OSDN Git Service

24a39f872b2298752442c52533aacf967be05ca1
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / unroll.c
1 /* Try to unroll loops, and split induction variables.
2    Copyright (C) 1992, 1993, 1994, 1995, 1997, 1998,
3    1999, 2000 Free Software Foundation, Inc.
4    Contributed by James E. Wilson, Cygnus Support/UC Berkeley.
5
6 This file is part of GNU CC.
7
8 GNU CC is free software; you can redistribute it and/or modify
9 it under the terms of the GNU General Public License as published by
10 the Free Software Foundation; either version 2, or (at your option)
11 any later version.
12
13 GNU CC is distributed in the hope that it will be useful,
14 but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
15 MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
16 GNU General Public License for more details.
17
18 You should have received a copy of the GNU General Public License
19 along with GNU CC; see the file COPYING.  If not, write to
20 the Free Software Foundation, 59 Temple Place - Suite 330,
21 Boston, MA 02111-1307, USA.  */
22
23 /* Try to unroll a loop, and split induction variables.
24
25    Loops for which the number of iterations can be calculated exactly are
26    handled specially.  If the number of iterations times the insn_count is
27    less than MAX_UNROLLED_INSNS, then the loop is unrolled completely.
28    Otherwise, we try to unroll the loop a number of times modulo the number
29    of iterations, so that only one exit test will be needed.  It is unrolled
30    a number of times approximately equal to MAX_UNROLLED_INSNS divided by
31    the insn count.
32
33    Otherwise, if the number of iterations can be calculated exactly at
34    run time, and the loop is always entered at the top, then we try to
35    precondition the loop.  That is, at run time, calculate how many times
36    the loop will execute, and then execute the loop body a few times so
37    that the remaining iterations will be some multiple of 4 (or 2 if the
38    loop is large).  Then fall through to a loop unrolled 4 (or 2) times,
39    with only one exit test needed at the end of the loop.
40
41    Otherwise, if the number of iterations can not be calculated exactly,
42    not even at run time, then we still unroll the loop a number of times
43    approximately equal to MAX_UNROLLED_INSNS divided by the insn count,
44    but there must be an exit test after each copy of the loop body.
45
46    For each induction variable, which is dead outside the loop (replaceable)
47    or for which we can easily calculate the final value, if we can easily
48    calculate its value at each place where it is set as a function of the
49    current loop unroll count and the variable's value at loop entry, then
50    the induction variable is split into `N' different variables, one for
51    each copy of the loop body.  One variable is live across the backward
52    branch, and the others are all calculated as a function of this variable.
53    This helps eliminate data dependencies, and leads to further opportunities
54    for cse.  */
55
56 /* Possible improvements follow:  */
57
58 /* ??? Add an extra pass somewhere to determine whether unrolling will
59    give any benefit.  E.g. after generating all unrolled insns, compute the
60    cost of all insns and compare against cost of insns in rolled loop.
61
62    - On traditional architectures, unrolling a non-constant bound loop
63      is a win if there is a giv whose only use is in memory addresses, the
64      memory addresses can be split, and hence giv increments can be
65      eliminated.
66    - It is also a win if the loop is executed many times, and preconditioning
67      can be performed for the loop.
68    Add code to check for these and similar cases.  */
69
70 /* ??? Improve control of which loops get unrolled.  Could use profiling
71    info to only unroll the most commonly executed loops.  Perhaps have
72    a user specifyable option to control the amount of code expansion,
73    or the percent of loops to consider for unrolling.  Etc.  */
74
75 /* ??? Look at the register copies inside the loop to see if they form a
76    simple permutation.  If so, iterate the permutation until it gets back to
77    the start state.  This is how many times we should unroll the loop, for
78    best results, because then all register copies can be eliminated.
79    For example, the lisp nreverse function should be unrolled 3 times
80    while (this)
81      {
82        next = this->cdr;
83        this->cdr = prev;
84        prev = this;
85        this = next;
86      }
87
88    ??? The number of times to unroll the loop may also be based on data
89    references in the loop.  For example, if we have a loop that references
90    x[i-1], x[i], and x[i+1], we should unroll it a multiple of 3 times.  */
91
92 /* ??? Add some simple linear equation solving capability so that we can
93    determine the number of loop iterations for more complex loops.
94    For example, consider this loop from gdb
95    #define SWAP_TARGET_AND_HOST(buffer,len)
96      {
97        char tmp;
98        char *p = (char *) buffer;
99        char *q = ((char *) buffer) + len - 1;
100        int iterations = (len + 1) >> 1;
101        int i;
102        for (p; p < q; p++, q--;)
103          {
104            tmp = *q;
105            *q = *p;
106            *p = tmp;
107          }
108      }
109    Note that:
110      start value = p = &buffer + current_iteration
111      end value   = q = &buffer + len - 1 - current_iteration
112    Given the loop exit test of "p < q", then there must be "q - p" iterations,
113    set equal to zero and solve for number of iterations:
114      q - p = len - 1 - 2*current_iteration = 0
115      current_iteration = (len - 1) / 2
116    Hence, there are (len - 1) / 2 (rounded up to the nearest integer)
117    iterations of this loop.  */
118
119 /* ??? Currently, no labels are marked as loop invariant when doing loop
120    unrolling.  This is because an insn inside the loop, that loads the address
121    of a label inside the loop into a register, could be moved outside the loop
122    by the invariant code motion pass if labels were invariant.  If the loop
123    is subsequently unrolled, the code will be wrong because each unrolled
124    body of the loop will use the same address, whereas each actually needs a
125    different address.  A case where this happens is when a loop containing
126    a switch statement is unrolled.
127
128    It would be better to let labels be considered invariant.  When we
129    unroll loops here, check to see if any insns using a label local to the
130    loop were moved before the loop.  If so, then correct the problem, by
131    moving the insn back into the loop, or perhaps replicate the insn before
132    the loop, one copy for each time the loop is unrolled.  */
133
134 /* The prime factors looked for when trying to unroll a loop by some
135    number which is modulo the total number of iterations.  Just checking
136    for these 4 prime factors will find at least one factor for 75% of
137    all numbers theoretically.  Practically speaking, this will succeed
138    almost all of the time since loops are generally a multiple of 2
139    and/or 5.  */
140
141 #define NUM_FACTORS 4
142
143 struct _factor { int factor, count; } factors[NUM_FACTORS]
144   = { {2, 0}, {3, 0}, {5, 0}, {7, 0}};
145
146 /* Describes the different types of loop unrolling performed.  */
147
148 enum unroll_types { UNROLL_COMPLETELY, UNROLL_MODULO, UNROLL_NAIVE };
149
150 #include "config.h"
151 #include "system.h"
152 #include "rtl.h"
153 #include "tm_p.h"
154 #include "insn-config.h"
155 #include "integrate.h"
156 #include "regs.h"
157 #include "recog.h"
158 #include "flags.h"
159 #include "function.h"
160 #include "expr.h"
161 #include "loop.h"
162 #include "toplev.h"
163 #include "hard-reg-set.h"
164 #include "basic-block.h"
165
166 /* This controls which loops are unrolled, and by how much we unroll
167    them.  */
168
169 #ifndef MAX_UNROLLED_INSNS
170 #define MAX_UNROLLED_INSNS 100
171 #endif
172
173 /* Indexed by register number, if non-zero, then it contains a pointer
174    to a struct induction for a DEST_REG giv which has been combined with
175    one of more address givs.  This is needed because whenever such a DEST_REG
176    giv is modified, we must modify the value of all split address givs
177    that were combined with this DEST_REG giv.  */
178
179 static struct induction **addr_combined_regs;
180
181 /* Indexed by register number, if this is a splittable induction variable,
182    then this will hold the current value of the register, which depends on the
183    iteration number.  */
184
185 static rtx *splittable_regs;
186
187 /* Indexed by register number, if this is a splittable induction variable,
188    this indicates if it was made from a derived giv.  */
189 static char *derived_regs;
190
191 /* Indexed by register number, if this is a splittable induction variable,
192    then this will hold the number of instructions in the loop that modify
193    the induction variable.  Used to ensure that only the last insn modifying
194    a split iv will update the original iv of the dest.  */
195
196 static int *splittable_regs_updates;
197
198 /* Forward declarations.  */
199
200 static void init_reg_map PARAMS ((struct inline_remap *, int));
201 static rtx calculate_giv_inc PARAMS ((rtx, rtx, unsigned int));
202 static rtx initial_reg_note_copy PARAMS ((rtx, struct inline_remap *));
203 static void final_reg_note_copy PARAMS ((rtx, struct inline_remap *));
204 static void copy_loop_body PARAMS ((struct loop *, rtx, rtx,
205                                     struct inline_remap *, rtx, int,
206                                     enum unroll_types, rtx, rtx, rtx, rtx));
207 static int find_splittable_regs PARAMS ((const struct loop *,
208                                          enum unroll_types, rtx, int));
209 static int find_splittable_givs PARAMS ((const struct loop *, 
210                                          struct iv_class *, enum unroll_types,
211                                          rtx, int));
212 static int reg_dead_after_loop PARAMS ((const struct loop *, rtx));
213 static rtx fold_rtx_mult_add PARAMS ((rtx, rtx, rtx, enum machine_mode));
214 static int verify_addresses PARAMS ((struct induction *, rtx, int));
215 static rtx remap_split_bivs PARAMS ((struct loop *, rtx));
216 static rtx find_common_reg_term PARAMS ((rtx, rtx));
217 static rtx subtract_reg_term PARAMS ((rtx, rtx));
218 static rtx loop_find_equiv_value PARAMS ((const struct loop *, rtx));
219 static rtx ujump_to_loop_cont PARAMS ((rtx, rtx));
220
221 /* Try to unroll one loop and split induction variables in the loop.
222
223    The loop is described by the arguments LOOP and INSN_COUNT.
224    END_INSERT_BEFORE indicates where insns should be added which need
225    to be executed when the loop falls through.  STRENGTH_REDUCTION_P
226    indicates whether information generated in the strength reduction
227    pass is available.
228
229    This function is intended to be called from within `strength_reduce'
230    in loop.c.  */
231
232 void
233 unroll_loop (loop, insn_count, end_insert_before, strength_reduce_p)
234      struct loop *loop;
235      int insn_count;
236      rtx end_insert_before;
237      int strength_reduce_p;
238 {
239   struct loop_info *loop_info = LOOP_INFO (loop);
240   struct loop_ivs *ivs = LOOP_IVS (loop);
241   int i, j;
242   unsigned int r;
243   unsigned HOST_WIDE_INT temp;
244   int unroll_number = 1;
245   rtx copy_start, copy_end;
246   rtx insn, sequence, pattern, tem;
247   int max_labelno, max_insnno;
248   rtx insert_before;
249   struct inline_remap *map;
250   char *local_label = NULL;
251   char *local_regno;
252   unsigned int max_local_regnum;
253   unsigned int maxregnum;
254   rtx exit_label = 0;
255   rtx start_label;
256   struct iv_class *bl;
257   int splitting_not_safe = 0;
258   enum unroll_types unroll_type = UNROLL_NAIVE;
259   int loop_preconditioned = 0;
260   rtx safety_label;
261   /* This points to the last real insn in the loop, which should be either
262      a JUMP_INSN (for conditional jumps) or a BARRIER (for unconditional
263      jumps).  */
264   rtx last_loop_insn;
265   rtx loop_start = loop->start;
266   rtx loop_end = loop->end;
267
268   /* Don't bother unrolling huge loops.  Since the minimum factor is
269      two, loops greater than one half of MAX_UNROLLED_INSNS will never
270      be unrolled.  */
271   if (insn_count > MAX_UNROLLED_INSNS / 2)
272     {
273       if (loop_dump_stream)
274         fprintf (loop_dump_stream, "Unrolling failure: Loop too big.\n");
275       return;
276     }
277
278   /* When emitting debugger info, we can't unroll loops with unequal numbers
279      of block_beg and block_end notes, because that would unbalance the block
280      structure of the function.  This can happen as a result of the
281      "if (foo) bar; else break;" optimization in jump.c.  */
282   /* ??? Gcc has a general policy that -g is never supposed to change the code
283      that the compiler emits, so we must disable this optimization always,
284      even if debug info is not being output.  This is rare, so this should
285      not be a significant performance problem.  */
286
287   if (1 /* write_symbols != NO_DEBUG */)
288     {
289       int block_begins = 0;
290       int block_ends = 0;
291
292       for (insn = loop_start; insn != loop_end; insn = NEXT_INSN (insn))
293         {
294           if (GET_CODE (insn) == NOTE)
295             {
296               if (NOTE_LINE_NUMBER (insn) == NOTE_INSN_BLOCK_BEG)
297                 block_begins++;
298               else if (NOTE_LINE_NUMBER (insn) == NOTE_INSN_BLOCK_END)
299                 block_ends++;
300               if (NOTE_LINE_NUMBER (insn) == NOTE_INSN_EH_REGION_BEG
301                   || NOTE_LINE_NUMBER (insn) == NOTE_INSN_EH_REGION_END)
302                 {
303                   /* Note, would be nice to add code to unroll EH
304                      regions, but until that time, we punt (don't
305                      unroll).  For the proper way of doing it, see
306                      expand_inline_function.  */
307
308                   if (loop_dump_stream)
309                     fprintf (loop_dump_stream,
310                              "Unrolling failure: cannot unroll EH regions.\n");
311                   return;
312                 }
313             }
314         }
315
316       if (block_begins != block_ends)
317         {
318           if (loop_dump_stream)
319             fprintf (loop_dump_stream,
320                      "Unrolling failure: Unbalanced block notes.\n");
321           return;
322         }
323     }
324
325   /* Determine type of unroll to perform.  Depends on the number of iterations
326      and the size of the loop.  */
327
328   /* If there is no strength reduce info, then set
329      loop_info->n_iterations to zero.  This can happen if
330      strength_reduce can't find any bivs in the loop.  A value of zero
331      indicates that the number of iterations could not be calculated.  */
332
333   if (! strength_reduce_p)
334     loop_info->n_iterations = 0;
335
336   if (loop_dump_stream && loop_info->n_iterations > 0)
337     {
338       fputs ("Loop unrolling: ", loop_dump_stream);
339       fprintf (loop_dump_stream, HOST_WIDE_INT_PRINT_DEC,
340                loop_info->n_iterations);
341       fputs (" iterations.\n", loop_dump_stream);
342     }
343
344   /* Find and save a pointer to the last nonnote insn in the loop.  */
345
346   last_loop_insn = prev_nonnote_insn (loop_end);
347
348   /* Calculate how many times to unroll the loop.  Indicate whether or
349      not the loop is being completely unrolled.  */
350
351   if (loop_info->n_iterations == 1)
352     {
353       /* Handle the case where the loop begins with an unconditional
354          jump to the loop condition.  Make sure to delete the jump
355          insn, otherwise the loop body will never execute.  */
356
357       rtx ujump = ujump_to_loop_cont (loop->start, loop->cont);
358       if (ujump)
359         delete_insn (ujump);
360         
361       /* If number of iterations is exactly 1, then eliminate the compare and
362          branch at the end of the loop since they will never be taken.
363          Then return, since no other action is needed here.  */
364
365       /* If the last instruction is not a BARRIER or a JUMP_INSN, then
366          don't do anything.  */
367
368       if (GET_CODE (last_loop_insn) == BARRIER)
369         {
370           /* Delete the jump insn.  This will delete the barrier also.  */
371           delete_insn (PREV_INSN (last_loop_insn));
372         }
373       else if (GET_CODE (last_loop_insn) == JUMP_INSN)
374         {
375 #ifdef HAVE_cc0
376           rtx prev = PREV_INSN (last_loop_insn);
377 #endif
378           delete_insn (last_loop_insn);
379 #ifdef HAVE_cc0
380           /* The immediately preceding insn may be a compare which must be
381              deleted.  */
382           if (sets_cc0_p (prev))
383             delete_insn (prev);
384 #endif
385         }
386
387       /* Remove the loop notes since this is no longer a loop.  */
388       if (loop->vtop)
389         delete_insn (loop->vtop);
390       if (loop->cont)
391         delete_insn (loop->cont);
392       if (loop_start)
393         delete_insn (loop_start);
394       if (loop_end)
395         delete_insn (loop_end);
396
397       return;
398     }
399   else if (loop_info->n_iterations > 0
400            /* Avoid overflow in the next expression.  */
401            && loop_info->n_iterations < MAX_UNROLLED_INSNS
402            && loop_info->n_iterations * insn_count < MAX_UNROLLED_INSNS)
403     {
404       unroll_number = loop_info->n_iterations;
405       unroll_type = UNROLL_COMPLETELY;
406     }
407   else if (loop_info->n_iterations > 0)
408     {
409       /* Try to factor the number of iterations.  Don't bother with the
410          general case, only using 2, 3, 5, and 7 will get 75% of all
411          numbers theoretically, and almost all in practice.  */
412
413       for (i = 0; i < NUM_FACTORS; i++)
414         factors[i].count = 0;
415
416       temp = loop_info->n_iterations;
417       for (i = NUM_FACTORS - 1; i >= 0; i--)
418         while (temp % factors[i].factor == 0)
419           {
420             factors[i].count++;
421             temp = temp / factors[i].factor;
422           }
423
424       /* Start with the larger factors first so that we generally
425          get lots of unrolling.  */
426
427       unroll_number = 1;
428       temp = insn_count;
429       for (i = 3; i >= 0; i--)
430         while (factors[i].count--)
431           {
432             if (temp * factors[i].factor < MAX_UNROLLED_INSNS)
433               {
434                 unroll_number *= factors[i].factor;
435                 temp *= factors[i].factor;
436               }
437             else
438               break;
439           }
440
441       /* If we couldn't find any factors, then unroll as in the normal
442          case.  */
443       if (unroll_number == 1)
444         {
445           if (loop_dump_stream)
446             fprintf (loop_dump_stream,
447                      "Loop unrolling: No factors found.\n");
448         }
449       else
450         unroll_type = UNROLL_MODULO;
451     }
452
453
454   /* Default case, calculate number of times to unroll loop based on its
455      size.  */
456   if (unroll_type == UNROLL_NAIVE)
457     {
458       if (8 * insn_count < MAX_UNROLLED_INSNS)
459         unroll_number = 8;
460       else if (4 * insn_count < MAX_UNROLLED_INSNS)
461         unroll_number = 4;
462       else
463         unroll_number = 2;
464     }
465
466   /* Now we know how many times to unroll the loop.  */
467
468   if (loop_dump_stream)
469     fprintf (loop_dump_stream,
470              "Unrolling loop %d times.\n", unroll_number);
471
472
473   if (unroll_type == UNROLL_COMPLETELY || unroll_type == UNROLL_MODULO)
474     {
475       /* Loops of these types can start with jump down to the exit condition
476          in rare circumstances.
477
478          Consider a pair of nested loops where the inner loop is part
479          of the exit code for the outer loop.
480
481          In this case jump.c will not duplicate the exit test for the outer
482          loop, so it will start with a jump to the exit code.
483
484          Then consider if the inner loop turns out to iterate once and
485          only once.  We will end up deleting the jumps associated with
486          the inner loop.  However, the loop notes are not removed from
487          the instruction stream.
488
489          And finally assume that we can compute the number of iterations
490          for the outer loop.
491
492          In this case unroll may want to unroll the outer loop even though
493          it starts with a jump to the outer loop's exit code.
494
495          We could try to optimize this case, but it hardly seems worth it.
496          Just return without unrolling the loop in such cases.  */
497
498       insn = loop_start;
499       while (GET_CODE (insn) != CODE_LABEL && GET_CODE (insn) != JUMP_INSN)
500         insn = NEXT_INSN (insn);
501       if (GET_CODE (insn) == JUMP_INSN)
502         return;
503     }
504
505   if (unroll_type == UNROLL_COMPLETELY)
506     {
507       /* Completely unrolling the loop:  Delete the compare and branch at
508          the end (the last two instructions).   This delete must done at the
509          very end of loop unrolling, to avoid problems with calls to
510          back_branch_in_range_p, which is called by find_splittable_regs.
511          All increments of splittable bivs/givs are changed to load constant
512          instructions.  */
513
514       copy_start = loop_start;
515
516       /* Set insert_before to the instruction immediately after the JUMP_INSN
517          (or BARRIER), so that any NOTEs between the JUMP_INSN and the end of
518          the loop will be correctly handled by copy_loop_body.  */
519       insert_before = NEXT_INSN (last_loop_insn);
520
521       /* Set copy_end to the insn before the jump at the end of the loop.  */
522       if (GET_CODE (last_loop_insn) == BARRIER)
523         copy_end = PREV_INSN (PREV_INSN (last_loop_insn));
524       else if (GET_CODE (last_loop_insn) == JUMP_INSN)
525         {
526           copy_end = PREV_INSN (last_loop_insn);
527 #ifdef HAVE_cc0
528           /* The instruction immediately before the JUMP_INSN may be a compare
529              instruction which we do not want to copy.  */
530           if (sets_cc0_p (PREV_INSN (copy_end)))
531             copy_end = PREV_INSN (copy_end);
532 #endif
533         }
534       else
535         {
536           /* We currently can't unroll a loop if it doesn't end with a
537              JUMP_INSN.  There would need to be a mechanism that recognizes
538              this case, and then inserts a jump after each loop body, which
539              jumps to after the last loop body.  */
540           if (loop_dump_stream)
541             fprintf (loop_dump_stream,
542                      "Unrolling failure: loop does not end with a JUMP_INSN.\n");
543           return;
544         }
545     }
546   else if (unroll_type == UNROLL_MODULO)
547     {
548       /* Partially unrolling the loop:  The compare and branch at the end
549          (the last two instructions) must remain.  Don't copy the compare
550          and branch instructions at the end of the loop.  Insert the unrolled
551          code immediately before the compare/branch at the end so that the
552          code will fall through to them as before.  */
553
554       copy_start = loop_start;
555
556       /* Set insert_before to the jump insn at the end of the loop.
557          Set copy_end to before the jump insn at the end of the loop.  */
558       if (GET_CODE (last_loop_insn) == BARRIER)
559         {
560           insert_before = PREV_INSN (last_loop_insn);
561           copy_end = PREV_INSN (insert_before);
562         }
563       else if (GET_CODE (last_loop_insn) == JUMP_INSN)
564         {
565           insert_before = last_loop_insn;
566 #ifdef HAVE_cc0
567           /* The instruction immediately before the JUMP_INSN may be a compare
568              instruction which we do not want to copy or delete.  */
569           if (sets_cc0_p (PREV_INSN (insert_before)))
570             insert_before = PREV_INSN (insert_before);
571 #endif
572           copy_end = PREV_INSN (insert_before);
573         }
574       else
575         {
576           /* We currently can't unroll a loop if it doesn't end with a
577              JUMP_INSN.  There would need to be a mechanism that recognizes
578              this case, and then inserts a jump after each loop body, which
579              jumps to after the last loop body.  */
580           if (loop_dump_stream)
581             fprintf (loop_dump_stream,
582                      "Unrolling failure: loop does not end with a JUMP_INSN.\n");
583           return;
584         }
585     }
586   else
587     {
588       /* Normal case: Must copy the compare and branch instructions at the
589          end of the loop.  */
590
591       if (GET_CODE (last_loop_insn) == BARRIER)
592         {
593           /* Loop ends with an unconditional jump and a barrier.
594              Handle this like above, don't copy jump and barrier.
595              This is not strictly necessary, but doing so prevents generating
596              unconditional jumps to an immediately following label.
597
598              This will be corrected below if the target of this jump is
599              not the start_label.  */
600
601           insert_before = PREV_INSN (last_loop_insn);
602           copy_end = PREV_INSN (insert_before);
603         }
604       else if (GET_CODE (last_loop_insn) == JUMP_INSN)
605         {
606           /* Set insert_before to immediately after the JUMP_INSN, so that
607              NOTEs at the end of the loop will be correctly handled by
608              copy_loop_body.  */
609           insert_before = NEXT_INSN (last_loop_insn);
610           copy_end = last_loop_insn;
611         }
612       else
613         {
614           /* We currently can't unroll a loop if it doesn't end with a
615              JUMP_INSN.  There would need to be a mechanism that recognizes
616              this case, and then inserts a jump after each loop body, which
617              jumps to after the last loop body.  */
618           if (loop_dump_stream)
619             fprintf (loop_dump_stream,
620                      "Unrolling failure: loop does not end with a JUMP_INSN.\n");
621           return;
622         }
623
624       /* If copying exit test branches because they can not be eliminated,
625          then must convert the fall through case of the branch to a jump past
626          the end of the loop.  Create a label to emit after the loop and save
627          it for later use.  Do not use the label after the loop, if any, since
628          it might be used by insns outside the loop, or there might be insns
629          added before it later by final_[bg]iv_value which must be after
630          the real exit label.  */
631       exit_label = gen_label_rtx ();
632
633       insn = loop_start;
634       while (GET_CODE (insn) != CODE_LABEL && GET_CODE (insn) != JUMP_INSN)
635         insn = NEXT_INSN (insn);
636
637       if (GET_CODE (insn) == JUMP_INSN)
638         {
639           /* The loop starts with a jump down to the exit condition test.
640              Start copying the loop after the barrier following this
641              jump insn.  */
642           copy_start = NEXT_INSN (insn);
643
644           /* Splitting induction variables doesn't work when the loop is
645              entered via a jump to the bottom, because then we end up doing
646              a comparison against a new register for a split variable, but
647              we did not execute the set insn for the new register because
648              it was skipped over.  */
649           splitting_not_safe = 1;
650           if (loop_dump_stream)
651             fprintf (loop_dump_stream,
652                      "Splitting not safe, because loop not entered at top.\n");
653         }
654       else
655         copy_start = loop_start;
656     }
657
658   /* This should always be the first label in the loop.  */
659   start_label = NEXT_INSN (copy_start);
660   /* There may be a line number note and/or a loop continue note here.  */
661   while (GET_CODE (start_label) == NOTE)
662     start_label = NEXT_INSN (start_label);
663   if (GET_CODE (start_label) != CODE_LABEL)
664     {
665       /* This can happen as a result of jump threading.  If the first insns in
666          the loop test the same condition as the loop's backward jump, or the
667          opposite condition, then the backward jump will be modified to point
668          to elsewhere, and the loop's start label is deleted.
669
670          This case currently can not be handled by the loop unrolling code.  */
671
672       if (loop_dump_stream)
673         fprintf (loop_dump_stream,
674                  "Unrolling failure: unknown insns between BEG note and loop label.\n");
675       return;
676     }
677   if (LABEL_NAME (start_label))
678     {
679       /* The jump optimization pass must have combined the original start label
680          with a named label for a goto.  We can't unroll this case because
681          jumps which go to the named label must be handled differently than
682          jumps to the loop start, and it is impossible to differentiate them
683          in this case.  */
684       if (loop_dump_stream)
685         fprintf (loop_dump_stream,
686                  "Unrolling failure: loop start label is gone\n");
687       return;
688     }
689
690   if (unroll_type == UNROLL_NAIVE
691       && GET_CODE (last_loop_insn) == BARRIER
692       && GET_CODE (PREV_INSN (last_loop_insn)) == JUMP_INSN
693       && start_label != JUMP_LABEL (PREV_INSN (last_loop_insn)))
694     {
695       /* In this case, we must copy the jump and barrier, because they will
696          not be converted to jumps to an immediately following label.  */
697
698       insert_before = NEXT_INSN (last_loop_insn);
699       copy_end = last_loop_insn;
700     }
701
702   if (unroll_type == UNROLL_NAIVE
703       && GET_CODE (last_loop_insn) == JUMP_INSN
704       && start_label != JUMP_LABEL (last_loop_insn))
705     {
706       /* ??? The loop ends with a conditional branch that does not branch back
707          to the loop start label.  In this case, we must emit an unconditional
708          branch to the loop exit after emitting the final branch.
709          copy_loop_body does not have support for this currently, so we
710          give up.  It doesn't seem worthwhile to unroll anyways since
711          unrolling would increase the number of branch instructions
712          executed.  */
713       if (loop_dump_stream)
714         fprintf (loop_dump_stream,
715                  "Unrolling failure: final conditional branch not to loop start\n");
716       return;
717     }
718
719   /* Allocate a translation table for the labels and insn numbers.
720      They will be filled in as we copy the insns in the loop.  */
721
722   max_labelno = max_label_num ();
723   max_insnno = get_max_uid ();
724
725   /* Various paths through the unroll code may reach the "egress" label
726      without initializing fields within the map structure.
727
728      To be safe, we use xcalloc to zero the memory.  */
729   map = (struct inline_remap *) xcalloc (1, sizeof (struct inline_remap));
730
731   /* Allocate the label map.  */
732
733   if (max_labelno > 0)
734     {
735       map->label_map = (rtx *) xmalloc (max_labelno * sizeof (rtx));
736
737       local_label = (char *) xcalloc (max_labelno, sizeof (char));
738     }
739
740   /* Search the loop and mark all local labels, i.e. the ones which have to
741      be distinct labels when copied.  For all labels which might be
742      non-local, set their label_map entries to point to themselves.
743      If they happen to be local their label_map entries will be overwritten
744      before the loop body is copied.  The label_map entries for local labels
745      will be set to a different value each time the loop body is copied.  */
746
747   for (insn = copy_start; insn != loop_end; insn = NEXT_INSN (insn))
748     {
749       rtx note;
750
751       if (GET_CODE (insn) == CODE_LABEL)
752         local_label[CODE_LABEL_NUMBER (insn)] = 1;
753       else if (GET_CODE (insn) == JUMP_INSN)
754         {
755           if (JUMP_LABEL (insn))
756             set_label_in_map (map,
757                               CODE_LABEL_NUMBER (JUMP_LABEL (insn)),
758                               JUMP_LABEL (insn));
759           else if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == ADDR_VEC
760                    || GET_CODE (PATTERN (insn)) == ADDR_DIFF_VEC)
761             {
762               rtx pat = PATTERN (insn);
763               int diff_vec_p = GET_CODE (PATTERN (insn)) == ADDR_DIFF_VEC;
764               int len = XVECLEN (pat, diff_vec_p);
765               rtx label;
766
767               for (i = 0; i < len; i++)
768                 {
769                   label = XEXP (XVECEXP (pat, diff_vec_p, i), 0);
770                   set_label_in_map (map,
771                                     CODE_LABEL_NUMBER (label),
772                                     label);
773                 }
774             }
775         }
776       else if ((note = find_reg_note (insn, REG_LABEL, NULL_RTX)))
777         set_label_in_map (map, CODE_LABEL_NUMBER (XEXP (note, 0)),
778                           XEXP (note, 0));
779     }
780
781   /* Allocate space for the insn map.  */
782
783   map->insn_map = (rtx *) xmalloc (max_insnno * sizeof (rtx));
784
785   /* Set this to zero, to indicate that we are doing loop unrolling,
786      not function inlining.  */
787   map->inline_target = 0;
788
789   /* The register and constant maps depend on the number of registers
790      present, so the final maps can't be created until after
791      find_splittable_regs is called.  However, they are needed for
792      preconditioning, so we create temporary maps when preconditioning
793      is performed.  */
794
795   /* The preconditioning code may allocate two new pseudo registers.  */
796   maxregnum = max_reg_num ();
797
798   /* local_regno is only valid for regnos < max_local_regnum.  */
799   max_local_regnum = maxregnum;
800
801   /* Allocate and zero out the splittable_regs and addr_combined_regs
802      arrays.  These must be zeroed here because they will be used if
803      loop preconditioning is performed, and must be zero for that case.
804
805      It is safe to do this here, since the extra registers created by the
806      preconditioning code and find_splittable_regs will never be used
807      to access the splittable_regs[] and addr_combined_regs[] arrays.  */
808
809   splittable_regs = (rtx *) xcalloc (maxregnum, sizeof (rtx));
810   derived_regs = (char *) xcalloc (maxregnum, sizeof (char));
811   splittable_regs_updates = (int *) xcalloc (maxregnum, sizeof (int));
812   addr_combined_regs
813     = (struct induction **) xcalloc (maxregnum, sizeof (struct induction *));
814   local_regno = (char *) xcalloc (maxregnum, sizeof (char));
815
816   /* Mark all local registers, i.e. the ones which are referenced only
817      inside the loop.  */
818   if (INSN_UID (copy_end) < max_uid_for_loop)
819     {
820       int copy_start_luid = INSN_LUID (copy_start);
821       int copy_end_luid = INSN_LUID (copy_end);
822
823       /* If a register is used in the jump insn, we must not duplicate it
824          since it will also be used outside the loop.  */
825       if (GET_CODE (copy_end) == JUMP_INSN)
826         copy_end_luid--;
827
828       /* If we have a target that uses cc0, then we also must not duplicate
829          the insn that sets cc0 before the jump insn, if one is present.  */
830 #ifdef HAVE_cc0
831       if (GET_CODE (copy_end) == JUMP_INSN && sets_cc0_p (PREV_INSN (copy_end)))
832         copy_end_luid--;
833 #endif
834
835       /* If copy_start points to the NOTE that starts the loop, then we must
836          use the next luid, because invariant pseudo-regs moved out of the loop
837          have their lifetimes modified to start here, but they are not safe
838          to duplicate.  */
839       if (copy_start == loop_start)
840         copy_start_luid++;
841
842       /* If a pseudo's lifetime is entirely contained within this loop, then we
843          can use a different pseudo in each unrolled copy of the loop.  This
844          results in better code.  */
845       /* We must limit the generic test to max_reg_before_loop, because only
846          these pseudo registers have valid regno_first_uid info.  */
847       for (r = FIRST_PSEUDO_REGISTER; r < max_reg_before_loop; ++r)
848         if (REGNO_FIRST_UID (r) > 0 && REGNO_FIRST_UID (r) <= max_uid_for_loop
849             && uid_luid[REGNO_FIRST_UID (r)] >= copy_start_luid
850             && REGNO_LAST_UID (r) > 0 && REGNO_LAST_UID (r) <= max_uid_for_loop
851             && uid_luid[REGNO_LAST_UID (r)] <= copy_end_luid)
852           {
853             /* However, we must also check for loop-carried dependencies.
854                If the value the pseudo has at the end of iteration X is
855                used by iteration X+1, then we can not use a different pseudo
856                for each unrolled copy of the loop.  */
857             /* A pseudo is safe if regno_first_uid is a set, and this
858                set dominates all instructions from regno_first_uid to
859                regno_last_uid.  */
860             /* ??? This check is simplistic.  We would get better code if
861                this check was more sophisticated.  */
862             if (set_dominates_use (r, REGNO_FIRST_UID (r), REGNO_LAST_UID (r),
863                                    copy_start, copy_end))
864               local_regno[r] = 1;
865
866             if (loop_dump_stream)
867               {
868                 if (local_regno[r])
869                   fprintf (loop_dump_stream, "Marked reg %d as local\n", r);
870                 else
871                   fprintf (loop_dump_stream, "Did not mark reg %d as local\n",
872                            r);
873               }
874           }
875       /* Givs that have been created from multiple biv increments always have
876          local registers.  */
877       for (r = ivs->first_increment_giv; r <= ivs->last_increment_giv; r++)
878         {
879           local_regno[r] = 1;
880           if (loop_dump_stream)
881             fprintf (loop_dump_stream, "Marked reg %d as local\n", r);
882         }
883     }
884
885   /* If this loop requires exit tests when unrolled, check to see if we
886      can precondition the loop so as to make the exit tests unnecessary.
887      Just like variable splitting, this is not safe if the loop is entered
888      via a jump to the bottom.  Also, can not do this if no strength
889      reduce info, because precondition_loop_p uses this info.  */
890
891   /* Must copy the loop body for preconditioning before the following
892      find_splittable_regs call since that will emit insns which need to
893      be after the preconditioned loop copies, but immediately before the
894      unrolled loop copies.  */
895
896   /* Also, it is not safe to split induction variables for the preconditioned
897      copies of the loop body.  If we split induction variables, then the code
898      assumes that each induction variable can be represented as a function
899      of its initial value and the loop iteration number.  This is not true
900      in this case, because the last preconditioned copy of the loop body
901      could be any iteration from the first up to the `unroll_number-1'th,
902      depending on the initial value of the iteration variable.  Therefore
903      we can not split induction variables here, because we can not calculate
904      their value.  Hence, this code must occur before find_splittable_regs
905      is called.  */
906
907   if (unroll_type == UNROLL_NAIVE && ! splitting_not_safe && strength_reduce_p)
908     {
909       rtx initial_value, final_value, increment;
910       enum machine_mode mode;
911
912       if (precondition_loop_p (loop,
913                                &initial_value, &final_value, &increment,
914                                &mode))
915         {
916           register rtx diff ;
917           rtx *labels;
918           int abs_inc, neg_inc;
919
920           map->reg_map = (rtx *) xmalloc (maxregnum * sizeof (rtx));
921
922           VARRAY_CONST_EQUIV_INIT (map->const_equiv_varray, maxregnum,
923                                    "unroll_loop_precondition");
924           global_const_equiv_varray = map->const_equiv_varray;
925
926           init_reg_map (map, maxregnum);
927
928           /* Limit loop unrolling to 4, since this will make 7 copies of
929              the loop body.  */
930           if (unroll_number > 4)
931             unroll_number = 4;
932
933           /* Save the absolute value of the increment, and also whether or
934              not it is negative.  */
935           neg_inc = 0;
936           abs_inc = INTVAL (increment);
937           if (abs_inc < 0)
938             {
939               abs_inc = - abs_inc;
940               neg_inc = 1;
941             }
942
943           start_sequence ();
944
945           /* Calculate the difference between the final and initial values.
946              Final value may be a (plus (reg x) (const_int 1)) rtx.
947              Let the following cse pass simplify this if initial value is
948              a constant.
949
950              We must copy the final and initial values here to avoid
951              improperly shared rtl.  */
952
953           diff = expand_binop (mode, sub_optab, copy_rtx (final_value),
954                                copy_rtx (initial_value), NULL_RTX, 0,
955                                OPTAB_LIB_WIDEN);
956
957           /* Now calculate (diff % (unroll * abs (increment))) by using an
958              and instruction.  */
959           diff = expand_binop (GET_MODE (diff), and_optab, diff,
960                                GEN_INT (unroll_number * abs_inc - 1),
961                                NULL_RTX, 0, OPTAB_LIB_WIDEN);
962
963           /* Now emit a sequence of branches to jump to the proper precond
964              loop entry point.  */
965
966           labels = (rtx *) xmalloc (sizeof (rtx) * unroll_number);
967           for (i = 0; i < unroll_number; i++)
968             labels[i] = gen_label_rtx ();
969
970           /* Check for the case where the initial value is greater than or
971              equal to the final value.  In that case, we want to execute
972              exactly one loop iteration.  The code below will fail for this
973              case.  This check does not apply if the loop has a NE
974              comparison at the end.  */
975
976           if (loop_info->comparison_code != NE)
977             {
978               emit_cmp_and_jump_insns (initial_value, final_value,
979                                        neg_inc ? LE : GE,
980                                        NULL_RTX, mode, 0, 0, labels[1]);
981               JUMP_LABEL (get_last_insn ()) = labels[1];
982               LABEL_NUSES (labels[1])++;
983             }
984
985           /* Assuming the unroll_number is 4, and the increment is 2, then
986              for a negative increment:  for a positive increment:
987              diff = 0,1   precond 0     diff = 0,7   precond 0
988              diff = 2,3   precond 3     diff = 1,2   precond 1
989              diff = 4,5   precond 2     diff = 3,4   precond 2
990              diff = 6,7   precond 1     diff = 5,6   precond 3  */
991
992           /* We only need to emit (unroll_number - 1) branches here, the
993              last case just falls through to the following code.  */
994
995           /* ??? This would give better code if we emitted a tree of branches
996              instead of the current linear list of branches.  */
997
998           for (i = 0; i < unroll_number - 1; i++)
999             {
1000               int cmp_const;
1001               enum rtx_code cmp_code;
1002
1003               /* For negative increments, must invert the constant compared
1004                  against, except when comparing against zero.  */
1005               if (i == 0)
1006                 {
1007                   cmp_const = 0;
1008                   cmp_code = EQ;
1009                 }
1010               else if (neg_inc)
1011                 {
1012                   cmp_const = unroll_number - i;
1013                   cmp_code = GE;
1014                 }
1015               else
1016                 {
1017                   cmp_const = i;
1018                   cmp_code = LE;
1019                 }
1020
1021               emit_cmp_and_jump_insns (diff, GEN_INT (abs_inc * cmp_const),
1022                                        cmp_code, NULL_RTX, mode, 0, 0,
1023                                        labels[i]);
1024               JUMP_LABEL (get_last_insn ()) = labels[i];
1025               LABEL_NUSES (labels[i])++;
1026             }
1027
1028           /* If the increment is greater than one, then we need another branch,
1029              to handle other cases equivalent to 0.  */
1030
1031           /* ??? This should be merged into the code above somehow to help
1032              simplify the code here, and reduce the number of branches emitted.
1033              For the negative increment case, the branch here could easily
1034              be merged with the `0' case branch above.  For the positive
1035              increment case, it is not clear how this can be simplified.  */
1036
1037           if (abs_inc != 1)
1038             {
1039               int cmp_const;
1040               enum rtx_code cmp_code;
1041
1042               if (neg_inc)
1043                 {
1044                   cmp_const = abs_inc - 1;
1045                   cmp_code = LE;
1046                 }
1047               else
1048                 {
1049                   cmp_const = abs_inc * (unroll_number - 1) + 1;
1050                   cmp_code = GE;
1051                 }
1052
1053               emit_cmp_and_jump_insns (diff, GEN_INT (cmp_const), cmp_code,
1054                                        NULL_RTX, mode, 0, 0, labels[0]);
1055               JUMP_LABEL (get_last_insn ()) = labels[0];
1056               LABEL_NUSES (labels[0])++;
1057             }
1058
1059           sequence = gen_sequence ();
1060           end_sequence ();
1061           emit_insn_before (sequence, loop_start);
1062
1063           /* Only the last copy of the loop body here needs the exit
1064              test, so set copy_end to exclude the compare/branch here,
1065              and then reset it inside the loop when get to the last
1066              copy.  */
1067
1068           if (GET_CODE (last_loop_insn) == BARRIER)
1069             copy_end = PREV_INSN (PREV_INSN (last_loop_insn));
1070           else if (GET_CODE (last_loop_insn) == JUMP_INSN)
1071             {
1072               copy_end = PREV_INSN (last_loop_insn);
1073 #ifdef HAVE_cc0
1074               /* The immediately preceding insn may be a compare which we do not
1075                  want to copy.  */
1076               if (sets_cc0_p (PREV_INSN (copy_end)))
1077                 copy_end = PREV_INSN (copy_end);
1078 #endif
1079             }
1080           else
1081             abort ();
1082
1083           for (i = 1; i < unroll_number; i++)
1084             {
1085               emit_label_after (labels[unroll_number - i],
1086                                 PREV_INSN (loop_start));
1087
1088               bzero ((char *) map->insn_map, max_insnno * sizeof (rtx));
1089               bzero ((char *) &VARRAY_CONST_EQUIV (map->const_equiv_varray, 0),
1090                      (VARRAY_SIZE (map->const_equiv_varray)
1091                       * sizeof (struct const_equiv_data)));
1092               map->const_age = 0;
1093
1094               for (j = 0; j < max_labelno; j++)
1095                 if (local_label[j])
1096                   set_label_in_map (map, j, gen_label_rtx ());
1097
1098               for (r = FIRST_PSEUDO_REGISTER; r < max_local_regnum; r++)
1099                 if (local_regno[r])
1100                   {
1101                     map->reg_map[r]
1102                       = gen_reg_rtx (GET_MODE (regno_reg_rtx[r]));
1103                     record_base_value (REGNO (map->reg_map[r]),
1104                                        regno_reg_rtx[r], 0);
1105                   }
1106               /* The last copy needs the compare/branch insns at the end,
1107                  so reset copy_end here if the loop ends with a conditional
1108                  branch.  */
1109
1110               if (i == unroll_number - 1)
1111                 {
1112                   if (GET_CODE (last_loop_insn) == BARRIER)
1113                     copy_end = PREV_INSN (PREV_INSN (last_loop_insn));
1114                   else
1115                     copy_end = last_loop_insn;
1116                 }
1117
1118               /* None of the copies are the `last_iteration', so just
1119                  pass zero for that parameter.  */
1120               copy_loop_body (loop, copy_start, copy_end, map, exit_label, 0,
1121                               unroll_type, start_label, loop_end,
1122                               loop_start, copy_end);
1123             }
1124           emit_label_after (labels[0], PREV_INSN (loop_start));
1125
1126           if (GET_CODE (last_loop_insn) == BARRIER)
1127             {
1128               insert_before = PREV_INSN (last_loop_insn);
1129               copy_end = PREV_INSN (insert_before);
1130             }
1131           else
1132             {
1133               insert_before = last_loop_insn;
1134 #ifdef HAVE_cc0
1135               /* The instruction immediately before the JUMP_INSN may be a compare
1136                  instruction which we do not want to copy or delete.  */
1137               if (sets_cc0_p (PREV_INSN (insert_before)))
1138                 insert_before = PREV_INSN (insert_before);
1139 #endif
1140               copy_end = PREV_INSN (insert_before);
1141             }
1142
1143           /* Set unroll type to MODULO now.  */
1144           unroll_type = UNROLL_MODULO;
1145           loop_preconditioned = 1;
1146
1147           /* Clean up.  */
1148           free (labels);
1149         }
1150     }
1151
1152   /* If reach here, and the loop type is UNROLL_NAIVE, then don't unroll
1153      the loop unless all loops are being unrolled.  */
1154   if (unroll_type == UNROLL_NAIVE && ! flag_unroll_all_loops)
1155     {
1156       if (loop_dump_stream)
1157         fprintf (loop_dump_stream, "Unrolling failure: Naive unrolling not being done.\n");
1158       goto egress;
1159     }
1160
1161   /* At this point, we are guaranteed to unroll the loop.  */
1162
1163   /* Keep track of the unroll factor for the loop.  */
1164   loop_info->unroll_number = unroll_number;
1165
1166   /* For each biv and giv, determine whether it can be safely split into
1167      a different variable for each unrolled copy of the loop body.
1168      We precalculate and save this info here, since computing it is
1169      expensive.
1170
1171      Do this before deleting any instructions from the loop, so that
1172      back_branch_in_range_p will work correctly.  */
1173
1174   if (splitting_not_safe)
1175     temp = 0;
1176   else
1177     temp = find_splittable_regs (loop, unroll_type,
1178                                  end_insert_before, unroll_number);
1179
1180   /* find_splittable_regs may have created some new registers, so must
1181      reallocate the reg_map with the new larger size, and must realloc
1182      the constant maps also.  */
1183
1184   maxregnum = max_reg_num ();
1185   map->reg_map = (rtx *) xmalloc (maxregnum * sizeof (rtx));
1186
1187   init_reg_map (map, maxregnum);
1188
1189   if (map->const_equiv_varray == 0)
1190     VARRAY_CONST_EQUIV_INIT (map->const_equiv_varray,
1191                              maxregnum + temp * unroll_number * 2,
1192                              "unroll_loop");
1193   global_const_equiv_varray = map->const_equiv_varray;
1194
1195   /* Search the list of bivs and givs to find ones which need to be remapped
1196      when split, and set their reg_map entry appropriately.  */
1197
1198   for (bl = ivs->loop_iv_list; bl; bl = bl->next)
1199     {
1200       if (REGNO (bl->biv->src_reg) != bl->regno)
1201         map->reg_map[bl->regno] = bl->biv->src_reg;
1202 #if 0
1203       /* Currently, non-reduced/final-value givs are never split.  */
1204       for (v = bl->giv; v; v = v->next_iv)
1205         if (REGNO (v->src_reg) != bl->regno)
1206           map->reg_map[REGNO (v->dest_reg)] = v->src_reg;
1207 #endif
1208     }
1209
1210   /* Use our current register alignment and pointer flags.  */
1211   map->regno_pointer_flag = cfun->emit->regno_pointer_flag;
1212   map->regno_pointer_align = cfun->emit->regno_pointer_align;
1213
1214   /* If the loop is being partially unrolled, and the iteration variables
1215      are being split, and are being renamed for the split, then must fix up
1216      the compare/jump instruction at the end of the loop to refer to the new
1217      registers.  This compare isn't copied, so the registers used in it
1218      will never be replaced if it isn't done here.  */
1219
1220   if (unroll_type == UNROLL_MODULO)
1221     {
1222       insn = NEXT_INSN (copy_end);
1223       if (GET_CODE (insn) == INSN || GET_CODE (insn) == JUMP_INSN)
1224         PATTERN (insn) = remap_split_bivs (loop, PATTERN (insn));
1225     }
1226
1227   /* For unroll_number times, make a copy of each instruction
1228      between copy_start and copy_end, and insert these new instructions
1229      before the end of the loop.  */
1230
1231   for (i = 0; i < unroll_number; i++)
1232     {
1233       bzero ((char *) map->insn_map, max_insnno * sizeof (rtx));
1234       bzero ((char *) &VARRAY_CONST_EQUIV (map->const_equiv_varray, 0),
1235              VARRAY_SIZE (map->const_equiv_varray) * sizeof (struct const_equiv_data));
1236       map->const_age = 0;
1237
1238       for (j = 0; j < max_labelno; j++)
1239         if (local_label[j])
1240           set_label_in_map (map, j, gen_label_rtx ());
1241
1242       for (r = FIRST_PSEUDO_REGISTER; r < max_local_regnum; r++)
1243         if (local_regno[r])
1244           {
1245             map->reg_map[r] = gen_reg_rtx (GET_MODE (regno_reg_rtx[r]));
1246             record_base_value (REGNO (map->reg_map[r]),
1247                                regno_reg_rtx[r], 0);
1248           }
1249
1250       /* If loop starts with a branch to the test, then fix it so that
1251          it points to the test of the first unrolled copy of the loop.  */
1252       if (i == 0 && loop_start != copy_start)
1253         {
1254           insn = PREV_INSN (copy_start);
1255           pattern = PATTERN (insn);
1256
1257           tem = get_label_from_map (map,
1258                                     CODE_LABEL_NUMBER
1259                                     (XEXP (SET_SRC (pattern), 0)));
1260           SET_SRC (pattern) = gen_rtx_LABEL_REF (VOIDmode, tem);
1261
1262           /* Set the jump label so that it can be used by later loop unrolling
1263              passes.  */
1264           JUMP_LABEL (insn) = tem;
1265           LABEL_NUSES (tem)++;
1266         }
1267
1268       copy_loop_body (loop, copy_start, copy_end, map, exit_label,
1269                       i == unroll_number - 1, unroll_type, start_label,
1270                       loop_end, insert_before, insert_before);
1271     }
1272
1273   /* Before deleting any insns, emit a CODE_LABEL immediately after the last
1274      insn to be deleted.  This prevents any runaway delete_insn call from
1275      more insns that it should, as it always stops at a CODE_LABEL.  */
1276
1277   /* Delete the compare and branch at the end of the loop if completely
1278      unrolling the loop.  Deleting the backward branch at the end also
1279      deletes the code label at the start of the loop.  This is done at
1280      the very end to avoid problems with back_branch_in_range_p.  */
1281
1282   if (unroll_type == UNROLL_COMPLETELY)
1283     safety_label = emit_label_after (gen_label_rtx (), last_loop_insn);
1284   else
1285     safety_label = emit_label_after (gen_label_rtx (), copy_end);
1286
1287   /* Delete all of the original loop instructions.  Don't delete the
1288      LOOP_BEG note, or the first code label in the loop.  */
1289
1290   insn = NEXT_INSN (copy_start);
1291   while (insn != safety_label)
1292     {
1293       /* ??? Don't delete named code labels.  They will be deleted when the
1294          jump that references them is deleted.  Otherwise, we end up deleting
1295          them twice, which causes them to completely disappear instead of turn
1296          into NOTE_INSN_DELETED_LABEL notes.  This in turn causes aborts in
1297          dwarfout.c/dwarf2out.c.  We could perhaps fix the dwarf*out.c files
1298          to handle deleted labels instead.  Or perhaps fix DECL_RTL of the
1299          associated LABEL_DECL to point to one of the new label instances.  */
1300       /* ??? Likewise, we can't delete a NOTE_INSN_DELETED_LABEL note.  */
1301       if (insn != start_label
1302           && ! (GET_CODE (insn) == CODE_LABEL && LABEL_NAME (insn))
1303           && ! (GET_CODE (insn) == NOTE
1304                 && NOTE_LINE_NUMBER (insn) == NOTE_INSN_DELETED_LABEL))
1305         insn = delete_insn (insn);
1306       else
1307         insn = NEXT_INSN (insn);
1308     }
1309
1310   /* Can now delete the 'safety' label emitted to protect us from runaway
1311      delete_insn calls.  */
1312   if (INSN_DELETED_P (safety_label))
1313     abort ();
1314   delete_insn (safety_label);
1315
1316   /* If exit_label exists, emit it after the loop.  Doing the emit here
1317      forces it to have a higher INSN_UID than any insn in the unrolled loop.
1318      This is needed so that mostly_true_jump in reorg.c will treat jumps
1319      to this loop end label correctly, i.e. predict that they are usually
1320      not taken.  */
1321   if (exit_label)
1322     emit_label_after (exit_label, loop_end);
1323
1324  egress:
1325   if (unroll_type == UNROLL_COMPLETELY)
1326     {
1327       /* Remove the loop notes since this is no longer a loop.  */
1328       if (loop->vtop)
1329         delete_insn (loop->vtop);
1330       if (loop->cont)
1331         delete_insn (loop->cont);
1332       if (loop_start)
1333         delete_insn (loop_start);
1334       if (loop_end)
1335         delete_insn (loop_end);
1336     }
1337
1338   if (map->const_equiv_varray)
1339     VARRAY_FREE (map->const_equiv_varray);
1340   if (map->label_map)
1341     {
1342       free (map->label_map);
1343       free (local_label);
1344     }
1345   free (map->insn_map);
1346   free (splittable_regs);
1347   free (derived_regs);
1348   free (splittable_regs_updates);
1349   free (addr_combined_regs);
1350   free (local_regno);
1351   if (map->reg_map)
1352     free (map->reg_map);
1353   free (map);
1354 }
1355 \f
1356 /* Return true if the loop can be safely, and profitably, preconditioned
1357    so that the unrolled copies of the loop body don't need exit tests.
1358
1359    This only works if final_value, initial_value and increment can be
1360    determined, and if increment is a constant power of 2.
1361    If increment is not a power of 2, then the preconditioning modulo
1362    operation would require a real modulo instead of a boolean AND, and this
1363    is not considered `profitable'.  */
1364
1365 /* ??? If the loop is known to be executed very many times, or the machine
1366    has a very cheap divide instruction, then preconditioning is a win even
1367    when the increment is not a power of 2.  Use RTX_COST to compute
1368    whether divide is cheap.
1369    ??? A divide by constant doesn't actually need a divide, look at
1370    expand_divmod.  The reduced cost of this optimized modulo is not
1371    reflected in RTX_COST.  */
1372
1373 int
1374 precondition_loop_p (loop, initial_value, final_value, increment, mode)
1375      const struct loop *loop;
1376      rtx *initial_value, *final_value, *increment;
1377      enum machine_mode *mode;
1378 {
1379   rtx loop_start = loop->start;
1380   struct loop_info *loop_info = LOOP_INFO (loop);
1381
1382   if (loop_info->n_iterations > 0)
1383     {
1384       *initial_value = const0_rtx;
1385       *increment = const1_rtx;
1386       *final_value = GEN_INT (loop_info->n_iterations);
1387       *mode = word_mode;
1388
1389       if (loop_dump_stream)
1390         {
1391           fputs ("Preconditioning: Success, number of iterations known, ",
1392                  loop_dump_stream);
1393           fprintf (loop_dump_stream, HOST_WIDE_INT_PRINT_DEC,
1394                    loop_info->n_iterations);
1395           fputs (".\n", loop_dump_stream);
1396         }
1397       return 1;
1398     }
1399
1400   if (loop_info->initial_value == 0)
1401     {
1402       if (loop_dump_stream)
1403         fprintf (loop_dump_stream,
1404                  "Preconditioning: Could not find initial value.\n");
1405       return 0;
1406     }
1407   else if (loop_info->increment == 0)
1408     {
1409       if (loop_dump_stream)
1410         fprintf (loop_dump_stream,
1411                  "Preconditioning: Could not find increment value.\n");
1412       return 0;
1413     }
1414   else if (GET_CODE (loop_info->increment) != CONST_INT)
1415     {
1416       if (loop_dump_stream)
1417         fprintf (loop_dump_stream,
1418                  "Preconditioning: Increment not a constant.\n");
1419       return 0;
1420     }
1421   else if ((exact_log2 (INTVAL (loop_info->increment)) < 0)
1422            && (exact_log2 (- INTVAL (loop_info->increment)) < 0))
1423     {
1424       if (loop_dump_stream)
1425         fprintf (loop_dump_stream,
1426                  "Preconditioning: Increment not a constant power of 2.\n");
1427       return 0;
1428     }
1429
1430   /* Unsigned_compare and compare_dir can be ignored here, since they do
1431      not matter for preconditioning.  */
1432
1433   if (loop_info->final_value == 0)
1434     {
1435       if (loop_dump_stream)
1436         fprintf (loop_dump_stream,
1437                  "Preconditioning: EQ comparison loop.\n");
1438       return 0;
1439     }
1440
1441   /* Must ensure that final_value is invariant, so call
1442      loop_invariant_p to check.  Before doing so, must check regno
1443      against max_reg_before_loop to make sure that the register is in
1444      the range covered by loop_invariant_p.  If it isn't, then it is
1445      most likely a biv/giv which by definition are not invariant.  */
1446   if ((GET_CODE (loop_info->final_value) == REG
1447        && REGNO (loop_info->final_value) >= max_reg_before_loop)
1448       || (GET_CODE (loop_info->final_value) == PLUS
1449           && REGNO (XEXP (loop_info->final_value, 0)) >= max_reg_before_loop)
1450       || ! loop_invariant_p (loop, loop_info->final_value))
1451     {
1452       if (loop_dump_stream)
1453         fprintf (loop_dump_stream,
1454                  "Preconditioning: Final value not invariant.\n");
1455       return 0;
1456     }
1457
1458   /* Fail for floating point values, since the caller of this function
1459      does not have code to deal with them.  */
1460   if (GET_MODE_CLASS (GET_MODE (loop_info->final_value)) == MODE_FLOAT
1461       || GET_MODE_CLASS (GET_MODE (loop_info->initial_value)) == MODE_FLOAT)
1462     {
1463       if (loop_dump_stream)
1464         fprintf (loop_dump_stream,
1465                  "Preconditioning: Floating point final or initial value.\n");
1466       return 0;
1467     }
1468
1469   /* Fail if loop_info->iteration_var is not live before loop_start,
1470      since we need to test its value in the preconditioning code.  */
1471
1472   if (uid_luid[REGNO_FIRST_UID (REGNO (loop_info->iteration_var))]
1473       > INSN_LUID (loop_start))
1474     {
1475       if (loop_dump_stream)
1476         fprintf (loop_dump_stream,
1477                  "Preconditioning: Iteration var not live before loop start.\n");
1478       return 0;
1479     }
1480
1481   /* Note that loop_iterations biases the initial value for GIV iterators
1482      such as "while (i-- > 0)" so that we can calculate the number of
1483      iterations just like for BIV iterators.
1484
1485      Also note that the absolute values of initial_value and
1486      final_value are unimportant as only their difference is used for
1487      calculating the number of loop iterations.  */
1488   *initial_value = loop_info->initial_value;
1489   *increment = loop_info->increment;
1490   *final_value = loop_info->final_value;
1491
1492   /* Decide what mode to do these calculations in.  Choose the larger
1493      of final_value's mode and initial_value's mode, or a full-word if
1494      both are constants.  */
1495   *mode = GET_MODE (*final_value);
1496   if (*mode == VOIDmode)
1497     {
1498       *mode = GET_MODE (*initial_value);
1499       if (*mode == VOIDmode)
1500         *mode = word_mode;
1501     }
1502   else if (*mode != GET_MODE (*initial_value)
1503            && (GET_MODE_SIZE (*mode)
1504                < GET_MODE_SIZE (GET_MODE (*initial_value))))
1505     *mode = GET_MODE (*initial_value);
1506
1507   /* Success!  */
1508   if (loop_dump_stream)
1509     fprintf (loop_dump_stream, "Preconditioning: Successful.\n");
1510   return 1;
1511 }
1512
1513
1514 /* All pseudo-registers must be mapped to themselves.  Two hard registers
1515    must be mapped, VIRTUAL_STACK_VARS_REGNUM and VIRTUAL_INCOMING_ARGS_
1516    REGNUM, to avoid function-inlining specific conversions of these
1517    registers.  All other hard regs can not be mapped because they may be
1518    used with different
1519    modes.  */
1520
1521 static void
1522 init_reg_map (map, maxregnum)
1523      struct inline_remap *map;
1524      int maxregnum;
1525 {
1526   int i;
1527
1528   for (i = maxregnum - 1; i > LAST_VIRTUAL_REGISTER; i--)
1529     map->reg_map[i] = regno_reg_rtx[i];
1530   /* Just clear the rest of the entries.  */
1531   for (i = LAST_VIRTUAL_REGISTER; i >= 0; i--)
1532     map->reg_map[i] = 0;
1533
1534   map->reg_map[VIRTUAL_STACK_VARS_REGNUM]
1535     = regno_reg_rtx[VIRTUAL_STACK_VARS_REGNUM];
1536   map->reg_map[VIRTUAL_INCOMING_ARGS_REGNUM]
1537     = regno_reg_rtx[VIRTUAL_INCOMING_ARGS_REGNUM];
1538 }
1539 \f
1540 /* Strength-reduction will often emit code for optimized biv/givs which
1541    calculates their value in a temporary register, and then copies the result
1542    to the iv.  This procedure reconstructs the pattern computing the iv;
1543    verifying that all operands are of the proper form.
1544
1545    PATTERN must be the result of single_set.
1546    The return value is the amount that the giv is incremented by.  */
1547
1548 static rtx
1549 calculate_giv_inc (pattern, src_insn, regno)
1550      rtx pattern, src_insn;
1551      unsigned int regno;
1552 {
1553   rtx increment;
1554   rtx increment_total = 0;
1555   int tries = 0;
1556
1557  retry:
1558   /* Verify that we have an increment insn here.  First check for a plus
1559      as the set source.  */
1560   if (GET_CODE (SET_SRC (pattern)) != PLUS)
1561     {
1562       /* SR sometimes computes the new giv value in a temp, then copies it
1563          to the new_reg.  */
1564       src_insn = PREV_INSN (src_insn);
1565       pattern = PATTERN (src_insn);
1566       if (GET_CODE (SET_SRC (pattern)) != PLUS)
1567         abort ();
1568
1569       /* The last insn emitted is not needed, so delete it to avoid confusing
1570          the second cse pass.  This insn sets the giv unnecessarily.  */
1571       delete_insn (get_last_insn ());
1572     }
1573
1574   /* Verify that we have a constant as the second operand of the plus.  */
1575   increment = XEXP (SET_SRC (pattern), 1);
1576   if (GET_CODE (increment) != CONST_INT)
1577     {
1578       /* SR sometimes puts the constant in a register, especially if it is
1579          too big to be an add immed operand.  */
1580       src_insn = PREV_INSN (src_insn);
1581       increment = SET_SRC (PATTERN (src_insn));
1582
1583       /* SR may have used LO_SUM to compute the constant if it is too large
1584          for a load immed operand.  In this case, the constant is in operand
1585          one of the LO_SUM rtx.  */
1586       if (GET_CODE (increment) == LO_SUM)
1587         increment = XEXP (increment, 1);
1588
1589       /* Some ports store large constants in memory and add a REG_EQUAL
1590          note to the store insn.  */
1591       else if (GET_CODE (increment) == MEM)
1592         {
1593           rtx note = find_reg_note (src_insn, REG_EQUAL, 0);
1594           if (note)
1595             increment = XEXP (note, 0);
1596         }
1597
1598       else if (GET_CODE (increment) == IOR
1599                || GET_CODE (increment) == ASHIFT
1600                || GET_CODE (increment) == PLUS)
1601         {
1602           /* The rs6000 port loads some constants with IOR.
1603              The alpha port loads some constants with ASHIFT and PLUS.  */
1604           rtx second_part = XEXP (increment, 1);
1605           enum rtx_code code = GET_CODE (increment);
1606
1607           src_insn = PREV_INSN (src_insn);
1608           increment = SET_SRC (PATTERN (src_insn));
1609           /* Don't need the last insn anymore.  */
1610           delete_insn (get_last_insn ());
1611
1612           if (GET_CODE (second_part) != CONST_INT
1613               || GET_CODE (increment) != CONST_INT)
1614             abort ();
1615
1616           if (code == IOR)
1617             increment = GEN_INT (INTVAL (increment) | INTVAL (second_part));
1618           else if (code == PLUS)
1619             increment = GEN_INT (INTVAL (increment) + INTVAL (second_part));
1620           else
1621             increment = GEN_INT (INTVAL (increment) << INTVAL (second_part));
1622         }
1623
1624       if (GET_CODE (increment) != CONST_INT)
1625         abort ();
1626
1627       /* The insn loading the constant into a register is no longer needed,
1628          so delete it.  */
1629       delete_insn (get_last_insn ());
1630     }
1631
1632   if (increment_total)
1633     increment_total = GEN_INT (INTVAL (increment_total) + INTVAL (increment));
1634   else
1635     increment_total = increment;
1636
1637   /* Check that the source register is the same as the register we expected
1638      to see as the source.  If not, something is seriously wrong.  */
1639   if (GET_CODE (XEXP (SET_SRC (pattern), 0)) != REG
1640       || REGNO (XEXP (SET_SRC (pattern), 0)) != regno)
1641     {
1642       /* Some machines (e.g. the romp), may emit two add instructions for
1643          certain constants, so lets try looking for another add immediately
1644          before this one if we have only seen one add insn so far.  */
1645
1646       if (tries == 0)
1647         {
1648           tries++;
1649
1650           src_insn = PREV_INSN (src_insn);
1651           pattern = PATTERN (src_insn);
1652
1653           delete_insn (get_last_insn ());
1654
1655           goto retry;
1656         }
1657
1658       abort ();
1659     }
1660
1661   return increment_total;
1662 }
1663
1664 /* Copy REG_NOTES, except for insn references, because not all insn_map
1665    entries are valid yet.  We do need to copy registers now though, because
1666    the reg_map entries can change during copying.  */
1667
1668 static rtx
1669 initial_reg_note_copy (notes, map)
1670      rtx notes;
1671      struct inline_remap *map;
1672 {
1673   rtx copy;
1674
1675   if (notes == 0)
1676     return 0;
1677
1678   copy = rtx_alloc (GET_CODE (notes));
1679   PUT_MODE (copy, GET_MODE (notes));
1680
1681   if (GET_CODE (notes) == EXPR_LIST)
1682     XEXP (copy, 0) = copy_rtx_and_substitute (XEXP (notes, 0), map, 0);
1683   else if (GET_CODE (notes) == INSN_LIST)
1684     /* Don't substitute for these yet.  */
1685     XEXP (copy, 0) = XEXP (notes, 0);
1686   else
1687     abort ();
1688
1689   XEXP (copy, 1) = initial_reg_note_copy (XEXP (notes, 1), map);
1690
1691   return copy;
1692 }
1693
1694 /* Fixup insn references in copied REG_NOTES.  */
1695
1696 static void
1697 final_reg_note_copy (notes, map)
1698      rtx notes;
1699      struct inline_remap *map;
1700 {
1701   rtx note;
1702
1703   for (note = notes; note; note = XEXP (note, 1))
1704     if (GET_CODE (note) == INSN_LIST)
1705       XEXP (note, 0) = map->insn_map[INSN_UID (XEXP (note, 0))];
1706 }
1707
1708 /* Copy each instruction in the loop, substituting from map as appropriate.
1709    This is very similar to a loop in expand_inline_function.  */
1710
1711 static void
1712 copy_loop_body (loop, copy_start, copy_end, map, exit_label, last_iteration,
1713                 unroll_type, start_label, loop_end, insert_before,
1714                 copy_notes_from)
1715      struct loop *loop;
1716      rtx copy_start, copy_end;
1717      struct inline_remap *map;
1718      rtx exit_label;
1719      int last_iteration;
1720      enum unroll_types unroll_type;
1721      rtx start_label, loop_end, insert_before, copy_notes_from;
1722 {
1723   struct loop_ivs *ivs = LOOP_IVS (loop);
1724   rtx insn, pattern;
1725   rtx set, tem, copy = NULL_RTX;
1726   int dest_reg_was_split, i;
1727 #ifdef HAVE_cc0
1728   rtx cc0_insn = 0;
1729 #endif
1730   rtx final_label = 0;
1731   rtx giv_inc, giv_dest_reg, giv_src_reg;
1732
1733   /* If this isn't the last iteration, then map any references to the
1734      start_label to final_label.  Final label will then be emitted immediately
1735      after the end of this loop body if it was ever used.
1736
1737      If this is the last iteration, then map references to the start_label
1738      to itself.  */
1739   if (! last_iteration)
1740     {
1741       final_label = gen_label_rtx ();
1742       set_label_in_map (map, CODE_LABEL_NUMBER (start_label),
1743                         final_label);
1744     }
1745   else
1746     set_label_in_map (map, CODE_LABEL_NUMBER (start_label), start_label);
1747
1748   start_sequence ();
1749
1750   /* Emit a NOTE_INSN_DELETED to force at least two insns onto the sequence.
1751      Else gen_sequence could return a raw pattern for a jump which we pass
1752      off to emit_insn_before (instead of emit_jump_insn_before) which causes
1753      a variety of losing behaviors later.  */
1754   emit_note (0, NOTE_INSN_DELETED);
1755
1756   insn = copy_start;
1757   do
1758     {
1759       insn = NEXT_INSN (insn);
1760
1761       map->orig_asm_operands_vector = 0;
1762
1763       switch (GET_CODE (insn))
1764         {
1765         case INSN:
1766           pattern = PATTERN (insn);
1767           copy = 0;
1768           giv_inc = 0;
1769
1770           /* Check to see if this is a giv that has been combined with
1771              some split address givs.  (Combined in the sense that
1772              `combine_givs' in loop.c has put two givs in the same register.)
1773              In this case, we must search all givs based on the same biv to
1774              find the address givs.  Then split the address givs.
1775              Do this before splitting the giv, since that may map the
1776              SET_DEST to a new register.  */
1777
1778           if ((set = single_set (insn))
1779               && GET_CODE (SET_DEST (set)) == REG
1780               && addr_combined_regs[REGNO (SET_DEST (set))])
1781             {
1782               struct iv_class *bl;
1783               struct induction *v, *tv;
1784               unsigned int regno = REGNO (SET_DEST (set));
1785
1786               v = addr_combined_regs[REGNO (SET_DEST (set))];
1787               bl = ivs->reg_biv_class[REGNO (v->src_reg)];
1788
1789               /* Although the giv_inc amount is not needed here, we must call
1790                  calculate_giv_inc here since it might try to delete the
1791                  last insn emitted.  If we wait until later to call it,
1792                  we might accidentally delete insns generated immediately
1793                  below by emit_unrolled_add.  */
1794
1795               if (! derived_regs[regno])
1796                 giv_inc = calculate_giv_inc (set, insn, regno);
1797
1798               /* Now find all address giv's that were combined with this
1799                  giv 'v'.  */
1800               for (tv = bl->giv; tv; tv = tv->next_iv)
1801                 if (tv->giv_type == DEST_ADDR && tv->same == v)
1802                   {
1803                     int this_giv_inc;
1804
1805                     /* If this DEST_ADDR giv was not split, then ignore it.  */
1806                     if (*tv->location != tv->dest_reg)
1807                       continue;
1808
1809                     /* Scale this_giv_inc if the multiplicative factors of
1810                        the two givs are different.  */
1811                     this_giv_inc = INTVAL (giv_inc);
1812                     if (tv->mult_val != v->mult_val)
1813                       this_giv_inc = (this_giv_inc / INTVAL (v->mult_val)
1814                                       * INTVAL (tv->mult_val));
1815
1816                     tv->dest_reg = plus_constant (tv->dest_reg, this_giv_inc);
1817                     *tv->location = tv->dest_reg;
1818
1819                     if (last_iteration && unroll_type != UNROLL_COMPLETELY)
1820                       {
1821                         /* Must emit an insn to increment the split address
1822                            giv.  Add in the const_adjust field in case there
1823                            was a constant eliminated from the address.  */
1824                         rtx value, dest_reg;
1825
1826                         /* tv->dest_reg will be either a bare register,
1827                            or else a register plus a constant.  */
1828                         if (GET_CODE (tv->dest_reg) == REG)
1829                           dest_reg = tv->dest_reg;
1830                         else
1831                           dest_reg = XEXP (tv->dest_reg, 0);
1832
1833                         /* Check for shared address givs, and avoid
1834                            incrementing the shared pseudo reg more than
1835                            once.  */
1836                         if (! tv->same_insn && ! tv->shared)
1837                           {
1838                             /* tv->dest_reg may actually be a (PLUS (REG)
1839                                (CONST)) here, so we must call plus_constant
1840                                to add the const_adjust amount before calling
1841                                emit_unrolled_add below.  */
1842                             value = plus_constant (tv->dest_reg,
1843                                                    tv->const_adjust);
1844
1845                             if (GET_CODE (value) == PLUS)
1846                               {
1847                                 /* The constant could be too large for an add
1848                                    immediate, so can't directly emit an insn
1849                                    here.  */
1850                                 emit_unrolled_add (dest_reg, XEXP (value, 0),
1851                                                    XEXP (value, 1));
1852                               }
1853                           }
1854
1855                         /* Reset the giv to be just the register again, in case
1856                            it is used after the set we have just emitted.
1857                            We must subtract the const_adjust factor added in
1858                            above.  */
1859                         tv->dest_reg = plus_constant (dest_reg,
1860                                                       - tv->const_adjust);
1861                         *tv->location = tv->dest_reg;
1862                       }
1863                   }
1864             }
1865
1866           /* If this is a setting of a splittable variable, then determine
1867              how to split the variable, create a new set based on this split,
1868              and set up the reg_map so that later uses of the variable will
1869              use the new split variable.  */
1870
1871           dest_reg_was_split = 0;
1872
1873           if ((set = single_set (insn))
1874               && GET_CODE (SET_DEST (set)) == REG
1875               && splittable_regs[REGNO (SET_DEST (set))])
1876             {
1877               unsigned int regno = REGNO (SET_DEST (set));
1878               unsigned int src_regno;
1879
1880               dest_reg_was_split = 1;
1881
1882               giv_dest_reg = SET_DEST (set);
1883               if (derived_regs[regno])
1884                 {
1885                   /* ??? This relies on SET_SRC (SET) to be of
1886                      the form (plus (reg) (const_int)), and thus
1887                      forces recombine_givs to restrict the kind
1888                      of giv derivations it does before unrolling.  */
1889                   giv_src_reg = XEXP (SET_SRC (set), 0);
1890                   giv_inc = XEXP (SET_SRC (set), 1);
1891                 }
1892               else
1893                 {
1894                   giv_src_reg = giv_dest_reg;
1895                   /* Compute the increment value for the giv, if it wasn't
1896                      already computed above.  */
1897                   if (giv_inc == 0)
1898                     giv_inc = calculate_giv_inc (set, insn, regno);
1899                 }
1900               src_regno = REGNO (giv_src_reg);
1901
1902               if (unroll_type == UNROLL_COMPLETELY)
1903                 {
1904                   /* Completely unrolling the loop.  Set the induction
1905                      variable to a known constant value.  */
1906
1907                   /* The value in splittable_regs may be an invariant
1908                      value, so we must use plus_constant here.  */
1909                   splittable_regs[regno]
1910                     = plus_constant (splittable_regs[src_regno],
1911                                      INTVAL (giv_inc));
1912
1913                   if (GET_CODE (splittable_regs[regno]) == PLUS)
1914                     {
1915                       giv_src_reg = XEXP (splittable_regs[regno], 0);
1916                       giv_inc = XEXP (splittable_regs[regno], 1);
1917                     }
1918                   else
1919                     {
1920                       /* The splittable_regs value must be a REG or a
1921                          CONST_INT, so put the entire value in the giv_src_reg
1922                          variable.  */
1923                       giv_src_reg = splittable_regs[regno];
1924                       giv_inc = const0_rtx;
1925                     }
1926                 }
1927               else
1928                 {
1929                   /* Partially unrolling loop.  Create a new pseudo
1930                      register for the iteration variable, and set it to
1931                      be a constant plus the original register.  Except
1932                      on the last iteration, when the result has to
1933                      go back into the original iteration var register.  */
1934
1935                   /* Handle bivs which must be mapped to a new register
1936                      when split.  This happens for bivs which need their
1937                      final value set before loop entry.  The new register
1938                      for the biv was stored in the biv's first struct
1939                      induction entry by find_splittable_regs.  */
1940
1941                   if (regno < max_reg_before_loop
1942                       && REG_IV_TYPE (ivs, regno) == BASIC_INDUCT)
1943                     {
1944                       giv_src_reg = ivs->reg_biv_class[regno]->biv->src_reg;
1945                       giv_dest_reg = giv_src_reg;
1946                     }
1947
1948 #if 0
1949                   /* If non-reduced/final-value givs were split, then
1950                      this would have to remap those givs also.  See
1951                      find_splittable_regs.  */
1952 #endif
1953
1954                   splittable_regs[regno]
1955                     = simplify_gen_binary (PLUS, GET_MODE (giv_src_reg),
1956                                            giv_inc,
1957                                            splittable_regs[src_regno]);
1958                   giv_inc = splittable_regs[regno];
1959
1960                   /* Now split the induction variable by changing the dest
1961                      of this insn to a new register, and setting its
1962                      reg_map entry to point to this new register.
1963
1964                      If this is the last iteration, and this is the last insn
1965                      that will update the iv, then reuse the original dest,
1966                      to ensure that the iv will have the proper value when
1967                      the loop exits or repeats.
1968
1969                      Using splittable_regs_updates here like this is safe,
1970                      because it can only be greater than one if all
1971                      instructions modifying the iv are always executed in
1972                      order.  */
1973
1974                   if (! last_iteration
1975                       || (splittable_regs_updates[regno]-- != 1))
1976                     {
1977                       tem = gen_reg_rtx (GET_MODE (giv_src_reg));
1978                       giv_dest_reg = tem;
1979                       map->reg_map[regno] = tem;
1980                       record_base_value (REGNO (tem),
1981                                          giv_inc == const0_rtx
1982                                          ? giv_src_reg
1983                                          : gen_rtx_PLUS (GET_MODE (giv_src_reg),
1984                                                          giv_src_reg, giv_inc),
1985                                          1);
1986                     }
1987                   else
1988                     map->reg_map[regno] = giv_src_reg;
1989                 }
1990
1991               /* The constant being added could be too large for an add
1992                  immediate, so can't directly emit an insn here.  */
1993               emit_unrolled_add (giv_dest_reg, giv_src_reg, giv_inc);
1994               copy = get_last_insn ();
1995               pattern = PATTERN (copy);
1996             }
1997           else
1998             {
1999               pattern = copy_rtx_and_substitute (pattern, map, 0);
2000               copy = emit_insn (pattern);
2001             }
2002           REG_NOTES (copy) = initial_reg_note_copy (REG_NOTES (insn), map);
2003
2004 #ifdef HAVE_cc0
2005           /* If this insn is setting CC0, it may need to look at
2006              the insn that uses CC0 to see what type of insn it is.
2007              In that case, the call to recog via validate_change will
2008              fail.  So don't substitute constants here.  Instead,
2009              do it when we emit the following insn.
2010
2011              For example, see the pyr.md file.  That machine has signed and
2012              unsigned compares.  The compare patterns must check the
2013              following branch insn to see which what kind of compare to
2014              emit.
2015
2016              If the previous insn set CC0, substitute constants on it as
2017              well.  */
2018           if (sets_cc0_p (PATTERN (copy)) != 0)
2019             cc0_insn = copy;
2020           else
2021             {
2022               if (cc0_insn)
2023                 try_constants (cc0_insn, map);
2024               cc0_insn = 0;
2025               try_constants (copy, map);
2026             }
2027 #else
2028           try_constants (copy, map);
2029 #endif
2030
2031           /* Make split induction variable constants `permanent' since we
2032              know there are no backward branches across iteration variable
2033              settings which would invalidate this.  */
2034           if (dest_reg_was_split)
2035             {
2036               int regno = REGNO (SET_DEST (set));
2037
2038               if ((size_t) regno < VARRAY_SIZE (map->const_equiv_varray)
2039                   && (VARRAY_CONST_EQUIV (map->const_equiv_varray, regno).age
2040                       == map->const_age))
2041                 VARRAY_CONST_EQUIV (map->const_equiv_varray, regno).age = -1;
2042             }
2043           break;
2044
2045         case JUMP_INSN:
2046           pattern = copy_rtx_and_substitute (PATTERN (insn), map, 0);
2047           copy = emit_jump_insn (pattern);
2048           REG_NOTES (copy) = initial_reg_note_copy (REG_NOTES (insn), map);
2049
2050           if (JUMP_LABEL (insn) == start_label && insn == copy_end
2051               && ! last_iteration)
2052             {
2053               /* Update JUMP_LABEL correctly to make invert_jump working.  */
2054               JUMP_LABEL (copy) = get_label_from_map (map,
2055                                                       CODE_LABEL_NUMBER
2056                                                       (JUMP_LABEL (insn)));
2057               /* This is a branch to the beginning of the loop; this is the
2058                  last insn being copied; and this is not the last iteration.
2059                  In this case, we want to change the original fall through
2060                  case to be a branch past the end of the loop, and the
2061                  original jump label case to fall_through.  */
2062
2063               if (!invert_jump (copy, exit_label, 0))
2064                 {
2065                   rtx jmp;
2066                   rtx lab = gen_label_rtx ();
2067                   /* Can't do it by reversing the jump (probably because we
2068                      couldn't reverse the conditions), so emit a new
2069                      jump_insn after COPY, and redirect the jump around
2070                      that.  */
2071                   jmp = emit_jump_insn_after (gen_jump (exit_label), copy);
2072                   jmp = emit_barrier_after (jmp);
2073                   emit_label_after (lab, jmp);
2074                   LABEL_NUSES (lab) = 0;
2075                   if (!redirect_jump (copy, lab, 0))
2076                     abort();
2077                 }
2078             }
2079
2080 #ifdef HAVE_cc0
2081           if (cc0_insn)
2082             try_constants (cc0_insn, map);
2083           cc0_insn = 0;
2084 #endif
2085           try_constants (copy, map);
2086
2087           /* Set the jump label of COPY correctly to avoid problems with
2088              later passes of unroll_loop, if INSN had jump label set.  */
2089           if (JUMP_LABEL (insn))
2090             {
2091               rtx label = 0;
2092
2093               /* Can't use the label_map for every insn, since this may be
2094                  the backward branch, and hence the label was not mapped.  */
2095               if ((set = single_set (copy)))
2096                 {
2097                   tem = SET_SRC (set);
2098                   if (GET_CODE (tem) == LABEL_REF)
2099                     label = XEXP (tem, 0);
2100                   else if (GET_CODE (tem) == IF_THEN_ELSE)
2101                     {
2102                       if (XEXP (tem, 1) != pc_rtx)
2103                         label = XEXP (XEXP (tem, 1), 0);
2104                       else
2105                         label = XEXP (XEXP (tem, 2), 0);
2106                     }
2107                 }
2108
2109               if (label && GET_CODE (label) == CODE_LABEL)
2110                 JUMP_LABEL (copy) = label;
2111               else
2112                 {
2113                   /* An unrecognizable jump insn, probably the entry jump
2114                      for a switch statement.  This label must have been mapped,
2115                      so just use the label_map to get the new jump label.  */
2116                   JUMP_LABEL (copy)
2117                     = get_label_from_map (map,
2118                                           CODE_LABEL_NUMBER (JUMP_LABEL (insn)));
2119                 }
2120
2121               /* If this is a non-local jump, then must increase the label
2122                  use count so that the label will not be deleted when the
2123                  original jump is deleted.  */
2124               LABEL_NUSES (JUMP_LABEL (copy))++;
2125             }
2126           else if (GET_CODE (PATTERN (copy)) == ADDR_VEC
2127                    || GET_CODE (PATTERN (copy)) == ADDR_DIFF_VEC)
2128             {
2129               rtx pat = PATTERN (copy);
2130               int diff_vec_p = GET_CODE (pat) == ADDR_DIFF_VEC;
2131               int len = XVECLEN (pat, diff_vec_p);
2132               int i;
2133
2134               for (i = 0; i < len; i++)
2135                 LABEL_NUSES (XEXP (XVECEXP (pat, diff_vec_p, i), 0))++;
2136             }
2137
2138           /* If this used to be a conditional jump insn but whose branch
2139              direction is now known, we must do something special.  */
2140           if (any_condjump_p (insn) && onlyjump_p (insn) && map->last_pc_value)
2141             {
2142 #ifdef HAVE_cc0
2143               /* If the previous insn set cc0 for us, delete it.  */
2144               if (sets_cc0_p (PREV_INSN (copy)))
2145                 delete_insn (PREV_INSN (copy));
2146 #endif
2147
2148               /* If this is now a no-op, delete it.  */
2149               if (map->last_pc_value == pc_rtx)
2150                 {
2151                   /* Don't let delete_insn delete the label referenced here,
2152                      because we might possibly need it later for some other
2153                      instruction in the loop.  */
2154                   if (JUMP_LABEL (copy))
2155                     LABEL_NUSES (JUMP_LABEL (copy))++;
2156                   delete_insn (copy);
2157                   if (JUMP_LABEL (copy))
2158                     LABEL_NUSES (JUMP_LABEL (copy))--;
2159                   copy = 0;
2160                 }
2161               else
2162                 /* Otherwise, this is unconditional jump so we must put a
2163                    BARRIER after it.  We could do some dead code elimination
2164                    here, but jump.c will do it just as well.  */
2165                 emit_barrier ();
2166             }
2167           break;
2168
2169         case CALL_INSN:
2170           pattern = copy_rtx_and_substitute (PATTERN (insn), map, 0);
2171           copy = emit_call_insn (pattern);
2172           REG_NOTES (copy) = initial_reg_note_copy (REG_NOTES (insn), map);
2173
2174           /* Because the USAGE information potentially contains objects other
2175              than hard registers, we need to copy it.  */
2176           CALL_INSN_FUNCTION_USAGE (copy)
2177             = copy_rtx_and_substitute (CALL_INSN_FUNCTION_USAGE (insn),
2178                                        map, 0);
2179
2180 #ifdef HAVE_cc0
2181           if (cc0_insn)
2182             try_constants (cc0_insn, map);
2183           cc0_insn = 0;
2184 #endif
2185           try_constants (copy, map);
2186
2187           /* Be lazy and assume CALL_INSNs clobber all hard registers.  */
2188           for (i = 0; i < FIRST_PSEUDO_REGISTER; i++)
2189             VARRAY_CONST_EQUIV (map->const_equiv_varray, i).rtx = 0;
2190           break;
2191
2192         case CODE_LABEL:
2193           /* If this is the loop start label, then we don't need to emit a
2194              copy of this label since no one will use it.  */
2195
2196           if (insn != start_label)
2197             {
2198               copy = emit_label (get_label_from_map (map,
2199                                                      CODE_LABEL_NUMBER (insn)));
2200               map->const_age++;
2201             }
2202           break;
2203
2204         case BARRIER:
2205           copy = emit_barrier ();
2206           break;
2207
2208         case NOTE:
2209           /* VTOP and CONT notes are valid only before the loop exit test.
2210              If placed anywhere else, loop may generate bad code.  */
2211           /* BASIC_BLOCK notes exist to stabilize basic block structures with
2212              the associated rtl.  We do not want to share the structure in 
2213              this new block.  */
2214
2215           if (NOTE_LINE_NUMBER (insn) != NOTE_INSN_DELETED
2216               && NOTE_LINE_NUMBER (insn) != NOTE_INSN_DELETED_LABEL
2217               && NOTE_LINE_NUMBER (insn) != NOTE_INSN_BASIC_BLOCK
2218               && ((NOTE_LINE_NUMBER (insn) != NOTE_INSN_LOOP_VTOP
2219                    && NOTE_LINE_NUMBER (insn) != NOTE_INSN_LOOP_CONT)
2220                   || (last_iteration && unroll_type != UNROLL_COMPLETELY)))
2221             copy = emit_note (NOTE_SOURCE_FILE (insn),
2222                               NOTE_LINE_NUMBER (insn));
2223           else
2224             copy = 0;
2225           break;
2226
2227         default:
2228           abort ();
2229         }
2230
2231       map->insn_map[INSN_UID (insn)] = copy;
2232     }
2233   while (insn != copy_end);
2234
2235   /* Now finish coping the REG_NOTES.  */
2236   insn = copy_start;
2237   do
2238     {
2239       insn = NEXT_INSN (insn);
2240       if ((GET_CODE (insn) == INSN || GET_CODE (insn) == JUMP_INSN
2241            || GET_CODE (insn) == CALL_INSN)
2242           && map->insn_map[INSN_UID (insn)])
2243         final_reg_note_copy (REG_NOTES (map->insn_map[INSN_UID (insn)]), map);
2244     }
2245   while (insn != copy_end);
2246
2247   /* There may be notes between copy_notes_from and loop_end.  Emit a copy of
2248      each of these notes here, since there may be some important ones, such as
2249      NOTE_INSN_BLOCK_END notes, in this group.  We don't do this on the last
2250      iteration, because the original notes won't be deleted.
2251
2252      We can't use insert_before here, because when from preconditioning,
2253      insert_before points before the loop.  We can't use copy_end, because
2254      there may be insns already inserted after it (which we don't want to
2255      copy) when not from preconditioning code.  */
2256
2257   if (! last_iteration)
2258     {
2259       for (insn = copy_notes_from; insn != loop_end; insn = NEXT_INSN (insn))
2260         {
2261           /* VTOP notes are valid only before the loop exit test.
2262              If placed anywhere else, loop may generate bad code.
2263              There is no need to test for NOTE_INSN_LOOP_CONT notes
2264              here, since COPY_NOTES_FROM will be at most one or two (for cc0)
2265              instructions before the last insn in the loop, and if the
2266              end test is that short, there will be a VTOP note between
2267              the CONT note and the test.  */
2268           if (GET_CODE (insn) == NOTE
2269               && NOTE_LINE_NUMBER (insn) != NOTE_INSN_DELETED
2270               && NOTE_LINE_NUMBER (insn) != NOTE_INSN_BASIC_BLOCK
2271               && NOTE_LINE_NUMBER (insn) != NOTE_INSN_LOOP_VTOP)
2272             emit_note (NOTE_SOURCE_FILE (insn), NOTE_LINE_NUMBER (insn));
2273         }
2274     }
2275
2276   if (final_label && LABEL_NUSES (final_label) > 0)
2277     emit_label (final_label);
2278
2279   tem = gen_sequence ();
2280   end_sequence ();
2281   emit_insn_before (tem, insert_before);
2282 }
2283 \f
2284 /* Emit an insn, using the expand_binop to ensure that a valid insn is
2285    emitted.  This will correctly handle the case where the increment value
2286    won't fit in the immediate field of a PLUS insns.  */
2287
2288 void
2289 emit_unrolled_add (dest_reg, src_reg, increment)
2290      rtx dest_reg, src_reg, increment;
2291 {
2292   rtx result;
2293
2294   result = expand_binop (GET_MODE (dest_reg), add_optab, src_reg, increment,
2295                          dest_reg, 0, OPTAB_LIB_WIDEN);
2296
2297   if (dest_reg != result)
2298     emit_move_insn (dest_reg, result);
2299 }
2300 \f
2301 /* Searches the insns between INSN and LOOP->END.  Returns 1 if there
2302    is a backward branch in that range that branches to somewhere between
2303    LOOP->START and INSN.  Returns 0 otherwise.  */
2304
2305 /* ??? This is quadratic algorithm.  Could be rewritten to be linear.
2306    In practice, this is not a problem, because this function is seldom called,
2307    and uses a negligible amount of CPU time on average.  */
2308
2309 int
2310 back_branch_in_range_p (loop, insn)
2311      const struct loop *loop;
2312      rtx insn;
2313 {
2314   rtx p, q, target_insn;
2315   rtx loop_start = loop->start;
2316   rtx loop_end = loop->end;
2317   rtx orig_loop_end = loop->end;
2318
2319   /* Stop before we get to the backward branch at the end of the loop.  */
2320   loop_end = prev_nonnote_insn (loop_end);
2321   if (GET_CODE (loop_end) == BARRIER)
2322     loop_end = PREV_INSN (loop_end);
2323
2324   /* Check in case insn has been deleted, search forward for first non
2325      deleted insn following it.  */
2326   while (INSN_DELETED_P (insn))
2327     insn = NEXT_INSN (insn);
2328
2329   /* Check for the case where insn is the last insn in the loop.  Deal
2330      with the case where INSN was a deleted loop test insn, in which case
2331      it will now be the NOTE_LOOP_END.  */
2332   if (insn == loop_end || insn == orig_loop_end)
2333     return 0;
2334
2335   for (p = NEXT_INSN (insn); p != loop_end; p = NEXT_INSN (p))
2336     {
2337       if (GET_CODE (p) == JUMP_INSN)
2338         {
2339           target_insn = JUMP_LABEL (p);
2340
2341           /* Search from loop_start to insn, to see if one of them is
2342              the target_insn.  We can't use INSN_LUID comparisons here,
2343              since insn may not have an LUID entry.  */
2344           for (q = loop_start; q != insn; q = NEXT_INSN (q))
2345             if (q == target_insn)
2346               return 1;
2347         }
2348     }
2349
2350   return 0;
2351 }
2352
2353 /* Try to generate the simplest rtx for the expression
2354    (PLUS (MULT mult1 mult2) add1).  This is used to calculate the initial
2355    value of giv's.  */
2356
2357 static rtx
2358 fold_rtx_mult_add (mult1, mult2, add1, mode)
2359      rtx mult1, mult2, add1;
2360      enum machine_mode mode;
2361 {
2362   rtx temp, mult_res;
2363   rtx result;
2364
2365   /* The modes must all be the same.  This should always be true.  For now,
2366      check to make sure.  */
2367   if ((GET_MODE (mult1) != mode && GET_MODE (mult1) != VOIDmode)
2368       || (GET_MODE (mult2) != mode && GET_MODE (mult2) != VOIDmode)
2369       || (GET_MODE (add1) != mode && GET_MODE (add1) != VOIDmode))
2370     abort ();
2371
2372   /* Ensure that if at least one of mult1/mult2 are constant, then mult2
2373      will be a constant.  */
2374   if (GET_CODE (mult1) == CONST_INT)
2375     {
2376       temp = mult2;
2377       mult2 = mult1;
2378       mult1 = temp;
2379     }
2380
2381   mult_res = simplify_binary_operation (MULT, mode, mult1, mult2);
2382   if (! mult_res)
2383     mult_res = gen_rtx_MULT (mode, mult1, mult2);
2384
2385   /* Again, put the constant second.  */
2386   if (GET_CODE (add1) == CONST_INT)
2387     {
2388       temp = add1;
2389       add1 = mult_res;
2390       mult_res = temp;
2391     }
2392
2393   result = simplify_binary_operation (PLUS, mode, add1, mult_res);
2394   if (! result)
2395     result = gen_rtx_PLUS (mode, add1, mult_res);
2396
2397   return result;
2398 }
2399
2400 /* Searches the list of induction struct's for the biv BL, to try to calculate
2401    the total increment value for one iteration of the loop as a constant.
2402
2403    Returns the increment value as an rtx, simplified as much as possible,
2404    if it can be calculated.  Otherwise, returns 0.  */
2405
2406 rtx
2407 biv_total_increment (bl)
2408      struct iv_class *bl;
2409 {
2410   struct induction *v;
2411   rtx result;
2412
2413   /* For increment, must check every instruction that sets it.  Each
2414      instruction must be executed only once each time through the loop.
2415      To verify this, we check that the insn is always executed, and that
2416      there are no backward branches after the insn that branch to before it.
2417      Also, the insn must have a mult_val of one (to make sure it really is
2418      an increment).  */
2419
2420   result = const0_rtx;
2421   for (v = bl->biv; v; v = v->next_iv)
2422     {
2423       if (v->always_computable && v->mult_val == const1_rtx
2424           && ! v->maybe_multiple)
2425         result = fold_rtx_mult_add (result, const1_rtx, v->add_val, v->mode);
2426       else
2427         return 0;
2428     }
2429
2430   return result;
2431 }
2432
2433
2434 /* For each biv and giv, determine whether it can be safely split into
2435    a different variable for each unrolled copy of the loop body.  If it
2436    is safe to split, then indicate that by saving some useful info
2437    in the splittable_regs array.
2438
2439    If the loop is being completely unrolled, then splittable_regs will hold
2440    the current value of the induction variable while the loop is unrolled.
2441    It must be set to the initial value of the induction variable here.
2442    Otherwise, splittable_regs will hold the difference between the current
2443    value of the induction variable and the value the induction variable had
2444    at the top of the loop.  It must be set to the value 0 here.
2445
2446    Returns the total number of instructions that set registers that are
2447    splittable.  */
2448
2449 /* ?? If the loop is only unrolled twice, then most of the restrictions to
2450    constant values are unnecessary, since we can easily calculate increment
2451    values in this case even if nothing is constant.  The increment value
2452    should not involve a multiply however.  */
2453
2454 /* ?? Even if the biv/giv increment values aren't constant, it may still
2455    be beneficial to split the variable if the loop is only unrolled a few
2456    times, since multiplies by small integers (1,2,3,4) are very cheap.  */
2457
2458 static int
2459 find_splittable_regs (loop, unroll_type, end_insert_before, unroll_number)
2460      const struct loop *loop;
2461      enum unroll_types unroll_type;
2462      rtx end_insert_before;
2463      int unroll_number;
2464 {
2465   struct loop_ivs *ivs = LOOP_IVS (loop);
2466   struct iv_class *bl;
2467   struct induction *v;
2468   rtx increment, tem;
2469   rtx biv_final_value;
2470   int biv_splittable;
2471   int result = 0;
2472   rtx loop_start = loop->start;
2473   rtx loop_end = loop->end;
2474
2475   for (bl = ivs->loop_iv_list; bl; bl = bl->next)
2476     {
2477       /* Biv_total_increment must return a constant value,
2478          otherwise we can not calculate the split values.  */
2479
2480       increment = biv_total_increment (bl);
2481       if (! increment || GET_CODE (increment) != CONST_INT)
2482         continue;
2483
2484       /* The loop must be unrolled completely, or else have a known number
2485          of iterations and only one exit, or else the biv must be dead
2486          outside the loop, or else the final value must be known.  Otherwise,
2487          it is unsafe to split the biv since it may not have the proper
2488          value on loop exit.  */
2489
2490       /* loop_number_exit_count is non-zero if the loop has an exit other than
2491          a fall through at the end.  */
2492
2493       biv_splittable = 1;
2494       biv_final_value = 0;
2495       if (unroll_type != UNROLL_COMPLETELY
2496           && (loop->exit_count || unroll_type == UNROLL_NAIVE)
2497           && (uid_luid[REGNO_LAST_UID (bl->regno)] >= INSN_LUID (loop_end)
2498               || ! bl->init_insn
2499               || INSN_UID (bl->init_insn) >= max_uid_for_loop
2500               || (uid_luid[REGNO_FIRST_UID (bl->regno)]
2501                   < INSN_LUID (bl->init_insn))
2502               || reg_mentioned_p (bl->biv->dest_reg, SET_SRC (bl->init_set)))
2503           && ! (biv_final_value = final_biv_value (loop, bl)))
2504         biv_splittable = 0;
2505
2506       /* If any of the insns setting the BIV don't do so with a simple
2507          PLUS, we don't know how to split it.  */
2508       for (v = bl->biv; biv_splittable && v; v = v->next_iv)
2509         if ((tem = single_set (v->insn)) == 0
2510             || GET_CODE (SET_DEST (tem)) != REG
2511             || REGNO (SET_DEST (tem)) != bl->regno
2512             || GET_CODE (SET_SRC (tem)) != PLUS)
2513           biv_splittable = 0;
2514
2515       /* If final value is non-zero, then must emit an instruction which sets
2516          the value of the biv to the proper value.  This is done after
2517          handling all of the givs, since some of them may need to use the
2518          biv's value in their initialization code.  */
2519
2520       /* This biv is splittable.  If completely unrolling the loop, save
2521          the biv's initial value.  Otherwise, save the constant zero.  */
2522
2523       if (biv_splittable == 1)
2524         {
2525           if (unroll_type == UNROLL_COMPLETELY)
2526             {
2527               /* If the initial value of the biv is itself (i.e. it is too
2528                  complicated for strength_reduce to compute), or is a hard
2529                  register, or it isn't invariant, then we must create a new
2530                  pseudo reg to hold the initial value of the biv.  */
2531
2532               if (GET_CODE (bl->initial_value) == REG
2533                   && (REGNO (bl->initial_value) == bl->regno
2534                       || REGNO (bl->initial_value) < FIRST_PSEUDO_REGISTER
2535                       || ! loop_invariant_p (loop, bl->initial_value)))
2536                 {
2537                   rtx tem = gen_reg_rtx (bl->biv->mode);
2538
2539                   record_base_value (REGNO (tem), bl->biv->add_val, 0);
2540                   emit_insn_before (gen_move_insn (tem, bl->biv->src_reg),
2541                                     loop_start);
2542
2543                   if (loop_dump_stream)
2544                     fprintf (loop_dump_stream, "Biv %d initial value remapped to %d.\n",
2545                              bl->regno, REGNO (tem));
2546
2547                   splittable_regs[bl->regno] = tem;
2548                 }
2549               else
2550                 splittable_regs[bl->regno] = bl->initial_value;
2551             }
2552           else
2553             splittable_regs[bl->regno] = const0_rtx;
2554
2555           /* Save the number of instructions that modify the biv, so that
2556              we can treat the last one specially.  */
2557
2558           splittable_regs_updates[bl->regno] = bl->biv_count;
2559           result += bl->biv_count;
2560
2561           if (loop_dump_stream)
2562             fprintf (loop_dump_stream,
2563                      "Biv %d safe to split.\n", bl->regno);
2564         }
2565
2566       /* Check every giv that depends on this biv to see whether it is
2567          splittable also.  Even if the biv isn't splittable, givs which
2568          depend on it may be splittable if the biv is live outside the
2569          loop, and the givs aren't.  */
2570
2571       result += find_splittable_givs (loop, bl, unroll_type, increment, 
2572                                       unroll_number);
2573
2574       /* If final value is non-zero, then must emit an instruction which sets
2575          the value of the biv to the proper value.  This is done after
2576          handling all of the givs, since some of them may need to use the
2577          biv's value in their initialization code.  */
2578       if (biv_final_value)
2579         {
2580           /* If the loop has multiple exits, emit the insns before the
2581              loop to ensure that it will always be executed no matter
2582              how the loop exits.  Otherwise emit the insn after the loop,
2583              since this is slightly more efficient.  */
2584           if (! loop->exit_count)
2585             emit_insn_before (gen_move_insn (bl->biv->src_reg,
2586                                              biv_final_value),
2587                               end_insert_before);
2588           else
2589             {
2590               /* Create a new register to hold the value of the biv, and then
2591                  set the biv to its final value before the loop start.  The biv
2592                  is set to its final value before loop start to ensure that
2593                  this insn will always be executed, no matter how the loop
2594                  exits.  */
2595               rtx tem = gen_reg_rtx (bl->biv->mode);
2596               record_base_value (REGNO (tem), bl->biv->add_val, 0);
2597
2598               emit_insn_before (gen_move_insn (tem, bl->biv->src_reg),
2599                                 loop_start);
2600               emit_insn_before (gen_move_insn (bl->biv->src_reg,
2601                                                biv_final_value),
2602                                 loop_start);
2603
2604               if (loop_dump_stream)
2605                 fprintf (loop_dump_stream, "Biv %d mapped to %d for split.\n",
2606                          REGNO (bl->biv->src_reg), REGNO (tem));
2607
2608               /* Set up the mapping from the original biv register to the new
2609                  register.  */
2610               bl->biv->src_reg = tem;
2611             }
2612         }
2613     }
2614   return result;
2615 }
2616
2617 /* Return 1 if the first and last unrolled copy of the address giv V is valid
2618    for the instruction that is using it.  Do not make any changes to that
2619    instruction.  */
2620
2621 static int
2622 verify_addresses (v, giv_inc, unroll_number)
2623      struct induction *v;
2624      rtx giv_inc;
2625      int unroll_number;
2626 {
2627   int ret = 1;
2628   rtx orig_addr = *v->location;
2629   rtx last_addr = plus_constant (v->dest_reg,
2630                                  INTVAL (giv_inc) * (unroll_number - 1));
2631
2632   /* First check to see if either address would fail.   Handle the fact
2633      that we have may have a match_dup.  */
2634   if (! validate_replace_rtx (*v->location, v->dest_reg, v->insn)
2635       || ! validate_replace_rtx (*v->location, last_addr, v->insn))
2636     ret = 0;
2637
2638   /* Now put things back the way they were before.  This should always
2639    succeed.  */
2640   if (! validate_replace_rtx (*v->location, orig_addr, v->insn))
2641     abort ();
2642
2643   return ret;
2644 }
2645
2646 /* For every giv based on the biv BL, check to determine whether it is
2647    splittable.  This is a subroutine to find_splittable_regs ().
2648
2649    Return the number of instructions that set splittable registers.  */
2650
2651 static int
2652 find_splittable_givs (loop, bl, unroll_type, increment, unroll_number)
2653      const struct loop *loop;
2654      struct iv_class *bl;
2655      enum unroll_types unroll_type;
2656      rtx increment;
2657      int unroll_number;
2658 {
2659   struct loop_ivs *ivs = LOOP_IVS (loop);
2660   struct induction *v, *v2;
2661   rtx final_value;
2662   rtx tem;
2663   int result = 0;
2664
2665   /* Scan the list of givs, and set the same_insn field when there are
2666      multiple identical givs in the same insn.  */
2667   for (v = bl->giv; v; v = v->next_iv)
2668     for (v2 = v->next_iv; v2; v2 = v2->next_iv)
2669       if (v->insn == v2->insn && rtx_equal_p (v->new_reg, v2->new_reg)
2670           && ! v2->same_insn)
2671         v2->same_insn = v;
2672
2673   for (v = bl->giv; v; v = v->next_iv)
2674     {
2675       rtx giv_inc, value;
2676
2677       /* Only split the giv if it has already been reduced, or if the loop is
2678          being completely unrolled.  */
2679       if (unroll_type != UNROLL_COMPLETELY && v->ignore)
2680         continue;
2681
2682       /* The giv can be split if the insn that sets the giv is executed once
2683          and only once on every iteration of the loop.  */
2684       /* An address giv can always be split.  v->insn is just a use not a set,
2685          and hence it does not matter whether it is always executed.  All that
2686          matters is that all the biv increments are always executed, and we
2687          won't reach here if they aren't.  */
2688       if (v->giv_type != DEST_ADDR
2689           && (! v->always_computable
2690               || back_branch_in_range_p (loop, v->insn)))
2691         continue;
2692
2693       /* The giv increment value must be a constant.  */
2694       giv_inc = fold_rtx_mult_add (v->mult_val, increment, const0_rtx,
2695                                    v->mode);
2696       if (! giv_inc || GET_CODE (giv_inc) != CONST_INT)
2697         continue;
2698
2699       /* The loop must be unrolled completely, or else have a known number of
2700          iterations and only one exit, or else the giv must be dead outside
2701          the loop, or else the final value of the giv must be known.
2702          Otherwise, it is not safe to split the giv since it may not have the
2703          proper value on loop exit.  */
2704
2705       /* The used outside loop test will fail for DEST_ADDR givs.  They are
2706          never used outside the loop anyways, so it is always safe to split a
2707          DEST_ADDR giv.  */
2708
2709       final_value = 0;
2710       if (unroll_type != UNROLL_COMPLETELY
2711           && (loop->exit_count || unroll_type == UNROLL_NAIVE)
2712           && v->giv_type != DEST_ADDR
2713           /* The next part is true if the pseudo is used outside the loop.
2714              We assume that this is true for any pseudo created after loop
2715              starts, because we don't have a reg_n_info entry for them.  */
2716           && (REGNO (v->dest_reg) >= max_reg_before_loop
2717               || (REGNO_FIRST_UID (REGNO (v->dest_reg)) != INSN_UID (v->insn)
2718                   /* Check for the case where the pseudo is set by a shift/add
2719                      sequence, in which case the first insn setting the pseudo
2720                      is the first insn of the shift/add sequence.  */
2721                   && (! (tem = find_reg_note (v->insn, REG_RETVAL, NULL_RTX))
2722                       || (REGNO_FIRST_UID (REGNO (v->dest_reg))
2723                           != INSN_UID (XEXP (tem, 0)))))
2724               /* Line above always fails if INSN was moved by loop opt.  */
2725               || (uid_luid[REGNO_LAST_UID (REGNO (v->dest_reg))]
2726                   >= INSN_LUID (loop->end)))
2727           /* Givs made from biv increments are missed by the above test, so
2728              test explicitly for them.  */
2729           && (REGNO (v->dest_reg) < ivs->first_increment_giv
2730               || REGNO (v->dest_reg) > ivs->last_increment_giv)
2731           && ! (final_value = v->final_value))
2732         continue;
2733
2734 #if 0
2735       /* Currently, non-reduced/final-value givs are never split.  */
2736       /* Should emit insns after the loop if possible, as the biv final value
2737          code below does.  */
2738
2739       /* If the final value is non-zero, and the giv has not been reduced,
2740          then must emit an instruction to set the final value.  */
2741       if (final_value && !v->new_reg)
2742         {
2743           /* Create a new register to hold the value of the giv, and then set
2744              the giv to its final value before the loop start.  The giv is set
2745              to its final value before loop start to ensure that this insn
2746              will always be executed, no matter how we exit.  */
2747           tem = gen_reg_rtx (v->mode);
2748           emit_insn_before (gen_move_insn (tem, v->dest_reg), loop_start);
2749           emit_insn_before (gen_move_insn (v->dest_reg, final_value),
2750                             loop_start);
2751
2752           if (loop_dump_stream)
2753             fprintf (loop_dump_stream, "Giv %d mapped to %d for split.\n",
2754                      REGNO (v->dest_reg), REGNO (tem));
2755
2756           v->src_reg = tem;
2757         }
2758 #endif
2759
2760       /* This giv is splittable.  If completely unrolling the loop, save the
2761          giv's initial value.  Otherwise, save the constant zero for it.  */
2762
2763       if (unroll_type == UNROLL_COMPLETELY)
2764         {
2765           /* It is not safe to use bl->initial_value here, because it may not
2766              be invariant.  It is safe to use the initial value stored in
2767              the splittable_regs array if it is set.  In rare cases, it won't
2768              be set, so then we do exactly the same thing as
2769              find_splittable_regs does to get a safe value.  */
2770           rtx biv_initial_value;
2771
2772           if (splittable_regs[bl->regno])
2773             biv_initial_value = splittable_regs[bl->regno];
2774           else if (GET_CODE (bl->initial_value) != REG
2775                    || (REGNO (bl->initial_value) != bl->regno
2776                        && REGNO (bl->initial_value) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER))
2777             biv_initial_value = bl->initial_value;
2778           else
2779             {
2780               rtx tem = gen_reg_rtx (bl->biv->mode);
2781
2782               record_base_value (REGNO (tem), bl->biv->add_val, 0);
2783               emit_insn_before (gen_move_insn (tem, bl->biv->src_reg),
2784                                 loop->start);
2785               biv_initial_value = tem;
2786             }
2787           biv_initial_value = extend_value_for_giv (v, biv_initial_value);
2788           value = fold_rtx_mult_add (v->mult_val, biv_initial_value,
2789                                      v->add_val, v->mode);
2790         }
2791       else
2792         value = const0_rtx;
2793
2794       if (v->new_reg)
2795         {
2796           /* If a giv was combined with another giv, then we can only split
2797              this giv if the giv it was combined with was reduced.  This
2798              is because the value of v->new_reg is meaningless in this
2799              case.  */
2800           if (v->same && ! v->same->new_reg)
2801             {
2802               if (loop_dump_stream)
2803                 fprintf (loop_dump_stream,
2804                          "giv combined with unreduced giv not split.\n");
2805               continue;
2806             }
2807           /* If the giv is an address destination, it could be something other
2808              than a simple register, these have to be treated differently.  */
2809           else if (v->giv_type == DEST_REG)
2810             {
2811               /* If value is not a constant, register, or register plus
2812                  constant, then compute its value into a register before
2813                  loop start.  This prevents invalid rtx sharing, and should
2814                  generate better code.  We can use bl->initial_value here
2815                  instead of splittable_regs[bl->regno] because this code
2816                  is going before the loop start.  */
2817               if (unroll_type == UNROLL_COMPLETELY
2818                   && GET_CODE (value) != CONST_INT
2819                   && GET_CODE (value) != REG
2820                   && (GET_CODE (value) != PLUS
2821                       || GET_CODE (XEXP (value, 0)) != REG
2822                       || GET_CODE (XEXP (value, 1)) != CONST_INT))
2823                 {
2824                   rtx tem = gen_reg_rtx (v->mode);
2825                   record_base_value (REGNO (tem), v->add_val, 0);
2826                   emit_iv_add_mult (bl->initial_value, v->mult_val,
2827                                     v->add_val, tem, loop->start);
2828                   value = tem;
2829                 }
2830
2831               splittable_regs[REGNO (v->new_reg)] = value;
2832               derived_regs[REGNO (v->new_reg)] = v->derived_from != 0;
2833             }
2834           else
2835             {
2836               /* Splitting address givs is useful since it will often allow us
2837                  to eliminate some increment insns for the base giv as
2838                  unnecessary.  */
2839
2840               /* If the addr giv is combined with a dest_reg giv, then all
2841                  references to that dest reg will be remapped, which is NOT
2842                  what we want for split addr regs. We always create a new
2843                  register for the split addr giv, just to be safe.  */
2844
2845               /* If we have multiple identical address givs within a
2846                  single instruction, then use a single pseudo reg for
2847                  both.  This is necessary in case one is a match_dup
2848                  of the other.  */
2849
2850               v->const_adjust = 0;
2851
2852               if (v->same_insn)
2853                 {
2854                   v->dest_reg = v->same_insn->dest_reg;
2855                   if (loop_dump_stream)
2856                     fprintf (loop_dump_stream,
2857                              "Sharing address givs in insn %d\n",
2858                              INSN_UID (v->insn));
2859                 }
2860               /* If multiple address GIVs have been combined with the
2861                  same dest_reg GIV, do not create a new register for
2862                  each.  */
2863               else if (unroll_type != UNROLL_COMPLETELY
2864                        && v->giv_type == DEST_ADDR
2865                        && v->same && v->same->giv_type == DEST_ADDR
2866                        && v->same->unrolled
2867                        /* combine_givs_p may return true for some cases
2868                           where the add and mult values are not equal.
2869                           To share a register here, the values must be
2870                           equal.  */
2871                        && rtx_equal_p (v->same->mult_val, v->mult_val)
2872                        && rtx_equal_p (v->same->add_val, v->add_val)
2873                        /* If the memory references have different modes,
2874                           then the address may not be valid and we must
2875                           not share registers.  */
2876                        && verify_addresses (v, giv_inc, unroll_number))
2877                 {
2878                   v->dest_reg = v->same->dest_reg;
2879                   v->shared = 1;
2880                 }
2881               else if (unroll_type != UNROLL_COMPLETELY)
2882                 {
2883                   /* If not completely unrolling the loop, then create a new
2884                      register to hold the split value of the DEST_ADDR giv.
2885                      Emit insn to initialize its value before loop start.  */
2886
2887                   rtx tem = gen_reg_rtx (v->mode);
2888                   struct induction *same = v->same;
2889                   rtx new_reg = v->new_reg;
2890                   record_base_value (REGNO (tem), v->add_val, 0);
2891
2892                   if (same && same->derived_from)
2893                     {
2894                       /* calculate_giv_inc doesn't work for derived givs.
2895                          copy_loop_body works around the problem for the
2896                          DEST_REG givs themselves, but it can't handle
2897                          DEST_ADDR givs that have been combined with
2898                          a derived DEST_REG giv.
2899                          So Handle V as if the giv from which V->SAME has
2900                          been derived has been combined with V.
2901                          recombine_givs only derives givs from givs that
2902                          are reduced the ordinary, so we need not worry
2903                          about same->derived_from being in turn derived.  */
2904
2905                       same = same->derived_from;
2906                       new_reg = express_from (same, v);
2907                       new_reg = replace_rtx (new_reg, same->dest_reg,
2908                                              same->new_reg);
2909                     }
2910
2911                   /* If the address giv has a constant in its new_reg value,
2912                      then this constant can be pulled out and put in value,
2913                      instead of being part of the initialization code.  */
2914
2915                   if (GET_CODE (new_reg) == PLUS
2916                       && GET_CODE (XEXP (new_reg, 1)) == CONST_INT)
2917                     {
2918                       v->dest_reg
2919                         = plus_constant (tem, INTVAL (XEXP (new_reg, 1)));
2920
2921                       /* Only succeed if this will give valid addresses.
2922                          Try to validate both the first and the last
2923                          address resulting from loop unrolling, if
2924                          one fails, then can't do const elim here.  */
2925                       if (verify_addresses (v, giv_inc, unroll_number))
2926                         {
2927                           /* Save the negative of the eliminated const, so
2928                              that we can calculate the dest_reg's increment
2929                              value later.  */
2930                           v->const_adjust = - INTVAL (XEXP (new_reg, 1));
2931
2932                           new_reg = XEXP (new_reg, 0);
2933                           if (loop_dump_stream)
2934                             fprintf (loop_dump_stream,
2935                                      "Eliminating constant from giv %d\n",
2936                                      REGNO (tem));
2937                         }
2938                       else
2939                         v->dest_reg = tem;
2940                     }
2941                   else
2942                     v->dest_reg = tem;
2943
2944                   /* If the address hasn't been checked for validity yet, do so
2945                      now, and fail completely if either the first or the last
2946                      unrolled copy of the address is not a valid address
2947                      for the instruction that uses it.  */
2948                   if (v->dest_reg == tem
2949                       && ! verify_addresses (v, giv_inc, unroll_number))
2950                     {
2951                       for (v2 = v->next_iv; v2; v2 = v2->next_iv)
2952                         if (v2->same_insn == v)
2953                           v2->same_insn = 0;
2954
2955                       if (loop_dump_stream)
2956                         fprintf (loop_dump_stream,
2957                                  "Invalid address for giv at insn %d\n",
2958                                  INSN_UID (v->insn));
2959                       continue;
2960                     }
2961
2962                   v->new_reg = new_reg;
2963                   v->same = same;
2964
2965                   /* We set this after the address check, to guarantee that
2966                      the register will be initialized.  */
2967                   v->unrolled = 1;
2968
2969                   /* To initialize the new register, just move the value of
2970                      new_reg into it.  This is not guaranteed to give a valid
2971                      instruction on machines with complex addressing modes.
2972                      If we can't recognize it, then delete it and emit insns
2973                      to calculate the value from scratch.  */
2974                   emit_insn_before (gen_rtx_SET (VOIDmode, tem,
2975                                                  copy_rtx (v->new_reg)),
2976                                     loop->start);
2977                   if (recog_memoized (PREV_INSN (loop->start)) < 0)
2978                     {
2979                       rtx sequence, ret;
2980
2981                       /* We can't use bl->initial_value to compute the initial
2982                          value, because the loop may have been preconditioned.
2983                          We must calculate it from NEW_REG.  Try using
2984                          force_operand instead of emit_iv_add_mult.  */
2985                       delete_insn (PREV_INSN (loop->start));
2986
2987                       start_sequence ();
2988                       ret = force_operand (v->new_reg, tem);
2989                       if (ret != tem)
2990                         emit_move_insn (tem, ret);
2991                       sequence = gen_sequence ();
2992                       end_sequence ();
2993                       emit_insn_before (sequence, loop->start);
2994
2995                       if (loop_dump_stream)
2996                         fprintf (loop_dump_stream,
2997                                  "Invalid init insn, rewritten.\n");
2998                     }
2999                 }
3000               else
3001                 {
3002                   v->dest_reg = value;
3003
3004                   /* Check the resulting address for validity, and fail
3005                      if the resulting address would be invalid.  */
3006                   if (! verify_addresses (v, giv_inc, unroll_number))
3007                     {
3008                       for (v2 = v->next_iv; v2; v2 = v2->next_iv)
3009                         if (v2->same_insn == v)
3010                           v2->same_insn = 0;
3011
3012                       if (loop_dump_stream)
3013                         fprintf (loop_dump_stream,
3014                                  "Invalid address for giv at insn %d\n",
3015                                  INSN_UID (v->insn));
3016                       continue;
3017                     }
3018                   if (v->same && v->same->derived_from)
3019                     {
3020                       /* Handle V as if the giv from which V->SAME has
3021                          been derived has been combined with V.  */
3022
3023                       v->same = v->same->derived_from;
3024                       v->new_reg = express_from (v->same, v);
3025                       v->new_reg = replace_rtx (v->new_reg, v->same->dest_reg,
3026                                                 v->same->new_reg);
3027                     }
3028
3029                 }
3030
3031               /* Store the value of dest_reg into the insn.  This sharing
3032                  will not be a problem as this insn will always be copied
3033                  later.  */
3034
3035               *v->location = v->dest_reg;
3036
3037               /* If this address giv is combined with a dest reg giv, then
3038                  save the base giv's induction pointer so that we will be
3039                  able to handle this address giv properly.  The base giv
3040                  itself does not have to be splittable.  */
3041
3042               if (v->same && v->same->giv_type == DEST_REG)
3043                 addr_combined_regs[REGNO (v->same->new_reg)] = v->same;
3044
3045               if (GET_CODE (v->new_reg) == REG)
3046                 {
3047                   /* This giv maybe hasn't been combined with any others.
3048                      Make sure that it's giv is marked as splittable here.  */
3049
3050                   splittable_regs[REGNO (v->new_reg)] = value;
3051                   derived_regs[REGNO (v->new_reg)] = v->derived_from != 0;
3052
3053                   /* Make it appear to depend upon itself, so that the
3054                      giv will be properly split in the main loop above.  */
3055                   if (! v->same)
3056                     {
3057                       v->same = v;
3058                       addr_combined_regs[REGNO (v->new_reg)] = v;
3059                     }
3060                 }
3061
3062               if (loop_dump_stream)
3063                 fprintf (loop_dump_stream, "DEST_ADDR giv being split.\n");
3064             }
3065         }
3066       else
3067         {
3068 #if 0
3069           /* Currently, unreduced giv's can't be split.  This is not too much
3070              of a problem since unreduced giv's are not live across loop
3071              iterations anyways.  When unrolling a loop completely though,
3072              it makes sense to reduce&split givs when possible, as this will
3073              result in simpler instructions, and will not require that a reg
3074              be live across loop iterations.  */
3075
3076           splittable_regs[REGNO (v->dest_reg)] = value;
3077           fprintf (stderr, "Giv %d at insn %d not reduced\n",
3078                    REGNO (v->dest_reg), INSN_UID (v->insn));
3079 #else
3080           continue;
3081 #endif
3082         }
3083
3084       /* Unreduced givs are only updated once by definition.  Reduced givs
3085          are updated as many times as their biv is.  Mark it so if this is
3086          a splittable register.  Don't need to do anything for address givs
3087          where this may not be a register.  */
3088
3089       if (GET_CODE (v->new_reg) == REG)
3090         {
3091           int count = 1;
3092           if (! v->ignore)
3093             count = ivs->reg_biv_class[REGNO (v->src_reg)]->biv_count;
3094
3095           if (count > 1 && v->derived_from)
3096              /* In this case, there is one set where the giv insn was and one
3097                 set each after each biv increment.  (Most are likely dead.)  */
3098             count++;
3099
3100           splittable_regs_updates[REGNO (v->new_reg)] = count;
3101         }
3102
3103       result++;
3104
3105       if (loop_dump_stream)
3106         {
3107           int regnum;
3108
3109           if (GET_CODE (v->dest_reg) == CONST_INT)
3110             regnum = -1;
3111           else if (GET_CODE (v->dest_reg) != REG)
3112             regnum = REGNO (XEXP (v->dest_reg, 0));
3113           else
3114             regnum = REGNO (v->dest_reg);
3115           fprintf (loop_dump_stream, "Giv %d at insn %d safe to split.\n",
3116                    regnum, INSN_UID (v->insn));
3117         }
3118     }
3119
3120   return result;
3121 }
3122 \f
3123 /* Try to prove that the register is dead after the loop exits.  Trace every
3124    loop exit looking for an insn that will always be executed, which sets
3125    the register to some value, and appears before the first use of the register
3126    is found.  If successful, then return 1, otherwise return 0.  */
3127
3128 /* ?? Could be made more intelligent in the handling of jumps, so that
3129    it can search past if statements and other similar structures.  */
3130
3131 static int
3132 reg_dead_after_loop (loop, reg)
3133      const struct loop *loop;
3134      rtx reg;
3135 {
3136   rtx insn, label;
3137   enum rtx_code code;
3138   int jump_count = 0;
3139   int label_count = 0;
3140
3141   /* In addition to checking all exits of this loop, we must also check
3142      all exits of inner nested loops that would exit this loop.  We don't
3143      have any way to identify those, so we just give up if there are any
3144      such inner loop exits.  */
3145
3146   for (label = loop->exit_labels; label; label = LABEL_NEXTREF (label))
3147     label_count++;
3148
3149   if (label_count != loop->exit_count)
3150     return 0;
3151
3152   /* HACK: Must also search the loop fall through exit, create a label_ref
3153      here which points to the loop->end, and append the loop_number_exit_labels
3154      list to it.  */
3155   label = gen_rtx_LABEL_REF (VOIDmode, loop->end);
3156   LABEL_NEXTREF (label) = loop->exit_labels;
3157
3158   for ( ; label; label = LABEL_NEXTREF (label))
3159     {
3160       /* Succeed if find an insn which sets the biv or if reach end of
3161          function.  Fail if find an insn that uses the biv, or if come to
3162          a conditional jump.  */
3163
3164       insn = NEXT_INSN (XEXP (label, 0));
3165       while (insn)
3166         {
3167           code = GET_CODE (insn);
3168           if (GET_RTX_CLASS (code) == 'i')
3169             {
3170               rtx set;
3171
3172               if (reg_referenced_p (reg, PATTERN (insn)))
3173                 return 0;
3174
3175               set = single_set (insn);
3176               if (set && rtx_equal_p (SET_DEST (set), reg))
3177                 break;
3178             }
3179
3180           if (code == JUMP_INSN)
3181             {
3182               if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == RETURN)
3183                 break;
3184               else if (!any_uncondjump_p (insn)
3185                        /* Prevent infinite loop following infinite loops.  */
3186                        || jump_count++ > 20)
3187                 return 0;
3188               else
3189                 insn = JUMP_LABEL (insn);
3190             }
3191
3192           insn = NEXT_INSN (insn);
3193         }
3194     }
3195
3196   /* Success, the register is dead on all loop exits.  */
3197   return 1;
3198 }
3199
3200 /* Try to calculate the final value of the biv, the value it will have at
3201    the end of the loop.  If we can do it, return that value.  */
3202
3203 rtx
3204 final_biv_value (loop, bl)
3205      const struct loop *loop;
3206      struct iv_class *bl;
3207 {
3208   rtx loop_end = loop->end;
3209   unsigned HOST_WIDE_INT n_iterations = LOOP_INFO (loop)->n_iterations;
3210   rtx increment, tem;
3211
3212   /* ??? This only works for MODE_INT biv's.  Reject all others for now.  */
3213
3214   if (GET_MODE_CLASS (bl->biv->mode) != MODE_INT)
3215     return 0;
3216
3217   /* The final value for reversed bivs must be calculated differently than
3218       for ordinary bivs.  In this case, there is already an insn after the
3219      loop which sets this biv's final value (if necessary), and there are
3220      no other loop exits, so we can return any value.  */
3221   if (bl->reversed)
3222     {
3223       if (loop_dump_stream)
3224         fprintf (loop_dump_stream,
3225                  "Final biv value for %d, reversed biv.\n", bl->regno);
3226
3227       return const0_rtx;
3228     }
3229
3230   /* Try to calculate the final value as initial value + (number of iterations
3231      * increment).  For this to work, increment must be invariant, the only
3232      exit from the loop must be the fall through at the bottom (otherwise
3233      it may not have its final value when the loop exits), and the initial
3234      value of the biv must be invariant.  */
3235
3236   if (n_iterations != 0
3237       && ! loop->exit_count
3238       && loop_invariant_p (loop, bl->initial_value))
3239     {
3240       increment = biv_total_increment (bl);
3241
3242       if (increment && loop_invariant_p (loop, increment))
3243         {
3244           /* Can calculate the loop exit value, emit insns after loop
3245              end to calculate this value into a temporary register in
3246              case it is needed later.  */
3247
3248           tem = gen_reg_rtx (bl->biv->mode);
3249           record_base_value (REGNO (tem), bl->biv->add_val, 0);
3250           /* Make sure loop_end is not the last insn.  */
3251           if (NEXT_INSN (loop_end) == 0)
3252             emit_note_after (NOTE_INSN_DELETED, loop_end);
3253           emit_iv_add_mult (increment, GEN_INT (n_iterations),
3254                             bl->initial_value, tem, NEXT_INSN (loop_end));
3255
3256           if (loop_dump_stream)
3257             fprintf (loop_dump_stream,
3258                      "Final biv value for %d, calculated.\n", bl->regno);
3259
3260           return tem;
3261         }
3262     }
3263
3264   /* Check to see if the biv is dead at all loop exits.  */
3265   if (reg_dead_after_loop (loop, bl->biv->src_reg))
3266     {
3267       if (loop_dump_stream)
3268         fprintf (loop_dump_stream,
3269                  "Final biv value for %d, biv dead after loop exit.\n",
3270                  bl->regno);
3271
3272       return const0_rtx;
3273     }
3274
3275   return 0;
3276 }
3277
3278 /* Try to calculate the final value of the giv, the value it will have at
3279    the end of the loop.  If we can do it, return that value.  */
3280
3281 rtx
3282 final_giv_value (loop, v)
3283      const struct loop *loop;
3284      struct induction *v;
3285 {
3286   struct loop_ivs *ivs = LOOP_IVS (loop);
3287   struct iv_class *bl;
3288   rtx insn;
3289   rtx increment, tem;
3290   rtx insert_before, seq;
3291   rtx loop_end = loop->end;
3292   unsigned HOST_WIDE_INT n_iterations = LOOP_INFO (loop)->n_iterations;
3293
3294   bl = ivs->reg_biv_class[REGNO (v->src_reg)];
3295
3296   /* The final value for givs which depend on reversed bivs must be calculated
3297      differently than for ordinary givs.  In this case, there is already an
3298      insn after the loop which sets this giv's final value (if necessary),
3299      and there are no other loop exits, so we can return any value.  */
3300   if (bl->reversed)
3301     {
3302       if (loop_dump_stream)
3303         fprintf (loop_dump_stream,
3304                  "Final giv value for %d, depends on reversed biv\n",
3305                  REGNO (v->dest_reg));
3306       return const0_rtx;
3307     }
3308
3309   /* Try to calculate the final value as a function of the biv it depends
3310      upon.  The only exit from the loop must be the fall through at the bottom
3311      (otherwise it may not have its final value when the loop exits).  */
3312
3313   /* ??? Can calculate the final giv value by subtracting off the
3314      extra biv increments times the giv's mult_val.  The loop must have
3315      only one exit for this to work, but the loop iterations does not need
3316      to be known.  */
3317
3318   if (n_iterations != 0
3319       && ! loop->exit_count)
3320     {
3321       /* ?? It is tempting to use the biv's value here since these insns will
3322          be put after the loop, and hence the biv will have its final value
3323          then.  However, this fails if the biv is subsequently eliminated.
3324          Perhaps determine whether biv's are eliminable before trying to
3325          determine whether giv's are replaceable so that we can use the
3326          biv value here if it is not eliminable.  */
3327
3328       /* We are emitting code after the end of the loop, so we must make
3329          sure that bl->initial_value is still valid then.  It will still
3330          be valid if it is invariant.  */
3331
3332       increment = biv_total_increment (bl);
3333
3334       if (increment && loop_invariant_p (loop, increment)
3335           && loop_invariant_p (loop, bl->initial_value))
3336         {
3337           /* Can calculate the loop exit value of its biv as
3338              (n_iterations * increment) + initial_value */
3339
3340           /* The loop exit value of the giv is then
3341              (final_biv_value - extra increments) * mult_val + add_val.
3342              The extra increments are any increments to the biv which
3343              occur in the loop after the giv's value is calculated.
3344              We must search from the insn that sets the giv to the end
3345              of the loop to calculate this value.  */
3346
3347           insert_before = NEXT_INSN (loop_end);
3348
3349           /* Put the final biv value in tem.  */
3350           tem = gen_reg_rtx (v->mode);
3351           record_base_value (REGNO (tem), bl->biv->add_val, 0);
3352           emit_iv_add_mult (increment, GEN_INT (n_iterations),
3353                             extend_value_for_giv (v, bl->initial_value),
3354                             tem, insert_before);
3355
3356           /* Subtract off extra increments as we find them.  */
3357           for (insn = NEXT_INSN (v->insn); insn != loop_end;
3358                insn = NEXT_INSN (insn))
3359             {
3360               struct induction *biv;
3361
3362               for (biv = bl->biv; biv; biv = biv->next_iv)
3363                 if (biv->insn == insn)
3364                   {
3365                     start_sequence ();
3366                     tem = expand_binop (GET_MODE (tem), sub_optab, tem,
3367                                         biv->add_val, NULL_RTX, 0,
3368                                         OPTAB_LIB_WIDEN);
3369                     seq = gen_sequence ();
3370                     end_sequence ();
3371                     emit_insn_before (seq, insert_before);
3372                   }
3373             }
3374
3375           /* Now calculate the giv's final value.  */
3376           emit_iv_add_mult (tem, v->mult_val, v->add_val, tem,
3377                             insert_before);
3378
3379           if (loop_dump_stream)
3380             fprintf (loop_dump_stream,
3381                      "Final giv value for %d, calc from biv's value.\n",
3382                      REGNO (v->dest_reg));
3383
3384           return tem;
3385         }
3386     }
3387
3388   /* Replaceable giv's should never reach here.  */
3389   if (v->replaceable)
3390     abort ();
3391
3392   /* Check to see if the biv is dead at all loop exits.  */
3393   if (reg_dead_after_loop (loop, v->dest_reg))
3394     {
3395       if (loop_dump_stream)
3396         fprintf (loop_dump_stream,
3397                  "Final giv value for %d, giv dead after loop exit.\n",
3398                  REGNO (v->dest_reg));
3399
3400       return const0_rtx;
3401     }
3402
3403   return 0;
3404 }
3405
3406
3407 /* Look back before LOOP->START for then insn that sets REG and return
3408    the equivalent constant if there is a REG_EQUAL note otherwise just
3409    the SET_SRC of REG.  */
3410
3411 static rtx
3412 loop_find_equiv_value (loop, reg)
3413      const struct loop *loop;
3414      rtx reg;
3415 {
3416   rtx loop_start = loop->start;
3417   rtx insn, set;
3418   rtx ret;
3419
3420   ret = reg;
3421   for (insn = PREV_INSN (loop_start); insn ; insn = PREV_INSN (insn))
3422     {
3423       if (GET_CODE (insn) == CODE_LABEL)
3424         break;
3425
3426       else if (INSN_P (insn) && reg_set_p (reg, insn))
3427         {
3428           /* We found the last insn before the loop that sets the register.
3429              If it sets the entire register, and has a REG_EQUAL note,
3430              then use the value of the REG_EQUAL note.  */
3431           if ((set = single_set (insn))
3432                   && (SET_DEST (set) == reg))
3433             {
3434               rtx note = find_reg_note (insn, REG_EQUAL, NULL_RTX);
3435
3436               /* Only use the REG_EQUAL note if it is a constant.
3437                  Other things, divide in particular, will cause
3438                  problems later if we use them.  */
3439               if (note && GET_CODE (XEXP (note, 0)) != EXPR_LIST
3440                   && CONSTANT_P (XEXP (note, 0)))
3441                 ret = XEXP (note, 0);
3442               else
3443                 ret = SET_SRC (set);
3444
3445               /* We cannot do this if it changes between the
3446                  assignment and loop start though.  */
3447               if (modified_between_p (ret, insn, loop_start))
3448                 ret = reg;
3449             }
3450           break;
3451         }
3452     }
3453   return ret;
3454 }
3455
3456 /* Return a simplified rtx for the expression OP - REG.
3457
3458    REG must appear in OP, and OP must be a register or the sum of a register
3459    and a second term.
3460
3461    Thus, the return value must be const0_rtx or the second term.
3462
3463    The caller is responsible for verifying that REG appears in OP and OP has
3464    the proper form.  */
3465
3466 static rtx
3467 subtract_reg_term (op, reg)
3468      rtx op, reg;
3469 {
3470   if (op == reg)
3471     return const0_rtx;
3472   if (GET_CODE (op) == PLUS)
3473     {
3474       if (XEXP (op, 0) == reg)
3475         return XEXP (op, 1);
3476       else if (XEXP (op, 1) == reg)
3477         return XEXP (op, 0);
3478     }
3479   /* OP does not contain REG as a term.  */
3480   abort ();
3481 }
3482
3483
3484 /* Find and return register term common to both expressions OP0 and
3485    OP1 or NULL_RTX if no such term exists.  Each expression must be a
3486    REG or a PLUS of a REG.  */
3487
3488 static rtx
3489 find_common_reg_term (op0, op1)
3490      rtx op0, op1;
3491 {
3492   if ((GET_CODE (op0) == REG || GET_CODE (op0) == PLUS)
3493       && (GET_CODE (op1) == REG || GET_CODE (op1) == PLUS))
3494     {
3495       rtx op00;
3496       rtx op01;
3497       rtx op10;
3498       rtx op11;
3499
3500       if (GET_CODE (op0) == PLUS)
3501         op01 = XEXP (op0, 1), op00 = XEXP (op0, 0);
3502       else
3503         op01 = const0_rtx, op00 = op0;
3504
3505       if (GET_CODE (op1) == PLUS)
3506         op11 = XEXP (op1, 1), op10 = XEXP (op1, 0);
3507       else
3508         op11 = const0_rtx, op10 = op1;
3509
3510       /* Find and return common register term if present.  */
3511       if (REG_P (op00) && (op00 == op10 || op00 == op11))
3512         return op00;
3513       else if (REG_P (op01) && (op01 == op10 || op01 == op11))
3514         return op01;
3515     }
3516
3517   /* No common register term found.  */
3518   return NULL_RTX;
3519 }
3520
3521
3522 /* Determine the loop iterator and calculate the number of loop
3523    iterations.  Returns the exact number of loop iterations if it can
3524    be calculated, otherwise returns zero.  */
3525
3526 unsigned HOST_WIDE_INT
3527 loop_iterations (loop)
3528      struct loop *loop;
3529 {
3530   struct loop_info *loop_info = LOOP_INFO (loop);
3531   struct loop_ivs *ivs = LOOP_IVS (loop);
3532   rtx comparison, comparison_value;
3533   rtx iteration_var, initial_value, increment, final_value;
3534   enum rtx_code comparison_code;
3535   HOST_WIDE_INT abs_inc;
3536   unsigned HOST_WIDE_INT abs_diff;
3537   int off_by_one;
3538   int increment_dir;
3539   int unsigned_p, compare_dir, final_larger;
3540   rtx last_loop_insn;
3541   rtx reg_term;
3542   struct iv_class *bl;
3543
3544   loop_info->n_iterations = 0;
3545   loop_info->initial_value = 0;
3546   loop_info->initial_equiv_value = 0;
3547   loop_info->comparison_value = 0;
3548   loop_info->final_value = 0;
3549   loop_info->final_equiv_value = 0;
3550   loop_info->increment = 0;
3551   loop_info->iteration_var = 0;
3552   loop_info->unroll_number = 1;
3553   loop_info->iv = 0;
3554
3555   /* We used to use prev_nonnote_insn here, but that fails because it might
3556      accidentally get the branch for a contained loop if the branch for this
3557      loop was deleted.  We can only trust branches immediately before the
3558      loop_end.  */
3559   last_loop_insn = PREV_INSN (loop->end);
3560
3561   /* ??? We should probably try harder to find the jump insn
3562      at the end of the loop.  The following code assumes that
3563      the last loop insn is a jump to the top of the loop.  */
3564   if (GET_CODE (last_loop_insn) != JUMP_INSN)
3565     {
3566       if (loop_dump_stream)
3567         fprintf (loop_dump_stream,
3568                  "Loop iterations: No final conditional branch found.\n");
3569       return 0;
3570     }
3571
3572   /* If there is a more than a single jump to the top of the loop
3573      we cannot (easily) determine the iteration count.  */
3574   if (LABEL_NUSES (JUMP_LABEL (last_loop_insn)) > 1)
3575     {
3576       if (loop_dump_stream)
3577         fprintf (loop_dump_stream,
3578                  "Loop iterations: Loop has multiple back edges.\n");
3579       return 0;
3580     }
3581
3582   /* Find the iteration variable.  If the last insn is a conditional
3583      branch, and the insn before tests a register value, make that the
3584      iteration variable.  */
3585
3586   comparison = get_condition_for_loop (loop, last_loop_insn);
3587   if (comparison == 0)
3588     {
3589       if (loop_dump_stream)
3590         fprintf (loop_dump_stream,
3591                  "Loop iterations: No final comparison found.\n");
3592       return 0;
3593     }
3594
3595   /* ??? Get_condition may switch position of induction variable and
3596      invariant register when it canonicalizes the comparison.  */
3597
3598   comparison_code = GET_CODE (comparison);
3599   iteration_var = XEXP (comparison, 0);
3600   comparison_value = XEXP (comparison, 1);
3601
3602   if (GET_CODE (iteration_var) != REG)
3603     {
3604       if (loop_dump_stream)
3605         fprintf (loop_dump_stream,
3606                  "Loop iterations: Comparison not against register.\n");
3607       return 0;
3608     }
3609
3610   /* The only new registers that are created before loop iterations
3611      are givs made from biv increments or registers created by
3612      load_mems.  In the latter case, it is possible that try_copy_prop
3613      will propagate a new pseudo into the old iteration register but
3614      this will be marked by having the REG_USERVAR_P bit set.  */
3615
3616   if ((unsigned) REGNO (iteration_var) >= ivs->reg_iv_type->num_elements
3617       && ! REG_USERVAR_P (iteration_var))
3618     abort ();
3619
3620   /* Determine the initial value of the iteration variable, and the amount
3621      that it is incremented each loop.  Use the tables constructed by
3622      the strength reduction pass to calculate these values.  */
3623
3624   /* Clear the result values, in case no answer can be found.  */
3625   initial_value = 0;
3626   increment = 0;
3627
3628   /* The iteration variable can be either a giv or a biv.  Check to see
3629      which it is, and compute the variable's initial value, and increment
3630      value if possible.  */
3631
3632   /* If this is a new register, can't handle it since we don't have any
3633      reg_iv_type entry for it.  */
3634   if ((unsigned) REGNO (iteration_var) >= ivs->reg_iv_type->num_elements)
3635     {
3636       if (loop_dump_stream)
3637         fprintf (loop_dump_stream,
3638                  "Loop iterations: No reg_iv_type entry for iteration var.\n");
3639       return 0;
3640     }
3641
3642   /* Reject iteration variables larger than the host wide int size, since they
3643      could result in a number of iterations greater than the range of our
3644      `unsigned HOST_WIDE_INT' variable loop_info->n_iterations.  */
3645   else if ((GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE (iteration_var))
3646             > HOST_BITS_PER_WIDE_INT))
3647     {
3648       if (loop_dump_stream)
3649         fprintf (loop_dump_stream,
3650                  "Loop iterations: Iteration var rejected because mode too large.\n");
3651       return 0;
3652     }
3653   else if (GET_MODE_CLASS (GET_MODE (iteration_var)) != MODE_INT)
3654     {
3655       if (loop_dump_stream)
3656         fprintf (loop_dump_stream,
3657                  "Loop iterations: Iteration var not an integer.\n");
3658       return 0;
3659     }
3660   else if (REG_IV_TYPE (ivs, REGNO (iteration_var)) == BASIC_INDUCT)
3661     {
3662       /* When reg_iv_type / reg_iv_info is resized for biv increments
3663          that are turned into givs, reg_biv_class is not resized.
3664          So check here that we don't make an out-of-bounds access.  */
3665       if (REGNO (iteration_var) >= max_reg_before_loop)
3666         abort ();
3667
3668       /* Grab initial value, only useful if it is a constant.  */
3669       bl = ivs->reg_biv_class[REGNO (iteration_var)];
3670       initial_value = bl->initial_value;
3671
3672       increment = biv_total_increment (bl);
3673     }
3674   else if (REG_IV_TYPE (ivs, REGNO (iteration_var)) == GENERAL_INDUCT)
3675     {
3676       HOST_WIDE_INT offset = 0;
3677       struct induction *v = REG_IV_INFO (ivs, REGNO (iteration_var));
3678       rtx biv_initial_value;
3679
3680       if (REGNO (v->src_reg) >= max_reg_before_loop)
3681         abort ();
3682
3683       bl = ivs->reg_biv_class[REGNO (v->src_reg)];
3684
3685       /* Increment value is mult_val times the increment value of the biv.  */
3686
3687       increment = biv_total_increment (bl);
3688       if (increment)
3689         {
3690           struct induction *biv_inc;
3691
3692           increment
3693             = fold_rtx_mult_add (v->mult_val, increment, const0_rtx, v->mode);
3694           /* The caller assumes that one full increment has occured at the
3695              first loop test.  But that's not true when the biv is incremented
3696              after the giv is set (which is the usual case), e.g.:
3697              i = 6; do {;} while (i++ < 9) .
3698              Therefore, we bias the initial value by subtracting the amount of
3699              the increment that occurs between the giv set and the giv test.  */
3700           for (biv_inc = bl->biv; biv_inc; biv_inc = biv_inc->next_iv)
3701             {
3702               if (loop_insn_first_p (v->insn, biv_inc->insn))
3703                 offset -= INTVAL (biv_inc->add_val);
3704             }
3705           offset *= INTVAL (v->mult_val);
3706         }
3707       if (loop_dump_stream)
3708         fprintf (loop_dump_stream,
3709                  "Loop iterations: Giv iterator, initial value bias %ld.\n",
3710                  (long) offset);
3711
3712       /* Initial value is mult_val times the biv's initial value plus
3713          add_val.  Only useful if it is a constant.  */
3714       biv_initial_value = extend_value_for_giv (v, bl->initial_value);
3715       initial_value
3716         = fold_rtx_mult_add (v->mult_val,
3717                              plus_constant (biv_initial_value, offset),
3718                              v->add_val, v->mode);
3719     }
3720   else
3721     {
3722       if (loop_dump_stream)
3723         fprintf (loop_dump_stream,
3724                  "Loop iterations: Not basic or general induction var.\n");
3725       return 0;
3726     }
3727
3728   if (initial_value == 0)
3729     return 0;
3730
3731   unsigned_p = 0;
3732   off_by_one = 0;
3733   switch (comparison_code)
3734     {
3735     case LEU:
3736       unsigned_p = 1;
3737     case LE:
3738       compare_dir = 1;
3739       off_by_one = 1;
3740       break;
3741     case GEU:
3742       unsigned_p = 1;
3743     case GE:
3744       compare_dir = -1;
3745       off_by_one = -1;
3746       break;
3747     case EQ:
3748       /* Cannot determine loop iterations with this case.  */
3749       compare_dir = 0;
3750       break;
3751     case LTU:
3752       unsigned_p = 1;
3753     case LT:
3754       compare_dir = 1;
3755       break;
3756     case GTU:
3757       unsigned_p = 1;
3758     case GT:
3759       compare_dir = -1;
3760     case NE:
3761       compare_dir = 0;
3762       break;
3763     default:
3764       abort ();
3765     }
3766
3767   /* If the comparison value is an invariant register, then try to find
3768      its value from the insns before the start of the loop.  */
3769
3770   final_value = comparison_value;
3771   if (GET_CODE (comparison_value) == REG 
3772       && loop_invariant_p (loop, comparison_value))
3773     {
3774       final_value = loop_find_equiv_value (loop, comparison_value);
3775
3776       /* If we don't get an invariant final value, we are better
3777          off with the original register.  */
3778       if (! loop_invariant_p (loop, final_value))
3779         final_value = comparison_value;
3780     }
3781
3782   /* Calculate the approximate final value of the induction variable
3783      (on the last successful iteration).  The exact final value
3784      depends on the branch operator, and increment sign.  It will be
3785      wrong if the iteration variable is not incremented by one each
3786      time through the loop and (comparison_value + off_by_one -
3787      initial_value) % increment != 0.
3788      ??? Note that the final_value may overflow and thus final_larger
3789      will be bogus.  A potentially infinite loop will be classified
3790      as immediate, e.g. for (i = 0x7ffffff0; i <= 0x7fffffff; i++)  */
3791   if (off_by_one)
3792     final_value = plus_constant (final_value, off_by_one);
3793
3794   /* Save the calculated values describing this loop's bounds, in case
3795      precondition_loop_p will need them later.  These values can not be
3796      recalculated inside precondition_loop_p because strength reduction
3797      optimizations may obscure the loop's structure.
3798
3799      These values are only required by precondition_loop_p and insert_bct
3800      whenever the number of iterations cannot be computed at compile time.
3801      Only the difference between final_value and initial_value is
3802      important.  Note that final_value is only approximate.  */
3803   loop_info->initial_value = initial_value;
3804   loop_info->comparison_value = comparison_value;
3805   loop_info->final_value = plus_constant (comparison_value, off_by_one);
3806   loop_info->increment = increment;
3807   loop_info->iteration_var = iteration_var;
3808   loop_info->comparison_code = comparison_code;
3809   loop_info->iv = bl;
3810
3811   /* Try to determine the iteration count for loops such
3812      as (for i = init; i < init + const; i++).  When running the
3813      loop optimization twice, the first pass often converts simple
3814      loops into this form.  */
3815
3816   if (REG_P (initial_value))
3817     {
3818       rtx reg1;
3819       rtx reg2;
3820       rtx const2;
3821
3822       reg1 = initial_value;
3823       if (GET_CODE (final_value) == PLUS)
3824         reg2 = XEXP (final_value, 0), const2 = XEXP (final_value, 1);
3825       else
3826         reg2 = final_value, const2 = const0_rtx;
3827
3828       /* Check for initial_value = reg1, final_value = reg2 + const2,
3829          where reg1 != reg2.  */
3830       if (REG_P (reg2) && reg2 != reg1)
3831         {
3832           rtx temp;
3833
3834           /* Find what reg1 is equivalent to.  Hopefully it will
3835              either be reg2 or reg2 plus a constant.  */
3836           temp = loop_find_equiv_value (loop, reg1);
3837
3838           if (find_common_reg_term (temp, reg2))
3839             initial_value = temp;
3840           else
3841             {
3842               /* Find what reg2 is equivalent to.  Hopefully it will
3843                  either be reg1 or reg1 plus a constant.  Let's ignore
3844                  the latter case for now since it is not so common.  */
3845               temp = loop_find_equiv_value (loop, reg2);
3846
3847               if (temp == loop_info->iteration_var)
3848                 temp = initial_value;
3849               if (temp == reg1)
3850                 final_value = (const2 == const0_rtx)
3851                   ? reg1 : gen_rtx_PLUS (GET_MODE (reg1), reg1, const2);
3852             }
3853         }
3854       else if (loop->vtop && GET_CODE (reg2) == CONST_INT)
3855         {
3856           rtx temp;
3857
3858           /*  When running the loop optimizer twice, check_dbra_loop
3859               further obfuscates reversible loops of the form:
3860               for (i = init; i < init + const; i++).  We often end up with
3861               final_value = 0, initial_value = temp, temp = temp2 - init,
3862               where temp2 = init + const.  If the loop has a vtop we
3863               can replace initial_value with const.  */
3864
3865           temp = loop_find_equiv_value (loop, reg1);
3866
3867           if (GET_CODE (temp) == MINUS && REG_P (XEXP (temp, 0)))
3868             {
3869               rtx temp2 = loop_find_equiv_value (loop, XEXP (temp, 0));
3870
3871               if (GET_CODE (temp2) == PLUS
3872                   && XEXP (temp2, 0) == XEXP (temp, 1))
3873                 initial_value = XEXP (temp2, 1);
3874             }
3875         }
3876     }
3877
3878   /* If have initial_value = reg + const1 and final_value = reg +
3879      const2, then replace initial_value with const1 and final_value
3880      with const2.  This should be safe since we are protected by the
3881      initial comparison before entering the loop if we have a vtop.
3882      For example, a + b < a + c is not equivalent to b < c for all a
3883      when using modulo arithmetic.
3884
3885      ??? Without a vtop we could still perform the optimization if we check
3886      the initial and final values carefully.  */
3887   if (loop->vtop
3888       && (reg_term = find_common_reg_term (initial_value, final_value)))
3889     {
3890       initial_value = subtract_reg_term (initial_value, reg_term);
3891       final_value = subtract_reg_term (final_value, reg_term);
3892     }
3893
3894   loop_info->initial_equiv_value = initial_value;
3895   loop_info->final_equiv_value = final_value;
3896
3897   /* For EQ comparison loops, we don't have a valid final value.
3898      Check this now so that we won't leave an invalid value if we
3899      return early for any other reason.  */
3900   if (comparison_code == EQ)
3901       loop_info->final_equiv_value = loop_info->final_value = 0;
3902
3903   if (increment == 0)
3904     {
3905       if (loop_dump_stream)
3906         fprintf (loop_dump_stream,
3907                  "Loop iterations: Increment value can't be calculated.\n");
3908       return 0;
3909     }
3910
3911   if (GET_CODE (increment) != CONST_INT)
3912     {
3913       /* If we have a REG, check to see if REG holds a constant value.  */
3914       /* ??? Other RTL, such as (neg (reg)) is possible here, but it isn't
3915          clear if it is worthwhile to try to handle such RTL.  */
3916       if (GET_CODE (increment) == REG || GET_CODE (increment) == SUBREG)
3917         increment = loop_find_equiv_value (loop, increment);
3918
3919       if (GET_CODE (increment) != CONST_INT)
3920         {
3921           if (loop_dump_stream)
3922             {
3923               fprintf (loop_dump_stream,
3924                        "Loop iterations: Increment value not constant ");
3925               print_rtl (loop_dump_stream, increment);
3926               fprintf (loop_dump_stream, ".\n");
3927             }
3928           return 0;
3929         }
3930       loop_info->increment = increment;
3931     }
3932
3933   if (GET_CODE (initial_value) != CONST_INT)
3934     {
3935       if (loop_dump_stream)
3936         {
3937           fprintf (loop_dump_stream,
3938                    "Loop iterations: Initial value not constant ");
3939           print_rtl (loop_dump_stream, initial_value);
3940           fprintf (loop_dump_stream, ".\n");
3941         }
3942       return 0;
3943     }
3944   else if (comparison_code == EQ)
3945     {
3946       if (loop_dump_stream)
3947         fprintf (loop_dump_stream,
3948                  "Loop iterations: EQ comparison loop.\n");
3949       return 0;
3950     }
3951   else if (GET_CODE (final_value) != CONST_INT)
3952     {
3953       if (loop_dump_stream)
3954         {
3955           fprintf (loop_dump_stream,
3956                    "Loop iterations: Final value not constant ");
3957           print_rtl (loop_dump_stream, final_value);
3958           fprintf (loop_dump_stream, ".\n");
3959         }
3960       return 0;
3961     }
3962
3963   /* Final_larger is 1 if final larger, 0 if they are equal, otherwise -1.  */
3964   if (unsigned_p)
3965     final_larger
3966       = ((unsigned HOST_WIDE_INT) INTVAL (final_value)
3967          > (unsigned HOST_WIDE_INT) INTVAL (initial_value))
3968         - ((unsigned HOST_WIDE_INT) INTVAL (final_value)
3969            < (unsigned HOST_WIDE_INT) INTVAL (initial_value));
3970   else
3971     final_larger = (INTVAL (final_value) > INTVAL (initial_value))
3972       - (INTVAL (final_value) < INTVAL (initial_value));
3973
3974   if (INTVAL (increment) > 0)
3975     increment_dir = 1;
3976   else if (INTVAL (increment) == 0)
3977     increment_dir = 0;
3978   else
3979     increment_dir = -1;
3980
3981   /* There are 27 different cases: compare_dir = -1, 0, 1;
3982      final_larger = -1, 0, 1; increment_dir = -1, 0, 1.
3983      There are 4 normal cases, 4 reverse cases (where the iteration variable
3984      will overflow before the loop exits), 4 infinite loop cases, and 15
3985      immediate exit (0 or 1 iteration depending on loop type) cases.
3986      Only try to optimize the normal cases.  */
3987
3988   /* (compare_dir/final_larger/increment_dir)
3989      Normal cases: (0/-1/-1), (0/1/1), (-1/-1/-1), (1/1/1)
3990      Reverse cases: (0/-1/1), (0/1/-1), (-1/-1/1), (1/1/-1)
3991      Infinite loops: (0/-1/0), (0/1/0), (-1/-1/0), (1/1/0)
3992      Immediate exit: (0/0/X), (-1/0/X), (-1/1/X), (1/0/X), (1/-1/X) */
3993
3994   /* ?? If the meaning of reverse loops (where the iteration variable
3995      will overflow before the loop exits) is undefined, then could
3996      eliminate all of these special checks, and just always assume
3997      the loops are normal/immediate/infinite.  Note that this means
3998      the sign of increment_dir does not have to be known.  Also,
3999      since it does not really hurt if immediate exit loops or infinite loops
4000      are optimized, then that case could be ignored also, and hence all
4001      loops can be optimized.
4002
4003      According to ANSI Spec, the reverse loop case result is undefined,
4004      because the action on overflow is undefined.
4005
4006      See also the special test for NE loops below.  */
4007
4008   if (final_larger == increment_dir && final_larger != 0
4009       && (final_larger == compare_dir || compare_dir == 0))
4010     /* Normal case.  */
4011     ;
4012   else
4013     {
4014       if (loop_dump_stream)
4015         fprintf (loop_dump_stream,
4016                  "Loop iterations: Not normal loop.\n");
4017       return 0;
4018     }
4019
4020   /* Calculate the number of iterations, final_value is only an approximation,
4021      so correct for that.  Note that abs_diff and n_iterations are
4022      unsigned, because they can be as large as 2^n - 1.  */
4023
4024   abs_inc = INTVAL (increment);
4025   if (abs_inc > 0)
4026     abs_diff = INTVAL (final_value) - INTVAL (initial_value);
4027   else if (abs_inc < 0)
4028     {
4029       abs_diff = INTVAL (initial_value) - INTVAL (final_value);
4030       abs_inc = -abs_inc;
4031     }
4032   else
4033     abort ();
4034
4035   /* For NE tests, make sure that the iteration variable won't miss
4036      the final value.  If abs_diff mod abs_incr is not zero, then the
4037      iteration variable will overflow before the loop exits, and we
4038      can not calculate the number of iterations.  */
4039   if (compare_dir == 0 && (abs_diff % abs_inc) != 0)
4040     return 0;
4041
4042   /* Note that the number of iterations could be calculated using
4043      (abs_diff + abs_inc - 1) / abs_inc, provided care was taken to
4044      handle potential overflow of the summation.  */
4045   loop_info->n_iterations = abs_diff / abs_inc + ((abs_diff % abs_inc) != 0);
4046   return loop_info->n_iterations;
4047 }
4048
4049
4050 /* Replace uses of split bivs with their split pseudo register.  This is
4051    for original instructions which remain after loop unrolling without
4052    copying.  */
4053
4054 static rtx
4055 remap_split_bivs (loop, x)
4056      struct loop *loop;
4057      rtx x;
4058 {
4059   struct loop_ivs *ivs = LOOP_IVS (loop);
4060   register enum rtx_code code;
4061   register int i;
4062   register const char *fmt;
4063
4064   if (x == 0)
4065     return x;
4066
4067   code = GET_CODE (x);
4068   switch (code)
4069     {
4070     case SCRATCH:
4071     case PC:
4072     case CC0:
4073     case CONST_INT:
4074     case CONST_DOUBLE:
4075     case CONST:
4076     case SYMBOL_REF:
4077     case LABEL_REF:
4078       return x;
4079
4080     case REG:
4081 #if 0
4082       /* If non-reduced/final-value givs were split, then this would also
4083          have to remap those givs also.  */
4084 #endif
4085       if (REGNO (x) < max_reg_before_loop
4086           && REG_IV_TYPE (ivs, REGNO (x)) == BASIC_INDUCT)
4087         return ivs->reg_biv_class[REGNO (x)]->biv->src_reg;
4088       break;
4089
4090     default:
4091       break;
4092     }
4093
4094   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
4095   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
4096     {
4097       if (fmt[i] == 'e')
4098         XEXP (x, i) = remap_split_bivs (loop, XEXP (x, i));
4099       else if (fmt[i] == 'E')
4100         {
4101           register int j;
4102           for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
4103             XVECEXP (x, i, j) = remap_split_bivs (loop, XVECEXP (x, i, j));
4104         }
4105     }
4106   return x;
4107 }
4108
4109 /* If FIRST_UID is a set of REGNO, and FIRST_UID dominates LAST_UID (e.g.
4110    FIST_UID is always executed if LAST_UID is), then return 1.  Otherwise
4111    return 0.  COPY_START is where we can start looking for the insns
4112    FIRST_UID and LAST_UID.  COPY_END is where we stop looking for these
4113    insns.
4114
4115    If there is no JUMP_INSN between LOOP_START and FIRST_UID, then FIRST_UID
4116    must dominate LAST_UID.
4117
4118    If there is a CODE_LABEL between FIRST_UID and LAST_UID, then FIRST_UID
4119    may not dominate LAST_UID.
4120
4121    If there is no CODE_LABEL between FIRST_UID and LAST_UID, then FIRST_UID
4122    must dominate LAST_UID.  */
4123
4124 int
4125 set_dominates_use (regno, first_uid, last_uid, copy_start, copy_end)
4126      int regno;
4127      int first_uid;
4128      int last_uid;
4129      rtx copy_start;
4130      rtx copy_end;
4131 {
4132   int passed_jump = 0;
4133   rtx p = NEXT_INSN (copy_start);
4134
4135   while (INSN_UID (p) != first_uid)
4136     {
4137       if (GET_CODE (p) == JUMP_INSN)
4138         passed_jump= 1;
4139       /* Could not find FIRST_UID.  */
4140       if (p == copy_end)
4141         return 0;
4142       p = NEXT_INSN (p);
4143     }
4144
4145   /* Verify that FIRST_UID is an insn that entirely sets REGNO.  */
4146   if (! INSN_P (p) || ! dead_or_set_regno_p (p, regno))
4147     return 0;
4148
4149   /* FIRST_UID is always executed.  */
4150   if (passed_jump == 0)
4151     return 1;
4152
4153   while (INSN_UID (p) != last_uid)
4154     {
4155       /* If we see a CODE_LABEL between FIRST_UID and LAST_UID, then we
4156          can not be sure that FIRST_UID dominates LAST_UID.  */
4157       if (GET_CODE (p) == CODE_LABEL)
4158         return 0;
4159       /* Could not find LAST_UID, but we reached the end of the loop, so
4160          it must be safe.  */
4161       else if (p == copy_end)
4162         return 1;
4163       p = NEXT_INSN (p);
4164     }
4165
4166   /* FIRST_UID is always executed if LAST_UID is executed.  */
4167   return 1;
4168 }
4169
4170 /* This routine is called when the number of iterations for the unrolled
4171    loop is one.   The goal is to identify a loop that begins with an
4172    unconditional branch to the loop continuation note (or a label just after).
4173    In this case, the unconditional branch that starts the loop needs to be
4174    deleted so that we execute the single iteration.  */
4175 static rtx
4176 ujump_to_loop_cont (loop_start, loop_cont)
4177       rtx loop_start;
4178       rtx loop_cont;
4179 {
4180   rtx x, label, label_ref;
4181
4182   /* See if loop start, or the next insn is an unconditional jump.  */
4183   loop_start = next_nonnote_insn (loop_start);
4184
4185   x = pc_set (loop_start);
4186   if (!x)
4187     return NULL_RTX;
4188
4189   label_ref = SET_SRC (x);
4190   if (!label_ref)
4191     return NULL_RTX;
4192
4193   /* Examine insn after loop continuation note.  Return if not a label.  */
4194   label = next_nonnote_insn (loop_cont);
4195   if (label == 0 || GET_CODE (label) != CODE_LABEL)
4196     return NULL_RTX;
4197
4198   /* Return the loop start if the branch label matches the code label.  */
4199   if (CODE_LABEL_NUMBER (label) == CODE_LABEL_NUMBER (XEXP (label_ref,0)))
4200     return loop_start;
4201   else
4202     return NULL_RTX;
4203
4204 }
4205
4206