OSDN Git Service

* gengtype-yacc.y: Make sure all rules end with a semicolon.
[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, 1999, 2000, 2001, 2002
3    Free Software Foundation, Inc.
4    Contributed by James E. Wilson, Cygnus Support/UC Berkeley.
5
6 This file is part of GCC.
7
8 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify it under
9 the terms of the GNU General Public License as published by the Free
10 Software Foundation; either version 2, or (at your option) any later
11 version.
12
13 GCC is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY
14 WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
15 FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License
16 for more details.
17
18 You should have received a copy of the GNU General Public License
19 along with GCC; see the file COPYING.  If not, write to the Free
20 Software Foundation, 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA
21 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 #include "config.h"
135 #include "system.h"
136 #include "rtl.h"
137 #include "tm_p.h"
138 #include "insn-config.h"
139 #include "integrate.h"
140 #include "regs.h"
141 #include "recog.h"
142 #include "flags.h"
143 #include "function.h"
144 #include "expr.h"
145 #include "loop.h"
146 #include "toplev.h"
147 #include "hard-reg-set.h"
148 #include "basic-block.h"
149 #include "predict.h"
150 #include "params.h"
151
152 /* The prime factors looked for when trying to unroll a loop by some
153    number which is modulo the total number of iterations.  Just checking
154    for these 4 prime factors will find at least one factor for 75% of
155    all numbers theoretically.  Practically speaking, this will succeed
156    almost all of the time since loops are generally a multiple of 2
157    and/or 5.  */
158
159 #define NUM_FACTORS 4
160
161 static struct _factor { const int factor; int count; }
162 factors[NUM_FACTORS] = { {2, 0}, {3, 0}, {5, 0}, {7, 0}};
163
164 /* Describes the different types of loop unrolling performed.  */
165
166 enum unroll_types
167 {
168   UNROLL_COMPLETELY,
169   UNROLL_MODULO,
170   UNROLL_NAIVE
171 };
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    then this will hold the number of instructions in the loop that modify
189    the induction variable.  Used to ensure that only the last insn modifying
190    a split iv will update the original iv of the dest.  */
191
192 static int *splittable_regs_updates;
193
194 /* Forward declarations.  */
195
196 static void init_reg_map PARAMS ((struct inline_remap *, int));
197 static rtx calculate_giv_inc PARAMS ((rtx, rtx, unsigned int));
198 static rtx initial_reg_note_copy PARAMS ((rtx, struct inline_remap *));
199 static void final_reg_note_copy PARAMS ((rtx *, struct inline_remap *));
200 static void copy_loop_body PARAMS ((struct loop *, rtx, rtx,
201                                     struct inline_remap *, rtx, int,
202                                     enum unroll_types, rtx, rtx, rtx, rtx));
203 static int find_splittable_regs PARAMS ((const struct loop *,
204                                          enum unroll_types, int));
205 static int find_splittable_givs PARAMS ((const struct loop *,
206                                          struct iv_class *, enum unroll_types,
207                                          rtx, int));
208 static int reg_dead_after_loop PARAMS ((const struct loop *, rtx));
209 static rtx fold_rtx_mult_add PARAMS ((rtx, rtx, rtx, enum machine_mode));
210 static int verify_addresses PARAMS ((struct induction *, rtx, int));
211 static rtx remap_split_bivs PARAMS ((struct loop *, rtx));
212 static rtx find_common_reg_term PARAMS ((rtx, rtx));
213 static rtx subtract_reg_term PARAMS ((rtx, rtx));
214 static rtx loop_find_equiv_value PARAMS ((const struct loop *, rtx));
215 static rtx ujump_to_loop_cont PARAMS ((rtx, rtx));
216
217 /* Try to unroll one loop and split induction variables in the loop.
218
219    The loop is described by the arguments LOOP and INSN_COUNT.
220    STRENGTH_REDUCTION_P indicates whether information generated in the
221    strength reduction pass is available.
222
223    This function is intended to be called from within `strength_reduce'
224    in loop.c.  */
225
226 void
227 unroll_loop (loop, insn_count, strength_reduce_p)
228      struct loop *loop;
229      int insn_count;
230      int strength_reduce_p;
231 {
232   struct loop_info *loop_info = LOOP_INFO (loop);
233   struct loop_ivs *ivs = LOOP_IVS (loop);
234   int i, j;
235   unsigned int r;
236   unsigned HOST_WIDE_INT temp;
237   int unroll_number = 1;
238   rtx copy_start, copy_end;
239   rtx insn, sequence, pattern, tem;
240   int max_labelno, max_insnno;
241   rtx insert_before;
242   struct inline_remap *map;
243   char *local_label = NULL;
244   char *local_regno;
245   unsigned int max_local_regnum;
246   unsigned int maxregnum;
247   rtx exit_label = 0;
248   rtx start_label;
249   struct iv_class *bl;
250   int splitting_not_safe = 0;
251   enum unroll_types unroll_type = UNROLL_NAIVE;
252   int loop_preconditioned = 0;
253   rtx safety_label;
254   /* This points to the last real insn in the loop, which should be either
255      a JUMP_INSN (for conditional jumps) or a BARRIER (for unconditional
256      jumps).  */
257   rtx last_loop_insn;
258   rtx loop_start = loop->start;
259   rtx loop_end = loop->end;
260
261   /* Don't bother unrolling huge loops.  Since the minimum factor is
262      two, loops greater than one half of MAX_UNROLLED_INSNS will never
263      be unrolled.  */
264   if (insn_count > MAX_UNROLLED_INSNS / 2)
265     {
266       if (loop_dump_stream)
267         fprintf (loop_dump_stream, "Unrolling failure: Loop too big.\n");
268       return;
269     }
270
271   /* Determine type of unroll to perform.  Depends on the number of iterations
272      and the size of the loop.  */
273
274   /* If there is no strength reduce info, then set
275      loop_info->n_iterations to zero.  This can happen if
276      strength_reduce can't find any bivs in the loop.  A value of zero
277      indicates that the number of iterations could not be calculated.  */
278
279   if (! strength_reduce_p)
280     loop_info->n_iterations = 0;
281
282   if (loop_dump_stream && loop_info->n_iterations > 0)
283     {
284       fputs ("Loop unrolling: ", loop_dump_stream);
285       fprintf (loop_dump_stream, HOST_WIDE_INT_PRINT_DEC,
286                loop_info->n_iterations);
287       fputs (" iterations.\n", loop_dump_stream);
288     }
289
290   /* Find and save a pointer to the last nonnote insn in the loop.  */
291
292   last_loop_insn = prev_nonnote_insn (loop_end);
293
294   /* Calculate how many times to unroll the loop.  Indicate whether or
295      not the loop is being completely unrolled.  */
296
297   if (loop_info->n_iterations == 1)
298     {
299       /* Handle the case where the loop begins with an unconditional
300          jump to the loop condition.  Make sure to delete the jump
301          insn, otherwise the loop body will never execute.  */
302
303       rtx ujump = ujump_to_loop_cont (loop->start, loop->cont);
304       if (ujump)
305         delete_related_insns (ujump);
306
307       /* If number of iterations is exactly 1, then eliminate the compare and
308          branch at the end of the loop since they will never be taken.
309          Then return, since no other action is needed here.  */
310
311       /* If the last instruction is not a BARRIER or a JUMP_INSN, then
312          don't do anything.  */
313
314       if (GET_CODE (last_loop_insn) == BARRIER)
315         {
316           /* Delete the jump insn.  This will delete the barrier also.  */
317           delete_related_insns (PREV_INSN (last_loop_insn));
318         }
319       else if (GET_CODE (last_loop_insn) == JUMP_INSN)
320         {
321 #ifdef HAVE_cc0
322           rtx prev = PREV_INSN (last_loop_insn);
323 #endif
324           delete_related_insns (last_loop_insn);
325 #ifdef HAVE_cc0
326           /* The immediately preceding insn may be a compare which must be
327              deleted.  */
328           if (only_sets_cc0_p (prev))
329             delete_related_insns (prev);
330 #endif
331         }
332
333       /* Remove the loop notes since this is no longer a loop.  */
334       if (loop->vtop)
335         delete_related_insns (loop->vtop);
336       if (loop->cont)
337         delete_related_insns (loop->cont);
338       if (loop_start)
339         delete_related_insns (loop_start);
340       if (loop_end)
341         delete_related_insns (loop_end);
342
343       return;
344     }
345   else if (loop_info->n_iterations > 0
346            /* Avoid overflow in the next expression.  */
347            && loop_info->n_iterations < MAX_UNROLLED_INSNS
348            && loop_info->n_iterations * insn_count < MAX_UNROLLED_INSNS)
349     {
350       unroll_number = loop_info->n_iterations;
351       unroll_type = UNROLL_COMPLETELY;
352     }
353   else if (loop_info->n_iterations > 0)
354     {
355       /* Try to factor the number of iterations.  Don't bother with the
356          general case, only using 2, 3, 5, and 7 will get 75% of all
357          numbers theoretically, and almost all in practice.  */
358
359       for (i = 0; i < NUM_FACTORS; i++)
360         factors[i].count = 0;
361
362       temp = loop_info->n_iterations;
363       for (i = NUM_FACTORS - 1; i >= 0; i--)
364         while (temp % factors[i].factor == 0)
365           {
366             factors[i].count++;
367             temp = temp / factors[i].factor;
368           }
369
370       /* Start with the larger factors first so that we generally
371          get lots of unrolling.  */
372
373       unroll_number = 1;
374       temp = insn_count;
375       for (i = 3; i >= 0; i--)
376         while (factors[i].count--)
377           {
378             if (temp * factors[i].factor < MAX_UNROLLED_INSNS)
379               {
380                 unroll_number *= factors[i].factor;
381                 temp *= factors[i].factor;
382               }
383             else
384               break;
385           }
386
387       /* If we couldn't find any factors, then unroll as in the normal
388          case.  */
389       if (unroll_number == 1)
390         {
391           if (loop_dump_stream)
392             fprintf (loop_dump_stream, "Loop unrolling: No factors found.\n");
393         }
394       else
395         unroll_type = UNROLL_MODULO;
396     }
397
398   /* Default case, calculate number of times to unroll loop based on its
399      size.  */
400   if (unroll_type == UNROLL_NAIVE)
401     {
402       if (8 * insn_count < MAX_UNROLLED_INSNS)
403         unroll_number = 8;
404       else if (4 * insn_count < MAX_UNROLLED_INSNS)
405         unroll_number = 4;
406       else
407         unroll_number = 2;
408     }
409
410   /* Now we know how many times to unroll the loop.  */
411
412   if (loop_dump_stream)
413     fprintf (loop_dump_stream, "Unrolling loop %d times.\n", unroll_number);
414
415   if (unroll_type == UNROLL_COMPLETELY || unroll_type == UNROLL_MODULO)
416     {
417       /* Loops of these types can start with jump down to the exit condition
418          in rare circumstances.
419
420          Consider a pair of nested loops where the inner loop is part
421          of the exit code for the outer loop.
422
423          In this case jump.c will not duplicate the exit test for the outer
424          loop, so it will start with a jump to the exit code.
425
426          Then consider if the inner loop turns out to iterate once and
427          only once.  We will end up deleting the jumps associated with
428          the inner loop.  However, the loop notes are not removed from
429          the instruction stream.
430
431          And finally assume that we can compute the number of iterations
432          for the outer loop.
433
434          In this case unroll may want to unroll the outer loop even though
435          it starts with a jump to the outer loop's exit code.
436
437          We could try to optimize this case, but it hardly seems worth it.
438          Just return without unrolling the loop in such cases.  */
439
440       insn = loop_start;
441       while (GET_CODE (insn) != CODE_LABEL && GET_CODE (insn) != JUMP_INSN)
442         insn = NEXT_INSN (insn);
443       if (GET_CODE (insn) == JUMP_INSN)
444         return;
445     }
446
447   if (unroll_type == UNROLL_COMPLETELY)
448     {
449       /* Completely unrolling the loop:  Delete the compare and branch at
450          the end (the last two instructions).   This delete must done at the
451          very end of loop unrolling, to avoid problems with calls to
452          back_branch_in_range_p, which is called by find_splittable_regs.
453          All increments of splittable bivs/givs are changed to load constant
454          instructions.  */
455
456       copy_start = loop_start;
457
458       /* Set insert_before to the instruction immediately after the JUMP_INSN
459          (or BARRIER), so that any NOTEs between the JUMP_INSN and the end of
460          the loop will be correctly handled by copy_loop_body.  */
461       insert_before = NEXT_INSN (last_loop_insn);
462
463       /* Set copy_end to the insn before the jump at the end of the loop.  */
464       if (GET_CODE (last_loop_insn) == BARRIER)
465         copy_end = PREV_INSN (PREV_INSN (last_loop_insn));
466       else if (GET_CODE (last_loop_insn) == JUMP_INSN)
467         {
468           copy_end = PREV_INSN (last_loop_insn);
469 #ifdef HAVE_cc0
470           /* The instruction immediately before the JUMP_INSN may be a compare
471              instruction which we do not want to copy.  */
472           if (sets_cc0_p (PREV_INSN (copy_end)))
473             copy_end = PREV_INSN (copy_end);
474 #endif
475         }
476       else
477         {
478           /* We currently can't unroll a loop if it doesn't end with a
479              JUMP_INSN.  There would need to be a mechanism that recognizes
480              this case, and then inserts a jump after each loop body, which
481              jumps to after the last loop body.  */
482           if (loop_dump_stream)
483             fprintf (loop_dump_stream,
484                      "Unrolling failure: loop does not end with a JUMP_INSN.\n");
485           return;
486         }
487     }
488   else if (unroll_type == UNROLL_MODULO)
489     {
490       /* Partially unrolling the loop:  The compare and branch at the end
491          (the last two instructions) must remain.  Don't copy the compare
492          and branch instructions at the end of the loop.  Insert the unrolled
493          code immediately before the compare/branch at the end so that the
494          code will fall through to them as before.  */
495
496       copy_start = loop_start;
497
498       /* Set insert_before to the jump insn at the end of the loop.
499          Set copy_end to before the jump insn at the end of the loop.  */
500       if (GET_CODE (last_loop_insn) == BARRIER)
501         {
502           insert_before = PREV_INSN (last_loop_insn);
503           copy_end = PREV_INSN (insert_before);
504         }
505       else if (GET_CODE (last_loop_insn) == JUMP_INSN)
506         {
507           insert_before = last_loop_insn;
508 #ifdef HAVE_cc0
509           /* The instruction immediately before the JUMP_INSN may be a compare
510              instruction which we do not want to copy or delete.  */
511           if (sets_cc0_p (PREV_INSN (insert_before)))
512             insert_before = PREV_INSN (insert_before);
513 #endif
514           copy_end = PREV_INSN (insert_before);
515         }
516       else
517         {
518           /* We currently can't unroll a loop if it doesn't end with a
519              JUMP_INSN.  There would need to be a mechanism that recognizes
520              this case, and then inserts a jump after each loop body, which
521              jumps to after the last loop body.  */
522           if (loop_dump_stream)
523             fprintf (loop_dump_stream,
524                      "Unrolling failure: loop does not end with a JUMP_INSN.\n");
525           return;
526         }
527     }
528   else
529     {
530       /* Normal case: Must copy the compare and branch instructions at the
531          end of the loop.  */
532
533       if (GET_CODE (last_loop_insn) == BARRIER)
534         {
535           /* Loop ends with an unconditional jump and a barrier.
536              Handle this like above, don't copy jump and barrier.
537              This is not strictly necessary, but doing so prevents generating
538              unconditional jumps to an immediately following label.
539
540              This will be corrected below if the target of this jump is
541              not the start_label.  */
542
543           insert_before = PREV_INSN (last_loop_insn);
544           copy_end = PREV_INSN (insert_before);
545         }
546       else if (GET_CODE (last_loop_insn) == JUMP_INSN)
547         {
548           /* Set insert_before to immediately after the JUMP_INSN, so that
549              NOTEs at the end of the loop will be correctly handled by
550              copy_loop_body.  */
551           insert_before = NEXT_INSN (last_loop_insn);
552           copy_end = last_loop_insn;
553         }
554       else
555         {
556           /* We currently can't unroll a loop if it doesn't end with a
557              JUMP_INSN.  There would need to be a mechanism that recognizes
558              this case, and then inserts a jump after each loop body, which
559              jumps to after the last loop body.  */
560           if (loop_dump_stream)
561             fprintf (loop_dump_stream,
562                      "Unrolling failure: loop does not end with a JUMP_INSN.\n");
563           return;
564         }
565
566       /* If copying exit test branches because they can not be eliminated,
567          then must convert the fall through case of the branch to a jump past
568          the end of the loop.  Create a label to emit after the loop and save
569          it for later use.  Do not use the label after the loop, if any, since
570          it might be used by insns outside the loop, or there might be insns
571          added before it later by final_[bg]iv_value which must be after
572          the real exit label.  */
573       exit_label = gen_label_rtx ();
574
575       insn = loop_start;
576       while (GET_CODE (insn) != CODE_LABEL && GET_CODE (insn) != JUMP_INSN)
577         insn = NEXT_INSN (insn);
578
579       if (GET_CODE (insn) == JUMP_INSN)
580         {
581           /* The loop starts with a jump down to the exit condition test.
582              Start copying the loop after the barrier following this
583              jump insn.  */
584           copy_start = NEXT_INSN (insn);
585
586           /* Splitting induction variables doesn't work when the loop is
587              entered via a jump to the bottom, because then we end up doing
588              a comparison against a new register for a split variable, but
589              we did not execute the set insn for the new register because
590              it was skipped over.  */
591           splitting_not_safe = 1;
592           if (loop_dump_stream)
593             fprintf (loop_dump_stream,
594                      "Splitting not safe, because loop not entered at top.\n");
595         }
596       else
597         copy_start = loop_start;
598     }
599
600   /* This should always be the first label in the loop.  */
601   start_label = NEXT_INSN (copy_start);
602   /* There may be a line number note and/or a loop continue note here.  */
603   while (GET_CODE (start_label) == NOTE)
604     start_label = NEXT_INSN (start_label);
605   if (GET_CODE (start_label) != CODE_LABEL)
606     {
607       /* This can happen as a result of jump threading.  If the first insns in
608          the loop test the same condition as the loop's backward jump, or the
609          opposite condition, then the backward jump will be modified to point
610          to elsewhere, and the loop's start label is deleted.
611
612          This case currently can not be handled by the loop unrolling code.  */
613
614       if (loop_dump_stream)
615         fprintf (loop_dump_stream,
616                  "Unrolling failure: unknown insns between BEG note and loop label.\n");
617       return;
618     }
619   if (LABEL_NAME (start_label))
620     {
621       /* The jump optimization pass must have combined the original start label
622          with a named label for a goto.  We can't unroll this case because
623          jumps which go to the named label must be handled differently than
624          jumps to the loop start, and it is impossible to differentiate them
625          in this case.  */
626       if (loop_dump_stream)
627         fprintf (loop_dump_stream,
628                  "Unrolling failure: loop start label is gone\n");
629       return;
630     }
631
632   if (unroll_type == UNROLL_NAIVE
633       && GET_CODE (last_loop_insn) == BARRIER
634       && GET_CODE (PREV_INSN (last_loop_insn)) == JUMP_INSN
635       && start_label != JUMP_LABEL (PREV_INSN (last_loop_insn)))
636     {
637       /* In this case, we must copy the jump and barrier, because they will
638          not be converted to jumps to an immediately following label.  */
639
640       insert_before = NEXT_INSN (last_loop_insn);
641       copy_end = last_loop_insn;
642     }
643
644   if (unroll_type == UNROLL_NAIVE
645       && GET_CODE (last_loop_insn) == JUMP_INSN
646       && start_label != JUMP_LABEL (last_loop_insn))
647     {
648       /* ??? The loop ends with a conditional branch that does not branch back
649          to the loop start label.  In this case, we must emit an unconditional
650          branch to the loop exit after emitting the final branch.
651          copy_loop_body does not have support for this currently, so we
652          give up.  It doesn't seem worthwhile to unroll anyways since
653          unrolling would increase the number of branch instructions
654          executed.  */
655       if (loop_dump_stream)
656         fprintf (loop_dump_stream,
657                  "Unrolling failure: final conditional branch not to loop start\n");
658       return;
659     }
660
661   /* Allocate a translation table for the labels and insn numbers.
662      They will be filled in as we copy the insns in the loop.  */
663
664   max_labelno = max_label_num ();
665   max_insnno = get_max_uid ();
666
667   /* Various paths through the unroll code may reach the "egress" label
668      without initializing fields within the map structure.
669
670      To be safe, we use xcalloc to zero the memory.  */
671   map = (struct inline_remap *) xcalloc (1, sizeof (struct inline_remap));
672
673   /* Allocate the label map.  */
674
675   if (max_labelno > 0)
676     {
677       map->label_map = (rtx *) xcalloc (max_labelno, sizeof (rtx));
678       local_label = (char *) xcalloc (max_labelno, sizeof (char));
679     }
680
681   /* Search the loop and mark all local labels, i.e. the ones which have to
682      be distinct labels when copied.  For all labels which might be
683      non-local, set their label_map entries to point to themselves.
684      If they happen to be local their label_map entries will be overwritten
685      before the loop body is copied.  The label_map entries for local labels
686      will be set to a different value each time the loop body is copied.  */
687
688   for (insn = copy_start; insn != loop_end; insn = NEXT_INSN (insn))
689     {
690       rtx note;
691
692       if (GET_CODE (insn) == CODE_LABEL)
693         local_label[CODE_LABEL_NUMBER (insn)] = 1;
694       else if (GET_CODE (insn) == JUMP_INSN)
695         {
696           if (JUMP_LABEL (insn))
697             set_label_in_map (map,
698                               CODE_LABEL_NUMBER (JUMP_LABEL (insn)),
699                               JUMP_LABEL (insn));
700           else if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == ADDR_VEC
701                    || GET_CODE (PATTERN (insn)) == ADDR_DIFF_VEC)
702             {
703               rtx pat = PATTERN (insn);
704               int diff_vec_p = GET_CODE (PATTERN (insn)) == ADDR_DIFF_VEC;
705               int len = XVECLEN (pat, diff_vec_p);
706               rtx label;
707
708               for (i = 0; i < len; i++)
709                 {
710                   label = XEXP (XVECEXP (pat, diff_vec_p, i), 0);
711                   set_label_in_map (map, CODE_LABEL_NUMBER (label), label);
712                 }
713             }
714         }
715       if ((note = find_reg_note (insn, REG_LABEL, NULL_RTX)))
716         set_label_in_map (map, CODE_LABEL_NUMBER (XEXP (note, 0)),
717                           XEXP (note, 0));
718     }
719
720   /* Allocate space for the insn map.  */
721
722   map->insn_map = (rtx *) xmalloc (max_insnno * sizeof (rtx));
723
724   /* Set this to zero, to indicate that we are doing loop unrolling,
725      not function inlining.  */
726   map->inline_target = 0;
727
728   /* The register and constant maps depend on the number of registers
729      present, so the final maps can't be created until after
730      find_splittable_regs is called.  However, they are needed for
731      preconditioning, so we create temporary maps when preconditioning
732      is performed.  */
733
734   /* The preconditioning code may allocate two new pseudo registers.  */
735   maxregnum = max_reg_num ();
736
737   /* local_regno is only valid for regnos < max_local_regnum.  */
738   max_local_regnum = maxregnum;
739
740   /* Allocate and zero out the splittable_regs and addr_combined_regs
741      arrays.  These must be zeroed here because they will be used if
742      loop preconditioning is performed, and must be zero for that case.
743
744      It is safe to do this here, since the extra registers created by the
745      preconditioning code and find_splittable_regs will never be used
746      to access the splittable_regs[] and addr_combined_regs[] arrays.  */
747
748   splittable_regs = (rtx *) xcalloc (maxregnum, sizeof (rtx));
749   splittable_regs_updates = (int *) xcalloc (maxregnum, sizeof (int));
750   addr_combined_regs
751     = (struct induction **) xcalloc (maxregnum, sizeof (struct induction *));
752   local_regno = (char *) xcalloc (maxregnum, sizeof (char));
753
754   /* Mark all local registers, i.e. the ones which are referenced only
755      inside the loop.  */
756   if (INSN_UID (copy_end) < max_uid_for_loop)
757     {
758       int copy_start_luid = INSN_LUID (copy_start);
759       int copy_end_luid = INSN_LUID (copy_end);
760
761       /* If a register is used in the jump insn, we must not duplicate it
762          since it will also be used outside the loop.  */
763       if (GET_CODE (copy_end) == JUMP_INSN)
764         copy_end_luid--;
765
766       /* If we have a target that uses cc0, then we also must not duplicate
767          the insn that sets cc0 before the jump insn, if one is present.  */
768 #ifdef HAVE_cc0
769       if (GET_CODE (copy_end) == JUMP_INSN
770           && sets_cc0_p (PREV_INSN (copy_end)))
771         copy_end_luid--;
772 #endif
773
774       /* If copy_start points to the NOTE that starts the loop, then we must
775          use the next luid, because invariant pseudo-regs moved out of the loop
776          have their lifetimes modified to start here, but they are not safe
777          to duplicate.  */
778       if (copy_start == loop_start)
779         copy_start_luid++;
780
781       /* If a pseudo's lifetime is entirely contained within this loop, then we
782          can use a different pseudo in each unrolled copy of the loop.  This
783          results in better code.  */
784       /* We must limit the generic test to max_reg_before_loop, because only
785          these pseudo registers have valid regno_first_uid info.  */
786       for (r = FIRST_PSEUDO_REGISTER; r < max_reg_before_loop; ++r)
787         if (REGNO_FIRST_UID (r) > 0 && REGNO_FIRST_UID (r) <= max_uid_for_loop
788             && REGNO_FIRST_LUID (r) >= copy_start_luid
789             && REGNO_LAST_UID (r) > 0 && REGNO_LAST_UID (r) <= max_uid_for_loop
790             && REGNO_LAST_LUID (r) <= copy_end_luid)
791           {
792             /* However, we must also check for loop-carried dependencies.
793                If the value the pseudo has at the end of iteration X is
794                used by iteration X+1, then we can not use a different pseudo
795                for each unrolled copy of the loop.  */
796             /* A pseudo is safe if regno_first_uid is a set, and this
797                set dominates all instructions from regno_first_uid to
798                regno_last_uid.  */
799             /* ??? This check is simplistic.  We would get better code if
800                this check was more sophisticated.  */
801             if (set_dominates_use (r, REGNO_FIRST_UID (r), REGNO_LAST_UID (r),
802                                    copy_start, copy_end))
803               local_regno[r] = 1;
804
805             if (loop_dump_stream)
806               {
807                 if (local_regno[r])
808                   fprintf (loop_dump_stream, "Marked reg %d as local\n", r);
809                 else
810                   fprintf (loop_dump_stream, "Did not mark reg %d as local\n",
811                            r);
812               }
813           }
814     }
815
816   /* If this loop requires exit tests when unrolled, check to see if we
817      can precondition the loop so as to make the exit tests unnecessary.
818      Just like variable splitting, this is not safe if the loop is entered
819      via a jump to the bottom.  Also, can not do this if no strength
820      reduce info, because precondition_loop_p uses this info.  */
821
822   /* Must copy the loop body for preconditioning before the following
823      find_splittable_regs call since that will emit insns which need to
824      be after the preconditioned loop copies, but immediately before the
825      unrolled loop copies.  */
826
827   /* Also, it is not safe to split induction variables for the preconditioned
828      copies of the loop body.  If we split induction variables, then the code
829      assumes that each induction variable can be represented as a function
830      of its initial value and the loop iteration number.  This is not true
831      in this case, because the last preconditioned copy of the loop body
832      could be any iteration from the first up to the `unroll_number-1'th,
833      depending on the initial value of the iteration variable.  Therefore
834      we can not split induction variables here, because we can not calculate
835      their value.  Hence, this code must occur before find_splittable_regs
836      is called.  */
837
838   if (unroll_type == UNROLL_NAIVE && ! splitting_not_safe && strength_reduce_p)
839     {
840       rtx initial_value, final_value, increment;
841       enum machine_mode mode;
842
843       if (precondition_loop_p (loop,
844                                &initial_value, &final_value, &increment,
845                                &mode))
846         {
847           rtx diff;
848           rtx *labels;
849           int abs_inc, neg_inc;
850           enum rtx_code cc = loop_info->comparison_code;
851           int less_p     = (cc == LE  || cc == LEU || cc == LT  || cc == LTU);
852           int unsigned_p = (cc == LEU || cc == GEU || cc == LTU || cc == GTU);
853
854           map->reg_map = (rtx *) xmalloc (maxregnum * sizeof (rtx));
855
856           VARRAY_CONST_EQUIV_INIT (map->const_equiv_varray, maxregnum,
857                                    "unroll_loop_precondition");
858           global_const_equiv_varray = map->const_equiv_varray;
859
860           init_reg_map (map, maxregnum);
861
862           /* Limit loop unrolling to 4, since this will make 7 copies of
863              the loop body.  */
864           if (unroll_number > 4)
865             unroll_number = 4;
866
867           /* Save the absolute value of the increment, and also whether or
868              not it is negative.  */
869           neg_inc = 0;
870           abs_inc = INTVAL (increment);
871           if (abs_inc < 0)
872             {
873               abs_inc = -abs_inc;
874               neg_inc = 1;
875             }
876
877           start_sequence ();
878
879           /* Final value may have form of (PLUS val1 const1_rtx).  We need
880              to convert it into general operand, so compute the real value.  */
881
882           if (GET_CODE (final_value) == PLUS)
883             {
884               final_value = expand_simple_binop (mode, PLUS,
885                                                  copy_rtx (XEXP (final_value, 0)),
886                                                  copy_rtx (XEXP (final_value, 1)),
887                                                  NULL_RTX, 0, OPTAB_LIB_WIDEN);
888             }
889           if (!nonmemory_operand (final_value, VOIDmode))
890             final_value = force_reg (mode, copy_rtx (final_value));
891
892           /* Calculate the difference between the final and initial values.
893              Final value may be a (plus (reg x) (const_int 1)) rtx.
894              Let the following cse pass simplify this if initial value is
895              a constant.
896
897              We must copy the final and initial values here to avoid
898              improperly shared rtl.
899
900              We have to deal with for (i = 0; --i < 6;) type loops.
901              For such loops the real final value is the first time the
902              loop variable overflows, so the diff we calculate is the
903              distance from the overflow value.  This is 0 or ~0 for
904              unsigned loops depending on the direction, or INT_MAX,
905              INT_MAX+1 for signed loops.  We really do not need the
906              exact value, since we are only interested in the diff
907              modulo the increment, and the increment is a power of 2,
908              so we can pretend that the overflow value is 0/~0.  */
909
910           if (cc == NE || less_p != neg_inc)
911             diff = expand_simple_binop (mode, MINUS, final_value,
912                                         copy_rtx (initial_value), NULL_RTX, 0,
913                                         OPTAB_LIB_WIDEN);
914           else
915             diff = expand_simple_unop (mode, neg_inc ? NOT : NEG,
916                                        copy_rtx (initial_value), NULL_RTX, 0);
917
918           /* Now calculate (diff % (unroll * abs (increment))) by using an
919              and instruction.  */
920           diff = expand_simple_binop (GET_MODE (diff), AND, diff,
921                                       GEN_INT (unroll_number * abs_inc - 1),
922                                       NULL_RTX, 0, OPTAB_LIB_WIDEN);
923
924           /* Now emit a sequence of branches to jump to the proper precond
925              loop entry point.  */
926
927           labels = (rtx *) xmalloc (sizeof (rtx) * unroll_number);
928           for (i = 0; i < unroll_number; i++)
929             labels[i] = gen_label_rtx ();
930
931           /* Check for the case where the initial value is greater than or
932              equal to the final value.  In that case, we want to execute
933              exactly one loop iteration.  The code below will fail for this
934              case.  This check does not apply if the loop has a NE
935              comparison at the end.  */
936
937           if (cc != NE)
938             {
939               rtx incremented_initval;
940               incremented_initval = expand_simple_binop (mode, PLUS,
941                                                          initial_value,
942                                                          increment,
943                                                          NULL_RTX, 0,
944                                                          OPTAB_LIB_WIDEN);
945               emit_cmp_and_jump_insns (incremented_initval, final_value,
946                                        less_p ? GE : LE, NULL_RTX,
947                                        mode, unsigned_p, labels[1]);
948               predict_insn_def (get_last_insn (), PRED_LOOP_CONDITION,
949                                 TAKEN);
950               JUMP_LABEL (get_last_insn ()) = labels[1];
951               LABEL_NUSES (labels[1])++;
952             }
953
954           /* Assuming the unroll_number is 4, and the increment is 2, then
955              for a negative increment:  for a positive increment:
956              diff = 0,1   precond 0     diff = 0,7   precond 0
957              diff = 2,3   precond 3     diff = 1,2   precond 1
958              diff = 4,5   precond 2     diff = 3,4   precond 2
959              diff = 6,7   precond 1     diff = 5,6   precond 3  */
960
961           /* We only need to emit (unroll_number - 1) branches here, the
962              last case just falls through to the following code.  */
963
964           /* ??? This would give better code if we emitted a tree of branches
965              instead of the current linear list of branches.  */
966
967           for (i = 0; i < unroll_number - 1; i++)
968             {
969               int cmp_const;
970               enum rtx_code cmp_code;
971
972               /* For negative increments, must invert the constant compared
973                  against, except when comparing against zero.  */
974               if (i == 0)
975                 {
976                   cmp_const = 0;
977                   cmp_code = EQ;
978                 }
979               else if (neg_inc)
980                 {
981                   cmp_const = unroll_number - i;
982                   cmp_code = GE;
983                 }
984               else
985                 {
986                   cmp_const = i;
987                   cmp_code = LE;
988                 }
989
990               emit_cmp_and_jump_insns (diff, GEN_INT (abs_inc * cmp_const),
991                                        cmp_code, NULL_RTX, mode, 0, labels[i]);
992               JUMP_LABEL (get_last_insn ()) = labels[i];
993               LABEL_NUSES (labels[i])++;
994               predict_insn (get_last_insn (), PRED_LOOP_PRECONDITIONING,
995                             REG_BR_PROB_BASE / (unroll_number - i));
996             }
997
998           /* If the increment is greater than one, then we need another branch,
999              to handle other cases equivalent to 0.  */
1000
1001           /* ??? This should be merged into the code above somehow to help
1002              simplify the code here, and reduce the number of branches emitted.
1003              For the negative increment case, the branch here could easily
1004              be merged with the `0' case branch above.  For the positive
1005              increment case, it is not clear how this can be simplified.  */
1006
1007           if (abs_inc != 1)
1008             {
1009               int cmp_const;
1010               enum rtx_code cmp_code;
1011
1012               if (neg_inc)
1013                 {
1014                   cmp_const = abs_inc - 1;
1015                   cmp_code = LE;
1016                 }
1017               else
1018                 {
1019                   cmp_const = abs_inc * (unroll_number - 1) + 1;
1020                   cmp_code = GE;
1021                 }
1022
1023               emit_cmp_and_jump_insns (diff, GEN_INT (cmp_const), cmp_code,
1024                                        NULL_RTX, mode, 0, labels[0]);
1025               JUMP_LABEL (get_last_insn ()) = labels[0];
1026               LABEL_NUSES (labels[0])++;
1027             }
1028
1029           sequence = gen_sequence ();
1030           end_sequence ();
1031           loop_insn_hoist (loop, sequence);
1032
1033           /* Only the last copy of the loop body here needs the exit
1034              test, so set copy_end to exclude the compare/branch here,
1035              and then reset it inside the loop when get to the last
1036              copy.  */
1037
1038           if (GET_CODE (last_loop_insn) == BARRIER)
1039             copy_end = PREV_INSN (PREV_INSN (last_loop_insn));
1040           else if (GET_CODE (last_loop_insn) == JUMP_INSN)
1041             {
1042               copy_end = PREV_INSN (last_loop_insn);
1043 #ifdef HAVE_cc0
1044               /* The immediately preceding insn may be a compare which
1045                  we do not want to copy.  */
1046               if (sets_cc0_p (PREV_INSN (copy_end)))
1047                 copy_end = PREV_INSN (copy_end);
1048 #endif
1049             }
1050           else
1051             abort ();
1052
1053           for (i = 1; i < unroll_number; i++)
1054             {
1055               emit_label_after (labels[unroll_number - i],
1056                                 PREV_INSN (loop_start));
1057
1058               memset ((char *) map->insn_map, 0, max_insnno * sizeof (rtx));
1059               memset ((char *) &VARRAY_CONST_EQUIV (map->const_equiv_varray, 0),
1060                       0, (VARRAY_SIZE (map->const_equiv_varray)
1061                           * sizeof (struct const_equiv_data)));
1062               map->const_age = 0;
1063
1064               for (j = 0; j < max_labelno; j++)
1065                 if (local_label[j])
1066                   set_label_in_map (map, j, gen_label_rtx ());
1067
1068               for (r = FIRST_PSEUDO_REGISTER; r < max_local_regnum; r++)
1069                 if (local_regno[r])
1070                   {
1071                     map->reg_map[r]
1072                       = gen_reg_rtx (GET_MODE (regno_reg_rtx[r]));
1073                     record_base_value (REGNO (map->reg_map[r]),
1074                                        regno_reg_rtx[r], 0);
1075                   }
1076               /* The last copy needs the compare/branch insns at the end,
1077                  so reset copy_end here if the loop ends with a conditional
1078                  branch.  */
1079
1080               if (i == unroll_number - 1)
1081                 {
1082                   if (GET_CODE (last_loop_insn) == BARRIER)
1083                     copy_end = PREV_INSN (PREV_INSN (last_loop_insn));
1084                   else
1085                     copy_end = last_loop_insn;
1086                 }
1087
1088               /* None of the copies are the `last_iteration', so just
1089                  pass zero for that parameter.  */
1090               copy_loop_body (loop, copy_start, copy_end, map, exit_label, 0,
1091                               unroll_type, start_label, loop_end,
1092                               loop_start, copy_end);
1093             }
1094           emit_label_after (labels[0], PREV_INSN (loop_start));
1095
1096           if (GET_CODE (last_loop_insn) == BARRIER)
1097             {
1098               insert_before = PREV_INSN (last_loop_insn);
1099               copy_end = PREV_INSN (insert_before);
1100             }
1101           else
1102             {
1103               insert_before = last_loop_insn;
1104 #ifdef HAVE_cc0
1105               /* The instruction immediately before the JUMP_INSN may
1106                  be a compare instruction which we do not want to copy
1107                  or delete.  */
1108               if (sets_cc0_p (PREV_INSN (insert_before)))
1109                 insert_before = PREV_INSN (insert_before);
1110 #endif
1111               copy_end = PREV_INSN (insert_before);
1112             }
1113
1114           /* Set unroll type to MODULO now.  */
1115           unroll_type = UNROLL_MODULO;
1116           loop_preconditioned = 1;
1117
1118           /* Clean up.  */
1119           free (labels);
1120         }
1121     }
1122
1123   /* If reach here, and the loop type is UNROLL_NAIVE, then don't unroll
1124      the loop unless all loops are being unrolled.  */
1125   if (unroll_type == UNROLL_NAIVE && ! flag_unroll_all_loops)
1126     {
1127       if (loop_dump_stream)
1128         fprintf (loop_dump_stream,
1129                  "Unrolling failure: Naive unrolling not being done.\n");
1130       goto egress;
1131     }
1132
1133   /* At this point, we are guaranteed to unroll the loop.  */
1134
1135   /* Keep track of the unroll factor for the loop.  */
1136   loop_info->unroll_number = unroll_number;
1137
1138   /* For each biv and giv, determine whether it can be safely split into
1139      a different variable for each unrolled copy of the loop body.
1140      We precalculate and save this info here, since computing it is
1141      expensive.
1142
1143      Do this before deleting any instructions from the loop, so that
1144      back_branch_in_range_p will work correctly.  */
1145
1146   if (splitting_not_safe)
1147     temp = 0;
1148   else
1149     temp = find_splittable_regs (loop, unroll_type, unroll_number);
1150
1151   /* find_splittable_regs may have created some new registers, so must
1152      reallocate the reg_map with the new larger size, and must realloc
1153      the constant maps also.  */
1154
1155   maxregnum = max_reg_num ();
1156   map->reg_map = (rtx *) xmalloc (maxregnum * sizeof (rtx));
1157
1158   init_reg_map (map, maxregnum);
1159
1160   if (map->const_equiv_varray == 0)
1161     VARRAY_CONST_EQUIV_INIT (map->const_equiv_varray,
1162                              maxregnum + temp * unroll_number * 2,
1163                              "unroll_loop");
1164   global_const_equiv_varray = map->const_equiv_varray;
1165
1166   /* Search the list of bivs and givs to find ones which need to be remapped
1167      when split, and set their reg_map entry appropriately.  */
1168
1169   for (bl = ivs->list; bl; bl = bl->next)
1170     {
1171       if (REGNO (bl->biv->src_reg) != bl->regno)
1172         map->reg_map[bl->regno] = bl->biv->src_reg;
1173 #if 0
1174       /* Currently, non-reduced/final-value givs are never split.  */
1175       for (v = bl->giv; v; v = v->next_iv)
1176         if (REGNO (v->src_reg) != bl->regno)
1177           map->reg_map[REGNO (v->dest_reg)] = v->src_reg;
1178 #endif
1179     }
1180
1181   /* Use our current register alignment and pointer flags.  */
1182   map->regno_pointer_align = cfun->emit->regno_pointer_align;
1183   map->x_regno_reg_rtx = cfun->emit->x_regno_reg_rtx;
1184
1185   /* If the loop is being partially unrolled, and the iteration variables
1186      are being split, and are being renamed for the split, then must fix up
1187      the compare/jump instruction at the end of the loop to refer to the new
1188      registers.  This compare isn't copied, so the registers used in it
1189      will never be replaced if it isn't done here.  */
1190
1191   if (unroll_type == UNROLL_MODULO)
1192     {
1193       insn = NEXT_INSN (copy_end);
1194       if (GET_CODE (insn) == INSN || GET_CODE (insn) == JUMP_INSN)
1195         PATTERN (insn) = remap_split_bivs (loop, PATTERN (insn));
1196     }
1197
1198   /* For unroll_number times, make a copy of each instruction
1199      between copy_start and copy_end, and insert these new instructions
1200      before the end of the loop.  */
1201
1202   for (i = 0; i < unroll_number; i++)
1203     {
1204       memset ((char *) map->insn_map, 0, max_insnno * sizeof (rtx));
1205       memset ((char *) &VARRAY_CONST_EQUIV (map->const_equiv_varray, 0), 0,
1206               VARRAY_SIZE (map->const_equiv_varray) * sizeof (struct const_equiv_data));
1207       map->const_age = 0;
1208
1209       for (j = 0; j < max_labelno; j++)
1210         if (local_label[j])
1211           set_label_in_map (map, j, gen_label_rtx ());
1212
1213       for (r = FIRST_PSEUDO_REGISTER; r < max_local_regnum; r++)
1214         if (local_regno[r])
1215           {
1216             map->reg_map[r] = gen_reg_rtx (GET_MODE (regno_reg_rtx[r]));
1217             record_base_value (REGNO (map->reg_map[r]),
1218                                regno_reg_rtx[r], 0);
1219           }
1220
1221       /* If loop starts with a branch to the test, then fix it so that
1222          it points to the test of the first unrolled copy of the loop.  */
1223       if (i == 0 && loop_start != copy_start)
1224         {
1225           insn = PREV_INSN (copy_start);
1226           pattern = PATTERN (insn);
1227
1228           tem = get_label_from_map (map,
1229                                     CODE_LABEL_NUMBER
1230                                     (XEXP (SET_SRC (pattern), 0)));
1231           SET_SRC (pattern) = gen_rtx_LABEL_REF (VOIDmode, tem);
1232
1233           /* Set the jump label so that it can be used by later loop unrolling
1234              passes.  */
1235           JUMP_LABEL (insn) = tem;
1236           LABEL_NUSES (tem)++;
1237         }
1238
1239       copy_loop_body (loop, copy_start, copy_end, map, exit_label,
1240                       i == unroll_number - 1, unroll_type, start_label,
1241                       loop_end, insert_before, insert_before);
1242     }
1243
1244   /* Before deleting any insns, emit a CODE_LABEL immediately after the last
1245      insn to be deleted.  This prevents any runaway delete_insn call from
1246      more insns that it should, as it always stops at a CODE_LABEL.  */
1247
1248   /* Delete the compare and branch at the end of the loop if completely
1249      unrolling the loop.  Deleting the backward branch at the end also
1250      deletes the code label at the start of the loop.  This is done at
1251      the very end to avoid problems with back_branch_in_range_p.  */
1252
1253   if (unroll_type == UNROLL_COMPLETELY)
1254     safety_label = emit_label_after (gen_label_rtx (), last_loop_insn);
1255   else
1256     safety_label = emit_label_after (gen_label_rtx (), copy_end);
1257
1258   /* Delete all of the original loop instructions.  Don't delete the
1259      LOOP_BEG note, or the first code label in the loop.  */
1260
1261   insn = NEXT_INSN (copy_start);
1262   while (insn != safety_label)
1263     {
1264       /* ??? Don't delete named code labels.  They will be deleted when the
1265          jump that references them is deleted.  Otherwise, we end up deleting
1266          them twice, which causes them to completely disappear instead of turn
1267          into NOTE_INSN_DELETED_LABEL notes.  This in turn causes aborts in
1268          dwarfout.c/dwarf2out.c.  We could perhaps fix the dwarf*out.c files
1269          to handle deleted labels instead.  Or perhaps fix DECL_RTL of the
1270          associated LABEL_DECL to point to one of the new label instances.  */
1271       /* ??? Likewise, we can't delete a NOTE_INSN_DELETED_LABEL note.  */
1272       if (insn != start_label
1273           && ! (GET_CODE (insn) == CODE_LABEL && LABEL_NAME (insn))
1274           && ! (GET_CODE (insn) == NOTE
1275                 && NOTE_LINE_NUMBER (insn) == NOTE_INSN_DELETED_LABEL))
1276         insn = delete_related_insns (insn);
1277       else
1278         insn = NEXT_INSN (insn);
1279     }
1280
1281   /* Can now delete the 'safety' label emitted to protect us from runaway
1282      delete_related_insns calls.  */
1283   if (INSN_DELETED_P (safety_label))
1284     abort ();
1285   delete_related_insns (safety_label);
1286
1287   /* If exit_label exists, emit it after the loop.  Doing the emit here
1288      forces it to have a higher INSN_UID than any insn in the unrolled loop.
1289      This is needed so that mostly_true_jump in reorg.c will treat jumps
1290      to this loop end label correctly, i.e. predict that they are usually
1291      not taken.  */
1292   if (exit_label)
1293     emit_label_after (exit_label, loop_end);
1294
1295  egress:
1296   if (unroll_type == UNROLL_COMPLETELY)
1297     {
1298       /* Remove the loop notes since this is no longer a loop.  */
1299       if (loop->vtop)
1300         delete_related_insns (loop->vtop);
1301       if (loop->cont)
1302         delete_related_insns (loop->cont);
1303       if (loop_start)
1304         delete_related_insns (loop_start);
1305       if (loop_end)
1306         delete_related_insns (loop_end);
1307     }
1308
1309   if (map->const_equiv_varray)
1310     VARRAY_FREE (map->const_equiv_varray);
1311   if (map->label_map)
1312     {
1313       free (map->label_map);
1314       free (local_label);
1315     }
1316   free (map->insn_map);
1317   free (splittable_regs);
1318   free (splittable_regs_updates);
1319   free (addr_combined_regs);
1320   free (local_regno);
1321   if (map->reg_map)
1322     free (map->reg_map);
1323   free (map);
1324 }
1325 \f
1326 /* Return true if the loop can be safely, and profitably, preconditioned
1327    so that the unrolled copies of the loop body don't need exit tests.
1328
1329    This only works if final_value, initial_value and increment can be
1330    determined, and if increment is a constant power of 2.
1331    If increment is not a power of 2, then the preconditioning modulo
1332    operation would require a real modulo instead of a boolean AND, and this
1333    is not considered `profitable'.  */
1334
1335 /* ??? If the loop is known to be executed very many times, or the machine
1336    has a very cheap divide instruction, then preconditioning is a win even
1337    when the increment is not a power of 2.  Use RTX_COST to compute
1338    whether divide is cheap.
1339    ??? A divide by constant doesn't actually need a divide, look at
1340    expand_divmod.  The reduced cost of this optimized modulo is not
1341    reflected in RTX_COST.  */
1342
1343 int
1344 precondition_loop_p (loop, initial_value, final_value, increment, mode)
1345      const struct loop *loop;
1346      rtx *initial_value, *final_value, *increment;
1347      enum machine_mode *mode;
1348 {
1349   rtx loop_start = loop->start;
1350   struct loop_info *loop_info = LOOP_INFO (loop);
1351
1352   if (loop_info->n_iterations > 0)
1353     {
1354       if (INTVAL (loop_info->increment) > 0)
1355         {
1356           *initial_value = const0_rtx;
1357           *increment = const1_rtx;
1358           *final_value = GEN_INT (loop_info->n_iterations);
1359         }
1360       else
1361         {
1362           *initial_value = GEN_INT (loop_info->n_iterations);
1363           *increment = constm1_rtx;
1364           *final_value = const0_rtx;
1365         }
1366       *mode = word_mode;
1367
1368       if (loop_dump_stream)
1369         {
1370           fputs ("Preconditioning: Success, number of iterations known, ",
1371                  loop_dump_stream);
1372           fprintf (loop_dump_stream, HOST_WIDE_INT_PRINT_DEC,
1373                    loop_info->n_iterations);
1374           fputs (".\n", loop_dump_stream);
1375         }
1376       return 1;
1377     }
1378
1379   if (loop_info->iteration_var == 0)
1380     {
1381       if (loop_dump_stream)
1382         fprintf (loop_dump_stream,
1383                  "Preconditioning: Could not find iteration variable.\n");
1384       return 0;
1385     }
1386   else if (loop_info->initial_value == 0)
1387     {
1388       if (loop_dump_stream)
1389         fprintf (loop_dump_stream,
1390                  "Preconditioning: Could not find initial value.\n");
1391       return 0;
1392     }
1393   else if (loop_info->increment == 0)
1394     {
1395       if (loop_dump_stream)
1396         fprintf (loop_dump_stream,
1397                  "Preconditioning: Could not find increment value.\n");
1398       return 0;
1399     }
1400   else if (GET_CODE (loop_info->increment) != CONST_INT)
1401     {
1402       if (loop_dump_stream)
1403         fprintf (loop_dump_stream,
1404                  "Preconditioning: Increment not a constant.\n");
1405       return 0;
1406     }
1407   else if ((exact_log2 (INTVAL (loop_info->increment)) < 0)
1408            && (exact_log2 (-INTVAL (loop_info->increment)) < 0))
1409     {
1410       if (loop_dump_stream)
1411         fprintf (loop_dump_stream,
1412                  "Preconditioning: Increment not a constant power of 2.\n");
1413       return 0;
1414     }
1415
1416   /* Unsigned_compare and compare_dir can be ignored here, since they do
1417      not matter for preconditioning.  */
1418
1419   if (loop_info->final_value == 0)
1420     {
1421       if (loop_dump_stream)
1422         fprintf (loop_dump_stream,
1423                  "Preconditioning: EQ comparison loop.\n");
1424       return 0;
1425     }
1426
1427   /* Must ensure that final_value is invariant, so call
1428      loop_invariant_p to check.  Before doing so, must check regno
1429      against max_reg_before_loop to make sure that the register is in
1430      the range covered by loop_invariant_p.  If it isn't, then it is
1431      most likely a biv/giv which by definition are not invariant.  */
1432   if ((GET_CODE (loop_info->final_value) == REG
1433        && REGNO (loop_info->final_value) >= max_reg_before_loop)
1434       || (GET_CODE (loop_info->final_value) == PLUS
1435           && REGNO (XEXP (loop_info->final_value, 0)) >= max_reg_before_loop)
1436       || ! loop_invariant_p (loop, loop_info->final_value))
1437     {
1438       if (loop_dump_stream)
1439         fprintf (loop_dump_stream,
1440                  "Preconditioning: Final value not invariant.\n");
1441       return 0;
1442     }
1443
1444   /* Fail for floating point values, since the caller of this function
1445      does not have code to deal with them.  */
1446   if (GET_MODE_CLASS (GET_MODE (loop_info->final_value)) == MODE_FLOAT
1447       || GET_MODE_CLASS (GET_MODE (loop_info->initial_value)) == MODE_FLOAT)
1448     {
1449       if (loop_dump_stream)
1450         fprintf (loop_dump_stream,
1451                  "Preconditioning: Floating point final or initial value.\n");
1452       return 0;
1453     }
1454
1455   /* Fail if loop_info->iteration_var is not live before loop_start,
1456      since we need to test its value in the preconditioning code.  */
1457
1458   if (REGNO_FIRST_LUID (REGNO (loop_info->iteration_var))
1459       > INSN_LUID (loop_start))
1460     {
1461       if (loop_dump_stream)
1462         fprintf (loop_dump_stream,
1463                  "Preconditioning: Iteration var not live before loop start.\n");
1464       return 0;
1465     }
1466
1467   /* Note that loop_iterations biases the initial value for GIV iterators
1468      such as "while (i-- > 0)" so that we can calculate the number of
1469      iterations just like for BIV iterators.
1470
1471      Also note that the absolute values of initial_value and
1472      final_value are unimportant as only their difference is used for
1473      calculating the number of loop iterations.  */
1474   *initial_value = loop_info->initial_value;
1475   *increment = loop_info->increment;
1476   *final_value = loop_info->final_value;
1477
1478   /* Decide what mode to do these calculations in.  Choose the larger
1479      of final_value's mode and initial_value's mode, or a full-word if
1480      both are constants.  */
1481   *mode = GET_MODE (*final_value);
1482   if (*mode == VOIDmode)
1483     {
1484       *mode = GET_MODE (*initial_value);
1485       if (*mode == VOIDmode)
1486         *mode = word_mode;
1487     }
1488   else if (*mode != GET_MODE (*initial_value)
1489            && (GET_MODE_SIZE (*mode)
1490                < GET_MODE_SIZE (GET_MODE (*initial_value))))
1491     *mode = GET_MODE (*initial_value);
1492
1493   /* Success!  */
1494   if (loop_dump_stream)
1495     fprintf (loop_dump_stream, "Preconditioning: Successful.\n");
1496   return 1;
1497 }
1498
1499 /* All pseudo-registers must be mapped to themselves.  Two hard registers
1500    must be mapped, VIRTUAL_STACK_VARS_REGNUM and VIRTUAL_INCOMING_ARGS_
1501    REGNUM, to avoid function-inlining specific conversions of these
1502    registers.  All other hard regs can not be mapped because they may be
1503    used with different
1504    modes.  */
1505
1506 static void
1507 init_reg_map (map, maxregnum)
1508      struct inline_remap *map;
1509      int maxregnum;
1510 {
1511   int i;
1512
1513   for (i = maxregnum - 1; i > LAST_VIRTUAL_REGISTER; i--)
1514     map->reg_map[i] = regno_reg_rtx[i];
1515   /* Just clear the rest of the entries.  */
1516   for (i = LAST_VIRTUAL_REGISTER; i >= 0; i--)
1517     map->reg_map[i] = 0;
1518
1519   map->reg_map[VIRTUAL_STACK_VARS_REGNUM]
1520     = regno_reg_rtx[VIRTUAL_STACK_VARS_REGNUM];
1521   map->reg_map[VIRTUAL_INCOMING_ARGS_REGNUM]
1522     = regno_reg_rtx[VIRTUAL_INCOMING_ARGS_REGNUM];
1523 }
1524 \f
1525 /* Strength-reduction will often emit code for optimized biv/givs which
1526    calculates their value in a temporary register, and then copies the result
1527    to the iv.  This procedure reconstructs the pattern computing the iv;
1528    verifying that all operands are of the proper form.
1529
1530    PATTERN must be the result of single_set.
1531    The return value is the amount that the giv is incremented by.  */
1532
1533 static rtx
1534 calculate_giv_inc (pattern, src_insn, regno)
1535      rtx pattern, src_insn;
1536      unsigned int regno;
1537 {
1538   rtx increment;
1539   rtx increment_total = 0;
1540   int tries = 0;
1541
1542  retry:
1543   /* Verify that we have an increment insn here.  First check for a plus
1544      as the set source.  */
1545   if (GET_CODE (SET_SRC (pattern)) != PLUS)
1546     {
1547       /* SR sometimes computes the new giv value in a temp, then copies it
1548          to the new_reg.  */
1549       src_insn = PREV_INSN (src_insn);
1550       pattern = single_set (src_insn);
1551       if (GET_CODE (SET_SRC (pattern)) != PLUS)
1552         abort ();
1553
1554       /* The last insn emitted is not needed, so delete it to avoid confusing
1555          the second cse pass.  This insn sets the giv unnecessarily.  */
1556       delete_related_insns (get_last_insn ());
1557     }
1558
1559   /* Verify that we have a constant as the second operand of the plus.  */
1560   increment = XEXP (SET_SRC (pattern), 1);
1561   if (GET_CODE (increment) != CONST_INT)
1562     {
1563       /* SR sometimes puts the constant in a register, especially if it is
1564          too big to be an add immed operand.  */
1565       increment = find_last_value (increment, &src_insn, NULL_RTX, 0);
1566
1567       /* SR may have used LO_SUM to compute the constant if it is too large
1568          for a load immed operand.  In this case, the constant is in operand
1569          one of the LO_SUM rtx.  */
1570       if (GET_CODE (increment) == LO_SUM)
1571         increment = XEXP (increment, 1);
1572
1573       /* Some ports store large constants in memory and add a REG_EQUAL
1574          note to the store insn.  */
1575       else if (GET_CODE (increment) == MEM)
1576         {
1577           rtx note = find_reg_note (src_insn, REG_EQUAL, 0);
1578           if (note)
1579             increment = XEXP (note, 0);
1580         }
1581
1582       else if (GET_CODE (increment) == IOR
1583                || GET_CODE (increment) == ASHIFT
1584                || GET_CODE (increment) == PLUS)
1585         {
1586           /* The rs6000 port loads some constants with IOR.
1587              The alpha port loads some constants with ASHIFT and PLUS.  */
1588           rtx second_part = XEXP (increment, 1);
1589           enum rtx_code code = GET_CODE (increment);
1590
1591           increment = find_last_value (XEXP (increment, 0),
1592                                        &src_insn, NULL_RTX, 0);
1593           /* Don't need the last insn anymore.  */
1594           delete_related_insns (get_last_insn ());
1595
1596           if (GET_CODE (second_part) != CONST_INT
1597               || GET_CODE (increment) != CONST_INT)
1598             abort ();
1599
1600           if (code == IOR)
1601             increment = GEN_INT (INTVAL (increment) | INTVAL (second_part));
1602           else if (code == PLUS)
1603             increment = GEN_INT (INTVAL (increment) + INTVAL (second_part));
1604           else
1605             increment = GEN_INT (INTVAL (increment) << INTVAL (second_part));
1606         }
1607
1608       if (GET_CODE (increment) != CONST_INT)
1609         abort ();
1610
1611       /* The insn loading the constant into a register is no longer needed,
1612          so delete it.  */
1613       delete_related_insns (get_last_insn ());
1614     }
1615
1616   if (increment_total)
1617     increment_total = GEN_INT (INTVAL (increment_total) + INTVAL (increment));
1618   else
1619     increment_total = increment;
1620
1621   /* Check that the source register is the same as the register we expected
1622      to see as the source.  If not, something is seriously wrong.  */
1623   if (GET_CODE (XEXP (SET_SRC (pattern), 0)) != REG
1624       || REGNO (XEXP (SET_SRC (pattern), 0)) != regno)
1625     {
1626       /* Some machines (e.g. the romp), may emit two add instructions for
1627          certain constants, so lets try looking for another add immediately
1628          before this one if we have only seen one add insn so far.  */
1629
1630       if (tries == 0)
1631         {
1632           tries++;
1633
1634           src_insn = PREV_INSN (src_insn);
1635           pattern = single_set (src_insn);
1636
1637           delete_related_insns (get_last_insn ());
1638
1639           goto retry;
1640         }
1641
1642       abort ();
1643     }
1644
1645   return increment_total;
1646 }
1647
1648 /* Copy REG_NOTES, except for insn references, because not all insn_map
1649    entries are valid yet.  We do need to copy registers now though, because
1650    the reg_map entries can change during copying.  */
1651
1652 static rtx
1653 initial_reg_note_copy (notes, map)
1654      rtx notes;
1655      struct inline_remap *map;
1656 {
1657   rtx copy;
1658
1659   if (notes == 0)
1660     return 0;
1661
1662   copy = rtx_alloc (GET_CODE (notes));
1663   PUT_REG_NOTE_KIND (copy, REG_NOTE_KIND (notes));
1664
1665   if (GET_CODE (notes) == EXPR_LIST)
1666     XEXP (copy, 0) = copy_rtx_and_substitute (XEXP (notes, 0), map, 0);
1667   else if (GET_CODE (notes) == INSN_LIST)
1668     /* Don't substitute for these yet.  */
1669     XEXP (copy, 0) = copy_rtx (XEXP (notes, 0));
1670   else
1671     abort ();
1672
1673   XEXP (copy, 1) = initial_reg_note_copy (XEXP (notes, 1), map);
1674
1675   return copy;
1676 }
1677
1678 /* Fixup insn references in copied REG_NOTES.  */
1679
1680 static void
1681 final_reg_note_copy (notesp, map)
1682      rtx *notesp;
1683      struct inline_remap *map;
1684 {
1685   while (*notesp)
1686     {
1687       rtx note = *notesp;
1688
1689       if (GET_CODE (note) == INSN_LIST)
1690         {
1691           /* Sometimes, we have a REG_WAS_0 note that points to a
1692              deleted instruction.  In that case, we can just delete the
1693              note.  */
1694           if (REG_NOTE_KIND (note) == REG_WAS_0)
1695             {
1696               *notesp = XEXP (note, 1);
1697               continue;
1698             }
1699           else
1700             {
1701               rtx insn = map->insn_map[INSN_UID (XEXP (note, 0))];
1702
1703               /* If we failed to remap the note, something is awry.
1704                  Allow REG_LABEL as it may reference label outside
1705                  the unrolled loop.  */
1706               if (!insn)
1707                 {
1708                   if (REG_NOTE_KIND (note) != REG_LABEL)
1709                     abort ();
1710                 }
1711               else
1712                 XEXP (note, 0) = insn;
1713             }
1714         }
1715
1716       notesp = &XEXP (note, 1);
1717     }
1718 }
1719
1720 /* Copy each instruction in the loop, substituting from map as appropriate.
1721    This is very similar to a loop in expand_inline_function.  */
1722
1723 static void
1724 copy_loop_body (loop, copy_start, copy_end, map, exit_label, last_iteration,
1725                 unroll_type, start_label, loop_end, insert_before,
1726                 copy_notes_from)
1727      struct loop *loop;
1728      rtx copy_start, copy_end;
1729      struct inline_remap *map;
1730      rtx exit_label;
1731      int last_iteration;
1732      enum unroll_types unroll_type;
1733      rtx start_label, loop_end, insert_before, copy_notes_from;
1734 {
1735   struct loop_ivs *ivs = LOOP_IVS (loop);
1736   rtx insn, pattern;
1737   rtx set, tem, copy = NULL_RTX;
1738   int dest_reg_was_split, i;
1739 #ifdef HAVE_cc0
1740   rtx cc0_insn = 0;
1741 #endif
1742   rtx final_label = 0;
1743   rtx giv_inc, giv_dest_reg, giv_src_reg;
1744
1745   /* If this isn't the last iteration, then map any references to the
1746      start_label to final_label.  Final label will then be emitted immediately
1747      after the end of this loop body if it was ever used.
1748
1749      If this is the last iteration, then map references to the start_label
1750      to itself.  */
1751   if (! last_iteration)
1752     {
1753       final_label = gen_label_rtx ();
1754       set_label_in_map (map, CODE_LABEL_NUMBER (start_label), final_label);
1755     }
1756   else
1757     set_label_in_map (map, CODE_LABEL_NUMBER (start_label), start_label);
1758
1759   start_sequence ();
1760
1761   /* Emit a NOTE_INSN_DELETED to force at least two insns onto the sequence.
1762      Else gen_sequence could return a raw pattern for a jump which we pass
1763      off to emit_insn_before (instead of emit_jump_insn_before) which causes
1764      a variety of losing behaviors later.  */
1765   emit_note (0, NOTE_INSN_DELETED);
1766
1767   insn = copy_start;
1768   do
1769     {
1770       insn = NEXT_INSN (insn);
1771
1772       map->orig_asm_operands_vector = 0;
1773
1774       switch (GET_CODE (insn))
1775         {
1776         case INSN:
1777           pattern = PATTERN (insn);
1778           copy = 0;
1779           giv_inc = 0;
1780
1781           /* Check to see if this is a giv that has been combined with
1782              some split address givs.  (Combined in the sense that
1783              `combine_givs' in loop.c has put two givs in the same register.)
1784              In this case, we must search all givs based on the same biv to
1785              find the address givs.  Then split the address givs.
1786              Do this before splitting the giv, since that may map the
1787              SET_DEST to a new register.  */
1788
1789           if ((set = single_set (insn))
1790               && GET_CODE (SET_DEST (set)) == REG
1791               && addr_combined_regs[REGNO (SET_DEST (set))])
1792             {
1793               struct iv_class *bl;
1794               struct induction *v, *tv;
1795               unsigned int regno = REGNO (SET_DEST (set));
1796
1797               v = addr_combined_regs[REGNO (SET_DEST (set))];
1798               bl = REG_IV_CLASS (ivs, REGNO (v->src_reg));
1799
1800               /* Although the giv_inc amount is not needed here, we must call
1801                  calculate_giv_inc here since it might try to delete the
1802                  last insn emitted.  If we wait until later to call it,
1803                  we might accidentally delete insns generated immediately
1804                  below by emit_unrolled_add.  */
1805
1806               giv_inc = calculate_giv_inc (set, insn, regno);
1807
1808               /* Now find all address giv's that were combined with this
1809                  giv 'v'.  */
1810               for (tv = bl->giv; tv; tv = tv->next_iv)
1811                 if (tv->giv_type == DEST_ADDR && tv->same == v)
1812                   {
1813                     int this_giv_inc;
1814
1815                     /* If this DEST_ADDR giv was not split, then ignore it.  */
1816                     if (*tv->location != tv->dest_reg)
1817                       continue;
1818
1819                     /* Scale this_giv_inc if the multiplicative factors of
1820                        the two givs are different.  */
1821                     this_giv_inc = INTVAL (giv_inc);
1822                     if (tv->mult_val != v->mult_val)
1823                       this_giv_inc = (this_giv_inc / INTVAL (v->mult_val)
1824                                       * INTVAL (tv->mult_val));
1825
1826                     tv->dest_reg = plus_constant (tv->dest_reg, this_giv_inc);
1827                     *tv->location = tv->dest_reg;
1828
1829                     if (last_iteration && unroll_type != UNROLL_COMPLETELY)
1830                       {
1831                         /* Must emit an insn to increment the split address
1832                            giv.  Add in the const_adjust field in case there
1833                            was a constant eliminated from the address.  */
1834                         rtx value, dest_reg;
1835
1836                         /* tv->dest_reg will be either a bare register,
1837                            or else a register plus a constant.  */
1838                         if (GET_CODE (tv->dest_reg) == REG)
1839                           dest_reg = tv->dest_reg;
1840                         else
1841                           dest_reg = XEXP (tv->dest_reg, 0);
1842
1843                         /* Check for shared address givs, and avoid
1844                            incrementing the shared pseudo reg more than
1845                            once.  */
1846                         if (! tv->same_insn && ! tv->shared)
1847                           {
1848                             /* tv->dest_reg may actually be a (PLUS (REG)
1849                                (CONST)) here, so we must call plus_constant
1850                                to add the const_adjust amount before calling
1851                                emit_unrolled_add below.  */
1852                             value = plus_constant (tv->dest_reg,
1853                                                    tv->const_adjust);
1854
1855                             if (GET_CODE (value) == PLUS)
1856                               {
1857                                 /* The constant could be too large for an add
1858                                    immediate, so can't directly emit an insn
1859                                    here.  */
1860                                 emit_unrolled_add (dest_reg, XEXP (value, 0),
1861                                                    XEXP (value, 1));
1862                               }
1863                           }
1864
1865                         /* Reset the giv to be just the register again, in case
1866                            it is used after the set we have just emitted.
1867                            We must subtract the const_adjust factor added in
1868                            above.  */
1869                         tv->dest_reg = plus_constant (dest_reg,
1870                                                       -tv->const_adjust);
1871                         *tv->location = tv->dest_reg;
1872                       }
1873                   }
1874             }
1875
1876           /* If this is a setting of a splittable variable, then determine
1877              how to split the variable, create a new set based on this split,
1878              and set up the reg_map so that later uses of the variable will
1879              use the new split variable.  */
1880
1881           dest_reg_was_split = 0;
1882
1883           if ((set = single_set (insn))
1884               && GET_CODE (SET_DEST (set)) == REG
1885               && splittable_regs[REGNO (SET_DEST (set))])
1886             {
1887               unsigned int regno = REGNO (SET_DEST (set));
1888               unsigned int src_regno;
1889
1890               dest_reg_was_split = 1;
1891
1892               giv_dest_reg = SET_DEST (set);
1893               giv_src_reg = giv_dest_reg;
1894               /* Compute the increment value for the giv, if it wasn't
1895                  already computed above.  */
1896               if (giv_inc == 0)
1897                 giv_inc = calculate_giv_inc (set, insn, regno);
1898
1899               src_regno = REGNO (giv_src_reg);
1900
1901               if (unroll_type == UNROLL_COMPLETELY)
1902                 {
1903                   /* Completely unrolling the loop.  Set the induction
1904                      variable to a known constant value.  */
1905
1906                   /* The value in splittable_regs may be an invariant
1907                      value, so we must use plus_constant here.  */
1908                   splittable_regs[regno]
1909                     = plus_constant (splittable_regs[src_regno],
1910                                      INTVAL (giv_inc));
1911
1912                   if (GET_CODE (splittable_regs[regno]) == PLUS)
1913                     {
1914                       giv_src_reg = XEXP (splittable_regs[regno], 0);
1915                       giv_inc = XEXP (splittable_regs[regno], 1);
1916                     }
1917                   else
1918                     {
1919                       /* The splittable_regs value must be a REG or a
1920                          CONST_INT, so put the entire value in the giv_src_reg
1921                          variable.  */
1922                       giv_src_reg = splittable_regs[regno];
1923                       giv_inc = const0_rtx;
1924                     }
1925                 }
1926               else
1927                 {
1928                   /* Partially unrolling loop.  Create a new pseudo
1929                      register for the iteration variable, and set it to
1930                      be a constant plus the original register.  Except
1931                      on the last iteration, when the result has to
1932                      go back into the original iteration var register.  */
1933
1934                   /* Handle bivs which must be mapped to a new register
1935                      when split.  This happens for bivs which need their
1936                      final value set before loop entry.  The new register
1937                      for the biv was stored in the biv's first struct
1938                      induction entry by find_splittable_regs.  */
1939
1940                   if (regno < ivs->n_regs
1941                       && REG_IV_TYPE (ivs, regno) == BASIC_INDUCT)
1942                     {
1943                       giv_src_reg = REG_IV_CLASS (ivs, regno)->biv->src_reg;
1944                       giv_dest_reg = giv_src_reg;
1945                     }
1946
1947 #if 0
1948                   /* If non-reduced/final-value givs were split, then
1949                      this would have to remap those givs also.  See
1950                      find_splittable_regs.  */
1951 #endif
1952
1953                   splittable_regs[regno]
1954                     = simplify_gen_binary (PLUS, GET_MODE (giv_src_reg),
1955                                            giv_inc,
1956                                            splittable_regs[src_regno]);
1957                   giv_inc = splittable_regs[regno];
1958
1959                   /* Now split the induction variable by changing the dest
1960                      of this insn to a new register, and setting its
1961                      reg_map entry to point to this new register.
1962
1963                      If this is the last iteration, and this is the last insn
1964                      that will update the iv, then reuse the original dest,
1965                      to ensure that the iv will have the proper value when
1966                      the loop exits or repeats.
1967
1968                      Using splittable_regs_updates here like this is safe,
1969                      because it can only be greater than one if all
1970                      instructions modifying the iv are always executed in
1971                      order.  */
1972
1973                   if (! last_iteration
1974                       || (splittable_regs_updates[regno]-- != 1))
1975                     {
1976                       tem = gen_reg_rtx (GET_MODE (giv_src_reg));
1977                       giv_dest_reg = tem;
1978                       map->reg_map[regno] = tem;
1979                       record_base_value (REGNO (tem),
1980                                          giv_inc == const0_rtx
1981                                          ? giv_src_reg
1982                                          : gen_rtx_PLUS (GET_MODE (giv_src_reg),
1983                                                          giv_src_reg, giv_inc),
1984                                          1);
1985                     }
1986                   else
1987                     map->reg_map[regno] = giv_src_reg;
1988                 }
1989
1990               /* The constant being added could be too large for an add
1991                  immediate, so can't directly emit an insn here.  */
1992               emit_unrolled_add (giv_dest_reg, giv_src_reg, giv_inc);
1993               copy = get_last_insn ();
1994               pattern = PATTERN (copy);
1995             }
1996           else
1997             {
1998               pattern = copy_rtx_and_substitute (pattern, map, 0);
1999               copy = emit_insn (pattern);
2000             }
2001           REG_NOTES (copy) = initial_reg_note_copy (REG_NOTES (insn), map);
2002           INSN_SCOPE (copy) = INSN_SCOPE (insn);
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           INSN_SCOPE (copy) = INSN_SCOPE (insn);
2050
2051           if (JUMP_LABEL (insn))
2052             {
2053               JUMP_LABEL (copy) = get_label_from_map (map,
2054                                                       CODE_LABEL_NUMBER
2055                                                       (JUMP_LABEL (insn)));
2056               LABEL_NUSES (JUMP_LABEL (copy))++;
2057             }
2058           if (JUMP_LABEL (insn) == start_label && insn == copy_end
2059               && ! last_iteration)
2060             {
2061
2062               /* This is a branch to the beginning of the loop; this is the
2063                  last insn being copied; and this is not the last iteration.
2064                  In this case, we want to change the original fall through
2065                  case to be a branch past the end of the loop, and the
2066                  original jump label case to fall_through.  */
2067
2068               if (!invert_jump (copy, exit_label, 0))
2069                 {
2070                   rtx jmp;
2071                   rtx lab = gen_label_rtx ();
2072                   /* Can't do it by reversing the jump (probably because we
2073                      couldn't reverse the conditions), so emit a new
2074                      jump_insn after COPY, and redirect the jump around
2075                      that.  */
2076                   jmp = emit_jump_insn_after (gen_jump (exit_label), copy);
2077                   JUMP_LABEL (jmp) = exit_label;
2078                   LABEL_NUSES (exit_label)++;
2079                   jmp = emit_barrier_after (jmp);
2080                   emit_label_after (lab, jmp);
2081                   LABEL_NUSES (lab) = 0;
2082                   if (!redirect_jump (copy, lab, 0))
2083                     abort ();
2084                 }
2085             }
2086
2087 #ifdef HAVE_cc0
2088           if (cc0_insn)
2089             try_constants (cc0_insn, map);
2090           cc0_insn = 0;
2091 #endif
2092           try_constants (copy, map);
2093
2094           /* Set the jump label of COPY correctly to avoid problems with
2095              later passes of unroll_loop, if INSN had jump label set.  */
2096           if (JUMP_LABEL (insn))
2097             {
2098               rtx label = 0;
2099
2100               /* Can't use the label_map for every insn, since this may be
2101                  the backward branch, and hence the label was not mapped.  */
2102               if ((set = single_set (copy)))
2103                 {
2104                   tem = SET_SRC (set);
2105                   if (GET_CODE (tem) == LABEL_REF)
2106                     label = XEXP (tem, 0);
2107                   else if (GET_CODE (tem) == IF_THEN_ELSE)
2108                     {
2109                       if (XEXP (tem, 1) != pc_rtx)
2110                         label = XEXP (XEXP (tem, 1), 0);
2111                       else
2112                         label = XEXP (XEXP (tem, 2), 0);
2113                     }
2114                 }
2115
2116               if (label && GET_CODE (label) == CODE_LABEL)
2117                 JUMP_LABEL (copy) = label;
2118               else
2119                 {
2120                   /* An unrecognizable jump insn, probably the entry jump
2121                      for a switch statement.  This label must have been mapped,
2122                      so just use the label_map to get the new jump label.  */
2123                   JUMP_LABEL (copy)
2124                     = get_label_from_map (map,
2125                                           CODE_LABEL_NUMBER (JUMP_LABEL (insn)));
2126                 }
2127
2128               /* If this is a non-local jump, then must increase the label
2129                  use count so that the label will not be deleted when the
2130                  original jump is deleted.  */
2131               LABEL_NUSES (JUMP_LABEL (copy))++;
2132             }
2133           else if (GET_CODE (PATTERN (copy)) == ADDR_VEC
2134                    || GET_CODE (PATTERN (copy)) == ADDR_DIFF_VEC)
2135             {
2136               rtx pat = PATTERN (copy);
2137               int diff_vec_p = GET_CODE (pat) == ADDR_DIFF_VEC;
2138               int len = XVECLEN (pat, diff_vec_p);
2139               int i;
2140
2141               for (i = 0; i < len; i++)
2142                 LABEL_NUSES (XEXP (XVECEXP (pat, diff_vec_p, i), 0))++;
2143             }
2144
2145           /* If this used to be a conditional jump insn but whose branch
2146              direction is now known, we must do something special.  */
2147           if (any_condjump_p (insn) && onlyjump_p (insn) && map->last_pc_value)
2148             {
2149 #ifdef HAVE_cc0
2150               /* If the previous insn set cc0 for us, delete it.  */
2151               if (only_sets_cc0_p (PREV_INSN (copy)))
2152                 delete_related_insns (PREV_INSN (copy));
2153 #endif
2154
2155               /* If this is now a no-op, delete it.  */
2156               if (map->last_pc_value == pc_rtx)
2157                 {
2158                   delete_insn (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           INSN_SCOPE (copy) = INSN_SCOPE (insn);
2174           SIBLING_CALL_P (copy) = SIBLING_CALL_P (insn);
2175
2176           /* Because the USAGE information potentially contains objects other
2177              than hard registers, we need to copy it.  */
2178           CALL_INSN_FUNCTION_USAGE (copy)
2179             = copy_rtx_and_substitute (CALL_INSN_FUNCTION_USAGE (insn),
2180                                        map, 0);
2181
2182 #ifdef HAVE_cc0
2183           if (cc0_insn)
2184             try_constants (cc0_insn, map);
2185           cc0_insn = 0;
2186 #endif
2187           try_constants (copy, map);
2188
2189           /* Be lazy and assume CALL_INSNs clobber all hard registers.  */
2190           for (i = 0; i < FIRST_PSEUDO_REGISTER; i++)
2191             VARRAY_CONST_EQUIV (map->const_equiv_varray, i).rtx = 0;
2192           break;
2193
2194         case CODE_LABEL:
2195           /* If this is the loop start label, then we don't need to emit a
2196              copy of this label since no one will use it.  */
2197
2198           if (insn != start_label)
2199             {
2200               copy = emit_label (get_label_from_map (map,
2201                                                      CODE_LABEL_NUMBER (insn)));
2202               map->const_age++;
2203             }
2204           break;
2205
2206         case BARRIER:
2207           copy = emit_barrier ();
2208           break;
2209
2210         case NOTE:
2211           /* VTOP and CONT notes are valid only before the loop exit test.
2212              If placed anywhere else, loop may generate bad code.  */
2213           /* BASIC_BLOCK notes exist to stabilize basic block structures with
2214              the associated rtl.  We do not want to share the structure in
2215              this new block.  */
2216
2217           if (NOTE_LINE_NUMBER (insn) != NOTE_INSN_DELETED
2218               && NOTE_LINE_NUMBER (insn) != NOTE_INSN_DELETED_LABEL
2219               && NOTE_LINE_NUMBER (insn) != NOTE_INSN_BASIC_BLOCK
2220               && ((NOTE_LINE_NUMBER (insn) != NOTE_INSN_LOOP_VTOP
2221                    && NOTE_LINE_NUMBER (insn) != NOTE_INSN_LOOP_CONT)
2222                   || (last_iteration && unroll_type != UNROLL_COMPLETELY)))
2223             copy = emit_note (NOTE_SOURCE_FILE (insn),
2224                               NOTE_LINE_NUMBER (insn));
2225           else
2226             copy = 0;
2227           break;
2228
2229         default:
2230           abort ();
2231         }
2232
2233       map->insn_map[INSN_UID (insn)] = copy;
2234     }
2235   while (insn != copy_end);
2236
2237   /* Now finish coping the REG_NOTES.  */
2238   insn = copy_start;
2239   do
2240     {
2241       insn = NEXT_INSN (insn);
2242       if ((GET_CODE (insn) == INSN || GET_CODE (insn) == JUMP_INSN
2243            || GET_CODE (insn) == CALL_INSN)
2244           && map->insn_map[INSN_UID (insn)])
2245         final_reg_note_copy (&REG_NOTES (map->insn_map[INSN_UID (insn)]), map);
2246     }
2247   while (insn != copy_end);
2248
2249   /* There may be notes between copy_notes_from and loop_end.  Emit a copy of
2250      each of these notes here, since there may be some important ones, such as
2251      NOTE_INSN_BLOCK_END notes, in this group.  We don't do this on the last
2252      iteration, because the original notes won't be deleted.
2253
2254      We can't use insert_before here, because when from preconditioning,
2255      insert_before points before the loop.  We can't use copy_end, because
2256      there may be insns already inserted after it (which we don't want to
2257      copy) when not from preconditioning code.  */
2258
2259   if (! last_iteration)
2260     {
2261       for (insn = copy_notes_from; insn != loop_end; insn = NEXT_INSN (insn))
2262         {
2263           /* VTOP notes are valid only before the loop exit test.
2264              If placed anywhere else, loop may generate bad code.
2265              There is no need to test for NOTE_INSN_LOOP_CONT notes
2266              here, since COPY_NOTES_FROM will be at most one or two (for cc0)
2267              instructions before the last insn in the loop, and if the
2268              end test is that short, there will be a VTOP note between
2269              the CONT note and the test.  */
2270           if (GET_CODE (insn) == NOTE
2271               && NOTE_LINE_NUMBER (insn) != NOTE_INSN_DELETED
2272               && NOTE_LINE_NUMBER (insn) != NOTE_INSN_BASIC_BLOCK
2273               && NOTE_LINE_NUMBER (insn) != NOTE_INSN_LOOP_VTOP)
2274             emit_note (NOTE_SOURCE_FILE (insn), NOTE_LINE_NUMBER (insn));
2275         }
2276     }
2277
2278   if (final_label && LABEL_NUSES (final_label) > 0)
2279     emit_label (final_label);
2280
2281   tem = gen_sequence ();
2282   end_sequence ();
2283   loop_insn_emit_before (loop, 0, insert_before, tem);
2284 }
2285 \f
2286 /* Emit an insn, using the expand_binop to ensure that a valid insn is
2287    emitted.  This will correctly handle the case where the increment value
2288    won't fit in the immediate field of a PLUS insns.  */
2289
2290 void
2291 emit_unrolled_add (dest_reg, src_reg, increment)
2292      rtx dest_reg, src_reg, increment;
2293 {
2294   rtx result;
2295
2296   result = expand_simple_binop (GET_MODE (dest_reg), PLUS, src_reg, increment,
2297                                 dest_reg, 0, OPTAB_LIB_WIDEN);
2298
2299   if (dest_reg != result)
2300     emit_move_insn (dest_reg, result);
2301 }
2302 \f
2303 /* Searches the insns between INSN and LOOP->END.  Returns 1 if there
2304    is a backward branch in that range that branches to somewhere between
2305    LOOP->START and INSN.  Returns 0 otherwise.  */
2306
2307 /* ??? This is quadratic algorithm.  Could be rewritten to be linear.
2308    In practice, this is not a problem, because this function is seldom called,
2309    and uses a negligible amount of CPU time on average.  */
2310
2311 int
2312 back_branch_in_range_p (loop, insn)
2313      const struct loop *loop;
2314      rtx insn;
2315 {
2316   rtx p, q, target_insn;
2317   rtx loop_start = loop->start;
2318   rtx loop_end = loop->end;
2319   rtx orig_loop_end = loop->end;
2320
2321   /* Stop before we get to the backward branch at the end of the loop.  */
2322   loop_end = prev_nonnote_insn (loop_end);
2323   if (GET_CODE (loop_end) == BARRIER)
2324     loop_end = PREV_INSN (loop_end);
2325
2326   /* Check in case insn has been deleted, search forward for first non
2327      deleted insn following it.  */
2328   while (INSN_DELETED_P (insn))
2329     insn = NEXT_INSN (insn);
2330
2331   /* Check for the case where insn is the last insn in the loop.  Deal
2332      with the case where INSN was a deleted loop test insn, in which case
2333      it will now be the NOTE_LOOP_END.  */
2334   if (insn == loop_end || insn == orig_loop_end)
2335     return 0;
2336
2337   for (p = NEXT_INSN (insn); p != loop_end; p = NEXT_INSN (p))
2338     {
2339       if (GET_CODE (p) == JUMP_INSN)
2340         {
2341           target_insn = JUMP_LABEL (p);
2342
2343           /* Search from loop_start to insn, to see if one of them is
2344              the target_insn.  We can't use INSN_LUID comparisons here,
2345              since insn may not have an LUID entry.  */
2346           for (q = loop_start; q != insn; q = NEXT_INSN (q))
2347             if (q == target_insn)
2348               return 1;
2349         }
2350     }
2351
2352   return 0;
2353 }
2354
2355 /* Try to generate the simplest rtx for the expression
2356    (PLUS (MULT mult1 mult2) add1).  This is used to calculate the initial
2357    value of giv's.  */
2358
2359 static rtx
2360 fold_rtx_mult_add (mult1, mult2, add1, mode)
2361      rtx mult1, mult2, add1;
2362      enum machine_mode mode;
2363 {
2364   rtx temp, mult_res;
2365   rtx result;
2366
2367   /* The modes must all be the same.  This should always be true.  For now,
2368      check to make sure.  */
2369   if ((GET_MODE (mult1) != mode && GET_MODE (mult1) != VOIDmode)
2370       || (GET_MODE (mult2) != mode && GET_MODE (mult2) != VOIDmode)
2371       || (GET_MODE (add1) != mode && GET_MODE (add1) != VOIDmode))
2372     abort ();
2373
2374   /* Ensure that if at least one of mult1/mult2 are constant, then mult2
2375      will be a constant.  */
2376   if (GET_CODE (mult1) == CONST_INT)
2377     {
2378       temp = mult2;
2379       mult2 = mult1;
2380       mult1 = temp;
2381     }
2382
2383   mult_res = simplify_binary_operation (MULT, mode, mult1, mult2);
2384   if (! mult_res)
2385     mult_res = gen_rtx_MULT (mode, mult1, mult2);
2386
2387   /* Again, put the constant second.  */
2388   if (GET_CODE (add1) == CONST_INT)
2389     {
2390       temp = add1;
2391       add1 = mult_res;
2392       mult_res = temp;
2393     }
2394
2395   result = simplify_binary_operation (PLUS, mode, add1, mult_res);
2396   if (! result)
2397     result = gen_rtx_PLUS (mode, add1, mult_res);
2398
2399   return result;
2400 }
2401
2402 /* Searches the list of induction struct's for the biv BL, to try to calculate
2403    the total increment value for one iteration of the loop as a constant.
2404
2405    Returns the increment value as an rtx, simplified as much as possible,
2406    if it can be calculated.  Otherwise, returns 0.  */
2407
2408 rtx
2409 biv_total_increment (bl)
2410      const struct iv_class *bl;
2411 {
2412   struct induction *v;
2413   rtx result;
2414
2415   /* For increment, must check every instruction that sets it.  Each
2416      instruction must be executed only once each time through the loop.
2417      To verify this, we check that the insn is always executed, and that
2418      there are no backward branches after the insn that branch to before it.
2419      Also, the insn must have a mult_val of one (to make sure it really is
2420      an increment).  */
2421
2422   result = const0_rtx;
2423   for (v = bl->biv; v; v = v->next_iv)
2424     {
2425       if (v->always_computable && v->mult_val == const1_rtx
2426           && ! v->maybe_multiple)
2427         result = fold_rtx_mult_add (result, const1_rtx, v->add_val, v->mode);
2428       else
2429         return 0;
2430     }
2431
2432   return result;
2433 }
2434
2435 /* For each biv and giv, determine whether it can be safely split into
2436    a different variable for each unrolled copy of the loop body.  If it
2437    is safe to split, then indicate that by saving some useful info
2438    in the splittable_regs array.
2439
2440    If the loop is being completely unrolled, then splittable_regs will hold
2441    the current value of the induction variable while the loop is unrolled.
2442    It must be set to the initial value of the induction variable here.
2443    Otherwise, splittable_regs will hold the difference between the current
2444    value of the induction variable and the value the induction variable had
2445    at the top of the loop.  It must be set to the value 0 here.
2446
2447    Returns the total number of instructions that set registers that are
2448    splittable.  */
2449
2450 /* ?? If the loop is only unrolled twice, then most of the restrictions to
2451    constant values are unnecessary, since we can easily calculate increment
2452    values in this case even if nothing is constant.  The increment value
2453    should not involve a multiply however.  */
2454
2455 /* ?? Even if the biv/giv increment values aren't constant, it may still
2456    be beneficial to split the variable if the loop is only unrolled a few
2457    times, since multiplies by small integers (1,2,3,4) are very cheap.  */
2458
2459 static int
2460 find_splittable_regs (loop, unroll_type, unroll_number)
2461      const struct loop *loop;
2462      enum unroll_types unroll_type;
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
2473   for (bl = ivs->list; bl; bl = bl->next)
2474     {
2475       /* Biv_total_increment must return a constant value,
2476          otherwise we can not calculate the split values.  */
2477
2478       increment = biv_total_increment (bl);
2479       if (! increment || GET_CODE (increment) != CONST_INT)
2480         continue;
2481
2482       /* The loop must be unrolled completely, or else have a known number
2483          of iterations and only one exit, or else the biv must be dead
2484          outside the loop, or else the final value must be known.  Otherwise,
2485          it is unsafe to split the biv since it may not have the proper
2486          value on loop exit.  */
2487
2488       /* loop_number_exit_count is non-zero if the loop has an exit other than
2489          a fall through at the end.  */
2490
2491       biv_splittable = 1;
2492       biv_final_value = 0;
2493       if (unroll_type != UNROLL_COMPLETELY
2494           && (loop->exit_count || unroll_type == UNROLL_NAIVE)
2495           && (REGNO_LAST_LUID (bl->regno) >= INSN_LUID (loop->end)
2496               || ! bl->init_insn
2497               || INSN_UID (bl->init_insn) >= max_uid_for_loop
2498               || (REGNO_FIRST_LUID (bl->regno)
2499                   < INSN_LUID (bl->init_insn))
2500               || reg_mentioned_p (bl->biv->dest_reg, SET_SRC (bl->init_set)))
2501           && ! (biv_final_value = final_biv_value (loop, bl)))
2502         biv_splittable = 0;
2503
2504       /* If any of the insns setting the BIV don't do so with a simple
2505          PLUS, we don't know how to split it.  */
2506       for (v = bl->biv; biv_splittable && v; v = v->next_iv)
2507         if ((tem = single_set (v->insn)) == 0
2508             || GET_CODE (SET_DEST (tem)) != REG
2509             || REGNO (SET_DEST (tem)) != bl->regno
2510             || GET_CODE (SET_SRC (tem)) != PLUS)
2511           biv_splittable = 0;
2512
2513       /* If final value is non-zero, then must emit an instruction which sets
2514          the value of the biv to the proper value.  This is done after
2515          handling all of the givs, since some of them may need to use the
2516          biv's value in their initialization code.  */
2517
2518       /* This biv is splittable.  If completely unrolling the loop, save
2519          the biv's initial value.  Otherwise, save the constant zero.  */
2520
2521       if (biv_splittable == 1)
2522         {
2523           if (unroll_type == UNROLL_COMPLETELY)
2524             {
2525               /* If the initial value of the biv is itself (i.e. it is too
2526                  complicated for strength_reduce to compute), or is a hard
2527                  register, or it isn't invariant, then we must create a new
2528                  pseudo reg to hold the initial value of the biv.  */
2529
2530               if (GET_CODE (bl->initial_value) == REG
2531                   && (REGNO (bl->initial_value) == bl->regno
2532                       || REGNO (bl->initial_value) < FIRST_PSEUDO_REGISTER
2533                       || ! loop_invariant_p (loop, bl->initial_value)))
2534                 {
2535                   rtx tem = gen_reg_rtx (bl->biv->mode);
2536
2537                   record_base_value (REGNO (tem), bl->biv->add_val, 0);
2538                   loop_insn_hoist (loop,
2539                                    gen_move_insn (tem, bl->biv->src_reg));
2540
2541                   if (loop_dump_stream)
2542                     fprintf (loop_dump_stream,
2543                              "Biv %d initial value remapped to %d.\n",
2544                              bl->regno, REGNO (tem));
2545
2546                   splittable_regs[bl->regno] = tem;
2547                 }
2548               else
2549                 splittable_regs[bl->regno] = bl->initial_value;
2550             }
2551           else
2552             splittable_regs[bl->regno] = const0_rtx;
2553
2554           /* Save the number of instructions that modify the biv, so that
2555              we can treat the last one specially.  */
2556
2557           splittable_regs_updates[bl->regno] = bl->biv_count;
2558           result += bl->biv_count;
2559
2560           if (loop_dump_stream)
2561             fprintf (loop_dump_stream,
2562                      "Biv %d safe to split.\n", bl->regno);
2563         }
2564
2565       /* Check every giv that depends on this biv to see whether it is
2566          splittable also.  Even if the biv isn't splittable, givs which
2567          depend on it may be splittable if the biv is live outside the
2568          loop, and the givs aren't.  */
2569
2570       result += find_splittable_givs (loop, bl, unroll_type, increment,
2571                                       unroll_number);
2572
2573       /* If final value is non-zero, then must emit an instruction which sets
2574          the value of the biv to the proper value.  This is done after
2575          handling all of the givs, since some of them may need to use the
2576          biv's value in their initialization code.  */
2577       if (biv_final_value)
2578         {
2579           /* If the loop has multiple exits, emit the insns before the
2580              loop to ensure that it will always be executed no matter
2581              how the loop exits.  Otherwise emit the insn after the loop,
2582              since this is slightly more efficient.  */
2583           if (! loop->exit_count)
2584             loop_insn_sink (loop, gen_move_insn (bl->biv->src_reg,
2585                                                  biv_final_value));
2586           else
2587             {
2588               /* Create a new register to hold the value of the biv, and then
2589                  set the biv to its final value before the loop start.  The biv
2590                  is set to its final value before loop start to ensure that
2591                  this insn will always be executed, no matter how the loop
2592                  exits.  */
2593               rtx tem = gen_reg_rtx (bl->biv->mode);
2594               record_base_value (REGNO (tem), bl->biv->add_val, 0);
2595
2596               loop_insn_hoist (loop, gen_move_insn (tem, bl->biv->src_reg));
2597               loop_insn_hoist (loop, gen_move_insn (bl->biv->src_reg,
2598                                                     biv_final_value));
2599
2600               if (loop_dump_stream)
2601                 fprintf (loop_dump_stream, "Biv %d mapped to %d for split.\n",
2602                          REGNO (bl->biv->src_reg), REGNO (tem));
2603
2604               /* Set up the mapping from the original biv register to the new
2605                  register.  */
2606               bl->biv->src_reg = tem;
2607             }
2608         }
2609     }
2610   return result;
2611 }
2612
2613 /* Return 1 if the first and last unrolled copy of the address giv V is valid
2614    for the instruction that is using it.  Do not make any changes to that
2615    instruction.  */
2616
2617 static int
2618 verify_addresses (v, giv_inc, unroll_number)
2619      struct induction *v;
2620      rtx giv_inc;
2621      int unroll_number;
2622 {
2623   int ret = 1;
2624   rtx orig_addr = *v->location;
2625   rtx last_addr = plus_constant (v->dest_reg,
2626                                  INTVAL (giv_inc) * (unroll_number - 1));
2627
2628   /* First check to see if either address would fail.   Handle the fact
2629      that we have may have a match_dup.  */
2630   if (! validate_replace_rtx (*v->location, v->dest_reg, v->insn)
2631       || ! validate_replace_rtx (*v->location, last_addr, v->insn))
2632     ret = 0;
2633
2634   /* Now put things back the way they were before.  This should always
2635    succeed.  */
2636   if (! validate_replace_rtx (*v->location, orig_addr, v->insn))
2637     abort ();
2638
2639   return ret;
2640 }
2641
2642 /* For every giv based on the biv BL, check to determine whether it is
2643    splittable.  This is a subroutine to find_splittable_regs ().
2644
2645    Return the number of instructions that set splittable registers.  */
2646
2647 static int
2648 find_splittable_givs (loop, bl, unroll_type, increment, unroll_number)
2649      const struct loop *loop;
2650      struct iv_class *bl;
2651      enum unroll_types unroll_type;
2652      rtx increment;
2653      int unroll_number;
2654 {
2655   struct loop_ivs *ivs = LOOP_IVS (loop);
2656   struct induction *v, *v2;
2657   rtx final_value;
2658   rtx tem;
2659   int result = 0;
2660
2661   /* Scan the list of givs, and set the same_insn field when there are
2662      multiple identical givs in the same insn.  */
2663   for (v = bl->giv; v; v = v->next_iv)
2664     for (v2 = v->next_iv; v2; v2 = v2->next_iv)
2665       if (v->insn == v2->insn && rtx_equal_p (v->new_reg, v2->new_reg)
2666           && ! v2->same_insn)
2667         v2->same_insn = v;
2668
2669   for (v = bl->giv; v; v = v->next_iv)
2670     {
2671       rtx giv_inc, value;
2672
2673       /* Only split the giv if it has already been reduced, or if the loop is
2674          being completely unrolled.  */
2675       if (unroll_type != UNROLL_COMPLETELY && v->ignore)
2676         continue;
2677
2678       /* The giv can be split if the insn that sets the giv is executed once
2679          and only once on every iteration of the loop.  */
2680       /* An address giv can always be split.  v->insn is just a use not a set,
2681          and hence it does not matter whether it is always executed.  All that
2682          matters is that all the biv increments are always executed, and we
2683          won't reach here if they aren't.  */
2684       if (v->giv_type != DEST_ADDR
2685           && (! v->always_computable
2686               || back_branch_in_range_p (loop, v->insn)))
2687         continue;
2688
2689       /* The giv increment value must be a constant.  */
2690       giv_inc = fold_rtx_mult_add (v->mult_val, increment, const0_rtx,
2691                                    v->mode);
2692       if (! giv_inc || GET_CODE (giv_inc) != CONST_INT)
2693         continue;
2694
2695       /* The loop must be unrolled completely, or else have a known number of
2696          iterations and only one exit, or else the giv must be dead outside
2697          the loop, or else the final value of the giv must be known.
2698          Otherwise, it is not safe to split the giv since it may not have the
2699          proper value on loop exit.  */
2700
2701       /* The used outside loop test will fail for DEST_ADDR givs.  They are
2702          never used outside the loop anyways, so it is always safe to split a
2703          DEST_ADDR giv.  */
2704
2705       final_value = 0;
2706       if (unroll_type != UNROLL_COMPLETELY
2707           && (loop->exit_count || unroll_type == UNROLL_NAIVE)
2708           && v->giv_type != DEST_ADDR
2709           /* The next part is true if the pseudo is used outside the loop.
2710              We assume that this is true for any pseudo created after loop
2711              starts, because we don't have a reg_n_info entry for them.  */
2712           && (REGNO (v->dest_reg) >= max_reg_before_loop
2713               || (REGNO_FIRST_UID (REGNO (v->dest_reg)) != INSN_UID (v->insn)
2714                   /* Check for the case where the pseudo is set by a shift/add
2715                      sequence, in which case the first insn setting the pseudo
2716                      is the first insn of the shift/add sequence.  */
2717                   && (! (tem = find_reg_note (v->insn, REG_RETVAL, NULL_RTX))
2718                       || (REGNO_FIRST_UID (REGNO (v->dest_reg))
2719                           != INSN_UID (XEXP (tem, 0)))))
2720               /* Line above always fails if INSN was moved by loop opt.  */
2721               || (REGNO_LAST_LUID (REGNO (v->dest_reg))
2722                   >= INSN_LUID (loop->end)))
2723           && ! (final_value = v->final_value))
2724         continue;
2725
2726 #if 0
2727       /* Currently, non-reduced/final-value givs are never split.  */
2728       /* Should emit insns after the loop if possible, as the biv final value
2729          code below does.  */
2730
2731       /* If the final value is non-zero, and the giv has not been reduced,
2732          then must emit an instruction to set the final value.  */
2733       if (final_value && !v->new_reg)
2734         {
2735           /* Create a new register to hold the value of the giv, and then set
2736              the giv to its final value before the loop start.  The giv is set
2737              to its final value before loop start to ensure that this insn
2738              will always be executed, no matter how we exit.  */
2739           tem = gen_reg_rtx (v->mode);
2740           loop_insn_hoist (loop, gen_move_insn (tem, v->dest_reg));
2741           loop_insn_hoist (loop, gen_move_insn (v->dest_reg, final_value));
2742
2743           if (loop_dump_stream)
2744             fprintf (loop_dump_stream, "Giv %d mapped to %d for split.\n",
2745                      REGNO (v->dest_reg), REGNO (tem));
2746
2747           v->src_reg = tem;
2748         }
2749 #endif
2750
2751       /* This giv is splittable.  If completely unrolling the loop, save the
2752          giv's initial value.  Otherwise, save the constant zero for it.  */
2753
2754       if (unroll_type == UNROLL_COMPLETELY)
2755         {
2756           /* It is not safe to use bl->initial_value here, because it may not
2757              be invariant.  It is safe to use the initial value stored in
2758              the splittable_regs array if it is set.  In rare cases, it won't
2759              be set, so then we do exactly the same thing as
2760              find_splittable_regs does to get a safe value.  */
2761           rtx biv_initial_value;
2762
2763           if (splittable_regs[bl->regno])
2764             biv_initial_value = splittable_regs[bl->regno];
2765           else if (GET_CODE (bl->initial_value) != REG
2766                    || (REGNO (bl->initial_value) != bl->regno
2767                        && REGNO (bl->initial_value) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER))
2768             biv_initial_value = bl->initial_value;
2769           else
2770             {
2771               rtx tem = gen_reg_rtx (bl->biv->mode);
2772
2773               record_base_value (REGNO (tem), bl->biv->add_val, 0);
2774               loop_insn_hoist (loop, gen_move_insn (tem, bl->biv->src_reg));
2775               biv_initial_value = tem;
2776             }
2777           biv_initial_value = extend_value_for_giv (v, biv_initial_value);
2778           value = fold_rtx_mult_add (v->mult_val, biv_initial_value,
2779                                      v->add_val, v->mode);
2780         }
2781       else
2782         value = const0_rtx;
2783
2784       if (v->new_reg)
2785         {
2786           /* If a giv was combined with another giv, then we can only split
2787              this giv if the giv it was combined with was reduced.  This
2788              is because the value of v->new_reg is meaningless in this
2789              case.  */
2790           if (v->same && ! v->same->new_reg)
2791             {
2792               if (loop_dump_stream)
2793                 fprintf (loop_dump_stream,
2794                          "giv combined with unreduced giv not split.\n");
2795               continue;
2796             }
2797           /* If the giv is an address destination, it could be something other
2798              than a simple register, these have to be treated differently.  */
2799           else if (v->giv_type == DEST_REG)
2800             {
2801               /* If value is not a constant, register, or register plus
2802                  constant, then compute its value into a register before
2803                  loop start.  This prevents invalid rtx sharing, and should
2804                  generate better code.  We can use bl->initial_value here
2805                  instead of splittable_regs[bl->regno] because this code
2806                  is going before the loop start.  */
2807               if (unroll_type == UNROLL_COMPLETELY
2808                   && GET_CODE (value) != CONST_INT
2809                   && GET_CODE (value) != REG
2810                   && (GET_CODE (value) != PLUS
2811                       || GET_CODE (XEXP (value, 0)) != REG
2812                       || GET_CODE (XEXP (value, 1)) != CONST_INT))
2813                 {
2814                   rtx tem = gen_reg_rtx (v->mode);
2815                   record_base_value (REGNO (tem), v->add_val, 0);
2816                   loop_iv_add_mult_hoist (loop, bl->initial_value, v->mult_val,
2817                                           v->add_val, tem);
2818                   value = tem;
2819                 }
2820
2821               splittable_regs[REGNO (v->new_reg)] = value;
2822             }
2823           else
2824             {
2825               /* Splitting address givs is useful since it will often allow us
2826                  to eliminate some increment insns for the base giv as
2827                  unnecessary.  */
2828
2829               /* If the addr giv is combined with a dest_reg giv, then all
2830                  references to that dest reg will be remapped, which is NOT
2831                  what we want for split addr regs. We always create a new
2832                  register for the split addr giv, just to be safe.  */
2833
2834               /* If we have multiple identical address givs within a
2835                  single instruction, then use a single pseudo reg for
2836                  both.  This is necessary in case one is a match_dup
2837                  of the other.  */
2838
2839               v->const_adjust = 0;
2840
2841               if (v->same_insn)
2842                 {
2843                   v->dest_reg = v->same_insn->dest_reg;
2844                   if (loop_dump_stream)
2845                     fprintf (loop_dump_stream,
2846                              "Sharing address givs in insn %d\n",
2847                              INSN_UID (v->insn));
2848                 }
2849               /* If multiple address GIVs have been combined with the
2850                  same dest_reg GIV, do not create a new register for
2851                  each.  */
2852               else if (unroll_type != UNROLL_COMPLETELY
2853                        && v->giv_type == DEST_ADDR
2854                        && v->same && v->same->giv_type == DEST_ADDR
2855                        && v->same->unrolled
2856                        /* combine_givs_p may return true for some cases
2857                           where the add and mult values are not equal.
2858                           To share a register here, the values must be
2859                           equal.  */
2860                        && rtx_equal_p (v->same->mult_val, v->mult_val)
2861                        && rtx_equal_p (v->same->add_val, v->add_val)
2862                        /* If the memory references have different modes,
2863                           then the address may not be valid and we must
2864                           not share registers.  */
2865                        && verify_addresses (v, giv_inc, unroll_number))
2866                 {
2867                   v->dest_reg = v->same->dest_reg;
2868                   v->shared = 1;
2869                 }
2870               else if (unroll_type != UNROLL_COMPLETELY)
2871                 {
2872                   /* If not completely unrolling the loop, then create a new
2873                      register to hold the split value of the DEST_ADDR giv.
2874                      Emit insn to initialize its value before loop start.  */
2875
2876                   rtx tem = gen_reg_rtx (v->mode);
2877                   struct induction *same = v->same;
2878                   rtx new_reg = v->new_reg;
2879                   record_base_value (REGNO (tem), v->add_val, 0);
2880
2881                   /* If the address giv has a constant in its new_reg value,
2882                      then this constant can be pulled out and put in value,
2883                      instead of being part of the initialization code.  */
2884
2885                   if (GET_CODE (new_reg) == PLUS
2886                       && GET_CODE (XEXP (new_reg, 1)) == CONST_INT)
2887                     {
2888                       v->dest_reg
2889                         = plus_constant (tem, INTVAL (XEXP (new_reg, 1)));
2890
2891                       /* Only succeed if this will give valid addresses.
2892                          Try to validate both the first and the last
2893                          address resulting from loop unrolling, if
2894                          one fails, then can't do const elim here.  */
2895                       if (verify_addresses (v, giv_inc, unroll_number))
2896                         {
2897                           /* Save the negative of the eliminated const, so
2898                              that we can calculate the dest_reg's increment
2899                              value later.  */
2900                           v->const_adjust = -INTVAL (XEXP (new_reg, 1));
2901
2902                           new_reg = XEXP (new_reg, 0);
2903                           if (loop_dump_stream)
2904                             fprintf (loop_dump_stream,
2905                                      "Eliminating constant from giv %d\n",
2906                                      REGNO (tem));
2907                         }
2908                       else
2909                         v->dest_reg = tem;
2910                     }
2911                   else
2912                     v->dest_reg = tem;
2913
2914                   /* If the address hasn't been checked for validity yet, do so
2915                      now, and fail completely if either the first or the last
2916                      unrolled copy of the address is not a valid address
2917                      for the instruction that uses it.  */
2918                   if (v->dest_reg == tem
2919                       && ! verify_addresses (v, giv_inc, unroll_number))
2920                     {
2921                       for (v2 = v->next_iv; v2; v2 = v2->next_iv)
2922                         if (v2->same_insn == v)
2923                           v2->same_insn = 0;
2924
2925                       if (loop_dump_stream)
2926                         fprintf (loop_dump_stream,
2927                                  "Invalid address for giv at insn %d\n",
2928                                  INSN_UID (v->insn));
2929                       continue;
2930                     }
2931
2932                   v->new_reg = new_reg;
2933                   v->same = same;
2934
2935                   /* We set this after the address check, to guarantee that
2936                      the register will be initialized.  */
2937                   v->unrolled = 1;
2938
2939                   /* To initialize the new register, just move the value of
2940                      new_reg into it.  This is not guaranteed to give a valid
2941                      instruction on machines with complex addressing modes.
2942                      If we can't recognize it, then delete it and emit insns
2943                      to calculate the value from scratch.  */
2944                   loop_insn_hoist (loop, gen_rtx_SET (VOIDmode, tem,
2945                                                       copy_rtx (v->new_reg)));
2946                   if (recog_memoized (PREV_INSN (loop->start)) < 0)
2947                     {
2948                       rtx sequence, ret;
2949
2950                       /* We can't use bl->initial_value to compute the initial
2951                          value, because the loop may have been preconditioned.
2952                          We must calculate it from NEW_REG.  */
2953                       delete_related_insns (PREV_INSN (loop->start));
2954
2955                       start_sequence ();
2956                       ret = force_operand (v->new_reg, tem);
2957                       if (ret != tem)
2958                         emit_move_insn (tem, ret);
2959                       sequence = gen_sequence ();
2960                       end_sequence ();
2961                       loop_insn_hoist (loop, sequence);
2962
2963                       if (loop_dump_stream)
2964                         fprintf (loop_dump_stream,
2965                                  "Invalid init insn, rewritten.\n");
2966                     }
2967                 }
2968               else
2969                 {
2970                   v->dest_reg = value;
2971
2972                   /* Check the resulting address for validity, and fail
2973                      if the resulting address would be invalid.  */
2974                   if (! verify_addresses (v, giv_inc, unroll_number))
2975                     {
2976                       for (v2 = v->next_iv; v2; v2 = v2->next_iv)
2977                         if (v2->same_insn == v)
2978                           v2->same_insn = 0;
2979
2980                       if (loop_dump_stream)
2981                         fprintf (loop_dump_stream,
2982                                  "Invalid address for giv at insn %d\n",
2983                                  INSN_UID (v->insn));
2984                       continue;
2985                     }
2986                 }
2987
2988               /* Store the value of dest_reg into the insn.  This sharing
2989                  will not be a problem as this insn will always be copied
2990                  later.  */
2991
2992               *v->location = v->dest_reg;
2993
2994               /* If this address giv is combined with a dest reg giv, then
2995                  save the base giv's induction pointer so that we will be
2996                  able to handle this address giv properly.  The base giv
2997                  itself does not have to be splittable.  */
2998
2999               if (v->same && v->same->giv_type == DEST_REG)
3000                 addr_combined_regs[REGNO (v->same->new_reg)] = v->same;
3001
3002               if (GET_CODE (v->new_reg) == REG)
3003                 {
3004                   /* This giv maybe hasn't been combined with any others.
3005                      Make sure that it's giv is marked as splittable here.  */
3006
3007                   splittable_regs[REGNO (v->new_reg)] = value;
3008
3009                   /* Make it appear to depend upon itself, so that the
3010                      giv will be properly split in the main loop above.  */
3011                   if (! v->same)
3012                     {
3013                       v->same = v;
3014                       addr_combined_regs[REGNO (v->new_reg)] = v;
3015                     }
3016                 }
3017
3018               if (loop_dump_stream)
3019                 fprintf (loop_dump_stream, "DEST_ADDR giv being split.\n");
3020             }
3021         }
3022       else
3023         {
3024 #if 0
3025           /* Currently, unreduced giv's can't be split.  This is not too much
3026              of a problem since unreduced giv's are not live across loop
3027              iterations anyways.  When unrolling a loop completely though,
3028              it makes sense to reduce&split givs when possible, as this will
3029              result in simpler instructions, and will not require that a reg
3030              be live across loop iterations.  */
3031
3032           splittable_regs[REGNO (v->dest_reg)] = value;
3033           fprintf (stderr, "Giv %d at insn %d not reduced\n",
3034                    REGNO (v->dest_reg), INSN_UID (v->insn));
3035 #else
3036           continue;
3037 #endif
3038         }
3039
3040       /* Unreduced givs are only updated once by definition.  Reduced givs
3041          are updated as many times as their biv is.  Mark it so if this is
3042          a splittable register.  Don't need to do anything for address givs
3043          where this may not be a register.  */
3044
3045       if (GET_CODE (v->new_reg) == REG)
3046         {
3047           int count = 1;
3048           if (! v->ignore)
3049             count = REG_IV_CLASS (ivs, REGNO (v->src_reg))->biv_count;
3050
3051           splittable_regs_updates[REGNO (v->new_reg)] = count;
3052         }
3053
3054       result++;
3055
3056       if (loop_dump_stream)
3057         {
3058           int regnum;
3059
3060           if (GET_CODE (v->dest_reg) == CONST_INT)
3061             regnum = -1;
3062           else if (GET_CODE (v->dest_reg) != REG)
3063             regnum = REGNO (XEXP (v->dest_reg, 0));
3064           else
3065             regnum = REGNO (v->dest_reg);
3066           fprintf (loop_dump_stream, "Giv %d at insn %d safe to split.\n",
3067                    regnum, INSN_UID (v->insn));
3068         }
3069     }
3070
3071   return result;
3072 }
3073 \f
3074 /* Try to prove that the register is dead after the loop exits.  Trace every
3075    loop exit looking for an insn that will always be executed, which sets
3076    the register to some value, and appears before the first use of the register
3077    is found.  If successful, then return 1, otherwise return 0.  */
3078
3079 /* ?? Could be made more intelligent in the handling of jumps, so that
3080    it can search past if statements and other similar structures.  */
3081
3082 static int
3083 reg_dead_after_loop (loop, reg)
3084      const struct loop *loop;
3085      rtx reg;
3086 {
3087   rtx insn, label;
3088   enum rtx_code code;
3089   int jump_count = 0;
3090   int label_count = 0;
3091
3092   /* In addition to checking all exits of this loop, we must also check
3093      all exits of inner nested loops that would exit this loop.  We don't
3094      have any way to identify those, so we just give up if there are any
3095      such inner loop exits.  */
3096
3097   for (label = loop->exit_labels; label; label = LABEL_NEXTREF (label))
3098     label_count++;
3099
3100   if (label_count != loop->exit_count)
3101     return 0;
3102
3103   /* HACK: Must also search the loop fall through exit, create a label_ref
3104      here which points to the loop->end, and append the loop_number_exit_labels
3105      list to it.  */
3106   label = gen_rtx_LABEL_REF (VOIDmode, loop->end);
3107   LABEL_NEXTREF (label) = loop->exit_labels;
3108
3109   for (; label; label = LABEL_NEXTREF (label))
3110     {
3111       /* Succeed if find an insn which sets the biv or if reach end of
3112          function.  Fail if find an insn that uses the biv, or if come to
3113          a conditional jump.  */
3114
3115       insn = NEXT_INSN (XEXP (label, 0));
3116       while (insn)
3117         {
3118           code = GET_CODE (insn);
3119           if (GET_RTX_CLASS (code) == 'i')
3120             {
3121               rtx set;
3122
3123               if (reg_referenced_p (reg, PATTERN (insn)))
3124                 return 0;
3125
3126               set = single_set (insn);
3127               if (set && rtx_equal_p (SET_DEST (set), reg))
3128                 break;
3129             }
3130
3131           if (code == JUMP_INSN)
3132             {
3133               if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == RETURN)
3134                 break;
3135               else if (!any_uncondjump_p (insn)
3136                        /* Prevent infinite loop following infinite loops.  */
3137                        || jump_count++ > 20)
3138                 return 0;
3139               else
3140                 insn = JUMP_LABEL (insn);
3141             }
3142
3143           insn = NEXT_INSN (insn);
3144         }
3145     }
3146
3147   /* Success, the register is dead on all loop exits.  */
3148   return 1;
3149 }
3150
3151 /* Try to calculate the final value of the biv, the value it will have at
3152    the end of the loop.  If we can do it, return that value.  */
3153
3154 rtx
3155 final_biv_value (loop, bl)
3156      const struct loop *loop;
3157      struct iv_class *bl;
3158 {
3159   unsigned HOST_WIDE_INT n_iterations = LOOP_INFO (loop)->n_iterations;
3160   rtx increment, tem;
3161
3162   /* ??? This only works for MODE_INT biv's.  Reject all others for now.  */
3163
3164   if (GET_MODE_CLASS (bl->biv->mode) != MODE_INT)
3165     return 0;
3166
3167   /* The final value for reversed bivs must be calculated differently than
3168      for ordinary bivs.  In this case, there is already an insn after the
3169      loop which sets this biv's final value (if necessary), and there are
3170      no other loop exits, so we can return any value.  */
3171   if (bl->reversed)
3172     {
3173       if (loop_dump_stream)
3174         fprintf (loop_dump_stream,
3175                  "Final biv value for %d, reversed biv.\n", bl->regno);
3176
3177       return const0_rtx;
3178     }
3179
3180   /* Try to calculate the final value as initial value + (number of iterations
3181      * increment).  For this to work, increment must be invariant, the only
3182      exit from the loop must be the fall through at the bottom (otherwise
3183      it may not have its final value when the loop exits), and the initial
3184      value of the biv must be invariant.  */
3185
3186   if (n_iterations != 0
3187       && ! loop->exit_count
3188       && loop_invariant_p (loop, bl->initial_value))
3189     {
3190       increment = biv_total_increment (bl);
3191
3192       if (increment && loop_invariant_p (loop, increment))
3193         {
3194           /* Can calculate the loop exit value, emit insns after loop
3195              end to calculate this value into a temporary register in
3196              case it is needed later.  */
3197
3198           tem = gen_reg_rtx (bl->biv->mode);
3199           record_base_value (REGNO (tem), bl->biv->add_val, 0);
3200           loop_iv_add_mult_sink (loop, increment, GEN_INT (n_iterations),
3201                                  bl->initial_value, tem);
3202
3203           if (loop_dump_stream)
3204             fprintf (loop_dump_stream,
3205                      "Final biv value for %d, calculated.\n", bl->regno);
3206
3207           return tem;
3208         }
3209     }
3210
3211   /* Check to see if the biv is dead at all loop exits.  */
3212   if (reg_dead_after_loop (loop, bl->biv->src_reg))
3213     {
3214       if (loop_dump_stream)
3215         fprintf (loop_dump_stream,
3216                  "Final biv value for %d, biv dead after loop exit.\n",
3217                  bl->regno);
3218
3219       return const0_rtx;
3220     }
3221
3222   return 0;
3223 }
3224
3225 /* Try to calculate the final value of the giv, the value it will have at
3226    the end of the loop.  If we can do it, return that value.  */
3227
3228 rtx
3229 final_giv_value (loop, v)
3230      const struct loop *loop;
3231      struct induction *v;
3232 {
3233   struct loop_ivs *ivs = LOOP_IVS (loop);
3234   struct iv_class *bl;
3235   rtx insn;
3236   rtx increment, tem;
3237   rtx seq;
3238   rtx loop_end = loop->end;
3239   unsigned HOST_WIDE_INT n_iterations = LOOP_INFO (loop)->n_iterations;
3240
3241   bl = REG_IV_CLASS (ivs, REGNO (v->src_reg));
3242
3243   /* The final value for givs which depend on reversed bivs must be calculated
3244      differently than for ordinary givs.  In this case, there is already an
3245      insn after the loop which sets this giv's final value (if necessary),
3246      and there are no other loop exits, so we can return any value.  */
3247   if (bl->reversed)
3248     {
3249       if (loop_dump_stream)
3250         fprintf (loop_dump_stream,
3251                  "Final giv value for %d, depends on reversed biv\n",
3252                  REGNO (v->dest_reg));
3253       return const0_rtx;
3254     }
3255
3256   /* Try to calculate the final value as a function of the biv it depends
3257      upon.  The only exit from the loop must be the fall through at the bottom
3258      (otherwise it may not have its final value when the loop exits).  */
3259
3260   /* ??? Can calculate the final giv value by subtracting off the
3261      extra biv increments times the giv's mult_val.  The loop must have
3262      only one exit for this to work, but the loop iterations does not need
3263      to be known.  */
3264
3265   if (n_iterations != 0
3266       && ! loop->exit_count)
3267     {
3268       /* ?? It is tempting to use the biv's value here since these insns will
3269          be put after the loop, and hence the biv will have its final value
3270          then.  However, this fails if the biv is subsequently eliminated.
3271          Perhaps determine whether biv's are eliminable before trying to
3272          determine whether giv's are replaceable so that we can use the
3273          biv value here if it is not eliminable.  */
3274
3275       /* We are emitting code after the end of the loop, so we must make
3276          sure that bl->initial_value is still valid then.  It will still
3277          be valid if it is invariant.  */
3278
3279       increment = biv_total_increment (bl);
3280
3281       if (increment && loop_invariant_p (loop, increment)
3282           && loop_invariant_p (loop, bl->initial_value))
3283         {
3284           /* Can calculate the loop exit value of its biv as
3285              (n_iterations * increment) + initial_value */
3286
3287           /* The loop exit value of the giv is then
3288              (final_biv_value - extra increments) * mult_val + add_val.
3289              The extra increments are any increments to the biv which
3290              occur in the loop after the giv's value is calculated.
3291              We must search from the insn that sets the giv to the end
3292              of the loop to calculate this value.  */
3293
3294           /* Put the final biv value in tem.  */
3295           tem = gen_reg_rtx (v->mode);
3296           record_base_value (REGNO (tem), bl->biv->add_val, 0);
3297           loop_iv_add_mult_sink (loop, extend_value_for_giv (v, increment),
3298                                  GEN_INT (n_iterations),
3299                                  extend_value_for_giv (v, bl->initial_value),
3300                                  tem);
3301
3302           /* Subtract off extra increments as we find them.  */
3303           for (insn = NEXT_INSN (v->insn); insn != loop_end;
3304                insn = NEXT_INSN (insn))
3305             {
3306               struct induction *biv;
3307
3308               for (biv = bl->biv; biv; biv = biv->next_iv)
3309                 if (biv->insn == insn)
3310                   {
3311                     start_sequence ();
3312                     tem = expand_simple_binop (GET_MODE (tem), MINUS, tem,
3313                                                biv->add_val, NULL_RTX, 0,
3314                                                OPTAB_LIB_WIDEN);
3315                     seq = gen_sequence ();
3316                     end_sequence ();
3317                     loop_insn_sink (loop, seq);
3318                   }
3319             }
3320
3321           /* Now calculate the giv's final value.  */
3322           loop_iv_add_mult_sink (loop, tem, v->mult_val, v->add_val, tem);
3323
3324           if (loop_dump_stream)
3325             fprintf (loop_dump_stream,
3326                      "Final giv value for %d, calc from biv's value.\n",
3327                      REGNO (v->dest_reg));
3328
3329           return tem;
3330         }
3331     }
3332
3333   /* Replaceable giv's should never reach here.  */
3334   if (v->replaceable)
3335     abort ();
3336
3337   /* Check to see if the biv is dead at all loop exits.  */
3338   if (reg_dead_after_loop (loop, v->dest_reg))
3339     {
3340       if (loop_dump_stream)
3341         fprintf (loop_dump_stream,
3342                  "Final giv value for %d, giv dead after loop exit.\n",
3343                  REGNO (v->dest_reg));
3344
3345       return const0_rtx;
3346     }
3347
3348   return 0;
3349 }
3350
3351 /* Look back before LOOP->START for the insn that sets REG and return
3352    the equivalent constant if there is a REG_EQUAL note otherwise just
3353    the SET_SRC of REG.  */
3354
3355 static rtx
3356 loop_find_equiv_value (loop, reg)
3357      const struct loop *loop;
3358      rtx reg;
3359 {
3360   rtx loop_start = loop->start;
3361   rtx insn, set;
3362   rtx ret;
3363
3364   ret = reg;
3365   for (insn = PREV_INSN (loop_start); insn; insn = PREV_INSN (insn))
3366     {
3367       if (GET_CODE (insn) == CODE_LABEL)
3368         break;
3369
3370       else if (INSN_P (insn) && reg_set_p (reg, insn))
3371         {
3372           /* We found the last insn before the loop that sets the register.
3373              If it sets the entire register, and has a REG_EQUAL note,
3374              then use the value of the REG_EQUAL note.  */
3375           if ((set = single_set (insn))
3376               && (SET_DEST (set) == reg))
3377             {
3378               rtx note = find_reg_note (insn, REG_EQUAL, NULL_RTX);
3379
3380               /* Only use the REG_EQUAL note if it is a constant.
3381                  Other things, divide in particular, will cause
3382                  problems later if we use them.  */
3383               if (note && GET_CODE (XEXP (note, 0)) != EXPR_LIST
3384                   && CONSTANT_P (XEXP (note, 0)))
3385                 ret = XEXP (note, 0);
3386               else
3387                 ret = SET_SRC (set);
3388
3389               /* We cannot do this if it changes between the
3390                  assignment and loop start though.  */
3391               if (modified_between_p (ret, insn, loop_start))
3392                 ret = reg;
3393             }
3394           break;
3395         }
3396     }
3397   return ret;
3398 }
3399
3400 /* Return a simplified rtx for the expression OP - REG.
3401
3402    REG must appear in OP, and OP must be a register or the sum of a register
3403    and a second term.
3404
3405    Thus, the return value must be const0_rtx or the second term.
3406
3407    The caller is responsible for verifying that REG appears in OP and OP has
3408    the proper form.  */
3409
3410 static rtx
3411 subtract_reg_term (op, reg)
3412      rtx op, reg;
3413 {
3414   if (op == reg)
3415     return const0_rtx;
3416   if (GET_CODE (op) == PLUS)
3417     {
3418       if (XEXP (op, 0) == reg)
3419         return XEXP (op, 1);
3420       else if (XEXP (op, 1) == reg)
3421         return XEXP (op, 0);
3422     }
3423   /* OP does not contain REG as a term.  */
3424   abort ();
3425 }
3426
3427 /* Find and return register term common to both expressions OP0 and
3428    OP1 or NULL_RTX if no such term exists.  Each expression must be a
3429    REG or a PLUS of a REG.  */
3430
3431 static rtx
3432 find_common_reg_term (op0, op1)
3433      rtx op0, op1;
3434 {
3435   if ((GET_CODE (op0) == REG || GET_CODE (op0) == PLUS)
3436       && (GET_CODE (op1) == REG || GET_CODE (op1) == PLUS))
3437     {
3438       rtx op00;
3439       rtx op01;
3440       rtx op10;
3441       rtx op11;
3442
3443       if (GET_CODE (op0) == PLUS)
3444         op01 = XEXP (op0, 1), op00 = XEXP (op0, 0);
3445       else
3446         op01 = const0_rtx, op00 = op0;
3447
3448       if (GET_CODE (op1) == PLUS)
3449         op11 = XEXP (op1, 1), op10 = XEXP (op1, 0);
3450       else
3451         op11 = const0_rtx, op10 = op1;
3452
3453       /* Find and return common register term if present.  */
3454       if (REG_P (op00) && (op00 == op10 || op00 == op11))
3455         return op00;
3456       else if (REG_P (op01) && (op01 == op10 || op01 == op11))
3457         return op01;
3458     }
3459
3460   /* No common register term found.  */
3461   return NULL_RTX;
3462 }
3463
3464 /* Determine the loop iterator and calculate the number of loop
3465    iterations.  Returns the exact number of loop iterations if it can
3466    be calculated, otherwise returns zero.  */
3467
3468 unsigned HOST_WIDE_INT
3469 loop_iterations (loop)
3470      struct loop *loop;
3471 {
3472   struct loop_info *loop_info = LOOP_INFO (loop);
3473   struct loop_ivs *ivs = LOOP_IVS (loop);
3474   rtx comparison, comparison_value;
3475   rtx iteration_var, initial_value, increment, final_value;
3476   enum rtx_code comparison_code;
3477   HOST_WIDE_INT inc;
3478   unsigned HOST_WIDE_INT abs_inc;
3479   unsigned HOST_WIDE_INT abs_diff;
3480   int off_by_one;
3481   int increment_dir;
3482   int unsigned_p, compare_dir, final_larger;
3483   rtx last_loop_insn;
3484   rtx reg_term;
3485   struct iv_class *bl;
3486
3487   loop_info->n_iterations = 0;
3488   loop_info->initial_value = 0;
3489   loop_info->initial_equiv_value = 0;
3490   loop_info->comparison_value = 0;
3491   loop_info->final_value = 0;
3492   loop_info->final_equiv_value = 0;
3493   loop_info->increment = 0;
3494   loop_info->iteration_var = 0;
3495   loop_info->unroll_number = 1;
3496   loop_info->iv = 0;
3497
3498   /* We used to use prev_nonnote_insn here, but that fails because it might
3499      accidentally get the branch for a contained loop if the branch for this
3500      loop was deleted.  We can only trust branches immediately before the
3501      loop_end.  */
3502   last_loop_insn = PREV_INSN (loop->end);
3503
3504   /* ??? We should probably try harder to find the jump insn
3505      at the end of the loop.  The following code assumes that
3506      the last loop insn is a jump to the top of the loop.  */
3507   if (GET_CODE (last_loop_insn) != JUMP_INSN)
3508     {
3509       if (loop_dump_stream)
3510         fprintf (loop_dump_stream,
3511                  "Loop iterations: No final conditional branch found.\n");
3512       return 0;
3513     }
3514
3515   /* If there is a more than a single jump to the top of the loop
3516      we cannot (easily) determine the iteration count.  */
3517   if (LABEL_NUSES (JUMP_LABEL (last_loop_insn)) > 1)
3518     {
3519       if (loop_dump_stream)
3520         fprintf (loop_dump_stream,
3521                  "Loop iterations: Loop has multiple back edges.\n");
3522       return 0;
3523     }
3524
3525   /* If there are multiple conditionalized loop exit tests, they may jump
3526      back to differing CODE_LABELs.  */
3527   if (loop->top && loop->cont)
3528     {
3529       rtx temp = PREV_INSN (last_loop_insn);
3530
3531       do
3532         {
3533           if (GET_CODE (temp) == JUMP_INSN)
3534             {
3535               /* There are some kinds of jumps we can't deal with easily.  */
3536               if (JUMP_LABEL (temp) == 0)
3537                 {
3538                   if (loop_dump_stream)
3539                     fprintf
3540                       (loop_dump_stream,
3541                        "Loop iterations: Jump insn has null JUMP_LABEL.\n");
3542                   return 0;
3543                 }
3544
3545               if (/* Previous unrolling may have generated new insns not
3546                      covered by the uid_luid array.  */
3547                   INSN_UID (JUMP_LABEL (temp)) < max_uid_for_loop
3548                   /* Check if we jump back into the loop body.  */
3549                   && INSN_LUID (JUMP_LABEL (temp)) > INSN_LUID (loop->top)
3550                   && INSN_LUID (JUMP_LABEL (temp)) < INSN_LUID (loop->cont))
3551                 {
3552                   if (loop_dump_stream)
3553                     fprintf
3554                       (loop_dump_stream,
3555                        "Loop iterations: Loop has multiple back edges.\n");
3556                   return 0;
3557                 }
3558             }
3559         }
3560       while ((temp = PREV_INSN (temp)) != loop->cont);
3561     }
3562
3563   /* Find the iteration variable.  If the last insn is a conditional
3564      branch, and the insn before tests a register value, make that the
3565      iteration variable.  */
3566
3567   comparison = get_condition_for_loop (loop, last_loop_insn);
3568   if (comparison == 0)
3569     {
3570       if (loop_dump_stream)
3571         fprintf (loop_dump_stream,
3572                  "Loop iterations: No final comparison found.\n");
3573       return 0;
3574     }
3575
3576   /* ??? Get_condition may switch position of induction variable and
3577      invariant register when it canonicalizes the comparison.  */
3578
3579   comparison_code = GET_CODE (comparison);
3580   iteration_var = XEXP (comparison, 0);
3581   comparison_value = XEXP (comparison, 1);
3582
3583   if (GET_CODE (iteration_var) != REG)
3584     {
3585       if (loop_dump_stream)
3586         fprintf (loop_dump_stream,
3587                  "Loop iterations: Comparison not against register.\n");
3588       return 0;
3589     }
3590
3591   /* The only new registers that are created before loop iterations
3592      are givs made from biv increments or registers created by
3593      load_mems.  In the latter case, it is possible that try_copy_prop
3594      will propagate a new pseudo into the old iteration register but
3595      this will be marked by having the REG_USERVAR_P bit set.  */
3596
3597   if ((unsigned) REGNO (iteration_var) >= ivs->n_regs
3598       && ! REG_USERVAR_P (iteration_var))
3599     abort ();
3600
3601   /* Determine the initial value of the iteration variable, and the amount
3602      that it is incremented each loop.  Use the tables constructed by
3603      the strength reduction pass to calculate these values.  */
3604
3605   /* Clear the result values, in case no answer can be found.  */
3606   initial_value = 0;
3607   increment = 0;
3608
3609   /* The iteration variable can be either a giv or a biv.  Check to see
3610      which it is, and compute the variable's initial value, and increment
3611      value if possible.  */
3612
3613   /* If this is a new register, can't handle it since we don't have any
3614      reg_iv_type entry for it.  */
3615   if ((unsigned) REGNO (iteration_var) >= ivs->n_regs)
3616     {
3617       if (loop_dump_stream)
3618         fprintf (loop_dump_stream,
3619                  "Loop iterations: No reg_iv_type entry for iteration var.\n");
3620       return 0;
3621     }
3622
3623   /* Reject iteration variables larger than the host wide int size, since they
3624      could result in a number of iterations greater than the range of our
3625      `unsigned HOST_WIDE_INT' variable loop_info->n_iterations.  */
3626   else if ((GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE (iteration_var))
3627             > HOST_BITS_PER_WIDE_INT))
3628     {
3629       if (loop_dump_stream)
3630         fprintf (loop_dump_stream,
3631                  "Loop iterations: Iteration var rejected because mode too large.\n");
3632       return 0;
3633     }
3634   else if (GET_MODE_CLASS (GET_MODE (iteration_var)) != MODE_INT)
3635     {
3636       if (loop_dump_stream)
3637         fprintf (loop_dump_stream,
3638                  "Loop iterations: Iteration var not an integer.\n");
3639       return 0;
3640     }
3641   else if (REG_IV_TYPE (ivs, REGNO (iteration_var)) == BASIC_INDUCT)
3642     {
3643       if (REGNO (iteration_var) >= ivs->n_regs)
3644         abort ();
3645
3646       /* Grab initial value, only useful if it is a constant.  */
3647       bl = REG_IV_CLASS (ivs, REGNO (iteration_var));
3648       initial_value = bl->initial_value;
3649       if (!bl->biv->always_executed || bl->biv->maybe_multiple)
3650         {
3651           if (loop_dump_stream)
3652             fprintf (loop_dump_stream,
3653                      "Loop iterations: Basic induction var not set once in each iteration.\n");
3654           return 0;
3655         }
3656
3657       increment = biv_total_increment (bl);
3658     }
3659   else if (REG_IV_TYPE (ivs, REGNO (iteration_var)) == GENERAL_INDUCT)
3660     {
3661       HOST_WIDE_INT offset = 0;
3662       struct induction *v = REG_IV_INFO (ivs, REGNO (iteration_var));
3663       rtx biv_initial_value;
3664
3665       if (REGNO (v->src_reg) >= ivs->n_regs)
3666         abort ();
3667
3668       if (!v->always_executed || v->maybe_multiple)
3669         {
3670           if (loop_dump_stream)
3671             fprintf (loop_dump_stream,
3672                      "Loop iterations: General induction var not set once in each iteration.\n");
3673           return 0;
3674         }
3675
3676       bl = REG_IV_CLASS (ivs, REGNO (v->src_reg));
3677
3678       /* Increment value is mult_val times the increment value of the biv.  */
3679
3680       increment = biv_total_increment (bl);
3681       if (increment)
3682         {
3683           struct induction *biv_inc;
3684
3685           increment = fold_rtx_mult_add (v->mult_val,
3686                                          extend_value_for_giv (v, increment),
3687                                          const0_rtx, v->mode);
3688           /* The caller assumes that one full increment has occurred at the
3689              first loop test.  But that's not true when the biv is incremented
3690              after the giv is set (which is the usual case), e.g.:
3691              i = 6; do {;} while (i++ < 9) .
3692              Therefore, we bias the initial value by subtracting the amount of
3693              the increment that occurs between the giv set and the giv test.  */
3694           for (biv_inc = bl->biv; biv_inc; biv_inc = biv_inc->next_iv)
3695             {
3696               if (loop_insn_first_p (v->insn, biv_inc->insn))
3697                 {
3698                   if (REG_P (biv_inc->add_val))
3699                     {
3700                       if (loop_dump_stream)
3701                         fprintf (loop_dump_stream,
3702                                  "Loop iterations: Basic induction var add_val is REG %d.\n",
3703                                  REGNO (biv_inc->add_val));
3704                         return 0;
3705                     }
3706
3707                   offset -= INTVAL (biv_inc->add_val);
3708                 }
3709             }
3710         }
3711       if (loop_dump_stream)
3712         fprintf (loop_dump_stream,
3713                  "Loop iterations: Giv iterator, initial value bias %ld.\n",
3714                  (long) offset);
3715
3716       /* Initial value is mult_val times the biv's initial value plus
3717          add_val.  Only useful if it is a constant.  */
3718       biv_initial_value = extend_value_for_giv (v, bl->initial_value);
3719       initial_value
3720         = fold_rtx_mult_add (v->mult_val,
3721                              plus_constant (biv_initial_value, offset),
3722                              v->add_val, v->mode);
3723     }
3724   else
3725     {
3726       if (loop_dump_stream)
3727         fprintf (loop_dump_stream,
3728                  "Loop iterations: Not basic or general induction var.\n");
3729       return 0;
3730     }
3731
3732   if (initial_value == 0)
3733     return 0;
3734
3735   unsigned_p = 0;
3736   off_by_one = 0;
3737   switch (comparison_code)
3738     {
3739     case LEU:
3740       unsigned_p = 1;
3741     case LE:
3742       compare_dir = 1;
3743       off_by_one = 1;
3744       break;
3745     case GEU:
3746       unsigned_p = 1;
3747     case GE:
3748       compare_dir = -1;
3749       off_by_one = -1;
3750       break;
3751     case EQ:
3752       /* Cannot determine loop iterations with this case.  */
3753       compare_dir = 0;
3754       break;
3755     case LTU:
3756       unsigned_p = 1;
3757     case LT:
3758       compare_dir = 1;
3759       break;
3760     case GTU:
3761       unsigned_p = 1;
3762     case GT:
3763       compare_dir = -1;
3764     case NE:
3765       compare_dir = 0;
3766       break;
3767     default:
3768       abort ();
3769     }
3770
3771   /* If the comparison value is an invariant register, then try to find
3772      its value from the insns before the start of the loop.  */
3773
3774   final_value = comparison_value;
3775   if (GET_CODE (comparison_value) == REG
3776       && loop_invariant_p (loop, comparison_value))
3777     {
3778       final_value = loop_find_equiv_value (loop, comparison_value);
3779
3780       /* If we don't get an invariant final value, we are better
3781          off with the original register.  */
3782       if (! loop_invariant_p (loop, final_value))
3783         final_value = comparison_value;
3784     }
3785
3786   /* Calculate the approximate final value of the induction variable
3787      (on the last successful iteration).  The exact final value
3788      depends on the branch operator, and increment sign.  It will be
3789      wrong if the iteration variable is not incremented by one each
3790      time through the loop and (comparison_value + off_by_one -
3791      initial_value) % increment != 0.
3792      ??? Note that the final_value may overflow and thus final_larger
3793      will be bogus.  A potentially infinite loop will be classified
3794      as immediate, e.g. for (i = 0x7ffffff0; i <= 0x7fffffff; i++)  */
3795   if (off_by_one)
3796     final_value = plus_constant (final_value, off_by_one);
3797
3798   /* Save the calculated values describing this loop's bounds, in case
3799      precondition_loop_p will need them later.  These values can not be
3800      recalculated inside precondition_loop_p because strength reduction
3801      optimizations may obscure the loop's structure.
3802
3803      These values are only required by precondition_loop_p and insert_bct
3804      whenever the number of iterations cannot be computed at compile time.
3805      Only the difference between final_value and initial_value is
3806      important.  Note that final_value is only approximate.  */
3807   loop_info->initial_value = initial_value;
3808   loop_info->comparison_value = comparison_value;
3809   loop_info->final_value = plus_constant (comparison_value, off_by_one);
3810   loop_info->increment = increment;
3811   loop_info->iteration_var = iteration_var;
3812   loop_info->comparison_code = comparison_code;
3813   loop_info->iv = bl;
3814
3815   /* Try to determine the iteration count for loops such
3816      as (for i = init; i < init + const; i++).  When running the
3817      loop optimization twice, the first pass often converts simple
3818      loops into this form.  */
3819
3820   if (REG_P (initial_value))
3821     {
3822       rtx reg1;
3823       rtx reg2;
3824       rtx const2;
3825
3826       reg1 = initial_value;
3827       if (GET_CODE (final_value) == PLUS)
3828         reg2 = XEXP (final_value, 0), const2 = XEXP (final_value, 1);
3829       else
3830         reg2 = final_value, const2 = const0_rtx;
3831
3832       /* Check for initial_value = reg1, final_value = reg2 + const2,
3833          where reg1 != reg2.  */
3834       if (REG_P (reg2) && reg2 != reg1)
3835         {
3836           rtx temp;
3837
3838           /* Find what reg1 is equivalent to.  Hopefully it will
3839              either be reg2 or reg2 plus a constant.  */
3840           temp = loop_find_equiv_value (loop, reg1);
3841
3842           if (find_common_reg_term (temp, reg2))
3843             initial_value = temp;
3844           else
3845             {
3846               /* Find what reg2 is equivalent to.  Hopefully it will
3847                  either be reg1 or reg1 plus a constant.  Let's ignore
3848                  the latter case for now since it is not so common.  */
3849               temp = loop_find_equiv_value (loop, reg2);
3850
3851               if (temp == loop_info->iteration_var)
3852                 temp = initial_value;
3853               if (temp == reg1)
3854                 final_value = (const2 == const0_rtx)
3855                   ? reg1 : gen_rtx_PLUS (GET_MODE (reg1), reg1, const2);
3856             }
3857         }
3858       else if (loop->vtop && GET_CODE (reg2) == CONST_INT)
3859         {
3860           rtx temp;
3861
3862           /* When running the loop optimizer twice, check_dbra_loop
3863              further obfuscates reversible loops of the form:
3864              for (i = init; i < init + const; i++).  We often end up with
3865              final_value = 0, initial_value = temp, temp = temp2 - init,
3866              where temp2 = init + const.  If the loop has a vtop we
3867              can replace initial_value with const.  */
3868
3869           temp = loop_find_equiv_value (loop, reg1);
3870
3871           if (GET_CODE (temp) == MINUS && REG_P (XEXP (temp, 0)))
3872             {
3873               rtx temp2 = loop_find_equiv_value (loop, XEXP (temp, 0));
3874
3875               if (GET_CODE (temp2) == PLUS
3876                   && XEXP (temp2, 0) == XEXP (temp, 1))
3877                 initial_value = XEXP (temp2, 1);
3878             }
3879         }
3880     }
3881
3882   /* If have initial_value = reg + const1 and final_value = reg +
3883      const2, then replace initial_value with const1 and final_value
3884      with const2.  This should be safe since we are protected by the
3885      initial comparison before entering the loop if we have a vtop.
3886      For example, a + b < a + c is not equivalent to b < c for all a
3887      when using modulo arithmetic.
3888
3889      ??? Without a vtop we could still perform the optimization if we check
3890      the initial and final values carefully.  */
3891   if (loop->vtop
3892       && (reg_term = find_common_reg_term (initial_value, final_value)))
3893     {
3894       initial_value = subtract_reg_term (initial_value, reg_term);
3895       final_value = subtract_reg_term (final_value, reg_term);
3896     }
3897
3898   loop_info->initial_equiv_value = initial_value;
3899   loop_info->final_equiv_value = final_value;
3900
3901   /* For EQ comparison loops, we don't have a valid final value.
3902      Check this now so that we won't leave an invalid value if we
3903      return early for any other reason.  */
3904   if (comparison_code == EQ)
3905     loop_info->final_equiv_value = loop_info->final_value = 0;
3906
3907   if (increment == 0)
3908     {
3909       if (loop_dump_stream)
3910         fprintf (loop_dump_stream,
3911                  "Loop iterations: Increment value can't be calculated.\n");
3912       return 0;
3913     }
3914
3915   if (GET_CODE (increment) != CONST_INT)
3916     {
3917       /* If we have a REG, check to see if REG holds a constant value.  */
3918       /* ??? Other RTL, such as (neg (reg)) is possible here, but it isn't
3919          clear if it is worthwhile to try to handle such RTL.  */
3920       if (GET_CODE (increment) == REG || GET_CODE (increment) == SUBREG)
3921         increment = loop_find_equiv_value (loop, increment);
3922
3923       if (GET_CODE (increment) != CONST_INT)
3924         {
3925           if (loop_dump_stream)
3926             {
3927               fprintf (loop_dump_stream,
3928                        "Loop iterations: Increment value not constant ");
3929               print_simple_rtl (loop_dump_stream, increment);
3930               fprintf (loop_dump_stream, ".\n");
3931             }
3932           return 0;
3933         }
3934       loop_info->increment = increment;
3935     }
3936
3937   if (GET_CODE (initial_value) != CONST_INT)
3938     {
3939       if (loop_dump_stream)
3940         {
3941           fprintf (loop_dump_stream,
3942                    "Loop iterations: Initial value not constant ");
3943           print_simple_rtl (loop_dump_stream, initial_value);
3944           fprintf (loop_dump_stream, ".\n");
3945         }
3946       return 0;
3947     }
3948   else if (comparison_code == EQ)
3949     {
3950       if (loop_dump_stream)
3951         fprintf (loop_dump_stream, "Loop iterations: EQ comparison loop.\n");
3952       return 0;
3953     }
3954   else if (GET_CODE (final_value) != CONST_INT)
3955     {
3956       if (loop_dump_stream)
3957         {
3958           fprintf (loop_dump_stream,
3959                    "Loop iterations: Final value not constant ");
3960           print_simple_rtl (loop_dump_stream, final_value);
3961           fprintf (loop_dump_stream, ".\n");
3962         }
3963       return 0;
3964     }
3965
3966   /* Final_larger is 1 if final larger, 0 if they are equal, otherwise -1.  */
3967   if (unsigned_p)
3968     final_larger
3969       = ((unsigned HOST_WIDE_INT) INTVAL (final_value)
3970          > (unsigned HOST_WIDE_INT) INTVAL (initial_value))
3971         - ((unsigned HOST_WIDE_INT) INTVAL (final_value)
3972            < (unsigned HOST_WIDE_INT) INTVAL (initial_value));
3973   else
3974     final_larger = (INTVAL (final_value) > INTVAL (initial_value))
3975       - (INTVAL (final_value) < INTVAL (initial_value));
3976
3977   if (INTVAL (increment) > 0)
3978     increment_dir = 1;
3979   else if (INTVAL (increment) == 0)
3980     increment_dir = 0;
3981   else
3982     increment_dir = -1;
3983
3984   /* There are 27 different cases: compare_dir = -1, 0, 1;
3985      final_larger = -1, 0, 1; increment_dir = -1, 0, 1.
3986      There are 4 normal cases, 4 reverse cases (where the iteration variable
3987      will overflow before the loop exits), 4 infinite loop cases, and 15
3988      immediate exit (0 or 1 iteration depending on loop type) cases.
3989      Only try to optimize the normal cases.  */
3990
3991   /* (compare_dir/final_larger/increment_dir)
3992      Normal cases: (0/-1/-1), (0/1/1), (-1/-1/-1), (1/1/1)
3993      Reverse cases: (0/-1/1), (0/1/-1), (-1/-1/1), (1/1/-1)
3994      Infinite loops: (0/-1/0), (0/1/0), (-1/-1/0), (1/1/0)
3995      Immediate exit: (0/0/X), (-1/0/X), (-1/1/X), (1/0/X), (1/-1/X) */
3996
3997   /* ?? If the meaning of reverse loops (where the iteration variable
3998      will overflow before the loop exits) is undefined, then could
3999      eliminate all of these special checks, and just always assume
4000      the loops are normal/immediate/infinite.  Note that this means
4001      the sign of increment_dir does not have to be known.  Also,
4002      since it does not really hurt if immediate exit loops or infinite loops
4003      are optimized, then that case could be ignored also, and hence all
4004      loops can be optimized.
4005
4006      According to ANSI Spec, the reverse loop case result is undefined,
4007      because the action on overflow is undefined.
4008
4009      See also the special test for NE loops below.  */
4010
4011   if (final_larger == increment_dir && final_larger != 0
4012       && (final_larger == compare_dir || compare_dir == 0))
4013     /* Normal case.  */
4014     ;
4015   else
4016     {
4017       if (loop_dump_stream)
4018         fprintf (loop_dump_stream, "Loop iterations: Not normal loop.\n");
4019       return 0;
4020     }
4021
4022   /* Calculate the number of iterations, final_value is only an approximation,
4023      so correct for that.  Note that abs_diff and n_iterations are
4024      unsigned, because they can be as large as 2^n - 1.  */
4025
4026   inc = INTVAL (increment);
4027   if (inc > 0)
4028     {
4029       abs_diff = INTVAL (final_value) - INTVAL (initial_value);
4030       abs_inc = inc;
4031     }
4032   else if (inc < 0)
4033     {
4034       abs_diff = INTVAL (initial_value) - INTVAL (final_value);
4035       abs_inc = -inc;
4036     }
4037   else
4038     abort ();
4039
4040   /* Given that iteration_var is going to iterate over its own mode,
4041      not HOST_WIDE_INT, disregard higher bits that might have come
4042      into the picture due to sign extension of initial and final
4043      values.  */
4044   abs_diff &= ((unsigned HOST_WIDE_INT) 1
4045                << (GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE (iteration_var)) - 1)
4046                << 1) - 1;
4047
4048   /* For NE tests, make sure that the iteration variable won't miss
4049      the final value.  If abs_diff mod abs_incr is not zero, then the
4050      iteration variable will overflow before the loop exits, and we
4051      can not calculate the number of iterations.  */
4052   if (compare_dir == 0 && (abs_diff % abs_inc) != 0)
4053     return 0;
4054
4055   /* Note that the number of iterations could be calculated using
4056      (abs_diff + abs_inc - 1) / abs_inc, provided care was taken to
4057      handle potential overflow of the summation.  */
4058   loop_info->n_iterations = abs_diff / abs_inc + ((abs_diff % abs_inc) != 0);
4059   return loop_info->n_iterations;
4060 }
4061
4062 /* Replace uses of split bivs with their split pseudo register.  This is
4063    for original instructions which remain after loop unrolling without
4064    copying.  */
4065
4066 static rtx
4067 remap_split_bivs (loop, x)
4068      struct loop *loop;
4069      rtx x;
4070 {
4071   struct loop_ivs *ivs = LOOP_IVS (loop);
4072   enum rtx_code code;
4073   int i;
4074   const char *fmt;
4075
4076   if (x == 0)
4077     return x;
4078
4079   code = GET_CODE (x);
4080   switch (code)
4081     {
4082     case SCRATCH:
4083     case PC:
4084     case CC0:
4085     case CONST_INT:
4086     case CONST_DOUBLE:
4087     case CONST:
4088     case SYMBOL_REF:
4089     case LABEL_REF:
4090       return x;
4091
4092     case REG:
4093 #if 0
4094       /* If non-reduced/final-value givs were split, then this would also
4095          have to remap those givs also.  */
4096 #endif
4097       if (REGNO (x) < ivs->n_regs
4098           && REG_IV_TYPE (ivs, REGNO (x)) == BASIC_INDUCT)
4099         return REG_IV_CLASS (ivs, REGNO (x))->biv->src_reg;
4100       break;
4101
4102     default:
4103       break;
4104     }
4105
4106   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
4107   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
4108     {
4109       if (fmt[i] == 'e')
4110         XEXP (x, i) = remap_split_bivs (loop, XEXP (x, i));
4111       else if (fmt[i] == 'E')
4112         {
4113           int j;
4114           for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
4115             XVECEXP (x, i, j) = remap_split_bivs (loop, XVECEXP (x, i, j));
4116         }
4117     }
4118   return x;
4119 }
4120
4121 /* If FIRST_UID is a set of REGNO, and FIRST_UID dominates LAST_UID (e.g.
4122    FIST_UID is always executed if LAST_UID is), then return 1.  Otherwise
4123    return 0.  COPY_START is where we can start looking for the insns
4124    FIRST_UID and LAST_UID.  COPY_END is where we stop looking for these
4125    insns.
4126
4127    If there is no JUMP_INSN between LOOP_START and FIRST_UID, then FIRST_UID
4128    must dominate LAST_UID.
4129
4130    If there is a CODE_LABEL between FIRST_UID and LAST_UID, then FIRST_UID
4131    may not dominate LAST_UID.
4132
4133    If there is no CODE_LABEL between FIRST_UID and LAST_UID, then FIRST_UID
4134    must dominate LAST_UID.  */
4135
4136 int
4137 set_dominates_use (regno, first_uid, last_uid, copy_start, copy_end)
4138      int regno;
4139      int first_uid;
4140      int last_uid;
4141      rtx copy_start;
4142      rtx copy_end;
4143 {
4144   int passed_jump = 0;
4145   rtx p = NEXT_INSN (copy_start);
4146
4147   while (INSN_UID (p) != first_uid)
4148     {
4149       if (GET_CODE (p) == JUMP_INSN)
4150         passed_jump = 1;
4151       /* Could not find FIRST_UID.  */
4152       if (p == copy_end)
4153         return 0;
4154       p = NEXT_INSN (p);
4155     }
4156
4157   /* Verify that FIRST_UID is an insn that entirely sets REGNO.  */
4158   if (! INSN_P (p) || ! dead_or_set_regno_p (p, regno))
4159     return 0;
4160
4161   /* FIRST_UID is always executed.  */
4162   if (passed_jump == 0)
4163     return 1;
4164
4165   while (INSN_UID (p) != last_uid)
4166     {
4167       /* If we see a CODE_LABEL between FIRST_UID and LAST_UID, then we
4168          can not be sure that FIRST_UID dominates LAST_UID.  */
4169       if (GET_CODE (p) == CODE_LABEL)
4170         return 0;
4171       /* Could not find LAST_UID, but we reached the end of the loop, so
4172          it must be safe.  */
4173       else if (p == copy_end)
4174         return 1;
4175       p = NEXT_INSN (p);
4176     }
4177
4178   /* FIRST_UID is always executed if LAST_UID is executed.  */
4179   return 1;
4180 }
4181
4182 /* This routine is called when the number of iterations for the unrolled
4183    loop is one.   The goal is to identify a loop that begins with an
4184    unconditional branch to the loop continuation note (or a label just after).
4185    In this case, the unconditional branch that starts the loop needs to be
4186    deleted so that we execute the single iteration.  */
4187
4188 static rtx
4189 ujump_to_loop_cont (loop_start, loop_cont)
4190      rtx loop_start;
4191      rtx loop_cont;
4192 {
4193   rtx x, label, label_ref;
4194
4195   /* See if loop start, or the next insn is an unconditional jump.  */
4196   loop_start = next_nonnote_insn (loop_start);
4197
4198   x = pc_set (loop_start);
4199   if (!x)
4200     return NULL_RTX;
4201
4202   label_ref = SET_SRC (x);
4203   if (!label_ref)
4204     return NULL_RTX;
4205
4206   /* Examine insn after loop continuation note.  Return if not a label.  */
4207   label = next_nonnote_insn (loop_cont);
4208   if (label == 0 || GET_CODE (label) != CODE_LABEL)
4209     return NULL_RTX;
4210
4211   /* Return the loop start if the branch label matches the code label.  */
4212   if (CODE_LABEL_NUMBER (label) == CODE_LABEL_NUMBER (XEXP (label_ref, 0)))
4213     return loop_start;
4214   else
4215     return NULL_RTX;
4216 }