtx set, set1;
480   /* Chain describing insns movable in current loop.  */
481   struct movable *movables = 0;
482   /* Last element in `movables' -- so we can add elements at the end.  */
483   struct movable *last_movable = 0;
484   /* Ratio of extra register life span we can justify
485      for saving an instruction.  More if loop doesn't call subroutines
486      since in that case saving an insn makes more difference
487      and more registers are available.  */
488   int threshold;
489   /* If we have calls, contains the insn in which a register was used
490      if it was used exactly once; contains const0_rtx if it was used more
491      than once.  */
492   rtx *reg_single_usage = 0;
493
494   n_times_set = (short *) alloca (nregs * sizeof (short));
495   n_times_used = (short *) alloca (nregs * sizeof (short));
496   may_not_optimize = (char *) alloca (nregs);
497
498   /* Determine whether this loop starts with a jump down to a test at
499      the end.  This will occur for a small number of loops with a test
500      that is too complex to duplicate in front of the loop.
501
502      We search for the first insn or label in the loop, skipping NOTEs.
503      However, we must be careful not to skip past a NOTE_INSN_LOOP_BEG
504      (because we might have a loop executed only once that contains a
505      loop which starts with a jump to its exit test) or a NOTE_INSN_LOOP_END
506      (in case we have a degenerate loop).
507
508      Note that if we mistakenly think that a loop is entered at the top
509      when, in fact, it is entered at the exit test, the only effect will be
510      slightly poorer optimization.  Making the opposite error can generate
511      incorrect code.  Since very few loops now start with a jump to the 
512      exit test, the code here to detect that case is very conservative.  */
513
514   for (p = NEXT_INSN (loop_start);
515        p != end
516          && GET_CODE (p) != CODE_LABEL && GET_RTX_CLASS (GET_CODE (p)) != 'i'
517          && (GET_CODE (p) != NOTE
518              || (NOTE_LINE_NUMBER (p) != NOTE_INSN_LOOP_BEG
519                  && NOTE_LINE_NUMBER (p) != NOTE_INSN_LOOP_END));
520        p = NEXT_INSN (p))
521     ;
522
523   scan_start = p;
524
525   /* Set up variables describing this loop.  */
526   prescan_loop (loop_start, end);
527   threshold = (loop_has_call ? 1 : 2) * (1 + n_non_fixed_regs);
528
529   /* If loop has a jump before the first label,
530      the true entry is the target of that jump.
531      Start scan from there.
532      But record in LOOP_TOP the place where the end-test jumps
533      back to so we can scan that after the end of the loop.  */
534   if (GET_CODE (p) == JUMP_INSN)
535     {
536       loop_entry_jump = p;
537
538       /* Loop entry must be unconditional jump (and not a RETURN)  */
539       if (simplejump_p (p)
540           && JUMP_LABEL (p) != 0
541           /* Check to see whether the jump actually
542              jumps out of the loop (meaning it's no loop).
543              This case can happen for things like
544              do {..} while (0).  If this label was generated previously
545              by loop, we can't tell anything about it and have to reject
546              the loop.  */
547           && INSN_UID (JUMP_LABEL (p)) < max_uid_for_loop
548           && INSN_LUID (JUMP_LABEL (p)) >= INSN_LUID (loop_start)
549           && INSN_LUID (JUMP_LABEL (p)) < INSN_LUID (end))
550         {
551           loop_top = next_label (scan_start);
552           scan_start = JUMP_LABEL (p);
553         }
554     }
555
556   /* If SCAN_START was an insn created by loop, we don't know its luid
557      as required by loop_reg_used_before_p.  So skip such loops.  (This
558      test may never be true, but it's best to play it safe.) 
559
560      Also, skip loops where we do not start scanning at a label.  This
561      test also rejects loops starting with a JUMP_INSN that failed the
562      test above.  */
563
564   if (INSN_UID (scan_start) >= max_uid_for_loop
565       || GET_CODE (scan_start) != CODE_LABEL)
566     {
567       if (loop_dump_stream)
568         fprintf (loop_dump_stream, "\nLoop from %d to %d is phony.\n\n",
569                  INSN_UID (loop_start), INSN_UID (end));
570       return;
571     }
572
573   /* Count number of times each reg is set during this loop.
574      Set may_not_optimize[I] if it is not safe to move out
575      the setting of register I.  If this loop has calls, set
576      reg_single_usage[I].  */
577
578   bzero (n_times_set, nregs * sizeof (short));
579   bzero (may_not_optimize, nregs);
580
581   if (loop_has_call)
582     {
583       reg_single_usage = (rtx *) alloca (nregs * sizeof (rtx));
584       bzero (reg_single_usage, nregs * sizeof (rtx));
585     }
586
587   count_loop_regs_set (loop_top ? loop_top : loop_start, end,
588                        may_not_optimize, reg_single_usage, &insn_count, nregs);
589
590   for (i = 0; i < FIRST_PSEUDO_REGISTER; i++)
591     may_not_optimize[i] = 1, n_times_set[i] = 1;
592   bcopy (n_times_set, n_times_used, nregs * sizeof (short));
593
594   if (loop_dump_stream)
595     {
596       fprintf (loop_dump_stream, "\nLoop from %d to %d: %d real insns.\n",
597                INSN_UID (loop_start), INSN_UID (end), insn_count);
598       if (loop_continue)
599         fprintf (loop_dump_stream, "Continue at insn %d.\n",
600                  INSN_UID (loop_continue));
601     }
602
603   /* Scan through the loop finding insns that are safe to move.
604      Set n_times_set negative for the reg being set, so that
605      this reg will be considered invariant for subsequent insns.
606      We consider whether subsequent insns use the reg
607      in deciding whether it is worth actually moving.
608
609      MAYBE_NEVER is nonzero if we have passed a conditional jump insn
610      and therefore it is possible that the insns we are scanning
611      would never be executed.  At such times, we must make sure
612      that it is safe to execute the insn once instead of zero times.
613      When MAYBE_NEVER is 0, all insns will be executed at least once
614      so that is not a problem.  */
615
616   p = scan_start;
617   while (1)
618     {
619       p = NEXT_INSN (p);
620       /* At end of a straight-in loop, we are done.
621          At end of a loop entered at the bottom, scan the top.  */
622       if (p == scan_start)
623         break;
624       if (p == end)
625         {
626           if (loop_top != 0)
627             p = loop_top;
628           else
629             break;
630           if (p == scan_start)
631             break;
632         }
633
634       if (GET_RTX_CLASS (GET_CODE (p)) == 'i'
635           && find_reg_note (p, REG_LIBCALL, NULL_RTX))
636         in_libcall = 1;
637       else if (GET_RTX_CLASS (GET_CODE (p)) == 'i'
638                && find_reg_note (p, REG_RETVAL, NULL_RTX))
639         in_libcall = 0;
640
641       if (GET_CODE (p) == INSN
642           && (set = single_set (p))
643           && GET_CODE (SET_DEST (set)) == REG
644           && ! may_not_optimize[REGNO (SET_DEST (set))])
645         {
646           int tem1 = 0;
647           int tem2 = 0;
648           int move_insn = 0;
649           rtx src = SET_SRC (set);
650           rtx dependencies = 0;
651
652           /* Figure out what to use as a source of this insn.  If a REG_EQUIV
653              note is given or if a REG_EQUAL note with a constant operand is
654              specified, use it as the source and mark that we should move
655              this insn by calling emit_move_insn rather that duplicating the
656              insn.
657
658              Otherwise, only use the REG_EQUAL contents if a REG_RETVAL note
659              is present.  */
660           temp = find_reg_note (p, REG_EQUIV, NULL_RTX);
661           if (temp)
662             src = XEXP (temp, 0), move_insn = 1;
663           else 
664             {
665               temp = find_reg_note (p, REG_EQUAL, NULL_RTX);
666               if (temp && CONSTANT_P (XEXP (temp, 0)))
667                 src = XEXP (temp, 0), move_insn = 1;
668               if (temp && find_reg_note (p, REG_RETVAL, NULL_RTX))
669                 {
670                   src = XEXP (temp, 0);
671                   /* A libcall block can use regs that don't appear in
672                      the equivalent expression.  To move the libcall,
673                      we must move those regs too.  */
674                   dependencies = libcall_other_reg (p, src);
675                 }
676             }
677
678           /* Don't try to optimize a register that was made
679              by loop-optimization for an inner loop.
680              We don't know its life-span, so we can't compute the benefit.  */
681           if (REGNO (SET_DEST (set)) >= max_reg_before_loop)
682             ;
683           /* In order to move a register, we need to have one of three cases:
684              (1) it is used only in the same basic block as the set
685              (2) it is not a user variable and it is not used in the
686                  exit test (this can cause the variable to be used
687                  before it is set just like a user-variable).
688              (3) the set is guaranteed to be executed once the loop starts,
689                  and the reg is not used until after that.  */
690           else if (! ((! maybe_never
691                        && ! loop_reg_used_before_p (set, p, loop_start,
692                                                     scan_start, end))
693                       || (! REG_USERVAR_P (SET_DEST (set))
694                           && ! REG_LOOP_TEST_P (SET_DEST (set)))
695                       || reg_in_basic_block_p (p, SET_DEST (set))))
696             ;
697           else if ((tem = invariant_p (src))
698                    && (dependencies == 0
699                        || (tem2 = invariant_p (dependencies)) != 0)
700                    && (n_times_set[REGNO (SET_DEST (set))] == 1
701                        || (tem1
702                            = consec_sets_invariant_p (SET_DEST (set),
703                                                       n_times_set[REGNO (SET_DEST (set))],
704                                                       p)))
705                    /* If the insn can cause a trap (such as divide by zero),
706                       can't move it unless it's guaranteed to be executed
707                       once loop is entered.  Even a function call might
708                       prevent the trap insn from being reached
709                       (since it might exit!)  */
710                    && ! ((maybe_never || call_passed)
711                          && may_trap_p (src)))
712             {
713               register struct movable *m;
714               register int regno = REGNO (SET_DEST (set));
715
716               /* A potential lossage is where we have a case where two insns
717                  can be combined as long as they are both in the loop, but
718                  we move one of them outside the loop.  For large loops,
719                  this can lose.  The most common case of this is the address
720                  of a function being called.  
721
722                  Therefore, if this register is marked as being used exactly
723                  once if we are in a loop with calls (a "large loop"), see if
724                  we can replace the usage of this register with the source
725                  of this SET.  If we can, delete this insn. 
726
727                  Don't do this if P has a REG_RETVAL note or if we have
728                  SMALL_REGISTER_CLASSES and SET_SRC is a hard register.  */
729
730               if (reg_single_usage && reg_single_usage[regno] != 0
731                   && reg_single_usage[regno] != const0_rtx
732                   && regno_first_uid[regno] == INSN_UID (p)
733                   && (regno_last_uid[regno]
734                       == INSN_UID (reg_single_usage[regno]))
735                   && n_times_set[REGNO (SET_DEST (set))] == 1
736                   && ! side_effects_p (SET_SRC (set))
737                   && ! find_reg_note (p, REG_RETVAL, NULL_RTX)
738 #ifdef SMALL_REGISTER_CLASSES
739                   && ! (GET_CODE (SET_SRC (set)) == REG
740                         && REGNO (SET_SRC (set)) < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
741 #endif
742                   /* This test is not redundant; SET_SRC (set) might be
743                      a call-clobbered register and the life of REGNO
744                      might span a call.  */
745                   && ! modified_between_p (SET_SRC (set), p,
746                                            reg_single_usage[regno])
747                   && no_labels_between_p (p, reg_single_usage[regno])
748                   && validate_replace_rtx (SET_DEST (set), SET_SRC (set),
749                                            reg_single_usage[regno]))
750                 {
751                   /* Replace any usage in a REG_EQUAL note.  */
752                   REG_NOTES (reg_single_usage[regno])
753                     = replace_rtx (REG_NOTES (reg_single_usage[regno]),
754                                    SET_DEST (set), SET_SRC (set));
755                                    
756                   PUT_CODE (p, NOTE);
757                   NOTE_LINE_NUMBER (p) = NOTE_INSN_DELETED;
758                   NOTE_SOURCE_FILE (p) = 0;
759                   n_times_set[regno] = 0;
760                   continue;
761                 }
762
763               m = (struct movable *) alloca (sizeof (struct movable));
764               m->next = 0;
765               m->insn = p;
766               m->set_src = src;
767               m->dependencies = dependencies;
768               m->set_dest = SET_DEST (set);
769               m->force = 0;
770               m->consec = n_times_set[REGNO (SET_DEST (set))] - 1;
771               m->done = 0;
772               m->forces = 0;
773               m->partial = 0;
774               m->move_insn = move_insn;
775               m->is_equiv = (find_reg_note (p, REG_EQUIV, NULL_RTX) != 0);
776               m->savemode = VOIDmode;
777               m->regno = regno;
778               /* Set M->cond if either invariant_p or consec_sets_invariant_p
779                  returned 2 (only conditionally invariant).  */
780               m->cond = ((tem | tem1 | tem2) > 1);
781               m->global = (uid_luid[regno_last_uid[regno]] > INSN_LUID (end)
782                            || uid_luid[regno_first_uid[regno]] < INSN_LUID (loop_start));
783               m->match = 0;
784               m->lifetime = (uid_luid[regno_last_uid[regno]]
785                              - uid_luid[regno_first_uid[regno]]);
786               m->savings = n_times_used[regno];
787               if (find_reg_note (p, REG_RETVAL, NULL_RTX))
788                 m->savings += libcall_benefit (p);
789               n_times_set[regno] = move_insn ? -2 : -1;
790               /* Add M to the end of the chain MOVABLES.  */
791               if (movables == 0)
792                 movables = m;
793               else
794                 last_movable->next = m;
795               last_movable = m;
796
797               if (m->consec > 0)
798                 {
799                   /* Skip this insn, not checking REG_LIBCALL notes.  */
800                   p = next_nonnote_insn (p);
801                   /* Skip the consecutive insns, if there are any.  */
802                   p = skip_consec_insns (p, m->consec);
803                   /* Back up to the last insn of the consecutive group.  */
804                   p = prev_nonnote_insn (p);
805
806                   /* We must now reset m->move_insn, m->is_equiv, and possibly
807                      m->set_src to correspond to the effects of all the
808                      insns.  */
809                   temp = find_reg_note (p, REG_EQUIV, NULL_RTX);
810                   if (temp)
811                     m->set_src = XEXP (temp, 0), m->move_insn = 1;
812                   else
813                     {
814                       temp = find_reg_note (p, REG_EQUAL, NULL_RTX);
815                       if (temp && CONSTANT_P (XEXP (temp, 0)))
816                         m->set_src = XEXP (temp, 0), m->move_insn = 1;
817                       else
818                         m->move_insn = 0;
819
820                     }
821                   m->is_equiv = (find_reg_note (p, REG_EQUIV, NULL_RTX) != 0);
822                 }
823             }
824           /* If this register is always set within a STRICT_LOW_PART
825              or set to zero, then its high bytes are constant.
826              So clear them outside the loop and within the loop
827              just load the low bytes.
828              We must check that the machine has an instruction to do so.
829              Also, if the value loaded into the register
830              depends on the same register, this cannot be done.  */
831           else if (SET_SRC (set) == const0_rtx
832                    && GET_CODE (NEXT_INSN (p)) == INSN
833                    && (set1 = single_set (NEXT_INSN (p)))
834                    && GET_CODE (set1) == SET
835                    && (GET_CODE (SET_DEST (set1)) == STRICT_LOW_PART)
836                    && (GET_CODE (XEXP (SET_DEST (set1), 0)) == SUBREG)
837                    && (SUBREG_REG (XEXP (SET_DEST (set1), 0))
838                        == SET_DEST (set))
839                    && !reg_mentioned_p (SET_DEST (set), SET_SRC (set1)))
840             {
841               register int regno = REGNO (SET_DEST (set));
842               if (n_times_set[regno] == 2)
843                 {
844                   register struct movable *m;
845                   m = (struct movable *) alloca (sizeof (struct movable));
846                   m->next = 0;
847                   m->insn = p;
848                   m->set_dest = SET_DEST (set);
849                   m->dependencies = 0;
850                   m->force = 0;
851                   m->consec = 0;
852                   m->done = 0;
853                   m->forces = 0;
854                   m->move_insn = 0;
855                   m->partial = 1;
856                   /* If the insn may not be executed on some cycles,
857                      we can't clear the whole reg; clear just high part.
858                      Not even if the reg is used only within this loop.
859                      Consider this:
860                      while (1)
861                        while (s != t) {
862                          if (foo ()) x = *s;
863                          use (x);
864                        }
865                      Clearing x before the inner loop could clobber a value
866                      being saved from the last time around the outer loop.
867                      However, if the reg is not used outside this loop
868                      and all uses of the register are in the same
869                      basic block as the store, there is no problem.
870
871                      If this insn was made by loop, we don't know its
872                      INSN_LUID and hence must make a conservative
873                      assumption. */
874                   m->global = (INSN_UID (p) >= max_uid_for_loop
875                                || (uid_luid[regno_last_uid[regno]]
876                                    > INSN_LUID (end))
877                                || (uid_luid[regno_first_uid[regno]]
878                                    < INSN_LUID (p))
879                                || (labels_in_range_p
880                                    (p, uid_luid[regno_first_uid[regno]])));
881                   if (maybe_never && m->global)
882                     m->savemode = GET_MODE (SET_SRC (set1));
883                   else
884                     m->savemode = VOIDmode;
885                   m->regno = regno;
886                   m->cond = 0;
887                   m->match = 0;
888                   m->lifetime = (uid_luid[regno_last_uid[regno]]
889                                  - uid_luid[regno_first_uid[regno]]);
890                   m->savings = 1;
891                   n_times_set[regno] = -1;
892                   /* Add M to the end of the chain MOVABLES.  */
893                   if (movables == 0)
894                     movables = m;
895                   else
896                     last_movable->next = m;
897                   last_movable = m;
898                 }
899             }
900         }
901       /* Past a call insn, we get to insns which might not be executed
902          because the call might exit.  This matters for insns that trap.
903          Call insns inside a REG_LIBCALL/REG_RETVAL block always return,
904          so they don't count.  */
905       else if (GET_CODE (p) == CALL_INSN && ! in_libcall)
906         call_passed = 1;
907       /* Past a label or a jump, we get to insns for which we
908          can't count on whether or how many times they will be
909          executed during each iteration.  Therefore, we can
910          only move out sets of trivial variables
911          (those not used after the loop).  */
912       /* This code appears in three places, once in scan_loop, and twice
913          in strength_reduce.  */
914       else if ((GET_CODE (p) == CODE_LABEL || GET_CODE (p) == JUMP_INSN)
915                /* If we enter the loop in the middle, and scan around to the
916                   beginning, don't set maybe_never for that.  This must be an
917                   unconditional jump, otherwise the code at the top of the
918                   loop might never be executed.  Unconditional jumps are
919                   followed a by barrier then loop end.  */
920                && ! (GET_CODE (p) == JUMP_INSN && JUMP_LABEL (p) == loop_top
921                      && NEXT_INSN (NEXT_INSN (p)) == end
922                      && simplejump_p (p)))
923         maybe_never = 1;
924       /* At the virtual top of a converted loop, insns are again known to
925          be executed: logically, the loop begins here even though the exit
926          code has been duplicated.  */
927       else if (GET_CODE (p) == NOTE
928                && NOTE_LINE_NUMBER (p) == NOTE_INSN_LOOP_VTOP)
929         maybe_never = call_passed = 0;
930     }
931
932   /* If one movable subsumes another, ignore that other.  */
933
934   ignore_some_movables (movables);
935
936   /* For each movable insn, see if the reg that it loads
937      leads when it dies right into another conditionally movable insn.
938      If so, record that the second insn "forces" the first one,
939      since the second can be moved only if the first is.  */
940
941   force_movables (movables);
942
943   /* See if there are multiple movable insns that load the same value.
944      If there are, make all but the first point at the first one
945      through the `match' field, and add the priorities of them
946      all together as the priority of the first.  */
947
948   combine_movables (movables, nregs);
949         
950   /* Now consider each movable insn to decide whether it is worth moving.
951      Store 0 in n_times_set for each reg that is moved.  */
952
953   move_movables (movables, threshold,
954                  insn_count, loop_start, end, nregs);
955
956   /* Now candidates that still are negative are those not moved.
957      Change n_times_set to indicate that those are not actually invariant.  */
958   for (i = 0; i < nregs; i++)
959     if (n_times_set[i] < 0)
960       n_times_set[i] = n_times_used[i];
961
962   if (flag_strength_reduce)
963     strength_reduce (scan_start, end, loop_top,
964                      insn_count, loop_start, end);
965 }
966 \f
967 /* Add elements to *OUTPUT to record all the pseudo-regs
968    mentioned in IN_THIS but not mentioned in NOT_IN_THIS.  */
969
970 void
971 record_excess_regs (in_this, not_in_this, output)
972      rtx in_this, not_in_this;
973      rtx *output;
974 {
975   enum rtx_code code;
976   char *fmt;
977   int i;
978
979   code = GET_CODE (in_this);
980
981   switch (code)
982     {
983     case PC:
984     case CC0:
985     case CONST_INT:
986     case CONST_DOUBLE:
987     case CONST:
988     case SYMBOL_REF:
989     case LABEL_REF:
990       return;
991
992     case REG:
993       if (REGNO (in_this) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
994           && ! reg_mentioned_p (in_this, not_in_this))
995         *output = gen_rtx (EXPR_LIST, VOIDmode, in_this, *output);
996       return;
997     }
998
999   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
1000   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
1001     {
1002       int j;
1003
1004       switch (fmt[i])
1005         {
1006         case 'E':
1007           for (j = 0; j < XVECLEN (in_this, i); j++)
1008             record_excess_regs (XVECEXP (in_this, i, j), not_in_this, output);
1009           break;
1010
1011         case 'e':
1012           record_excess_regs (XEXP (in_this, i), not_in_this, output);
1013           break;
1014         }
1015     }
1016 }
1017 \f
1018 /* Check what regs are referred to in the libcall block ending with INSN,
1019    aside from those mentioned in the equivalent value.
1020    If there are none, return 0.
1021    If there are one or more, return an EXPR_LIST containing all of them.  */
1022
1023 static rtx
1024 libcall_other_reg (insn, equiv)
1025      rtx insn, equiv;
1026 {
1027   rtx note = find_reg_note (insn, REG_RETVAL, NULL_RTX);
1028   rtx p = XEXP (note, 0);
1029   rtx output = 0;
1030
1031   /* First, find all the regs used in the libcall block
1032      that are not mentioned as inputs to the result.  */
1033
1034   while (p != insn)
1035     {
1036       if (GET_CODE (p) == INSN || GET_CODE (p) == JUMP_INSN
1037           || GET_CODE (p) == CALL_INSN)
1038         record_excess_regs (PATTERN (p), equiv, &output);
1039       p = NEXT_INSN (p);
1040     }
1041
1042   return output;
1043 }
1044 \f
1045 /* Return 1 if all uses of REG
1046    are between INSN and the end of the basic block.  */
1047
1048 static int 
1049 reg_in_basic_block_p (insn, reg)
1050      rtx insn, reg;
1051 {
1052   int regno = REGNO (reg);
1053   rtx p;
1054
1055   if (regno_first_uid[regno] != INSN_UID (insn))
1056     return 0;
1057
1058   /* Search this basic block for the already recorded last use of the reg.  */
1059   for (p = insn; p; p = NEXT_INSN (p))
1060     {
1061       switch (GET_CODE (p))
1062         {
1063         case NOTE:
1064           break;
1065
1066         case INSN:
1067         case CALL_INSN:
1068           /* Ordinary insn: if this is the last use, we win.  */
1069           if (regno_last_uid[regno] == INSN_UID (p))
1070             return 1;
1071           break;
1072
1073         case JUMP_INSN:
1074           /* Jump insn: if this is the last use, we win.  */
1075           if (regno_last_uid[regno] == INSN_UID (p))
1076             return 1;
1077           /* Otherwise, it's the end of the basic block, so we lose.  */
1078           return 0;
1079
1080         case CODE_LABEL:
1081         case BARRIER:
1082           /* It's the end of the basic block, so we lose.  */
1083           return 0;
1084         }
1085     }
1086
1087   /* The "last use" doesn't follow the "first use"??  */
1088   abort ();
1089 }
1090 \f
1091 /* Compute the benefit of eliminating the insns in the block whose
1092    last insn is LAST.  This may be a group of insns used to compute a
1093    value directly or can contain a library call.  */
1094
1095 static int
1096 libcall_benefit (last)
1097      rtx last;
1098 {
1099   rtx insn;
1100   int benefit = 0;
1101
1102   for (insn = XEXP (find_reg_note (last, REG_RETVAL, NULL_RTX), 0);
1103        insn != last; insn = NEXT_INSN (insn))
1104     {
1105       if (GET_CODE (insn) == CALL_INSN)
1106         benefit += 10;          /* Assume at least this many insns in a library
1107                                    routine. */
1108       else if (GET_CODE (insn) == INSN
1109                && GET_CODE (PATTERN (insn)) != USE
1110                && GET_CODE (PATTERN (insn)) != CLOBBER)
1111         benefit++;
1112     }
1113
1114   return benefit;
1115 }
1116 \f
1117 /* Skip COUNT insns from INSN, counting library calls as 1 insn.  */
1118
1119 static rtx
1120 skip_consec_insns (insn, count)
1121      rtx insn;
1122      int count;
1123 {
1124   for (; count > 0; count--)
1125     {
1126       rtx temp;
1127
1128       /* If first insn of libcall sequence, skip to end.  */
1129       /* Do this at start of loop, since INSN is guaranteed to 
1130          be an insn here.  */
1131       if (GET_CODE (insn) != NOTE
1132           && (temp = find_reg_note (insn, REG_LIBCALL, NULL_RTX)))
1133         insn = XEXP (temp, 0);
1134
1135       do insn = NEXT_INSN (insn);
1136       while (GET_CODE (insn) == NOTE);
1137     }
1138
1139   return insn;
1140 }
1141
1142 /* Ignore any movable whose insn falls within a libcall
1143    which is part of another movable.
1144    We make use of the fact that the movable for the libcall value
1145    was made later and so appears later on the chain.  */
1146
1147 static void
1148 ignore_some_movables (movables)
1149      struct movable *movables;
1150 {
1151   register struct movable *m, *m1;
1152
1153   for (m = movables; m; m = m->next)
1154     {
1155       /* Is this a movable for the value of a libcall?  */
1156       rtx note = find_reg_note (m->insn, REG_RETVAL, NULL_RTX);
1157       if (note)
1158         {
1159           rtx insn;
1160           /* Check for earlier movables inside that range,
1161              and mark them invalid.  We cannot use LUIDs here because
1162              insns created by loop.c for prior loops don't have LUIDs.
1163              Rather than reject all such insns from movables, we just
1164              explicitly check each insn in the libcall (since invariant
1165              libcalls aren't that common).  */
1166           for (insn = XEXP (note, 0); insn != m->insn; insn = NEXT_INSN (insn))
1167             for (m1 = movables; m1 != m; m1 = m1->next)
1168               if (m1->insn == insn)
1169                 m1->done = 1;
1170         }
1171     }
1172 }         
1173
1174 /* For each movable insn, see if the reg that it loads
1175    leads when it dies right into another conditionally movable insn.
1176    If so, record that the second insn "forces" the first one,
1177    since the second can be moved only if the first is.  */
1178
1179 static void
1180 force_movables (movables)
1181      struct movable *movables;
1182 {
1183   register struct movable *m, *m1;
1184   for (m1 = movables; m1; m1 = m1->next)
1185     /* Omit this if moving just the (SET (REG) 0) of a zero-extend.  */
1186     if (!m1->partial && !m1->done)
1187       {
1188         int regno = m1->regno;
1189         for (m = m1->next; m; m = m->next)
1190           /* ??? Could this be a bug?  What if CSE caused the
1191              register of M1 to be used after this insn?
1192              Since CSE does not update regno_last_uid,
1193              this insn M->insn might not be where it dies.
1194              But very likely this doesn't matter; what matters is
1195              that M's reg is computed from M1's reg.  */
1196           if (INSN_UID (m->insn) == regno_last_uid[regno]
1197               && !m->done)
1198             break;
1199         if (m != 0 && m->set_src == m1->set_dest
1200             /* If m->consec, m->set_src isn't valid.  */
1201             && m->consec == 0)
1202           m = 0;
1203
1204         /* Increase the priority of the moving the first insn
1205            since it permits the second to be moved as well.  */
1206         if (m != 0)
1207           {
1208             m->forces = m1;
1209             m1->lifetime += m->lifetime;
1210             m1->savings += m1->savings;
1211           }
1212       }
1213 }
1214 \f
1215 /* Find invariant expressions that are equal and can be combined into
1216    one register.  */
1217
1218 static void
1219 combine_movables (movables, nregs)
1220      struct movable *movables;
1221      int nregs;
1222 {
1223   register struct movable *m;
1224   char *matched_regs = (char *) alloca (nregs);
1225   enum machine_mode mode;
1226
1227   /* Regs that are set more than once are not allowed to match
1228      or be matched.  I'm no longer sure why not.  */
1229   /* Perhaps testing m->consec_sets would be more appropriate here?  */
1230
1231   for (m = movables; m; m = m->next)
1232     if (m->match == 0 && n_times_used[m->regno] == 1 && !m->partial)
1233       {
1234         register struct movable *m1;
1235         int regno = m->regno;
1236         rtx reg_note, reg_note1;
1237
1238         bzero (matched_regs, nregs);
1239         matched_regs[regno] = 1;
1240
1241         for (m1 = movables; m1; m1 = m1->next)
1242           if (m != m1 && m1->match == 0 && n_times_used[m1->regno] == 1
1243               /* A reg used outside the loop mustn't be eliminated.  */
1244               && !m1->global
1245               /* A reg used for zero-extending mustn't be eliminated.  */
1246               && !m1->partial
1247               && (matched_regs[m1->regno]
1248                   ||
1249                   (
1250                    /* Can combine regs with different modes loaded from the
1251                       same constant only if the modes are the same or
1252                       if both are integer modes with M wider or the same
1253                       width as M1.  The check for integer is redundant, but
1254                       safe, since the only case of differing destination
1255                       modes with equal sources is when both sources are
1256                       VOIDmode, i.e., CONST_INT.  */
1257                    (GET_MODE (m->set_dest) == GET_MODE (m1->set_dest)
1258                     || (GET_MODE_CLASS (GET_MODE (m->set_dest)) == MODE_INT
1259                         && GET_MODE_CLASS (GET_MODE (m1->set_dest)) == MODE_INT
1260                         && (GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE (m->set_dest))
1261                             >= GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE (m1->set_dest)))))
1262                    /* See if the source of M1 says it matches M.  */
1263                    && ((GET_CODE (m1->set_src) == REG
1264                         && matched_regs[REGNO (m1->set_src)])
1265                        || rtx_equal_for_loop_p (m->set_src, m1->set_src,
1266                                                 movables))))
1267               && ((m->dependencies == m1->dependencies)
1268                   || rtx_equal_p (m->dependencies, m1->dependencies)))
1269             {
1270               m->lifetime += m1->lifetime;
1271               m->savings += m1->savings;
1272               m1->done = 1;
1273               m1->match = m;
1274               matched_regs[m1->regno] = 1;
1275             }
1276       }
1277
1278   /* Now combine the regs used for zero-extension.
1279      This can be done for those not marked `global'
1280      provided their lives don't overlap.  */
1281
1282   for (mode = GET_CLASS_NARROWEST_MODE (MODE_INT); mode != VOIDmode;
1283        mode = GET_MODE_WIDER_MODE (mode))
1284     {
1285       register struct movable *m0 = 0;
1286
1287       /* Combine all the registers for extension from mode MODE.
1288          Don't combine any that are used outside this loop.  */
1289       for (m = movables; m; m = m->next)
1290         if (m->partial && ! m->global
1291             && mode == GET_MODE (SET_SRC (PATTERN (NEXT_INSN (m->insn)))))
1292           {
1293             register struct movable *m1;
1294             int first = uid_luid[regno_first_uid[m->regno]];
1295             int last = uid_luid[regno_last_uid[m->regno]];
1296
1297             if (m0 == 0)
1298               {
1299                 /* First one: don't check for overlap, just record it.  */
1300                 m0 = m;
1301                   continue;
1302               }
1303
1304             /* Make sure they extend to the same mode.
1305                (Almost always true.)  */
1306             if (GET_MODE (m->set_dest) != GET_MODE (m0->set_dest))
1307                 continue;
1308
1309             /* We already have one: check for overlap with those
1310                already combined together.  */
1311             for (m1 = movables; m1 != m; m1 = m1->next)
1312               if (m1 == m0 || (m1->partial && m1->match == m0))
1313                 if (! (uid_luid[regno_first_uid[m1->regno]] > last
1314                        || uid_luid[regno_last_uid[m1->regno]] < first))
1315                   goto overlap;
1316
1317             /* No overlap: we can combine this with the others.  */
1318             m0->lifetime += m->lifetime;
1319             m0->savings += m->savings;
1320             m->done = 1;
1321             m->match = m0;
1322
1323           overlap: ;
1324           }
1325     }
1326 }
1327 \f
1328 /* Return 1 if regs X and Y will become the same if moved.  */
1329
1330 static int
1331 regs_match_p (x, y, movables)
1332      rtx x, y;
1333      struct movable *movables;
1334 {
1335   int xn = REGNO (x);
1336   int yn = REGNO (y);
1337   struct movable *mx, *my;
1338
1339   for (mx = movables; mx; mx = mx->next)
1340     if (mx->regno == xn)
1341       break;
1342
1343   for (my = movables; my; my = my->next)
1344     if (my->regno == yn)
1345       break;
1346
1347   return (mx && my
1348           && ((mx->match == my->match && mx->match != 0)
1349               || mx->match == my
1350               || mx == my->match));
1351 }
1352
1353 /* Return 1 if X and Y are identical-looking rtx's.
1354    This is the Lisp function EQUAL for rtx arguments.
1355
1356    If two registers are matching movables or a movable register and an
1357    equivalent constant, consider them equal.  */
1358
1359 static int
1360 rtx_equal_for_loop_p (x, y, movables)
1361      rtx x, y;
1362      struct movable *movables;
1363 {
1364   register int i;
1365   register int j;
1366   register struct movable *m;
1367   register enum rtx_code code;
1368   register char *fmt;
1369
1370   if (x == y)
1371     return 1;
1372   if (x == 0 || y == 0)
1373     return 0;
1374
1375   code = GET_CODE (x);
1376
1377   /* If we have a register and a constant, they may sometimes be
1378      equal.  */
1379   if (GET_CODE (x) == REG && n_times_set[REGNO (x)] == -2
1380       && CONSTANT_P (y))
1381     for (m = movables; m; m = m->next)
1382       if (m->move_insn && m->regno == REGNO (x)
1383           && rtx_equal_p (m->set_src, y))
1384         return 1;
1385
1386   else if (GET_CODE (y) == REG && n_times_set[REGNO (y)] == -2
1387            && CONSTANT_P (x))
1388     for (m = movables; m; m = m->next)
1389       if (m->move_insn && m->regno == REGNO (y)
1390           && rtx_equal_p (m->set_src, x))
1391         return 1;
1392
1393   /* Otherwise, rtx's of different codes cannot be equal.  */
1394   if (code != GET_CODE (y))
1395     return 0;
1396
1397   /* (MULT:SI x y) and (MULT:HI x y) are NOT equivalent.
1398      (REG:SI x) and (REG:HI x) are NOT equivalent.  */
1399
1400   if (GET_MODE (x) != GET_MODE (y))
1401     return 0;
1402
1403   /* These three types of rtx's can be compared nonrecursively.  */
1404   if (code == REG)
1405     return (REGNO (x) == REGNO (y) || regs_match_p (x, y, movables));
1406
1407   if (code == LABEL_REF)
1408     return XEXP (x, 0) == XEXP (y, 0);
1409   if (code == SYMBOL_REF)
1410     return XSTR (x, 0) == XSTR (y, 0);
1411
1412   /* Compare the elements.  If any pair of corresponding elements
1413      fail to match, return 0 for the whole things.  */
1414
1415   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
1416   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
1417     {
1418       switch (fmt[i])
1419         {
1420         case 'w':
1421           if (XWINT (x, i) != XWINT (y, i))
1422             return 0;
1423           break;
1424
1425         case 'i':
1426           if (XINT (x, i) != XINT (y, i))
1427             return 0;
1428           break;
1429
1430         case 'E':
1431           /* Two vectors must have the same length.  */
1432           if (XVECLEN (x, i) != XVECLEN (y, i))
1433             return 0;
1434
1435           /* And the corresponding elements must match.  */
1436           for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
1437             if (rtx_equal_for_loop_p (XVECEXP (x, i, j), XVECEXP (y, i, j), movables) == 0)
1438               return 0;
1439           break;
1440
1441         case 'e':
1442           if (rtx_equal_for_loop_p (XEXP (x, i), XEXP (y, i), movables) == 0)
1443             return 0;
1444           break;
1445
1446         case 's':
1447           if (strcmp (XSTR (x, i), XSTR (y, i)))
1448             return 0;
1449           break;
1450
1451         case 'u':
1452           /* These are just backpointers, so they don't matter.  */
1453           break;
1454
1455         case '0':
1456           break;
1457
1458           /* It is believed that rtx's at this level will never
1459              contain anything but integers and other rtx's,
1460              except for within LABEL_REFs and SYMBOL_REFs.  */
1461         default:
1462           abort ();
1463         }
1464     }
1465   return 1;
1466 }
1467 \f
1468 /* If X contains any LABEL_REF's, add REG_LABEL notes for them to all
1469   insns in INSNS which use thet reference.  */
1470
1471 static void
1472 add_label_notes (x, insns)
1473      rtx x;
1474      rtx insns;
1475 {
1476   enum rtx_code code = GET_CODE (x);
1477   int i, j;
1478   char *fmt;
1479   rtx insn;
1480
1481   if (code == LABEL_REF && !LABEL_REF_NONLOCAL_P (x))
1482     {
1483       rtx next = next_real_insn (XEXP (x, 0));
1484
1485       /* Don't record labels that refer to dispatch tables.
1486          This is not necessary, since the tablejump references the same label.
1487          And if we did record them, flow.c would make worse code.  */
1488       if (next == 0
1489           || ! (GET_CODE (next) == JUMP_INSN
1490                 && (GET_CODE (PATTERN (next)) == ADDR_VEC
1491                     || GET_CODE (PATTERN (next)) == ADDR_DIFF_VEC)))
1492         {
1493           for (insn = insns; insn; insn = NEXT_INSN (insn))
1494             if (reg_mentioned_p (XEXP (x, 0), insn))
1495               REG_NOTES (insn) = gen_rtx (EXPR_LIST, REG_LABEL, XEXP (x, 0),
1496                                           REG_NOTES (insn));
1497         }
1498       return;
1499     }
1500
1501   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
1502   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
1503     {
1504       if (fmt[i] == 'e')
1505         add_label_notes (XEXP (x, i), insns);
1506       else if (fmt[i] == 'E')
1507         for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
1508           add_label_notes (XVECEXP (x, i, j), insns);
1509     }
1510 }
1511 \f
1512 /* Scan MOVABLES, and move the insns that deserve to be moved.
1513    If two matching movables are combined, replace one reg with the
1514    other throughout.  */
1515
1516 static void
1517 move_movables (movables, threshold, insn_count, loop_start, end, nregs)
1518      struct movable *movables;
1519      int threshold;
1520      int insn_count;
1521      rtx loop_start;
1522      rtx end;
1523      int nregs;
1524 {
1525   rtx new_start = 0;
1526   register struct movable *m;
1527   register rtx p;
1528   /* Map of pseudo-register replacements to handle combining
1529      when we move several insns that load the same value
1530      into different pseudo-registers.  */
1531   rtx *reg_map = (rtx *) alloca (nregs * sizeof (rtx));
1532   char *already_moved = (char *) alloca (nregs);
1533
1534   bzero (already_moved, nregs);
1535   bzero (reg_map, nregs * sizeof (rtx));
1536
1537   num_movables = 0;
1538
1539   for (m = movables; m; m = m->next)
1540     {
1541       /* Describe this movable insn.  */
1542
1543       if (loop_dump_stream)
1544         {
1545           fprintf (loop_dump_stream, "Insn %d: regno %d (life %d), ",
1546                    INSN_UID (m->insn), m->regno, m->lifetime);
1547           if (m->consec > 0)
1548             fprintf (loop_dump_stream, "consec %d, ", m->consec);
1549           if (m->cond)
1550             fprintf (loop_dump_stream, "cond ");
1551           if (m->force)
1552             fprintf (loop_dump_stream, "force ");
1553           if (m->global)
1554             fprintf (loop_dump_stream, "global ");
1555           if (m->done)
1556             fprintf (loop_dump_stream, "done ");
1557           if (m->move_insn)
1558             fprintf (loop_dump_stream, "move-insn ");
1559           if (m->match)
1560             fprintf (loop_dump_stream, "matches %d ",
1561                      INSN_UID (m->match->insn));
1562           if (m->forces)
1563             fprintf (loop_dump_stream, "forces %d ",
1564                      INSN_UID (m->forces->insn));
1565         }
1566
1567       /* Count movables.  Value used in heuristics in strength_reduce.  */
1568       num_movables++;
1569
1570       /* Ignore the insn if it's already done (it matched something else).
1571          Otherwise, see if it is now safe to move.  */
1572
1573       if (!m->done
1574           && (! m->cond
1575               || (1 == invariant_p (m->set_src)
1576                   && (m->dependencies == 0
1577                       || 1 == invariant_p (m->dependencies))
1578                   && (m->consec == 0
1579                       || 1 == consec_sets_invariant_p (m->set_dest,
1580                                                        m->consec + 1,
1581                                                        m->insn))))
1582           && (! m->forces || m->forces->done))
1583         {
1584           register int regno;
1585           register rtx p;
1586           int savings = m->savings;
1587
1588           /* We have an insn that is safe to move.
1589              Compute its desirability.  */
1590
1591           p = m->insn;
1592           regno = m->regno;
1593
1594           if (loop_dump_stream)
1595             fprintf (loop_dump_stream, "savings %d ", savings);
1596
1597           if (moved_once[regno])
1598             {
1599               insn_count *= 2;
1600
1601               if (loop_dump_stream)
1602                 fprintf (loop_dump_stream, "halved since already moved ");
1603             }
1604
1605           /* An insn MUST be moved if we already moved something else
1606              which is safe only if this one is moved too: that is,
1607              if already_moved[REGNO] is nonzero.  */
1608
1609           /* An insn is desirable to move if the new lifetime of the
1610              register is no more than THRESHOLD times the old lifetime.
1611              If it's not desirable, it means the loop is so big
1612              that moving won't speed things up much,
1613              and it is liable to make register usage worse.  */
1614
1615           /* It is also desirable to move if it can be moved at no
1616              extra cost because something else was already moved.  */
1617
1618           if (already_moved[regno]
1619               || (threshold * savings * m->lifetime) >= insn_count
1620               || (m->forces && m->forces->done
1621                   && n_times_used[m->forces->regno] == 1))
1622             {
1623               int count;
1624               register struct movable *m1;
1625               rtx first;
1626
1627               /* Now move the insns that set the reg.  */
1628
1629               if (m->partial && m->match)
1630                 {
1631                   rtx newpat, i1;
1632                   rtx r1, r2;
1633                   /* Find the end of this chain of matching regs.
1634                      Thus, we load each reg in the chain from that one reg.
1635                      And that reg is loaded with 0 directly,
1636                      since it has ->match == 0.  */
1637                   for (m1 = m; m1->match; m1 = m1->match);
1638                   newpat = gen_move_insn (SET_DEST (PATTERN (m->insn)),
1639                                           SET_DEST (PATTERN (m1->insn)));
1640                   i1 = emit_insn_before (newpat, loop_start);
1641
1642                   /* Mark the moved, invariant reg as being allowed to
1643                      share a hard reg with the other matching invariant.  */
1644                   REG_NOTES (i1) = REG_NOTES (m->insn);
1645                   r1 = SET_DEST (PATTERN (m->insn));
1646                   r2 = SET_DEST (PATTERN (m1->insn));
1647                   regs_may_share = gen_rtx (EXPR_LIST, VOIDmode, r1,
1648                                             gen_rtx (EXPR_LIST, VOIDmode, r2,
1649                                                      regs_may_share));
1650                   delete_insn (m->insn);
1651
1652                   if (new_start == 0)
1653                     new_start = i1;
1654
1655                   if (loop_dump_stream)
1656                     fprintf (loop_dump_stream, " moved to %d", INSN_UID (i1));
1657                 }
1658               /* If we are to re-generate the item being moved with a
1659                  new move insn, first delete what we have and then emit
1660                  the move insn before the loop.  */
1661               else if (m->move_insn)
1662                 {
1663                   rtx i1, temp;
1664
1665                   for (count = m->consec; count >= 0; count--)
1666                     {
1667                       /* If this is the first insn of a library call sequence,
1668                          skip to the end.  */
1669                       if (GET_CODE (p) != NOTE
1670                           && (temp = find_reg_note (p, REG_LIBCALL, NULL_RTX)))
1671                         p = XEXP (temp, 0);
1672
1673                       /* If this is the last insn of a libcall sequence, then
1674                          delete every insn in the sequence except the last.
1675                          The last insn is handled in the normal manner.  */
1676                       if (GET_CODE (p) != NOTE
1677                           && (temp = find_reg_note (p, REG_RETVAL, NULL_RTX)))
1678                         {
1679                           temp = XEXP (temp, 0);
1680                           while (temp != p)
1681                             temp = delete_insn (temp);
1682                         }
1683
1684                       p = delete_insn (p);
1685                     }
1686
1687                   start_sequence ();
1688                   emit_move_insn (m->set_dest, m->set_src);
1689                   temp = get_insns ();
1690                   end_sequence ();
1691
1692                   add_label_notes (m->set_src, temp);
1693
1694                   i1 = emit_insns_before (temp, loop_start);
1695                   if (! find_reg_note (i1, REG_EQUAL, NULL_RTX))
1696                     REG_NOTES (i1)
1697                       = gen_rtx (EXPR_LIST,
1698                                  m->is_equiv ? REG_EQUIV : REG_EQUAL,
1699                                  m->set_src, REG_NOTES (i1));
1700
1701                   if (loop_dump_stream)
1702                     fprintf (loop_dump_stream, " moved to %d", INSN_UID (i1));
1703
1704                   /* The more regs we move, the less we like moving them.  */
1705                   threshold -= 3;
1706                 }
1707               else
1708                 {
1709                   for (count = m->consec; count >= 0; count--)
1710                     {
1711                       rtx i1, temp;
1712
1713                       /* If first insn of libcall sequence, skip to end. */
1714                       /* Do this at start of loop, since p is guaranteed to 
1715                          be an insn here.  */
1716                       if (GET_CODE (p) != NOTE
1717                           && (temp = find_reg_note (p, REG_LIBCALL, NULL_RTX)))
1718                         p = XEXP (temp, 0);
1719
1720                       /* If last insn of libcall sequence, move all
1721                          insns except the last before the loop.  The last
1722                          insn is handled in the normal manner.  */
1723                       if (GET_CODE (p) != NOTE
1724                           && (temp = find_reg_note (p, REG_RETVAL, NULL_RTX)))
1725                         {
1726                           rtx fn_address = 0;
1727                           rtx fn_reg = 0;
1728                           rtx fn_address_insn = 0;
1729
1730                           first = 0;
1731                           for (temp = XEXP (temp, 0); temp != p;
1732                                temp = NEXT_INSN (temp))
1733                             {
1734                               rtx body;
1735                               rtx n;
1736                               rtx next;
1737
1738                               if (GET_CODE (temp) == NOTE)
1739                                 continue;
1740
1741                               body = PATTERN (temp);
1742
1743                               /* Find the next insn after TEMP,
1744                                  not counting USE or NOTE insns.  */
1745                               for (next = NEXT_INSN (temp); next != p;
1746                                    next = NEXT_INSN (next))
1747                                 if (! (GET_CODE (next) == INSN
1748                                        && GET_CODE (PATTERN (next)) == USE)
1749                                     && GET_CODE (next) != NOTE)
1750                                   break;
1751                               
1752                               /* If that is the call, this may be the insn
1753                                  that loads the function address.
1754
1755                                  Extract the function address from the insn
1756                                  that loads it into a register.
1757                                  If this insn was cse'd, we get incorrect code.
1758
1759                                  So emit a new move insn that copies the
1760                                  function address into the register that the
1761                                  call insn will use.  flow.c will delete any
1762                                  redundant stores that we have created.  */
1763                               if (GET_CODE (next) == CALL_INSN
1764                                   && GET_CODE (body) == SET
1765                                   && GET_CODE (SET_DEST (body)) == REG
1766                                   && (n = find_reg_note (temp, REG_EQUAL,
1767                                                          NULL_RTX)))
1768                                 {
1769                                   fn_reg = SET_SRC (body);
1770                                   if (GET_CODE (fn_reg) != REG)
1771                                     fn_reg = SET_DEST (body);
1772                                   fn_address = XEXP (n, 0);
1773                                   fn_address_insn = temp;
1774                                 }
1775                               /* We have the call insn.
1776                                  If it uses the register we suspect it might,
1777                                  load it with the correct address directly.  */
1778                               if (GET_CODE (temp) == CALL_INSN
1779                                   && fn_address != 0
1780                                   && reg_referenced_p (fn_reg, body))
1781                                 emit_insn_after (gen_move_insn (fn_reg,
1782                                                                 fn_address),
1783                                                  fn_address_insn);
1784
1785                               if (GET_CODE (temp) == CALL_INSN)
1786                                 i1 = emit_call_insn_before (body, loop_start);
1787                               else
1788                                 i1 = emit_insn_before (body, loop_start);
1789                               if (first == 0)
1790                                 first = i1;
1791                               if (temp == fn_address_insn)
1792                                 fn_address_insn = i1;
1793                               REG_NOTES (i1) = REG_NOTES (temp);
1794                               delete_insn (temp);
1795                             }
1796                         }
1797                       if (m->savemode != VOIDmode)
1798                         {
1799                           /* P sets REG to zero; but we should clear only
1800                              the bits that are not covered by the mode
1801                              m->savemode.  */
1802                           rtx reg = m->set_dest;
1803                           rtx sequence;
1804                           rtx tem;
1805                       
1806                           start_sequence ();
1807                           tem = expand_binop
1808                             (GET_MODE (reg), and_optab, reg,
1809                              GEN_INT ((((HOST_WIDE_INT) 1
1810                                         << GET_MODE_BITSIZE (m->savemode)))
1811                                       - 1),
1812                              reg, 1, OPTAB_LIB_WIDEN);
1813                           if (tem == 0)
1814                             abort ();
1815                           if (tem != reg)
1816                             emit_move_insn (reg, tem);
1817                           sequence = gen_sequence ();
1818                           end_sequence ();
1819                           i1 = emit_insn_before (sequence, loop_start);
1820                         }
1821                       else if (GET_CODE (p) == CALL_INSN)
1822                         i1 = emit_call_insn_before (PATTERN (p), loop_start);
1823                       else
1824                         i1 = emit_insn_before (PATTERN (p), loop_start);
1825
1826                       REG_NOTES (i1) = REG_NOTES (p);
1827
1828                       /* If there is a REG_EQUAL note present whose value is
1829                          not loop invariant, then delete it, since it may
1830                          cause problems with later optimization passes.
1831                          It is possible for cse to create such notes
1832                          like this as a result of record_jump_cond.  */
1833                       
1834                       if ((temp = find_reg_note (i1, REG_EQUAL, NULL_RTX))
1835                           && ! invariant_p (XEXP (temp, 0)))
1836                         remove_note (i1, temp);
1837
1838                       if (new_start == 0)
1839                         new_start = i1;
1840
1841                       if (loop_dump_stream)
1842                         fprintf (loop_dump_stream, " moved to %d",
1843                                  INSN_UID (i1));
1844
1845 #if 0
1846                       /* This isn't needed because REG_NOTES is copied
1847                          below and is wrong since P might be a PARALLEL.  */
1848                       if (REG_NOTES (i1) == 0
1849                           && ! m->partial /* But not if it's a zero-extend clr. */
1850                           && ! m->global /* and not if used outside the loop
1851                                             (since it might get set outside).  */
1852                           && CONSTANT_P (SET_SRC (PATTERN (p))))
1853                         REG_NOTES (i1)
1854                           = gen_rtx (EXPR_LIST, REG_EQUAL,
1855                                      SET_SRC (PATTERN (p)), REG_NOTES (i1));
1856 #endif
1857
1858                       /* If library call, now fix the REG_NOTES that contain
1859                          insn pointers, namely REG_LIBCALL on FIRST
1860                          and REG_RETVAL on I1.  */
1861                       if (temp = find_reg_note (i1, REG_RETVAL, NULL_RTX))
1862                         {
1863                           XEXP (temp, 0) = first;
1864                           temp = find_reg_note (first, REG_LIBCALL, NULL_RTX);
1865                           XEXP (temp, 0) = i1;
1866                         }
1867
1868                       delete_insn (p);
1869                       do p = NEXT_INSN (p);
1870                       while (p && GET_CODE (p) == NOTE);
1871                     }
1872
1873                   /* The more regs we move, the less we like moving them.  */
1874                   threshold -= 3;
1875                 }
1876
1877               /* Any other movable that loads the same register
1878                  MUST be moved.  */
1879               already_moved[regno] = 1;
1880
1881               /* This reg has been moved out of one loop.  */
1882               moved_once[regno] = 1;
1883
1884               /* The reg set here is now invariant.  */
1885               if (! m->partial)
1886                 n_times_set[regno] = 0;
1887
1888               m->done = 1;
1889
1890               /* Change the length-of-life info for the register
1891                  to say it lives at least the full length of this loop.
1892                  This will help guide optimizations in outer loops.  */
1893
1894               if (uid_luid[regno_first_uid[regno]] > INSN_LUID (loop_start))
1895                 /* This is the old insn before all the moved insns.
1896                    We can't use the moved insn because it is out of range
1897                    in uid_luid.  Only the old insns have luids.  */
1898                 regno_first_uid[regno] = INSN_UID (loop_start);
1899               if (uid_luid[regno_last_uid[regno]] < INSN_LUID (end))
1900                 regno_last_uid[regno] = INSN_UID (end);
1901
1902               /* Combine with this moved insn any other matching movables.  */
1903
1904               if (! m->partial)
1905                 for (m1 = movables; m1; m1 = m1->next)
1906                   if (m1->match == m)
1907                     {
1908                       rtx temp;
1909
1910                       /* Schedule the reg loaded by M1
1911                          for replacement so that shares the reg of M.
1912                          If the modes differ (only possible in restricted
1913                          circumstances, make a SUBREG.  */
1914                       if (GET_MODE (m->set_dest) == GET_MODE (m1->set_dest))
1915                         reg_map[m1->regno] = m->set_dest;
1916                       else
1917                         reg_map[m1->regno]
1918                           = gen_lowpart_common (GET_MODE (m1->set_dest),
1919                                                 m->set_dest);
1920                     
1921                       /* Get rid of the matching insn
1922                          and prevent further processing of it.  */
1923                       m1->done = 1;
1924
1925                       /* if library call, delete all insn except last, which
1926                          is deleted below */
1927                       if (temp = find_reg_note (m1->insn, REG_RETVAL,
1928                                                 NULL_RTX))
1929                         {
1930                           for (temp = XEXP (temp, 0); temp != m1->insn;
1931                                temp = NEXT_INSN (temp))
1932                             delete_insn (temp);
1933                         }
1934                       delete_insn (m1->insn);
1935
1936                       /* Any other movable that loads the same register
1937                          MUST be moved.  */
1938                       already_moved[m1->regno] = 1;
1939
1940                       /* The reg merged here is now invariant,
1941                          if the reg it matches is invariant.  */
1942                       if (! m->partial)
1943                         n_times_set[m1->regno] = 0;
1944                     }
1945             }
1946           else if (loop_dump_stream)
1947             fprintf (loop_dump_stream, "not desirable");
1948         }
1949       else if (loop_dump_stream && !m->match)
1950         fprintf (loop_dump_stream, "not safe");
1951
1952       if (loop_dump_stream)
1953         fprintf (loop_dump_stream, "\n");
1954     }
1955
1956   if (new_start == 0)
1957     new_start = loop_start;
1958
1959   /* Go through all the instructions in the loop, making
1960      all the register substitutions scheduled in REG_MAP.  */
1961   for (p = new_start; p != end; p = NEXT_INSN (p))
1962     if (GET_CODE (p) == INSN || GET_CODE (p) == JUMP_INSN
1963         || GET_CODE (p) == CALL_INSN)
1964       {
1965         replace_regs (PATTERN (p), reg_map, nregs, 0);
1966         replace_regs (REG_NOTES (p), reg_map, nregs, 0);
1967         INSN_CODE (p) = -1;
1968       }
1969 }
1970 \f
1971 #if 0
1972 /* Scan X and replace the address of any MEM in it with ADDR.
1973    REG is the address that MEM should have before the replacement.  */
1974
1975 static void
1976 replace_call_address (x, reg, addr)
1977      rtx x, reg, addr;
1978 {
1979   register enum rtx_code code;
1980   register int i;
1981   register char *fmt;
1982
1983   if (x == 0)
1984     return;
1985   code = GET_CODE (x);
1986   switch (code)
1987     {
1988     case PC:
1989     case CC0:
1990     case CONST_INT:
1991     case CONST_DOUBLE:
1992     case CONST:
1993     case SYMBOL_REF:
1994     case LABEL_REF:
1995     case REG:
1996       return;
1997
1998     case SET:
1999       /* Short cut for very common case.  */
2000       replace_call_address (XEXP (x, 1), reg, addr);
2001       return;
2002
2003     case CALL:
2004       /* Short cut for very common case.  */
2005       replace_call_address (XEXP (x, 0), reg, addr);
2006       return;
2007
2008     case MEM:
2009       /* If this MEM uses a reg other than the one we expected,
2010          something is wrong.  */
2011       if (XEXP (x, 0) != reg)
2012         abort ();
2013       XEXP (x, 0) = addr;
2014       return;
2015     }
2016
2017   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
2018   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
2019     {
2020       if (fmt[i] == 'e')
2021         replace_call_address (XEXP (x, i), reg, addr);
2022       if (fmt[i] == 'E')
2023         {
2024           register int j;
2025           for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
2026             replace_call_address (XVECEXP (x, i, j), reg, addr);
2027         }
2028     }
2029 }
2030 #endif
2031 \f
2032 /* Return the number of memory refs to addresses that vary
2033    in the rtx X.  */
2034
2035 static int
2036 count_nonfixed_reads (x)
2037      rtx x;
2038 {
2039   register enum rtx_code code;
2040   register int i;
2041   register char *fmt;
2042   int value;
2043
2044   if (x == 0)
2045     return 0;
2046
2047   code = GET_CODE (x);
2048   switch (code)
2049     {
2050     case PC:
2051     case CC0:
2052     case CONST_INT:
2053     case CONST_DOUBLE:
2054     case CONST:
2055     case SYMBOL_REF:
2056     case LABEL_REF:
2057     case REG:
2058       return 0;
2059
2060     case MEM:
2061       return ((invariant_p (XEXP (x, 0)) != 1)
2062               + count_nonfixed_reads (XEXP (x, 0)));
2063     }
2064
2065   value = 0;
2066   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
2067   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
2068     {
2069       if (fmt[i] == 'e')
2070         value += count_nonfixed_reads (XEXP (x, i));
2071       if (fmt[i] == 'E')
2072         {
2073           register int j;
2074           for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
2075             value += count_nonfixed_reads (XVECEXP (x, i, j));
2076         }
2077     }
2078   return value;
2079 }
2080
2081 \f
2082 #if 0
2083 /* P is an instruction that sets a register to the result of a ZERO_EXTEND.
2084    Replace it with an instruction to load just the low bytes
2085    if the machine supports such an instruction,
2086    and insert above LOOP_START an instruction to clear the register.  */
2087
2088 static void
2089 constant_high_bytes (p, loop_start)
2090      rtx p, loop_start;
2091 {
2092   register rtx new;
2093   register int insn_code_number;
2094
2095   /* Try to change (SET (REG ...) (ZERO_EXTEND (..:B ...)))
2096      to (SET (STRICT_LOW_PART (SUBREG:B (REG...))) ...).  */
2097
2098   new = gen_rtx (SET, VOIDmode,
2099                  gen_rtx (STRICT_LOW_PART, VOIDmode,
2100                           gen_rtx (SUBREG, GET_MODE (XEXP (SET_SRC (PATTERN (p)), 0)),
2101                                    SET_DEST (PATTERN (p)),
2102                                    0)),
2103                  XEXP (SET_SRC (PATTERN (p)), 0));
2104   insn_code_number = recog (new, p);
2105
2106   if (insn_code_number)
2107     {
2108       register int i;
2109
2110       /* Clear destination register before the loop.  */
2111       emit_insn_before (gen_rtx (SET, VOIDmode,
2112                                  SET_DEST (PATTERN (p)),
2113                                  const0_rtx),
2114                         loop_start);
2115
2116       /* Inside the loop, just load the low part.  */
2117       PATTERN (p) = new;
2118     }
2119 }
2120 #endif
2121 \f
2122 /* Scan a loop setting the variables `unknown_address_altered',
2123    `num_mem_sets', `loop_continue', loops_enclosed', `loop_has_call',
2124    and `loop_has_volatile'.
2125    Also, fill in the array `loop_store_mems'.  */
2126
2127 static void
2128 prescan_loop (start, end)
2129      rtx start, end;
2130 {
2131   register int level = 1;
2132   register rtx insn;
2133
2134   unknown_address_altered = 0;
2135   loop_has_call = 0;
2136   loop_has_volatile = 0;
2137   loop_store_mems_idx = 0;
2138
2139   num_mem_sets = 0;
2140   loops_enclosed = 1;
2141   loop_continue = 0;
2142
2143   for (insn = NEXT_INSN (start); insn != NEXT_INSN (end);
2144        insn = NEXT_INSN (insn))
2145     {
2146       if (GET_CODE (insn) == NOTE)
2147         {
2148           if (NOTE_LINE_NUMBER (insn) == NOTE_INSN_LOOP_BEG)
2149             {
2150               ++level;
2151               /* Count number of loops contained in this one.  */
2152               loops_enclosed++;
2153             }
2154           else if (NOTE_LINE_NUMBER (insn) == NOTE_INSN_LOOP_END)
2155             {
2156               --level;
2157               if (level == 0)
2158                 {
2159                   end = insn;
2160                   break;
2161                 }
2162             }
2163           else if (NOTE_LINE_NUMBER (insn) == NOTE_INSN_LOOP_CONT)
2164             {
2165               if (level == 1)
2166                 loop_continue = insn;
2167             }
2168         }
2169       else if (GET_CODE (insn) == CALL_INSN)
2170         {
2171           unknown_address_altered = 1;
2172           loop_has_call = 1;
2173         }
2174       else
2175         {
2176           if (GET_CODE (insn) == INSN || GET_CODE (insn) == JUMP_INSN)
2177             {
2178               if (volatile_refs_p (PATTERN (insn)))
2179                 loop_has_volatile = 1;
2180
2181               note_stores (PATTERN (insn), note_addr_stored);
2182             }
2183         }
2184     }
2185 }
2186 \f
2187 /* Scan the function looking for loops.  Record the start and end of each loop.
2188    Also mark as invalid loops any loops that contain a setjmp or are branched
2189    to from outside the loop.  */
2190
2191 static void
2192 find_and_verify_loops (f)
2193      rtx f;
2194 {
2195   rtx insn, label;
2196   int current_loop = -1;
2197   int next_loop = -1;
2198   int loop;
2199
2200   /* If there are jumps to undefined labels,
2201      treat them as jumps out of any/all loops.
2202      This also avoids writing past end of tables when there are no loops.  */
2203   uid_loop_num[0] = -1;
2204
2205   /* Find boundaries of loops, mark which loops are contained within
2206      loops, and invalidate loops that have setjmp.  */
2207
2208   for (insn = f; insn; insn = NEXT_INSN (insn))
2209     {
2210       if (GET_CODE (insn) == NOTE)
2211         switch (NOTE_LINE_NUMBER (insn))
2212           {
2213           case NOTE_INSN_LOOP_BEG:
2214             loop_number_loop_starts[++next_loop] =  insn;
2215             loop_number_loop_ends[next_loop] = 0;
2216             loop_outer_loop[next_loop] = current_loop;
2217             loop_invalid[next_loop] = 0;
2218             loop_number_exit_labels[next_loop] = 0;
2219             current_loop = next_loop;
2220             break;
2221
2222           case NOTE_INSN_SETJMP:
2223             /* In this case, we must invalidate our current loop and any
2224                enclosing loop.  */
2225             for (loop = current_loop; loop != -1; loop = loop_outer_loop[loop])
2226               {
2227                 loop_invalid[loop] = 1;
2228                 if (loop_dump_stream)
2229                   fprintf (loop_dump_stream,
2230                            "\nLoop at %d ignored due to setjmp.\n",
2231                            INSN_UID (loop_number_loop_starts[loop]));
2232               }
2233             break;
2234
2235           case NOTE_INSN_LOOP_END:
2236             if (current_loop == -1)
2237               abort ();
2238
2239             loop_number_loop_ends[current_loop] = insn;
2240             current_loop = loop_outer_loop[current_loop];
2241             break;
2242
2243           }
2244
2245       /* Note that this will mark the NOTE_INSN_LOOP_END note as being in the
2246          enclosing loop, but this doesn't matter.  */
2247       uid_loop_num[INSN_UID (insn)] = current_loop;
2248     }
2249
2250   /* Any loop containing a label used in an initializer must be invalidated,
2251      because it can be jumped into from anywhere.  */
2252
2253   for (label = forced_labels; label; label = XEXP (label, 1))
2254     {
2255       int loop_num;
2256
2257       for (loop_num = uid_loop_num[INSN_UID (XEXP (label, 0))];
2258            loop_num != -1;
2259            loop_num = loop_outer_loop[loop_num])
2260         loop_invalid[loop_num] = 1;
2261     }
2262
2263   /* Now scan all insn's in the function.  If any JUMP_INSN branches into a
2264      loop that it is not contained within, that loop is marked invalid.
2265      If any INSN or CALL_INSN uses a label's address, then the loop containing
2266      that label is marked invalid, because it could be jumped into from
2267      anywhere.
2268
2269      Also look for blocks of code ending in an unconditional branch that
2270      exits the loop.  If such a block is surrounded by a conditional 
2271      branch around the block, move the block elsewhere (see below) and
2272      invert the jump to point to the code block.  This may eliminate a
2273      label in our loop and will simplify processing by both us and a
2274      possible second cse pass.  */
2275
2276   for (insn = f; insn; insn = NEXT_INSN (insn))
2277     if (GET_RTX_CLASS (GET_CODE (insn)) == 'i')
2278       {
2279         int this_loop_num = uid_loop_num[INSN_UID (insn)];
2280
2281         if (GET_CODE (insn) == INSN || GET_CODE (insn) == CALL_INSN)
2282           {
2283             rtx note = find_reg_note (insn, REG_LABEL, NULL_RTX);
2284             if (note)
2285               {
2286                 int loop_num;
2287
2288                 for (loop_num = uid_loop_num[INSN_UID (XEXP (note, 0))];
2289                      loop_num != -1;
2290                      loop_num = loop_outer_loop[loop_num])
2291                   loop_invalid[loop_num] = 1;
2292               }
2293           }
2294
2295         if (GET_CODE (insn) != JUMP_INSN)
2296           continue;
2297
2298         mark_loop_jump (PATTERN (insn), this_loop_num);
2299
2300         /* See if this is an unconditional branch outside the loop.  */
2301         if (this_loop_num != -1
2302             && (GET_CODE (PATTERN (insn)) == RETURN
2303                 || (simplejump_p (insn)
2304                     && (uid_loop_num[INSN_UID (JUMP_LABEL (insn))]
2305                         != this_loop_num)))
2306             && get_max_uid () < max_uid_for_loop)
2307           {
2308             rtx p;
2309             rtx our_next = next_real_insn (insn);
2310
2311             /* Go backwards until we reach the start of the loop, a label,
2312                or a JUMP_INSN.  */
2313             for (p = PREV_INSN (insn);
2314                  GET_CODE (p) != CODE_LABEL
2315                  && ! (GET_CODE (p) == NOTE
2316                        && NOTE_LINE_NUMBER (p) == NOTE_INSN_LOOP_BEG)
2317                  && GET_CODE (p) != JUMP_INSN;
2318                  p = PREV_INSN (p))
2319               ;
2320
2321             /* If we stopped on a JUMP_INSN to the next insn after INSN,
2322                we have a block of code to try to move.
2323
2324                We look backward and then forward from the target of INSN
2325                to find a BARRIER at the same loop depth as the target.
2326                If we find such a BARRIER, we make a new label for the start
2327                of the block, invert the jump in P and point it to that label,
2328                and move the block of code to the spot we found.  */
2329
2330             if (GET_CODE (p) == JUMP_INSN
2331                 && JUMP_LABEL (p) != 0
2332                 /* Just ignore jumps to labels that were never emitted.
2333                    These always indicate compilation errors.  */
2334                 && INSN_UID (JUMP_LABEL (p)) != 0
2335                 && condjump_p (p)
2336                 && ! simplejump_p (p)
2337                 && next_real_insn (JUMP_LABEL (p)) == our_next)
2338               {
2339                 rtx target
2340                   = JUMP_LABEL (insn) ? JUMP_LABEL (insn) : get_last_insn ();
2341                 int target_loop_num = uid_loop_num[INSN_UID (target)];
2342                 rtx loc;
2343
2344                 for (loc = target; loc; loc = PREV_INSN (loc))
2345                   if (GET_CODE (loc) == BARRIER
2346                       && uid_loop_num[INSN_UID (loc)] == target_loop_num)
2347                     break;
2348
2349                 if (loc == 0)
2350                   for (loc = target; loc; loc = NEXT_INSN (loc))
2351                     if (GET_CODE (loc) == BARRIER
2352                         && uid_loop_num[INSN_UID (loc)] == target_loop_num)
2353                       break;
2354
2355                 if (loc)
2356                   {
2357                     rtx cond_label = JUMP_LABEL (p);
2358                     rtx new_label = get_label_after (p);
2359
2360                     /* Ensure our label doesn't go away.  */
2361                     LABEL_NUSES (cond_label)++;
2362
2363                     /* Verify that uid_loop_num is large enough and that
2364                        we can invert P. */
2365                    if (invert_jump (p, new_label))
2366                      {
2367                        rtx q, r;
2368
2369                        /* Include the BARRIER after INSN and copy the
2370                           block after LOC.  */
2371                        new_label = squeeze_notes (new_label, NEXT_INSN (insn));
2372                        reorder_insns (new_label, NEXT_INSN (insn), loc);
2373
2374                        /* All those insns are now in TARGET_LOOP_NUM.  */
2375                        for (q = new_label; q != NEXT_INSN (NEXT_INSN (insn));
2376                             q = NEXT_INSN (q))
2377                          uid_loop_num[INSN_UID (q)] = target_loop_num;
2378
2379                        /* The label jumped to by INSN is no longer a loop exit.
2380                           Unless INSN does not have a label (e.g., it is a
2381                           RETURN insn), search loop_number_exit_labels to find
2382                           its label_ref, and remove it.  Also turn off
2383                           LABEL_OUTSIDE_LOOP_P bit.  */
2384                        if (JUMP_LABEL (insn))
2385                          {
2386                            for (q = 0,
2387                                 r = loop_number_exit_labels[this_loop_num];
2388                                 r; q = r, r = LABEL_NEXTREF (r))
2389                              if (XEXP (r, 0) == JUMP_LABEL (insn))
2390                                {
2391                                  LABEL_OUTSIDE_LOOP_P (r) = 0;
2392                                  if (q)
2393                                    LABEL_NEXTREF (q) = LABEL_NEXTREF (r);
2394                                  else
2395                                    loop_number_exit_labels[this_loop_num]
2396                                      = LABEL_NEXTREF (r);
2397                                  break;
2398                                }
2399
2400                            /* If we didn't find it, then something is wrong. */
2401                            if (! r)
2402                              abort ();
2403                          }
2404
2405                        /* P is now a jump outside the loop, so it must be put
2406                           in loop_number_exit_labels, and marked as such.
2407                           The easiest way to do this is to just call
2408                           mark_loop_jump again for P.  */
2409                        mark_loop_jump (PATTERN (p), this_loop_num);
2410
2411                        /* If INSN now jumps to the insn after it,
2412                           delete INSN.  */
2413                        if (JUMP_LABEL (insn) != 0
2414                            && (next_real_insn (JUMP_LABEL (insn))
2415                                == next_real_insn (insn)))
2416                          delete_insn (insn);
2417                      }
2418
2419                     /* Continue the loop after where the conditional
2420                        branch used to jump, since the only branch insn
2421                        in the block (if it still remains) is an inter-loop
2422                        branch and hence needs no processing.  */
2423                     insn = NEXT_INSN (cond_label);
2424
2425                     if (--LABEL_NUSES (cond_label) == 0)
2426                       delete_insn (cond_label);
2427
2428                     /* This loop will be continued with NEXT_INSN (insn).  */
2429                     insn = PREV_INSN (insn);
2430                   }
2431               }
2432           }
2433       }
2434 }
2435
2436 /* If any label in X jumps to a loop different from LOOP_NUM and any of the
2437    loops it is contained in, mark the target loop invalid.
2438
2439    For speed, we assume that X is part of a pattern of a JUMP_INSN.  */
2440
2441 static void
2442 mark_loop_jump (x, loop_num)
2443      rtx x;
2444      int loop_num;
2445 {
2446   int dest_loop;
2447   int outer_loop;
2448   int i;
2449
2450   switch (GET_CODE (x))
2451     {
2452     case PC:
2453     case USE:
2454     case CLOBBER:
2455     case REG:
2456     case MEM:
2457     case CONST_INT:
2458     case CONST_DOUBLE:
2459     case RETURN:
2460       return;
2461
2462     case CONST:
2463       /* There could be a label reference in here.  */
2464       mark_loop_jump (XEXP (x, 0), loop_num);
2465       return;
2466
2467     case PLUS:
2468     case MINUS:
2469     case MULT:
2470     case LSHIFT:
2471       mark_loop_jump (XEXP (x, 0), loop_num);
2472       mark_loop_jump (XEXP (x, 1), loop_num);
2473       return;
2474
2475     case SIGN_EXTEND:
2476     case ZERO_EXTEND:
2477       mark_loop_jump (XEXP (x, 0), loop_num);
2478       return;
2479
2480     case LABEL_REF:
2481       dest_loop = uid_loop_num[INSN_UID (XEXP (x, 0))];
2482
2483       /* Link together all labels that branch outside the loop.  This
2484          is used by final_[bg]iv_value and the loop unrolling code.  Also
2485          mark this LABEL_REF so we know that this branch should predict
2486          false.  */
2487
2488       if (dest_loop != loop_num && loop_num != -1)
2489         {
2490           LABEL_OUTSIDE_LOOP_P (x) = 1;
2491           LABEL_NEXTREF (x) = loop_number_exit_labels[loop_num];
2492           loop_number_exit_labels[loop_num] = x;
2493         }
2494
2495       /* If this is inside a loop, but not in the current loop or one enclosed
2496          by it, it invalidates at least one loop.  */
2497
2498       if (dest_loop == -1)
2499         return;
2500
2501       /* We must invalidate every nested loop containing the target of this
2502          label, except those that also contain the jump insn.  */
2503
2504       for (; dest_loop != -1; dest_loop = loop_outer_loop[dest_loop])
2505         {
2506           /* Stop when we reach a loop that also contains the jump insn.  */
2507           for (outer_loop = loop_num; outer_loop != -1;
2508                outer_loop = loop_outer_loop[outer_loop])
2509             if (dest_loop == outer_loop)
2510               return;
2511
2512           /* If we get here, we know we need to invalidate a loop.  */
2513           if (loop_dump_stream && ! loop_invalid[dest_loop])
2514             fprintf (loop_dump_stream,
2515                      "\nLoop at %d ignored due to multiple entry points.\n",
2516                      INSN_UID (loop_number_loop_starts[dest_loop]));
2517           
2518           loop_invalid[dest_loop] = 1;
2519         }
2520       return;
2521
2522     case SET:
2523       /* If this is not setting pc, ignore.  */
2524       if (SET_DEST (x) == pc_rtx)
2525         mark_loop_jump (SET_SRC (x), loop_num);
2526       return;
2527
2528     case IF_THEN_ELSE:
2529       mark_loop_jump (XEXP (x, 1), loop_num);
2530       mark_loop_jump (XEXP (x, 2), loop_num);
2531       return;
2532
2533     case PARALLEL:
2534     case ADDR_VEC:
2535       for (i = 0; i < XVECLEN (x, 0); i++)
2536         mark_loop_jump (XVECEXP (x, 0, i), loop_num);
2537       return;
2538
2539     case ADDR_DIFF_VEC:
2540       for (i = 0; i < XVECLEN (x, 1); i++)
2541         mark_loop_jump (XVECEXP (x, 1, i), loop_num);
2542       return;
2543
2544     default:
2545       /* Treat anything else (such as a symbol_ref)
2546          as a branch out of this loop, but not into any loop.  */
2547
2548       if (loop_num != -1)
2549         {
2550           LABEL_OUTSIDE_LOOP_P (x) = 1;
2551           LABEL_NEXTREF (x) = loop_number_exit_labels[loop_num];
2552           loop_number_exit_labels[loop_num] = x;
2553         }
2554
2555       return;
2556     }
2557 }
2558 \f
2559 /* Return nonzero if there is a label in the range from
2560    insn INSN to and including the insn whose luid is END
2561    INSN must have an assigned luid (i.e., it must not have
2562    been previously created by loop.c).  */
2563
2564 static int
2565 labels_in_range_p (insn, end)
2566      rtx insn;
2567      int end;
2568 {
2569   while (insn && INSN_LUID (insn) <= end)
2570     {
2571       if (GET_CODE (insn) == CODE_LABEL)
2572         return 1;
2573       insn = NEXT_INSN (insn);
2574     }
2575
2576   return 0;
2577 }
2578
2579 /* Record that a memory reference X is being set.  */
2580
2581 static void
2582 note_addr_stored (x)
2583      rtx x;
2584 {
2585   register int i;
2586
2587   if (x == 0 || GET_CODE (x) != MEM)
2588     return;
2589
2590   /* Count number of memory writes.
2591      This affects heuristics in strength_reduce.  */
2592   num_mem_sets++;
2593
2594   if (unknown_address_altered)
2595     return;
2596
2597   for (i = 0; i < loop_store_mems_idx; i++)
2598     if (rtx_equal_p (XEXP (loop_store_mems[i], 0), XEXP (x, 0))
2599         && MEM_IN_STRUCT_P (x) == MEM_IN_STRUCT_P (loop_store_mems[i]))
2600       {
2601         /* We are storing at the same address as previously noted.  Save the
2602            wider reference, treating BLKmode as wider.  */
2603         if (GET_MODE (x) == BLKmode
2604             || (GET_MODE_SIZE (GET_MODE (x))
2605                 > GET_MODE_SIZE (GET_MODE (loop_store_mems[i]))))
2606           loop_store_mems[i] = x;
2607         break;
2608       }
2609
2610   if (i == NUM_STORES)
2611     unknown_address_altered = 1;
2612
2613   else if (i == loop_store_mems_idx)
2614     loop_store_mems[loop_store_mems_idx++] = x;
2615 }
2616 \f
2617 /* Return nonzero if the rtx X is invariant over the current loop.
2618
2619    The value is 2 if we refer to something only conditionally invariant.
2620
2621    If `unknown_address_altered' is nonzero, no memory ref is invariant.
2622    Otherwise, a memory ref is invariant if it does not conflict with
2623    anything stored in `loop_store_mems'.  */
2624
2625 int
2626 invariant_p (x)
2627      register rtx x;
2628 {
2629   register int i;
2630   register enum rtx_code code;
2631   register char *fmt;
2632   int conditional = 0;
2633
2634   if (x == 0)
2635     return 1;
2636   code = GET_CODE (x);
2637   switch (code)
2638     {
2639     case CONST_INT:
2640     case CONST_DOUBLE:
2641     case SYMBOL_REF:
2642     case CONST:
2643       return 1;
2644
2645     case LABEL_REF:
2646       /* A LABEL_REF is normally invariant, however, if we are unrolling
2647          loops, and this label is inside the loop, then it isn't invariant.
2648          This is because each unrolled copy of the loop body will have
2649          a copy of this label.  If this was invariant, then an insn loading
2650          the address of this label into a register might get moved outside
2651          the loop, and then each loop body would end up using the same label.
2652
2653          We don't know the loop bounds here though, so just fail for all
2654          labels.  */
2655       if (flag_unroll_loops)
2656         return 0;
2657       else
2658         return 1;
2659
2660     case PC:
2661     case CC0:
2662     case UNSPEC_VOLATILE:
2663       return 0;
2664
2665     case REG:
2666       /* We used to check RTX_UNCHANGING_P (x) here, but that is invalid
2667          since the reg might be set by initialization within the loop.  */
2668       if (x == frame_pointer_rtx || x == hard_frame_pointer_rtx
2669           || x == arg_pointer_rtx)
2670         return 1;
2671       if (loop_has_call
2672           && REGNO (x) < FIRST_PSEUDO_REGISTER && call_used_regs[REGNO (x)])
2673         return 0;
2674       if (n_times_set[REGNO (x)] < 0)
2675         return 2;
2676       return n_times_set[REGNO (x)] == 0;
2677
2678     case MEM:
2679       /* Read-only items (such as constants in a constant pool) are
2680          invariant if their address is.  */
2681       if (RTX_UNCHANGING_P (x))
2682         break;
2683
2684       /* If we filled the table (or had a subroutine call), any location
2685          in memory could have been clobbered.  */
2686       if (unknown_address_altered
2687           /* Don't mess with volatile memory references.  */
2688           || MEM_VOLATILE_P (x))
2689         return 0;
2690
2691       /* See if there is any dependence between a store and this load.  */
2692       for (i = loop_store_mems_idx - 1; i >= 0; i--)
2693         if (true_dependence (loop_store_mems[i], x))
2694           return 0;
2695
2696       /* It's not invalidated by a store in memory
2697          but we must still verify the address is invariant.  */
2698       break;
2699
2700     case ASM_OPERANDS:
2701       /* Don't mess with insns declared volatile.  */
2702       if (MEM_VOLATILE_P (x))
2703         return 0;
2704     }
2705
2706   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
2707   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
2708     {
2709       if (fmt[i] == 'e')
2710         {
2711           int tem = invariant_p (XEXP (x, i));
2712           if (tem == 0)
2713             return 0;
2714           if (tem == 2)
2715             conditional = 1;
2716         }
2717       else if (fmt[i] == 'E')
2718         {
2719           register int j;
2720           for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
2721             {
2722               int tem = invariant_p (XVECEXP (x, i, j));
2723               if (tem == 0)
2724                 return 0;
2725               if (tem == 2)
2726                 conditional = 1;
2727             }
2728
2729         }
2730     }
2731
2732   return 1 + conditional;
2733 }
2734
2735 \f
2736 /* Return nonzero if all the insns in the loop that set REG
2737    are INSN and the immediately following insns,
2738    and if each of those insns sets REG in an invariant way
2739    (not counting uses of REG in them).
2740
2741    The value is 2 if some of these insns are only conditionally invariant.
2742
2743    We assume that INSN itself is the first set of REG
2744    and that its source is invariant.  */
2745
2746 static int
2747 consec_sets_invariant_p (reg, n_sets, insn)
2748      int n_sets;
2749      rtx reg, insn;
2750 {
2751   register rtx p = insn;
2752   register int regno = REGNO (reg);
2753   rtx temp;
2754   /* Number of sets we have to insist on finding after INSN.  */
2755   int count = n_sets - 1;
2756   int old = n_times_set[regno];
2757   int value = 0;
2758   int this;
2759
2760   /* If N_SETS hit the limit, we can't rely on its value.  */
2761   if (n_sets == 127)
2762     return 0;
2763
2764   n_times_set[regno] = 0;
2765
2766   while (count > 0)
2767     {
2768       register enum rtx_code code;
2769       rtx set;
2770
2771       p = NEXT_INSN (p);
2772       code = GET_CODE (p);
2773
2774       /* If library call, skip to end of of it.  */
2775       if (code == INSN && (temp = find_reg_note (p, REG_LIBCALL, NULL_RTX)))
2776         p = XEXP (temp, 0);
2777
2778       this = 0;
2779       if (code == INSN
2780           && (set = single_set (p))
2781           && GET_CODE (SET_DEST (set)) == REG
2782           && REGNO (SET_DEST (set)) == regno)
2783         {
2784           this = invariant_p (SET_SRC (set));
2785           if (this != 0)
2786             value |= this;
2787           else if (temp = find_reg_note (p, REG_EQUAL, NULL_RTX))
2788             {
2789               /* If this is a libcall, then any invariant REG_EQUAL note is OK.
2790                  If this is an ordinary insn, then only CONSTANT_P REG_EQUAL
2791                  notes are OK.  */
2792               this = (CONSTANT_P (XEXP (temp, 0))
2793                       || (find_reg_note (p, REG_RETVAL, NULL_RTX)
2794                           && invariant_p (XEXP (temp, 0))));
2795               if (this != 0)
2796                 value |= this;
2797             }
2798         }
2799       if (this != 0)
2800         count--;
2801       else if (code != NOTE)
2802         {
2803           n_times_set[regno] = old;
2804           return 0;
2805         }
2806     }
2807
2808   n_times_set[regno] = old;
2809   /* If invariant_p ever returned 2, we return 2.  */
2810   return 1 + (value & 2);
2811 }
2812
2813 #if 0
2814 /* I don't think this condition is sufficient to allow INSN
2815    to be moved, so we no longer test it.  */
2816
2817 /* Return 1 if all insns in the basic block of INSN and following INSN
2818    that set REG are invariant according to TABLE.  */
2819
2820 static int
2821 all_sets_invariant_p (reg, insn, table)
2822      rtx reg, insn;
2823      short *table;
2824 {
2825   register rtx p = insn;
2826   register int regno = REGNO (reg);
2827
2828   while (1)
2829     {
2830       register enum rtx_code code;
2831       p = NEXT_INSN (p);
2832       code = GET_CODE (p);
2833       if (code == CODE_LABEL || code == JUMP_INSN)
2834         return 1;
2835       if (code == INSN && GET_CODE (PATTERN (p)) == SET
2836           && GET_CODE (SET_DEST (PATTERN (p))) == REG
2837           && REGNO (SET_DEST (PATTERN (p))) == regno)
2838         {
2839           if (!invariant_p (SET_SRC (PATTERN (p)), table))
2840             return 0;
2841         }
2842     }
2843 }
2844 #endif /* 0 */
2845 \f
2846 /* Look at all uses (not sets) of registers in X.  For each, if it is
2847    the single use, set USAGE[REGNO] to INSN; if there was a previous use in
2848    a different insn, set USAGE[REGNO] to const0_rtx.  */
2849
2850 static void
2851 find_single_use_in_loop (insn, x, usage)
2852      rtx insn;
2853      rtx x;
2854      rtx *usage;
2855 {
2856   enum rtx_code code = GET_CODE (x);
2857   char *fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
2858   int i, j;
2859
2860   if (code == REG)
2861     usage[REGNO (x)]
2862       = (usage[REGNO (x)] != 0 && usage[REGNO (x)] != insn)
2863         ? const0_rtx : insn;
2864
2865   else if (code == SET)
2866     {
2867       /* Don't count SET_DEST if it is a REG; otherwise count things
2868          in SET_DEST because if a register is partially modified, it won't
2869          show up as a potential movable so we don't care how USAGE is set 
2870          for it.  */
2871       if (GET_CODE (SET_DEST (x)) != REG)
2872         find_single_use_in_loop (insn, SET_DEST (x), usage);
2873       find_single_use_in_loop (insn, SET_SRC (x), usage);
2874     }
2875   else
2876     for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
2877       {
2878         if (fmt[i] == 'e' && XEXP (x, i) != 0)
2879           find_single_use_in_loop (insn, XEXP (x, i), usage);
2880         else if (fmt[i] == 'E')
2881           for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
2882             find_single_use_in_loop (insn, XVECEXP (x, i, j), usage);
2883       }
2884 }
2885 \f
2886 /* Increment N_TIMES_SET at the index of each register
2887    that is modified by an insn between FROM and TO.
2888    If the value of an element of N_TIMES_SET becomes 127 or more,
2889    stop incrementing it, to avoid overflow.
2890
2891    Store in SINGLE_USAGE[I] the single insn in which register I is
2892    used, if it is only used once.  Otherwise, it is set to 0 (for no
2893    uses) or const0_rtx for more than one use.  This parameter may be zero,
2894    in which case this processing is not done.
2895
2896    Store in *COUNT_PTR the number of actual instruction
2897    in the loop.  We use this to decide what is worth moving out.  */
2898
2899 /* last_set[n] is nonzero iff reg n has been set in the current basic block.
2900    In that case, it is the insn that last set reg n.  */
2901
2902 static void
2903 count_loop_regs_set (from, to, may_not_move, single_usage, count_ptr, nregs)
2904      register rtx from, to;
2905      char *may_not_move;
2906      rtx *single_usage;
2907      int *count_ptr;
2908      int nregs;
2909 {
2910   register rtx *last_set = (rtx *) alloca (nregs * sizeof (rtx));
2911   register rtx insn;
2912   register int count = 0;
2913   register rtx dest;
2914
2915   bzero (last_set, nregs * sizeof (rtx));
2916   for (insn = from; insn != to; insn = NEXT_INSN (insn))
2917     {
2918       if (GET_RTX_CLASS (GET_CODE (insn)) == 'i')
2919         {
2920           ++count;
2921
2922           /* If requested, record registers that have exactly one use.  */
2923           if (single_usage)
2924             {
2925               find_single_use_in_loop (insn, PATTERN (insn), single_usage);
2926
2927               /* Include uses in REG_EQUAL notes.  */
2928               if (REG_NOTES (insn))
2929                 find_single_use_in_loop (insn, REG_NOTES (insn), single_usage);
2930             }
2931
2932           if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == CLOBBER
2933               && GET_CODE (XEXP (PATTERN (insn), 0)) == REG)
2934             /* Don't move a reg that has an explicit clobber.
2935                We might do so sometimes, but it's not worth the pain.  */
2936             may_not_move[REGNO (XEXP (PATTERN (insn), 0))] = 1;
2937
2938           if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == SET
2939               || GET_CODE (PATTERN (insn)) == CLOBBER)
2940             {
2941               dest = SET_DEST (PATTERN (insn));
2942               while (GET_CODE (dest) == SUBREG
2943                      || GET_CODE (dest) == ZERO_EXTRACT
2944                      || GET_CODE (dest) == SIGN_EXTRACT
2945                      || GET_CODE (dest) == STRICT_LOW_PART)
2946                 dest = XEXP (dest, 0);
2947               if (GET_CODE (dest) == REG)
2948                 {
2949                   register int regno = REGNO (dest);
2950                   /* If this is the first setting of this reg
2951                      in current basic block, and it was set before,
2952                      it must be set in two basic blocks, so it cannot
2953                      be moved out of the loop.  */
2954                   if (n_times_set[regno] > 0 && last_set[regno] == 0)
2955                     may_not_move[regno] = 1;
2956                   /* If this is not first setting in current basic block,
2957                      see if reg was used in between previous one and this.
2958                      If so, neither one can be moved.  */
2959                   if (last_set[regno] != 0
2960                       && reg_used_between_p (dest, last_set[regno], insn))
2961                     may_not_move[regno] = 1;
2962                   if (n_times_set[regno] < 127)
2963                     ++n_times_set[regno];
2964                   last_set[regno] = insn;
2965                 }
2966             }
2967           else if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == PARALLEL)
2968             {
2969               register int i;
2970               for (i = XVECLEN (PATTERN (insn), 0) - 1; i >= 0; i--)
2971                 {
2972                   register rtx x = XVECEXP (PATTERN (insn), 0, i);
2973                   if (GET_CODE (x) == CLOBBER && GET_CODE (XEXP (x, 0)) == REG)
2974                     /* Don't move a reg that has an explicit clobber.
2975                        It's not worth the pain to try to do it correctly.  */
2976                     may_not_move[REGNO (XEXP (x, 0))] = 1;
2977
2978                   if (GET_CODE (x) == SET || GET_CODE (x) == CLOBBER)
2979                     {
2980                       dest = SET_DEST (x);
2981                       while (GET_CODE (dest) == SUBREG
2982                              || GET_CODE (dest) == ZERO_EXTRACT
2983                              || GET_CODE (dest) == SIGN_EXTRACT
2984                              || GET_CODE (dest) == STRICT_LOW_PART)
2985                         dest = XEXP (dest, 0);
2986                       if (GET_CODE (dest) == REG)
2987                         {
2988                           register int regno = REGNO (dest);
2989                           if (n_times_set[regno] > 0 && last_set[regno] == 0)
2990                             may_not_move[regno] = 1;
2991                           if (last_set[regno] != 0
2992                               && reg_used_between_p (dest, last_set[regno], insn))
2993                             may_not_move[regno] = 1;
2994                           if (n_times_set[regno] < 127)
2995                             ++n_times_set[regno];
2996                           last_set[regno] = insn;
2997                         }
2998                     }
2999                 }
3000             }
3001         }
3002       if (GET_CODE (insn) == CODE_LABEL || GET_CODE (insn) == JUMP_INSN)
3003         bzero (last_set, nregs * sizeof (rtx));
3004     }
3005   *count_ptr = count;
3006 }
3007 \f
3008 /* Given a loop that is bounded by LOOP_START and LOOP_END
3009    and that is entered at SCAN_START,
3010    return 1 if the register set in SET contained in insn INSN is used by
3011    any insn that precedes INSN in cyclic order starting
3012    from the loop entry point.
3013
3014    We don't want to use INSN_LUID here because if we restrict INSN to those
3015    that have a valid INSN_LUID, it means we cannot move an invariant out
3016    from an inner loop past two loops.  */
3017
3018 static int
3019 loop_reg_used_before_p (set, insn, loop_start, scan_start, loop_end)
3020      rtx set, insn, loop_start, scan_start, loop_end;
3021 {
3022   rtx reg = SET_DEST (set);
3023   rtx p;
3024
3025   /* Scan forward checking for register usage.  If we hit INSN, we
3026      are done.  Otherwise, if we hit LOOP_END, wrap around to LOOP_START.  */
3027   for (p = scan_start; p != insn; p = NEXT_INSN (p))
3028     {
3029       if (GET_RTX_CLASS (GET_CODE (p)) == 'i'
3030           && reg_overlap_mentioned_p (reg, PATTERN (p)))
3031         return 1;
3032
3033       if (p == loop_end)
3034         p = loop_start;
3035     }
3036
3037   return 0;
3038 }
3039 \f
3040 /* A "basic induction variable" or biv is a pseudo reg that is set
3041    (within this loop) only by incrementing or decrementing it.  */
3042 /* A "general induction variable" or giv is a pseudo reg whose
3043    value is a linear function of a biv.  */
3044
3045 /* Bivs are recognized by `basic_induction_var';
3046    Givs by `general_induct_var'.  */
3047
3048 /* Indexed by register number, indicates whether or not register is an
3049    induction variable, and if so what type.  */
3050
3051 enum iv_mode *reg_iv_type;
3052
3053 /* Indexed by register number, contains pointer to `struct induction'
3054    if register is an induction variable.  This holds general info for
3055    all induction variables.  */
3056
3057 struct induction **reg_iv_info;
3058
3059 /* Indexed by register number, contains pointer to `struct iv_class'
3060    if register is a basic induction variable.  This holds info describing
3061    the class (a related group) of induction variables that the biv belongs
3062    to.  */
3063
3064 struct iv_class **reg_biv_class;
3065
3066 /* The head of a list which links together (via the next field)
3067    every iv class for the current loop.  */
3068
3069 struct iv_class *loop_iv_list;
3070
3071 /* Communication with routines called via `note_stores'.  */
3072
3073 static rtx note_insn;
3074
3075 /* Dummy register to have non-zero DEST_REG for DEST_ADDR type givs.  */
3076
3077 static rtx addr_placeholder;
3078
3079 /* ??? Unfinished optimizations, and possible future optimizations,
3080    for the strength reduction code.  */
3081
3082 /* ??? There is one more optimization you might be interested in doing: to
3083    allocate pseudo registers for frequently-accessed memory locations.
3084    If the same memory location is referenced each time around, it might
3085    be possible to copy it into a register before and out after.
3086    This is especially useful when the memory location is a variable which
3087    is in a stack slot because somewhere its address is taken.  If the
3088    loop doesn't contain a function call and the variable isn't volatile,
3089    it is safe to keep the value in a register for the duration of the
3090    loop. One tricky thing is that the copying of the value back from the
3091    register has to be done on all exits from the loop.  You need to check that
3092    all the exits from the loop go to the same place. */
3093
3094 /* ??? The interaction of biv elimination, and recognition of 'constant'
3095    bivs, may cause problems. */
3096
3097 /* ??? Add heuristics so that DEST_ADDR strength reduction does not cause
3098    performance problems.
3099
3100    Perhaps don't eliminate things that can be combined with an addressing
3101    mode.  Find all givs that have the same biv, mult_val, and add_val;
3102    then for each giv, check to see if its only use dies in a following
3103    memory address.  If so, generate a new memory address and check to see
3104    if it is valid.   If it is valid, then store the modified memory address,
3105    otherwise, mark the giv as not done so that it will get its own iv.  */
3106
3107 /* ??? Could try to optimize branches when it is known that a biv is always
3108    positive.  */
3109
3110 /* ??? When replace a biv in a compare insn, we should replace with closest
3111    giv so that an optimized branch can still be recognized by the combiner,
3112    e.g. the VAX acb insn.  */
3113
3114 /* ??? Many of the checks involving uid_luid could be simplified if regscan
3115    was rerun in loop_optimize whenever a register was added or moved.
3116    Also, some of the optimizations could be a little less conservative.  */
3117 \f
3118 /* Perform strength reduction and induction variable elimination.  */
3119
3120 /* Pseudo registers created during this function will be beyond the last
3121    valid index in several tables including n_times_set and regno_last_uid.
3122    This does not cause a problem here, because the added registers cannot be
3123    givs outside of their loop, and hence will never be reconsidered.
3124    But scan_loop must check regnos to make sure they are in bounds.  */
3125
3126 static void
3127 strength_reduce (scan_start, end, loop_top, insn_count,
3128                  loop_start, loop_end)
3129      rtx scan_start;
3130      rtx end;
3131      rtx loop_top;
3132      int insn_count;
3133      rtx loop_start;
3134      rtx loop_end;
3135 {
3136   rtx p;
3137   rtx set;
3138   rtx inc_val;
3139   rtx mult_val;
3140   rtx dest_reg;
3141   /* This is 1 if current insn is not executed at least once for every loop
3142      iteration.  */
3143   int not_every_iteration = 0;
3144   /* This is 1 if current insn may be executed more than once for every
3145      loop iteration.  */
3146   int maybe_multiple = 0;
3147   /* Temporary list pointers for traversing loop_iv_list.  */
3148   struct iv_class *bl, **backbl;
3149   /* Ratio of extra register life span we can justify
3150      for saving an instruction.  More if loop doesn't call subroutines
3151      since in that case saving an insn makes more difference
3152      and more registers are available.  */
3153   /* ??? could set this to last value of threshold in move_movables */
3154   int threshold = (loop_has_call ? 1 : 2) * (3 + n_non_fixed_regs);
3155   /* Map of pseudo-register replacements.  */
3156   rtx *reg_map;
3157   int call_seen;
3158   rtx test;
3159   rtx end_insert_before;
3160
3161   reg_iv_type = (enum iv_mode *) alloca (max_reg_before_loop
3162                                          * sizeof (enum iv_mode *));
3163   bzero ((char *) reg_iv_type, max_reg_before_loop * sizeof (enum iv_mode *));
3164   reg_iv_info = (struct induction **)
3165     alloca (max_reg_before_loop * sizeof (struct induction *));
3166   bzero ((char *) reg_iv_info, (max_reg_before_loop
3167                                 * sizeof (struct induction *)));
3168   reg_biv_class = (struct iv_class **)
3169     alloca (max_reg_before_loop * sizeof (struct iv_class *));
3170   bzero ((char *) reg_biv_class, (max_reg_before_loop
3171                                   * sizeof (struct iv_class *)));
3172
3173   loop_iv_list = 0;
3174   addr_placeholder = gen_reg_rtx (Pmode);
3175
3176   /* Save insn immediately after the loop_end.  Insns inserted after loop_end
3177      must be put before this insn, so that they will appear in the right
3178      order (i.e. loop order). 
3179
3180      If loop_end is the end of the current function, then emit a 
3181      NOTE_INSN_DELETED after loop_end and set end_insert_before to the
3182      dummy note insn.  */
3183   if (NEXT_INSN (loop_end) != 0)
3184     end_insert_before = NEXT_INSN (loop_end);
3185   else
3186     end_insert_before = emit_note_after (NOTE_INSN_DELETED, loop_end);
3187
3188   /* Scan through loop to find all possible bivs.  */
3189
3190   p = scan_start;
3191   while (1)
3192     {
3193       p = NEXT_INSN (p);
3194       /* At end of a straight-in loop, we are done.
3195          At end of a loop entered at the bottom, scan the top.  */
3196       if (p == scan_start)
3197         break;
3198       if (p == end)
3199         {
3200           if (loop_top != 0)
3201             p = loop_top;
3202           else
3203             break;
3204           if (p == scan_start)
3205             break;
3206         }
3207
3208       if (GET_CODE (p) == INSN
3209           && (set = single_set (p))
3210           && GET_CODE (SET_DEST (set)) == REG)
3211         {
3212           dest_reg = SET_DEST (set);
3213           if (REGNO (dest_reg) < max_reg_before_loop
3214               && REGNO (dest_reg) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
3215               && reg_iv_type[REGNO (dest_reg)] != NOT_BASIC_INDUCT)
3216             {
3217               if (basic_induction_var (SET_SRC (set), GET_MODE (SET_SRC (set)),
3218                                        dest_reg, p, &inc_val, &mult_val))
3219                 {
3220                   /* It is a possible basic induction variable.
3221                      Create and initialize an induction structure for it.  */
3222
3223                   struct induction *v
3224                     = (struct induction *) alloca (sizeof (struct induction));
3225
3226                   record_biv (v, p, dest_reg, inc_val, mult_val,
3227                               not_every_iteration, maybe_multiple);
3228                   reg_iv_type[REGNO (dest_reg)] = BASIC_INDUCT;
3229                 }
3230               else if (REGNO (dest_reg) < max_reg_before_loop)
3231                 reg_iv_type[REGNO (dest_reg)] = NOT_BASIC_INDUCT;
3232             }
3233         }
3234
3235       /* Past CODE_LABEL, we get to insns that may be executed multiple
3236          times.  The only way we can be sure that they can't is if every
3237          every jump insn between here and the end of the loop either
3238          returns, exits the loop, or is a forward jump.  */
3239
3240       if (GET_CODE (p) == CODE_LABEL)
3241         {
3242           rtx insn = p;
3243
3244           maybe_multiple = 0;
3245
3246           while (1)
3247             {
3248               insn = NEXT_INSN (insn);
3249               if (insn == scan_start)
3250                 break;
3251               if (insn == end)
3252                 {
3253                   if (loop_top != 0)
3254                     insn = loop_top;
3255                   else
3256                     break;
3257                   if (insn == scan_start)
3258                     break;
3259                 }
3260
3261               if (GET_CODE (insn) == JUMP_INSN
3262                   && GET_CODE (PATTERN (insn)) != RETURN
3263                   && (! condjump_p (insn)
3264                       || (JUMP_LABEL (insn) != 0
3265                           && (INSN_UID (JUMP_LABEL (insn)) >= max_uid_for_loop
3266                               || INSN_UID (insn) >= max_uid_for_loop
3267                               || (INSN_LUID (JUMP_LABEL (insn))
3268                                   < INSN_LUID (insn))))))
3269               {
3270                 maybe_multiple = 1;
3271                 break;
3272               }
3273             }
3274         }
3275
3276       /* Past a label or a jump, we get to insns for which we can't count
3277          on whether or how many times they will be executed during each
3278          iteration.  */
3279       /* This code appears in three places, once in scan_loop, and twice
3280          in strength_reduce.  */
3281       if ((GET_CODE (p) == CODE_LABEL || GET_CODE (p) == JUMP_INSN)
3282           /* If we enter the loop in the middle, and scan around to the
3283              beginning, don't set not_every_iteration for that.
3284              This can be any kind of jump, since we want to know if insns
3285              will be executed if the loop is executed.  */
3286           && ! (GET_CODE (p) == JUMP_INSN && JUMP_LABEL (p) == loop_top
3287                 && ((NEXT_INSN (NEXT_INSN (p)) == loop_end && simplejump_p (p))
3288                     || (NEXT_INSN (p) == loop_end && condjump_p (p)))))
3289         not_every_iteration = 1;
3290
3291       /* At the virtual top of a converted loop, insns are again known to
3292          be executed each iteration: logically, the loop begins here
3293          even though the exit code has been duplicated.  */
3294
3295       else if (GET_CODE (p) == NOTE
3296                && NOTE_LINE_NUMBER (p) == NOTE_INSN_LOOP_VTOP)
3297         not_every_iteration = 0;
3298
3299       /* Unlike in the code motion pass where MAYBE_NEVER indicates that
3300          an insn may never be executed, NOT_EVERY_ITERATION indicates whether
3301          or not an insn is known to be executed each iteration of the
3302          loop, whether or not any iterations are known to occur.
3303
3304          Therefore, if we have just passed a label and have no more labels
3305          between here and the test insn of the loop, we know these insns
3306          will be executed each iteration.  This can also happen if we
3307          have just passed a jump, for example, when there are nested loops.  */
3308
3309       if (not_every_iteration && GET_CODE (p) == CODE_LABEL
3310           && no_labels_between_p (p, loop_end))
3311         not_every_iteration = 0;
3312     }
3313
3314   /* Scan loop_iv_list to remove all regs that proved not to be bivs.
3315      Make a sanity check against n_times_set.  */
3316   for (backbl = &loop_iv_list, bl = *backbl; bl; bl = bl->next)
3317     {
3318       if (reg_iv_type[bl->regno] != BASIC_INDUCT
3319           /* Above happens if register modified by subreg, etc.  */
3320           /* Make sure it is not recognized as a basic induction var: */
3321           || n_times_set[bl->regno] != bl->biv_count
3322           /* If never incremented, it is invariant that we decided not to
3323              move.  So leave it alone.  */
3324           || ! bl->incremented)
3325         {
3326           if (loop_dump_stream)
3327             fprintf (loop_dump_stream, "Reg %d: biv discarded, %s\n",
3328                      bl->regno,
3329                      (reg_iv_type[bl->regno] != BASIC_INDUCT
3330                       ? "not induction variable"
3331                       : (! bl->incremented ? "never incremented"
3332                          : "count error")));
3333           
3334           reg_iv_type[bl->regno] = NOT_BASIC_INDUCT;
3335           *backbl = bl->next;
3336         }
3337       else
3338         {
3339           backbl = &bl->next;
3340
3341           if (loop_dump_stream)
3342             fprintf (loop_dump_stream, "Reg %d: biv verified\n", bl->regno);
3343         }
3344     }
3345
3346   /* Exit if there are no bivs.  */
3347   if (! loop_iv_list)
3348     {
3349       /* Can still unroll the loop anyways, but indicate that there is no
3350          strength reduction info available.  */
3351       if (flag_unroll_loops)
3352         unroll_loop (loop_end, insn_count, loop_start, end_insert_before, 0);
3353
3354       return;
3355     }
3356
3357   /* Find initial value for each biv by searching backwards from loop_start,
3358      halting at first label.  Also record any test condition.  */
3359
3360   call_seen = 0;
3361   for (p = loop_start; p && GET_CODE (p) != CODE_LABEL; p = PREV_INSN (p))
3362     {
3363       note_insn = p;
3364
3365       if (GET_CODE (p) == CALL_INSN)
3366         call_seen = 1;
3367
3368       if (GET_CODE (p) == INSN || GET_CODE (p) == JUMP_INSN
3369           || GET_CODE (p) == CALL_INSN)
3370         note_stores (PATTERN (p), record_initial);
3371
3372       /* Record any test of a biv that branches around the loop if no store
3373          between it and the start of loop.  We only care about tests with
3374          constants and registers and only certain of those.  */
3375       if (GET_CODE (p) == JUMP_INSN
3376           && JUMP_LABEL (p) != 0
3377           && next_real_insn (JUMP_LABEL (p)) == next_real_insn (loop_end)
3378           && (test = get_condition_for_loop (p)) != 0
3379           && GET_CODE (XEXP (test, 0)) == REG
3380           && REGNO (XEXP (test, 0)) < max_reg_before_loop
3381           && (bl = reg_biv_class[REGNO (XEXP (test, 0))]) != 0
3382           && valid_initial_value_p (XEXP (test, 1), p, call_seen, loop_start)
3383           && bl->init_insn == 0)
3384         {
3385           /* If an NE test, we have an initial value!  */
3386           if (GET_CODE (test) == NE)
3387             {
3388               bl->init_insn = p;
3389               bl->init_set = gen_rtx (SET, VOIDmode,
3390                                       XEXP (test, 0), XEXP (test, 1));
3391             }
3392           else
3393             bl->initial_test = test;
3394         }
3395     }
3396
3397   /* Look at the each biv and see if we can say anything better about its
3398      initial value from any initializing insns set up above.  (This is done
3399      in two passes to avoid missing SETs in a PARALLEL.)  */
3400   for (bl = loop_iv_list; bl; bl = bl->next)
3401     {
3402       rtx src;
3403
3404       if (! bl->init_insn)
3405         continue;
3406
3407       src = SET_SRC (bl->init_set);
3408
3409       if (loop_dump_stream)
3410         fprintf (loop_dump_stream,
3411                  "Biv %d initialized at insn %d: initial value ",
3412                  bl->regno, INSN_UID (bl->init_insn));
3413
3414       if ((GET_MODE (src) == GET_MODE (regno_reg_rtx[bl->regno])
3415            || GET_MODE (src) == VOIDmode)
3416           && valid_initial_value_p (src, bl->init_insn, call_seen, loop_start))
3417         {
3418           bl->initial_value = src;
3419
3420           if (loop_dump_stream)
3421             {
3422               if (GET_CODE (src) == CONST_INT)
3423                 fprintf (loop_dump_stream, "%d\n", INTVAL (src));
3424               else
3425                 {
3426                   print_rtl (loop_dump_stream, src);
3427                   fprintf (loop_dump_stream, "\n");
3428                 }
3429             }
3430         }
3431       else
3432         {
3433           /* Biv initial value is not simple move,
3434              so let it keep initial value of "itself".  */
3435
3436           if (loop_dump_stream)
3437             fprintf (loop_dump_stream, "is complex\n");
3438         }
3439     }
3440
3441   /* Search the loop for general induction variables.  */
3442
3443   /* A register is a giv if: it is only set once, it is a function of a
3444      biv and a constant (or invariant), and it is not a biv.  */
3445
3446   not_every_iteration = 0;
3447   p = scan_start;
3448   while (1)
3449     {
3450       p = NEXT_INSN (p);
3451       /* At end of a straight-in loop, we are done.
3452          At end of a loop entered at the bottom, scan the top.  */
3453       if (p == scan_start)
3454         break;
3455       if (p == end)
3456         {
3457           if (loop_top != 0)
3458             p = loop_top;
3459           else
3460             break;
3461           if (p == scan_start)
3462             break;
3463         }
3464
3465       /* Look for a general induction variable in a register.  */
3466       if (GET_CODE (p) == INSN
3467           && (set = single_set (p))
3468           && GET_CODE (SET_DEST (set)) == REG
3469           && ! may_not_optimize[REGNO (SET_DEST (set))])
3470         {
3471           rtx src_reg;
3472           rtx add_val;
3473           rtx mult_val;
3474           int benefit;
3475           rtx regnote = 0;
3476
3477           dest_reg = SET_DEST (set);
3478           if (REGNO (dest_reg) < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
3479             continue;
3480
3481           if (/* SET_SRC is a giv.  */
3482               ((benefit = general_induction_var (SET_SRC (set),
3483                                                  &src_reg, &add_val,
3484                                                  &mult_val))
3485                /* Equivalent expression is a giv. */
3486                || ((regnote = find_reg_note (p, REG_EQUAL, NULL_RTX))
3487                    && (benefit = general_induction_var (XEXP (regnote, 0),
3488                                                         &src_reg,
3489                                                         &add_val, &mult_val))))
3490               /* Don't try to handle any regs made by loop optimization.
3491                  We have nothing on them in regno_first_uid, etc.  */
3492               && REGNO (dest_reg) < max_reg_before_loop
3493               /* Don't recognize a BASIC_INDUCT_VAR here.  */
3494               && dest_reg != src_reg
3495               /* This must be the only place where the register is set.  */
3496               && (n_times_set[REGNO (dest_reg)] == 1
3497                   /* or all sets must be consecutive and make a giv. */
3498                   || (benefit = consec_sets_giv (benefit, p,
3499                                                  src_reg, dest_reg,
3500                                                  &add_val, &mult_val))))
3501             {
3502               int count;
3503               struct induction *v
3504                 = (struct induction *) alloca (sizeof (struct induction));
3505               rtx temp;
3506
3507               /* If this is a library call, increase benefit.  */
3508               if (find_reg_note (p, REG_RETVAL, NULL_RTX))
3509                 benefit += libcall_benefit (p);
3510
3511               /* Skip the consecutive insns, if there are any.  */
3512               for (count = n_times_set[REGNO (dest_reg)] - 1;
3513                    count > 0; count--)
3514                 {
3515                   /* If first insn of libcall sequence, skip to end.
3516                      Do this at start of loop, since INSN is guaranteed to
3517                      be an insn here.  */
3518                   if (GET_CODE (p) != NOTE
3519                       && (temp = find_reg_note (p, REG_LIBCALL, NULL_RTX)))
3520                     p = XEXP (temp, 0);
3521
3522                   do p = NEXT_INSN (p);
3523                   while (GET_CODE (p) == NOTE);
3524                 }
3525
3526               record_giv (v, p, src_reg, dest_reg, mult_val, add_val, benefit,
3527                           DEST_REG, not_every_iteration, NULL_PTR, loop_start,
3528                           loop_end);
3529
3530             }
3531         }
3532
3533 #ifndef DONT_REDUCE_ADDR
3534       /* Look for givs which are memory addresses.  */
3535       /* This resulted in worse code on a VAX 8600.  I wonder if it
3536          still does.  */
3537       if (GET_CODE (p) == INSN)
3538         find_mem_givs (PATTERN (p), p, not_every_iteration, loop_start,
3539                        loop_end);
3540 #endif
3541
3542       /* Update the status of whether giv can derive other givs.  This can
3543          change when we pass a label or an insn that updates a biv.  */
3544       if (GET_CODE (p) == INSN || GET_CODE (p) == JUMP_INSN
3545         || GET_CODE (p) == CODE_LABEL)
3546         update_giv_derive (p);
3547
3548       /* Past a label or a jump, we get to insns for which we can't count
3549          on whether or how many times they will be executed during each
3550          iteration.  */
3551       /* This code appears in three places, once in scan_loop, and twice
3552          in strength_reduce.  */
3553       if ((GET_CODE (p) == CODE_LABEL || GET_CODE (p) == JUMP_INSN)
3554           /* If we enter the loop in the middle, and scan around
3555              to the beginning, don't set not_every_iteration for that.
3556              This can be any kind of jump, since we want to know if insns
3557              will be executed if the loop is executed.  */
3558           && ! (GET_CODE (p) == JUMP_INSN && JUMP_LABEL (p) == loop_top
3559                 && ((NEXT_INSN (NEXT_INSN (p)) == loop_end && simplejump_p (p))
3560                     || (NEXT_INSN (p) == loop_end && condjump_p (p)))))
3561         not_every_iteration = 1;
3562
3563       /* At the virtual top of a converted loop, insns are again known to
3564          be executed each iteration: logically, the loop begins here
3565          even though the exit code has been duplicated.  */
3566
3567       else if (GET_CODE (p) == NOTE
3568                && NOTE_LINE_NUMBER (p) == NOTE_INSN_LOOP_VTOP)
3569         not_every_iteration = 0;
3570
3571       /* Unlike in the code motion pass where MAYBE_NEVER indicates that
3572          an insn may never be executed, NOT_EVERY_ITERATION indicates whether
3573          or not an insn is known to be executed each iteration of the
3574          loop, whether or not any iterations are known to occur.
3575
3576          Therefore, if we have just passed a label and have no more labels
3577          between here and the test insn of the loop, we know these insns
3578          will be executed each iteration.  */
3579
3580       if (not_every_iteration && GET_CODE (p) == CODE_LABEL
3581           && no_labels_between_p (p, loop_end))
3582         not_every_iteration = 0;
3583     }
3584
3585   /* Try to calculate and save the number of loop iterations.  This is
3586      set to zero if the actual number can not be calculated.  This must
3587      be called after all giv's have been identified, since otherwise it may
3588      fail if the iteration variable is a giv.  */
3589
3590   loop_n_iterations = loop_iterations (loop_start, loop_end);
3591
3592   /* Now for each giv for which we still don't know whether or not it is
3593      replaceable, check to see if it is replaceable because its final value
3594      can be calculated.  This must be done after loop_iterations is called,
3595      so that final_giv_value will work correctly.  */
3596
3597   for (bl = loop_iv_list; bl; bl = bl->next)
3598     {
3599       struct induction *v;
3600
3601       for (v = bl->giv; v; v = v->next_iv)
3602         if (! v->replaceable && ! v->not_replaceable)
3603           check_final_value (v, loop_start, loop_end);
3604     }
3605
3606   /* Try to prove that the loop counter variable (if any) is always
3607      nonnegative; if so, record that fact with a REG_NONNEG note
3608      so that "decrement and branch until zero" insn can be used.  */
3609   check_dbra_loop (loop_end, insn_count, loop_start);
3610
3611   /* Create reg_map to hold substitutions for replaceable giv regs.  */
3612   reg_map = (rtx *) alloca (max_reg_before_loop * sizeof (rtx));
3613   bzero ((char *) reg_map, max_reg_before_loop * sizeof (rtx));
3614
3615   /* Examine each iv class for feasibility of strength reduction/induction
3616      variable elimination.  */
3617
3618   for (bl = loop_iv_list; bl; bl = bl->next)
3619     {
3620       struct induction *v;
3621       int benefit;
3622       int all_reduced;
3623       rtx final_value = 0;
3624
3625       /* Test whether it will be possible to eliminate this biv
3626          provided all givs are reduced.  This is possible if either
3627          the reg is not used outside the loop, or we can compute
3628          what its final value will be.
3629
3630          For architectures with a decrement_and_branch_until_zero insn,
3631          don't do this if we put a REG_NONNEG note on the endtest for
3632          this biv.  */
3633
3634       /* Compare against bl->init_insn rather than loop_start.
3635          We aren't concerned with any uses of the biv between
3636          init_insn and loop_start since these won't be affected
3637          by the value of the biv elsewhere in the function, so
3638          long as init_insn doesn't use the biv itself.
3639          March 14, 1989 -- self@bayes.arc.nasa.gov */
3640
3641       if ((uid_luid[regno_last_uid[bl->regno]] < INSN_LUID (loop_end)
3642            && bl->init_insn
3643            && INSN_UID (bl->init_insn) < max_uid_for_loop
3644            && uid_luid[regno_first_uid[bl->regno]] >= INSN_LUID (bl->init_insn)
3645 #ifdef HAVE_decrement_and_branch_until_zero
3646            && ! bl->nonneg
3647 #endif
3648            && ! reg_mentioned_p (bl->biv->dest_reg, SET_SRC (bl->init_set)))
3649           || ((final_value = final_biv_value (bl, loop_start, loop_end))
3650 #ifdef HAVE_decrement_and_branch_until_zero
3651               && ! bl->nonneg
3652 #endif
3653               ))
3654         bl->eliminable = maybe_eliminate_biv (bl, loop_start, end, 0,
3655                                               threshold, insn_count);
3656       else
3657         {
3658           if (loop_dump_stream)
3659             {
3660               fprintf (loop_dump_stream,
3661                        "Cannot eliminate biv %d.\n",
3662                        bl->regno);
3663               fprintf (loop_dump_stream,
3664                        "First use: insn %d, last use: insn %d.\n",
3665                        regno_first_uid[bl->regno],
3666                        regno_last_uid[bl->regno]);
3667             }
3668         }
3669
3670       /* Combine all giv's for this iv_class.  */
3671       combine_givs (bl);
3672
3673       /* This will be true at the end, if all givs which depend on this
3674          biv have been strength reduced.
3675          We can't (currently) eliminate the biv unless this is so.  */
3676       all_reduced = 1;
3677
3678       /* Check each giv in this class to see if we will benefit by reducing
3679          it.  Skip giv's combined with others.  */
3680       for (v = bl->giv; v; v = v->next_iv)
3681         {
3682           struct induction *tv;
3683
3684           if (v->ignore || v->same)
3685             continue;
3686
3687           benefit = v->benefit;
3688
3689           /* Reduce benefit if not replaceable, since we will insert
3690              a move-insn to replace the insn that calculates this giv.
3691              Don't do this unless the giv is a user variable, since it
3692              will often be marked non-replaceable because of the duplication
3693              of the exit code outside the loop.  In such a case, the copies
3694              we insert are dead and will be deleted.  So they don't have
3695              a cost.  Similar situations exist.  */
3696           /* ??? The new final_[bg]iv_value code does a much better job
3697              of finding replaceable giv's, and hence this code may no longer
3698              be necessary.  */
3699           if (! v->replaceable && ! bl->eliminable
3700               && REG_USERVAR_P (v->dest_reg))
3701             benefit -= copy_cost;
3702
3703           /* Decrease the benefit to count the add-insns that we will
3704              insert to increment the reduced reg for the giv.  */
3705           benefit -= add_cost * bl->biv_count;
3706
3707           /* Decide whether to strength-reduce this giv or to leave the code
3708              unchanged (recompute it from the biv each time it is used).
3709              This decision can be made independently for each giv.  */
3710
3711           /* ??? Perhaps attempt to guess whether autoincrement will handle
3712              some of the new add insns; if so, can increase BENEFIT
3713              (undo the subtraction of add_cost that was done above).  */
3714
3715           /* If an insn is not to be strength reduced, then set its ignore
3716              flag, and clear all_reduced.  */
3717
3718           /* A giv that depends on a reversed biv must be reduced if it is
3719              used after the loop exit, otherwise, it would have the wrong
3720              value after the loop exit.  To make it simple, just reduce all
3721              of such giv's whether or not we know they are used after the loop
3722              exit.  */
3723
3724           if (v->lifetime * threshold * benefit < insn_count
3725               && ! bl->reversed)
3726             {
3727               if (loop_dump_stream)
3728                 fprintf (loop_dump_stream,
3729                          "giv of insn %d not worth while, %d vs %d.\n",
3730                          INSN_UID (v->insn),
3731                          v->lifetime * threshold * benefit, insn_count);
3732               v->ignore = 1;
3733               all_reduced = 0;
3734             }
3735           else
3736             {
3737               /* Check that we can increment the reduced giv without a
3738                  multiply insn.  If not, reject it.  */
3739
3740               for (tv = bl->biv; tv; tv = tv->next_iv)
3741                 if (tv->mult_val == const1_rtx
3742                     && ! product_cheap_p (tv->add_val, v->mult_val))
3743                   {
3744                     if (loop_dump_stream)
3745                       fprintf (loop_dump_stream,
3746                                "giv of insn %d: would need a multiply.\n",
3747                                INSN_UID (v->insn));
3748                     v->ignore = 1;
3749                     all_reduced = 0;
3750                     break;
3751                   }
3752             }
3753         }
3754
3755       /* Reduce each giv that we decided to reduce.  */
3756
3757       for (v = bl->giv; v; v = v->next_iv)
3758         {
3759           struct induction *tv;
3760           if (! v->ignore && v->same == 0)
3761             {
3762               v->new_reg = gen_reg_rtx (v->mode);
3763
3764               /* For each place where the biv is incremented,
3765                  add an insn to increment the new, reduced reg for the giv.  */
3766               for (tv = bl->biv; tv; tv = tv->next_iv)
3767                 {
3768                   if (tv->mult_val == const1_rtx)
3769                     emit_iv_add_mult (tv->add_val, v->mult_val,
3770                                       v->new_reg, v->new_reg, tv->insn);
3771                   else /* tv->mult_val == const0_rtx */
3772                     /* A multiply is acceptable here
3773                        since this is presumed to be seldom executed.  */
3774                     emit_iv_add_mult (tv->add_val, v->mult_val,
3775                                       v->add_val, v->new_reg, tv->insn);
3776                 }
3777
3778               /* Add code at loop start to initialize giv's reduced reg.  */
3779
3780               emit_iv_add_mult (bl->initial_value, v->mult_val,
3781                                 v->add_val, v->new_reg, loop_start);
3782             }
3783         }
3784
3785       /* Rescan all givs.  If a giv is the same as a giv not reduced, mark it
3786          as not reduced.
3787          
3788          For each giv register that can be reduced now: if replaceable,
3789          substitute reduced reg wherever the old giv occurs;
3790          else add new move insn "giv_reg = reduced_reg".
3791
3792          Also check for givs whose first use is their definition and whose
3793          last use is the definition of another giv.  If so, it is likely
3794          dead and should not be used to eliminate a biv.  */
3795       for (v = bl->giv; v; v = v->next_iv)
3796         {
3797           if (v->same && v->same->ignore)
3798             v->ignore = 1;
3799
3800           if (v->ignore)
3801             continue;
3802
3803           if (v->giv_type == DEST_REG
3804               && regno_first_uid[REGNO (v->dest_reg)] == INSN_UID (v->insn))
3805             {
3806               struct induction *v1;
3807
3808               for (v1 = bl->giv; v1; v1 = v1->next_iv)
3809                 if (regno_last_uid[REGNO (v->dest_reg)] == INSN_UID (v1->insn))
3810                   v->maybe_dead = 1;
3811             }
3812
3813           /* Update expression if this was combined, in case other giv was
3814              replaced.  */
3815           if (v->same)
3816             v->new_reg = replace_rtx (v->new_reg,
3817                                       v->same->dest_reg, v->same->new_reg);
3818
3819           if (v->giv_type == DEST_ADDR)
3820             /* Store reduced reg as the address in the memref where we found
3821                this giv.  */
3822             *v->location = v->new_reg;
3823           else if (v->replaceable)
3824             {
3825               reg_map[REGNO (v->dest_reg)] = v->new_reg;
3826
3827 #if 0
3828               /* I can no longer duplicate the original problem.  Perhaps
3829                  this is unnecessary now?  */
3830
3831               /* Replaceable; it isn't strictly necessary to delete the old
3832                  insn and emit a new one, because v->dest_reg is now dead.
3833
3834                  However, especially when unrolling loops, the special
3835                  handling for (set REG0 REG1) in the second cse pass may
3836                  make v->dest_reg live again.  To avoid this problem, emit
3837                  an insn to set the original giv reg from the reduced giv.
3838                  We can not delete the original insn, since it may be part
3839                  of a LIBCALL, and the code in flow that eliminates dead
3840                  libcalls will fail if it is deleted.  */
3841               emit_insn_after (gen_move_insn (v->dest_reg, v->new_reg),
3842                                v->insn);
3843 #endif
3844             }
3845           else
3846             {
3847               /* Not replaceable; emit an insn to set the original giv reg from
3848                  the reduced giv, same as above.  */
3849               emit_insn_after (gen_move_insn (v->dest_reg, v->new_reg),
3850                                v->insn);
3851             }
3852
3853           /* When a loop is reversed, givs which depend on the reversed
3854              biv, and which are live outside the loop, must be set to their
3855              correct final value.  This insn is only needed if the giv is
3856              not replaceable.  The correct final value is the same as the
3857              value that the giv starts the reversed loop with.  */
3858           if (bl->reversed && ! v->replaceable)
3859             emit_iv_add_mult (bl->initial_value, v->mult_val,
3860                               v->add_val, v->dest_reg, end_insert_before);
3861           else if (v->final_value)
3862             {
3863               rtx insert_before;
3864
3865               /* If the loop has multiple exits, emit the insn before the
3866                  loop to ensure that it will always be executed no matter
3867                  how the loop exits.  Otherwise, emit the insn after the loop,
3868                  since this is slightly more efficient.  */
3869               if (loop_number_exit_labels[uid_loop_num[INSN_UID (loop_start)]])
3870                 insert_before = loop_start;
3871               else
3872                 insert_before = end_insert_before;
3873               emit_insn_before (gen_move_insn (v->dest_reg, v->final_value),
3874                                 insert_before);
3875
3876 #if 0
3877               /* If the insn to set the final value of the giv was emitted
3878                  before the loop, then we must delete the insn inside the loop
3879                  that sets it.  If this is a LIBCALL, then we must delete
3880                  every insn in the libcall.  Note, however, that
3881                  final_giv_value will only succeed when there are multiple
3882                  exits if the giv is dead at each exit, hence it does not
3883                  matter that the original insn remains because it is dead
3884                  anyways.  */
3885               /* Delete the insn inside the loop that sets the giv since
3886                  the giv is now set before (or after) the loop.  */
3887               delete_insn (v->insn);
3888 #endif
3889             }
3890
3891           if (loop_dump_stream)
3892             {
3893               fprintf (loop_dump_stream, "giv at %d reduced to ",
3894                        INSN_UID (v->insn));
3895               print_rtl (loop_dump_stream, v->new_reg);
3896               fprintf (loop_dump_stream, "\n");
3897             }
3898         }
3899
3900       /* All the givs based on the biv bl have been reduced if they
3901          merit it.  */
3902
3903       /* For each giv not marked as maybe dead that has been combined with a
3904          second giv, clear any "maybe dead" mark on that second giv.
3905          v->new_reg will either be or refer to the register of the giv it
3906          combined with.
3907
3908          Doing this clearing avoids problems in biv elimination where a
3909          giv's new_reg is a complex value that can't be put in the insn but
3910          the giv combined with (with a reg as new_reg) is marked maybe_dead.
3911          Since the register will be used in either case, we'd prefer it be
3912          used from the simpler giv.  */
3913
3914       for (v = bl->giv; v; v = v->next_iv)
3915         if (! v->maybe_dead && v->same)
3916           v->same->maybe_dead = 0;
3917
3918       /* Try to eliminate the biv, if it is a candidate.
3919          This won't work if ! all_reduced,
3920          since the givs we planned to use might not have been reduced.
3921
3922          We have to be careful that we didn't initially think we could eliminate
3923          this biv because of a giv that we now think may be dead and shouldn't
3924          be used as a biv replacement.  
3925
3926          Also, there is the possibility that we may have a giv that looks
3927          like it can be used to eliminate a biv, but the resulting insn
3928          isn't valid.  This can happen, for example, on the 88k, where a 
3929          JUMP_INSN can compare a register only with zero.  Attempts to
3930          replace it with a compare with a constant will fail.
3931
3932          Note that in cases where this call fails, we may have replaced some
3933          of the occurrences of the biv with a giv, but no harm was done in
3934          doing so in the rare cases where it can occur.  */
3935
3936       if (all_reduced == 1 && bl->eliminable
3937           && maybe_eliminate_biv (bl, loop_start, end, 1,
3938                                   threshold, insn_count))
3939
3940         {
3941           /* ?? If we created a new test to bypass the loop entirely,
3942              or otherwise drop straight in, based on this test, then
3943              we might want to rewrite it also.  This way some later
3944              pass has more hope of removing the initialization of this
3945              biv entirely. */
3946
3947           /* If final_value != 0, then the biv may be used after loop end
3948              and we must emit an insn to set it just in case.
3949
3950              Reversed bivs already have an insn after the loop setting their
3951              value, so we don't need another one.  We can't calculate the
3952              proper final value for such a biv here anyways. */
3953           if (final_value != 0 && ! bl->reversed)
3954             {
3955               rtx insert_before;
3956
3957               /* If the loop has multiple exits, emit the insn before the
3958                  loop to ensure that it will always be executed no matter
3959                  how the loop exits.  Otherwise, emit the insn after the
3960                  loop, since this is slightly more efficient.  */
3961               if (loop_number_exit_labels[uid_loop_num[INSN_UID (loop_start)]])
3962                 insert_before = loop_start;
3963               else
3964                 insert_before = end_insert_before;
3965
3966               emit_insn_before (gen_move_insn (bl->biv->dest_reg, final_value),
3967                                 end_insert_before);
3968             }
3969
3970 #if 0
3971           /* Delete all of the instructions inside the loop which set
3972              the biv, as they are all dead.  If is safe to delete them,
3973              because an insn setting a biv will never be part of a libcall.  */
3974           /* However, deleting them will invalidate the regno_last_uid info,
3975              so keeping them around is more convenient.  Final_biv_value
3976              will only succeed when there are multiple exits if the biv
3977              is dead at each exit, hence it does not matter that the original
3978              insn remains, because it is dead anyways.  */
3979           for (v = bl->biv; v; v = v->next_iv)
3980             delete_insn (v->insn);
3981 #endif
3982
3983           if (loop_dump_stream)
3984             fprintf (loop_dump_stream, "Reg %d: biv eliminated\n",
3985                      bl->regno);
3986         }
3987     }
3988
3989   /* Go through all the instructions in the loop, making all the
3990      register substitutions scheduled in REG_MAP.  */
3991
3992   for (p = loop_start; p != end; p = NEXT_INSN (p))
3993     if (GET_CODE (p) == INSN || GET_CODE (p) == JUMP_INSN
3994         || GET_CODE (p) == CALL_INSN)
3995       {
3996         replace_regs (PATTERN (p), reg_map, max_reg_before_loop, 0);
3997         replace_regs (REG_NOTES (p), reg_map, max_reg_before_loop, 0);
3998         INSN_CODE (p) = -1;
3999       }
4000
4001   /* Unroll loops from within strength reduction so that we can use the
4002      induction variable information that strength_reduce has already
4003      collected.  */
4004   
4005   if (flag_unroll_loops)
4006     unroll_loop (loop_end, insn_count, loop_start, end_insert_before, 1);
4007
4008   if (loop_dump_stream)
4009     fprintf (loop_dump_stream, "\n");
4010 }
4011 \f
4012 /* Return 1 if X is a valid source for an initial value (or as value being
4013    compared against in an initial test).
4014
4015    X must be either a register or constant and must not be clobbered between
4016    the current insn and the start of the loop.
4017
4018    INSN is the insn containing X.  */
4019
4020 static int
4021 valid_initial_value_p (x, insn, call_seen, loop_start)
4022      rtx x;
4023      rtx insn;
4024      int call_seen;
4025      rtx loop_start;
4026 {
4027   if (CONSTANT_P (x))
4028     return 1;
4029
4030   /* Only consider pseudos we know about initialized in insns whose luids
4031      we know.  */
4032   if (GET_CODE (x) != REG
4033       || REGNO (x) >= max_reg_before_loop)
4034     return 0;
4035
4036   /* Don't use call-clobbered registers across a call which clobbers it.  On
4037      some machines, don't use any hard registers at all.  */
4038   if (REGNO (x) < FIRST_PSEUDO_REGISTER
4039 #ifndef SMALL_REGISTER_CLASSES
4040       && call_used_regs[REGNO (x)] && call_seen
4041 #endif
4042       )
4043     return 0;
4044
4045   /* Don't use registers that have been clobbered before the start of the
4046      loop.  */
4047   if (reg_set_between_p (x, insn, loop_start))
4048     return 0;
4049
4050   return 1;
4051 }
4052 \f
4053 /* Scan X for memory refs and check each memory address
4054    as a possible giv.  INSN is the insn whose pattern X comes from.
4055    NOT_EVERY_ITERATION is 1 if the insn might not be executed during
4056    every loop iteration.  */
4057
4058 static void
4059 find_mem_givs (x, insn, not_every_iteration, loop_start, loop_end)
4060      rtx x;
4061      rtx insn;
4062      int not_every_iteration;
4063      rtx loop_start, loop_end;
4064 {
4065   register int i, j;
4066   register enum rtx_code code;
4067   register char *fmt;
4068
4069   if (x == 0)
4070     return;
4071
4072   code = GET_CODE (x);
4073   switch (code)
4074     {
4075     case REG:
4076     case CONST_INT:
4077     case CONST:
4078     case CONST_DOUBLE:
4079     case SYMBOL_REF:
4080     case LABEL_REF:
4081     case PC:
4082     case CC0:
4083     case ADDR_VEC:
4084     case ADDR_DIFF_VEC:
4085     case USE:
4086     case CLOBBER:
4087       return;
4088
4089     case MEM:
4090       {
4091         rtx src_reg;
4092         rtx add_val;
4093         rtx mult_val;
4094         int benefit;
4095
4096         benefit = general_induction_var (XEXP (x, 0),
4097                                          &src_reg, &add_val, &mult_val);
4098
4099         /* Don't make a DEST_ADDR giv with mult_val == 1 && add_val == 0.
4100            Such a giv isn't useful.  */
4101         if (benefit > 0 && (mult_val != const1_rtx || add_val != const0_rtx))
4102           {
4103             /* Found one; record it.  */
4104             struct induction *v
4105               = (struct induction *) oballoc (sizeof (struct induction));
4106
4107             record_giv (v, insn, src_reg, addr_placeholder, mult_val,
4108                         add_val, benefit, DEST_ADDR, not_every_iteration,
4109                         &XEXP (x, 0), loop_start, loop_end);
4110
4111             v->mem_mode = GET_MODE (x);
4112           }
4113         return;
4114       }
4115     }
4116
4117   /* Recursively scan the subexpressions for other mem refs.  */
4118
4119   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
4120   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
4121     if (fmt[i] == 'e')
4122       find_mem_givs (XEXP (x, i), insn, not_every_iteration, loop_start,
4123                      loop_end);
4124     else if (fmt[i] == 'E')
4125       for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
4126         find_mem_givs (XVECEXP (x, i, j), insn, not_every_iteration,
4127                        loop_start, loop_end);
4128 }
4129 \f
4130 /* Fill in the data about one biv update.
4131    V is the `struct induction' in which we record the biv.  (It is
4132    allocated by the caller, with alloca.)
4133    INSN is the insn that sets it.
4134    DEST_REG is the biv's reg.
4135
4136    MULT_VAL is const1_rtx if the biv is being incremented here, in which case
4137    INC_VAL is the increment.  Otherwise, MULT_VAL is const0_rtx and the biv is
4138    being set to INC_VAL.
4139
4140    NOT_EVERY_ITERATION is nonzero if this biv update is not know to be
4141    executed every iteration; MAYBE_MULTIPLE is nonzero if this biv update
4142    can be executed more than once per iteration.  If MAYBE_MULTIPLE
4143    and NOT_EVERY_ITERATION are both zero, we know that the biv update is
4144    executed exactly once per iteration.  */
4145
4146 static void
4147 record_biv (v, insn, dest_reg, inc_val, mult_val,
4148             not_every_iteration, maybe_multiple)
4149      struct induction *v;
4150      rtx insn;
4151      rtx dest_reg;
4152      rtx inc_val;
4153      rtx mult_val;
4154      int not_every_iteration;
4155      int maybe_multiple;
4156 {
4157   struct iv_class *bl;
4158
4159   v->insn = insn;
4160   v->src_reg = dest_reg;
4161   v->dest_reg = dest_reg;
4162   v->mult_val = mult_val;
4163   v->add_val = inc_val;
4164   v->mode = GET_MODE (dest_reg);
4165   v->always_computable = ! not_every_iteration;
4166   v->maybe_multiple = maybe_multiple;
4167
4168   /* Add this to the reg's iv_class, creating a class
4169      if this is the first incrementation of the reg.  */
4170
4171   bl = reg_biv_class[REGNO (dest_reg)];
4172   if (bl == 0)
4173     {
4174       /* Create and initialize new iv_class.  */
4175
4176       bl = (struct iv_class *) oballoc (sizeof (struct iv_class));
4177
4178       bl->regno = REGNO (dest_reg);
4179       bl->biv = 0;
4180       bl->giv = 0;
4181       bl->biv_count = 0;
4182       bl->giv_count = 0;
4183
4184       /* Set initial value to the reg itself.  */
4185       bl->initial_value = dest_reg;
4186       /* We haven't seen the initializing insn yet */
4187       bl->init_insn = 0;
4188       bl->init_set = 0;
4189       bl->initial_test = 0;
4190       bl->incremented = 0;
4191       bl->eliminable = 0;
4192       bl->nonneg = 0;
4193       bl->reversed = 0;
4194       bl->total_benefit = 0;
4195
4196       /* Add this class to loop_iv_list.  */
4197       bl->next = loop_iv_list;
4198       loop_iv_list = bl;
4199
4200       /* Put it in the array of biv register classes.  */
4201       reg_biv_class[REGNO (dest_reg)] = bl;
4202     }
4203
4204   /* Update IV_CLASS entry for this biv.  */
4205   v->next_iv = bl->biv;
4206   bl->biv = v;
4207   bl->biv_count++;
4208   if (mult_val == const1_rtx)
4209     bl->incremented = 1;
4210
4211   if (loop_dump_stream)
4212     {
4213       fprintf (loop_dump_stream,
4214                "Insn %d: possible biv, reg %d,",
4215                INSN_UID (insn), REGNO (dest_reg));
4216       if (GET_CODE (inc_val) == CONST_INT)
4217         fprintf (loop_dump_stream, " const = %d\n",
4218                  INTVAL (inc_val));
4219       else
4220         {
4221           fprintf (loop_dump_stream, " const = ");
4222           print_rtl (loop_dump_stream, inc_val);
4223           fprintf (loop_dump_stream, "\n");
4224         }
4225     }
4226 }
4227 \f
4228 /* Fill in the data about one giv.
4229    V is the `struct induction' in which we record the giv.  (It is
4230    allocated by the caller, with alloca.)
4231    INSN is the insn that sets it.
4232    BENEFIT estimates the savings from deleting this insn.
4233    TYPE is DEST_REG or DEST_ADDR; it says whether the giv is computed
4234    into a register or is used as a memory address.
4235
4236    SRC_REG is the biv reg which the giv is computed from.
4237    DEST_REG is the giv's reg (if the giv is stored in a reg).
4238    MULT_VAL and ADD_VAL are the coefficients used to compute the giv.
4239    LOCATION points to the place where this giv's value appears in INSN.  */
4240
4241 static void
4242 record_giv (v, insn, src_reg, dest_reg, mult_val, add_val, benefit,
4243             type, not_every_iteration, location, loop_start, loop_end)
4244      struct induction *v;
4245      rtx insn;
4246      rtx src_reg;
4247      rtx dest_reg;
4248      rtx mult_val, add_val;
4249      int benefit;
4250      enum g_types type;
4251      int not_every_iteration;
4252      rtx *location;
4253      rtx loop_start, loop_end;
4254 {
4255   struct induction *b;
4256   struct iv_class *bl;
4257   rtx set = single_set (insn);
4258   rtx p;
4259
4260   v->insn = insn;
4261   v->src_reg = src_reg;
4262   v->giv_type = type;
4263   v->dest_reg = dest_reg;
4264   v->mult_val = mult_val;
4265   v->add_val = add_val;
4266   v->benefit = benefit;
4267   v->location = location;
4268   v->cant_derive = 0;
4269   v->combined_with = 0;
4270   v->maybe_multiple = 0;
4271   v->maybe_dead = 0;
4272   v->derive_adjustment = 0;
4273   v->same = 0;
4274   v->ignore = 0;
4275   v->new_reg = 0;
4276   v->final_value = 0;
4277
4278   /* The v->always_computable field is used in update_giv_derive, to
4279      determine whether a giv can be used to derive another giv.  For a
4280      DEST_REG giv, INSN computes a new value for the giv, so its value
4281      isn't computable if INSN insn't executed every iteration.
4282      However, for a DEST_ADDR giv, INSN merely uses the value of the giv;
4283      it does not compute a new value.  Hence the value is always computable
4284      regardless of whether INSN is executed each iteration.  */
4285
4286   if (type == DEST_ADDR)
4287     v->always_computable = 1;
4288   else
4289     v->always_computable = ! not_every_iteration;
4290
4291   if (type == DEST_ADDR)
4292     {
4293       v->mode = GET_MODE (*location);
4294       v->lifetime = 1;
4295       v->times_used = 1;
4296     }
4297   else /* type == DEST_REG */
4298     {
4299       v->mode = GET_MODE (SET_DEST (set));
4300
4301       v->lifetime = (uid_luid[regno_last_uid[REGNO (dest_reg)]]
4302                      - uid_luid[regno_first_uid[REGNO (dest_reg)]]);
4303
4304       v->times_used = n_times_used[REGNO (dest_reg)];
4305
4306       /* If the lifetime is zero, it means that this register is
4307          really a dead store.  So mark this as a giv that can be
4308          ignored.  This will not prevent the biv from being eliminated. */
4309       if (v->lifetime == 0)
4310         v->ignore = 1;
4311
4312       reg_iv_type[REGNO (dest_reg)] = GENERAL_INDUCT;
4313       reg_iv_info[REGNO (dest_reg)] = v;
4314     }
4315
4316   /* Add the giv to the class of givs computed from one biv.  */
4317
4318   bl = reg_biv_class[REGNO (src_reg)];
4319   if (bl)
4320     {
4321       v->next_iv = bl->giv;
4322       bl->giv = v;
4323       /* Don't count DEST_ADDR.  This is supposed to count the number of
4324          insns that calculate givs.  */
4325       if (type == DEST_REG)
4326         bl->giv_count++;
4327       bl->total_benefit += benefit;
4328     }
4329   else
4330     /* Fatal error, biv missing for this giv?  */
4331     abort ();
4332
4333   if (type == DEST_ADDR)
4334     v->replaceable = 1;
4335   else
4336     {
4337       /* The giv can be replaced outright by the reduced register only if all
4338          of the following conditions are true:
4339          - the insn that sets the giv is always executed on any iteration
4340            on which the giv is used at all
4341            (there are two ways to deduce this:
4342             either the insn is executed on every iteration,
4343             or all uses follow that insn in the same basic block),
4344          - the giv is not used outside the loop
4345          - no assignments to the biv occur during the giv's lifetime.  */
4346
4347       if (regno_first_uid[REGNO (dest_reg)] == INSN_UID (insn)
4348           /* Previous line always fails if INSN was moved by loop opt.  */
4349           && uid_luid[regno_last_uid[REGNO (dest_reg)]] < INSN_LUID (loop_end)
4350           && (! not_every_iteration
4351               || last_use_this_basic_block (dest_reg, insn)))
4352         {
4353           /* Now check that there are no assignments to the biv within the
4354              giv's lifetime.  This requires two separate checks.  */
4355
4356           /* Check each biv update, and fail if any are between the first
4357              and last use of the giv.
4358              
4359              If this loop contains an inner loop that was unrolled, then
4360              the insn modifying the biv may have been emitted by the loop
4361              unrolling code, and hence does not have a valid luid.  Just
4362              mark the biv as not replaceable in this case.  It is not very
4363              useful as a biv, because it is used in two different loops.
4364              It is very unlikely that we would be able to optimize the giv
4365              using this biv anyways.  */
4366
4367           v->replaceable = 1;
4368           for (b = bl->biv; b; b = b->next_iv)
4369             {
4370               if (INSN_UID (b->insn) >= max_uid_for_loop
4371                   || ((uid_luid[INSN_UID (b->insn)]
4372                        >= uid_luid[regno_first_uid[REGNO (dest_reg)]])
4373                       && (uid_luid[INSN_UID (b->insn)]
4374                           <= uid_luid[regno_last_uid[REGNO (dest_reg)]])))
4375                 {
4376                   v->replaceable = 0;
4377                   v->not_replaceable = 1;
4378                   break;
4379                 }
4380             }
4381
4382           /* Check each insn between the first and last use of the giv,
4383              and fail if any of them are branches that jump to a named label
4384              outside this range, but still inside the loop.  This catches
4385              cases of spaghetti code where the execution order of insns
4386              is not linear, and hence the above test fails.  For example,
4387              in the following code, j is not replaceable:
4388              for (i = 0; i < 100; )      {
4389              L0:        j = 4*i; goto L1;
4390              L2:        k = j;   goto L3;
4391              L1:        i++;     goto L2;
4392              L3:        ;        }
4393              printf ("k = %d\n", k); }
4394              This test is conservative, but this test succeeds rarely enough
4395              that it isn't a problem.  See also check_final_value below.  */
4396
4397           if (v->replaceable)
4398             for (p = insn;
4399                  INSN_UID (p) >= max_uid_for_loop
4400                  || INSN_LUID (p) < uid_luid[regno_last_uid[REGNO (dest_reg)]];
4401                  p = NEXT_INSN (p))
4402               {
4403                 if (GET_CODE (p) == JUMP_INSN && JUMP_LABEL (p)
4404                     && LABEL_NAME (JUMP_LABEL (p))
4405                     && ((INSN_LUID (JUMP_LABEL (p)) > INSN_LUID (loop_start)
4406                          && (INSN_LUID (JUMP_LABEL (p))
4407                              < uid_luid[regno_first_uid[REGNO (dest_reg)]]))
4408                         || (INSN_LUID (JUMP_LABEL (p)) < INSN_LUID (loop_end)
4409                             && (INSN_LUID (JUMP_LABEL (p))
4410                                 > uid_luid[regno_last_uid[REGNO (dest_reg)]]))))
4411                   {
4412                     v->replaceable = 0;
4413                     v->not_replaceable = 1;
4414
4415                     if (loop_dump_stream)
4416                       fprintf (loop_dump_stream,
4417                                "Found branch outside giv lifetime.\n");
4418
4419                     break;
4420                   }
4421               }
4422         }
4423       else
4424         {
4425           /* May still be replaceable, we don't have enough info here to
4426              decide.  */
4427           v->replaceable = 0;
4428           v->not_replaceable = 0;
4429         }
4430     }
4431
4432   if (loop_dump_stream)
4433     {
4434       if (type == DEST_REG)
4435         fprintf (loop_dump_stream, "Insn %d: giv reg %d",
4436                  INSN_UID (insn), REGNO (dest_reg));
4437       else
4438         fprintf (loop_dump_stream, "Insn %d: dest address",
4439                  INSN_UID (insn));
4440
4441       fprintf (loop_dump_stream, " src reg %d benefit %d",
4442                REGNO (src_reg), v->benefit);
4443       fprintf (loop_dump_stream, " used %d lifetime %d",
4444                v->times_used, v->lifetime);
4445
4446       if (v->replaceable)
4447         fprintf (loop_dump_stream, " replaceable");
4448
4449       if (GET_CODE (mult_val) == CONST_INT)
4450         fprintf (loop_dump_stream, " mult %d",
4451                  INTVAL (mult_val));
4452       else
4453         {
4454           fprintf (loop_dump_stream, " mult ");
4455           print_rtl (loop_dump_stream, mult_val);
4456         }
4457
4458       if (GET_CODE (add_val) == CONST_INT)
4459         fprintf (loop_dump_stream, " add %d",
4460                  INTVAL (add_val));
4461       else
4462         {
4463           fprintf (loop_dump_stream, " add ");
4464           print_rtl (loop_dump_stream, add_val);
4465         }
4466     }
4467
4468   if (loop_dump_stream)
4469     fprintf (loop_dump_stream, "\n");
4470
4471 }
4472
4473
4474 /* All this does is determine whether a giv can be made replaceable because
4475    its final value can be calculated.  This code can not be part of record_giv
4476    above, because final_giv_value requires that the number of loop iterations
4477    be known, and that can not be accurately calculated until after all givs
4478    have been identified.  */
4479
4480 static void
4481 check_final_value (v, loop_start, loop_end)
4482      struct induction *v;
4483      rtx loop_start, loop_end;
4484 {
4485   struct iv_class *bl;
4486   rtx final_value = 0;
4487   rtx tem;
4488
4489   bl = reg_biv_class[REGNO (v->src_reg)];
4490
4491   /* DEST_ADDR givs will never reach here, because they are always marked
4492      replaceable above in record_giv.  */
4493
4494   /* The giv can be replaced outright by the reduced register only if all
4495      of the following conditions are true:
4496      - the insn that sets the giv is always executed on any iteration
4497        on which the giv is used at all
4498        (there are two ways to deduce this:
4499         either the insn is executed on every iteration,
4500         or all uses follow that insn in the same basic block),
4501      - its final value can be calculated (this condition is different
4502        than the one above in record_giv)
4503      - no assignments to the biv occur during the giv's lifetime.  */
4504
4505 #if 0
4506   /* This is only called now when replaceable is known to be false.  */
4507   /* Clear replaceable, so that it won't confuse final_giv_value.  */
4508   v->replaceable = 0;
4509 #endif
4510
4511   if ((final_value = final_giv_value (v, loop_start, loop_end))
4512       && (v->always_computable || last_use_this_basic_block (v->dest_reg, v->insn)))
4513     {
4514       int biv_increment_seen = 0;
4515       rtx p = v->insn;
4516       rtx last_giv_use;
4517
4518       v->replaceable = 1;
4519
4520       /* When trying to determine whether or not a biv increment occurs
4521          during the lifetime of the giv, we can ignore uses of the variable
4522          outside the loop because final_value is true.  Hence we can not
4523          use regno_last_uid and regno_first_uid as above in record_giv.  */
4524
4525       /* Search the loop to determine whether any assignments to the
4526          biv occur during the giv's lifetime.  Start with the insn
4527          that sets the giv, and search around the loop until we come
4528          back to that insn again.
4529
4530          Also fail if there is a jump within the giv's lifetime that jumps
4531          to somewhere outside the lifetime but still within the loop.  This
4532          catches spaghetti code where the execution order is not linear, and
4533          hence the above test fails.  Here we assume that the giv lifetime
4534          does not extend from one iteration of the loop to the next, so as
4535          to make the test easier.  Since the lifetime isn't known yet,
4536          this requires two loops.  See also record_giv above.  */
4537
4538       last_giv_use = v->insn;
4539
4540       while (1)
4541         {
4542           p = NEXT_INSN (p);
4543           if (p == loop_end)
4544             p = NEXT_INSN (loop_start);
4545           if (p == v->insn)
4546             break;
4547
4548           if (GET_CODE (p) == INSN || GET_CODE (p) == JUMP_INSN
4549               || GET_CODE (p) == CALL_INSN)
4550             {
4551               if (biv_increment_seen)
4552                 {
4553                   if (reg_mentioned_p (v->dest_reg, PATTERN (p)))
4554                     {
4555                       v->replaceable = 0;
4556                       v->not_replaceable = 1;
4557                       break;
4558                     }
4559                 }
4560               else if (GET_CODE (PATTERN (p)) == SET
4561                        && SET_DEST (PATTERN (p)) == v->src_reg)
4562                 biv_increment_seen = 1;
4563               else if (reg_mentioned_p (v->dest_reg, PATTERN (p)))
4564                 last_giv_use = p;
4565             }
4566         }
4567       
4568       /* Now that the lifetime of the giv is known, check for branches
4569          from within the lifetime to outside the lifetime if it is still
4570          replaceable.  */
4571
4572       if (v->replaceable)
4573         {
4574           p = v->insn;
4575           while (1)
4576             {
4577               p = NEXT_INSN (p);
4578               if (p == loop_end)
4579                 p = NEXT_INSN (loop_start);
4580               if (p == last_giv_use)
4581                 break;
4582
4583               if (GET_CODE (p) == JUMP_INSN && JUMP_LABEL (p)
4584                   && LABEL_NAME (JUMP_LABEL (p))
4585                   && ((INSN_LUID (JUMP_LABEL (p)) < INSN_LUID (v->insn)
4586                        && INSN_LUID (JUMP_LABEL (p)) > INSN_LUID (loop_start))
4587                       || (INSN_LUID (JUMP_LABEL (p)) > INSN_LUID (last_giv_use)
4588                           && INSN_LUID (JUMP_LABEL (p)) < INSN_LUID (loop_end))))
4589                 {
4590                   v->replaceable = 0;
4591                   v->not_replaceable = 1;
4592
4593                   if (loop_dump_stream)
4594                     fprintf (loop_dump_stream,
4595                              "Found branch outside giv lifetime.\n");
4596
4597                   break;
4598                 }
4599             }
4600         }
4601
4602       /* If it is replaceable, then save the final value.  */
4603       if (v->replaceable)
4604         v->final_value = final_value;
4605     }
4606
4607   if (loop_dump_stream && v->replaceable)
4608     fprintf (loop_dump_stream, "Insn %d: giv reg %d final_value replaceable\n",
4609              INSN_UID (v->insn), REGNO (v->dest_reg));
4610 }
4611 \f
4612 /* Update the status of whether a giv can derive other givs.
4613
4614    We need to do something special if there is or may be an update to the biv
4615    between the time the giv is defined and the time it is used to derive
4616    another giv.
4617
4618    In addition, a giv that is only conditionally set is not allowed to
4619    derive another giv once a label has been passed.
4620
4621    The cases we look at are when a label or an update to a biv is passed.  */
4622
4623 static void
4624 update_giv_derive (p)
4625      rtx p;
4626 {
4627   struct iv_class *bl;
4628   struct induction *biv, *giv;
4629   rtx tem;
4630   int dummy;
4631
4632   /* Search all IV classes, then all bivs, and finally all givs.
4633
4634      There are three cases we are concerned with.  First we have the situation
4635      of a giv that is only updated conditionally.  In that case, it may not
4636      derive any givs after a label is passed.
4637
4638      The second case is when a biv update occurs, or may occur, after the
4639      definition of a giv.  For certain biv updates (see below) that are
4640      known to occur between the giv definition and use, we can adjust the
4641      giv definition.  For others, or when the biv update is conditional,
4642      we must prevent the giv from deriving any other givs.  There are two
4643      sub-cases within this case.
4644
4645      If this is a label, we are concerned with any biv update that is done
4646      conditionally, since it may be done after the giv is defined followed by
4647      a branch here (actually, we need to pass both a jump and a label, but
4648      this extra tracking doesn't seem worth it).
4649
4650      If this is a jump, we are concerned about any biv update that may be
4651      executed multiple times.  We are actually only concerned about
4652      backward jumps, but it is probably not worth performing the test
4653      on the jump again here.
4654
4655      If this is a biv update, we must adjust the giv status to show that a
4656      subsequent biv update was performed.  If this adjustment cannot be done,
4657      the giv cannot derive further givs.  */
4658
4659   for (bl = loop_iv_list; bl; bl = bl->next)
4660     for (biv = bl->biv; biv; biv = biv->next_iv)
4661       if (GET_CODE (p) == CODE_LABEL || GET_CODE (p) == JUMP_INSN
4662           || biv->insn == p)
4663         {
4664           for (giv = bl->giv; giv; giv = giv->next_iv)
4665             {
4666               /* If cant_derive is already true, there is no point in
4667                  checking all of these conditions again.  */
4668               if (giv->cant_derive)
4669                 continue;
4670
4671               /* If this giv is conditionally set and we have passed a label,
4672                  it cannot derive anything.  */
4673               if (GET_CODE (p) == CODE_LABEL && ! giv->always_computable)
4674                 giv->cant_derive = 1;
4675
4676               /* Skip givs that have mult_val == 0, since
4677                  they are really invariants.  Also skip those that are
4678                  replaceable, since we know their lifetime doesn't contain
4679                  any biv update.  */
4680               else if (giv->mult_val == const0_rtx || giv->replaceable)
4681                 continue;
4682
4683               /* The only way we can allow this giv to derive another
4684                  is if this is a biv increment and we can form the product
4685                  of biv->add_val and giv->mult_val.  In this case, we will
4686                  be able to compute a compensation.  */
4687               else if (biv->insn == p)
4688                 {
4689                   tem = 0;
4690
4691                   if (biv->mult_val == const1_rtx)
4692                     tem = simplify_giv_expr (gen_rtx (MULT, giv->mode,
4693                                                       biv->add_val,
4694                                                       giv->mult_val),
4695                                              &dummy);
4696
4697                   if (tem && giv->derive_adjustment)
4698                     tem = simplify_giv_expr (gen_rtx (PLUS, giv->mode, tem,
4699                                                       giv->derive_adjustment),
4700                                              &dummy);
4701                   if (tem)
4702                     giv->derive_adjustment = tem;
4703                   else
4704                     giv->cant_derive = 1;
4705                 }
4706               else if ((GET_CODE (p) == CODE_LABEL && ! biv->always_computable)
4707                        || (GET_CODE (p) == JUMP_INSN && biv->maybe_multiple))
4708                 giv->cant_derive = 1;
4709             }
4710         }
4711 }
4712 \f
4713 /* Check whether an insn is an increment legitimate for a basic induction var.
4714    X is the source of insn P, or a part of it.
4715    MODE is the mode in which X should be interpreted.
4716
4717    DEST_REG is the putative biv, also the destination of the insn.
4718    We accept patterns of these forms:
4719      REG = REG + INVARIANT (includes REG = REG - CONSTANT)
4720      REG = INVARIANT + REG
4721
4722    If X is suitable, we return 1, set *MULT_VAL to CONST1_RTX,
4723    and store the additive term into *INC_VAL.
4724
4725    If X is an assignment of an invariant into DEST_REG, we set
4726    *MULT_VAL to CONST0_RTX, and store the invariant into *INC_VAL.
4727
4728    We also want to detect a BIV when it corresponds to a variable
4729    whose mode was promoted via PROMOTED_MODE.  In that case, an increment
4730    of the variable may be a PLUS that adds a SUBREG of that variable to
4731    an invariant and then sign- or zero-extends the result of the PLUS
4732    into the variable.
4733
4734    Most GIVs in such cases will be in the promoted mode, since that is the
4735    probably the natural computation mode (and almost certainly the mode
4736    used for addresses) on the machine.  So we view the pseudo-reg containing
4737    the variable as the BIV, as if it were simply incremented.
4738
4739    Note that treating the entire pseudo as a BIV will result in making
4740    simple increments to any GIVs based on it.  However, if the variable
4741    overflows in its declared mode but not its promoted mode, the result will
4742    be incorrect.  This is acceptable if the variable is signed, since 
4743    overflows in such cases are undefined, but not if it is unsigned, since
4744    those overflows are defined.  So we only check for SIGN_EXTEND and
4745    not ZERO_EXTEND.
4746
4747    If we cannot find a biv, we return 0.  */
4748
4749 static int
4750 basic_induction_var (x, mode, dest_reg, p, inc_val, mult_val)
4751      register rtx x;
4752      enum machine_mode mode;
4753      rtx p;
4754      rtx dest_reg;
4755      rtx *inc_val;
4756      rtx *mult_val;
4757 {
4758   register enum rtx_code code;
4759   rtx arg;
4760   rtx insn, set = 0;
4761
4762   code = GET_CODE (x);
4763   switch (code)
4764     {
4765     case PLUS:
4766       if (XEXP (x, 0) == dest_reg
4767           || (GET_CODE (XEXP (x, 0)) == SUBREG
4768               && SUBREG_PROMOTED_VAR_P (XEXP (x, 0))
4769               && SUBREG_REG (XEXP (x, 0)) == dest_reg))
4770         arg = XEXP (x, 1);
4771       else if (XEXP (x, 1) == dest_reg
4772                || (GET_CODE (XEXP (x, 1)) == SUBREG
4773                    && SUBREG_PROMOTED_VAR_P (XEXP (x, 1))
4774                    && SUBREG_REG (XEXP (x, 1)) == dest_reg))
4775         arg = XEXP (x, 0);
4776       else
4777         return 0;
4778
4779       if (invariant_p (arg) != 1)
4780         return 0;
4781
4782       *inc_val = convert_modes (GET_MODE (dest_reg), GET_MODE (x), arg, 0);
4783       *mult_val = const1_rtx;
4784       return 1;
4785
4786     case SUBREG:
4787       /* If this is a SUBREG for a promoted variable, check the inner
4788          value.  */
4789       if (SUBREG_PROMOTED_VAR_P (x))
4790         return basic_induction_var (SUBREG_REG (x), GET_MODE (SUBREG_REG (x)),
4791                                     dest_reg, p, inc_val, mult_val);
4792
4793     case REG:
4794       /* If this register is assigned in the previous insn, look at its
4795          source, but don't go outside the loop or past a label.  */
4796
4797       for (insn = PREV_INSN (p);
4798            (insn && GET_CODE (insn) == NOTE
4799             && NOTE_LINE_NUMBER (insn) != NOTE_INSN_LOOP_BEG);
4800            insn = PREV_INSN (insn))
4801         ;
4802
4803       if (insn)
4804         set = single_set (insn);
4805
4806       if (set != 0 && SET_DEST (set) == x)
4807         return basic_induction_var (SET_SRC (set),
4808                                     (GET_MODE (SET_SRC (set)) == VOIDmode
4809                                      ? GET_MODE (x)
4810                                      : GET_MODE (SET_SRC (set))),
4811                                     dest_reg, insn,
4812                                     inc_val, mult_val);
4813       /* ... fall through ... */
4814
4815       /* Can accept constant setting of biv only when inside inner most loop.
4816          Otherwise, a biv of an inner loop may be incorrectly recognized
4817          as a biv of the outer loop,
4818          causing code to be moved INTO the inner loop.  */
4819     case MEM:
4820       if (invariant_p (x) != 1)
4821         return 0;
4822     case CONST_INT:
4823     case SYMBOL_REF:
4824     case CONST:
4825       if (loops_enclosed == 1)
4826         {
4827           /* Possible bug here?  Perhaps we don't know the mode of X.  */
4828           *inc_val = convert_modes (GET_MODE (dest_reg), mode, x, 0);
4829           *mult_val = const0_rtx;
4830           return 1;
4831         }
4832       else
4833         return 0;
4834
4835     case SIGN_EXTEND:
4836       return basic_induction_var (XEXP (x, 0), GET_MODE (XEXP (x, 0)),
4837                                   dest_reg, p, inc_val, mult_val);
4838     case ASHIFTRT:
4839       /* Similar, since this can be a sign extension.  */
4840       for (insn = PREV_INSN (p);
4841            (insn && GET_CODE (insn) == NOTE
4842             && NOTE_LINE_NUMBER (insn) != NOTE_INSN_LOOP_BEG);
4843            insn = PREV_INSN (insn))
4844         ;
4845
4846       if (insn)
4847         set = single_set (insn);
4848
4849       if (set && SET_DEST (set) == XEXP (x, 0)
4850           && GET_CODE (XEXP (x, 1)) == CONST_INT
4851           && INTVAL (XEXP (x, 1)) >= 0
4852           && GET_CODE (SET_SRC (set)) == ASHIFT
4853           && XEXP (x, 1) == XEXP (SET_SRC (set), 1))
4854         return basic_induction_var (XEXP (SET_SRC (set), 0),
4855                                     GET_MODE (XEXP (x, 0)),
4856                                     dest_reg, insn, inc_val, mult_val);
4857       return 0;
4858
4859     default:
4860       return 0;
4861     }
4862 }
4863 \f
4864 /* A general induction variable (giv) is any quantity that is a linear
4865    function   of a basic induction variable,
4866    i.e. giv = biv * mult_val + add_val.
4867    The coefficients can be any loop invariant quantity.
4868    A giv need not be computed directly from the biv;
4869    it can be computed by way of other givs.  */
4870
4871 /* Determine whether X computes a giv.
4872    If it does, return a nonzero value
4873      which is the benefit from eliminating the computation of X;
4874    set *SRC_REG to the register of the biv that it is computed from;
4875    set *ADD_VAL and *MULT_VAL to the coefficients,
4876      such that the value of X is biv * mult + add;  */
4877
4878 static int
4879 general_induction_var (x, src_reg, add_val, mult_val)
4880      rtx x;
4881      rtx *src_reg;
4882      rtx *add_val;
4883      rtx *mult_val;
4884 {
4885   rtx orig_x = x;
4886   int benefit = 0;
4887   char *storage;
4888
4889   /* If this is an invariant, forget it, it isn't a giv.  */
4890   if (invariant_p (x) == 1)
4891     return 0;
4892
4893   /* See if the expression could be a giv and get its form.
4894      Mark our place on the obstack in case we don't find a giv.  */
4895   storage = (char *) oballoc (0);
4896   x = simplify_giv_expr (x, &benefit);
4897   if (x == 0)
4898     {
4899       obfree (storage);
4900       return 0;
4901     }
4902
4903   switch (GET_CODE (x))
4904     {
4905     case USE:
4906     case CONST_INT:
4907       /* Since this is now an invariant and wasn't before, it must be a giv
4908          with MULT_VAL == 0.  It doesn't matter which BIV we associate this
4909          with.  */
4910       *src_reg = loop_iv_list->biv->dest_reg;
4911       *mult_val = const0_rtx;
4912       *add_val = x;
4913       break;
4914
4915     case REG:
4916       /* This is equivalent to a BIV.  */
4917       *src_reg = x;
4918       *mult_val = const1_rtx;
4919       *add_val = const0_rtx;
4920       break;
4921
4922     case PLUS:
4923       /* Either (plus (biv) (invar)) or
4924          (plus (mult (biv) (invar_1)) (invar_2)).  */
4925       if (GET_CODE (XEXP (x, 0)) == MULT)
4926         {
4927           *src_reg = XEXP (XEXP (x, 0), 0);
4928           *mult_val = XEXP (XEXP (x, 0), 1);
4929         }
4930       else
4931         {
4932           *src_reg = XEXP (x, 0);
4933           *mult_val = const1_rtx;
4934         }
4935       *add_val = XEXP (x, 1);
4936       break;
4937
4938     case MULT:
4939       /* ADD_VAL is zero.  */
4940       *src_reg = XEXP (x, 0);
4941       *mult_val = XEXP (x, 1);
4942       *add_val = const0_rtx;
4943       break;
4944
4945     default:
4946       abort ();
4947     }
4948
4949   /* Remove any enclosing USE from ADD_VAL and MULT_VAL (there will be
4950      unless they are CONST_INT).  */
4951   if (GET_CODE (*add_val) == USE)
4952     *add_val = XEXP (*add_val, 0);
4953   if (GET_CODE (*mult_val) == USE)
4954     *mult_val = XEXP (*mult_val, 0);
4955
4956   benefit += rtx_cost (orig_x, SET);
4957
4958   /* Always return some benefit if this is a giv so it will be detected
4959      as such.  This allows elimination of bivs that might otherwise
4960      not be eliminated.  */
4961   return benefit == 0 ? 1 : benefit;
4962 }
4963 \f
4964 /* Given an expression, X, try to form it as a linear function of a biv.
4965    We will canonicalize it to be of the form
4966         (plus (mult (BIV) (invar_1))
4967               (invar_2))
4968    with possible degeneracies.
4969
4970    The invariant expressions must each be of a form that can be used as a
4971    machine operand.  We surround then with a USE rtx (a hack, but localized
4972    and certainly unambiguous!) if not a CONST_INT for simplicity in this
4973    routine; it is the caller's responsibility to strip them.
4974
4975    If no such canonicalization is possible (i.e., two biv's are used or an
4976    expression that is neither invariant nor a biv or giv), this routine
4977    returns 0.
4978
4979    For a non-zero return, the result will have a code of CONST_INT, USE,
4980    REG (for a BIV), PLUS, or MULT.  No other codes will occur.  
4981
4982    *BENEFIT will be incremented by the benefit of any sub-giv encountered.  */
4983
4984 static rtx
4985 simplify_giv_expr (x, benefit)
4986      rtx x;
4987      int *benefit;
4988 {
4989   enum machine_mode mode = GET_MODE (x);
4990   rtx arg0, arg1;
4991   rtx tem;
4992
4993   /* If this is not an integer mode, or if we cannot do arithmetic in this
4994      mode, this can't be a giv.  */
4995   if (mode != VOIDmode
4996       && (GET_MODE_CLASS (mode) != MODE_INT
4997           || GET_MODE_BITSIZE (mode) > HOST_BITS_PER_WIDE_INT))
4998     return 0;
4999
5000   switch (GET_CODE (x))
5001     {
5002     case PLUS:
5003       arg0 = simplify_giv_expr (XEXP (x, 0), benefit);
5004       arg1 = simplify_giv_expr (XEXP (x, 1), benefit);
5005       if (arg0 == 0 || arg1 == 0)
5006         return 0;
5007
5008       /* Put constant last, CONST_INT last if both constant.  */
5009       if ((GET_CODE (arg0) == USE
5010            || GET_CODE (arg0) == CONST_INT)
5011           && GET_CODE (arg1) != CONST_INT)
5012         tem = arg0, arg0 = arg1, arg1 = tem;
5013
5014       /* Handle addition of zero, then addition of an invariant.  */
5015       if (arg1 == const0_rtx)
5016         return arg0;
5017       else if (GET_CODE (arg1) == CONST_INT || GET_CODE (arg1) == USE)
5018         switch (GET_CODE (arg0))
5019           {
5020           case CONST_INT:
5021           case USE:
5022             /* Both invariant.  Only valid if sum is machine operand.
5023                First strip off possible USE on first operand.  */
5024             if (GET_CODE (arg0) == USE)
5025               arg0 = XEXP (arg0, 0);
5026
5027             tem = 0;
5028             if (CONSTANT_P (arg0) && GET_CODE (arg1) == CONST_INT)
5029               {
5030                 tem = plus_constant (arg0, INTVAL (arg1));
5031                 if (GET_CODE (tem) != CONST_INT)
5032                   tem = gen_rtx (USE, mode, tem);
5033               }
5034
5035             return tem;
5036
5037           case REG:
5038           case MULT:
5039             /* biv + invar or mult + invar.  Return sum.  */
5040             return gen_rtx (PLUS, mode, arg0, arg1);
5041
5042           case PLUS:
5043             /* (a + invar_1) + invar_2.  Associate.  */
5044             return simplify_giv_expr (gen_rtx (PLUS, mode,
5045                                                XEXP (arg0, 0),
5046                                                gen_rtx (PLUS, mode,
5047                                                         XEXP (arg0, 1), arg1)),
5048                                       benefit);
5049
5050           default:
5051             abort ();
5052           }
5053
5054       /* Each argument must be either REG, PLUS, or MULT.  Convert REG to
5055          MULT to reduce cases.  */
5056       if (GET_CODE (arg0) == REG)
5057         arg0 = gen_rtx (MULT, mode, arg0, const1_rtx);
5058       if (GET_CODE (arg1) == REG)
5059         arg1 = gen_rtx (MULT, mode, arg1, const1_rtx);
5060
5061       /* Now have PLUS + PLUS, PLUS + MULT, MULT + PLUS, or MULT + MULT.
5062          Put a MULT first, leaving PLUS + PLUS, MULT + PLUS, or MULT + MULT.
5063          Recurse to associate the second PLUS.  */
5064       if (GET_CODE (arg1) == MULT)
5065         tem = arg0, arg0 = arg1, arg1 = tem;
5066
5067       if (GET_CODE (arg1) == PLUS)
5068           return simplify_giv_expr (gen_rtx (PLUS, mode,
5069                                              gen_rtx (PLUS, mode,
5070                                                       arg0, XEXP (arg1, 0)),
5071                                              XEXP (arg1, 1)),
5072                                     benefit);
5073
5074       /* Now must have MULT + MULT.  Distribute if same biv, else not giv.  */
5075       if (GET_CODE (arg0) != MULT || GET_CODE (arg1) != MULT)
5076         abort ();
5077
5078       if (XEXP (arg0, 0) != XEXP (arg1, 0))
5079         return 0;
5080
5081       return simplify_giv_expr (gen_rtx (MULT, mode,
5082                                          XEXP (arg0, 0),
5083                                          gen_rtx (PLUS, mode,
5084                                                   XEXP (arg0, 1),
5085                                                   XEXP (arg1, 1))),
5086                                 benefit);
5087
5088     case MINUS:
5089       /* Handle "a - b" as "a + b * (-1)". */
5090       return simplify_giv_expr (gen_rtx (PLUS, mode,
5091                                          XEXP (x, 0),
5092                                          gen_rtx (MULT, mode,
5093                                                   XEXP (x, 1), constm1_rtx)),
5094                                 benefit);
5095
5096     case MULT:
5097       arg0 = simplify_giv_expr (XEXP (x, 0), benefit);
5098       arg1 = simplify_giv_expr (XEXP (x, 1), benefit);
5099       if (arg0 == 0 || arg1 == 0)
5100         return 0;
5101
5102       /* Put constant last, CONST_INT last if both constant.  */
5103       if ((GET_CODE (arg0) == USE || GET_CODE (arg0) == CONST_INT)
5104           && GET_CODE (arg1) != CONST_INT)
5105         tem = arg0, arg0 = arg1, arg1 = tem;
5106
5107       /* If second argument is not now constant, not giv.  */
5108       if (GET_CODE (arg1) != USE && GET_CODE (arg1) != CONST_INT)
5109         return 0;
5110
5111       /* Handle multiply by 0 or 1.  */
5112       if (arg1 == const0_rtx)
5113         return const0_rtx;
5114
5115       else if (arg1 == const1_rtx)
5116         return arg0;
5117
5118       switch (GET_CODE (arg0))
5119         {
5120         case REG:
5121           /* biv * invar.  Done.  */
5122           return gen_rtx (MULT, mode, arg0, arg1);
5123
5124         case CONST_INT:
5125           /* Product of two constants.  */
5126           return GEN_INT (INTVAL (arg0) * INTVAL (arg1));
5127
5128         case USE:
5129           /* invar * invar.  Not giv. */
5130           return 0;
5131
5132         case MULT:
5133           /* (a * invar_1) * invar_2.  Associate.  */
5134           return simplify_giv_expr (gen_rtx (MULT, mode,
5135                                              XEXP (arg0, 0),
5136                                              gen_rtx (MULT, mode,
5137                                                       XEXP (arg0, 1), arg1)),
5138                                     benefit);
5139
5140         case PLUS:
5141           /* (a + invar_1) * invar_2.  Distribute.  */
5142           return simplify_giv_expr (gen_rtx (PLUS, mode,
5143                                              gen_rtx (MULT, mode,
5144                                                       XEXP (arg0, 0), arg1),
5145                                              gen_rtx (MULT, mode,
5146                                                       XEXP (arg0, 1), arg1)),
5147                                     benefit);
5148
5149         default:
5150           abort ();
5151         }
5152
5153     case ASHIFT:
5154     case LSHIFT:
5155       /* Shift by constant is multiply by power of two.  */
5156       if (GET_CODE (XEXP (x, 1)) != CONST_INT)
5157         return 0;
5158
5159       return simplify_giv_expr (gen_rtx (MULT, mode,
5160                                          XEXP (x, 0),
5161                                          GEN_INT ((HOST_WIDE_INT) 1
5162                                                   << INTVAL (XEXP (x, 1)))),
5163                                 benefit);
5164
5165     case NEG:
5166       /* "-a" is "a * (-1)" */
5167       return simplify_giv_expr (gen_rtx (MULT, mode, XEXP (x, 0), constm1_rtx),
5168                                 benefit);
5169
5170     case NOT:
5171       /* "~a" is "-a - 1". Silly, but easy.  */
5172       return simplify_giv_expr (gen_rtx (MINUS, mode,
5173                                          gen_rtx (NEG, mode, XEXP (x, 0)),
5174                                          const1_rtx),
5175                                 benefit);
5176
5177     case USE:
5178       /* Already in proper form for invariant.  */
5179       return x;
5180
5181     case REG:
5182       /* If this is a new register, we can't deal with it.  */
5183       if (REGNO (x) >= max_reg_before_loop)
5184         return 0;
5185
5186       /* Check for biv or giv.  */
5187       switch (reg_iv_type[REGNO (x)])
5188         {
5189         case BASIC_INDUCT:
5190           return x;
5191         case GENERAL_INDUCT:
5192           {
5193             struct induction *v = reg_iv_info[REGNO (x)];
5194
5195             /* Form expression from giv and add benefit.  Ensure this giv
5196                can derive another and subtract any needed adjustment if so.  */
5197             *benefit += v->benefit;
5198             if (v->cant_derive)
5199               return 0;
5200
5201             tem = gen_rtx (PLUS, mode, gen_rtx (MULT, mode,
5202                                                 v->src_reg, v->mult_val),
5203                            v->add_val);
5204             if (v->derive_adjustment)
5205               tem = gen_rtx (MINUS, mode, tem, v->derive_adjustment);
5206             return simplify_giv_expr (tem, benefit);
5207           }
5208         }
5209
5210       /* Fall through to general case.  */
5211     default:
5212       /* If invariant, return as USE (unless CONST_INT).
5213          Otherwise, not giv.  */
5214       if (GET_CODE (x) == USE)
5215         x = XEXP (x, 0);
5216
5217       if (invariant_p (x) == 1)
5218         {
5219           if (GET_CODE (x) == CONST_INT)
5220             return x;
5221           else
5222             return gen_rtx (USE, mode, x);
5223         }
5224       else
5225         return 0;
5226     }
5227 }
5228 \f
5229 /* Help detect a giv that is calculated by several consecutive insns;
5230    for example,
5231       giv = biv * M
5232       giv = giv + A
5233    The caller has already identified the first insn P as having a giv as dest;
5234    we check that all other insns that set the same register follow
5235    immediately after P, that they alter nothing else,
5236    and that the result of the last is still a giv.
5237
5238    The value is 0 if the reg set in P is not really a giv.
5239    Otherwise, the value is the amount gained by eliminating
5240    all the consecutive insns that compute the value.
5241
5242    FIRST_BENEFIT is the amount gained by eliminating the first insn, P.
5243    SRC_REG is the reg of the biv; DEST_REG is the reg of the giv.
5244
5245    The coefficients of the ultimate giv value are stored in
5246    *MULT_VAL and *ADD_VAL.  */
5247
5248 static int
5249 consec_sets_giv (first_benefit, p, src_reg, dest_reg,
5250                  add_val, mult_val)
5251      int first_benefit;
5252      rtx p;
5253      rtx src_reg;
5254      rtx dest_reg;
5255      rtx *add_val;
5256      rtx *mult_val;
5257 {
5258   int count;
5259   enum rtx_code code;
5260   int benefit;
5261   rtx temp;
5262   rtx set;
5263
5264   /* Indicate that this is a giv so that we can update the value produced in
5265      each insn of the multi-insn sequence. 
5266
5267      This induction structure will be used only by the call to
5268      general_induction_var below, so we can allocate it on our stack.
5269      If this is a giv, our caller will replace the induct var entry with
5270      a new induction structure.  */
5271   struct induction *v
5272     = (struct induction *) alloca (sizeof (struct induction));
5273   v->src_reg = src_reg;
5274   v->mult_val = *mult_val;
5275   v->add_val = *add_val;
5276   v->benefit = first_benefit;
5277   v->cant_derive = 0;
5278   v->derive_adjustment = 0;
5279
5280   reg_iv_type[REGNO (dest_reg)] = GENERAL_INDUCT;
5281   reg_iv_info[REGNO (dest_reg)] = v;
5282
5283   count = n_times_set[REGNO (dest_reg)] - 1;
5284
5285   while (count > 0)
5286     {
5287       p = NEXT_INSN (p);
5288       code = GET_CODE (p);
5289
5290       /* If libcall, skip to end of call sequence.  */
5291       if (code == INSN && (temp = find_reg_note (p, REG_LIBCALL, NULL_RTX)))
5292         p = XEXP (temp, 0);
5293
5294       if (code == INSN
5295           && (set = single_set (p))
5296           && GET_CODE (SET_DEST (set)) == REG
5297           && SET_DEST (set) == dest_reg
5298           && ((benefit = general_induction_var (SET_SRC (set), &src_reg,
5299                                                 add_val, mult_val))
5300               /* Giv created by equivalent expression.  */
5301               || ((temp = find_reg_note (p, REG_EQUAL, NULL_RTX))
5302                   && (benefit = general_induction_var (XEXP (temp, 0), &src_reg,
5303                                                        add_val, mult_val))))
5304           && src_reg == v->src_reg)
5305         {
5306           if (find_reg_note (p, REG_RETVAL, NULL_RTX))
5307             benefit += libcall_benefit (p);
5308
5309           count--;
5310           v->mult_val = *mult_val;
5311           v->add_val = *add_val;
5312           v->benefit = benefit;
5313         }
5314       else if (code != NOTE)
5315         {
5316           /* Allow insns that set something other than this giv to a
5317              constant.  Such insns are needed on machines which cannot
5318              include long constants and should not disqualify a giv.  */
5319           if (code == INSN
5320               && (set = single_set (p))
5321               && SET_DEST (set) != dest_reg
5322               && CONSTANT_P (SET_SRC (set)))
5323             continue;
5324
5325           reg_iv_type[REGNO (dest_reg)] = UNKNOWN_INDUCT;
5326           return 0;
5327         }
5328     }
5329
5330   return v->benefit;
5331 }
5332 \f
5333 /* Return an rtx, if any, that expresses giv G2 as a function of the register
5334    represented by G1.  If no such expression can be found, or it is clear that
5335    it cannot possibly be a valid address, 0 is returned. 
5336
5337    To perform the computation, we note that
5338         G1 = a * v + b          and
5339         G2 = c * v + d
5340    where `v' is the biv.
5341
5342    So G2 = (c/a) * G1 + (d - b*c/a)  */
5343
5344 #ifdef ADDRESS_COST
5345 static rtx
5346 express_from (g1, g2)
5347      struct induction *g1, *g2;
5348 {
5349   rtx mult, add;
5350
5351   /* The value that G1 will be multiplied by must be a constant integer.  Also,
5352      the only chance we have of getting a valid address is if b*c/a (see above
5353      for notation) is also an integer.  */
5354   if (GET_CODE (g1->mult_val) != CONST_INT
5355       || GET_CODE (g2->mult_val) != CONST_INT
5356       || GET_CODE (g1->add_val) != CONST_INT
5357       || g1->mult_val == const0_rtx
5358       || INTVAL (g2->mult_val) % INTVAL (g1->mult_val) != 0)
5359     return 0;
5360
5361   mult = GEN_INT (INTVAL (g2->mult_val) / INTVAL (g1->mult_val));
5362   add = plus_constant (g2->add_val, - INTVAL (g1->add_val) * INTVAL (mult));
5363
5364   /* Form simplified final result.  */
5365   if (mult == const0_rtx)
5366     return add;
5367   else if (mult == const1_rtx)
5368     mult = g1->dest_reg;
5369   else
5370     mult = gen_rtx (MULT, g2->mode, g1->dest_reg, mult);
5371
5372   if (add == const0_rtx)
5373     return mult;
5374   else
5375     return gen_rtx (PLUS, g2->mode, mult, add);
5376 }
5377 #endif
5378 \f
5379 /* Return 1 if giv G2 can be combined with G1.  This means that G2 can use
5380    (either directly or via an address expression) a register used to represent
5381    G1.  Set g2->new_reg to a represtation of G1 (normally just
5382    g1->dest_reg).  */
5383
5384 static int
5385 combine_givs_p (g1, g2)
5386      struct induction *g1, *g2;
5387 {
5388   rtx tem;
5389
5390   /* If these givs are identical, they can be combined.  */
5391   if (rtx_equal_p (g1->mult_val, g2->mult_val)
5392       && rtx_equal_p (g1->add_val, g2->add_val))
5393     {
5394       g2->new_reg = g1->dest_reg;
5395       return 1;
5396     }
5397
5398 #ifdef ADDRESS_COST
5399   /* If G2 can be expressed as a function of G1 and that function is valid
5400      as an address and no more expensive than using a register for G2,
5401      the expression of G2 in terms of G1 can be used.  */
5402   if (g2->giv_type == DEST_ADDR
5403       && (tem = express_from (g1, g2)) != 0
5404       && memory_address_p (g2->mem_mode, tem)
5405       && ADDRESS_COST (tem) <= ADDRESS_COST (*g2->location))
5406     {
5407       g2->new_reg = tem;
5408       return 1;
5409     }
5410 #endif
5411
5412   return 0;
5413 }
5414 \f
5415 /* Check all pairs of givs for iv_class BL and see if any can be combined with
5416    any other.  If so, point SAME to the giv combined with and set NEW_REG to
5417    be an expression (in terms of the other giv's DEST_REG) equivalent to the
5418    giv.  Also, update BENEFIT and related fields for cost/benefit analysis.  */
5419
5420 static void
5421 combine_givs (bl)
5422      struct iv_class *bl;
5423 {
5424   struct induction *g1, *g2;
5425   int pass;
5426
5427   for (g1 = bl->giv; g1; g1 = g1->next_iv)
5428     for (pass = 0; pass <= 1; pass++)
5429       for (g2 = bl->giv; g2; g2 = g2->next_iv)
5430         if (g1 != g2
5431             /* First try to combine with replaceable givs, then all givs. */
5432             && (g1->replaceable || pass == 1)
5433             /* If either has already been combined or is to be ignored, can't
5434                combine.  */
5435             && ! g1->ignore && ! g2->ignore && ! g1->same && ! g2->same
5436             /* If something has been based on G2, G2 cannot itself be based
5437                on something else.  */
5438             && ! g2->combined_with
5439             && combine_givs_p (g1, g2))
5440           {
5441             /* g2->new_reg set by `combine_givs_p'  */
5442             g2->same = g1;
5443             g1->combined_with = 1;
5444             g1->benefit += g2->benefit;
5445             /* ??? The new final_[bg]iv_value code does a much better job
5446                of finding replaceable giv's, and hence this code may no
5447                longer be necessary.  */
5448             if (! g2->replaceable && REG_USERVAR_P (g2->dest_reg))
5449               g1->benefit -= copy_cost;
5450             g1->lifetime += g2->lifetime;
5451             g1->times_used += g2->times_used;
5452
5453             if (loop_dump_stream)
5454               fprintf (loop_dump_stream, "giv at %d combined with giv at %d\n",
5455                        INSN_UID (g2->insn), INSN_UID (g1->insn));
5456           }
5457 }
5458 \f
5459 /* EMIT code before INSERT_BEFORE to set REG = B * M + A.  */
5460
5461 void
5462 emit_iv_add_mult (b, m, a, reg, insert_before)
5463      rtx b;          /* initial value of basic induction variable */
5464      rtx m;          /* multiplicative constant */
5465      rtx a;          /* additive constant */
5466      rtx reg;        /* destination register */
5467      rtx insert_before;
5468 {
5469   rtx seq;
5470   rtx result;
5471
5472   /* Prevent unexpected sharing of these rtx.  */
5473   a = copy_rtx (a);
5474   b = copy_rtx (b);
5475
5476   /* Increase the lifetime of any invariants moved further in code. */
5477   update_reg_last_use (a, insert_before);
5478   update_reg_last_use (b, insert_before);
5479   update_reg_last_use (m, insert_before);
5480
5481   start_sequence ();
5482   result = expand_mult_add (b, reg, m, a, GET_MODE (reg), 0);
5483   if (reg != result)
5484     emit_move_insn (reg, result);
5485   seq = gen_sequence ();
5486   end_sequence ();
5487
5488   emit_insn_before (seq, insert_before);
5489 }
5490 \f
5491 /* Test whether A * B can be computed without
5492    an actual multiply insn.  Value is 1 if so.  */
5493
5494 static int
5495 product_cheap_p (a, b)
5496      rtx a;
5497      rtx b;
5498 {
5499   int i;
5500   rtx tmp;
5501   struct obstack *old_rtl_obstack = rtl_obstack;
5502   char *storage = (char *) obstack_alloc (&temp_obstack, 0);
5503   int win = 1;
5504
5505   /* If only one is constant, make it B. */
5506   if (GET_CODE (a) == CONST_INT)
5507     tmp = a, a = b, b = tmp;
5508
5509   /* If first constant, both constant, so don't need multiply.  */
5510   if (GET_CODE (a) == CONST_INT)
5511     return 1;
5512
5513   /* If second not constant, neither is constant, so would need multiply.  */
5514   if (GET_CODE (b) != CONST_INT)
5515     return 0;
5516
5517   /* One operand is constant, so might not need multiply insn.  Generate the
5518      code for the multiply and see if a call or multiply, or long sequence
5519      of insns is generated.  */
5520
5521   rtl_obstack = &temp_obstack;
5522   start_sequence ();
5523   expand_mult (GET_MODE (a), a, b, NULL_RTX, 0);
5524   tmp = gen_sequence ();
5525   end_sequence ();
5526
5527   if (GET_CODE (tmp) == SEQUENCE)
5528     {
5529       if (XVEC (tmp, 0) == 0)
5530         win = 1;
5531       else if (XVECLEN (tmp, 0) > 3)
5532         win = 0;
5533       else
5534         for (i = 0; i < XVECLEN (tmp, 0); i++)
5535           {
5536             rtx insn = XVECEXP (tmp, 0, i);
5537
5538             if (GET_CODE (insn) != INSN
5539                 || (GET_CODE (PATTERN (insn)) == SET
5540                     && GET_CODE (SET_SRC (PATTERN (insn))) == MULT)
5541                 || (GET_CODE (PATTERN (insn)) == PARALLEL
5542                     && GET_CODE (XVECEXP (PATTERN (insn), 0, 0)) == SET
5543                     && GET_CODE (SET_SRC (XVECEXP (PATTERN (insn), 0, 0))) == MULT))
5544               {
5545                 win = 0;
5546                 break;
5547               }
5548           }
5549     }
5550   else if (GET_CODE (tmp) == SET
5551            && GET_CODE (SET_SRC (tmp)) == MULT)
5552     win = 0;
5553   else if (GET_CODE (tmp) == PARALLEL
5554            && GET_CODE (XVECEXP (tmp, 0, 0)) == SET
5555            && GET_CODE (SET_SRC (XVECEXP (tmp, 0, 0))) == MULT)
5556     win = 0;
5557
5558   /* Free any storage we obtained in generating this multiply and restore rtl
5559      allocation to its normal obstack.  */
5560   obstack_free (&temp_obstack, storage);
5561   rtl_obstack = old_rtl_obstack;
5562
5563   return win;
5564 }
5565 \f
5566 /* Check to see if loop can be terminated by a "decrement and branch until
5567    zero" instruction.  If so, add a REG_NONNEG note to the branch insn if so.
5568    Also try reversing an increment loop to a decrement loop
5569    to see if the optimization can be performed.
5570    Value is nonzero if optimization was performed.  */
5571
5572 /* This is useful even if the architecture doesn't have such an insn,
5573    because it might change a loops which increments from 0 to n to a loop
5574    which decrements from n to 0.  A loop that decrements to zero is usually
5575    faster than one that increments from zero.  */
5576
5577 /* ??? This could be rewritten to use some of the loop unrolling procedures,
5578    such as approx_final_value, biv_total_increment, loop_iterations, and
5579    final_[bg]iv_value.  */
5580
5581 static int
5582 check_dbra_loop (loop_end, insn_count, loop_start)
5583      rtx loop_end;
5584      int insn_count;
5585      rtx loop_start;
5586 {
5587   struct iv_class *bl;
5588   rtx reg;
5589   rtx jump_label;
5590   rtx final_value;
5591   rtx start_value;
5592   enum rtx_code branch_code;
5593   rtx new_add_val;
5594   rtx comparison;
5595   rtx before_comparison;
5596   rtx p;
5597
5598   /* If last insn is a conditional branch, and the insn before tests a
5599      register value, try to optimize it.  Otherwise, we can't do anything.  */
5600
5601   comparison = get_condition_for_loop (PREV_INSN (loop_end));
5602   if (comparison == 0)
5603     return 0;
5604
5605   /* Check all of the bivs to see if the compare uses one of them.
5606      Skip biv's set more than once because we can't guarantee that
5607      it will be zero on the last iteration.  Also skip if the biv is
5608      used between its update and the test insn.  */
5609
5610   for (bl = loop_iv_list; bl; bl = bl->next)
5611     {
5612       if (bl->biv_count == 1
5613           && bl->biv->dest_reg == XEXP (comparison, 0)
5614           && ! reg_used_between_p (regno_reg_rtx[bl->regno], bl->biv->insn,
5615                                    PREV_INSN (PREV_INSN (loop_end))))
5616         break;
5617     }
5618
5619   if (! bl)
5620     return 0;
5621
5622   /* Look for the case where the basic induction variable is always
5623      nonnegative, and equals zero on the last iteration.
5624      In this case, add a reg_note REG_NONNEG, which allows the
5625      m68k DBRA instruction to be used.  */
5626
5627   if (((GET_CODE (comparison) == GT
5628         && GET_CODE (XEXP (comparison, 1)) == CONST_INT
5629         && INTVAL (XEXP (comparison, 1)) == -1)
5630        || (GET_CODE (comparison) == NE && XEXP (comparison, 1) == const0_rtx))
5631       && GET_CODE (bl->biv->add_val) == CONST_INT
5632       && INTVAL (bl->biv->add_val) < 0)
5633     {
5634       /* Initial value must be greater than 0,
5635          init_val % -dec_value == 0 to ensure that it equals zero on
5636          the last iteration */
5637
5638       if (GET_CODE (bl->initial_value) == CONST_INT
5639           && INTVAL (bl->initial_value) > 0
5640           && (INTVAL (bl->initial_value) %
5641               (-INTVAL (bl->biv->add_val))) == 0)
5642         {
5643           /* register always nonnegative, add REG_NOTE to branch */
5644           REG_NOTES (PREV_INSN (loop_end))
5645             = gen_rtx (EXPR_LIST, REG_NONNEG, NULL_RTX,
5646                        REG_NOTES (PREV_INSN (loop_end)));
5647           bl->nonneg = 1;
5648
5649           return 1;
5650         }
5651
5652       /* If the decrement is 1 and the value was tested as >= 0 before
5653          the loop, then we can safely optimize.  */
5654       for (p = loop_start; p; p = PREV_INSN (p))
5655         {
5656           if (GET_CODE (p) == CODE_LABEL)
5657             break;
5658           if (GET_CODE (p) != JUMP_INSN)
5659             continue;
5660
5661           before_comparison = get_condition_for_loop (p);
5662           if (before_comparison
5663               && XEXP (before_comparison, 0) == bl->biv->dest_reg
5664               && GET_CODE (before_comparison) == LT
5665               && XEXP (before_comparison, 1) == const0_rtx
5666               && ! reg_set_between_p (bl->biv->dest_reg, p, loop_start)
5667               && INTVAL (bl->biv->add_val) == -1)
5668             {
5669               REG_NOTES (PREV_INSN (loop_end))
5670                 = gen_rtx (EXPR_LIST, REG_NONNEG, NULL_RTX,
5671                            REG_NOTES (PREV_INSN (loop_end)));
5672               bl->nonneg = 1;
5673
5674               return 1;
5675             }
5676         }
5677     }
5678   else if (num_mem_sets <= 1)
5679     {
5680       /* Try to change inc to dec, so can apply above optimization.  */
5681       /* Can do this if:
5682          all registers modified are induction variables or invariant,
5683          all memory references have non-overlapping addresses
5684          (obviously true if only one write)
5685          allow 2 insns for the compare/jump at the end of the loop.  */
5686       int num_nonfixed_reads = 0;
5687       /* 1 if the iteration var is used only to count iterations.  */
5688       int no_use_except_counting = 0;
5689       /* 1 if the loop has no memory store, or it has a single memory store
5690          which is reversible.  */
5691       int reversible_mem_store = 1;
5692
5693       for (p = loop_start; p != loop_end; p = NEXT_INSN (p))
5694         if (GET_RTX_CLASS (GET_CODE (p)) == 'i')
5695           num_nonfixed_reads += count_nonfixed_reads (PATTERN (p));
5696
5697       if (bl->giv_count == 0
5698           && ! loop_number_exit_labels[uid_loop_num[INSN_UID (loop_start)]])
5699         {
5700           rtx bivreg = regno_reg_rtx[bl->regno];
5701
5702           /* If there are no givs for this biv, and the only exit is the
5703              fall through at the end of the the loop, then
5704              see if perhaps there are no uses except to count.  */
5705           no_use_except_counting = 1;
5706           for (p = loop_start; p != loop_end; p = NEXT_INSN (p))
5707             if (GET_RTX_CLASS (GET_CODE (p)) == 'i')
5708               {
5709                 rtx set = single_set (p);
5710
5711                 if (set && GET_CODE (SET_DEST (set)) == REG
5712                     && REGNO (SET_DEST (set)) == bl->regno)
5713                   /* An insn that sets the biv is okay.  */
5714                   ;
5715                 else if (p == prev_nonnote_insn (prev_nonnote_insn (loop_end))
5716                          || p == prev_nonnote_insn (loop_end))
5717                   /* Don't bother about the end test.  */
5718                   ;
5719                 else if (reg_mentioned_p (bivreg, PATTERN (p)))
5720                   /* Any other use of the biv is no good.  */
5721                   {
5722                     no_use_except_counting = 0;
5723                     break;
5724                   }
5725               }
5726         }
5727
5728       /* If the loop has a single store, and the destination address is
5729          invariant, then we can't reverse the loop, because this address
5730          might then have the wrong value at loop exit.
5731          This would work if the source was invariant also, however, in that
5732          case, the insn should have been moved out of the loop.  */
5733
5734       if (num_mem_sets == 1)
5735         reversible_mem_store
5736           = (! unknown_address_altered
5737              && ! invariant_p (XEXP (loop_store_mems[0], 0)));
5738
5739       /* This code only acts for innermost loops.  Also it simplifies
5740          the memory address check by only reversing loops with
5741          zero or one memory access.
5742          Two memory accesses could involve parts of the same array,
5743          and that can't be reversed.  */
5744
5745       if (num_nonfixed_reads <= 1
5746           && !loop_has_call
5747           && !loop_has_volatile
5748           && reversible_mem_store
5749           && (no_use_except_counting
5750               || (bl->giv_count + bl->biv_count + num_mem_sets
5751                   + num_movables + 2 == insn_count)))
5752         {
5753           rtx condition = get_condition_for_loop (PREV_INSN (loop_end));
5754           int win;
5755           rtx tem;
5756
5757           /* Loop can be reversed.  */
5758           if (loop_dump_stream)
5759             fprintf (loop_dump_stream, "Can reverse loop\n");
5760
5761           /* Now check other conditions:
5762              initial_value must be zero,
5763              final_value % add_val == 0, so that when reversed, the
5764              biv will be zero on the last iteration.
5765
5766              This test can probably be improved since +/- 1 in the constant
5767              can be obtained by changing LT to LE and vice versa; this is
5768              confusing.  */
5769
5770           if (comparison && bl->initial_value == const0_rtx
5771               && GET_CODE (XEXP (comparison, 1)) == CONST_INT
5772               /* LE gets turned into LT */
5773               && GET_CODE (comparison) == LT
5774               && (INTVAL (XEXP (comparison, 1))
5775                   % INTVAL (bl->biv->add_val)) == 0)
5776             {
5777               /* Register will always be nonnegative, with value
5778                  0 on last iteration if loop reversed */
5779
5780               /* Save some info needed to produce the new insns.  */
5781               reg = bl->biv->dest_reg;
5782               jump_label = XEXP (SET_SRC (PATTERN (PREV_INSN (loop_end))), 1);
5783               new_add_val = GEN_INT (- INTVAL (bl->biv->add_val));
5784
5785               final_value = XEXP (comparison, 1);
5786               start_value = GEN_INT (INTVAL (XEXP (comparison, 1))
5787                                      - INTVAL (bl->biv->add_val));
5788
5789               /* Initialize biv to start_value before loop start.
5790                  The old initializing insn will be deleted as a
5791                  dead store by flow.c.  */
5792               emit_insn_before (gen_move_insn (reg, start_value), loop_start);
5793
5794               /* Add insn to decrement register, and delete insn
5795                  that incremented the register.  */
5796               p = emit_insn_before (gen_add2_insn (reg, new_add_val),
5797                                     bl->biv->insn);
5798               delete_insn (bl->biv->insn);
5799                       
5800               /* Update biv info to reflect its new status.  */
5801               bl->biv->insn = p;
5802               bl->initial_value = start_value;
5803               bl->biv->add_val = new_add_val;
5804
5805               /* Inc LABEL_NUSES so that delete_insn will
5806                  not delete the label.  */
5807               LABEL_NUSES (XEXP (jump_label, 0)) ++;
5808
5809               /* Emit an insn after the end of the loop to set the biv's
5810                  proper exit value if it is used anywhere outside the loop.  */
5811               if ((regno_last_uid[bl->regno]
5812                    != INSN_UID (PREV_INSN (PREV_INSN (loop_end))))
5813                   || ! bl->init_insn
5814                   || regno_first_uid[bl->regno] != INSN_UID (bl->init_insn))
5815                 emit_insn_after (gen_move_insn (reg, final_value),
5816                                  loop_end);
5817
5818               /* Delete compare/branch at end of loop.  */
5819               delete_insn (PREV_INSN (loop_end));
5820               delete_insn (PREV_INSN (loop_end));
5821
5822               /* Add new compare/branch insn at end of loop.  */
5823               start_sequence ();
5824               emit_cmp_insn (reg, const0_rtx, GE, NULL_RTX,
5825                              GET_MODE (reg), 0, 0);
5826               emit_jump_insn (gen_bge (XEXP (jump_label, 0)));
5827               tem = gen_sequence ();
5828               end_sequence ();
5829               emit_jump_insn_before (tem, loop_end);
5830
5831               for (tem = PREV_INSN (loop_end);
5832                    tem && GET_CODE (tem) != JUMP_INSN; tem = PREV_INSN (tem))
5833                 ;
5834               if (tem)
5835                 {
5836                   JUMP_LABEL (tem) = XEXP (jump_label, 0);
5837
5838                   /* Increment of LABEL_NUSES done above. */
5839                   /* Register is now always nonnegative,
5840                      so add REG_NONNEG note to the branch.  */
5841                   REG_NOTES (tem) = gen_rtx (EXPR_LIST, REG_NONNEG, NULL_RTX,
5842                                              REG_NOTES (tem));
5843                 }
5844
5845               bl->nonneg = 1;
5846
5847               /* Mark that this biv has been reversed.  Each giv which depends
5848                  on this biv, and which is also live past the end of the loop
5849                  will have to be fixed up.  */
5850
5851               bl->reversed = 1;
5852
5853               if (loop_dump_stream)
5854                 fprintf (loop_dump_stream,
5855                          "Reversed loop and added reg_nonneg\n");
5856
5857               return 1;
5858             }
5859         }
5860     }
5861
5862   return 0;
5863 }
5864 \f
5865 /* Verify whether the biv BL appears to be eliminable,
5866    based on the insns in the loop that refer to it.
5867    LOOP_START is the first insn of the loop, and END is the end insn.
5868
5869    If ELIMINATE_P is non-zero, actually do the elimination.
5870
5871    THRESHOLD and INSN_COUNT are from loop_optimize and are used to
5872    determine whether invariant insns should be placed inside or at the
5873    start of the loop.  */
5874
5875 static int
5876 maybe_eliminate_biv (bl, loop_start, end, eliminate_p, threshold, insn_count)
5877      struct iv_class *bl;
5878      rtx loop_start;
5879      rtx end;
5880      int eliminate_p;
5881      int threshold, insn_count;
5882 {
5883   rtx reg = bl->biv->dest_reg;
5884   rtx p, set;
5885   struct induction *v;
5886
5887   /* Scan all insns in the loop, stopping if we find one that uses the
5888      biv in a way that we cannot eliminate.  */
5889
5890   for (p = loop_start; p != end; p = NEXT_INSN (p))
5891     {
5892       enum rtx_code code = GET_CODE (p);
5893       rtx where = threshold >= insn_count ? loop_start : p;
5894
5895       if ((code == INSN || code == JUMP_INSN || code == CALL_INSN)
5896           && reg_mentioned_p (reg, PATTERN (p))
5897           && ! maybe_eliminate_biv_1 (PATTERN (p), p, bl, eliminate_p, where))
5898         {
5899           if (loop_dump_stream)
5900             fprintf (loop_dump_stream,
5901                      "Cannot eliminate biv %d: biv used in insn %d.\n",
5902                      bl->regno, INSN_UID (p));
5903           break;
5904         }
5905     }
5906
5907   if (p == end)
5908     {
5909       if (loop_dump_stream)
5910         fprintf (loop_dump_stream, "biv %d %s eliminated.\n",
5911                  bl->regno, eliminate_p ? "was" : "can be");
5912       return 1;
5913     }
5914
5915   return 0;
5916 }
5917 \f
5918 /* If BL appears in X (part of the pattern of INSN), see if we can
5919    eliminate its use.  If so, return 1.  If not, return 0.
5920
5921    If BIV does not appear in X, return 1.
5922
5923    If ELIMINATE_P is non-zero, actually do the elimination.  WHERE indicates
5924    where extra insns should be added.  Depending on how many items have been
5925    moved out of the loop, it will either be before INSN or at the start of
5926    the loop.  */
5927
5928 static int
5929 maybe_eliminate_biv_1 (x, insn, bl, eliminate_p, where)
5930      rtx x, insn;
5931      struct iv_class *bl;
5932      int eliminate_p;
5933      rtx where;
5934 {
5935   enum rtx_code code = GET_CODE (x);
5936   rtx reg = bl->biv->dest_reg;
5937   enum machine_mode mode = GET_MODE (reg);
5938   struct induction *v;
5939   rtx arg, new, tem;
5940   int arg_operand;
5941   char *fmt;
5942   int i, j;
5943
5944   switch (code)
5945     {
5946     case REG:
5947       /* If we haven't already been able to do something with this BIV,
5948          we can't eliminate it.  */
5949       if (x == reg)
5950         return 0;
5951       return 1;
5952
5953     case SET:
5954       /* If this sets the BIV, it is not a problem.  */
5955       if (SET_DEST (x) == reg)
5956         return 1;
5957
5958       /* If this is an insn that defines a giv, it is also ok because
5959          it will go away when the giv is reduced.  */
5960       for (v = bl->giv; v; v = v->next_iv)
5961         if (v->giv_type == DEST_REG && SET_DEST (x) == v->dest_reg)
5962           return 1;
5963
5964 #ifdef HAVE_cc0
5965       if (SET_DEST (x) == cc0_rtx && SET_SRC (x) == reg)
5966         {
5967           /* Can replace with any giv that was reduced and
5968              that has (MULT_VAL != 0) and (ADD_VAL == 0).
5969              Require a constant for MULT_VAL, so we know it's nonzero.  */
5970
5971           for (v = bl->giv; v; v = v->next_iv)
5972             if (CONSTANT_P (v->mult_val) && v->mult_val != const0_rtx
5973                 && v->add_val == const0_rtx
5974                 && ! v->ignore && ! v->maybe_dead
5975                 && v->mode == mode)
5976               {
5977                 if (! eliminate_p)
5978                   return 1;
5979
5980                 /* If the giv has the opposite direction of change,
5981                    then reverse the comparison.  */
5982                 if (INTVAL (v->mult_val) < 0)
5983                   new = gen_rtx (COMPARE, GET_MODE (v->new_reg),
5984                                  const0_rtx, v->new_reg);
5985                 else
5986                   new = v->new_reg;
5987
5988                 /* We can probably test that giv's reduced reg.  */
5989                 if (validate_change (insn, &SET_SRC (x), new, 0))
5990                   return 1;
5991               }
5992
5993           /* Look for a giv with (MULT_VAL != 0) and (ADD_VAL != 0);
5994              replace test insn with a compare insn (cmp REDUCED_GIV ADD_VAL).
5995              Require a constant for MULT_VAL, so we know it's nonzero.  */
5996
5997           for (v = bl->giv; v; v = v->next_iv)
5998             if (CONSTANT_P (v->mult_val) && v->mult_val != const0_rtx
5999                 && ! v->ignore && ! v->maybe_dead
6000                 && v->mode == mode)
6001               {
6002                 if (! eliminate_p)
6003                   return 1;
6004
6005                 /* If the giv has the opposite direction of change,
6006                    then reverse the comparison.  */
6007                 if (INTVAL (v->mult_val) < 0)
6008                   new = gen_rtx (COMPARE, VOIDmode, copy_rtx (v->add_val),
6009                                  v->new_reg);
6010                 else
6011                   new = gen_rtx (COMPARE, VOIDmode, v->new_reg,
6012                                  copy_rtx (v->add_val));
6013
6014                 /* Replace biv with the giv's reduced register.  */
6015                 update_reg_last_use (v->add_val, insn);
6016                 if (validate_change (insn, &SET_SRC (PATTERN (insn)), new, 0))
6017                   return 1;
6018
6019                 /* Insn doesn't support that constant or invariant.  Copy it
6020                    into a register (it will be a loop invariant.)  */
6021                 tem = gen_reg_rtx (GET_MODE (v->new_reg));
6022
6023                 emit_insn_before (gen_move_insn (tem, copy_rtx (v->add_val)),
6024                                   where);
6025
6026                 if (validate_change (insn, &SET_SRC (PATTERN (insn)),
6027                                      gen_rtx (COMPARE, VOIDmode,
6028                                               v->new_reg, tem), 0))
6029                   return 1;
6030               }
6031         }
6032 #endif
6033       break;
6034
6035     case COMPARE:
6036     case EQ:  case NE:
6037     case GT:  case GE:  case GTU:  case GEU:
6038     case LT:  case LE:  case LTU:  case LEU:
6039       /* See if either argument is the biv.  */
6040       if (XEXP (x, 0) == reg)
6041         arg = XEXP (x, 1), arg_operand = 1;
6042       else if (XEXP (x, 1) == reg)
6043         arg = XEXP (x, 0), arg_operand = 0;
6044       else
6045         break;
6046
6047       if (CONSTANT_P (arg))
6048         {
6049           /* First try to replace with any giv that has constant positive
6050              mult_val and constant add_val.  We might be able to support
6051              negative mult_val, but it seems complex to do it in general.  */
6052
6053           for (v = bl->giv; v; v = v->next_iv)
6054             if (CONSTANT_P (v->mult_val) && INTVAL (v->mult_val) > 0
6055                 && CONSTANT_P (v->add_val)
6056                 && ! v->ignore && ! v->maybe_dead
6057                 && v->mode == mode)
6058               {
6059                 if (! eliminate_p)
6060                   return 1;
6061
6062                 /* Replace biv with the giv's reduced reg.  */
6063                 XEXP (x, 1-arg_operand) = v->new_reg;
6064
6065                 /* If all constants are actually constant integers and
6066                    the derived constant can be directly placed in the COMPARE,
6067                    do so.  */
6068                 if (GET_CODE (arg) == CONST_INT
6069                     && GET_CODE (v->mult_val) == CONST_INT
6070                     && GET_CODE (v->add_val) == CONST_INT
6071                     && validate_change (insn, &XEXP (x, arg_operand),
6072                                         GEN_INT (INTVAL (arg)
6073                                                  * INTVAL (v->mult_val)
6074                                                  + INTVAL (v->add_val)), 0))
6075                   return 1;
6076
6077                 /* Otherwise, load it into a register.  */
6078                 tem = gen_reg_rtx (mode);
6079                 emit_iv_add_mult (arg, v->mult_val, v->add_val, tem, where);
6080                 if (validate_change (insn, &XEXP (x, arg_operand), tem, 0))
6081                   return 1;
6082
6083                 /* If that failed, put back the change we made above.  */
6084                 XEXP (x, 1-arg_operand) = reg;
6085               }
6086           
6087           /* Look for giv with positive constant mult_val and nonconst add_val.
6088              Insert insns to calculate new compare value.  */
6089
6090           for (v = bl->giv; v; v = v->next_iv)
6091             if (CONSTANT_P (v->mult_val) && INTVAL (v->mult_val) > 0
6092                 && ! v->ignore && ! v->maybe_dead
6093                 && v->mode == mode)
6094               {
6095                 rtx tem;
6096
6097                 if (! eliminate_p)
6098                   return 1;
6099
6100                 tem = gen_reg_rtx (mode);
6101
6102                 /* Replace biv with giv's reduced register.  */
6103                 validate_change (insn, &XEXP (x, 1 - arg_operand),
6104                                  v->new_reg, 1);
6105
6106                 /* Compute value to compare against.  */
6107                 emit_iv_add_mult (arg, v->mult_val, v->add_val, tem, where);
6108                 /* Use it in this insn.  */
6109                 validate_change (insn, &XEXP (x, arg_operand), tem, 1);
6110                 if (apply_change_group ())
6111                   return 1;
6112               }
6113         }
6114       else if (GET_CODE (arg) == REG || GET_CODE (arg) == MEM)
6115         {
6116           if (invariant_p (arg) == 1)
6117             {
6118               /* Look for giv with constant positive mult_val and nonconst
6119                  add_val. Insert insns to compute new compare value.  */
6120
6121               for (v = bl->giv; v; v = v->next_iv)
6122                 if (CONSTANT_P (v->mult_val) && INTVAL (v->mult_val) > 0
6123                     && ! v->ignore && ! v->maybe_dead
6124                     && v->mode == mode)
6125                   {
6126                     rtx tem;
6127
6128                     if (! eliminate_p)
6129                       return 1;
6130
6131                     tem = gen_reg_rtx (mode);
6132
6133                     /* Replace biv with giv's reduced register.  */
6134                     validate_change (insn, &XEXP (x, 1 - arg_operand),
6135                                      v->new_reg, 1);
6136
6137                     /* Compute value to compare against.  */
6138                     emit_iv_add_mult (arg, v->mult_val, v->add_val,
6139                                       tem, where);
6140                     validate_change (insn, &XEXP (x, arg_operand), tem, 1);
6141                     if (apply_change_group ())
6142                       return 1;
6143                   }
6144             }
6145
6146           /* This code has problems.  Basically, you can't know when
6147              seeing if we will eliminate BL, whether a particular giv
6148              of ARG will be reduced.  If it isn't going to be reduced,
6149              we can't eliminate BL.  We can try forcing it to be reduced,
6150              but that can generate poor code.
6151
6152              The problem is that the benefit of reducing TV, below should
6153              be increased if BL can actually be eliminated, but this means
6154              we might have to do a topological sort of the order in which
6155              we try to process biv.  It doesn't seem worthwhile to do
6156              this sort of thing now.  */
6157
6158 #if 0
6159           /* Otherwise the reg compared with had better be a biv.  */
6160           if (GET_CODE (arg) != REG
6161               || reg_iv_type[REGNO (arg)] != BASIC_INDUCT)
6162             return 0;
6163
6164           /* Look for a pair of givs, one for each biv,
6165              with identical coefficients.  */
6166           for (v = bl->giv; v; v = v->next_iv)
6167             {
6168               struct induction *tv;
6169
6170               if (v->ignore || v->maybe_dead || v->mode != mode)
6171                 continue;
6172
6173               for (tv = reg_biv_class[REGNO (arg)]->giv; tv; tv = tv->next_iv)
6174                 if (! tv->ignore && ! tv->maybe_dead
6175                     && rtx_equal_p (tv->mult_val, v->mult_val)
6176                     && rtx_equal_p (tv->add_val, v->add_val)
6177                     && tv->mode == mode)
6178                   {
6179                     if (! eliminate_p)
6180                       return 1;
6181
6182                     /* Replace biv with its giv's reduced reg.  */
6183                     XEXP (x, 1-arg_operand) = v->new_reg;
6184                     /* Replace other operand with the other giv's
6185                        reduced reg.  */
6186                     XEXP (x, arg_operand) = tv->new_reg;
6187                     return 1;
6188                   }
6189             }
6190 #endif
6191         }
6192
6193       /* If we get here, the biv can't be eliminated.  */
6194       return 0;
6195
6196     case MEM:
6197       /* If this address is a DEST_ADDR giv, it doesn't matter if the
6198          biv is used in it, since it will be replaced.  */
6199       for (v = bl->giv; v; v = v->next_iv)
6200         if (v->giv_type == DEST_ADDR && v->location == &XEXP (x, 0))
6201           return 1;
6202       break;
6203     }
6204
6205   /* See if any subexpression fails elimination.  */
6206   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
6207   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
6208     {
6209       switch (fmt[i])
6210         {
6211         case 'e':
6212           if (! maybe_eliminate_biv_1 (XEXP (x, i), insn, bl, 
6213                                        eliminate_p, where))
6214             return 0;
6215           break;
6216
6217         case 'E':
6218           for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
6219             if (! maybe_eliminate_biv_1 (XVECEXP (x, i, j), insn, bl,
6220                                          eliminate_p, where))
6221               return 0;
6222           break;
6223         }
6224     }
6225
6226   return 1;
6227 }  
6228 \f
6229 /* Return nonzero if the last use of REG
6230    is in an insn following INSN in the same basic block.  */
6231
6232 static int
6233 last_use_this_basic_block (reg, insn)
6234      rtx reg;
6235      rtx insn;
6236 {
6237   rtx n;
6238   for (n = insn;
6239        n && GET_CODE (n) != CODE_LABEL && GET_CODE (n) != JUMP_INSN;
6240        n = NEXT_INSN (n))
6241     {
6242       if (regno_last_uid[REGNO (reg)] == INSN_UID (n))
6243         return 1;
6244     }
6245   return 0;
6246 }
6247 \f
6248 /* Called via `note_stores' to record the initial value of a biv.  Here we
6249    just record the location of the set and process it later.  */
6250
6251 static void
6252 record_initial (dest, set)
6253      rtx dest;
6254      rtx set;
6255 {
6256   struct iv_class *bl;
6257
6258   if (GET_CODE (dest) != REG
6259       || REGNO (dest) >= max_reg_before_loop
6260       || reg_iv_type[REGNO (dest)] != BASIC_INDUCT)
6261     return;
6262
6263   bl = reg_biv_class[REGNO (dest)];
6264
6265   /* If this is the first set found, record it.  */
6266   if (bl->init_insn == 0)
6267     {
6268       bl->init_insn = note_insn;
6269       bl->init_set = set;
6270     }
6271 }
6272 \f
6273 /* If any of the registers in X are "old" and currently have a last use earlier
6274    than INSN, update them to have a last use of INSN.  Their actual last use
6275    will be the previous insn but it will not have a valid uid_luid so we can't
6276    use it.  */
6277
6278 static void
6279 update_reg_last_use (x, insn)
6280      rtx x;
6281      rtx insn;
6282 {
6283   /* Check for the case where INSN does not have a valid luid.  In this case,
6284      there is no need to modify the regno_last_uid, as this can only happen
6285      when code is inserted after the loop_end to set a pseudo's final value,
6286      and hence this insn will never be the last use of x.  */
6287   if (GET_CODE (x) == REG && REGNO (x) < max_reg_before_loop
6288       && INSN_UID (insn) < max_uid_for_loop
6289       && uid_luid[regno_last_uid[REGNO (x)]] < uid_luid[INSN_UID (insn)])
6290     regno_last_uid[REGNO (x)] = INSN_UID (insn);
6291   else
6292     {
6293       register int i, j;
6294       register char *fmt = GET_RTX_FORMAT (GET_CODE (x));
6295       for (i = GET_RTX_LENGTH (GET_CODE (x)) - 1; i >= 0; i--)
6296         {
6297           if (fmt[i] == 'e')
6298             update_reg_last_use (XEXP (x, i), insn);
6299           else if (fmt[i] == 'E')
6300             for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
6301               update_reg_last_use (XVECEXP (x, i, j), insn);
6302         }
6303     }
6304 }
6305 \f
6306 /* Given a jump insn JUMP, return the condition that will cause it to branch
6307    to its JUMP_LABEL.  If the condition cannot be understood, or is an
6308    inequality floating-point comparison which needs to be reversed, 0 will
6309    be returned.
6310
6311    If EARLIEST is non-zero, it is a pointer to a place where the earliest
6312    insn used in locating the condition was found.  If a replacement test
6313    of the condition is desired, it should be placed in front of that
6314    insn and we will be sure that the inputs are still valid.
6315
6316    The condition will be returned in a canonical form to simplify testing by
6317    callers.  Specifically:
6318
6319    (1) The code will always be a comparison operation (EQ, NE, GT, etc.).
6320    (2) Both operands will be machine operands; (cc0) will have been replaced.
6321    (3) If an operand is a constant, it will be the second operand.
6322    (4) (LE x const) will be replaced with (LT x <const+1>) and similarly
6323        for GE, GEU, and LEU.  */
6324
6325 rtx
6326 get_condition (jump, earliest)
6327      rtx jump;
6328      rtx *earliest;
6329 {
6330   enum rtx_code code;
6331   rtx prev = jump;
6332   rtx set;
6333   rtx tem;
6334   rtx op0, op1;
6335   int reverse_code = 0;
6336   int did_reverse_condition = 0;
6337
6338   /* If this is not a standard conditional jump, we can't parse it.  */
6339   if (GET_CODE (jump) != JUMP_INSN
6340       || ! condjump_p (jump) || simplejump_p (jump))
6341     return 0;
6342
6343   code = GET_CODE (XEXP (SET_SRC (PATTERN (jump)), 0));
6344   op0 = XEXP (XEXP (SET_SRC (PATTERN (jump)), 0), 0);
6345   op1 = XEXP (XEXP (SET_SRC (PATTERN (jump)), 0), 1);
6346
6347   if (earliest)
6348     *earliest = jump;
6349
6350   /* If this branches to JUMP_LABEL when the condition is false, reverse
6351      the condition.  */
6352   if (GET_CODE (XEXP (SET_SRC (PATTERN (jump)), 2)) == LABEL_REF
6353       && XEXP (XEXP (SET_SRC (PATTERN (jump)), 2), 0) == JUMP_LABEL (jump))
6354     code = reverse_condition (code), did_reverse_condition ^= 1;
6355
6356   /* If we are comparing a register with zero, see if the register is set
6357      in the previous insn to a COMPARE or a comparison operation.  Perform
6358      the same tests as a function of STORE_FLAG_VALUE as find_comparison_args
6359      in cse.c  */
6360
6361   while (GET_RTX_CLASS (code) == '<' && op1 == const0_rtx)
6362     {
6363       /* Set non-zero when we find something of interest.  */
6364       rtx x = 0;
6365
6366 #ifdef HAVE_cc0
6367       /* If comparison with cc0, import actual comparison from compare
6368          insn.  */
6369       if (op0 == cc0_rtx)
6370         {
6371           if ((prev = prev_nonnote_insn (prev)) == 0
6372               || GET_CODE (prev) != INSN
6373               || (set = single_set (prev)) == 0
6374               || SET_DEST (set) != cc0_rtx)
6375             return 0;
6376
6377           op0 = SET_SRC (set);
6378           op1 = CONST0_RTX (GET_MODE (op0));
6379           if (earliest)
6380             *earliest = prev;
6381         }
6382 #endif
6383
6384       /* If this is a COMPARE, pick up the two things being compared.  */
6385       if (GET_CODE (op0) == COMPARE)
6386         {
6387           op1 = XEXP (op0, 1);
6388           op0 = XEXP (op0, 0);
6389           continue;
6390         }
6391       else if (GET_CODE (op0) != REG)
6392         break;
6393
6394       /* Go back to the previous insn.  Stop if it is not an INSN.  We also
6395          stop if it isn't a single set or if it has a REG_INC note because
6396          we don't want to bother dealing with it.  */
6397
6398       if ((prev = prev_nonnote_insn (prev)) == 0
6399           || GET_CODE (prev) != INSN
6400           || FIND_REG_INC_NOTE (prev, 0)
6401           || (set = single_set (prev)) == 0)
6402         break;
6403
6404       /* If this is setting OP0, get what it sets it to if it looks
6405          relevant.  */
6406       if (SET_DEST (set) == op0)
6407         {
6408           enum machine_mode inner_mode = GET_MODE (SET_SRC (set));
6409
6410           if ((GET_CODE (SET_SRC (set)) == COMPARE
6411                || (((code == NE
6412                      || (code == LT
6413                          && GET_MODE_CLASS (inner_mode) == MODE_INT
6414                          && (GET_MODE_BITSIZE (inner_mode)
6415                              <= HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
6416                          && (STORE_FLAG_VALUE
6417                              & ((HOST_WIDE_INT) 1
6418                                 << (GET_MODE_BITSIZE (inner_mode) - 1))))
6419 #ifdef FLOAT_STORE_FLAG_VALUE
6420                      || (code == LT
6421                          && GET_MODE_CLASS (inner_mode) == MODE_FLOAT
6422                          && FLOAT_STORE_FLAG_VALUE < 0)
6423 #endif
6424                      ))
6425                    && GET_RTX_CLASS (GET_CODE (SET_SRC (set))) == '<')))
6426             x = SET_SRC (set);
6427           else if (((code == EQ
6428                      || (code == GE
6429                          && (GET_MODE_BITSIZE (inner_mode)
6430                              <= HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
6431                          && GET_MODE_CLASS (inner_mode) == MODE_INT
6432                          && (STORE_FLAG_VALUE
6433                              & ((HOST_WIDE_INT) 1
6434                                 << (GET_MODE_BITSIZE (inner_mode) - 1))))
6435 #ifdef FLOAT_STORE_FLAG_VALUE
6436                      || (code == GE
6437                          && GET_MODE_CLASS (inner_mode) == MODE_FLOAT
6438                          && FLOAT_STORE_FLAG_VALUE < 0)
6439 #endif
6440                      ))
6441                    && GET_RTX_CLASS (GET_CODE (SET_SRC (set))) == '<')
6442             {
6443               /* We might have reversed a LT to get a GE here.  But this wasn't
6444                  actually the comparison of data, so we don't flag that we
6445                  have had to reverse the condition.  */
6446               did_reverse_condition ^= 1;
6447               reverse_code = 1;
6448               x = SET_SRC (set);
6449             }
6450         }
6451
6452       else if (reg_set_p (op0, prev))
6453         /* If this sets OP0, but not directly, we have to give up.  */
6454         break;
6455
6456       if (x)
6457         {
6458           if (GET_RTX_CLASS (GET_CODE (x)) == '<')
6459             code = GET_CODE (x);
6460           if (reverse_code)
6461             {
6462               code = reverse_condition (code);
6463               did_reverse_condition ^= 1;
6464               reverse_code = 0;
6465             }
6466
6467           op0 = XEXP (x, 0), op1 = XEXP (x, 1);
6468           if (earliest)
6469             *earliest = prev;
6470         }
6471     }
6472
6473   /* If constant is first, put it last.  */
6474   if (CONSTANT_P (op0))
6475     code = swap_condition (code), tem = op0, op0 = op1, op1 = tem;
6476
6477   /* If OP0 is the result of a comparison, we weren't able to find what
6478      was really being compared, so fail.  */
6479   if (GET_MODE_CLASS (GET_MODE (op0)) == MODE_CC)
6480     return 0;
6481
6482   /* Canonicalize any ordered comparison with integers involving equality
6483      if we can do computations in the relevant mode and we do not
6484      overflow.  */
6485
6486   if (GET_CODE (op1) == CONST_INT
6487       && GET_MODE (op0) != VOIDmode
6488       && GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE (op0)) <= HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
6489     {
6490       HOST_WIDE_INT const_val = INTVAL (op1);
6491       unsigned HOST_WIDE_INT uconst_val = const_val;
6492       unsigned HOST_WIDE_INT max_val
6493         = (unsigned HOST_WIDE_INT) GET_MODE_MASK (GET_MODE (op0));
6494
6495       switch (code)
6496         {
6497         case LE:
6498           if (const_val != max_val >> 1)
6499             code = LT,  op1 = GEN_INT (const_val + 1);
6500           break;
6501
6502         case GE:
6503           if (const_val
6504               != (((HOST_WIDE_INT) 1
6505                    << (GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE (op0)) - 1))))
6506             code = GT, op1 = GEN_INT (const_val - 1);
6507           break;
6508
6509         case LEU:
6510           if (uconst_val != max_val)
6511             code = LTU, op1 = GEN_INT (uconst_val + 1);
6512           break;
6513
6514         case GEU:
6515           if (uconst_val != 0)
6516             code = GTU, op1 = GEN_INT (uconst_val - 1);
6517           break;
6518         }
6519     }
6520
6521   /* If this was floating-point and we reversed anything other than an
6522      EQ or NE, return zero.  */
6523   if (TARGET_FLOAT_FORMAT == IEEE_FLOAT_FORMAT
6524       && did_reverse_condition && code != NE && code != EQ
6525       && ! flag_fast_math
6526       && GET_MODE_CLASS (GET_MODE (op0)) == MODE_FLOAT)
6527     return 0;
6528
6529 #ifdef HAVE_cc0
6530   /* Never return CC0; return zero instead.  */
6531   if (op0 == cc0_rtx)
6532     return 0;
6533 #endif
6534
6535   return gen_rtx (code, VOIDmode, op0, op1);
6536 }
6537
6538 /* Similar to above routine, except that we also put an invariant last
6539    unless both operands are invariants.  */
6540
6541 rtx
6542 get_condition_for_loop (x)
6543      rtx x;
6544 {
6545   rtx comparison = get_condition (x, NULL_PTR);
6546
6547   if (comparison == 0
6548       || ! invariant_p (XEXP (comparison, 0))
6549       || invariant_p (XEXP (comparison, 1)))
6550     return comparison;
6551
6552   return gen_rtx (swap_condition (GET_CODE (comparison)), VOIDmode,
6553                   XEXP (comparison, 1), XEXP (comparison, 0));
6554 }