OSDN Git Service

Daily bump.
[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 nonzero, 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 rtx simplify_cmp_and_jump_insns PARAMS ((enum rtx_code,
197                                                 enum machine_mode,
198                                                 rtx, rtx, rtx));
199 static void init_reg_map PARAMS ((struct inline_remap *, int));
200 static rtx calculate_giv_inc PARAMS ((rtx, rtx, unsigned int));
201 static rtx initial_reg_note_copy PARAMS ((rtx, struct inline_remap *));
202 static void final_reg_note_copy PARAMS ((rtx *, struct inline_remap *));
203 static void copy_loop_body PARAMS ((struct loop *, rtx, rtx,
204                                     struct inline_remap *, rtx, int,
205                                     enum unroll_types, rtx, rtx, rtx, rtx));
206 static int find_splittable_regs PARAMS ((const struct loop *,
207                                          enum unroll_types, int));
208 static int find_splittable_givs PARAMS ((const struct loop *,
209                                          struct iv_class *, enum unroll_types,
210                                          rtx, int));
211 static int reg_dead_after_loop PARAMS ((const struct loop *, rtx));
212 static rtx fold_rtx_mult_add PARAMS ((rtx, rtx, rtx, enum machine_mode));
213 static rtx remap_split_bivs PARAMS ((struct loop *, rtx));
214 static rtx find_common_reg_term PARAMS ((rtx, rtx));
215 static rtx subtract_reg_term PARAMS ((rtx, rtx));
216 static rtx loop_find_equiv_value PARAMS ((const struct loop *, rtx));
217 static rtx ujump_to_loop_cont PARAMS ((rtx, rtx));
218
219 /* Try to unroll one loop and split induction variables in the loop.
220
221    The loop is described by the arguments LOOP and INSN_COUNT.
222    STRENGTH_REDUCTION_P indicates whether information generated in the
223    strength reduction pass is available.
224
225    This function is intended to be called from within `strength_reduce'
226    in loop.c.  */
227
228 void
229 unroll_loop (loop, insn_count, strength_reduce_p)
230      struct loop *loop;
231      int insn_count;
232      int strength_reduce_p;
233 {
234   struct loop_info *loop_info = LOOP_INFO (loop);
235   struct loop_ivs *ivs = LOOP_IVS (loop);
236   int i, j;
237   unsigned int r;
238   unsigned HOST_WIDE_INT temp;
239   int unroll_number = 1;
240   rtx copy_start, copy_end;
241   rtx insn, sequence, pattern, tem;
242   int max_labelno, max_insnno;
243   rtx insert_before;
244   struct inline_remap *map;
245   char *local_label = NULL;
246   char *local_regno;
247   unsigned int max_local_regnum;
248   unsigned int maxregnum;
249   rtx exit_label = 0;
250   rtx start_label;
251   struct iv_class *bl;
252   int splitting_not_safe = 0;
253   enum unroll_types unroll_type = UNROLL_NAIVE;
254   int loop_preconditioned = 0;
255   rtx safety_label;
256   /* This points to the last real insn in the loop, which should be either
257      a JUMP_INSN (for conditional jumps) or a BARRIER (for unconditional
258      jumps).  */
259   rtx last_loop_insn;
260   rtx loop_start = loop->start;
261   rtx loop_end = loop->end;
262
263   /* Don't bother unrolling huge loops.  Since the minimum factor is
264      two, loops greater than one half of MAX_UNROLLED_INSNS will never
265      be unrolled.  */
266   if (insn_count > MAX_UNROLLED_INSNS / 2)
267     {
268       if (loop_dump_stream)
269         fprintf (loop_dump_stream, "Unrolling failure: Loop too big.\n");
270       return;
271     }
272
273   /* Determine type of unroll to perform.  Depends on the number of iterations
274      and the size of the loop.  */
275
276   /* If there is no strength reduce info, then set
277      loop_info->n_iterations to zero.  This can happen if
278      strength_reduce can't find any bivs in the loop.  A value of zero
279      indicates that the number of iterations could not be calculated.  */
280
281   if (! strength_reduce_p)
282     loop_info->n_iterations = 0;
283
284   if (loop_dump_stream && loop_info->n_iterations > 0)
285     {
286       fputs ("Loop unrolling: ", loop_dump_stream);
287       fprintf (loop_dump_stream, HOST_WIDE_INT_PRINT_DEC,
288                loop_info->n_iterations);
289       fputs (" iterations.\n", loop_dump_stream);
290     }
291
292   /* Find and save a pointer to the last nonnote insn in the loop.  */
293
294   last_loop_insn = prev_nonnote_insn (loop_end);
295
296   /* Calculate how many times to unroll the loop.  Indicate whether or
297      not the loop is being completely unrolled.  */
298
299   if (loop_info->n_iterations == 1)
300     {
301       /* Handle the case where the loop begins with an unconditional
302          jump to the loop condition.  Make sure to delete the jump
303          insn, otherwise the loop body will never execute.  */
304
305       rtx ujump = ujump_to_loop_cont (loop->start, loop->cont);
306       if (ujump)
307         delete_related_insns (ujump);
308
309       /* If number of iterations is exactly 1, then eliminate the compare and
310          branch at the end of the loop since they will never be taken.
311          Then return, since no other action is needed here.  */
312
313       /* If the last instruction is not a BARRIER or a JUMP_INSN, then
314          don't do anything.  */
315
316       if (GET_CODE (last_loop_insn) == BARRIER)
317         {
318           /* Delete the jump insn.  This will delete the barrier also.  */
319           delete_related_insns (PREV_INSN (last_loop_insn));
320         }
321       else if (GET_CODE (last_loop_insn) == JUMP_INSN)
322         {
323 #ifdef HAVE_cc0
324           rtx prev = PREV_INSN (last_loop_insn);
325 #endif
326           delete_related_insns (last_loop_insn);
327 #ifdef HAVE_cc0
328           /* The immediately preceding insn may be a compare which must be
329              deleted.  */
330           if (only_sets_cc0_p (prev))
331             delete_related_insns (prev);
332 #endif
333         }
334
335       /* Remove the loop notes since this is no longer a loop.  */
336       if (loop->vtop)
337         delete_related_insns (loop->vtop);
338       if (loop->cont)
339         delete_related_insns (loop->cont);
340       if (loop_start)
341         delete_related_insns (loop_start);
342       if (loop_end)
343         delete_related_insns (loop_end);
344
345       return;
346     }
347   else if (loop_info->n_iterations > 0
348            /* Avoid overflow in the next expression.  */
349            && loop_info->n_iterations < (unsigned) MAX_UNROLLED_INSNS
350            && loop_info->n_iterations * insn_count < (unsigned) MAX_UNROLLED_INSNS)
351     {
352       unroll_number = loop_info->n_iterations;
353       unroll_type = UNROLL_COMPLETELY;
354     }
355   else if (loop_info->n_iterations > 0)
356     {
357       /* Try to factor the number of iterations.  Don't bother with the
358          general case, only using 2, 3, 5, and 7 will get 75% of all
359          numbers theoretically, and almost all in practice.  */
360
361       for (i = 0; i < NUM_FACTORS; i++)
362         factors[i].count = 0;
363
364       temp = loop_info->n_iterations;
365       for (i = NUM_FACTORS - 1; i >= 0; i--)
366         while (temp % factors[i].factor == 0)
367           {
368             factors[i].count++;
369             temp = temp / factors[i].factor;
370           }
371
372       /* Start with the larger factors first so that we generally
373          get lots of unrolling.  */
374
375       unroll_number = 1;
376       temp = insn_count;
377       for (i = 3; i >= 0; i--)
378         while (factors[i].count--)
379           {
380             if (temp * factors[i].factor < (unsigned) MAX_UNROLLED_INSNS)
381               {
382                 unroll_number *= factors[i].factor;
383                 temp *= factors[i].factor;
384               }
385             else
386               break;
387           }
388
389       /* If we couldn't find any factors, then unroll as in the normal
390          case.  */
391       if (unroll_number == 1)
392         {
393           if (loop_dump_stream)
394             fprintf (loop_dump_stream, "Loop unrolling: No factors found.\n");
395         }
396       else
397         unroll_type = UNROLL_MODULO;
398     }
399
400   /* Default case, calculate number of times to unroll loop based on its
401      size.  */
402   if (unroll_type == UNROLL_NAIVE)
403     {
404       if (8 * insn_count < MAX_UNROLLED_INSNS)
405         unroll_number = 8;
406       else if (4 * insn_count < MAX_UNROLLED_INSNS)
407         unroll_number = 4;
408       else
409         unroll_number = 2;
410     }
411
412   /* Now we know how many times to unroll the loop.  */
413
414   if (loop_dump_stream)
415     fprintf (loop_dump_stream, "Unrolling loop %d times.\n", unroll_number);
416
417   if (unroll_type == UNROLL_COMPLETELY || unroll_type == UNROLL_MODULO)
418     {
419       /* Loops of these types can start with jump down to the exit condition
420          in rare circumstances.
421
422          Consider a pair of nested loops where the inner loop is part
423          of the exit code for the outer loop.
424
425          In this case jump.c will not duplicate the exit test for the outer
426          loop, so it will start with a jump to the exit code.
427
428          Then consider if the inner loop turns out to iterate once and
429          only once.  We will end up deleting the jumps associated with
430          the inner loop.  However, the loop notes are not removed from
431          the instruction stream.
432
433          And finally assume that we can compute the number of iterations
434          for the outer loop.
435
436          In this case unroll may want to unroll the outer loop even though
437          it starts with a jump to the outer loop's exit code.
438
439          We could try to optimize this case, but it hardly seems worth it.
440          Just return without unrolling the loop in such cases.  */
441
442       insn = loop_start;
443       while (GET_CODE (insn) != CODE_LABEL && GET_CODE (insn) != JUMP_INSN)
444         insn = NEXT_INSN (insn);
445       if (GET_CODE (insn) == JUMP_INSN)
446         return;
447     }
448
449   if (unroll_type == UNROLL_COMPLETELY)
450     {
451       /* Completely unrolling the loop:  Delete the compare and branch at
452          the end (the last two instructions).   This delete must done at the
453          very end of loop unrolling, to avoid problems with calls to
454          back_branch_in_range_p, which is called by find_splittable_regs.
455          All increments of splittable bivs/givs are changed to load constant
456          instructions.  */
457
458       copy_start = loop_start;
459
460       /* Set insert_before to the instruction immediately after the JUMP_INSN
461          (or BARRIER), so that any NOTEs between the JUMP_INSN and the end of
462          the loop will be correctly handled by copy_loop_body.  */
463       insert_before = NEXT_INSN (last_loop_insn);
464
465       /* Set copy_end to the insn before the jump at the end of the loop.  */
466       if (GET_CODE (last_loop_insn) == BARRIER)
467         copy_end = PREV_INSN (PREV_INSN (last_loop_insn));
468       else if (GET_CODE (last_loop_insn) == JUMP_INSN)
469         {
470           copy_end = PREV_INSN (last_loop_insn);
471 #ifdef HAVE_cc0
472           /* The instruction immediately before the JUMP_INSN may be a compare
473              instruction which we do not want to copy.  */
474           if (sets_cc0_p (PREV_INSN (copy_end)))
475             copy_end = PREV_INSN (copy_end);
476 #endif
477         }
478       else
479         {
480           /* We currently can't unroll a loop if it doesn't end with a
481              JUMP_INSN.  There would need to be a mechanism that recognizes
482              this case, and then inserts a jump after each loop body, which
483              jumps to after the last loop body.  */
484           if (loop_dump_stream)
485             fprintf (loop_dump_stream,
486                      "Unrolling failure: loop does not end with a JUMP_INSN.\n");
487           return;
488         }
489     }
490   else if (unroll_type == UNROLL_MODULO)
491     {
492       /* Partially unrolling the loop:  The compare and branch at the end
493          (the last two instructions) must remain.  Don't copy the compare
494          and branch instructions at the end of the loop.  Insert the unrolled
495          code immediately before the compare/branch at the end so that the
496          code will fall through to them as before.  */
497
498       copy_start = loop_start;
499
500       /* Set insert_before to the jump insn at the end of the loop.
501          Set copy_end to before the jump insn at the end of the loop.  */
502       if (GET_CODE (last_loop_insn) == BARRIER)
503         {
504           insert_before = PREV_INSN (last_loop_insn);
505           copy_end = PREV_INSN (insert_before);
506         }
507       else if (GET_CODE (last_loop_insn) == JUMP_INSN)
508         {
509           insert_before = last_loop_insn;
510 #ifdef HAVE_cc0
511           /* The instruction immediately before the JUMP_INSN may be a compare
512              instruction which we do not want to copy or delete.  */
513           if (sets_cc0_p (PREV_INSN (insert_before)))
514             insert_before = PREV_INSN (insert_before);
515 #endif
516           copy_end = PREV_INSN (insert_before);
517         }
518       else
519         {
520           /* We currently can't unroll a loop if it doesn't end with a
521              JUMP_INSN.  There would need to be a mechanism that recognizes
522              this case, and then inserts a jump after each loop body, which
523              jumps to after the last loop body.  */
524           if (loop_dump_stream)
525             fprintf (loop_dump_stream,
526                      "Unrolling failure: loop does not end with a JUMP_INSN.\n");
527           return;
528         }
529     }
530   else
531     {
532       /* Normal case: Must copy the compare and branch instructions at the
533          end of the loop.  */
534
535       if (GET_CODE (last_loop_insn) == BARRIER)
536         {
537           /* Loop ends with an unconditional jump and a barrier.
538              Handle this like above, don't copy jump and barrier.
539              This is not strictly necessary, but doing so prevents generating
540              unconditional jumps to an immediately following label.
541
542              This will be corrected below if the target of this jump is
543              not the start_label.  */
544
545           insert_before = PREV_INSN (last_loop_insn);
546           copy_end = PREV_INSN (insert_before);
547         }
548       else if (GET_CODE (last_loop_insn) == JUMP_INSN)
549         {
550           /* Set insert_before to immediately after the JUMP_INSN, so that
551              NOTEs at the end of the loop will be correctly handled by
552              copy_loop_body.  */
553           insert_before = NEXT_INSN (last_loop_insn);
554           copy_end = last_loop_insn;
555         }
556       else
557         {
558           /* We currently can't unroll a loop if it doesn't end with a
559              JUMP_INSN.  There would need to be a mechanism that recognizes
560              this case, and then inserts a jump after each loop body, which
561              jumps to after the last loop body.  */
562           if (loop_dump_stream)
563             fprintf (loop_dump_stream,
564                      "Unrolling failure: loop does not end with a JUMP_INSN.\n");
565           return;
566         }
567
568       /* If copying exit test branches because they can not be eliminated,
569          then must convert the fall through case of the branch to a jump past
570          the end of the loop.  Create a label to emit after the loop and save
571          it for later use.  Do not use the label after the loop, if any, since
572          it might be used by insns outside the loop, or there might be insns
573          added before it later by final_[bg]iv_value which must be after
574          the real exit label.  */
575       exit_label = gen_label_rtx ();
576
577       insn = loop_start;
578       while (GET_CODE (insn) != CODE_LABEL && GET_CODE (insn) != JUMP_INSN)
579         insn = NEXT_INSN (insn);
580
581       if (GET_CODE (insn) == JUMP_INSN)
582         {
583           /* The loop starts with a jump down to the exit condition test.
584              Start copying the loop after the barrier following this
585              jump insn.  */
586           copy_start = NEXT_INSN (insn);
587
588           /* Splitting induction variables doesn't work when the loop is
589              entered via a jump to the bottom, because then we end up doing
590              a comparison against a new register for a split variable, but
591              we did not execute the set insn for the new register because
592              it was skipped over.  */
593           splitting_not_safe = 1;
594           if (loop_dump_stream)
595             fprintf (loop_dump_stream,
596                      "Splitting not safe, because loop not entered at top.\n");
597         }
598       else
599         copy_start = loop_start;
600     }
601
602   /* This should always be the first label in the loop.  */
603   start_label = NEXT_INSN (copy_start);
604   /* There may be a line number note and/or a loop continue note here.  */
605   while (GET_CODE (start_label) == NOTE)
606     start_label = NEXT_INSN (start_label);
607   if (GET_CODE (start_label) != CODE_LABEL)
608     {
609       /* This can happen as a result of jump threading.  If the first insns in
610          the loop test the same condition as the loop's backward jump, or the
611          opposite condition, then the backward jump will be modified to point
612          to elsewhere, and the loop's start label is deleted.
613
614          This case currently can not be handled by the loop unrolling code.  */
615
616       if (loop_dump_stream)
617         fprintf (loop_dump_stream,
618                  "Unrolling failure: unknown insns between BEG note and loop label.\n");
619       return;
620     }
621   if (LABEL_NAME (start_label))
622     {
623       /* The jump optimization pass must have combined the original start label
624          with a named label for a goto.  We can't unroll this case because
625          jumps which go to the named label must be handled differently than
626          jumps to the loop start, and it is impossible to differentiate them
627          in this case.  */
628       if (loop_dump_stream)
629         fprintf (loop_dump_stream,
630                  "Unrolling failure: loop start label is gone\n");
631       return;
632     }
633
634   if (unroll_type == UNROLL_NAIVE
635       && GET_CODE (last_loop_insn) == BARRIER
636       && GET_CODE (PREV_INSN (last_loop_insn)) == JUMP_INSN
637       && start_label != JUMP_LABEL (PREV_INSN (last_loop_insn)))
638     {
639       /* In this case, we must copy the jump and barrier, because they will
640          not be converted to jumps to an immediately following label.  */
641
642       insert_before = NEXT_INSN (last_loop_insn);
643       copy_end = last_loop_insn;
644     }
645
646   if (unroll_type == UNROLL_NAIVE
647       && GET_CODE (last_loop_insn) == JUMP_INSN
648       && start_label != JUMP_LABEL (last_loop_insn))
649     {
650       /* ??? The loop ends with a conditional branch that does not branch back
651          to the loop start label.  In this case, we must emit an unconditional
652          branch to the loop exit after emitting the final branch.
653          copy_loop_body does not have support for this currently, so we
654          give up.  It doesn't seem worthwhile to unroll anyways since
655          unrolling would increase the number of branch instructions
656          executed.  */
657       if (loop_dump_stream)
658         fprintf (loop_dump_stream,
659                  "Unrolling failure: final conditional branch not to loop start\n");
660       return;
661     }
662
663   /* Allocate a translation table for the labels and insn numbers.
664      They will be filled in as we copy the insns in the loop.  */
665
666   max_labelno = max_label_num ();
667   max_insnno = get_max_uid ();
668
669   /* Various paths through the unroll code may reach the "egress" label
670      without initializing fields within the map structure.
671
672      To be safe, we use xcalloc to zero the memory.  */
673   map = (struct inline_remap *) xcalloc (1, sizeof (struct inline_remap));
674
675   /* Allocate the label map.  */
676
677   if (max_labelno > 0)
678     {
679       map->label_map = (rtx *) xcalloc (max_labelno, sizeof (rtx));
680       local_label = (char *) xcalloc (max_labelno, sizeof (char));
681     }
682
683   /* Search the loop and mark all local labels, i.e. the ones which have to
684      be distinct labels when copied.  For all labels which might be
685      non-local, set their label_map entries to point to themselves.
686      If they happen to be local their label_map entries will be overwritten
687      before the loop body is copied.  The label_map entries for local labels
688      will be set to a different value each time the loop body is copied.  */
689
690   for (insn = copy_start; insn != loop_end; insn = NEXT_INSN (insn))
691     {
692       rtx note;
693
694       if (GET_CODE (insn) == CODE_LABEL)
695         local_label[CODE_LABEL_NUMBER (insn)] = 1;
696       else if (GET_CODE (insn) == JUMP_INSN)
697         {
698           if (JUMP_LABEL (insn))
699             set_label_in_map (map,
700                               CODE_LABEL_NUMBER (JUMP_LABEL (insn)),
701                               JUMP_LABEL (insn));
702           else if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == ADDR_VEC
703                    || GET_CODE (PATTERN (insn)) == ADDR_DIFF_VEC)
704             {
705               rtx pat = PATTERN (insn);
706               int diff_vec_p = GET_CODE (PATTERN (insn)) == ADDR_DIFF_VEC;
707               int len = XVECLEN (pat, diff_vec_p);
708               rtx label;
709
710               for (i = 0; i < len; i++)
711                 {
712                   label = XEXP (XVECEXP (pat, diff_vec_p, i), 0);
713                   set_label_in_map (map, CODE_LABEL_NUMBER (label), label);
714                 }
715             }
716         }
717       if ((note = find_reg_note (insn, REG_LABEL, NULL_RTX)))
718         set_label_in_map (map, CODE_LABEL_NUMBER (XEXP (note, 0)),
719                           XEXP (note, 0));
720     }
721
722   /* Allocate space for the insn map.  */
723
724   map->insn_map = (rtx *) xmalloc (max_insnno * sizeof (rtx));
725
726   /* Set this to zero, to indicate that we are doing loop unrolling,
727      not function inlining.  */
728   map->inline_target = 0;
729
730   /* The register and constant maps depend on the number of registers
731      present, so the final maps can't be created until after
732      find_splittable_regs is called.  However, they are needed for
733      preconditioning, so we create temporary maps when preconditioning
734      is performed.  */
735
736   /* The preconditioning code may allocate two new pseudo registers.  */
737   maxregnum = max_reg_num ();
738
739   /* local_regno is only valid for regnos < max_local_regnum.  */
740   max_local_regnum = maxregnum;
741
742   /* Allocate and zero out the splittable_regs and addr_combined_regs
743      arrays.  These must be zeroed here because they will be used if
744      loop preconditioning is performed, and must be zero for that case.
745
746      It is safe to do this here, since the extra registers created by the
747      preconditioning code and find_splittable_regs will never be used
748      to access the splittable_regs[] and addr_combined_regs[] arrays.  */
749
750   splittable_regs = (rtx *) xcalloc (maxregnum, sizeof (rtx));
751   splittable_regs_updates = (int *) xcalloc (maxregnum, sizeof (int));
752   addr_combined_regs
753     = (struct induction **) xcalloc (maxregnum, sizeof (struct induction *));
754   local_regno = (char *) xcalloc (maxregnum, sizeof (char));
755
756   /* Mark all local registers, i.e. the ones which are referenced only
757      inside the loop.  */
758   if (INSN_UID (copy_end) < max_uid_for_loop)
759     {
760       int copy_start_luid = INSN_LUID (copy_start);
761       int copy_end_luid = INSN_LUID (copy_end);
762
763       /* If a register is used in the jump insn, we must not duplicate it
764          since it will also be used outside the loop.  */
765       if (GET_CODE (copy_end) == JUMP_INSN)
766         copy_end_luid--;
767
768       /* If we have a target that uses cc0, then we also must not duplicate
769          the insn that sets cc0 before the jump insn, if one is present.  */
770 #ifdef HAVE_cc0
771       if (GET_CODE (copy_end) == JUMP_INSN
772           && sets_cc0_p (PREV_INSN (copy_end)))
773         copy_end_luid--;
774 #endif
775
776       /* If copy_start points to the NOTE that starts the loop, then we must
777          use the next luid, because invariant pseudo-regs moved out of the loop
778          have their lifetimes modified to start here, but they are not safe
779          to duplicate.  */
780       if (copy_start == loop_start)
781         copy_start_luid++;
782
783       /* If a pseudo's lifetime is entirely contained within this loop, then we
784          can use a different pseudo in each unrolled copy of the loop.  This
785          results in better code.  */
786       /* We must limit the generic test to max_reg_before_loop, because only
787          these pseudo registers have valid regno_first_uid info.  */
788       for (r = FIRST_PSEUDO_REGISTER; r < max_reg_before_loop; ++r)
789         if (REGNO_FIRST_UID (r) > 0 && REGNO_FIRST_UID (r) <= max_uid_for_loop
790             && REGNO_FIRST_LUID (r) >= copy_start_luid
791             && REGNO_LAST_UID (r) > 0 && REGNO_LAST_UID (r) <= max_uid_for_loop
792             && REGNO_LAST_LUID (r) <= copy_end_luid)
793           {
794             /* However, we must also check for loop-carried dependencies.
795                If the value the pseudo has at the end of iteration X is
796                used by iteration X+1, then we can not use a different pseudo
797                for each unrolled copy of the loop.  */
798             /* A pseudo is safe if regno_first_uid is a set, and this
799                set dominates all instructions from regno_first_uid to
800                regno_last_uid.  */
801             /* ??? This check is simplistic.  We would get better code if
802                this check was more sophisticated.  */
803             if (set_dominates_use (r, REGNO_FIRST_UID (r), REGNO_LAST_UID (r),
804                                    copy_start, copy_end))
805               local_regno[r] = 1;
806
807             if (loop_dump_stream)
808               {
809                 if (local_regno[r])
810                   fprintf (loop_dump_stream, "Marked reg %d as local\n", r);
811                 else
812                   fprintf (loop_dump_stream, "Did not mark reg %d as local\n",
813                            r);
814               }
815           }
816     }
817
818   /* If this loop requires exit tests when unrolled, check to see if we
819      can precondition the loop so as to make the exit tests unnecessary.
820      Just like variable splitting, this is not safe if the loop is entered
821      via a jump to the bottom.  Also, can not do this if no strength
822      reduce info, because precondition_loop_p uses this info.  */
823
824   /* Must copy the loop body for preconditioning before the following
825      find_splittable_regs call since that will emit insns which need to
826      be after the preconditioned loop copies, but immediately before the
827      unrolled loop copies.  */
828
829   /* Also, it is not safe to split induction variables for the preconditioned
830      copies of the loop body.  If we split induction variables, then the code
831      assumes that each induction variable can be represented as a function
832      of its initial value and the loop iteration number.  This is not true
833      in this case, because the last preconditioned copy of the loop body
834      could be any iteration from the first up to the `unroll_number-1'th,
835      depending on the initial value of the iteration variable.  Therefore
836      we can not split induction variables here, because we can not calculate
837      their value.  Hence, this code must occur before find_splittable_regs
838      is called.  */
839
840   if (unroll_type == UNROLL_NAIVE && ! splitting_not_safe && strength_reduce_p)
841     {
842       rtx initial_value, final_value, increment;
843       enum machine_mode mode;
844
845       if (precondition_loop_p (loop,
846                                &initial_value, &final_value, &increment,
847                                &mode))
848         {
849           rtx diff, insn;
850           rtx *labels;
851           int abs_inc, neg_inc;
852           enum rtx_code cc = loop_info->comparison_code;
853           int less_p     = (cc == LE  || cc == LEU || cc == LT  || cc == LTU);
854           int unsigned_p = (cc == LEU || cc == GEU || cc == LTU || cc == GTU);
855
856           map->reg_map = (rtx *) xmalloc (maxregnum * sizeof (rtx));
857
858           VARRAY_CONST_EQUIV_INIT (map->const_equiv_varray, maxregnum,
859                                    "unroll_loop_precondition");
860           global_const_equiv_varray = map->const_equiv_varray;
861
862           init_reg_map (map, maxregnum);
863
864           /* Limit loop unrolling to 4, since this will make 7 copies of
865              the loop body.  */
866           if (unroll_number > 4)
867             unroll_number = 4;
868
869           /* Save the absolute value of the increment, and also whether or
870              not it is negative.  */
871           neg_inc = 0;
872           abs_inc = INTVAL (increment);
873           if (abs_inc < 0)
874             {
875               abs_inc = -abs_inc;
876               neg_inc = 1;
877             }
878
879           start_sequence ();
880
881           /* We must copy the final and initial values here to avoid
882              improperly shared rtl.  */
883           final_value = copy_rtx (final_value);
884           initial_value = copy_rtx (initial_value);
885
886           /* Final value may have form of (PLUS val1 const1_rtx).  We need
887              to convert it into general operand, so compute the real value.  */
888
889           final_value = force_operand (final_value, NULL_RTX);
890           if (!nonmemory_operand (final_value, VOIDmode))
891             final_value = force_reg (mode, final_value);
892
893           /* Calculate the difference between the final and initial values.
894              Final value may be a (plus (reg x) (const_int 1)) rtx.
895
896              We have to deal with for (i = 0; --i < 6;) type loops.
897              For such loops the real final value is the first time the
898              loop variable overflows, so the diff we calculate is the
899              distance from the overflow value.  This is 0 or ~0 for
900              unsigned loops depending on the direction, or INT_MAX,
901              INT_MAX+1 for signed loops.  We really do not need the
902              exact value, since we are only interested in the diff
903              modulo the increment, and the increment is a power of 2,
904              so we can pretend that the overflow value is 0/~0.  */
905
906           if (cc == NE || less_p != neg_inc)
907             diff = simplify_gen_binary (MINUS, mode, final_value,
908                                         initial_value);
909           else
910             diff = simplify_gen_unary (neg_inc ? NOT : NEG, mode,
911                                        initial_value, mode);
912           diff = force_operand (diff, NULL_RTX);
913
914           /* Now calculate (diff % (unroll * abs (increment))) by using an
915              and instruction.  */
916           diff = simplify_gen_binary (AND, mode, diff,
917                                       GEN_INT (unroll_number*abs_inc - 1));
918           diff = force_operand (diff, NULL_RTX);
919
920           /* Now emit a sequence of branches to jump to the proper precond
921              loop entry point.  */
922
923           labels = (rtx *) xmalloc (sizeof (rtx) * unroll_number);
924           for (i = 0; i < unroll_number; i++)
925             labels[i] = gen_label_rtx ();
926
927           /* Check for the case where the initial value is greater than or
928              equal to the final value.  In that case, we want to execute
929              exactly one loop iteration.  The code below will fail for this
930              case.  This check does not apply if the loop has a NE
931              comparison at the end.  */
932
933           if (cc != NE)
934             {
935               rtx incremented_initval;
936               enum rtx_code cmp_code;
937
938               incremented_initval
939                 = simplify_gen_binary (PLUS, mode, initial_value, increment);
940               incremented_initval
941                 = force_operand (incremented_initval, NULL_RTX);
942
943               cmp_code = (less_p
944                           ? (unsigned_p ? GEU : GE)
945                           : (unsigned_p ? LEU : LE));
946
947               insn = simplify_cmp_and_jump_insns (cmp_code, mode,
948                                                   incremented_initval,
949                                                   final_value, labels[1]);
950               if (insn)
951                 predict_insn_def (insn, PRED_LOOP_CONDITION, TAKEN);
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               insn = simplify_cmp_and_jump_insns (cmp_code, mode, diff,
991                                                   GEN_INT (abs_inc*cmp_const),
992                                                   labels[i]);
993               if (insn)
994                 predict_insn (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               simplify_cmp_and_jump_insns (cmp_code, mode, diff,
1024                                            GEN_INT (cmp_const), labels[0]);
1025             }
1026
1027           sequence = get_insns ();
1028           end_sequence ();
1029           loop_insn_hoist (loop, sequence);
1030
1031           /* Only the last copy of the loop body here needs the exit
1032              test, so set copy_end to exclude the compare/branch here,
1033              and then reset it inside the loop when get to the last
1034              copy.  */
1035
1036           if (GET_CODE (last_loop_insn) == BARRIER)
1037             copy_end = PREV_INSN (PREV_INSN (last_loop_insn));
1038           else if (GET_CODE (last_loop_insn) == JUMP_INSN)
1039             {
1040               copy_end = PREV_INSN (last_loop_insn);
1041 #ifdef HAVE_cc0
1042               /* The immediately preceding insn may be a compare which
1043                  we do not want to copy.  */
1044               if (sets_cc0_p (PREV_INSN (copy_end)))
1045                 copy_end = PREV_INSN (copy_end);
1046 #endif
1047             }
1048           else
1049             abort ();
1050
1051           for (i = 1; i < unroll_number; i++)
1052             {
1053               emit_label_after (labels[unroll_number - i],
1054                                 PREV_INSN (loop_start));
1055
1056               memset ((char *) map->insn_map, 0, max_insnno * sizeof (rtx));
1057               memset ((char *) &VARRAY_CONST_EQUIV (map->const_equiv_varray, 0),
1058                       0, (VARRAY_SIZE (map->const_equiv_varray)
1059                           * sizeof (struct const_equiv_data)));
1060               map->const_age = 0;
1061
1062               for (j = 0; j < max_labelno; j++)
1063                 if (local_label[j])
1064                   set_label_in_map (map, j, gen_label_rtx ());
1065
1066               for (r = FIRST_PSEUDO_REGISTER; r < max_local_regnum; r++)
1067                 if (local_regno[r])
1068                   {
1069                     map->reg_map[r]
1070                       = gen_reg_rtx (GET_MODE (regno_reg_rtx[r]));
1071                     record_base_value (REGNO (map->reg_map[r]),
1072                                        regno_reg_rtx[r], 0);
1073                   }
1074               /* The last copy needs the compare/branch insns at the end,
1075                  so reset copy_end here if the loop ends with a conditional
1076                  branch.  */
1077
1078               if (i == unroll_number - 1)
1079                 {
1080                   if (GET_CODE (last_loop_insn) == BARRIER)
1081                     copy_end = PREV_INSN (PREV_INSN (last_loop_insn));
1082                   else
1083                     copy_end = last_loop_insn;
1084                 }
1085
1086               /* None of the copies are the `last_iteration', so just
1087                  pass zero for that parameter.  */
1088               copy_loop_body (loop, copy_start, copy_end, map, exit_label, 0,
1089                               unroll_type, start_label, loop_end,
1090                               loop_start, copy_end);
1091             }
1092           emit_label_after (labels[0], PREV_INSN (loop_start));
1093
1094           if (GET_CODE (last_loop_insn) == BARRIER)
1095             {
1096               insert_before = PREV_INSN (last_loop_insn);
1097               copy_end = PREV_INSN (insert_before);
1098             }
1099           else
1100             {
1101               insert_before = last_loop_insn;
1102 #ifdef HAVE_cc0
1103               /* The instruction immediately before the JUMP_INSN may
1104                  be a compare instruction which we do not want to copy
1105                  or delete.  */
1106               if (sets_cc0_p (PREV_INSN (insert_before)))
1107                 insert_before = PREV_INSN (insert_before);
1108 #endif
1109               copy_end = PREV_INSN (insert_before);
1110             }
1111
1112           /* Set unroll type to MODULO now.  */
1113           unroll_type = UNROLL_MODULO;
1114           loop_preconditioned = 1;
1115
1116           /* Clean up.  */
1117           free (labels);
1118         }
1119     }
1120
1121   /* If reach here, and the loop type is UNROLL_NAIVE, then don't unroll
1122      the loop unless all loops are being unrolled.  */
1123   if (unroll_type == UNROLL_NAIVE && ! flag_unroll_all_loops)
1124     {
1125       if (loop_dump_stream)
1126         fprintf (loop_dump_stream,
1127                  "Unrolling failure: Naive unrolling not being done.\n");
1128       goto egress;
1129     }
1130
1131   /* At this point, we are guaranteed to unroll the loop.  */
1132
1133   /* Keep track of the unroll factor for the loop.  */
1134   loop_info->unroll_number = unroll_number;
1135
1136   /* And whether the loop has been preconditioned.  */
1137   loop_info->preconditioned = loop_preconditioned;
1138
1139   /* Remember whether it was preconditioned for the second loop pass.  */
1140   NOTE_PRECONDITIONED (loop->end) = loop_preconditioned;
1141
1142   /* For each biv and giv, determine whether it can be safely split into
1143      a different variable for each unrolled copy of the loop body.
1144      We precalculate and save this info here, since computing it is
1145      expensive.
1146
1147      Do this before deleting any instructions from the loop, so that
1148      back_branch_in_range_p will work correctly.  */
1149
1150   if (splitting_not_safe)
1151     temp = 0;
1152   else
1153     temp = find_splittable_regs (loop, unroll_type, unroll_number);
1154
1155   /* find_splittable_regs may have created some new registers, so must
1156      reallocate the reg_map with the new larger size, and must realloc
1157      the constant maps also.  */
1158
1159   maxregnum = max_reg_num ();
1160   map->reg_map = (rtx *) xmalloc (maxregnum * sizeof (rtx));
1161
1162   init_reg_map (map, maxregnum);
1163
1164   if (map->const_equiv_varray == 0)
1165     VARRAY_CONST_EQUIV_INIT (map->const_equiv_varray,
1166                              maxregnum + temp * unroll_number * 2,
1167                              "unroll_loop");
1168   global_const_equiv_varray = map->const_equiv_varray;
1169
1170   /* Search the list of bivs and givs to find ones which need to be remapped
1171      when split, and set their reg_map entry appropriately.  */
1172
1173   for (bl = ivs->list; bl; bl = bl->next)
1174     {
1175       if (REGNO (bl->biv->src_reg) != bl->regno)
1176         map->reg_map[bl->regno] = bl->biv->src_reg;
1177 #if 0
1178       /* Currently, non-reduced/final-value givs are never split.  */
1179       for (v = bl->giv; v; v = v->next_iv)
1180         if (REGNO (v->src_reg) != bl->regno)
1181           map->reg_map[REGNO (v->dest_reg)] = v->src_reg;
1182 #endif
1183     }
1184
1185   /* Use our current register alignment and pointer flags.  */
1186   map->regno_pointer_align = cfun->emit->regno_pointer_align;
1187   map->x_regno_reg_rtx = cfun->emit->x_regno_reg_rtx;
1188
1189   /* If the loop is being partially unrolled, and the iteration variables
1190      are being split, and are being renamed for the split, then must fix up
1191      the compare/jump instruction at the end of the loop to refer to the new
1192      registers.  This compare isn't copied, so the registers used in it
1193      will never be replaced if it isn't done here.  */
1194
1195   if (unroll_type == UNROLL_MODULO)
1196     {
1197       insn = NEXT_INSN (copy_end);
1198       if (GET_CODE (insn) == INSN || GET_CODE (insn) == JUMP_INSN)
1199         PATTERN (insn) = remap_split_bivs (loop, PATTERN (insn));
1200     }
1201
1202   /* For unroll_number times, make a copy of each instruction
1203      between copy_start and copy_end, and insert these new instructions
1204      before the end of the loop.  */
1205
1206   for (i = 0; i < unroll_number; i++)
1207     {
1208       memset ((char *) map->insn_map, 0, max_insnno * sizeof (rtx));
1209       memset ((char *) &VARRAY_CONST_EQUIV (map->const_equiv_varray, 0), 0,
1210               VARRAY_SIZE (map->const_equiv_varray) * sizeof (struct const_equiv_data));
1211       map->const_age = 0;
1212
1213       for (j = 0; j < max_labelno; j++)
1214         if (local_label[j])
1215           set_label_in_map (map, j, gen_label_rtx ());
1216
1217       for (r = FIRST_PSEUDO_REGISTER; r < max_local_regnum; r++)
1218         if (local_regno[r])
1219           {
1220             map->reg_map[r] = gen_reg_rtx (GET_MODE (regno_reg_rtx[r]));
1221             record_base_value (REGNO (map->reg_map[r]),
1222                                regno_reg_rtx[r], 0);
1223           }
1224
1225       /* If loop starts with a branch to the test, then fix it so that
1226          it points to the test of the first unrolled copy of the loop.  */
1227       if (i == 0 && loop_start != copy_start)
1228         {
1229           insn = PREV_INSN (copy_start);
1230           pattern = PATTERN (insn);
1231
1232           tem = get_label_from_map (map,
1233                                     CODE_LABEL_NUMBER
1234                                     (XEXP (SET_SRC (pattern), 0)));
1235           SET_SRC (pattern) = gen_rtx_LABEL_REF (VOIDmode, tem);
1236
1237           /* Set the jump label so that it can be used by later loop unrolling
1238              passes.  */
1239           JUMP_LABEL (insn) = tem;
1240           LABEL_NUSES (tem)++;
1241         }
1242
1243       copy_loop_body (loop, copy_start, copy_end, map, exit_label,
1244                       i == unroll_number - 1, unroll_type, start_label,
1245                       loop_end, insert_before, insert_before);
1246     }
1247
1248   /* Before deleting any insns, emit a CODE_LABEL immediately after the last
1249      insn to be deleted.  This prevents any runaway delete_insn call from
1250      more insns that it should, as it always stops at a CODE_LABEL.  */
1251
1252   /* Delete the compare and branch at the end of the loop if completely
1253      unrolling the loop.  Deleting the backward branch at the end also
1254      deletes the code label at the start of the loop.  This is done at
1255      the very end to avoid problems with back_branch_in_range_p.  */
1256
1257   if (unroll_type == UNROLL_COMPLETELY)
1258     safety_label = emit_label_after (gen_label_rtx (), last_loop_insn);
1259   else
1260     safety_label = emit_label_after (gen_label_rtx (), copy_end);
1261
1262   /* Delete all of the original loop instructions.  Don't delete the
1263      LOOP_BEG note, or the first code label in the loop.  */
1264
1265   insn = NEXT_INSN (copy_start);
1266   while (insn != safety_label)
1267     {
1268       /* ??? Don't delete named code labels.  They will be deleted when the
1269          jump that references them is deleted.  Otherwise, we end up deleting
1270          them twice, which causes them to completely disappear instead of turn
1271          into NOTE_INSN_DELETED_LABEL notes.  This in turn causes aborts in
1272          dwarfout.c/dwarf2out.c.  We could perhaps fix the dwarf*out.c files
1273          to handle deleted labels instead.  Or perhaps fix DECL_RTL of the
1274          associated LABEL_DECL to point to one of the new label instances.  */
1275       /* ??? Likewise, we can't delete a NOTE_INSN_DELETED_LABEL note.  */
1276       if (insn != start_label
1277           && ! (GET_CODE (insn) == CODE_LABEL && LABEL_NAME (insn))
1278           && ! (GET_CODE (insn) == NOTE
1279                 && NOTE_LINE_NUMBER (insn) == NOTE_INSN_DELETED_LABEL))
1280         insn = delete_related_insns (insn);
1281       else
1282         insn = NEXT_INSN (insn);
1283     }
1284
1285   /* Can now delete the 'safety' label emitted to protect us from runaway
1286      delete_related_insns calls.  */
1287   if (INSN_DELETED_P (safety_label))
1288     abort ();
1289   delete_related_insns (safety_label);
1290
1291   /* If exit_label exists, emit it after the loop.  Doing the emit here
1292      forces it to have a higher INSN_UID than any insn in the unrolled loop.
1293      This is needed so that mostly_true_jump in reorg.c will treat jumps
1294      to this loop end label correctly, i.e. predict that they are usually
1295      not taken.  */
1296   if (exit_label)
1297     emit_label_after (exit_label, loop_end);
1298
1299  egress:
1300   if (unroll_type == UNROLL_COMPLETELY)
1301     {
1302       /* Remove the loop notes since this is no longer a loop.  */
1303       if (loop->vtop)
1304         delete_related_insns (loop->vtop);
1305       if (loop->cont)
1306         delete_related_insns (loop->cont);
1307       if (loop_start)
1308         delete_related_insns (loop_start);
1309       if (loop_end)
1310         delete_related_insns (loop_end);
1311     }
1312
1313   if (map->const_equiv_varray)
1314     VARRAY_FREE (map->const_equiv_varray);
1315   if (map->label_map)
1316     {
1317       free (map->label_map);
1318       free (local_label);
1319     }
1320   free (map->insn_map);
1321   free (splittable_regs);
1322   free (splittable_regs_updates);
1323   free (addr_combined_regs);
1324   free (local_regno);
1325   if (map->reg_map)
1326     free (map->reg_map);
1327   free (map);
1328 }
1329
1330 /* A helper function for unroll_loop.  Emit a compare and branch to 
1331    satisfy (CMP OP1 OP2), but pass this through the simplifier first.
1332    If the branch turned out to be conditional, return it, otherwise
1333    return NULL.  */
1334
1335 static rtx
1336 simplify_cmp_and_jump_insns (code, mode, op0, op1, label)
1337      enum rtx_code code;
1338      enum machine_mode mode;
1339      rtx op0, op1, label;
1340 {
1341   rtx t, insn;
1342
1343   t = simplify_relational_operation (code, mode, op0, op1);
1344   if (!t)
1345     {
1346       enum rtx_code scode = signed_condition (code);
1347       emit_cmp_and_jump_insns (op0, op1, scode, NULL_RTX, mode,
1348                                code != scode, label);
1349       insn = get_last_insn ();
1350
1351       JUMP_LABEL (insn) = label;
1352       LABEL_NUSES (label) += 1;
1353
1354       return insn;
1355     }
1356   else if (t == const_true_rtx)
1357     {
1358       insn = emit_jump_insn (gen_jump (label));
1359       emit_barrier ();
1360       JUMP_LABEL (insn) = label;
1361       LABEL_NUSES (label) += 1;
1362     }
1363
1364   return NULL_RTX;
1365 }
1366 \f
1367 /* Return true if the loop can be safely, and profitably, preconditioned
1368    so that the unrolled copies of the loop body don't need exit tests.
1369
1370    This only works if final_value, initial_value and increment can be
1371    determined, and if increment is a constant power of 2.
1372    If increment is not a power of 2, then the preconditioning modulo
1373    operation would require a real modulo instead of a boolean AND, and this
1374    is not considered `profitable'.  */
1375
1376 /* ??? If the loop is known to be executed very many times, or the machine
1377    has a very cheap divide instruction, then preconditioning is a win even
1378    when the increment is not a power of 2.  Use RTX_COST to compute
1379    whether divide is cheap.
1380    ??? A divide by constant doesn't actually need a divide, look at
1381    expand_divmod.  The reduced cost of this optimized modulo is not
1382    reflected in RTX_COST.  */
1383
1384 int
1385 precondition_loop_p (loop, initial_value, final_value, increment, mode)
1386      const struct loop *loop;
1387      rtx *initial_value, *final_value, *increment;
1388      enum machine_mode *mode;
1389 {
1390   rtx loop_start = loop->start;
1391   struct loop_info *loop_info = LOOP_INFO (loop);
1392
1393   if (loop_info->n_iterations > 0)
1394     {
1395       if (INTVAL (loop_info->increment) > 0)
1396         {
1397           *initial_value = const0_rtx;
1398           *increment = const1_rtx;
1399           *final_value = GEN_INT (loop_info->n_iterations);
1400         }
1401       else
1402         {
1403           *initial_value = GEN_INT (loop_info->n_iterations);
1404           *increment = constm1_rtx;
1405           *final_value = const0_rtx;
1406         }
1407       *mode = word_mode;
1408
1409       if (loop_dump_stream)
1410         {
1411           fputs ("Preconditioning: Success, number of iterations known, ",
1412                  loop_dump_stream);
1413           fprintf (loop_dump_stream, HOST_WIDE_INT_PRINT_DEC,
1414                    loop_info->n_iterations);
1415           fputs (".\n", loop_dump_stream);
1416         }
1417       return 1;
1418     }
1419
1420   if (loop_info->iteration_var == 0)
1421     {
1422       if (loop_dump_stream)
1423         fprintf (loop_dump_stream,
1424                  "Preconditioning: Could not find iteration variable.\n");
1425       return 0;
1426     }
1427   else if (loop_info->initial_value == 0)
1428     {
1429       if (loop_dump_stream)
1430         fprintf (loop_dump_stream,
1431                  "Preconditioning: Could not find initial value.\n");
1432       return 0;
1433     }
1434   else if (loop_info->increment == 0)
1435     {
1436       if (loop_dump_stream)
1437         fprintf (loop_dump_stream,
1438                  "Preconditioning: Could not find increment value.\n");
1439       return 0;
1440     }
1441   else if (GET_CODE (loop_info->increment) != CONST_INT)
1442     {
1443       if (loop_dump_stream)
1444         fprintf (loop_dump_stream,
1445                  "Preconditioning: Increment not a constant.\n");
1446       return 0;
1447     }
1448   else if ((exact_log2 (INTVAL (loop_info->increment)) < 0)
1449            && (exact_log2 (-INTVAL (loop_info->increment)) < 0))
1450     {
1451       if (loop_dump_stream)
1452         fprintf (loop_dump_stream,
1453                  "Preconditioning: Increment not a constant power of 2.\n");
1454       return 0;
1455     }
1456
1457   /* Unsigned_compare and compare_dir can be ignored here, since they do
1458      not matter for preconditioning.  */
1459
1460   if (loop_info->final_value == 0)
1461     {
1462       if (loop_dump_stream)
1463         fprintf (loop_dump_stream,
1464                  "Preconditioning: EQ comparison loop.\n");
1465       return 0;
1466     }
1467
1468   /* Must ensure that final_value is invariant, so call
1469      loop_invariant_p to check.  Before doing so, must check regno
1470      against max_reg_before_loop to make sure that the register is in
1471      the range covered by loop_invariant_p.  If it isn't, then it is
1472      most likely a biv/giv which by definition are not invariant.  */
1473   if ((GET_CODE (loop_info->final_value) == REG
1474        && REGNO (loop_info->final_value) >= max_reg_before_loop)
1475       || (GET_CODE (loop_info->final_value) == PLUS
1476           && REGNO (XEXP (loop_info->final_value, 0)) >= max_reg_before_loop)
1477       || ! loop_invariant_p (loop, loop_info->final_value))
1478     {
1479       if (loop_dump_stream)
1480         fprintf (loop_dump_stream,
1481                  "Preconditioning: Final value not invariant.\n");
1482       return 0;
1483     }
1484
1485   /* Fail for floating point values, since the caller of this function
1486      does not have code to deal with them.  */
1487   if (GET_MODE_CLASS (GET_MODE (loop_info->final_value)) == MODE_FLOAT
1488       || GET_MODE_CLASS (GET_MODE (loop_info->initial_value)) == MODE_FLOAT)
1489     {
1490       if (loop_dump_stream)
1491         fprintf (loop_dump_stream,
1492                  "Preconditioning: Floating point final or initial value.\n");
1493       return 0;
1494     }
1495
1496   /* Fail if loop_info->iteration_var is not live before loop_start,
1497      since we need to test its value in the preconditioning code.  */
1498
1499   if (REGNO_FIRST_LUID (REGNO (loop_info->iteration_var))
1500       > INSN_LUID (loop_start))
1501     {
1502       if (loop_dump_stream)
1503         fprintf (loop_dump_stream,
1504                  "Preconditioning: Iteration var not live before loop start.\n");
1505       return 0;
1506     }
1507
1508   /* Note that loop_iterations biases the initial value for GIV iterators
1509      such as "while (i-- > 0)" so that we can calculate the number of
1510      iterations just like for BIV iterators.
1511
1512      Also note that the absolute values of initial_value and
1513      final_value are unimportant as only their difference is used for
1514      calculating the number of loop iterations.  */
1515   *initial_value = loop_info->initial_value;
1516   *increment = loop_info->increment;
1517   *final_value = loop_info->final_value;
1518
1519   /* Decide what mode to do these calculations in.  Choose the larger
1520      of final_value's mode and initial_value's mode, or a full-word if
1521      both are constants.  */
1522   *mode = GET_MODE (*final_value);
1523   if (*mode == VOIDmode)
1524     {
1525       *mode = GET_MODE (*initial_value);
1526       if (*mode == VOIDmode)
1527         *mode = word_mode;
1528     }
1529   else if (*mode != GET_MODE (*initial_value)
1530            && (GET_MODE_SIZE (*mode)
1531                < GET_MODE_SIZE (GET_MODE (*initial_value))))
1532     *mode = GET_MODE (*initial_value);
1533
1534   /* Success!  */
1535   if (loop_dump_stream)
1536     fprintf (loop_dump_stream, "Preconditioning: Successful.\n");
1537   return 1;
1538 }
1539
1540 /* All pseudo-registers must be mapped to themselves.  Two hard registers
1541    must be mapped, VIRTUAL_STACK_VARS_REGNUM and VIRTUAL_INCOMING_ARGS_
1542    REGNUM, to avoid function-inlining specific conversions of these
1543    registers.  All other hard regs can not be mapped because they may be
1544    used with different
1545    modes.  */
1546
1547 static void
1548 init_reg_map (map, maxregnum)
1549      struct inline_remap *map;
1550      int maxregnum;
1551 {
1552   int i;
1553
1554   for (i = maxregnum - 1; i > LAST_VIRTUAL_REGISTER; i--)
1555     map->reg_map[i] = regno_reg_rtx[i];
1556   /* Just clear the rest of the entries.  */
1557   for (i = LAST_VIRTUAL_REGISTER; i >= 0; i--)
1558     map->reg_map[i] = 0;
1559
1560   map->reg_map[VIRTUAL_STACK_VARS_REGNUM]
1561     = regno_reg_rtx[VIRTUAL_STACK_VARS_REGNUM];
1562   map->reg_map[VIRTUAL_INCOMING_ARGS_REGNUM]
1563     = regno_reg_rtx[VIRTUAL_INCOMING_ARGS_REGNUM];
1564 }
1565 \f
1566 /* Strength-reduction will often emit code for optimized biv/givs which
1567    calculates their value in a temporary register, and then copies the result
1568    to the iv.  This procedure reconstructs the pattern computing the iv;
1569    verifying that all operands are of the proper form.
1570
1571    PATTERN must be the result of single_set.
1572    The return value is the amount that the giv is incremented by.  */
1573
1574 static rtx
1575 calculate_giv_inc (pattern, src_insn, regno)
1576      rtx pattern, src_insn;
1577      unsigned int regno;
1578 {
1579   rtx increment;
1580   rtx increment_total = 0;
1581   int tries = 0;
1582
1583  retry:
1584   /* Verify that we have an increment insn here.  First check for a plus
1585      as the set source.  */
1586   if (GET_CODE (SET_SRC (pattern)) != PLUS)
1587     {
1588       /* SR sometimes computes the new giv value in a temp, then copies it
1589          to the new_reg.  */
1590       src_insn = PREV_INSN (src_insn);
1591       pattern = single_set (src_insn);
1592       if (GET_CODE (SET_SRC (pattern)) != PLUS)
1593         abort ();
1594
1595       /* The last insn emitted is not needed, so delete it to avoid confusing
1596          the second cse pass.  This insn sets the giv unnecessarily.  */
1597       delete_related_insns (get_last_insn ());
1598     }
1599
1600   /* Verify that we have a constant as the second operand of the plus.  */
1601   increment = XEXP (SET_SRC (pattern), 1);
1602   if (GET_CODE (increment) != CONST_INT)
1603     {
1604       /* SR sometimes puts the constant in a register, especially if it is
1605          too big to be an add immed operand.  */
1606       increment = find_last_value (increment, &src_insn, NULL_RTX, 0);
1607
1608       /* SR may have used LO_SUM to compute the constant if it is too large
1609          for a load immed operand.  In this case, the constant is in operand
1610          one of the LO_SUM rtx.  */
1611       if (GET_CODE (increment) == LO_SUM)
1612         increment = XEXP (increment, 1);
1613
1614       /* Some ports store large constants in memory and add a REG_EQUAL
1615          note to the store insn.  */
1616       else if (GET_CODE (increment) == MEM)
1617         {
1618           rtx note = find_reg_note (src_insn, REG_EQUAL, 0);
1619           if (note)
1620             increment = XEXP (note, 0);
1621         }
1622
1623       else if (GET_CODE (increment) == IOR
1624                || GET_CODE (increment) == ASHIFT
1625                || GET_CODE (increment) == PLUS)
1626         {
1627           /* The rs6000 port loads some constants with IOR.
1628              The alpha port loads some constants with ASHIFT and PLUS.  */
1629           rtx second_part = XEXP (increment, 1);
1630           enum rtx_code code = GET_CODE (increment);
1631
1632           increment = find_last_value (XEXP (increment, 0),
1633                                        &src_insn, NULL_RTX, 0);
1634           /* Don't need the last insn anymore.  */
1635           delete_related_insns (get_last_insn ());
1636
1637           if (GET_CODE (second_part) != CONST_INT
1638               || GET_CODE (increment) != CONST_INT)
1639             abort ();
1640
1641           if (code == IOR)
1642             increment = GEN_INT (INTVAL (increment) | INTVAL (second_part));
1643           else if (code == PLUS)
1644             increment = GEN_INT (INTVAL (increment) + INTVAL (second_part));
1645           else
1646             increment = GEN_INT (INTVAL (increment) << INTVAL (second_part));
1647         }
1648
1649       if (GET_CODE (increment) != CONST_INT)
1650         abort ();
1651
1652       /* The insn loading the constant into a register is no longer needed,
1653          so delete it.  */
1654       delete_related_insns (get_last_insn ());
1655     }
1656
1657   if (increment_total)
1658     increment_total = GEN_INT (INTVAL (increment_total) + INTVAL (increment));
1659   else
1660     increment_total = increment;
1661
1662   /* Check that the source register is the same as the register we expected
1663      to see as the source.  If not, something is seriously wrong.  */
1664   if (GET_CODE (XEXP (SET_SRC (pattern), 0)) != REG
1665       || REGNO (XEXP (SET_SRC (pattern), 0)) != regno)
1666     {
1667       /* Some machines (e.g. the romp), may emit two add instructions for
1668          certain constants, so lets try looking for another add immediately
1669          before this one if we have only seen one add insn so far.  */
1670
1671       if (tries == 0)
1672         {
1673           tries++;
1674
1675           src_insn = PREV_INSN (src_insn);
1676           pattern = single_set (src_insn);
1677
1678           delete_related_insns (get_last_insn ());
1679
1680           goto retry;
1681         }
1682
1683       abort ();
1684     }
1685
1686   return increment_total;
1687 }
1688
1689 /* Copy REG_NOTES, except for insn references, because not all insn_map
1690    entries are valid yet.  We do need to copy registers now though, because
1691    the reg_map entries can change during copying.  */
1692
1693 static rtx
1694 initial_reg_note_copy (notes, map)
1695      rtx notes;
1696      struct inline_remap *map;
1697 {
1698   rtx copy;
1699
1700   if (notes == 0)
1701     return 0;
1702
1703   copy = rtx_alloc (GET_CODE (notes));
1704   PUT_REG_NOTE_KIND (copy, REG_NOTE_KIND (notes));
1705
1706   if (GET_CODE (notes) == EXPR_LIST)
1707     XEXP (copy, 0) = copy_rtx_and_substitute (XEXP (notes, 0), map, 0);
1708   else if (GET_CODE (notes) == INSN_LIST)
1709     /* Don't substitute for these yet.  */
1710     XEXP (copy, 0) = copy_rtx (XEXP (notes, 0));
1711   else
1712     abort ();
1713
1714   XEXP (copy, 1) = initial_reg_note_copy (XEXP (notes, 1), map);
1715
1716   return copy;
1717 }
1718
1719 /* Fixup insn references in copied REG_NOTES.  */
1720
1721 static void
1722 final_reg_note_copy (notesp, map)
1723      rtx *notesp;
1724      struct inline_remap *map;
1725 {
1726   while (*notesp)
1727     {
1728       rtx note = *notesp;
1729
1730       if (GET_CODE (note) == INSN_LIST)
1731         {
1732           /* Sometimes, we have a REG_WAS_0 note that points to a
1733              deleted instruction.  In that case, we can just delete the
1734              note.  */
1735           if (REG_NOTE_KIND (note) == REG_WAS_0)
1736             {
1737               *notesp = XEXP (note, 1);
1738               continue;
1739             }
1740           else
1741             {
1742               rtx insn = map->insn_map[INSN_UID (XEXP (note, 0))];
1743
1744               /* If we failed to remap the note, something is awry.
1745                  Allow REG_LABEL as it may reference label outside
1746                  the unrolled loop.  */
1747               if (!insn)
1748                 {
1749                   if (REG_NOTE_KIND (note) != REG_LABEL)
1750                     abort ();
1751                 }
1752               else
1753                 XEXP (note, 0) = insn;
1754             }
1755         }
1756
1757       notesp = &XEXP (note, 1);
1758     }
1759 }
1760
1761 /* Copy each instruction in the loop, substituting from map as appropriate.
1762    This is very similar to a loop in expand_inline_function.  */
1763
1764 static void
1765 copy_loop_body (loop, copy_start, copy_end, map, exit_label, last_iteration,
1766                 unroll_type, start_label, loop_end, insert_before,
1767                 copy_notes_from)
1768      struct loop *loop;
1769      rtx copy_start, copy_end;
1770      struct inline_remap *map;
1771      rtx exit_label;
1772      int last_iteration;
1773      enum unroll_types unroll_type;
1774      rtx start_label, loop_end, insert_before, copy_notes_from;
1775 {
1776   struct loop_ivs *ivs = LOOP_IVS (loop);
1777   rtx insn, pattern;
1778   rtx set, tem, copy = NULL_RTX;
1779   int dest_reg_was_split, i;
1780 #ifdef HAVE_cc0
1781   rtx cc0_insn = 0;
1782 #endif
1783   rtx final_label = 0;
1784   rtx giv_inc, giv_dest_reg, giv_src_reg;
1785
1786   /* If this isn't the last iteration, then map any references to the
1787      start_label to final_label.  Final label will then be emitted immediately
1788      after the end of this loop body if it was ever used.
1789
1790      If this is the last iteration, then map references to the start_label
1791      to itself.  */
1792   if (! last_iteration)
1793     {
1794       final_label = gen_label_rtx ();
1795       set_label_in_map (map, CODE_LABEL_NUMBER (start_label), final_label);
1796     }
1797   else
1798     set_label_in_map (map, CODE_LABEL_NUMBER (start_label), start_label);
1799
1800   start_sequence ();
1801
1802   insn = copy_start;
1803   do
1804     {
1805       insn = NEXT_INSN (insn);
1806
1807       map->orig_asm_operands_vector = 0;
1808
1809       switch (GET_CODE (insn))
1810         {
1811         case INSN:
1812           pattern = PATTERN (insn);
1813           copy = 0;
1814           giv_inc = 0;
1815
1816           /* Check to see if this is a giv that has been combined with
1817              some split address givs.  (Combined in the sense that
1818              `combine_givs' in loop.c has put two givs in the same register.)
1819              In this case, we must search all givs based on the same biv to
1820              find the address givs.  Then split the address givs.
1821              Do this before splitting the giv, since that may map the
1822              SET_DEST to a new register.  */
1823
1824           if ((set = single_set (insn))
1825               && GET_CODE (SET_DEST (set)) == REG
1826               && addr_combined_regs[REGNO (SET_DEST (set))])
1827             {
1828               struct iv_class *bl;
1829               struct induction *v, *tv;
1830               unsigned int regno = REGNO (SET_DEST (set));
1831
1832               v = addr_combined_regs[REGNO (SET_DEST (set))];
1833               bl = REG_IV_CLASS (ivs, REGNO (v->src_reg));
1834
1835               /* Although the giv_inc amount is not needed here, we must call
1836                  calculate_giv_inc here since it might try to delete the
1837                  last insn emitted.  If we wait until later to call it,
1838                  we might accidentally delete insns generated immediately
1839                  below by emit_unrolled_add.  */
1840
1841               giv_inc = calculate_giv_inc (set, insn, regno);
1842
1843               /* Now find all address giv's that were combined with this
1844                  giv 'v'.  */
1845               for (tv = bl->giv; tv; tv = tv->next_iv)
1846                 if (tv->giv_type == DEST_ADDR && tv->same == v)
1847                   {
1848                     int this_giv_inc;
1849
1850                     /* If this DEST_ADDR giv was not split, then ignore it.  */
1851                     if (*tv->location != tv->dest_reg)
1852                       continue;
1853
1854                     /* Scale this_giv_inc if the multiplicative factors of
1855                        the two givs are different.  */
1856                     this_giv_inc = INTVAL (giv_inc);
1857                     if (tv->mult_val != v->mult_val)
1858                       this_giv_inc = (this_giv_inc / INTVAL (v->mult_val)
1859                                       * INTVAL (tv->mult_val));
1860
1861                     tv->dest_reg = plus_constant (tv->dest_reg, this_giv_inc);
1862                     *tv->location = tv->dest_reg;
1863
1864                     if (last_iteration && unroll_type != UNROLL_COMPLETELY)
1865                       {
1866                         /* Must emit an insn to increment the split address
1867                            giv.  Add in the const_adjust field in case there
1868                            was a constant eliminated from the address.  */
1869                         rtx value, dest_reg;
1870
1871                         /* tv->dest_reg will be either a bare register,
1872                            or else a register plus a constant.  */
1873                         if (GET_CODE (tv->dest_reg) == REG)
1874                           dest_reg = tv->dest_reg;
1875                         else
1876                           dest_reg = XEXP (tv->dest_reg, 0);
1877
1878                         /* Check for shared address givs, and avoid
1879                            incrementing the shared pseudo reg more than
1880                            once.  */
1881                         if (! tv->same_insn && ! tv->shared)
1882                           {
1883                             /* tv->dest_reg may actually be a (PLUS (REG)
1884                                (CONST)) here, so we must call plus_constant
1885                                to add the const_adjust amount before calling
1886                                emit_unrolled_add below.  */
1887                             value = plus_constant (tv->dest_reg,
1888                                                    tv->const_adjust);
1889
1890                             if (GET_CODE (value) == PLUS)
1891                               {
1892                                 /* The constant could be too large for an add
1893                                    immediate, so can't directly emit an insn
1894                                    here.  */
1895                                 emit_unrolled_add (dest_reg, XEXP (value, 0),
1896                                                    XEXP (value, 1));
1897                               }
1898                           }
1899
1900                         /* Reset the giv to be just the register again, in case
1901                            it is used after the set we have just emitted.
1902                            We must subtract the const_adjust factor added in
1903                            above.  */
1904                         tv->dest_reg = plus_constant (dest_reg,
1905                                                       -tv->const_adjust);
1906                         *tv->location = tv->dest_reg;
1907                       }
1908                   }
1909             }
1910
1911           /* If this is a setting of a splittable variable, then determine
1912              how to split the variable, create a new set based on this split,
1913              and set up the reg_map so that later uses of the variable will
1914              use the new split variable.  */
1915
1916           dest_reg_was_split = 0;
1917
1918           if ((set = single_set (insn))
1919               && GET_CODE (SET_DEST (set)) == REG
1920               && splittable_regs[REGNO (SET_DEST (set))])
1921             {
1922               unsigned int regno = REGNO (SET_DEST (set));
1923               unsigned int src_regno;
1924
1925               dest_reg_was_split = 1;
1926
1927               giv_dest_reg = SET_DEST (set);
1928               giv_src_reg = giv_dest_reg;
1929               /* Compute the increment value for the giv, if it wasn't
1930                  already computed above.  */
1931               if (giv_inc == 0)
1932                 giv_inc = calculate_giv_inc (set, insn, regno);
1933
1934               src_regno = REGNO (giv_src_reg);
1935
1936               if (unroll_type == UNROLL_COMPLETELY)
1937                 {
1938                   /* Completely unrolling the loop.  Set the induction
1939                      variable to a known constant value.  */
1940
1941                   /* The value in splittable_regs may be an invariant
1942                      value, so we must use plus_constant here.  */
1943                   splittable_regs[regno]
1944                     = plus_constant (splittable_regs[src_regno],
1945                                      INTVAL (giv_inc));
1946
1947                   if (GET_CODE (splittable_regs[regno]) == PLUS)
1948                     {
1949                       giv_src_reg = XEXP (splittable_regs[regno], 0);
1950                       giv_inc = XEXP (splittable_regs[regno], 1);
1951                     }
1952                   else
1953                     {
1954                       /* The splittable_regs value must be a REG or a
1955                          CONST_INT, so put the entire value in the giv_src_reg
1956                          variable.  */
1957                       giv_src_reg = splittable_regs[regno];
1958                       giv_inc = const0_rtx;
1959                     }
1960                 }
1961               else
1962                 {
1963                   /* Partially unrolling loop.  Create a new pseudo
1964                      register for the iteration variable, and set it to
1965                      be a constant plus the original register.  Except
1966                      on the last iteration, when the result has to
1967                      go back into the original iteration var register.  */
1968
1969                   /* Handle bivs which must be mapped to a new register
1970                      when split.  This happens for bivs which need their
1971                      final value set before loop entry.  The new register
1972                      for the biv was stored in the biv's first struct
1973                      induction entry by find_splittable_regs.  */
1974
1975                   if (regno < ivs->n_regs
1976                       && REG_IV_TYPE (ivs, regno) == BASIC_INDUCT)
1977                     {
1978                       giv_src_reg = REG_IV_CLASS (ivs, regno)->biv->src_reg;
1979                       giv_dest_reg = giv_src_reg;
1980                     }
1981
1982 #if 0
1983                   /* If non-reduced/final-value givs were split, then
1984                      this would have to remap those givs also.  See
1985                      find_splittable_regs.  */
1986 #endif
1987
1988                   splittable_regs[regno]
1989                     = simplify_gen_binary (PLUS, GET_MODE (giv_src_reg),
1990                                            giv_inc,
1991                                            splittable_regs[src_regno]);
1992                   giv_inc = splittable_regs[regno];
1993
1994                   /* Now split the induction variable by changing the dest
1995                      of this insn to a new register, and setting its
1996                      reg_map entry to point to this new register.
1997
1998                      If this is the last iteration, and this is the last insn
1999                      that will update the iv, then reuse the original dest,
2000                      to ensure that the iv will have the proper value when
2001                      the loop exits or repeats.
2002
2003                      Using splittable_regs_updates here like this is safe,
2004                      because it can only be greater than one if all
2005                      instructions modifying the iv are always executed in
2006                      order.  */
2007
2008                   if (! last_iteration
2009                       || (splittable_regs_updates[regno]-- != 1))
2010                     {
2011                       tem = gen_reg_rtx (GET_MODE (giv_src_reg));
2012                       giv_dest_reg = tem;
2013                       map->reg_map[regno] = tem;
2014                       record_base_value (REGNO (tem),
2015                                          giv_inc == const0_rtx
2016                                          ? giv_src_reg
2017                                          : gen_rtx_PLUS (GET_MODE (giv_src_reg),
2018                                                          giv_src_reg, giv_inc),
2019                                          1);
2020                     }
2021                   else
2022                     map->reg_map[regno] = giv_src_reg;
2023                 }
2024
2025               /* The constant being added could be too large for an add
2026                  immediate, so can't directly emit an insn here.  */
2027               emit_unrolled_add (giv_dest_reg, giv_src_reg, giv_inc);
2028               copy = get_last_insn ();
2029               pattern = PATTERN (copy);
2030             }
2031           else
2032             {
2033               pattern = copy_rtx_and_substitute (pattern, map, 0);
2034               copy = emit_insn (pattern);
2035             }
2036           REG_NOTES (copy) = initial_reg_note_copy (REG_NOTES (insn), map);
2037           INSN_SCOPE (copy) = INSN_SCOPE (insn);
2038
2039           /* If there is a REG_EQUAL note present whose value
2040              is not loop invariant, then delete it, since it
2041              may cause problems with later optimization passes.  */
2042           if ((tem = find_reg_note (copy, REG_EQUAL, NULL_RTX))
2043               && !loop_invariant_p (loop, XEXP (tem, 0)))
2044             remove_note (copy, tem);
2045
2046 #ifdef HAVE_cc0
2047           /* If this insn is setting CC0, it may need to look at
2048              the insn that uses CC0 to see what type of insn it is.
2049              In that case, the call to recog via validate_change will
2050              fail.  So don't substitute constants here.  Instead,
2051              do it when we emit the following insn.
2052
2053              For example, see the pyr.md file.  That machine has signed and
2054              unsigned compares.  The compare patterns must check the
2055              following branch insn to see which what kind of compare to
2056              emit.
2057
2058              If the previous insn set CC0, substitute constants on it as
2059              well.  */
2060           if (sets_cc0_p (PATTERN (copy)) != 0)
2061             cc0_insn = copy;
2062           else
2063             {
2064               if (cc0_insn)
2065                 try_constants (cc0_insn, map);
2066               cc0_insn = 0;
2067               try_constants (copy, map);
2068             }
2069 #else
2070           try_constants (copy, map);
2071 #endif
2072
2073           /* Make split induction variable constants `permanent' since we
2074              know there are no backward branches across iteration variable
2075              settings which would invalidate this.  */
2076           if (dest_reg_was_split)
2077             {
2078               int regno = REGNO (SET_DEST (set));
2079
2080               if ((size_t) regno < VARRAY_SIZE (map->const_equiv_varray)
2081                   && (VARRAY_CONST_EQUIV (map->const_equiv_varray, regno).age
2082                       == map->const_age))
2083                 VARRAY_CONST_EQUIV (map->const_equiv_varray, regno).age = -1;
2084             }
2085           break;
2086
2087         case JUMP_INSN:
2088           pattern = copy_rtx_and_substitute (PATTERN (insn), map, 0);
2089           copy = emit_jump_insn (pattern);
2090           REG_NOTES (copy) = initial_reg_note_copy (REG_NOTES (insn), map);
2091           INSN_SCOPE (copy) = INSN_SCOPE (insn);
2092
2093           if (JUMP_LABEL (insn))
2094             {
2095               JUMP_LABEL (copy) = get_label_from_map (map,
2096                                                       CODE_LABEL_NUMBER
2097                                                       (JUMP_LABEL (insn)));
2098               LABEL_NUSES (JUMP_LABEL (copy))++;
2099             }
2100           if (JUMP_LABEL (insn) == start_label && insn == copy_end
2101               && ! last_iteration)
2102             {
2103
2104               /* This is a branch to the beginning of the loop; this is the
2105                  last insn being copied; and this is not the last iteration.
2106                  In this case, we want to change the original fall through
2107                  case to be a branch past the end of the loop, and the
2108                  original jump label case to fall_through.  */
2109
2110               if (!invert_jump (copy, exit_label, 0))
2111                 {
2112                   rtx jmp;
2113                   rtx lab = gen_label_rtx ();
2114                   /* Can't do it by reversing the jump (probably because we
2115                      couldn't reverse the conditions), so emit a new
2116                      jump_insn after COPY, and redirect the jump around
2117                      that.  */
2118                   jmp = emit_jump_insn_after (gen_jump (exit_label), copy);
2119                   JUMP_LABEL (jmp) = exit_label;
2120                   LABEL_NUSES (exit_label)++;
2121                   jmp = emit_barrier_after (jmp);
2122                   emit_label_after (lab, jmp);
2123                   LABEL_NUSES (lab) = 0;
2124                   if (!redirect_jump (copy, lab, 0))
2125                     abort ();
2126                 }
2127             }
2128
2129 #ifdef HAVE_cc0
2130           if (cc0_insn)
2131             try_constants (cc0_insn, map);
2132           cc0_insn = 0;
2133 #endif
2134           try_constants (copy, map);
2135
2136           /* Set the jump label of COPY correctly to avoid problems with
2137              later passes of unroll_loop, if INSN had jump label set.  */
2138           if (JUMP_LABEL (insn))
2139             {
2140               rtx label = 0;
2141
2142               /* Can't use the label_map for every insn, since this may be
2143                  the backward branch, and hence the label was not mapped.  */
2144               if ((set = single_set (copy)))
2145                 {
2146                   tem = SET_SRC (set);
2147                   if (GET_CODE (tem) == LABEL_REF)
2148                     label = XEXP (tem, 0);
2149                   else if (GET_CODE (tem) == IF_THEN_ELSE)
2150                     {
2151                       if (XEXP (tem, 1) != pc_rtx)
2152                         label = XEXP (XEXP (tem, 1), 0);
2153                       else
2154                         label = XEXP (XEXP (tem, 2), 0);
2155                     }
2156                 }
2157
2158               if (label && GET_CODE (label) == CODE_LABEL)
2159                 JUMP_LABEL (copy) = label;
2160               else
2161                 {
2162                   /* An unrecognizable jump insn, probably the entry jump
2163                      for a switch statement.  This label must have been mapped,
2164                      so just use the label_map to get the new jump label.  */
2165                   JUMP_LABEL (copy)
2166                     = get_label_from_map (map,
2167                                           CODE_LABEL_NUMBER (JUMP_LABEL (insn)));
2168                 }
2169
2170               /* If this is a non-local jump, then must increase the label
2171                  use count so that the label will not be deleted when the
2172                  original jump is deleted.  */
2173               LABEL_NUSES (JUMP_LABEL (copy))++;
2174             }
2175           else if (GET_CODE (PATTERN (copy)) == ADDR_VEC
2176                    || GET_CODE (PATTERN (copy)) == ADDR_DIFF_VEC)
2177             {
2178               rtx pat = PATTERN (copy);
2179               int diff_vec_p = GET_CODE (pat) == ADDR_DIFF_VEC;
2180               int len = XVECLEN (pat, diff_vec_p);
2181               int i;
2182
2183               for (i = 0; i < len; i++)
2184                 LABEL_NUSES (XEXP (XVECEXP (pat, diff_vec_p, i), 0))++;
2185             }
2186
2187           /* If this used to be a conditional jump insn but whose branch
2188              direction is now known, we must do something special.  */
2189           if (any_condjump_p (insn) && onlyjump_p (insn) && map->last_pc_value)
2190             {
2191 #ifdef HAVE_cc0
2192               /* If the previous insn set cc0 for us, delete it.  */
2193               if (only_sets_cc0_p (PREV_INSN (copy)))
2194                 delete_related_insns (PREV_INSN (copy));
2195 #endif
2196
2197               /* If this is now a no-op, delete it.  */
2198               if (map->last_pc_value == pc_rtx)
2199                 {
2200                   delete_insn (copy);
2201                   copy = 0;
2202                 }
2203               else
2204                 /* Otherwise, this is unconditional jump so we must put a
2205                    BARRIER after it.  We could do some dead code elimination
2206                    here, but jump.c will do it just as well.  */
2207                 emit_barrier ();
2208             }
2209           break;
2210
2211         case CALL_INSN:
2212           pattern = copy_rtx_and_substitute (PATTERN (insn), map, 0);
2213           copy = emit_call_insn (pattern);
2214           REG_NOTES (copy) = initial_reg_note_copy (REG_NOTES (insn), map);
2215           INSN_SCOPE (copy) = INSN_SCOPE (insn);
2216           SIBLING_CALL_P (copy) = SIBLING_CALL_P (insn);
2217
2218           /* Because the USAGE information potentially contains objects other
2219              than hard registers, we need to copy it.  */
2220           CALL_INSN_FUNCTION_USAGE (copy)
2221             = copy_rtx_and_substitute (CALL_INSN_FUNCTION_USAGE (insn),
2222                                        map, 0);
2223
2224 #ifdef HAVE_cc0
2225           if (cc0_insn)
2226             try_constants (cc0_insn, map);
2227           cc0_insn = 0;
2228 #endif
2229           try_constants (copy, map);
2230
2231           /* Be lazy and assume CALL_INSNs clobber all hard registers.  */
2232           for (i = 0; i < FIRST_PSEUDO_REGISTER; i++)
2233             VARRAY_CONST_EQUIV (map->const_equiv_varray, i).rtx = 0;
2234           break;
2235
2236         case CODE_LABEL:
2237           /* If this is the loop start label, then we don't need to emit a
2238              copy of this label since no one will use it.  */
2239
2240           if (insn != start_label)
2241             {
2242               copy = emit_label (get_label_from_map (map,
2243                                                      CODE_LABEL_NUMBER (insn)));
2244               map->const_age++;
2245             }
2246           break;
2247
2248         case BARRIER:
2249           copy = emit_barrier ();
2250           break;
2251
2252         case NOTE:
2253           /* VTOP and CONT notes are valid only before the loop exit test.
2254              If placed anywhere else, loop may generate bad code.  */
2255           /* BASIC_BLOCK notes exist to stabilize basic block structures with
2256              the associated rtl.  We do not want to share the structure in
2257              this new block.  */
2258
2259           if (NOTE_LINE_NUMBER (insn) != NOTE_INSN_DELETED
2260               && NOTE_LINE_NUMBER (insn) != NOTE_INSN_DELETED_LABEL
2261               && NOTE_LINE_NUMBER (insn) != NOTE_INSN_BASIC_BLOCK
2262               && ((NOTE_LINE_NUMBER (insn) != NOTE_INSN_LOOP_VTOP
2263                    && NOTE_LINE_NUMBER (insn) != NOTE_INSN_LOOP_CONT)
2264                   || (last_iteration && unroll_type != UNROLL_COMPLETELY)))
2265             copy = emit_note (NOTE_SOURCE_FILE (insn),
2266                               NOTE_LINE_NUMBER (insn));
2267           else
2268             copy = 0;
2269           break;
2270
2271         default:
2272           abort ();
2273         }
2274
2275       map->insn_map[INSN_UID (insn)] = copy;
2276     }
2277   while (insn != copy_end);
2278
2279   /* Now finish coping the REG_NOTES.  */
2280   insn = copy_start;
2281   do
2282     {
2283       insn = NEXT_INSN (insn);
2284       if ((GET_CODE (insn) == INSN || GET_CODE (insn) == JUMP_INSN
2285            || GET_CODE (insn) == CALL_INSN)
2286           && map->insn_map[INSN_UID (insn)])
2287         final_reg_note_copy (&REG_NOTES (map->insn_map[INSN_UID (insn)]), map);
2288     }
2289   while (insn != copy_end);
2290
2291   /* There may be notes between copy_notes_from and loop_end.  Emit a copy of
2292      each of these notes here, since there may be some important ones, such as
2293      NOTE_INSN_BLOCK_END notes, in this group.  We don't do this on the last
2294      iteration, because the original notes won't be deleted.
2295
2296      We can't use insert_before here, because when from preconditioning,
2297      insert_before points before the loop.  We can't use copy_end, because
2298      there may be insns already inserted after it (which we don't want to
2299      copy) when not from preconditioning code.  */
2300
2301   if (! last_iteration)
2302     {
2303       for (insn = copy_notes_from; insn != loop_end; insn = NEXT_INSN (insn))
2304         {
2305           /* VTOP notes are valid only before the loop exit test.
2306              If placed anywhere else, loop may generate bad code.
2307              Although COPY_NOTES_FROM will be at most one or two (for cc0)
2308              instructions before the last insn in the loop, COPY_NOTES_FROM
2309              can be a NOTE_INSN_LOOP_CONT note if there is no VTOP note,
2310              as in a do .. while loop.  */
2311           if (GET_CODE (insn) == NOTE
2312               && NOTE_LINE_NUMBER (insn) != NOTE_INSN_DELETED
2313               && NOTE_LINE_NUMBER (insn) != NOTE_INSN_BASIC_BLOCK
2314               && NOTE_LINE_NUMBER (insn) != NOTE_INSN_LOOP_VTOP
2315               && NOTE_LINE_NUMBER (insn) != NOTE_INSN_LOOP_CONT)
2316             emit_note (NOTE_SOURCE_FILE (insn), NOTE_LINE_NUMBER (insn));
2317         }
2318     }
2319
2320   if (final_label && LABEL_NUSES (final_label) > 0)
2321     emit_label (final_label);
2322
2323   tem = get_insns ();
2324   end_sequence ();
2325   loop_insn_emit_before (loop, 0, insert_before, tem);
2326 }
2327 \f
2328 /* Emit an insn, using the expand_binop to ensure that a valid insn is
2329    emitted.  This will correctly handle the case where the increment value
2330    won't fit in the immediate field of a PLUS insns.  */
2331
2332 void
2333 emit_unrolled_add (dest_reg, src_reg, increment)
2334      rtx dest_reg, src_reg, increment;
2335 {
2336   rtx result;
2337
2338   result = expand_simple_binop (GET_MODE (dest_reg), PLUS, src_reg, increment,
2339                                 dest_reg, 0, OPTAB_LIB_WIDEN);
2340
2341   if (dest_reg != result)
2342     emit_move_insn (dest_reg, result);
2343 }
2344 \f
2345 /* Searches the insns between INSN and LOOP->END.  Returns 1 if there
2346    is a backward branch in that range that branches to somewhere between
2347    LOOP->START and INSN.  Returns 0 otherwise.  */
2348
2349 /* ??? This is quadratic algorithm.  Could be rewritten to be linear.
2350    In practice, this is not a problem, because this function is seldom called,
2351    and uses a negligible amount of CPU time on average.  */
2352
2353 int
2354 back_branch_in_range_p (loop, insn)
2355      const struct loop *loop;
2356      rtx insn;
2357 {
2358   rtx p, q, target_insn;
2359   rtx loop_start = loop->start;
2360   rtx loop_end = loop->end;
2361   rtx orig_loop_end = loop->end;
2362
2363   /* Stop before we get to the backward branch at the end of the loop.  */
2364   loop_end = prev_nonnote_insn (loop_end);
2365   if (GET_CODE (loop_end) == BARRIER)
2366     loop_end = PREV_INSN (loop_end);
2367
2368   /* Check in case insn has been deleted, search forward for first non
2369      deleted insn following it.  */
2370   while (INSN_DELETED_P (insn))
2371     insn = NEXT_INSN (insn);
2372
2373   /* Check for the case where insn is the last insn in the loop.  Deal
2374      with the case where INSN was a deleted loop test insn, in which case
2375      it will now be the NOTE_LOOP_END.  */
2376   if (insn == loop_end || insn == orig_loop_end)
2377     return 0;
2378
2379   for (p = NEXT_INSN (insn); p != loop_end; p = NEXT_INSN (p))
2380     {
2381       if (GET_CODE (p) == JUMP_INSN)
2382         {
2383           target_insn = JUMP_LABEL (p);
2384
2385           /* Search from loop_start to insn, to see if one of them is
2386              the target_insn.  We can't use INSN_LUID comparisons here,
2387              since insn may not have an LUID entry.  */
2388           for (q = loop_start; q != insn; q = NEXT_INSN (q))
2389             if (q == target_insn)
2390               return 1;
2391         }
2392     }
2393
2394   return 0;
2395 }
2396
2397 /* Try to generate the simplest rtx for the expression
2398    (PLUS (MULT mult1 mult2) add1).  This is used to calculate the initial
2399    value of giv's.  */
2400
2401 static rtx
2402 fold_rtx_mult_add (mult1, mult2, add1, mode)
2403      rtx mult1, mult2, add1;
2404      enum machine_mode mode;
2405 {
2406   rtx temp, mult_res;
2407   rtx result;
2408
2409   /* The modes must all be the same.  This should always be true.  For now,
2410      check to make sure.  */
2411   if ((GET_MODE (mult1) != mode && GET_MODE (mult1) != VOIDmode)
2412       || (GET_MODE (mult2) != mode && GET_MODE (mult2) != VOIDmode)
2413       || (GET_MODE (add1) != mode && GET_MODE (add1) != VOIDmode))
2414     abort ();
2415
2416   /* Ensure that if at least one of mult1/mult2 are constant, then mult2
2417      will be a constant.  */
2418   if (GET_CODE (mult1) == CONST_INT)
2419     {
2420       temp = mult2;
2421       mult2 = mult1;
2422       mult1 = temp;
2423     }
2424
2425   mult_res = simplify_binary_operation (MULT, mode, mult1, mult2);
2426   if (! mult_res)
2427     mult_res = gen_rtx_MULT (mode, mult1, mult2);
2428
2429   /* Again, put the constant second.  */
2430   if (GET_CODE (add1) == CONST_INT)
2431     {
2432       temp = add1;
2433       add1 = mult_res;
2434       mult_res = temp;
2435     }
2436
2437   result = simplify_binary_operation (PLUS, mode, add1, mult_res);
2438   if (! result)
2439     result = gen_rtx_PLUS (mode, add1, mult_res);
2440
2441   return result;
2442 }
2443
2444 /* Searches the list of induction struct's for the biv BL, to try to calculate
2445    the total increment value for one iteration of the loop as a constant.
2446
2447    Returns the increment value as an rtx, simplified as much as possible,
2448    if it can be calculated.  Otherwise, returns 0.  */
2449
2450 rtx
2451 biv_total_increment (bl)
2452      const struct iv_class *bl;
2453 {
2454   struct induction *v;
2455   rtx result;
2456
2457   /* For increment, must check every instruction that sets it.  Each
2458      instruction must be executed only once each time through the loop.
2459      To verify this, we check that the insn is always executed, and that
2460      there are no backward branches after the insn that branch to before it.
2461      Also, the insn must have a mult_val of one (to make sure it really is
2462      an increment).  */
2463
2464   result = const0_rtx;
2465   for (v = bl->biv; v; v = v->next_iv)
2466     {
2467       if (v->always_computable && v->mult_val == const1_rtx
2468           && ! v->maybe_multiple
2469           && SCALAR_INT_MODE_P (v->mode))
2470         result = fold_rtx_mult_add (result, const1_rtx, v->add_val, v->mode);
2471       else
2472         return 0;
2473     }
2474
2475   return result;
2476 }
2477
2478 /* For each biv and giv, determine whether it can be safely split into
2479    a different variable for each unrolled copy of the loop body.  If it
2480    is safe to split, then indicate that by saving some useful info
2481    in the splittable_regs array.
2482
2483    If the loop is being completely unrolled, then splittable_regs will hold
2484    the current value of the induction variable while the loop is unrolled.
2485    It must be set to the initial value of the induction variable here.
2486    Otherwise, splittable_regs will hold the difference between the current
2487    value of the induction variable and the value the induction variable had
2488    at the top of the loop.  It must be set to the value 0 here.
2489
2490    Returns the total number of instructions that set registers that are
2491    splittable.  */
2492
2493 /* ?? If the loop is only unrolled twice, then most of the restrictions to
2494    constant values are unnecessary, since we can easily calculate increment
2495    values in this case even if nothing is constant.  The increment value
2496    should not involve a multiply however.  */
2497
2498 /* ?? Even if the biv/giv increment values aren't constant, it may still
2499    be beneficial to split the variable if the loop is only unrolled a few
2500    times, since multiplies by small integers (1,2,3,4) are very cheap.  */
2501
2502 static int
2503 find_splittable_regs (loop, unroll_type, unroll_number)
2504      const struct loop *loop;
2505      enum unroll_types unroll_type;
2506      int unroll_number;
2507 {
2508   struct loop_ivs *ivs = LOOP_IVS (loop);
2509   struct iv_class *bl;
2510   struct induction *v;
2511   rtx increment, tem;
2512   rtx biv_final_value;
2513   int biv_splittable;
2514   int result = 0;
2515
2516   for (bl = ivs->list; bl; bl = bl->next)
2517     {
2518       /* Biv_total_increment must return a constant value,
2519          otherwise we can not calculate the split values.  */
2520
2521       increment = biv_total_increment (bl);
2522       if (! increment || GET_CODE (increment) != CONST_INT)
2523         continue;
2524
2525       /* The loop must be unrolled completely, or else have a known number
2526          of iterations and only one exit, or else the biv must be dead
2527          outside the loop, or else the final value must be known.  Otherwise,
2528          it is unsafe to split the biv since it may not have the proper
2529          value on loop exit.  */
2530
2531       /* loop_number_exit_count is nonzero if the loop has an exit other than
2532          a fall through at the end.  */
2533
2534       biv_splittable = 1;
2535       biv_final_value = 0;
2536       if (unroll_type != UNROLL_COMPLETELY
2537           && (loop->exit_count || unroll_type == UNROLL_NAIVE)
2538           && (REGNO_LAST_LUID (bl->regno) >= INSN_LUID (loop->end)
2539               || ! bl->init_insn
2540               || INSN_UID (bl->init_insn) >= max_uid_for_loop
2541               || (REGNO_FIRST_LUID (bl->regno)
2542                   < INSN_LUID (bl->init_insn))
2543               || reg_mentioned_p (bl->biv->dest_reg, SET_SRC (bl->init_set)))
2544           && ! (biv_final_value = final_biv_value (loop, bl)))
2545         biv_splittable = 0;
2546
2547       /* If any of the insns setting the BIV don't do so with a simple
2548          PLUS, we don't know how to split it.  */
2549       for (v = bl->biv; biv_splittable && v; v = v->next_iv)
2550         if ((tem = single_set (v->insn)) == 0
2551             || GET_CODE (SET_DEST (tem)) != REG
2552             || REGNO (SET_DEST (tem)) != bl->regno
2553             || GET_CODE (SET_SRC (tem)) != PLUS)
2554           biv_splittable = 0;
2555
2556       /* If final value is nonzero, then must emit an instruction which sets
2557          the value of the biv to the proper value.  This is done after
2558          handling all of the givs, since some of them may need to use the
2559          biv's value in their initialization code.  */
2560
2561       /* This biv is splittable.  If completely unrolling the loop, save
2562          the biv's initial value.  Otherwise, save the constant zero.  */
2563
2564       if (biv_splittable == 1)
2565         {
2566           if (unroll_type == UNROLL_COMPLETELY)
2567             {
2568               /* If the initial value of the biv is itself (i.e. it is too
2569                  complicated for strength_reduce to compute), or is a hard
2570                  register, or it isn't invariant, then we must create a new
2571                  pseudo reg to hold the initial value of the biv.  */
2572
2573               if (GET_CODE (bl->initial_value) == REG
2574                   && (REGNO (bl->initial_value) == bl->regno
2575                       || REGNO (bl->initial_value) < FIRST_PSEUDO_REGISTER
2576                       || ! loop_invariant_p (loop, bl->initial_value)))
2577                 {
2578                   rtx tem = gen_reg_rtx (bl->biv->mode);
2579
2580                   record_base_value (REGNO (tem), bl->biv->add_val, 0);
2581                   loop_insn_hoist (loop,
2582                                    gen_move_insn (tem, bl->biv->src_reg));
2583
2584                   if (loop_dump_stream)
2585                     fprintf (loop_dump_stream,
2586                              "Biv %d initial value remapped to %d.\n",
2587                              bl->regno, REGNO (tem));
2588
2589                   splittable_regs[bl->regno] = tem;
2590                 }
2591               else
2592                 splittable_regs[bl->regno] = bl->initial_value;
2593             }
2594           else
2595             splittable_regs[bl->regno] = const0_rtx;
2596
2597           /* Save the number of instructions that modify the biv, so that
2598              we can treat the last one specially.  */
2599
2600           splittable_regs_updates[bl->regno] = bl->biv_count;
2601           result += bl->biv_count;
2602
2603           if (loop_dump_stream)
2604             fprintf (loop_dump_stream,
2605                      "Biv %d safe to split.\n", bl->regno);
2606         }
2607
2608       /* Check every giv that depends on this biv to see whether it is
2609          splittable also.  Even if the biv isn't splittable, givs which
2610          depend on it may be splittable if the biv is live outside the
2611          loop, and the givs aren't.  */
2612
2613       result += find_splittable_givs (loop, bl, unroll_type, increment,
2614                                       unroll_number);
2615
2616       /* If final value is nonzero, then must emit an instruction which sets
2617          the value of the biv to the proper value.  This is done after
2618          handling all of the givs, since some of them may need to use the
2619          biv's value in their initialization code.  */
2620       if (biv_final_value)
2621         {
2622           /* If the loop has multiple exits, emit the insns before the
2623              loop to ensure that it will always be executed no matter
2624              how the loop exits.  Otherwise emit the insn after the loop,
2625              since this is slightly more efficient.  */
2626           if (! loop->exit_count)
2627             loop_insn_sink (loop, gen_move_insn (bl->biv->src_reg,
2628                                                  biv_final_value));
2629           else
2630             {
2631               /* Create a new register to hold the value of the biv, and then
2632                  set the biv to its final value before the loop start.  The biv
2633                  is set to its final value before loop start to ensure that
2634                  this insn will always be executed, no matter how the loop
2635                  exits.  */
2636               rtx tem = gen_reg_rtx (bl->biv->mode);
2637               record_base_value (REGNO (tem), bl->biv->add_val, 0);
2638
2639               loop_insn_hoist (loop, gen_move_insn (tem, bl->biv->src_reg));
2640               loop_insn_hoist (loop, gen_move_insn (bl->biv->src_reg,
2641                                                     biv_final_value));
2642
2643               if (loop_dump_stream)
2644                 fprintf (loop_dump_stream, "Biv %d mapped to %d for split.\n",
2645                          REGNO (bl->biv->src_reg), REGNO (tem));
2646
2647               /* Set up the mapping from the original biv register to the new
2648                  register.  */
2649               bl->biv->src_reg = tem;
2650             }
2651         }
2652     }
2653   return result;
2654 }
2655
2656 /* For every giv based on the biv BL, check to determine whether it is
2657    splittable.  This is a subroutine to find_splittable_regs ().
2658
2659    Return the number of instructions that set splittable registers.  */
2660
2661 static int
2662 find_splittable_givs (loop, bl, unroll_type, increment, unroll_number)
2663      const struct loop *loop;
2664      struct iv_class *bl;
2665      enum unroll_types unroll_type;
2666      rtx increment;
2667      int unroll_number ATTRIBUTE_UNUSED;
2668 {
2669   struct loop_ivs *ivs = LOOP_IVS (loop);
2670   struct induction *v, *v2;
2671   rtx final_value;
2672   rtx tem;
2673   int result = 0;
2674
2675   /* Scan the list of givs, and set the same_insn field when there are
2676      multiple identical givs in the same insn.  */
2677   for (v = bl->giv; v; v = v->next_iv)
2678     for (v2 = v->next_iv; v2; v2 = v2->next_iv)
2679       if (v->insn == v2->insn && rtx_equal_p (v->new_reg, v2->new_reg)
2680           && ! v2->same_insn)
2681         v2->same_insn = v;
2682
2683   for (v = bl->giv; v; v = v->next_iv)
2684     {
2685       rtx giv_inc, value;
2686
2687       /* Only split the giv if it has already been reduced, or if the loop is
2688          being completely unrolled.  */
2689       if (unroll_type != UNROLL_COMPLETELY && v->ignore)
2690         continue;
2691
2692       /* The giv can be split if the insn that sets the giv is executed once
2693          and only once on every iteration of the loop.  */
2694       /* An address giv can always be split.  v->insn is just a use not a set,
2695          and hence it does not matter whether it is always executed.  All that
2696          matters is that all the biv increments are always executed, and we
2697          won't reach here if they aren't.  */
2698       if (v->giv_type != DEST_ADDR
2699           && (! v->always_computable
2700               || back_branch_in_range_p (loop, v->insn)))
2701         continue;
2702
2703       /* The giv increment value must be a constant.  */
2704       giv_inc = fold_rtx_mult_add (v->mult_val, increment, const0_rtx,
2705                                    v->mode);
2706       if (! giv_inc || GET_CODE (giv_inc) != CONST_INT)
2707         continue;
2708
2709       /* The loop must be unrolled completely, or else have a known number of
2710          iterations and only one exit, or else the giv must be dead outside
2711          the loop, or else the final value of the giv must be known.
2712          Otherwise, it is not safe to split the giv since it may not have the
2713          proper value on loop exit.  */
2714
2715       /* The used outside loop test will fail for DEST_ADDR givs.  They are
2716          never used outside the loop anyways, so it is always safe to split a
2717          DEST_ADDR giv.  */
2718
2719       final_value = 0;
2720       if (unroll_type != UNROLL_COMPLETELY
2721           && (loop->exit_count || unroll_type == UNROLL_NAIVE)
2722           && v->giv_type != DEST_ADDR
2723           /* The next part is true if the pseudo is used outside the loop.
2724              We assume that this is true for any pseudo created after loop
2725              starts, because we don't have a reg_n_info entry for them.  */
2726           && (REGNO (v->dest_reg) >= max_reg_before_loop
2727               || (REGNO_FIRST_UID (REGNO (v->dest_reg)) != INSN_UID (v->insn)
2728                   /* Check for the case where the pseudo is set by a shift/add
2729                      sequence, in which case the first insn setting the pseudo
2730                      is the first insn of the shift/add sequence.  */
2731                   && (! (tem = find_reg_note (v->insn, REG_RETVAL, NULL_RTX))
2732                       || (REGNO_FIRST_UID (REGNO (v->dest_reg))
2733                           != INSN_UID (XEXP (tem, 0)))))
2734               /* Line above always fails if INSN was moved by loop opt.  */
2735               || (REGNO_LAST_LUID (REGNO (v->dest_reg))
2736                   >= INSN_LUID (loop->end)))
2737           && ! (final_value = v->final_value))
2738         continue;
2739
2740 #if 0
2741       /* Currently, non-reduced/final-value givs are never split.  */
2742       /* Should emit insns after the loop if possible, as the biv final value
2743          code below does.  */
2744
2745       /* If the final value is nonzero, and the giv has not been reduced,
2746          then must emit an instruction to set the final value.  */
2747       if (final_value && !v->new_reg)
2748         {
2749           /* Create a new register to hold the value of the giv, and then set
2750              the giv to its final value before the loop start.  The giv is set
2751              to its final value before loop start to ensure that this insn
2752              will always be executed, no matter how we exit.  */
2753           tem = gen_reg_rtx (v->mode);
2754           loop_insn_hoist (loop, gen_move_insn (tem, v->dest_reg));
2755           loop_insn_hoist (loop, gen_move_insn (v->dest_reg, final_value));
2756
2757           if (loop_dump_stream)
2758             fprintf (loop_dump_stream, "Giv %d mapped to %d for split.\n",
2759                      REGNO (v->dest_reg), REGNO (tem));
2760
2761           v->src_reg = tem;
2762         }
2763 #endif
2764
2765       /* This giv is splittable.  If completely unrolling the loop, save the
2766          giv's initial value.  Otherwise, save the constant zero for it.  */
2767
2768       if (unroll_type == UNROLL_COMPLETELY)
2769         {
2770           /* It is not safe to use bl->initial_value here, because it may not
2771              be invariant.  It is safe to use the initial value stored in
2772              the splittable_regs array if it is set.  In rare cases, it won't
2773              be set, so then we do exactly the same thing as
2774              find_splittable_regs does to get a safe value.  */
2775           rtx biv_initial_value;
2776
2777           if (splittable_regs[bl->regno])
2778             biv_initial_value = splittable_regs[bl->regno];
2779           else if (GET_CODE (bl->initial_value) != REG
2780                    || (REGNO (bl->initial_value) != bl->regno
2781                        && REGNO (bl->initial_value) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER))
2782             biv_initial_value = bl->initial_value;
2783           else
2784             {
2785               rtx tem = gen_reg_rtx (bl->biv->mode);
2786
2787               record_base_value (REGNO (tem), bl->biv->add_val, 0);
2788               loop_insn_hoist (loop, gen_move_insn (tem, bl->biv->src_reg));
2789               biv_initial_value = tem;
2790             }
2791           biv_initial_value = extend_value_for_giv (v, biv_initial_value);
2792           value = fold_rtx_mult_add (v->mult_val, biv_initial_value,
2793                                      v->add_val, v->mode);
2794         }
2795       else
2796         value = const0_rtx;
2797
2798       if (v->new_reg)
2799         {
2800           /* If a giv was combined with another giv, then we can only split
2801              this giv if the giv it was combined with was reduced.  This
2802              is because the value of v->new_reg is meaningless in this
2803              case.  */
2804           if (v->same && ! v->same->new_reg)
2805             {
2806               if (loop_dump_stream)
2807                 fprintf (loop_dump_stream,
2808                          "giv combined with unreduced giv not split.\n");
2809               continue;
2810             }
2811           /* If the giv is an address destination, it could be something other
2812              than a simple register, these have to be treated differently.  */
2813           else if (v->giv_type == DEST_REG)
2814             {
2815               /* If value is not a constant, register, or register plus
2816                  constant, then compute its value into a register before
2817                  loop start.  This prevents invalid rtx sharing, and should
2818                  generate better code.  We can use bl->initial_value here
2819                  instead of splittable_regs[bl->regno] because this code
2820                  is going before the loop start.  */
2821               if (unroll_type == UNROLL_COMPLETELY
2822                   && GET_CODE (value) != CONST_INT
2823                   && GET_CODE (value) != REG
2824                   && (GET_CODE (value) != PLUS
2825                       || GET_CODE (XEXP (value, 0)) != REG
2826                       || GET_CODE (XEXP (value, 1)) != CONST_INT))
2827                 {
2828                   rtx tem = gen_reg_rtx (v->mode);
2829                   record_base_value (REGNO (tem), v->add_val, 0);
2830                   loop_iv_add_mult_hoist (loop, bl->initial_value, v->mult_val,
2831                                           v->add_val, tem);
2832                   value = tem;
2833                 }
2834
2835               splittable_regs[reg_or_subregno (v->new_reg)] = value;
2836             }
2837           else
2838             continue;
2839         }
2840       else
2841         {
2842 #if 0
2843           /* Currently, unreduced giv's can't be split.  This is not too much
2844              of a problem since unreduced giv's are not live across loop
2845              iterations anyways.  When unrolling a loop completely though,
2846              it makes sense to reduce&split givs when possible, as this will
2847              result in simpler instructions, and will not require that a reg
2848              be live across loop iterations.  */
2849
2850           splittable_regs[REGNO (v->dest_reg)] = value;
2851           fprintf (stderr, "Giv %d at insn %d not reduced\n",
2852                    REGNO (v->dest_reg), INSN_UID (v->insn));
2853 #else
2854           continue;
2855 #endif
2856         }
2857
2858       /* Unreduced givs are only updated once by definition.  Reduced givs
2859          are updated as many times as their biv is.  Mark it so if this is
2860          a splittable register.  Don't need to do anything for address givs
2861          where this may not be a register.  */
2862
2863       if (GET_CODE (v->new_reg) == REG)
2864         {
2865           int count = 1;
2866           if (! v->ignore)
2867             count = REG_IV_CLASS (ivs, REGNO (v->src_reg))->biv_count;
2868
2869           splittable_regs_updates[reg_or_subregno (v->new_reg)] = count;
2870         }
2871
2872       result++;
2873
2874       if (loop_dump_stream)
2875         {
2876           int regnum;
2877
2878           if (GET_CODE (v->dest_reg) == CONST_INT)
2879             regnum = -1;
2880           else if (GET_CODE (v->dest_reg) != REG)
2881             regnum = REGNO (XEXP (v->dest_reg, 0));
2882           else
2883             regnum = REGNO (v->dest_reg);
2884           fprintf (loop_dump_stream, "Giv %d at insn %d safe to split.\n",
2885                    regnum, INSN_UID (v->insn));
2886         }
2887     }
2888
2889   return result;
2890 }
2891 \f
2892 /* Try to prove that the register is dead after the loop exits.  Trace every
2893    loop exit looking for an insn that will always be executed, which sets
2894    the register to some value, and appears before the first use of the register
2895    is found.  If successful, then return 1, otherwise return 0.  */
2896
2897 /* ?? Could be made more intelligent in the handling of jumps, so that
2898    it can search past if statements and other similar structures.  */
2899
2900 static int
2901 reg_dead_after_loop (loop, reg)
2902      const struct loop *loop;
2903      rtx reg;
2904 {
2905   rtx insn, label;
2906   enum rtx_code code;
2907   int jump_count = 0;
2908   int label_count = 0;
2909
2910   /* In addition to checking all exits of this loop, we must also check
2911      all exits of inner nested loops that would exit this loop.  We don't
2912      have any way to identify those, so we just give up if there are any
2913      such inner loop exits.  */
2914
2915   for (label = loop->exit_labels; label; label = LABEL_NEXTREF (label))
2916     label_count++;
2917
2918   if (label_count != loop->exit_count)
2919     return 0;
2920
2921   /* HACK: Must also search the loop fall through exit, create a label_ref
2922      here which points to the loop->end, and append the loop_number_exit_labels
2923      list to it.  */
2924   label = gen_rtx_LABEL_REF (VOIDmode, loop->end);
2925   LABEL_NEXTREF (label) = loop->exit_labels;
2926
2927   for (; label; label = LABEL_NEXTREF (label))
2928     {
2929       /* Succeed if find an insn which sets the biv or if reach end of
2930          function.  Fail if find an insn that uses the biv, or if come to
2931          a conditional jump.  */
2932
2933       insn = NEXT_INSN (XEXP (label, 0));
2934       while (insn)
2935         {
2936           code = GET_CODE (insn);
2937           if (GET_RTX_CLASS (code) == 'i')
2938             {
2939               rtx set;
2940
2941               if (reg_referenced_p (reg, PATTERN (insn)))
2942                 return 0;
2943
2944               set = single_set (insn);
2945               if (set && rtx_equal_p (SET_DEST (set), reg))
2946                 break;
2947             }
2948
2949           if (code == JUMP_INSN)
2950             {
2951               if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == RETURN)
2952                 break;
2953               else if (!any_uncondjump_p (insn)
2954                        /* Prevent infinite loop following infinite loops.  */
2955                        || jump_count++ > 20)
2956                 return 0;
2957               else
2958                 insn = JUMP_LABEL (insn);
2959             }
2960
2961           insn = NEXT_INSN (insn);
2962         }
2963     }
2964
2965   /* Success, the register is dead on all loop exits.  */
2966   return 1;
2967 }
2968
2969 /* Try to calculate the final value of the biv, the value it will have at
2970    the end of the loop.  If we can do it, return that value.  */
2971
2972 rtx
2973 final_biv_value (loop, bl)
2974      const struct loop *loop;
2975      struct iv_class *bl;
2976 {
2977   unsigned HOST_WIDE_INT n_iterations = LOOP_INFO (loop)->n_iterations;
2978   rtx increment, tem;
2979
2980   /* ??? This only works for MODE_INT biv's.  Reject all others for now.  */
2981
2982   if (GET_MODE_CLASS (bl->biv->mode) != MODE_INT)
2983     return 0;
2984
2985   /* The final value for reversed bivs must be calculated differently than
2986      for ordinary bivs.  In this case, there is already an insn after the
2987      loop which sets this biv's final value (if necessary), and there are
2988      no other loop exits, so we can return any value.  */
2989   if (bl->reversed)
2990     {
2991       if (loop_dump_stream)
2992         fprintf (loop_dump_stream,
2993                  "Final biv value for %d, reversed biv.\n", bl->regno);
2994
2995       return const0_rtx;
2996     }
2997
2998   /* Try to calculate the final value as initial value + (number of iterations
2999      * increment).  For this to work, increment must be invariant, the only
3000      exit from the loop must be the fall through at the bottom (otherwise
3001      it may not have its final value when the loop exits), and the initial
3002      value of the biv must be invariant.  */
3003
3004   if (n_iterations != 0
3005       && ! loop->exit_count
3006       && loop_invariant_p (loop, bl->initial_value))
3007     {
3008       increment = biv_total_increment (bl);
3009
3010       if (increment && loop_invariant_p (loop, increment))
3011         {
3012           /* Can calculate the loop exit value, emit insns after loop
3013              end to calculate this value into a temporary register in
3014              case it is needed later.  */
3015
3016           tem = gen_reg_rtx (bl->biv->mode);
3017           record_base_value (REGNO (tem), bl->biv->add_val, 0);
3018           loop_iv_add_mult_sink (loop, increment, GEN_INT (n_iterations),
3019                                  bl->initial_value, tem);
3020
3021           if (loop_dump_stream)
3022             fprintf (loop_dump_stream,
3023                      "Final biv value for %d, calculated.\n", bl->regno);
3024
3025           return tem;
3026         }
3027     }
3028
3029   /* Check to see if the biv is dead at all loop exits.  */
3030   if (reg_dead_after_loop (loop, bl->biv->src_reg))
3031     {
3032       if (loop_dump_stream)
3033         fprintf (loop_dump_stream,
3034                  "Final biv value for %d, biv dead after loop exit.\n",
3035                  bl->regno);
3036
3037       return const0_rtx;
3038     }
3039
3040   return 0;
3041 }
3042
3043 /* Try to calculate the final value of the giv, the value it will have at
3044    the end of the loop.  If we can do it, return that value.  */
3045
3046 rtx
3047 final_giv_value (loop, v)
3048      const struct loop *loop;
3049      struct induction *v;
3050 {
3051   struct loop_ivs *ivs = LOOP_IVS (loop);
3052   struct iv_class *bl;
3053   rtx insn;
3054   rtx increment, tem;
3055   rtx seq;
3056   rtx loop_end = loop->end;
3057   unsigned HOST_WIDE_INT n_iterations = LOOP_INFO (loop)->n_iterations;
3058
3059   bl = REG_IV_CLASS (ivs, REGNO (v->src_reg));
3060
3061   /* The final value for givs which depend on reversed bivs must be calculated
3062      differently than for ordinary givs.  In this case, there is already an
3063      insn after the loop which sets this giv's final value (if necessary),
3064      and there are no other loop exits, so we can return any value.  */
3065   if (bl->reversed)
3066     {
3067       if (loop_dump_stream)
3068         fprintf (loop_dump_stream,
3069                  "Final giv value for %d, depends on reversed biv\n",
3070                  REGNO (v->dest_reg));
3071       return const0_rtx;
3072     }
3073
3074   /* Try to calculate the final value as a function of the biv it depends
3075      upon.  The only exit from the loop must be the fall through at the bottom
3076      and the insn that sets the giv must be executed on every iteration
3077      (otherwise the giv may not have its final value when the loop exits).  */
3078
3079   /* ??? Can calculate the final giv value by subtracting off the
3080      extra biv increments times the giv's mult_val.  The loop must have
3081      only one exit for this to work, but the loop iterations does not need
3082      to be known.  */
3083
3084   if (n_iterations != 0
3085       && ! loop->exit_count
3086       && v->always_executed)
3087     {
3088       /* ?? It is tempting to use the biv's value here since these insns will
3089          be put after the loop, and hence the biv will have its final value
3090          then.  However, this fails if the biv is subsequently eliminated.
3091          Perhaps determine whether biv's are eliminable before trying to
3092          determine whether giv's are replaceable so that we can use the
3093          biv value here if it is not eliminable.  */
3094
3095       /* We are emitting code after the end of the loop, so we must make
3096          sure that bl->initial_value is still valid then.  It will still
3097          be valid if it is invariant.  */
3098
3099       increment = biv_total_increment (bl);
3100
3101       if (increment && loop_invariant_p (loop, increment)
3102           && loop_invariant_p (loop, bl->initial_value))
3103         {
3104           /* Can calculate the loop exit value of its biv as
3105              (n_iterations * increment) + initial_value */
3106
3107           /* The loop exit value of the giv is then
3108              (final_biv_value - extra increments) * mult_val + add_val.
3109              The extra increments are any increments to the biv which
3110              occur in the loop after the giv's value is calculated.
3111              We must search from the insn that sets the giv to the end
3112              of the loop to calculate this value.  */
3113
3114           /* Put the final biv value in tem.  */
3115           tem = gen_reg_rtx (v->mode);
3116           record_base_value (REGNO (tem), bl->biv->add_val, 0);
3117           loop_iv_add_mult_sink (loop, extend_value_for_giv (v, increment),
3118                                  GEN_INT (n_iterations),
3119                                  extend_value_for_giv (v, bl->initial_value),
3120                                  tem);
3121
3122           /* Subtract off extra increments as we find them.  */
3123           for (insn = NEXT_INSN (v->insn); insn != loop_end;
3124                insn = NEXT_INSN (insn))
3125             {
3126               struct induction *biv;
3127
3128               for (biv = bl->biv; biv; biv = biv->next_iv)
3129                 if (biv->insn == insn)
3130                   {
3131                     start_sequence ();
3132                     tem = expand_simple_binop (GET_MODE (tem), MINUS, tem,
3133                                                biv->add_val, NULL_RTX, 0,
3134                                                OPTAB_LIB_WIDEN);
3135                     seq = get_insns ();
3136                     end_sequence ();
3137                     loop_insn_sink (loop, seq);
3138                   }
3139             }
3140
3141           /* Now calculate the giv's final value.  */
3142           loop_iv_add_mult_sink (loop, tem, v->mult_val, v->add_val, tem);
3143
3144           if (loop_dump_stream)
3145             fprintf (loop_dump_stream,
3146                      "Final giv value for %d, calc from biv's value.\n",
3147                      REGNO (v->dest_reg));
3148
3149           return tem;
3150         }
3151     }
3152
3153   /* Replaceable giv's should never reach here.  */
3154   if (v->replaceable)
3155     abort ();
3156
3157   /* Check to see if the biv is dead at all loop exits.  */
3158   if (reg_dead_after_loop (loop, v->dest_reg))
3159     {
3160       if (loop_dump_stream)
3161         fprintf (loop_dump_stream,
3162                  "Final giv value for %d, giv dead after loop exit.\n",
3163                  REGNO (v->dest_reg));
3164
3165       return const0_rtx;
3166     }
3167
3168   return 0;
3169 }
3170
3171 /* Look back before LOOP->START for the insn that sets REG and return
3172    the equivalent constant if there is a REG_EQUAL note otherwise just
3173    the SET_SRC of REG.  */
3174
3175 static rtx
3176 loop_find_equiv_value (loop, reg)
3177      const struct loop *loop;
3178      rtx reg;
3179 {
3180   rtx loop_start = loop->start;
3181   rtx insn, set;
3182   rtx ret;
3183
3184   ret = reg;
3185   for (insn = PREV_INSN (loop_start); insn; insn = PREV_INSN (insn))
3186     {
3187       if (GET_CODE (insn) == CODE_LABEL)
3188         break;
3189
3190       else if (INSN_P (insn) && reg_set_p (reg, insn))
3191         {
3192           /* We found the last insn before the loop that sets the register.
3193              If it sets the entire register, and has a REG_EQUAL note,
3194              then use the value of the REG_EQUAL note.  */
3195           if ((set = single_set (insn))
3196               && (SET_DEST (set) == reg))
3197             {
3198               rtx note = find_reg_note (insn, REG_EQUAL, NULL_RTX);
3199
3200               /* Only use the REG_EQUAL note if it is a constant.
3201                  Other things, divide in particular, will cause
3202                  problems later if we use them.  */
3203               if (note && GET_CODE (XEXP (note, 0)) != EXPR_LIST
3204                   && CONSTANT_P (XEXP (note, 0)))
3205                 ret = XEXP (note, 0);
3206               else
3207                 ret = SET_SRC (set);
3208
3209               /* We cannot do this if it changes between the
3210                  assignment and loop start though.  */
3211               if (modified_between_p (ret, insn, loop_start))
3212                 ret = reg;
3213             }
3214           break;
3215         }
3216     }
3217   return ret;
3218 }
3219
3220 /* Return a simplified rtx for the expression OP - REG.
3221
3222    REG must appear in OP, and OP must be a register or the sum of a register
3223    and a second term.
3224
3225    Thus, the return value must be const0_rtx or the second term.
3226
3227    The caller is responsible for verifying that REG appears in OP and OP has
3228    the proper form.  */
3229
3230 static rtx
3231 subtract_reg_term (op, reg)
3232      rtx op, reg;
3233 {
3234   if (op == reg)
3235     return const0_rtx;
3236   if (GET_CODE (op) == PLUS)
3237     {
3238       if (XEXP (op, 0) == reg)
3239         return XEXP (op, 1);
3240       else if (XEXP (op, 1) == reg)
3241         return XEXP (op, 0);
3242     }
3243   /* OP does not contain REG as a term.  */
3244   abort ();
3245 }
3246
3247 /* Find and return register term common to both expressions OP0 and
3248    OP1 or NULL_RTX if no such term exists.  Each expression must be a
3249    REG or a PLUS of a REG.  */
3250
3251 static rtx
3252 find_common_reg_term (op0, op1)
3253      rtx op0, op1;
3254 {
3255   if ((GET_CODE (op0) == REG || GET_CODE (op0) == PLUS)
3256       && (GET_CODE (op1) == REG || GET_CODE (op1) == PLUS))
3257     {
3258       rtx op00;
3259       rtx op01;
3260       rtx op10;
3261       rtx op11;
3262
3263       if (GET_CODE (op0) == PLUS)
3264         op01 = XEXP (op0, 1), op00 = XEXP (op0, 0);
3265       else
3266         op01 = const0_rtx, op00 = op0;
3267
3268       if (GET_CODE (op1) == PLUS)
3269         op11 = XEXP (op1, 1), op10 = XEXP (op1, 0);
3270       else
3271         op11 = const0_rtx, op10 = op1;
3272
3273       /* Find and return common register term if present.  */
3274       if (REG_P (op00) && (op00 == op10 || op00 == op11))
3275         return op00;
3276       else if (REG_P (op01) && (op01 == op10 || op01 == op11))
3277         return op01;
3278     }
3279
3280   /* No common register term found.  */
3281   return NULL_RTX;
3282 }
3283
3284 /* Determine the loop iterator and calculate the number of loop
3285    iterations.  Returns the exact number of loop iterations if it can
3286    be calculated, otherwise returns zero.  */
3287
3288 unsigned HOST_WIDE_INT
3289 loop_iterations (loop)
3290      struct loop *loop;
3291 {
3292   struct loop_info *loop_info = LOOP_INFO (loop);
3293   struct loop_ivs *ivs = LOOP_IVS (loop);
3294   rtx comparison, comparison_value;
3295   rtx iteration_var, initial_value, increment, final_value;
3296   enum rtx_code comparison_code;
3297   HOST_WIDE_INT inc;
3298   unsigned HOST_WIDE_INT abs_inc;
3299   unsigned HOST_WIDE_INT abs_diff;
3300   int off_by_one;
3301   int increment_dir;
3302   int unsigned_p, compare_dir, final_larger;
3303   rtx last_loop_insn;
3304   rtx reg_term;
3305   struct iv_class *bl;
3306
3307   loop_info->n_iterations = 0;
3308   loop_info->initial_value = 0;
3309   loop_info->initial_equiv_value = 0;
3310   loop_info->comparison_value = 0;
3311   loop_info->final_value = 0;
3312   loop_info->final_equiv_value = 0;
3313   loop_info->increment = 0;
3314   loop_info->iteration_var = 0;
3315   loop_info->unroll_number = 1;
3316   loop_info->iv = 0;
3317
3318   /* We used to use prev_nonnote_insn here, but that fails because it might
3319      accidentally get the branch for a contained loop if the branch for this
3320      loop was deleted.  We can only trust branches immediately before the
3321      loop_end.  */
3322   last_loop_insn = PREV_INSN (loop->end);
3323
3324   /* ??? We should probably try harder to find the jump insn
3325      at the end of the loop.  The following code assumes that
3326      the last loop insn is a jump to the top of the loop.  */
3327   if (GET_CODE (last_loop_insn) != JUMP_INSN)
3328     {
3329       if (loop_dump_stream)
3330         fprintf (loop_dump_stream,
3331                  "Loop iterations: No final conditional branch found.\n");
3332       return 0;
3333     }
3334
3335   /* If there is a more than a single jump to the top of the loop
3336      we cannot (easily) determine the iteration count.  */
3337   if (LABEL_NUSES (JUMP_LABEL (last_loop_insn)) > 1)
3338     {
3339       if (loop_dump_stream)
3340         fprintf (loop_dump_stream,
3341                  "Loop iterations: Loop has multiple back edges.\n");
3342       return 0;
3343     }
3344
3345   /* If there are multiple conditionalized loop exit tests, they may jump
3346      back to differing CODE_LABELs.  */
3347   if (loop->top && loop->cont)
3348     {
3349       rtx temp = PREV_INSN (last_loop_insn);
3350
3351       do
3352         {
3353           if (GET_CODE (temp) == JUMP_INSN)
3354             {
3355               /* There are some kinds of jumps we can't deal with easily.  */
3356               if (JUMP_LABEL (temp) == 0)
3357                 {
3358                   if (loop_dump_stream)
3359                     fprintf
3360                       (loop_dump_stream,
3361                        "Loop iterations: Jump insn has null JUMP_LABEL.\n");
3362                   return 0;
3363                 }
3364
3365               if (/* Previous unrolling may have generated new insns not
3366                      covered by the uid_luid array.  */
3367                   INSN_UID (JUMP_LABEL (temp)) < max_uid_for_loop
3368                   /* Check if we jump back into the loop body.  */
3369                   && INSN_LUID (JUMP_LABEL (temp)) > INSN_LUID (loop->top)
3370                   && INSN_LUID (JUMP_LABEL (temp)) < INSN_LUID (loop->cont))
3371                 {
3372                   if (loop_dump_stream)
3373                     fprintf
3374                       (loop_dump_stream,
3375                        "Loop iterations: Loop has multiple back edges.\n");
3376                   return 0;
3377                 }
3378             }
3379         }
3380       while ((temp = PREV_INSN (temp)) != loop->cont);
3381     }
3382
3383   /* Find the iteration variable.  If the last insn is a conditional
3384      branch, and the insn before tests a register value, make that the
3385      iteration variable.  */
3386
3387   comparison = get_condition_for_loop (loop, last_loop_insn);
3388   if (comparison == 0)
3389     {
3390       if (loop_dump_stream)
3391         fprintf (loop_dump_stream,
3392                  "Loop iterations: No final comparison found.\n");
3393       return 0;
3394     }
3395
3396   /* ??? Get_condition may switch position of induction variable and
3397      invariant register when it canonicalizes the comparison.  */
3398
3399   comparison_code = GET_CODE (comparison);
3400   iteration_var = XEXP (comparison, 0);
3401   comparison_value = XEXP (comparison, 1);
3402
3403   if (GET_CODE (iteration_var) != REG)
3404     {
3405       if (loop_dump_stream)
3406         fprintf (loop_dump_stream,
3407                  "Loop iterations: Comparison not against register.\n");
3408       return 0;
3409     }
3410
3411   /* The only new registers that are created before loop iterations
3412      are givs made from biv increments or registers created by
3413      load_mems.  In the latter case, it is possible that try_copy_prop
3414      will propagate a new pseudo into the old iteration register but
3415      this will be marked by having the REG_USERVAR_P bit set.  */
3416
3417   if ((unsigned) REGNO (iteration_var) >= ivs->n_regs
3418       && ! REG_USERVAR_P (iteration_var))
3419     abort ();
3420
3421   /* Determine the initial value of the iteration variable, and the amount
3422      that it is incremented each loop.  Use the tables constructed by
3423      the strength reduction pass to calculate these values.  */
3424
3425   /* Clear the result values, in case no answer can be found.  */
3426   initial_value = 0;
3427   increment = 0;
3428
3429   /* The iteration variable can be either a giv or a biv.  Check to see
3430      which it is, and compute the variable's initial value, and increment
3431      value if possible.  */
3432
3433   /* If this is a new register, can't handle it since we don't have any
3434      reg_iv_type entry for it.  */
3435   if ((unsigned) REGNO (iteration_var) >= ivs->n_regs)
3436     {
3437       if (loop_dump_stream)
3438         fprintf (loop_dump_stream,
3439                  "Loop iterations: No reg_iv_type entry for iteration var.\n");
3440       return 0;
3441     }
3442
3443   /* Reject iteration variables larger than the host wide int size, since they
3444      could result in a number of iterations greater than the range of our
3445      `unsigned HOST_WIDE_INT' variable loop_info->n_iterations.  */
3446   else if ((GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE (iteration_var))
3447             > HOST_BITS_PER_WIDE_INT))
3448     {
3449       if (loop_dump_stream)
3450         fprintf (loop_dump_stream,
3451                  "Loop iterations: Iteration var rejected because mode too large.\n");
3452       return 0;
3453     }
3454   else if (GET_MODE_CLASS (GET_MODE (iteration_var)) != MODE_INT)
3455     {
3456       if (loop_dump_stream)
3457         fprintf (loop_dump_stream,
3458                  "Loop iterations: Iteration var not an integer.\n");
3459       return 0;
3460     }
3461   else if (REG_IV_TYPE (ivs, REGNO (iteration_var)) == BASIC_INDUCT)
3462     {
3463       if (REGNO (iteration_var) >= ivs->n_regs)
3464         abort ();
3465
3466       /* Grab initial value, only useful if it is a constant.  */
3467       bl = REG_IV_CLASS (ivs, REGNO (iteration_var));
3468       initial_value = bl->initial_value;
3469       if (!bl->biv->always_executed || bl->biv->maybe_multiple)
3470         {
3471           if (loop_dump_stream)
3472             fprintf (loop_dump_stream,
3473                      "Loop iterations: Basic induction var not set once in each iteration.\n");
3474           return 0;
3475         }
3476
3477       increment = biv_total_increment (bl);
3478     }
3479   else if (REG_IV_TYPE (ivs, REGNO (iteration_var)) == GENERAL_INDUCT)
3480     {
3481       HOST_WIDE_INT offset = 0;
3482       struct induction *v = REG_IV_INFO (ivs, REGNO (iteration_var));
3483       rtx biv_initial_value;
3484
3485       if (REGNO (v->src_reg) >= ivs->n_regs)
3486         abort ();
3487
3488       if (!v->always_executed || v->maybe_multiple)
3489         {
3490           if (loop_dump_stream)
3491             fprintf (loop_dump_stream,
3492                      "Loop iterations: General induction var not set once in each iteration.\n");
3493           return 0;
3494         }
3495
3496       bl = REG_IV_CLASS (ivs, REGNO (v->src_reg));
3497
3498       /* Increment value is mult_val times the increment value of the biv.  */
3499
3500       increment = biv_total_increment (bl);
3501       if (increment)
3502         {
3503           struct induction *biv_inc;
3504
3505           increment = fold_rtx_mult_add (v->mult_val,
3506                                          extend_value_for_giv (v, increment),
3507                                          const0_rtx, v->mode);
3508           /* The caller assumes that one full increment has occurred at the
3509              first loop test.  But that's not true when the biv is incremented
3510              after the giv is set (which is the usual case), e.g.:
3511              i = 6; do {;} while (i++ < 9) .
3512              Therefore, we bias the initial value by subtracting the amount of
3513              the increment that occurs between the giv set and the giv test.  */
3514           for (biv_inc = bl->biv; biv_inc; biv_inc = biv_inc->next_iv)
3515             {
3516               if (loop_insn_first_p (v->insn, biv_inc->insn))
3517                 {
3518                   if (REG_P (biv_inc->add_val))
3519                     {
3520                       if (loop_dump_stream)
3521                         fprintf (loop_dump_stream,
3522                                  "Loop iterations: Basic induction var add_val is REG %d.\n",
3523                                  REGNO (biv_inc->add_val));
3524                         return 0;
3525                     }
3526
3527                   offset -= INTVAL (biv_inc->add_val);
3528                 }
3529             }
3530         }
3531       if (loop_dump_stream)
3532         fprintf (loop_dump_stream,
3533                  "Loop iterations: Giv iterator, initial value bias %ld.\n",
3534                  (long) offset);
3535
3536       /* Initial value is mult_val times the biv's initial value plus
3537          add_val.  Only useful if it is a constant.  */
3538       biv_initial_value = extend_value_for_giv (v, bl->initial_value);
3539       initial_value
3540         = fold_rtx_mult_add (v->mult_val,
3541                              plus_constant (biv_initial_value, offset),
3542                              v->add_val, v->mode);
3543     }
3544   else
3545     {
3546       if (loop_dump_stream)
3547         fprintf (loop_dump_stream,
3548                  "Loop iterations: Not basic or general induction var.\n");
3549       return 0;
3550     }
3551
3552   if (initial_value == 0)
3553     return 0;
3554
3555   unsigned_p = 0;
3556   off_by_one = 0;
3557   switch (comparison_code)
3558     {
3559     case LEU:
3560       unsigned_p = 1;
3561     case LE:
3562       compare_dir = 1;
3563       off_by_one = 1;
3564       break;
3565     case GEU:
3566       unsigned_p = 1;
3567     case GE:
3568       compare_dir = -1;
3569       off_by_one = -1;
3570       break;
3571     case EQ:
3572       /* Cannot determine loop iterations with this case.  */
3573       compare_dir = 0;
3574       break;
3575     case LTU:
3576       unsigned_p = 1;
3577     case LT:
3578       compare_dir = 1;
3579       break;
3580     case GTU:
3581       unsigned_p = 1;
3582     case GT:
3583       compare_dir = -1;
3584     case NE:
3585       compare_dir = 0;
3586       break;
3587     default:
3588       abort ();
3589     }
3590
3591   /* If the comparison value is an invariant register, then try to find
3592      its value from the insns before the start of the loop.  */
3593
3594   final_value = comparison_value;
3595   if (GET_CODE (comparison_value) == REG
3596       && loop_invariant_p (loop, comparison_value))
3597     {
3598       final_value = loop_find_equiv_value (loop, comparison_value);
3599
3600       /* If we don't get an invariant final value, we are better
3601          off with the original register.  */
3602       if (! loop_invariant_p (loop, final_value))
3603         final_value = comparison_value;
3604     }
3605
3606   /* Calculate the approximate final value of the induction variable
3607      (on the last successful iteration).  The exact final value
3608      depends on the branch operator, and increment sign.  It will be
3609      wrong if the iteration variable is not incremented by one each
3610      time through the loop and (comparison_value + off_by_one -
3611      initial_value) % increment != 0.
3612      ??? Note that the final_value may overflow and thus final_larger
3613      will be bogus.  A potentially infinite loop will be classified
3614      as immediate, e.g. for (i = 0x7ffffff0; i <= 0x7fffffff; i++)  */
3615   if (off_by_one)
3616     final_value = plus_constant (final_value, off_by_one);
3617
3618   /* Save the calculated values describing this loop's bounds, in case
3619      precondition_loop_p will need them later.  These values can not be
3620      recalculated inside precondition_loop_p because strength reduction
3621      optimizations may obscure the loop's structure.
3622
3623      These values are only required by precondition_loop_p and insert_bct
3624      whenever the number of iterations cannot be computed at compile time.
3625      Only the difference between final_value and initial_value is
3626      important.  Note that final_value is only approximate.  */
3627   loop_info->initial_value = initial_value;
3628   loop_info->comparison_value = comparison_value;
3629   loop_info->final_value = plus_constant (comparison_value, off_by_one);
3630   loop_info->increment = increment;
3631   loop_info->iteration_var = iteration_var;
3632   loop_info->comparison_code = comparison_code;
3633   loop_info->iv = bl;
3634
3635   /* Try to determine the iteration count for loops such
3636      as (for i = init; i < init + const; i++).  When running the
3637      loop optimization twice, the first pass often converts simple
3638      loops into this form.  */
3639
3640   if (REG_P (initial_value))
3641     {
3642       rtx reg1;
3643       rtx reg2;
3644       rtx const2;
3645
3646       reg1 = initial_value;
3647       if (GET_CODE (final_value) == PLUS)
3648         reg2 = XEXP (final_value, 0), const2 = XEXP (final_value, 1);
3649       else
3650         reg2 = final_value, const2 = const0_rtx;
3651
3652       /* Check for initial_value = reg1, final_value = reg2 + const2,
3653          where reg1 != reg2.  */
3654       if (REG_P (reg2) && reg2 != reg1)
3655         {
3656           rtx temp;
3657
3658           /* Find what reg1 is equivalent to.  Hopefully it will
3659              either be reg2 or reg2 plus a constant.  */
3660           temp = loop_find_equiv_value (loop, reg1);
3661
3662           if (find_common_reg_term (temp, reg2))
3663             initial_value = temp;
3664           else
3665             {
3666               /* Find what reg2 is equivalent to.  Hopefully it will
3667                  either be reg1 or reg1 plus a constant.  Let's ignore
3668                  the latter case for now since it is not so common.  */
3669               temp = loop_find_equiv_value (loop, reg2);
3670
3671               if (temp == loop_info->iteration_var)
3672                 temp = initial_value;
3673               if (temp == reg1)
3674                 final_value = (const2 == const0_rtx)
3675                   ? reg1 : gen_rtx_PLUS (GET_MODE (reg1), reg1, const2);
3676             }
3677         }
3678       else if (loop->vtop && GET_CODE (reg2) == CONST_INT)
3679         {
3680           rtx temp;
3681
3682           /* When running the loop optimizer twice, check_dbra_loop
3683              further obfuscates reversible loops of the form:
3684              for (i = init; i < init + const; i++).  We often end up with
3685              final_value = 0, initial_value = temp, temp = temp2 - init,
3686              where temp2 = init + const.  If the loop has a vtop we
3687              can replace initial_value with const.  */
3688
3689           temp = loop_find_equiv_value (loop, reg1);
3690
3691           if (GET_CODE (temp) == MINUS && REG_P (XEXP (temp, 0)))
3692             {
3693               rtx temp2 = loop_find_equiv_value (loop, XEXP (temp, 0));
3694
3695               if (GET_CODE (temp2) == PLUS
3696                   && XEXP (temp2, 0) == XEXP (temp, 1))
3697                 initial_value = XEXP (temp2, 1);
3698             }
3699         }
3700     }
3701
3702   /* If have initial_value = reg + const1 and final_value = reg +
3703      const2, then replace initial_value with const1 and final_value
3704      with const2.  This should be safe since we are protected by the
3705      initial comparison before entering the loop if we have a vtop.
3706      For example, a + b < a + c is not equivalent to b < c for all a
3707      when using modulo arithmetic.
3708
3709      ??? Without a vtop we could still perform the optimization if we check
3710      the initial and final values carefully.  */
3711   if (loop->vtop
3712       && (reg_term = find_common_reg_term (initial_value, final_value)))
3713     {
3714       initial_value = subtract_reg_term (initial_value, reg_term);
3715       final_value = subtract_reg_term (final_value, reg_term);
3716     }
3717
3718   loop_info->initial_equiv_value = initial_value;
3719   loop_info->final_equiv_value = final_value;
3720
3721   /* For EQ comparison loops, we don't have a valid final value.
3722      Check this now so that we won't leave an invalid value if we
3723      return early for any other reason.  */
3724   if (comparison_code == EQ)
3725     loop_info->final_equiv_value = loop_info->final_value = 0;
3726
3727   if (increment == 0)
3728     {
3729       if (loop_dump_stream)
3730         fprintf (loop_dump_stream,
3731                  "Loop iterations: Increment value can't be calculated.\n");
3732       return 0;
3733     }
3734
3735   if (GET_CODE (increment) != CONST_INT)
3736     {
3737       /* If we have a REG, check to see if REG holds a constant value.  */
3738       /* ??? Other RTL, such as (neg (reg)) is possible here, but it isn't
3739          clear if it is worthwhile to try to handle such RTL.  */
3740       if (GET_CODE (increment) == REG || GET_CODE (increment) == SUBREG)
3741         increment = loop_find_equiv_value (loop, increment);
3742
3743       if (GET_CODE (increment) != CONST_INT)
3744         {
3745           if (loop_dump_stream)
3746             {
3747               fprintf (loop_dump_stream,
3748                        "Loop iterations: Increment value not constant ");
3749               print_simple_rtl (loop_dump_stream, increment);
3750               fprintf (loop_dump_stream, ".\n");
3751             }
3752           return 0;
3753         }
3754       loop_info->increment = increment;
3755     }
3756
3757   if (GET_CODE (initial_value) != CONST_INT)
3758     {
3759       if (loop_dump_stream)
3760         {
3761           fprintf (loop_dump_stream,
3762                    "Loop iterations: Initial value not constant ");
3763           print_simple_rtl (loop_dump_stream, initial_value);
3764           fprintf (loop_dump_stream, ".\n");
3765         }
3766       return 0;
3767     }
3768   else if (GET_CODE (final_value) != CONST_INT)
3769     {
3770       if (loop_dump_stream)
3771         {
3772           fprintf (loop_dump_stream,
3773                    "Loop iterations: Final value not constant ");
3774           print_simple_rtl (loop_dump_stream, final_value);
3775           fprintf (loop_dump_stream, ".\n");
3776         }
3777       return 0;
3778     }
3779   else if (comparison_code == EQ)
3780     {
3781       rtx inc_once;
3782
3783       if (loop_dump_stream)
3784         fprintf (loop_dump_stream, "Loop iterations: EQ comparison loop.\n");
3785
3786       inc_once = gen_int_mode (INTVAL (initial_value) + INTVAL (increment),
3787                                GET_MODE (iteration_var));
3788
3789       if (inc_once == final_value)
3790         {
3791           /* The iterator value once through the loop is equal to the
3792              comparision value.  Either we have an infinite loop, or
3793              we'll loop twice.  */
3794           if (increment == const0_rtx)
3795             return 0;
3796           loop_info->n_iterations = 2;
3797         }
3798       else
3799         loop_info->n_iterations = 1;
3800
3801       if (GET_CODE (loop_info->initial_value) == CONST_INT)
3802         loop_info->final_value
3803           = gen_int_mode ((INTVAL (loop_info->initial_value)
3804                            + loop_info->n_iterations * INTVAL (increment)),
3805                           GET_MODE (iteration_var));
3806       else
3807         loop_info->final_value
3808           = plus_constant (loop_info->initial_value,
3809                            loop_info->n_iterations * INTVAL (increment));
3810       loop_info->final_equiv_value
3811         = gen_int_mode ((INTVAL (initial_value)
3812                          + loop_info->n_iterations * INTVAL (increment)),
3813                         GET_MODE (iteration_var));
3814       return loop_info->n_iterations;
3815     }
3816
3817   /* Final_larger is 1 if final larger, 0 if they are equal, otherwise -1.  */
3818   if (unsigned_p)
3819     final_larger
3820       = ((unsigned HOST_WIDE_INT) INTVAL (final_value)
3821          > (unsigned HOST_WIDE_INT) INTVAL (initial_value))
3822         - ((unsigned HOST_WIDE_INT) INTVAL (final_value)
3823            < (unsigned HOST_WIDE_INT) INTVAL (initial_value));
3824   else
3825     final_larger = (INTVAL (final_value) > INTVAL (initial_value))
3826       - (INTVAL (final_value) < INTVAL (initial_value));
3827
3828   if (INTVAL (increment) > 0)
3829     increment_dir = 1;
3830   else if (INTVAL (increment) == 0)
3831     increment_dir = 0;
3832   else
3833     increment_dir = -1;
3834
3835   /* There are 27 different cases: compare_dir = -1, 0, 1;
3836      final_larger = -1, 0, 1; increment_dir = -1, 0, 1.
3837      There are 4 normal cases, 4 reverse cases (where the iteration variable
3838      will overflow before the loop exits), 4 infinite loop cases, and 15
3839      immediate exit (0 or 1 iteration depending on loop type) cases.
3840      Only try to optimize the normal cases.  */
3841
3842   /* (compare_dir/final_larger/increment_dir)
3843      Normal cases: (0/-1/-1), (0/1/1), (-1/-1/-1), (1/1/1)
3844      Reverse cases: (0/-1/1), (0/1/-1), (-1/-1/1), (1/1/-1)
3845      Infinite loops: (0/-1/0), (0/1/0), (-1/-1/0), (1/1/0)
3846      Immediate exit: (0/0/X), (-1/0/X), (-1/1/X), (1/0/X), (1/-1/X) */
3847
3848   /* ?? If the meaning of reverse loops (where the iteration variable
3849      will overflow before the loop exits) is undefined, then could
3850      eliminate all of these special checks, and just always assume
3851      the loops are normal/immediate/infinite.  Note that this means
3852      the sign of increment_dir does not have to be known.  Also,
3853      since it does not really hurt if immediate exit loops or infinite loops
3854      are optimized, then that case could be ignored also, and hence all
3855      loops can be optimized.
3856
3857      According to ANSI Spec, the reverse loop case result is undefined,
3858      because the action on overflow is undefined.
3859
3860      See also the special test for NE loops below.  */
3861
3862   if (final_larger == increment_dir && final_larger != 0
3863       && (final_larger == compare_dir || compare_dir == 0))
3864     /* Normal case.  */
3865     ;
3866   else
3867     {
3868       if (loop_dump_stream)
3869         fprintf (loop_dump_stream, "Loop iterations: Not normal loop.\n");
3870       return 0;
3871     }
3872
3873   /* Calculate the number of iterations, final_value is only an approximation,
3874      so correct for that.  Note that abs_diff and n_iterations are
3875      unsigned, because they can be as large as 2^n - 1.  */
3876
3877   inc = INTVAL (increment);
3878   if (inc > 0)
3879     {
3880       abs_diff = INTVAL (final_value) - INTVAL (initial_value);
3881       abs_inc = inc;
3882     }
3883   else if (inc < 0)
3884     {
3885       abs_diff = INTVAL (initial_value) - INTVAL (final_value);
3886       abs_inc = -inc;
3887     }
3888   else
3889     abort ();
3890
3891   /* Given that iteration_var is going to iterate over its own mode,
3892      not HOST_WIDE_INT, disregard higher bits that might have come
3893      into the picture due to sign extension of initial and final
3894      values.  */
3895   abs_diff &= ((unsigned HOST_WIDE_INT) 1
3896                << (GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE (iteration_var)) - 1)
3897                << 1) - 1;
3898
3899   /* For NE tests, make sure that the iteration variable won't miss
3900      the final value.  If abs_diff mod abs_incr is not zero, then the
3901      iteration variable will overflow before the loop exits, and we
3902      can not calculate the number of iterations.  */
3903   if (compare_dir == 0 && (abs_diff % abs_inc) != 0)
3904     return 0;
3905
3906   /* Note that the number of iterations could be calculated using
3907      (abs_diff + abs_inc - 1) / abs_inc, provided care was taken to
3908      handle potential overflow of the summation.  */
3909   loop_info->n_iterations = abs_diff / abs_inc + ((abs_diff % abs_inc) != 0);
3910   return loop_info->n_iterations;
3911 }
3912
3913 /* Replace uses of split bivs with their split pseudo register.  This is
3914    for original instructions which remain after loop unrolling without
3915    copying.  */
3916
3917 static rtx
3918 remap_split_bivs (loop, x)
3919      struct loop *loop;
3920      rtx x;
3921 {
3922   struct loop_ivs *ivs = LOOP_IVS (loop);
3923   enum rtx_code code;
3924   int i;
3925   const char *fmt;
3926
3927   if (x == 0)
3928     return x;
3929
3930   code = GET_CODE (x);
3931   switch (code)
3932     {
3933     case SCRATCH:
3934     case PC:
3935     case CC0:
3936     case CONST_INT:
3937     case CONST_DOUBLE:
3938     case CONST:
3939     case SYMBOL_REF:
3940     case LABEL_REF:
3941       return x;
3942
3943     case REG:
3944 #if 0
3945       /* If non-reduced/final-value givs were split, then this would also
3946          have to remap those givs also.  */
3947 #endif
3948       if (REGNO (x) < ivs->n_regs
3949           && REG_IV_TYPE (ivs, REGNO (x)) == BASIC_INDUCT)
3950         return REG_IV_CLASS (ivs, REGNO (x))->biv->src_reg;
3951       break;
3952
3953     default:
3954       break;
3955     }
3956
3957   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
3958   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
3959     {
3960       if (fmt[i] == 'e')
3961         XEXP (x, i) = remap_split_bivs (loop, XEXP (x, i));
3962       else if (fmt[i] == 'E')
3963         {
3964           int j;
3965           for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
3966             XVECEXP (x, i, j) = remap_split_bivs (loop, XVECEXP (x, i, j));
3967         }
3968     }
3969   return x;
3970 }
3971
3972 /* If FIRST_UID is a set of REGNO, and FIRST_UID dominates LAST_UID (e.g.
3973    FIST_UID is always executed if LAST_UID is), then return 1.  Otherwise
3974    return 0.  COPY_START is where we can start looking for the insns
3975    FIRST_UID and LAST_UID.  COPY_END is where we stop looking for these
3976    insns.
3977
3978    If there is no JUMP_INSN between LOOP_START and FIRST_UID, then FIRST_UID
3979    must dominate LAST_UID.
3980
3981    If there is a CODE_LABEL between FIRST_UID and LAST_UID, then FIRST_UID
3982    may not dominate LAST_UID.
3983
3984    If there is no CODE_LABEL between FIRST_UID and LAST_UID, then FIRST_UID
3985    must dominate LAST_UID.  */
3986
3987 int
3988 set_dominates_use (regno, first_uid, last_uid, copy_start, copy_end)
3989      int regno;
3990      int first_uid;
3991      int last_uid;
3992      rtx copy_start;
3993      rtx copy_end;
3994 {
3995   int passed_jump = 0;
3996   rtx p = NEXT_INSN (copy_start);
3997
3998   while (INSN_UID (p) != first_uid)
3999     {
4000       if (GET_CODE (p) == JUMP_INSN)
4001         passed_jump = 1;
4002       /* Could not find FIRST_UID.  */
4003       if (p == copy_end)
4004         return 0;
4005       p = NEXT_INSN (p);
4006     }
4007
4008   /* Verify that FIRST_UID is an insn that entirely sets REGNO.  */
4009   if (! INSN_P (p) || ! dead_or_set_regno_p (p, regno))
4010     return 0;
4011
4012   /* FIRST_UID is always executed.  */
4013   if (passed_jump == 0)
4014     return 1;
4015
4016   while (INSN_UID (p) != last_uid)
4017     {
4018       /* If we see a CODE_LABEL between FIRST_UID and LAST_UID, then we
4019          can not be sure that FIRST_UID dominates LAST_UID.  */
4020       if (GET_CODE (p) == CODE_LABEL)
4021         return 0;
4022       /* Could not find LAST_UID, but we reached the end of the loop, so
4023          it must be safe.  */
4024       else if (p == copy_end)
4025         return 1;
4026       p = NEXT_INSN (p);
4027     }
4028
4029   /* FIRST_UID is always executed if LAST_UID is executed.  */
4030   return 1;
4031 }
4032
4033 /* This routine is called when the number of iterations for the unrolled
4034    loop is one.   The goal is to identify a loop that begins with an
4035    unconditional branch to the loop continuation note (or a label just after).
4036    In this case, the unconditional branch that starts the loop needs to be
4037    deleted so that we execute the single iteration.  */
4038
4039 static rtx
4040 ujump_to_loop_cont (loop_start, loop_cont)
4041      rtx loop_start;
4042      rtx loop_cont;
4043 {
4044   rtx x, label, label_ref;
4045
4046   /* See if loop start, or the next insn is an unconditional jump.  */
4047   loop_start = next_nonnote_insn (loop_start);
4048
4049   x = pc_set (loop_start);
4050   if (!x)
4051     return NULL_RTX;
4052
4053   label_ref = SET_SRC (x);
4054   if (!label_ref)
4055     return NULL_RTX;
4056
4057   /* Examine insn after loop continuation note.  Return if not a label.  */
4058   label = next_nonnote_insn (loop_cont);
4059   if (label == 0 || GET_CODE (label) != CODE_LABEL)
4060     return NULL_RTX;
4061
4062   /* Return the loop start if the branch label matches the code label.  */
4063   if (CODE_LABEL_NUMBER (label) == CODE_LABEL_NUMBER (XEXP (label_ref, 0)))
4064     return loop_start;
4065   else
4066     return NULL_RTX;
4067 }