OSDN Git Service

* execute/960327-1.c (f): Add a letter to s[] to avoid stack-frame
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / unroll.c
1 /* Try to unroll loops, and split induction variables.
2    Copyright (C) 1992, 1993, 1994, 1995, 1997, 1998,
3    1999, 2000 Free Software Foundation, Inc.
4    Contributed by James E. Wilson, Cygnus Support/UC Berkeley.
5
6 This file is part of GNU CC.
7
8 GNU CC is free software; you can redistribute it and/or modify
9 it under the terms of the GNU General Public License as published by
10 the Free Software Foundation; either version 2, or (at your option)
11 any later version.
12
13 GNU CC is distributed in the hope that it will be useful,
14 but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
15 MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
16 GNU General Public License for more details.
17
18 You should have received a copy of the GNU General Public License
19 along with GNU CC; see the file COPYING.  If not, write to
20 the Free Software Foundation, 59 Temple Place - Suite 330,
21 Boston, MA 02111-1307, USA.  */
22
23 /* Try to unroll a loop, and split induction variables.
24
25    Loops for which the number of iterations can be calculated exactly are
26    handled specially.  If the number of iterations times the insn_count is
27    less than MAX_UNROLLED_INSNS, then the loop is unrolled completely.
28    Otherwise, we try to unroll the loop a number of times modulo the number
29    of iterations, so that only one exit test will be needed.  It is unrolled
30    a number of times approximately equal to MAX_UNROLLED_INSNS divided by
31    the insn count.
32
33    Otherwise, if the number of iterations can be calculated exactly at
34    run time, and the loop is always entered at the top, then we try to
35    precondition the loop.  That is, at run time, calculate how many times
36    the loop will execute, and then execute the loop body a few times so
37    that the remaining iterations will be some multiple of 4 (or 2 if the
38    loop is large).  Then fall through to a loop unrolled 4 (or 2) times,
39    with only one exit test needed at the end of the loop.
40
41    Otherwise, if the number of iterations can not be calculated exactly,
42    not even at run time, then we still unroll the loop a number of times
43    approximately equal to MAX_UNROLLED_INSNS divided by the insn count,
44    but there must be an exit test after each copy of the loop body.
45
46    For each induction variable, which is dead outside the loop (replaceable)
47    or for which we can easily calculate the final value, if we can easily
48    calculate its value at each place where it is set as a function of the
49    current loop unroll count and the variable's value at loop entry, then
50    the induction variable is split into `N' different variables, one for
51    each copy of the loop body.  One variable is live across the backward
52    branch, and the others are all calculated as a function of this variable.
53    This helps eliminate data dependencies, and leads to further opportunities
54    for cse.  */
55
56 /* Possible improvements follow:  */
57
58 /* ??? Add an extra pass somewhere to determine whether unrolling will
59    give any benefit.  E.g. after generating all unrolled insns, compute the
60    cost of all insns and compare against cost of insns in rolled loop.
61
62    - On traditional architectures, unrolling a non-constant bound loop
63      is a win if there is a giv whose only use is in memory addresses, the
64      memory addresses can be split, and hence giv increments can be
65      eliminated.
66    - It is also a win if the loop is executed many times, and preconditioning
67      can be performed for the loop.
68    Add code to check for these and similar cases.  */
69
70 /* ??? Improve control of which loops get unrolled.  Could use profiling
71    info to only unroll the most commonly executed loops.  Perhaps have
72    a user specifyable option to control the amount of code expansion,
73    or the percent of loops to consider for unrolling.  Etc.  */
74
75 /* ??? Look at the register copies inside the loop to see if they form a
76    simple permutation.  If so, iterate the permutation until it gets back to
77    the start state.  This is how many times we should unroll the loop, for
78    best results, because then all register copies can be eliminated.
79    For example, the lisp nreverse function should be unrolled 3 times
80    while (this)
81      {
82        next = this->cdr;
83        this->cdr = prev;
84        prev = this;
85        this = next;
86      }
87
88    ??? The number of times to unroll the loop may also be based on data
89    references in the loop.  For example, if we have a loop that references
90    x[i-1], x[i], and x[i+1], we should unroll it a multiple of 3 times.  */
91
92 /* ??? Add some simple linear equation solving capability so that we can
93    determine the number of loop iterations for more complex loops.
94    For example, consider this loop from gdb
95    #define SWAP_TARGET_AND_HOST(buffer,len)
96      {
97        char tmp;
98        char *p = (char *) buffer;
99        char *q = ((char *) buffer) + len - 1;
100        int iterations = (len + 1) >> 1;
101        int i;
102        for (p; p < q; p++, q--;)
103          {
104            tmp = *q;
105            *q = *p;
106            *p = tmp;
107          }
108      }
109    Note that:
110      start value = p = &buffer + current_iteration
111      end value   = q = &buffer + len - 1 - current_iteration
112    Given the loop exit test of "p < q", then there must be "q - p" iterations,
113    set equal to zero and solve for number of iterations:
114      q - p = len - 1 - 2*current_iteration = 0
115      current_iteration = (len - 1) / 2
116    Hence, there are (len - 1) / 2 (rounded up to the nearest integer)
117    iterations of this loop.  */
118
119 /* ??? Currently, no labels are marked as loop invariant when doing loop
120    unrolling.  This is because an insn inside the loop, that loads the address
121    of a label inside the loop into a register, could be moved outside the loop
122    by the invariant code motion pass if labels were invariant.  If the loop
123    is subsequently unrolled, the code will be wrong because each unrolled
124    body of the loop will use the same address, whereas each actually needs a
125    different address.  A case where this happens is when a loop containing
126    a switch statement is unrolled.
127
128    It would be better to let labels be considered invariant.  When we
129    unroll loops here, check to see if any insns using a label local to the
130    loop were moved before the loop.  If so, then correct the problem, by
131    moving the insn back into the loop, or perhaps replicate the insn before
132    the loop, one copy for each time the loop is unrolled.  */
133
134 /* The prime factors looked for when trying to unroll a loop by some
135    number which is modulo the total number of iterations.  Just checking
136    for these 4 prime factors will find at least one factor for 75% of
137    all numbers theoretically.  Practically speaking, this will succeed
138    almost all of the time since loops are generally a multiple of 2
139    and/or 5.  */
140
141 #define NUM_FACTORS 4
142
143 struct _factor { int factor, count; } factors[NUM_FACTORS]
144   = { {2, 0}, {3, 0}, {5, 0}, {7, 0}};
145
146 /* Describes the different types of loop unrolling performed.  */
147
148 enum unroll_types { UNROLL_COMPLETELY, UNROLL_MODULO, UNROLL_NAIVE };
149
150 #include "config.h"
151 #include "system.h"
152 #include "rtl.h"
153 #include "tm_p.h"
154 #include "insn-config.h"
155 #include "integrate.h"
156 #include "regs.h"
157 #include "recog.h"
158 #include "flags.h"
159 #include "function.h"
160 #include "expr.h"
161 #include "loop.h"
162 #include "toplev.h"
163
164 /* This controls which loops are unrolled, and by how much we unroll
165    them.  */
166
167 #ifndef MAX_UNROLLED_INSNS
168 #define MAX_UNROLLED_INSNS 100
169 #endif
170
171 /* Indexed by register number, if non-zero, then it contains a pointer
172    to a struct induction for a DEST_REG giv which has been combined with
173    one of more address givs.  This is needed because whenever such a DEST_REG
174    giv is modified, we must modify the value of all split address givs
175    that were combined with this DEST_REG giv.  */
176
177 static struct induction **addr_combined_regs;
178
179 /* Indexed by register number, if this is a splittable induction variable,
180    then this will hold the current value of the register, which depends on the
181    iteration number.  */
182
183 static rtx *splittable_regs;
184
185 /* Indexed by register number, if this is a splittable induction variable,
186    this indicates if it was made from a derived giv.  */
187 static char *derived_regs;
188
189 /* Indexed by register number, if this is a splittable induction variable,
190    then this will hold the number of instructions in the loop that modify
191    the induction variable.  Used to ensure that only the last insn modifying
192    a split iv will update the original iv of the dest.  */
193
194 static int *splittable_regs_updates;
195
196 /* Forward declarations.  */
197
198 static void init_reg_map PARAMS ((struct inline_remap *, int));
199 static rtx calculate_giv_inc PARAMS ((rtx, rtx, unsigned int));
200 static rtx initial_reg_note_copy PARAMS ((rtx, struct inline_remap *));
201 static void final_reg_note_copy PARAMS ((rtx, struct inline_remap *));
202 static void copy_loop_body PARAMS ((rtx, rtx, struct inline_remap *, rtx, int,
203                                   enum unroll_types, rtx, rtx, rtx, rtx));
204 static void iteration_info PARAMS ((const struct loop *, rtx, rtx *, rtx *));
205 static int find_splittable_regs PARAMS ((const struct loop *,
206                                          enum unroll_types, rtx, int));
207 static int find_splittable_givs PARAMS ((const struct loop *, 
208                                          struct iv_class *, enum unroll_types,
209                                          rtx, int));
210 static int reg_dead_after_loop PARAMS ((const struct loop *, rtx));
211 static rtx fold_rtx_mult_add PARAMS ((rtx, rtx, rtx, enum machine_mode));
212 static int verify_addresses PARAMS ((struct induction *, rtx, int));
213 static rtx remap_split_bivs PARAMS ((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
218 /* Try to unroll one loop and split induction variables in the loop.
219
220    The loop is described by the arguments LOOP and INSN_COUNT.
221    END_INSERT_BEFORE indicates where insns should be added which need
222    to be executed when the loop falls through.  STRENGTH_REDUCTION_P
223    indicates whether information generated in the strength reduction
224    pass is available.
225
226    This function is intended to be called from within `strength_reduce'
227    in loop.c.  */
228
229 void
230 unroll_loop (loop, insn_count, end_insert_before, strength_reduce_p)
231      struct loop *loop;
232      int insn_count;
233      rtx end_insert_before;
234      int strength_reduce_p;
235 {
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   struct loop_info *loop_info = LOOP_INFO (loop);
263
264   /* Don't bother unrolling huge loops.  Since the minimum factor is
265      two, loops greater than one half of MAX_UNROLLED_INSNS will never
266      be unrolled.  */
267   if (insn_count > MAX_UNROLLED_INSNS / 2)
268     {
269       if (loop_dump_stream)
270         fprintf (loop_dump_stream, "Unrolling failure: Loop too big.\n");
271       return;
272     }
273
274   /* When emitting debugger info, we can't unroll loops with unequal numbers
275      of block_beg and block_end notes, because that would unbalance the block
276      structure of the function.  This can happen as a result of the
277      "if (foo) bar; else break;" optimization in jump.c.  */
278   /* ??? Gcc has a general policy that -g is never supposed to change the code
279      that the compiler emits, so we must disable this optimization always,
280      even if debug info is not being output.  This is rare, so this should
281      not be a significant performance problem.  */
282
283   if (1 /* write_symbols != NO_DEBUG */)
284     {
285       int block_begins = 0;
286       int block_ends = 0;
287
288       for (insn = loop_start; insn != loop_end; insn = NEXT_INSN (insn))
289         {
290           if (GET_CODE (insn) == NOTE)
291             {
292               if (NOTE_LINE_NUMBER (insn) == NOTE_INSN_BLOCK_BEG)
293                 block_begins++;
294               else if (NOTE_LINE_NUMBER (insn) == NOTE_INSN_BLOCK_END)
295                 block_ends++;
296               if (NOTE_LINE_NUMBER (insn) == NOTE_INSN_EH_REGION_BEG
297                   || NOTE_LINE_NUMBER (insn) == NOTE_INSN_EH_REGION_END)
298                 {
299                   /* Note, would be nice to add code to unroll EH
300                      regions, but until that time, we punt (don't
301                      unroll).  For the proper way of doing it, see
302                      expand_inline_function.  */
303
304                   if (loop_dump_stream)
305                     fprintf (loop_dump_stream,
306                              "Unrolling failure: cannot unroll EH regions.\n");
307                   return;
308                 }
309             }
310         }
311
312       if (block_begins != block_ends)
313         {
314           if (loop_dump_stream)
315             fprintf (loop_dump_stream,
316                      "Unrolling failure: Unbalanced block notes.\n");
317           return;
318         }
319     }
320
321   /* Determine type of unroll to perform.  Depends on the number of iterations
322      and the size of the loop.  */
323
324   /* If there is no strength reduce info, then set
325      loop_info->n_iterations to zero.  This can happen if
326      strength_reduce can't find any bivs in the loop.  A value of zero
327      indicates that the number of iterations could not be calculated.  */
328
329   if (! strength_reduce_p)
330     loop_info->n_iterations = 0;
331
332   if (loop_dump_stream && loop_info->n_iterations > 0)
333     {
334       fputs ("Loop unrolling: ", loop_dump_stream);
335       fprintf (loop_dump_stream, HOST_WIDE_INT_PRINT_DEC,
336                loop_info->n_iterations);
337       fputs (" iterations.\n", loop_dump_stream);
338     }
339
340   /* Find and save a pointer to the last nonnote insn in the loop.  */
341
342   last_loop_insn = prev_nonnote_insn (loop_end);
343
344   /* Calculate how many times to unroll the loop.  Indicate whether or
345      not the loop is being completely unrolled.  */
346
347   if (loop_info->n_iterations == 1)
348     {
349       /* If number of iterations is exactly 1, then eliminate the compare and
350          branch at the end of the loop since they will never be taken.
351          Then return, since no other action is needed here.  */
352
353       /* If the last instruction is not a BARRIER or a JUMP_INSN, then
354          don't do anything.  */
355
356       if (GET_CODE (last_loop_insn) == BARRIER)
357         {
358           /* Delete the jump insn.  This will delete the barrier also.  */
359           delete_insn (PREV_INSN (last_loop_insn));
360         }
361       else if (GET_CODE (last_loop_insn) == JUMP_INSN)
362         {
363 #ifdef HAVE_cc0
364           rtx prev = PREV_INSN (last_loop_insn);
365 #endif
366           delete_insn (last_loop_insn);
367 #ifdef HAVE_cc0
368           /* The immediately preceding insn may be a compare which must be
369              deleted.  */
370           if (sets_cc0_p (prev))
371             delete_insn (prev);
372 #endif
373         }
374
375       /* Remove the loop notes since this is no longer a loop.  */
376       if (loop->vtop)
377         delete_insn (loop->vtop);
378       if (loop->cont)
379         delete_insn (loop->cont);
380       if (loop_start)
381         delete_insn (loop_start);
382       if (loop_end)
383         delete_insn (loop_end);
384
385       return;
386     }
387   else if (loop_info->n_iterations > 0
388            && loop_info->n_iterations * insn_count < MAX_UNROLLED_INSNS)
389     {
390       unroll_number = loop_info->n_iterations;
391       unroll_type = UNROLL_COMPLETELY;
392     }
393   else if (loop_info->n_iterations > 0)
394     {
395       /* Try to factor the number of iterations.  Don't bother with the
396          general case, only using 2, 3, 5, and 7 will get 75% of all
397          numbers theoretically, and almost all in practice.  */
398
399       for (i = 0; i < NUM_FACTORS; i++)
400         factors[i].count = 0;
401
402       temp = loop_info->n_iterations;
403       for (i = NUM_FACTORS - 1; i >= 0; i--)
404         while (temp % factors[i].factor == 0)
405           {
406             factors[i].count++;
407             temp = temp / factors[i].factor;
408           }
409
410       /* Start with the larger factors first so that we generally
411          get lots of unrolling.  */
412
413       unroll_number = 1;
414       temp = insn_count;
415       for (i = 3; i >= 0; i--)
416         while (factors[i].count--)
417           {
418             if (temp * factors[i].factor < MAX_UNROLLED_INSNS)
419               {
420                 unroll_number *= factors[i].factor;
421                 temp *= factors[i].factor;
422               }
423             else
424               break;
425           }
426
427       /* If we couldn't find any factors, then unroll as in the normal
428          case.  */
429       if (unroll_number == 1)
430         {
431           if (loop_dump_stream)
432             fprintf (loop_dump_stream,
433                      "Loop unrolling: No factors found.\n");
434         }
435       else
436         unroll_type = UNROLL_MODULO;
437     }
438
439
440   /* Default case, calculate number of times to unroll loop based on its
441      size.  */
442   if (unroll_type == UNROLL_NAIVE)
443     {
444       if (8 * insn_count < MAX_UNROLLED_INSNS)
445         unroll_number = 8;
446       else if (4 * insn_count < MAX_UNROLLED_INSNS)
447         unroll_number = 4;
448       else
449         unroll_number = 2;
450     }
451
452   /* Now we know how many times to unroll the loop.  */
453
454   if (loop_dump_stream)
455     fprintf (loop_dump_stream,
456              "Unrolling loop %d times.\n", unroll_number);
457
458
459   if (unroll_type == UNROLL_COMPLETELY || unroll_type == UNROLL_MODULO)
460     {
461       /* Loops of these types can start with jump down to the exit condition
462          in rare circumstances.
463
464          Consider a pair of nested loops where the inner loop is part
465          of the exit code for the outer loop.
466
467          In this case jump.c will not duplicate the exit test for the outer
468          loop, so it will start with a jump to the exit code.
469
470          Then consider if the inner loop turns out to iterate once and
471          only once.  We will end up deleting the jumps associated with
472          the inner loop.  However, the loop notes are not removed from
473          the instruction stream.
474
475          And finally assume that we can compute the number of iterations
476          for the outer loop.
477
478          In this case unroll may want to unroll the outer loop even though
479          it starts with a jump to the outer loop's exit code.
480
481          We could try to optimize this case, but it hardly seems worth it.
482          Just return without unrolling the loop in such cases.  */
483
484       insn = loop_start;
485       while (GET_CODE (insn) != CODE_LABEL && GET_CODE (insn) != JUMP_INSN)
486         insn = NEXT_INSN (insn);
487       if (GET_CODE (insn) == JUMP_INSN)
488         return;
489     }
490
491   if (unroll_type == UNROLL_COMPLETELY)
492     {
493       /* Completely unrolling the loop:  Delete the compare and branch at
494          the end (the last two instructions).   This delete must done at the
495          very end of loop unrolling, to avoid problems with calls to
496          back_branch_in_range_p, which is called by find_splittable_regs.
497          All increments of splittable bivs/givs are changed to load constant
498          instructions.  */
499
500       copy_start = loop_start;
501
502       /* Set insert_before to the instruction immediately after the JUMP_INSN
503          (or BARRIER), so that any NOTEs between the JUMP_INSN and the end of
504          the loop will be correctly handled by copy_loop_body.  */
505       insert_before = NEXT_INSN (last_loop_insn);
506
507       /* Set copy_end to the insn before the jump at the end of the loop.  */
508       if (GET_CODE (last_loop_insn) == BARRIER)
509         copy_end = PREV_INSN (PREV_INSN (last_loop_insn));
510       else if (GET_CODE (last_loop_insn) == JUMP_INSN)
511         {
512           copy_end = PREV_INSN (last_loop_insn);
513 #ifdef HAVE_cc0
514           /* The instruction immediately before the JUMP_INSN may be a compare
515              instruction which we do not want to copy.  */
516           if (sets_cc0_p (PREV_INSN (copy_end)))
517             copy_end = PREV_INSN (copy_end);
518 #endif
519         }
520       else
521         {
522           /* We currently can't unroll a loop if it doesn't end with a
523              JUMP_INSN.  There would need to be a mechanism that recognizes
524              this case, and then inserts a jump after each loop body, which
525              jumps to after the last loop body.  */
526           if (loop_dump_stream)
527             fprintf (loop_dump_stream,
528                      "Unrolling failure: loop does not end with a JUMP_INSN.\n");
529           return;
530         }
531     }
532   else if (unroll_type == UNROLL_MODULO)
533     {
534       /* Partially unrolling the loop:  The compare and branch at the end
535          (the last two instructions) must remain.  Don't copy the compare
536          and branch instructions at the end of the loop.  Insert the unrolled
537          code immediately before the compare/branch at the end so that the
538          code will fall through to them as before.  */
539
540       copy_start = loop_start;
541
542       /* Set insert_before to the jump insn at the end of the loop.
543          Set copy_end to before the jump insn at the end of the loop.  */
544       if (GET_CODE (last_loop_insn) == BARRIER)
545         {
546           insert_before = PREV_INSN (last_loop_insn);
547           copy_end = PREV_INSN (insert_before);
548         }
549       else if (GET_CODE (last_loop_insn) == JUMP_INSN)
550         {
551           insert_before = last_loop_insn;
552 #ifdef HAVE_cc0
553           /* The instruction immediately before the JUMP_INSN may be a compare
554              instruction which we do not want to copy or delete.  */
555           if (sets_cc0_p (PREV_INSN (insert_before)))
556             insert_before = PREV_INSN (insert_before);
557 #endif
558           copy_end = PREV_INSN (insert_before);
559         }
560       else
561         {
562           /* We currently can't unroll a loop if it doesn't end with a
563              JUMP_INSN.  There would need to be a mechanism that recognizes
564              this case, and then inserts a jump after each loop body, which
565              jumps to after the last loop body.  */
566           if (loop_dump_stream)
567             fprintf (loop_dump_stream,
568                      "Unrolling failure: loop does not end with a JUMP_INSN.\n");
569           return;
570         }
571     }
572   else
573     {
574       /* Normal case: Must copy the compare and branch instructions at the
575          end of the loop.  */
576
577       if (GET_CODE (last_loop_insn) == BARRIER)
578         {
579           /* Loop ends with an unconditional jump and a barrier.
580              Handle this like above, don't copy jump and barrier.
581              This is not strictly necessary, but doing so prevents generating
582              unconditional jumps to an immediately following label.
583
584              This will be corrected below if the target of this jump is
585              not the start_label.  */
586
587           insert_before = PREV_INSN (last_loop_insn);
588           copy_end = PREV_INSN (insert_before);
589         }
590       else if (GET_CODE (last_loop_insn) == JUMP_INSN)
591         {
592           /* Set insert_before to immediately after the JUMP_INSN, so that
593              NOTEs at the end of the loop will be correctly handled by
594              copy_loop_body.  */
595           insert_before = NEXT_INSN (last_loop_insn);
596           copy_end = last_loop_insn;
597         }
598       else
599         {
600           /* We currently can't unroll a loop if it doesn't end with a
601              JUMP_INSN.  There would need to be a mechanism that recognizes
602              this case, and then inserts a jump after each loop body, which
603              jumps to after the last loop body.  */
604           if (loop_dump_stream)
605             fprintf (loop_dump_stream,
606                      "Unrolling failure: loop does not end with a JUMP_INSN.\n");
607           return;
608         }
609
610       /* If copying exit test branches because they can not be eliminated,
611          then must convert the fall through case of the branch to a jump past
612          the end of the loop.  Create a label to emit after the loop and save
613          it for later use.  Do not use the label after the loop, if any, since
614          it might be used by insns outside the loop, or there might be insns
615          added before it later by final_[bg]iv_value which must be after
616          the real exit label.  */
617       exit_label = gen_label_rtx ();
618
619       insn = loop_start;
620       while (GET_CODE (insn) != CODE_LABEL && GET_CODE (insn) != JUMP_INSN)
621         insn = NEXT_INSN (insn);
622
623       if (GET_CODE (insn) == JUMP_INSN)
624         {
625           /* The loop starts with a jump down to the exit condition test.
626              Start copying the loop after the barrier following this
627              jump insn.  */
628           copy_start = NEXT_INSN (insn);
629
630           /* Splitting induction variables doesn't work when the loop is
631              entered via a jump to the bottom, because then we end up doing
632              a comparison against a new register for a split variable, but
633              we did not execute the set insn for the new register because
634              it was skipped over.  */
635           splitting_not_safe = 1;
636           if (loop_dump_stream)
637             fprintf (loop_dump_stream,
638                      "Splitting not safe, because loop not entered at top.\n");
639         }
640       else
641         copy_start = loop_start;
642     }
643
644   /* This should always be the first label in the loop.  */
645   start_label = NEXT_INSN (copy_start);
646   /* There may be a line number note and/or a loop continue note here.  */
647   while (GET_CODE (start_label) == NOTE)
648     start_label = NEXT_INSN (start_label);
649   if (GET_CODE (start_label) != CODE_LABEL)
650     {
651       /* This can happen as a result of jump threading.  If the first insns in
652          the loop test the same condition as the loop's backward jump, or the
653          opposite condition, then the backward jump will be modified to point
654          to elsewhere, and the loop's start label is deleted.
655
656          This case currently can not be handled by the loop unrolling code.  */
657
658       if (loop_dump_stream)
659         fprintf (loop_dump_stream,
660                  "Unrolling failure: unknown insns between BEG note and loop label.\n");
661       return;
662     }
663   if (LABEL_NAME (start_label))
664     {
665       /* The jump optimization pass must have combined the original start label
666          with a named label for a goto.  We can't unroll this case because
667          jumps which go to the named label must be handled differently than
668          jumps to the loop start, and it is impossible to differentiate them
669          in this case.  */
670       if (loop_dump_stream)
671         fprintf (loop_dump_stream,
672                  "Unrolling failure: loop start label is gone\n");
673       return;
674     }
675
676   if (unroll_type == UNROLL_NAIVE
677       && GET_CODE (last_loop_insn) == BARRIER
678       && GET_CODE (PREV_INSN (last_loop_insn)) == JUMP_INSN
679       && start_label != JUMP_LABEL (PREV_INSN (last_loop_insn)))
680     {
681       /* In this case, we must copy the jump and barrier, because they will
682          not be converted to jumps to an immediately following label.  */
683
684       insert_before = NEXT_INSN (last_loop_insn);
685       copy_end = last_loop_insn;
686     }
687
688   if (unroll_type == UNROLL_NAIVE
689       && GET_CODE (last_loop_insn) == JUMP_INSN
690       && start_label != JUMP_LABEL (last_loop_insn))
691     {
692       /* ??? The loop ends with a conditional branch that does not branch back
693          to the loop start label.  In this case, we must emit an unconditional
694          branch to the loop exit after emitting the final branch.
695          copy_loop_body does not have support for this currently, so we
696          give up.  It doesn't seem worthwhile to unroll anyways since
697          unrolling would increase the number of branch instructions
698          executed.  */
699       if (loop_dump_stream)
700         fprintf (loop_dump_stream,
701                  "Unrolling failure: final conditional branch not to loop start\n");
702       return;
703     }
704
705   /* Allocate a translation table for the labels and insn numbers.
706      They will be filled in as we copy the insns in the loop.  */
707
708   max_labelno = max_label_num ();
709   max_insnno = get_max_uid ();
710
711   /* Various paths through the unroll code may reach the "egress" label
712      without initializing fields within the map structure.
713
714      To be safe, we use xcalloc to zero the memory.  */
715   map = (struct inline_remap *) xcalloc (1, sizeof (struct inline_remap));
716
717   /* Allocate the label map.  */
718
719   if (max_labelno > 0)
720     {
721       map->label_map = (rtx *) xmalloc (max_labelno * sizeof (rtx));
722
723       local_label = (char *) xcalloc (max_labelno, sizeof (char));
724     }
725
726   /* Search the loop and mark all local labels, i.e. the ones which have to
727      be distinct labels when copied.  For all labels which might be
728      non-local, set their label_map entries to point to themselves.
729      If they happen to be local their label_map entries will be overwritten
730      before the loop body is copied.  The label_map entries for local labels
731      will be set to a different value each time the loop body is copied.  */
732
733   for (insn = copy_start; insn != loop_end; insn = NEXT_INSN (insn))
734     {
735       rtx note;
736
737       if (GET_CODE (insn) == CODE_LABEL)
738         local_label[CODE_LABEL_NUMBER (insn)] = 1;
739       else if (GET_CODE (insn) == JUMP_INSN)
740         {
741           if (JUMP_LABEL (insn))
742             set_label_in_map (map,
743                               CODE_LABEL_NUMBER (JUMP_LABEL (insn)),
744                               JUMP_LABEL (insn));
745           else if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == ADDR_VEC
746                    || GET_CODE (PATTERN (insn)) == ADDR_DIFF_VEC)
747             {
748               rtx pat = PATTERN (insn);
749               int diff_vec_p = GET_CODE (PATTERN (insn)) == ADDR_DIFF_VEC;
750               int len = XVECLEN (pat, diff_vec_p);
751               rtx label;
752
753               for (i = 0; i < len; i++)
754                 {
755                   label = XEXP (XVECEXP (pat, diff_vec_p, i), 0);
756                   set_label_in_map (map,
757                                     CODE_LABEL_NUMBER (label),
758                                     label);
759                 }
760             }
761         }
762       else if ((note = find_reg_note (insn, REG_LABEL, NULL_RTX)))
763         set_label_in_map (map, CODE_LABEL_NUMBER (XEXP (note, 0)),
764                           XEXP (note, 0));
765     }
766
767   /* Allocate space for the insn map.  */
768
769   map->insn_map = (rtx *) xmalloc (max_insnno * sizeof (rtx));
770
771   /* Set this to zero, to indicate that we are doing loop unrolling,
772      not function inlining.  */
773   map->inline_target = 0;
774
775   /* The register and constant maps depend on the number of registers
776      present, so the final maps can't be created until after
777      find_splittable_regs is called.  However, they are needed for
778      preconditioning, so we create temporary maps when preconditioning
779      is performed.  */
780
781   /* The preconditioning code may allocate two new pseudo registers.  */
782   maxregnum = max_reg_num ();
783
784   /* local_regno is only valid for regnos < max_local_regnum.  */
785   max_local_regnum = maxregnum;
786
787   /* Allocate and zero out the splittable_regs and addr_combined_regs
788      arrays.  These must be zeroed here because they will be used if
789      loop preconditioning is performed, and must be zero for that case.
790
791      It is safe to do this here, since the extra registers created by the
792      preconditioning code and find_splittable_regs will never be used
793      to access the splittable_regs[] and addr_combined_regs[] arrays.  */
794
795   splittable_regs = (rtx *) xcalloc (maxregnum, sizeof (rtx));
796   derived_regs = (char *) xcalloc (maxregnum, sizeof (char));
797   splittable_regs_updates = (int *) xcalloc (maxregnum, sizeof (int));
798   addr_combined_regs
799     = (struct induction **) xcalloc (maxregnum, sizeof (struct induction *));
800   local_regno = (char *) xcalloc (maxregnum, sizeof (char));
801
802   /* Mark all local registers, i.e. the ones which are referenced only
803      inside the loop.  */
804   if (INSN_UID (copy_end) < max_uid_for_loop)
805     {
806       int copy_start_luid = INSN_LUID (copy_start);
807       int copy_end_luid = INSN_LUID (copy_end);
808
809       /* If a register is used in the jump insn, we must not duplicate it
810          since it will also be used outside the loop.  */
811       if (GET_CODE (copy_end) == JUMP_INSN)
812         copy_end_luid--;
813
814       /* If we have a target that uses cc0, then we also must not duplicate
815          the insn that sets cc0 before the jump insn, if one is present.  */
816 #ifdef HAVE_cc0
817       if (GET_CODE (copy_end) == JUMP_INSN && sets_cc0_p (PREV_INSN (copy_end)))
818         copy_end_luid--;
819 #endif
820
821       /* If copy_start points to the NOTE that starts the loop, then we must
822          use the next luid, because invariant pseudo-regs moved out of the loop
823          have their lifetimes modified to start here, but they are not safe
824          to duplicate.  */
825       if (copy_start == loop_start)
826         copy_start_luid++;
827
828       /* If a pseudo's lifetime is entirely contained within this loop, then we
829          can use a different pseudo in each unrolled copy of the loop.  This
830          results in better code.  */
831       /* We must limit the generic test to max_reg_before_loop, because only
832          these pseudo registers have valid regno_first_uid info.  */
833       for (r = FIRST_PSEUDO_REGISTER; r < max_reg_before_loop; ++r)
834         if (REGNO_FIRST_UID (r) > 0 && REGNO_FIRST_UID (r) <= max_uid_for_loop
835             && uid_luid[REGNO_FIRST_UID (r)] >= copy_start_luid
836             && REGNO_LAST_UID (r) > 0 && REGNO_LAST_UID (r) <= max_uid_for_loop
837             && uid_luid[REGNO_LAST_UID (r)] <= copy_end_luid)
838           {
839             /* However, we must also check for loop-carried dependencies.
840                If the value the pseudo has at the end of iteration X is
841                used by iteration X+1, then we can not use a different pseudo
842                for each unrolled copy of the loop.  */
843             /* A pseudo is safe if regno_first_uid is a set, and this
844                set dominates all instructions from regno_first_uid to
845                regno_last_uid.  */
846             /* ??? This check is simplistic.  We would get better code if
847                this check was more sophisticated.  */
848             if (set_dominates_use (r, REGNO_FIRST_UID (r), REGNO_LAST_UID (r),
849                                    copy_start, copy_end))
850               local_regno[r] = 1;
851
852             if (loop_dump_stream)
853               {
854                 if (local_regno[r])
855                   fprintf (loop_dump_stream, "Marked reg %d as local\n", r);
856                 else
857                   fprintf (loop_dump_stream, "Did not mark reg %d as local\n",
858                            r);
859               }
860           }
861       /* Givs that have been created from multiple biv increments always have
862          local registers.  */
863       for (r = first_increment_giv; r <= last_increment_giv; r++)
864         {
865           local_regno[r] = 1;
866           if (loop_dump_stream)
867             fprintf (loop_dump_stream, "Marked reg %d as local\n", r);
868         }
869     }
870
871   /* If this loop requires exit tests when unrolled, check to see if we
872      can precondition the loop so as to make the exit tests unnecessary.
873      Just like variable splitting, this is not safe if the loop is entered
874      via a jump to the bottom.  Also, can not do this if no strength
875      reduce info, because precondition_loop_p uses this info.  */
876
877   /* Must copy the loop body for preconditioning before the following
878      find_splittable_regs call since that will emit insns which need to
879      be after the preconditioned loop copies, but immediately before the
880      unrolled loop copies.  */
881
882   /* Also, it is not safe to split induction variables for the preconditioned
883      copies of the loop body.  If we split induction variables, then the code
884      assumes that each induction variable can be represented as a function
885      of its initial value and the loop iteration number.  This is not true
886      in this case, because the last preconditioned copy of the loop body
887      could be any iteration from the first up to the `unroll_number-1'th,
888      depending on the initial value of the iteration variable.  Therefore
889      we can not split induction variables here, because we can not calculate
890      their value.  Hence, this code must occur before find_splittable_regs
891      is called.  */
892
893   if (unroll_type == UNROLL_NAIVE && ! splitting_not_safe && strength_reduce_p)
894     {
895       rtx initial_value, final_value, increment;
896       enum machine_mode mode;
897
898       if (precondition_loop_p (loop,
899                                &initial_value, &final_value, &increment,
900                                &mode))
901         {
902           register rtx diff ;
903           rtx *labels;
904           int abs_inc, neg_inc;
905
906           map->reg_map = (rtx *) xmalloc (maxregnum * sizeof (rtx));
907
908           VARRAY_CONST_EQUIV_INIT (map->const_equiv_varray, maxregnum,
909                                    "unroll_loop");
910           global_const_equiv_varray = map->const_equiv_varray;
911
912           init_reg_map (map, maxregnum);
913
914           /* Limit loop unrolling to 4, since this will make 7 copies of
915              the loop body.  */
916           if (unroll_number > 4)
917             unroll_number = 4;
918
919           /* Save the absolute value of the increment, and also whether or
920              not it is negative.  */
921           neg_inc = 0;
922           abs_inc = INTVAL (increment);
923           if (abs_inc < 0)
924             {
925               abs_inc = - abs_inc;
926               neg_inc = 1;
927             }
928
929           start_sequence ();
930
931           /* Calculate the difference between the final and initial values.
932              Final value may be a (plus (reg x) (const_int 1)) rtx.
933              Let the following cse pass simplify this if initial value is
934              a constant.
935
936              We must copy the final and initial values here to avoid
937              improperly shared rtl.  */
938
939           diff = expand_binop (mode, sub_optab, copy_rtx (final_value),
940                                copy_rtx (initial_value), NULL_RTX, 0,
941                                OPTAB_LIB_WIDEN);
942
943           /* Now calculate (diff % (unroll * abs (increment))) by using an
944              and instruction.  */
945           diff = expand_binop (GET_MODE (diff), and_optab, diff,
946                                GEN_INT (unroll_number * abs_inc - 1),
947                                NULL_RTX, 0, OPTAB_LIB_WIDEN);
948
949           /* Now emit a sequence of branches to jump to the proper precond
950              loop entry point.  */
951
952           labels = (rtx *) xmalloc (sizeof (rtx) * unroll_number);
953           for (i = 0; i < unroll_number; i++)
954             labels[i] = gen_label_rtx ();
955
956           /* Check for the case where the initial value is greater than or
957              equal to the final value.  In that case, we want to execute
958              exactly one loop iteration.  The code below will fail for this
959              case.  This check does not apply if the loop has a NE
960              comparison at the end.  */
961
962           if (loop_info->comparison_code != NE)
963             {
964               emit_cmp_and_jump_insns (initial_value, final_value,
965                                        neg_inc ? LE : GE,
966                                        NULL_RTX, mode, 0, 0, labels[1]);
967               JUMP_LABEL (get_last_insn ()) = labels[1];
968               LABEL_NUSES (labels[1])++;
969             }
970
971           /* Assuming the unroll_number is 4, and the increment is 2, then
972              for a negative increment:  for a positive increment:
973              diff = 0,1   precond 0     diff = 0,7   precond 0
974              diff = 2,3   precond 3     diff = 1,2   precond 1
975              diff = 4,5   precond 2     diff = 3,4   precond 2
976              diff = 6,7   precond 1     diff = 5,6   precond 3  */
977
978           /* We only need to emit (unroll_number - 1) branches here, the
979              last case just falls through to the following code.  */
980
981           /* ??? This would give better code if we emitted a tree of branches
982              instead of the current linear list of branches.  */
983
984           for (i = 0; i < unroll_number - 1; i++)
985             {
986               int cmp_const;
987               enum rtx_code cmp_code;
988
989               /* For negative increments, must invert the constant compared
990                  against, except when comparing against zero.  */
991               if (i == 0)
992                 {
993                   cmp_const = 0;
994                   cmp_code = EQ;
995                 }
996               else if (neg_inc)
997                 {
998                   cmp_const = unroll_number - i;
999                   cmp_code = GE;
1000                 }
1001               else
1002                 {
1003                   cmp_const = i;
1004                   cmp_code = LE;
1005                 }
1006
1007               emit_cmp_and_jump_insns (diff, GEN_INT (abs_inc * cmp_const),
1008                                        cmp_code, NULL_RTX, mode, 0, 0,
1009                                        labels[i]);
1010               JUMP_LABEL (get_last_insn ()) = labels[i];
1011               LABEL_NUSES (labels[i])++;
1012             }
1013
1014           /* If the increment is greater than one, then we need another branch,
1015              to handle other cases equivalent to 0.  */
1016
1017           /* ??? This should be merged into the code above somehow to help
1018              simplify the code here, and reduce the number of branches emitted.
1019              For the negative increment case, the branch here could easily
1020              be merged with the `0' case branch above.  For the positive
1021              increment case, it is not clear how this can be simplified.  */
1022
1023           if (abs_inc != 1)
1024             {
1025               int cmp_const;
1026               enum rtx_code cmp_code;
1027
1028               if (neg_inc)
1029                 {
1030                   cmp_const = abs_inc - 1;
1031                   cmp_code = LE;
1032                 }
1033               else
1034                 {
1035                   cmp_const = abs_inc * (unroll_number - 1) + 1;
1036                   cmp_code = GE;
1037                 }
1038
1039               emit_cmp_and_jump_insns (diff, GEN_INT (cmp_const), cmp_code,
1040                                        NULL_RTX, mode, 0, 0, labels[0]);
1041               JUMP_LABEL (get_last_insn ()) = labels[0];
1042               LABEL_NUSES (labels[0])++;
1043             }
1044
1045           sequence = gen_sequence ();
1046           end_sequence ();
1047           emit_insn_before (sequence, loop_start);
1048
1049           /* Only the last copy of the loop body here needs the exit
1050              test, so set copy_end to exclude the compare/branch here,
1051              and then reset it inside the loop when get to the last
1052              copy.  */
1053
1054           if (GET_CODE (last_loop_insn) == BARRIER)
1055             copy_end = PREV_INSN (PREV_INSN (last_loop_insn));
1056           else if (GET_CODE (last_loop_insn) == JUMP_INSN)
1057             {
1058               copy_end = PREV_INSN (last_loop_insn);
1059 #ifdef HAVE_cc0
1060               /* The immediately preceding insn may be a compare which we do not
1061                  want to copy.  */
1062               if (sets_cc0_p (PREV_INSN (copy_end)))
1063                 copy_end = PREV_INSN (copy_end);
1064 #endif
1065             }
1066           else
1067             abort ();
1068
1069           for (i = 1; i < unroll_number; i++)
1070             {
1071               emit_label_after (labels[unroll_number - i],
1072                                 PREV_INSN (loop_start));
1073
1074               bzero ((char *) map->insn_map, max_insnno * sizeof (rtx));
1075               bzero ((char *) &VARRAY_CONST_EQUIV (map->const_equiv_varray, 0),
1076                      (VARRAY_SIZE (map->const_equiv_varray)
1077                       * sizeof (struct const_equiv_data)));
1078               map->const_age = 0;
1079
1080               for (j = 0; j < max_labelno; j++)
1081                 if (local_label[j])
1082                   set_label_in_map (map, j, gen_label_rtx ());
1083
1084               for (r = FIRST_PSEUDO_REGISTER; r < max_local_regnum; r++)
1085                 if (local_regno[r])
1086                   {
1087                     map->reg_map[r]
1088                       = gen_reg_rtx (GET_MODE (regno_reg_rtx[r]));
1089                     record_base_value (REGNO (map->reg_map[r]),
1090                                        regno_reg_rtx[r], 0);
1091                   }
1092               /* The last copy needs the compare/branch insns at the end,
1093                  so reset copy_end here if the loop ends with a conditional
1094                  branch.  */
1095
1096               if (i == unroll_number - 1)
1097                 {
1098                   if (GET_CODE (last_loop_insn) == BARRIER)
1099                     copy_end = PREV_INSN (PREV_INSN (last_loop_insn));
1100                   else
1101                     copy_end = last_loop_insn;
1102                 }
1103
1104               /* None of the copies are the `last_iteration', so just
1105                  pass zero for that parameter.  */
1106               copy_loop_body (copy_start, copy_end, map, exit_label, 0,
1107                               unroll_type, start_label, loop_end,
1108                               loop_start, copy_end);
1109             }
1110           emit_label_after (labels[0], PREV_INSN (loop_start));
1111
1112           if (GET_CODE (last_loop_insn) == BARRIER)
1113             {
1114               insert_before = PREV_INSN (last_loop_insn);
1115               copy_end = PREV_INSN (insert_before);
1116             }
1117           else
1118             {
1119               insert_before = last_loop_insn;
1120 #ifdef HAVE_cc0
1121               /* The instruction immediately before the JUMP_INSN may be a compare
1122                  instruction which we do not want to copy or delete.  */
1123               if (sets_cc0_p (PREV_INSN (insert_before)))
1124                 insert_before = PREV_INSN (insert_before);
1125 #endif
1126               copy_end = PREV_INSN (insert_before);
1127             }
1128
1129           /* Set unroll type to MODULO now.  */
1130           unroll_type = UNROLL_MODULO;
1131           loop_preconditioned = 1;
1132
1133           /* Clean up.  */
1134           free (labels);
1135         }
1136     }
1137
1138   /* If reach here, and the loop type is UNROLL_NAIVE, then don't unroll
1139      the loop unless all loops are being unrolled.  */
1140   if (unroll_type == UNROLL_NAIVE && ! flag_unroll_all_loops)
1141     {
1142       if (loop_dump_stream)
1143         fprintf (loop_dump_stream, "Unrolling failure: Naive unrolling not being done.\n");
1144       goto egress;
1145     }
1146
1147   /* At this point, we are guaranteed to unroll the loop.  */
1148
1149   /* Keep track of the unroll factor for the loop.  */
1150   loop_info->unroll_number = unroll_number;
1151
1152   /* For each biv and giv, determine whether it can be safely split into
1153      a different variable for each unrolled copy of the loop body.
1154      We precalculate and save this info here, since computing it is
1155      expensive.
1156
1157      Do this before deleting any instructions from the loop, so that
1158      back_branch_in_range_p will work correctly.  */
1159
1160   if (splitting_not_safe)
1161     temp = 0;
1162   else
1163     temp = find_splittable_regs (loop, unroll_type,
1164                                  end_insert_before, unroll_number);
1165
1166   /* find_splittable_regs may have created some new registers, so must
1167      reallocate the reg_map with the new larger size, and must realloc
1168      the constant maps also.  */
1169
1170   maxregnum = max_reg_num ();
1171   map->reg_map = (rtx *) xmalloc (maxregnum * sizeof (rtx));
1172
1173   init_reg_map (map, maxregnum);
1174
1175   if (map->const_equiv_varray == 0)
1176     VARRAY_CONST_EQUIV_INIT (map->const_equiv_varray,
1177                              maxregnum + temp * unroll_number * 2,
1178                              "unroll_loop");
1179   global_const_equiv_varray = map->const_equiv_varray;
1180
1181   /* Search the list of bivs and givs to find ones which need to be remapped
1182      when split, and set their reg_map entry appropriately.  */
1183
1184   for (bl = loop_iv_list; bl; bl = bl->next)
1185     {
1186       if (REGNO (bl->biv->src_reg) != bl->regno)
1187         map->reg_map[bl->regno] = bl->biv->src_reg;
1188 #if 0
1189       /* Currently, non-reduced/final-value givs are never split.  */
1190       for (v = bl->giv; v; v = v->next_iv)
1191         if (REGNO (v->src_reg) != bl->regno)
1192           map->reg_map[REGNO (v->dest_reg)] = v->src_reg;
1193 #endif
1194     }
1195
1196   /* Use our current register alignment and pointer flags.  */
1197   map->regno_pointer_flag = cfun->emit->regno_pointer_flag;
1198   map->regno_pointer_align = cfun->emit->regno_pointer_align;
1199
1200   /* If the loop is being partially unrolled, and the iteration variables
1201      are being split, and are being renamed for the split, then must fix up
1202      the compare/jump instruction at the end of the loop to refer to the new
1203      registers.  This compare isn't copied, so the registers used in it
1204      will never be replaced if it isn't done here.  */
1205
1206   if (unroll_type == UNROLL_MODULO)
1207     {
1208       insn = NEXT_INSN (copy_end);
1209       if (GET_CODE (insn) == INSN || GET_CODE (insn) == JUMP_INSN)
1210         PATTERN (insn) = remap_split_bivs (PATTERN (insn));
1211     }
1212
1213   /* For unroll_number times, make a copy of each instruction
1214      between copy_start and copy_end, and insert these new instructions
1215      before the end of the loop.  */
1216
1217   for (i = 0; i < unroll_number; i++)
1218     {
1219       bzero ((char *) map->insn_map, max_insnno * sizeof (rtx));
1220       bzero ((char *) &VARRAY_CONST_EQUIV (map->const_equiv_varray, 0),
1221              VARRAY_SIZE (map->const_equiv_varray) * sizeof (struct const_equiv_data));
1222       map->const_age = 0;
1223
1224       for (j = 0; j < max_labelno; j++)
1225         if (local_label[j])
1226           set_label_in_map (map, j, gen_label_rtx ());
1227
1228       for (r = FIRST_PSEUDO_REGISTER; r < max_local_regnum; r++)
1229         if (local_regno[r])
1230           {
1231             map->reg_map[r] = gen_reg_rtx (GET_MODE (regno_reg_rtx[r]));
1232             record_base_value (REGNO (map->reg_map[r]),
1233                                regno_reg_rtx[r], 0);
1234           }
1235
1236       /* If loop starts with a branch to the test, then fix it so that
1237          it points to the test of the first unrolled copy of the loop.  */
1238       if (i == 0 && loop_start != copy_start)
1239         {
1240           insn = PREV_INSN (copy_start);
1241           pattern = PATTERN (insn);
1242
1243           tem = get_label_from_map (map,
1244                                     CODE_LABEL_NUMBER
1245                                     (XEXP (SET_SRC (pattern), 0)));
1246           SET_SRC (pattern) = gen_rtx_LABEL_REF (VOIDmode, tem);
1247
1248           /* Set the jump label so that it can be used by later loop unrolling
1249              passes.  */
1250           JUMP_LABEL (insn) = tem;
1251           LABEL_NUSES (tem)++;
1252         }
1253
1254       copy_loop_body (copy_start, copy_end, map, exit_label,
1255                       i == unroll_number - 1, unroll_type, start_label,
1256                       loop_end, insert_before, insert_before);
1257     }
1258
1259   /* Before deleting any insns, emit a CODE_LABEL immediately after the last
1260      insn to be deleted.  This prevents any runaway delete_insn call from
1261      more insns that it should, as it always stops at a CODE_LABEL.  */
1262
1263   /* Delete the compare and branch at the end of the loop if completely
1264      unrolling the loop.  Deleting the backward branch at the end also
1265      deletes the code label at the start of the loop.  This is done at
1266      the very end to avoid problems with back_branch_in_range_p.  */
1267
1268   if (unroll_type == UNROLL_COMPLETELY)
1269     safety_label = emit_label_after (gen_label_rtx (), last_loop_insn);
1270   else
1271     safety_label = emit_label_after (gen_label_rtx (), copy_end);
1272
1273   /* Delete all of the original loop instructions.  Don't delete the
1274      LOOP_BEG note, or the first code label in the loop.  */
1275
1276   insn = NEXT_INSN (copy_start);
1277   while (insn != safety_label)
1278     {
1279       /* ??? Don't delete named code labels.  They will be deleted when the
1280          jump that references them is deleted.  Otherwise, we end up deleting
1281          them twice, which causes them to completely disappear instead of turn
1282          into NOTE_INSN_DELETED_LABEL notes.  This in turn causes aborts in
1283          dwarfout.c/dwarf2out.c.  We could perhaps fix the dwarf*out.c files
1284          to handle deleted labels instead.  Or perhaps fix DECL_RTL of the
1285          associated LABEL_DECL to point to one of the new label instances.  */
1286       /* ??? Likewise, we can't delete a NOTE_INSN_DELETED_LABEL note.  */
1287       if (insn != start_label
1288           && ! (GET_CODE (insn) == CODE_LABEL && LABEL_NAME (insn))
1289           && ! (GET_CODE (insn) == NOTE
1290                 && NOTE_LINE_NUMBER (insn) == NOTE_INSN_DELETED_LABEL))
1291         insn = delete_insn (insn);
1292       else
1293         insn = NEXT_INSN (insn);
1294     }
1295
1296   /* Can now delete the 'safety' label emitted to protect us from runaway
1297      delete_insn calls.  */
1298   if (INSN_DELETED_P (safety_label))
1299     abort ();
1300   delete_insn (safety_label);
1301
1302   /* If exit_label exists, emit it after the loop.  Doing the emit here
1303      forces it to have a higher INSN_UID than any insn in the unrolled loop.
1304      This is needed so that mostly_true_jump in reorg.c will treat jumps
1305      to this loop end label correctly, i.e. predict that they are usually
1306      not taken.  */
1307   if (exit_label)
1308     emit_label_after (exit_label, loop_end);
1309
1310  egress:
1311   if (unroll_type == UNROLL_COMPLETELY)
1312     {
1313       /* Remove the loop notes since this is no longer a loop.  */
1314       if (loop->vtop)
1315         delete_insn (loop->vtop);
1316       if (loop->cont)
1317         delete_insn (loop->cont);
1318       if (loop_start)
1319         delete_insn (loop_start);
1320       if (loop_end)
1321         delete_insn (loop_end);
1322     }
1323
1324   if (map->const_equiv_varray)
1325     VARRAY_FREE (map->const_equiv_varray);
1326   if (map->label_map)
1327     {
1328       free (map->label_map);
1329       free (local_label);
1330     }
1331   free (map->insn_map);
1332   free (splittable_regs);
1333   free (derived_regs);
1334   free (splittable_regs_updates);
1335   free (addr_combined_regs);
1336   free (local_regno);
1337   if (map->reg_map)
1338     free (map->reg_map);
1339   free (map);
1340 }
1341 \f
1342 /* Return true if the loop can be safely, and profitably, preconditioned
1343    so that the unrolled copies of the loop body don't need exit tests.
1344
1345    This only works if final_value, initial_value and increment can be
1346    determined, and if increment is a constant power of 2.
1347    If increment is not a power of 2, then the preconditioning modulo
1348    operation would require a real modulo instead of a boolean AND, and this
1349    is not considered `profitable'.  */
1350
1351 /* ??? If the loop is known to be executed very many times, or the machine
1352    has a very cheap divide instruction, then preconditioning is a win even
1353    when the increment is not a power of 2.  Use RTX_COST to compute
1354    whether divide is cheap.
1355    ??? A divide by constant doesn't actually need a divide, look at
1356    expand_divmod.  The reduced cost of this optimized modulo is not
1357    reflected in RTX_COST.  */
1358
1359 int
1360 precondition_loop_p (loop, initial_value, final_value, increment, mode)
1361      const struct loop *loop;
1362      rtx *initial_value, *final_value, *increment;
1363      enum machine_mode *mode;
1364 {
1365   rtx loop_start = loop->start;
1366   struct loop_info *loop_info = LOOP_INFO (loop);
1367
1368   if (loop_info->n_iterations > 0)
1369     {
1370       *initial_value = const0_rtx;
1371       *increment = const1_rtx;
1372       *final_value = GEN_INT (loop_info->n_iterations);
1373       *mode = word_mode;
1374
1375       if (loop_dump_stream)
1376         {
1377           fputs ("Preconditioning: Success, number of iterations known, ",
1378                  loop_dump_stream);
1379           fprintf (loop_dump_stream, HOST_WIDE_INT_PRINT_DEC,
1380                    loop_info->n_iterations);
1381           fputs (".\n", loop_dump_stream);
1382         }
1383       return 1;
1384     }
1385
1386   if (loop_info->initial_value == 0)
1387     {
1388       if (loop_dump_stream)
1389         fprintf (loop_dump_stream,
1390                  "Preconditioning: Could not find initial value.\n");
1391       return 0;
1392     }
1393   else if (loop_info->increment == 0)
1394     {
1395       if (loop_dump_stream)
1396         fprintf (loop_dump_stream,
1397                  "Preconditioning: Could not find increment value.\n");
1398       return 0;
1399     }
1400   else if (GET_CODE (loop_info->increment) != CONST_INT)
1401     {
1402       if (loop_dump_stream)
1403         fprintf (loop_dump_stream,
1404                  "Preconditioning: Increment not a constant.\n");
1405       return 0;
1406     }
1407   else if ((exact_log2 (INTVAL (loop_info->increment)) < 0)
1408            && (exact_log2 (- INTVAL (loop_info->increment)) < 0))
1409     {
1410       if (loop_dump_stream)
1411         fprintf (loop_dump_stream,
1412                  "Preconditioning: Increment not a constant power of 2.\n");
1413       return 0;
1414     }
1415
1416   /* Unsigned_compare and compare_dir can be ignored here, since they do
1417      not matter for preconditioning.  */
1418
1419   if (loop_info->final_value == 0)
1420     {
1421       if (loop_dump_stream)
1422         fprintf (loop_dump_stream,
1423                  "Preconditioning: EQ comparison loop.\n");
1424       return 0;
1425     }
1426
1427   /* Must ensure that final_value is invariant, so call
1428      loop_invariant_p to check.  Before doing so, must check regno
1429      against max_reg_before_loop to make sure that the register is in
1430      the range covered by loop_invariant_p.  If it isn't, then it is
1431      most likely a biv/giv which by definition are not invariant.  */
1432   if ((GET_CODE (loop_info->final_value) == REG
1433        && REGNO (loop_info->final_value) >= max_reg_before_loop)
1434       || (GET_CODE (loop_info->final_value) == PLUS
1435           && REGNO (XEXP (loop_info->final_value, 0)) >= max_reg_before_loop)
1436       || ! loop_invariant_p (loop, loop_info->final_value))
1437     {
1438       if (loop_dump_stream)
1439         fprintf (loop_dump_stream,
1440                  "Preconditioning: Final value not invariant.\n");
1441       return 0;
1442     }
1443
1444   /* Fail for floating point values, since the caller of this function
1445      does not have code to deal with them.  */
1446   if (GET_MODE_CLASS (GET_MODE (loop_info->final_value)) == MODE_FLOAT
1447       || GET_MODE_CLASS (GET_MODE (loop_info->initial_value)) == MODE_FLOAT)
1448     {
1449       if (loop_dump_stream)
1450         fprintf (loop_dump_stream,
1451                  "Preconditioning: Floating point final or initial value.\n");
1452       return 0;
1453     }
1454
1455   /* Fail if loop_info->iteration_var is not live before loop_start,
1456      since we need to test its value in the preconditioning code.  */
1457
1458   if (uid_luid[REGNO_FIRST_UID (REGNO (loop_info->iteration_var))]
1459       > INSN_LUID (loop_start))
1460     {
1461       if (loop_dump_stream)
1462         fprintf (loop_dump_stream,
1463                  "Preconditioning: Iteration var not live before loop start.\n");
1464       return 0;
1465     }
1466
1467   /* Note that iteration_info biases the initial value for GIV iterators
1468      such as "while (i-- > 0)" so that we can calculate the number of
1469      iterations just like for BIV iterators.
1470
1471      Also note that the absolute values of initial_value and
1472      final_value are unimportant as only their difference is used for
1473      calculating the number of loop iterations.  */
1474   *initial_value = loop_info->initial_value;
1475   *increment = loop_info->increment;
1476   *final_value = loop_info->final_value;
1477
1478   /* Decide what mode to do these calculations in.  Choose the larger
1479      of final_value's mode and initial_value's mode, or a full-word if
1480      both are constants.  */
1481   *mode = GET_MODE (*final_value);
1482   if (*mode == VOIDmode)
1483     {
1484       *mode = GET_MODE (*initial_value);
1485       if (*mode == VOIDmode)
1486         *mode = word_mode;
1487     }
1488   else if (*mode != GET_MODE (*initial_value)
1489            && (GET_MODE_SIZE (*mode)
1490                < GET_MODE_SIZE (GET_MODE (*initial_value))))
1491     *mode = GET_MODE (*initial_value);
1492
1493   /* Success!  */
1494   if (loop_dump_stream)
1495     fprintf (loop_dump_stream, "Preconditioning: Successful.\n");
1496   return 1;
1497 }
1498
1499
1500 /* All pseudo-registers must be mapped to themselves.  Two hard registers
1501    must be mapped, VIRTUAL_STACK_VARS_REGNUM and VIRTUAL_INCOMING_ARGS_
1502    REGNUM, to avoid function-inlining specific conversions of these
1503    registers.  All other hard regs can not be mapped because they may be
1504    used with different
1505    modes.  */
1506
1507 static void
1508 init_reg_map (map, maxregnum)
1509      struct inline_remap *map;
1510      int maxregnum;
1511 {
1512   int i;
1513
1514   for (i = maxregnum - 1; i > LAST_VIRTUAL_REGISTER; i--)
1515     map->reg_map[i] = regno_reg_rtx[i];
1516   /* Just clear the rest of the entries.  */
1517   for (i = LAST_VIRTUAL_REGISTER; i >= 0; i--)
1518     map->reg_map[i] = 0;
1519
1520   map->reg_map[VIRTUAL_STACK_VARS_REGNUM]
1521     = regno_reg_rtx[VIRTUAL_STACK_VARS_REGNUM];
1522   map->reg_map[VIRTUAL_INCOMING_ARGS_REGNUM]
1523     = regno_reg_rtx[VIRTUAL_INCOMING_ARGS_REGNUM];
1524 }
1525 \f
1526 /* Strength-reduction will often emit code for optimized biv/givs which
1527    calculates their value in a temporary register, and then copies the result
1528    to the iv.  This procedure reconstructs the pattern computing the iv;
1529    verifying that all operands are of the proper form.
1530
1531    PATTERN must be the result of single_set.
1532    The return value is the amount that the giv is incremented by.  */
1533
1534 static rtx
1535 calculate_giv_inc (pattern, src_insn, regno)
1536      rtx pattern, src_insn;
1537      unsigned int regno;
1538 {
1539   rtx increment;
1540   rtx increment_total = 0;
1541   int tries = 0;
1542
1543  retry:
1544   /* Verify that we have an increment insn here.  First check for a plus
1545      as the set source.  */
1546   if (GET_CODE (SET_SRC (pattern)) != PLUS)
1547     {
1548       /* SR sometimes computes the new giv value in a temp, then copies it
1549          to the new_reg.  */
1550       src_insn = PREV_INSN (src_insn);
1551       pattern = PATTERN (src_insn);
1552       if (GET_CODE (SET_SRC (pattern)) != PLUS)
1553         abort ();
1554
1555       /* The last insn emitted is not needed, so delete it to avoid confusing
1556          the second cse pass.  This insn sets the giv unnecessarily.  */
1557       delete_insn (get_last_insn ());
1558     }
1559
1560   /* Verify that we have a constant as the second operand of the plus.  */
1561   increment = XEXP (SET_SRC (pattern), 1);
1562   if (GET_CODE (increment) != CONST_INT)
1563     {
1564       /* SR sometimes puts the constant in a register, especially if it is
1565          too big to be an add immed operand.  */
1566       src_insn = PREV_INSN (src_insn);
1567       increment = SET_SRC (PATTERN (src_insn));
1568
1569       /* SR may have used LO_SUM to compute the constant if it is too large
1570          for a load immed operand.  In this case, the constant is in operand
1571          one of the LO_SUM rtx.  */
1572       if (GET_CODE (increment) == LO_SUM)
1573         increment = XEXP (increment, 1);
1574
1575       /* Some ports store large constants in memory and add a REG_EQUAL
1576          note to the store insn.  */
1577       else if (GET_CODE (increment) == MEM)
1578         {
1579           rtx note = find_reg_note (src_insn, REG_EQUAL, 0);
1580           if (note)
1581             increment = XEXP (note, 0);
1582         }
1583
1584       else if (GET_CODE (increment) == IOR
1585                || GET_CODE (increment) == ASHIFT
1586                || GET_CODE (increment) == PLUS)
1587         {
1588           /* The rs6000 port loads some constants with IOR.
1589              The alpha port loads some constants with ASHIFT and PLUS.  */
1590           rtx second_part = XEXP (increment, 1);
1591           enum rtx_code code = GET_CODE (increment);
1592
1593           src_insn = PREV_INSN (src_insn);
1594           increment = SET_SRC (PATTERN (src_insn));
1595           /* Don't need the last insn anymore.  */
1596           delete_insn (get_last_insn ());
1597
1598           if (GET_CODE (second_part) != CONST_INT
1599               || GET_CODE (increment) != CONST_INT)
1600             abort ();
1601
1602           if (code == IOR)
1603             increment = GEN_INT (INTVAL (increment) | INTVAL (second_part));
1604           else if (code == PLUS)
1605             increment = GEN_INT (INTVAL (increment) + INTVAL (second_part));
1606           else
1607             increment = GEN_INT (INTVAL (increment) << INTVAL (second_part));
1608         }
1609
1610       if (GET_CODE (increment) != CONST_INT)
1611         abort ();
1612
1613       /* The insn loading the constant into a register is no longer needed,
1614          so delete it.  */
1615       delete_insn (get_last_insn ());
1616     }
1617
1618   if (increment_total)
1619     increment_total = GEN_INT (INTVAL (increment_total) + INTVAL (increment));
1620   else
1621     increment_total = increment;
1622
1623   /* Check that the source register is the same as the register we expected
1624      to see as the source.  If not, something is seriously wrong.  */
1625   if (GET_CODE (XEXP (SET_SRC (pattern), 0)) != REG
1626       || REGNO (XEXP (SET_SRC (pattern), 0)) != regno)
1627     {
1628       /* Some machines (e.g. the romp), may emit two add instructions for
1629          certain constants, so lets try looking for another add immediately
1630          before this one if we have only seen one add insn so far.  */
1631
1632       if (tries == 0)
1633         {
1634           tries++;
1635
1636           src_insn = PREV_INSN (src_insn);
1637           pattern = PATTERN (src_insn);
1638
1639           delete_insn (get_last_insn ());
1640
1641           goto retry;
1642         }
1643
1644       abort ();
1645     }
1646
1647   return increment_total;
1648 }
1649
1650 /* Copy REG_NOTES, except for insn references, because not all insn_map
1651    entries are valid yet.  We do need to copy registers now though, because
1652    the reg_map entries can change during copying.  */
1653
1654 static rtx
1655 initial_reg_note_copy (notes, map)
1656      rtx notes;
1657      struct inline_remap *map;
1658 {
1659   rtx copy;
1660
1661   if (notes == 0)
1662     return 0;
1663
1664   copy = rtx_alloc (GET_CODE (notes));
1665   PUT_MODE (copy, GET_MODE (notes));
1666
1667   if (GET_CODE (notes) == EXPR_LIST)
1668     XEXP (copy, 0) = copy_rtx_and_substitute (XEXP (notes, 0), map, 0);
1669   else if (GET_CODE (notes) == INSN_LIST)
1670     /* Don't substitute for these yet.  */
1671     XEXP (copy, 0) = XEXP (notes, 0);
1672   else
1673     abort ();
1674
1675   XEXP (copy, 1) = initial_reg_note_copy (XEXP (notes, 1), map);
1676
1677   return copy;
1678 }
1679
1680 /* Fixup insn references in copied REG_NOTES.  */
1681
1682 static void
1683 final_reg_note_copy (notes, map)
1684      rtx notes;
1685      struct inline_remap *map;
1686 {
1687   rtx note;
1688
1689   for (note = notes; note; note = XEXP (note, 1))
1690     if (GET_CODE (note) == INSN_LIST)
1691       XEXP (note, 0) = map->insn_map[INSN_UID (XEXP (note, 0))];
1692 }
1693
1694 /* Copy each instruction in the loop, substituting from map as appropriate.
1695    This is very similar to a loop in expand_inline_function.  */
1696
1697 static void
1698 copy_loop_body (copy_start, copy_end, map, exit_label, last_iteration,
1699                 unroll_type, start_label, loop_end, insert_before,
1700                 copy_notes_from)
1701      rtx copy_start, copy_end;
1702      struct inline_remap *map;
1703      rtx exit_label;
1704      int last_iteration;
1705      enum unroll_types unroll_type;
1706      rtx start_label, loop_end, insert_before, copy_notes_from;
1707 {
1708   rtx insn, pattern;
1709   rtx set, tem, copy = NULL_RTX;
1710   int dest_reg_was_split, i;
1711 #ifdef HAVE_cc0
1712   rtx cc0_insn = 0;
1713 #endif
1714   rtx final_label = 0;
1715   rtx giv_inc, giv_dest_reg, giv_src_reg;
1716
1717   /* If this isn't the last iteration, then map any references to the
1718      start_label to final_label.  Final label will then be emitted immediately
1719      after the end of this loop body if it was ever used.
1720
1721      If this is the last iteration, then map references to the start_label
1722      to itself.  */
1723   if (! last_iteration)
1724     {
1725       final_label = gen_label_rtx ();
1726       set_label_in_map (map, CODE_LABEL_NUMBER (start_label),
1727                         final_label);
1728     }
1729   else
1730     set_label_in_map (map, CODE_LABEL_NUMBER (start_label), start_label);
1731
1732   start_sequence ();
1733
1734   /* Emit a NOTE_INSN_DELETED to force at least two insns onto the sequence.
1735      Else gen_sequence could return a raw pattern for a jump which we pass
1736      off to emit_insn_before (instead of emit_jump_insn_before) which causes
1737      a variety of losing behaviors later.  */
1738   emit_note (0, NOTE_INSN_DELETED);
1739
1740   insn = copy_start;
1741   do
1742     {
1743       insn = NEXT_INSN (insn);
1744
1745       map->orig_asm_operands_vector = 0;
1746
1747       switch (GET_CODE (insn))
1748         {
1749         case INSN:
1750           pattern = PATTERN (insn);
1751           copy = 0;
1752           giv_inc = 0;
1753
1754           /* Check to see if this is a giv that has been combined with
1755              some split address givs.  (Combined in the sense that
1756              `combine_givs' in loop.c has put two givs in the same register.)
1757              In this case, we must search all givs based on the same biv to
1758              find the address givs.  Then split the address givs.
1759              Do this before splitting the giv, since that may map the
1760              SET_DEST to a new register.  */
1761
1762           if ((set = single_set (insn))
1763               && GET_CODE (SET_DEST (set)) == REG
1764               && addr_combined_regs[REGNO (SET_DEST (set))])
1765             {
1766               struct iv_class *bl;
1767               struct induction *v, *tv;
1768               unsigned int regno = REGNO (SET_DEST (set));
1769
1770               v = addr_combined_regs[REGNO (SET_DEST (set))];
1771               bl = reg_biv_class[REGNO (v->src_reg)];
1772
1773               /* Although the giv_inc amount is not needed here, we must call
1774                  calculate_giv_inc here since it might try to delete the
1775                  last insn emitted.  If we wait until later to call it,
1776                  we might accidentally delete insns generated immediately
1777                  below by emit_unrolled_add.  */
1778
1779               if (! derived_regs[regno])
1780                 giv_inc = calculate_giv_inc (set, insn, regno);
1781
1782               /* Now find all address giv's that were combined with this
1783                  giv 'v'.  */
1784               for (tv = bl->giv; tv; tv = tv->next_iv)
1785                 if (tv->giv_type == DEST_ADDR && tv->same == v)
1786                   {
1787                     int this_giv_inc;
1788
1789                     /* If this DEST_ADDR giv was not split, then ignore it.  */
1790                     if (*tv->location != tv->dest_reg)
1791                       continue;
1792
1793                     /* Scale this_giv_inc if the multiplicative factors of
1794                        the two givs are different.  */
1795                     this_giv_inc = INTVAL (giv_inc);
1796                     if (tv->mult_val != v->mult_val)
1797                       this_giv_inc = (this_giv_inc / INTVAL (v->mult_val)
1798                                       * INTVAL (tv->mult_val));
1799
1800                     tv->dest_reg = plus_constant (tv->dest_reg, this_giv_inc);
1801                     *tv->location = tv->dest_reg;
1802
1803                     if (last_iteration && unroll_type != UNROLL_COMPLETELY)
1804                       {
1805                         /* Must emit an insn to increment the split address
1806                            giv.  Add in the const_adjust field in case there
1807                            was a constant eliminated from the address.  */
1808                         rtx value, dest_reg;
1809
1810                         /* tv->dest_reg will be either a bare register,
1811                            or else a register plus a constant.  */
1812                         if (GET_CODE (tv->dest_reg) == REG)
1813                           dest_reg = tv->dest_reg;
1814                         else
1815                           dest_reg = XEXP (tv->dest_reg, 0);
1816
1817                         /* Check for shared address givs, and avoid
1818                            incrementing the shared pseudo reg more than
1819                            once.  */
1820                         if (! tv->same_insn && ! tv->shared)
1821                           {
1822                             /* tv->dest_reg may actually be a (PLUS (REG)
1823                                (CONST)) here, so we must call plus_constant
1824                                to add the const_adjust amount before calling
1825                                emit_unrolled_add below.  */
1826                             value = plus_constant (tv->dest_reg,
1827                                                    tv->const_adjust);
1828
1829                             if (GET_CODE (value) == PLUS)
1830                               {
1831                                 /* The constant could be too large for an add
1832                                    immediate, so can't directly emit an insn
1833                                    here.  */
1834                                 emit_unrolled_add (dest_reg, XEXP (value, 0),
1835                                                    XEXP (value, 1));
1836                               }
1837                           }
1838
1839                         /* Reset the giv to be just the register again, in case
1840                            it is used after the set we have just emitted.
1841                            We must subtract the const_adjust factor added in
1842                            above.  */
1843                         tv->dest_reg = plus_constant (dest_reg,
1844                                                       - tv->const_adjust);
1845                         *tv->location = tv->dest_reg;
1846                       }
1847                   }
1848             }
1849
1850           /* If this is a setting of a splittable variable, then determine
1851              how to split the variable, create a new set based on this split,
1852              and set up the reg_map so that later uses of the variable will
1853              use the new split variable.  */
1854
1855           dest_reg_was_split = 0;
1856
1857           if ((set = single_set (insn))
1858               && GET_CODE (SET_DEST (set)) == REG
1859               && splittable_regs[REGNO (SET_DEST (set))])
1860             {
1861               unsigned int regno = REGNO (SET_DEST (set));
1862               unsigned int src_regno;
1863
1864               dest_reg_was_split = 1;
1865
1866               giv_dest_reg = SET_DEST (set);
1867               if (derived_regs[regno])
1868                 {
1869                   /* ??? This relies on SET_SRC (SET) to be of
1870                      the form (plus (reg) (const_int)), and thus
1871                      forces recombine_givs to restrict the kind
1872                      of giv derivations it does before unrolling.  */
1873                   giv_src_reg = XEXP (SET_SRC (set), 0);
1874                   giv_inc = XEXP (SET_SRC (set), 1);
1875                 }
1876               else
1877                 {
1878                   giv_src_reg = giv_dest_reg;
1879                   /* Compute the increment value for the giv, if it wasn't
1880                      already computed above.  */
1881                   if (giv_inc == 0)
1882                     giv_inc = calculate_giv_inc (set, insn, regno);
1883                 }
1884               src_regno = REGNO (giv_src_reg);
1885
1886               if (unroll_type == UNROLL_COMPLETELY)
1887                 {
1888                   /* Completely unrolling the loop.  Set the induction
1889                      variable to a known constant value.  */
1890
1891                   /* The value in splittable_regs may be an invariant
1892                      value, so we must use plus_constant here.  */
1893                   splittable_regs[regno]
1894                     = plus_constant (splittable_regs[src_regno],
1895                                      INTVAL (giv_inc));
1896
1897                   if (GET_CODE (splittable_regs[regno]) == PLUS)
1898                     {
1899                       giv_src_reg = XEXP (splittable_regs[regno], 0);
1900                       giv_inc = XEXP (splittable_regs[regno], 1);
1901                     }
1902                   else
1903                     {
1904                       /* The splittable_regs value must be a REG or a
1905                          CONST_INT, so put the entire value in the giv_src_reg
1906                          variable.  */
1907                       giv_src_reg = splittable_regs[regno];
1908                       giv_inc = const0_rtx;
1909                     }
1910                 }
1911               else
1912                 {
1913                   /* Partially unrolling loop.  Create a new pseudo
1914                      register for the iteration variable, and set it to
1915                      be a constant plus the original register.  Except
1916                      on the last iteration, when the result has to
1917                      go back into the original iteration var register.  */
1918
1919                   /* Handle bivs which must be mapped to a new register
1920                      when split.  This happens for bivs which need their
1921                      final value set before loop entry.  The new register
1922                      for the biv was stored in the biv's first struct
1923                      induction entry by find_splittable_regs.  */
1924
1925                   if (regno < max_reg_before_loop
1926                       && REG_IV_TYPE (regno) == BASIC_INDUCT)
1927                     {
1928                       giv_src_reg = reg_biv_class[regno]->biv->src_reg;
1929                       giv_dest_reg = giv_src_reg;
1930                     }
1931
1932 #if 0
1933                   /* If non-reduced/final-value givs were split, then
1934                      this would have to remap those givs also.  See
1935                      find_splittable_regs.  */
1936 #endif
1937
1938                   splittable_regs[regno]
1939                     = GEN_INT (INTVAL (giv_inc)
1940                                + INTVAL (splittable_regs[src_regno]));
1941                   giv_inc = splittable_regs[regno];
1942
1943                   /* Now split the induction variable by changing the dest
1944                      of this insn to a new register, and setting its
1945                      reg_map entry to point to this new register.
1946
1947                      If this is the last iteration, and this is the last insn
1948                      that will update the iv, then reuse the original dest,
1949                      to ensure that the iv will have the proper value when
1950                      the loop exits or repeats.
1951
1952                      Using splittable_regs_updates here like this is safe,
1953                      because it can only be greater than one if all
1954                      instructions modifying the iv are always executed in
1955                      order.  */
1956
1957                   if (! last_iteration
1958                       || (splittable_regs_updates[regno]-- != 1))
1959                     {
1960                       tem = gen_reg_rtx (GET_MODE (giv_src_reg));
1961                       giv_dest_reg = tem;
1962                       map->reg_map[regno] = tem;
1963                       record_base_value (REGNO (tem),
1964                                          giv_inc == const0_rtx
1965                                          ? giv_src_reg
1966                                          : gen_rtx_PLUS (GET_MODE (giv_src_reg),
1967                                                          giv_src_reg, giv_inc),
1968                                          1);
1969                     }
1970                   else
1971                     map->reg_map[regno] = giv_src_reg;
1972                 }
1973
1974               /* The constant being added could be too large for an add
1975                  immediate, so can't directly emit an insn here.  */
1976               emit_unrolled_add (giv_dest_reg, giv_src_reg, giv_inc);
1977               copy = get_last_insn ();
1978               pattern = PATTERN (copy);
1979             }
1980           else
1981             {
1982               pattern = copy_rtx_and_substitute (pattern, map, 0);
1983               copy = emit_insn (pattern);
1984             }
1985           REG_NOTES (copy) = initial_reg_note_copy (REG_NOTES (insn), map);
1986
1987 #ifdef HAVE_cc0
1988           /* If this insn is setting CC0, it may need to look at
1989              the insn that uses CC0 to see what type of insn it is.
1990              In that case, the call to recog via validate_change will
1991              fail.  So don't substitute constants here.  Instead,
1992              do it when we emit the following insn.
1993
1994              For example, see the pyr.md file.  That machine has signed and
1995              unsigned compares.  The compare patterns must check the
1996              following branch insn to see which what kind of compare to
1997              emit.
1998
1999              If the previous insn set CC0, substitute constants on it as
2000              well.  */
2001           if (sets_cc0_p (PATTERN (copy)) != 0)
2002             cc0_insn = copy;
2003           else
2004             {
2005               if (cc0_insn)
2006                 try_constants (cc0_insn, map);
2007               cc0_insn = 0;
2008               try_constants (copy, map);
2009             }
2010 #else
2011           try_constants (copy, map);
2012 #endif
2013
2014           /* Make split induction variable constants `permanent' since we
2015              know there are no backward branches across iteration variable
2016              settings which would invalidate this.  */
2017           if (dest_reg_was_split)
2018             {
2019               int regno = REGNO (SET_DEST (set));
2020
2021               if ((size_t) regno < VARRAY_SIZE (map->const_equiv_varray)
2022                   && (VARRAY_CONST_EQUIV (map->const_equiv_varray, regno).age
2023                       == map->const_age))
2024                 VARRAY_CONST_EQUIV (map->const_equiv_varray, regno).age = -1;
2025             }
2026           break;
2027
2028         case JUMP_INSN:
2029           pattern = copy_rtx_and_substitute (PATTERN (insn), map, 0);
2030           copy = emit_jump_insn (pattern);
2031           REG_NOTES (copy) = initial_reg_note_copy (REG_NOTES (insn), map);
2032
2033           if (JUMP_LABEL (insn) == start_label && insn == copy_end
2034               && ! last_iteration)
2035             {
2036               /* This is a branch to the beginning of the loop; this is the
2037                  last insn being copied; and this is not the last iteration.
2038                  In this case, we want to change the original fall through
2039                  case to be a branch past the end of the loop, and the
2040                  original jump label case to fall_through.  */
2041
2042               if (invert_exp (pattern, copy))
2043                 {
2044                   if (! redirect_exp (&pattern,
2045                                       get_label_from_map (map,
2046                                                           CODE_LABEL_NUMBER
2047                                                           (JUMP_LABEL (insn))),
2048                                       exit_label, copy))
2049                     abort ();
2050                 }
2051               else
2052                 {
2053                   rtx jmp;
2054                   rtx lab = gen_label_rtx ();
2055                   /* Can't do it by reversing the jump (probably because we
2056                      couldn't reverse the conditions), so emit a new
2057                      jump_insn after COPY, and redirect the jump around
2058                      that.  */
2059                   jmp = emit_jump_insn_after (gen_jump (exit_label), copy);
2060                   jmp = emit_barrier_after (jmp);
2061                   emit_label_after (lab, jmp);
2062                   LABEL_NUSES (lab) = 0;
2063                   if (! redirect_exp (&pattern,
2064                                       get_label_from_map (map,
2065                                                           CODE_LABEL_NUMBER
2066                                                           (JUMP_LABEL (insn))),
2067                                       lab, copy))
2068                     abort ();
2069                 }
2070             }
2071
2072 #ifdef HAVE_cc0
2073           if (cc0_insn)
2074             try_constants (cc0_insn, map);
2075           cc0_insn = 0;
2076 #endif
2077           try_constants (copy, map);
2078
2079           /* Set the jump label of COPY correctly to avoid problems with
2080              later passes of unroll_loop, if INSN had jump label set.  */
2081           if (JUMP_LABEL (insn))
2082             {
2083               rtx label = 0;
2084
2085               /* Can't use the label_map for every insn, since this may be
2086                  the backward branch, and hence the label was not mapped.  */
2087               if ((set = single_set (copy)))
2088                 {
2089                   tem = SET_SRC (set);
2090                   if (GET_CODE (tem) == LABEL_REF)
2091                     label = XEXP (tem, 0);
2092                   else if (GET_CODE (tem) == IF_THEN_ELSE)
2093                     {
2094                       if (XEXP (tem, 1) != pc_rtx)
2095                         label = XEXP (XEXP (tem, 1), 0);
2096                       else
2097                         label = XEXP (XEXP (tem, 2), 0);
2098                     }
2099                 }
2100
2101               if (label && GET_CODE (label) == CODE_LABEL)
2102                 JUMP_LABEL (copy) = label;
2103               else
2104                 {
2105                   /* An unrecognizable jump insn, probably the entry jump
2106                      for a switch statement.  This label must have been mapped,
2107                      so just use the label_map to get the new jump label.  */
2108                   JUMP_LABEL (copy)
2109                     = get_label_from_map (map,
2110                                           CODE_LABEL_NUMBER (JUMP_LABEL (insn)));
2111                 }
2112
2113               /* If this is a non-local jump, then must increase the label
2114                  use count so that the label will not be deleted when the
2115                  original jump is deleted.  */
2116               LABEL_NUSES (JUMP_LABEL (copy))++;
2117             }
2118           else if (GET_CODE (PATTERN (copy)) == ADDR_VEC
2119                    || GET_CODE (PATTERN (copy)) == ADDR_DIFF_VEC)
2120             {
2121               rtx pat = PATTERN (copy);
2122               int diff_vec_p = GET_CODE (pat) == ADDR_DIFF_VEC;
2123               int len = XVECLEN (pat, diff_vec_p);
2124               int i;
2125
2126               for (i = 0; i < len; i++)
2127                 LABEL_NUSES (XEXP (XVECEXP (pat, diff_vec_p, i), 0))++;
2128             }
2129
2130           /* If this used to be a conditional jump insn but whose branch
2131              direction is now known, we must do something special.  */
2132           if (condjump_p (insn) && !simplejump_p (insn) && map->last_pc_value)
2133             {
2134 #ifdef HAVE_cc0
2135               /* If the previous insn set cc0 for us, delete it.  */
2136               if (sets_cc0_p (PREV_INSN (copy)))
2137                 delete_insn (PREV_INSN (copy));
2138 #endif
2139
2140               /* If this is now a no-op, delete it.  */
2141               if (map->last_pc_value == pc_rtx)
2142                 {
2143                   /* Don't let delete_insn delete the label referenced here,
2144                      because we might possibly need it later for some other
2145                      instruction in the loop.  */
2146                   if (JUMP_LABEL (copy))
2147                     LABEL_NUSES (JUMP_LABEL (copy))++;
2148                   delete_insn (copy);
2149                   if (JUMP_LABEL (copy))
2150                     LABEL_NUSES (JUMP_LABEL (copy))--;
2151                   copy = 0;
2152                 }
2153               else
2154                 /* Otherwise, this is unconditional jump so we must put a
2155                    BARRIER after it.  We could do some dead code elimination
2156                    here, but jump.c will do it just as well.  */
2157                 emit_barrier ();
2158             }
2159           break;
2160
2161         case CALL_INSN:
2162           pattern = copy_rtx_and_substitute (PATTERN (insn), map, 0);
2163           copy = emit_call_insn (pattern);
2164           REG_NOTES (copy) = initial_reg_note_copy (REG_NOTES (insn), map);
2165
2166           /* Because the USAGE information potentially contains objects other
2167              than hard registers, we need to copy it.  */
2168           CALL_INSN_FUNCTION_USAGE (copy)
2169             = copy_rtx_and_substitute (CALL_INSN_FUNCTION_USAGE (insn),
2170                                        map, 0);
2171
2172 #ifdef HAVE_cc0
2173           if (cc0_insn)
2174             try_constants (cc0_insn, map);
2175           cc0_insn = 0;
2176 #endif
2177           try_constants (copy, map);
2178
2179           /* Be lazy and assume CALL_INSNs clobber all hard registers.  */
2180           for (i = 0; i < FIRST_PSEUDO_REGISTER; i++)
2181             VARRAY_CONST_EQUIV (map->const_equiv_varray, i).rtx = 0;
2182           break;
2183
2184         case CODE_LABEL:
2185           /* If this is the loop start label, then we don't need to emit a
2186              copy of this label since no one will use it.  */
2187
2188           if (insn != start_label)
2189             {
2190               copy = emit_label (get_label_from_map (map,
2191                                                      CODE_LABEL_NUMBER (insn)));
2192               map->const_age++;
2193             }
2194           break;
2195
2196         case BARRIER:
2197           copy = emit_barrier ();
2198           break;
2199
2200         case NOTE:
2201           /* VTOP and CONT notes are valid only before the loop exit test.
2202              If placed anywhere else, loop may generate bad code.  */
2203           /* BASIC_BLOCK notes exist to stabilize basic block structures with
2204              the associated rtl.  We do not want to share the structure in 
2205              this new block.  */
2206
2207           if (NOTE_LINE_NUMBER (insn) != NOTE_INSN_DELETED
2208               && NOTE_LINE_NUMBER (insn) != NOTE_INSN_BASIC_BLOCK
2209               && ((NOTE_LINE_NUMBER (insn) != NOTE_INSN_LOOP_VTOP
2210                    && NOTE_LINE_NUMBER (insn) != NOTE_INSN_LOOP_CONT)
2211                   || (last_iteration && unroll_type != UNROLL_COMPLETELY)))
2212             copy = emit_note (NOTE_SOURCE_FILE (insn),
2213                               NOTE_LINE_NUMBER (insn));
2214           else
2215             copy = 0;
2216           break;
2217
2218         default:
2219           abort ();
2220         }
2221
2222       map->insn_map[INSN_UID (insn)] = copy;
2223     }
2224   while (insn != copy_end);
2225
2226   /* Now finish coping the REG_NOTES.  */
2227   insn = copy_start;
2228   do
2229     {
2230       insn = NEXT_INSN (insn);
2231       if ((GET_CODE (insn) == INSN || GET_CODE (insn) == JUMP_INSN
2232            || GET_CODE (insn) == CALL_INSN)
2233           && map->insn_map[INSN_UID (insn)])
2234         final_reg_note_copy (REG_NOTES (map->insn_map[INSN_UID (insn)]), map);
2235     }
2236   while (insn != copy_end);
2237
2238   /* There may be notes between copy_notes_from and loop_end.  Emit a copy of
2239      each of these notes here, since there may be some important ones, such as
2240      NOTE_INSN_BLOCK_END notes, in this group.  We don't do this on the last
2241      iteration, because the original notes won't be deleted.
2242
2243      We can't use insert_before here, because when from preconditioning,
2244      insert_before points before the loop.  We can't use copy_end, because
2245      there may be insns already inserted after it (which we don't want to
2246      copy) when not from preconditioning code.  */
2247
2248   if (! last_iteration)
2249     {
2250       for (insn = copy_notes_from; insn != loop_end; insn = NEXT_INSN (insn))
2251         {
2252           /* VTOP notes are valid only before the loop exit test.
2253              If placed anywhere else, loop may generate bad code.
2254              There is no need to test for NOTE_INSN_LOOP_CONT notes
2255              here, since COPY_NOTES_FROM will be at most one or two (for cc0)
2256              instructions before the last insn in the loop, and if the
2257              end test is that short, there will be a VTOP note between
2258              the CONT note and the test.  */
2259           if (GET_CODE (insn) == NOTE
2260               && NOTE_LINE_NUMBER (insn) != NOTE_INSN_DELETED
2261               && NOTE_LINE_NUMBER (insn) != NOTE_INSN_BASIC_BLOCK
2262               && NOTE_LINE_NUMBER (insn) != NOTE_INSN_LOOP_VTOP)
2263             emit_note (NOTE_SOURCE_FILE (insn), NOTE_LINE_NUMBER (insn));
2264         }
2265     }
2266
2267   if (final_label && LABEL_NUSES (final_label) > 0)
2268     emit_label (final_label);
2269
2270   tem = gen_sequence ();
2271   end_sequence ();
2272   emit_insn_before (tem, insert_before);
2273 }
2274 \f
2275 /* Emit an insn, using the expand_binop to ensure that a valid insn is
2276    emitted.  This will correctly handle the case where the increment value
2277    won't fit in the immediate field of a PLUS insns.  */
2278
2279 void
2280 emit_unrolled_add (dest_reg, src_reg, increment)
2281      rtx dest_reg, src_reg, increment;
2282 {
2283   rtx result;
2284
2285   result = expand_binop (GET_MODE (dest_reg), add_optab, src_reg, increment,
2286                          dest_reg, 0, OPTAB_LIB_WIDEN);
2287
2288   if (dest_reg != result)
2289     emit_move_insn (dest_reg, result);
2290 }
2291 \f
2292 /* Searches the insns between INSN and LOOP->END.  Returns 1 if there
2293    is a backward branch in that range that branches to somewhere between
2294    LOOP->START and INSN.  Returns 0 otherwise.  */
2295
2296 /* ??? This is quadratic algorithm.  Could be rewritten to be linear.
2297    In practice, this is not a problem, because this function is seldom called,
2298    and uses a negligible amount of CPU time on average.  */
2299
2300 int
2301 back_branch_in_range_p (loop, insn)
2302      const struct loop *loop;
2303      rtx insn;
2304 {
2305   rtx p, q, target_insn;
2306   rtx loop_start = loop->start;
2307   rtx loop_end = loop->end;
2308   rtx orig_loop_end = loop->end;
2309
2310   /* Stop before we get to the backward branch at the end of the loop.  */
2311   loop_end = prev_nonnote_insn (loop_end);
2312   if (GET_CODE (loop_end) == BARRIER)
2313     loop_end = PREV_INSN (loop_end);
2314
2315   /* Check in case insn has been deleted, search forward for first non
2316      deleted insn following it.  */
2317   while (INSN_DELETED_P (insn))
2318     insn = NEXT_INSN (insn);
2319
2320   /* Check for the case where insn is the last insn in the loop.  Deal
2321      with the case where INSN was a deleted loop test insn, in which case
2322      it will now be the NOTE_LOOP_END.  */
2323   if (insn == loop_end || insn == orig_loop_end)
2324     return 0;
2325
2326   for (p = NEXT_INSN (insn); p != loop_end; p = NEXT_INSN (p))
2327     {
2328       if (GET_CODE (p) == JUMP_INSN)
2329         {
2330           target_insn = JUMP_LABEL (p);
2331
2332           /* Search from loop_start to insn, to see if one of them is
2333              the target_insn.  We can't use INSN_LUID comparisons here,
2334              since insn may not have an LUID entry.  */
2335           for (q = loop_start; q != insn; q = NEXT_INSN (q))
2336             if (q == target_insn)
2337               return 1;
2338         }
2339     }
2340
2341   return 0;
2342 }
2343
2344 /* Try to generate the simplest rtx for the expression
2345    (PLUS (MULT mult1 mult2) add1).  This is used to calculate the initial
2346    value of giv's.  */
2347
2348 static rtx
2349 fold_rtx_mult_add (mult1, mult2, add1, mode)
2350      rtx mult1, mult2, add1;
2351      enum machine_mode mode;
2352 {
2353   rtx temp, mult_res;
2354   rtx result;
2355
2356   /* The modes must all be the same.  This should always be true.  For now,
2357      check to make sure.  */
2358   if ((GET_MODE (mult1) != mode && GET_MODE (mult1) != VOIDmode)
2359       || (GET_MODE (mult2) != mode && GET_MODE (mult2) != VOIDmode)
2360       || (GET_MODE (add1) != mode && GET_MODE (add1) != VOIDmode))
2361     abort ();
2362
2363   /* Ensure that if at least one of mult1/mult2 are constant, then mult2
2364      will be a constant.  */
2365   if (GET_CODE (mult1) == CONST_INT)
2366     {
2367       temp = mult2;
2368       mult2 = mult1;
2369       mult1 = temp;
2370     }
2371
2372   mult_res = simplify_binary_operation (MULT, mode, mult1, mult2);
2373   if (! mult_res)
2374     mult_res = gen_rtx_MULT (mode, mult1, mult2);
2375
2376   /* Again, put the constant second.  */
2377   if (GET_CODE (add1) == CONST_INT)
2378     {
2379       temp = add1;
2380       add1 = mult_res;
2381       mult_res = temp;
2382     }
2383
2384   result = simplify_binary_operation (PLUS, mode, add1, mult_res);
2385   if (! result)
2386     result = gen_rtx_PLUS (mode, add1, mult_res);
2387
2388   return result;
2389 }
2390
2391 /* Searches the list of induction struct's for the biv BL, to try to calculate
2392    the total increment value for one iteration of the loop as a constant.
2393
2394    Returns the increment value as an rtx, simplified as much as possible,
2395    if it can be calculated.  Otherwise, returns 0.  */
2396
2397 rtx
2398 biv_total_increment (bl)
2399      struct iv_class *bl;
2400 {
2401   struct induction *v;
2402   rtx result;
2403
2404   /* For increment, must check every instruction that sets it.  Each
2405      instruction must be executed only once each time through the loop.
2406      To verify this, we check that the insn is always executed, and that
2407      there are no backward branches after the insn that branch to before it.
2408      Also, the insn must have a mult_val of one (to make sure it really is
2409      an increment).  */
2410
2411   result = const0_rtx;
2412   for (v = bl->biv; v; v = v->next_iv)
2413     {
2414       if (v->always_computable && v->mult_val == const1_rtx
2415           && ! v->maybe_multiple)
2416         result = fold_rtx_mult_add (result, const1_rtx, v->add_val, v->mode);
2417       else
2418         return 0;
2419     }
2420
2421   return result;
2422 }
2423
2424 /* Determine the initial value of the iteration variable, and the amount
2425    that it is incremented each loop.  Use the tables constructed by
2426    the strength reduction pass to calculate these values.
2427
2428    Initial_value and/or increment are set to zero if their values could not
2429    be calculated.  */
2430
2431 static void
2432 iteration_info (loop, iteration_var, initial_value, increment)
2433      const struct loop *loop ATTRIBUTE_UNUSED;
2434      rtx iteration_var, *initial_value, *increment;
2435 {
2436   struct iv_class *bl;
2437
2438   /* Clear the result values, in case no answer can be found.  */
2439   *initial_value = 0;
2440   *increment = 0;
2441
2442   /* The iteration variable can be either a giv or a biv.  Check to see
2443      which it is, and compute the variable's initial value, and increment
2444      value if possible.  */
2445
2446   /* If this is a new register, can't handle it since we don't have any
2447      reg_iv_type entry for it.  */
2448   if ((unsigned) REGNO (iteration_var) >= reg_iv_type->num_elements)
2449     {
2450       if (loop_dump_stream)
2451         fprintf (loop_dump_stream,
2452                  "Loop unrolling: No reg_iv_type entry for iteration var.\n");
2453       return;
2454     }
2455
2456   /* Reject iteration variables larger than the host wide int size, since they
2457      could result in a number of iterations greater than the range of our
2458      `unsigned HOST_WIDE_INT' variable loop_info->n_iterations.  */
2459   else if ((GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE (iteration_var))
2460             > HOST_BITS_PER_WIDE_INT))
2461     {
2462       if (loop_dump_stream)
2463         fprintf (loop_dump_stream,
2464                  "Loop unrolling: Iteration var rejected because mode too large.\n");
2465       return;
2466     }
2467   else if (GET_MODE_CLASS (GET_MODE (iteration_var)) != MODE_INT)
2468     {
2469       if (loop_dump_stream)
2470         fprintf (loop_dump_stream,
2471                  "Loop unrolling: Iteration var not an integer.\n");
2472       return;
2473     }
2474   else if (REG_IV_TYPE (REGNO (iteration_var)) == BASIC_INDUCT)
2475     {
2476       /* When reg_iv_type / reg_iv_info is resized for biv increments
2477          that are turned into givs, reg_biv_class is not resized.
2478          So check here that we don't make an out-of-bounds access.  */
2479       if (REGNO (iteration_var) >= max_reg_before_loop)
2480         abort ();
2481
2482       /* Grab initial value, only useful if it is a constant.  */
2483       bl = reg_biv_class[REGNO (iteration_var)];
2484       *initial_value = bl->initial_value;
2485
2486       *increment = biv_total_increment (bl);
2487     }
2488   else if (REG_IV_TYPE (REGNO (iteration_var)) == GENERAL_INDUCT)
2489     {
2490       HOST_WIDE_INT offset = 0;
2491       struct induction *v = REG_IV_INFO (REGNO (iteration_var));
2492
2493       if (REGNO (v->src_reg) >= max_reg_before_loop)
2494         abort ();
2495
2496       bl = reg_biv_class[REGNO (v->src_reg)];
2497
2498       /* Increment value is mult_val times the increment value of the biv.  */
2499
2500       *increment = biv_total_increment (bl);
2501       if (*increment)
2502         {
2503           struct induction *biv_inc;
2504
2505           *increment
2506             = fold_rtx_mult_add (v->mult_val, *increment, const0_rtx, v->mode);
2507           /* The caller assumes that one full increment has occured at the
2508              first loop test.  But that's not true when the biv is incremented
2509              after the giv is set (which is the usual case), e.g.:
2510              i = 6; do {;} while (i++ < 9) .
2511              Therefore, we bias the initial value by subtracting the amount of
2512              the increment that occurs between the giv set and the giv test.  */
2513           for (biv_inc = bl->biv; biv_inc; biv_inc = biv_inc->next_iv)
2514             {
2515               if (loop_insn_first_p (v->insn, biv_inc->insn))
2516                 offset -= INTVAL (biv_inc->add_val);
2517             }
2518           offset *= INTVAL (v->mult_val);
2519         }
2520       if (loop_dump_stream)
2521         fprintf (loop_dump_stream,
2522                  "Loop unrolling: Giv iterator, initial value bias %ld.\n",
2523                  (long) offset);
2524       /* Initial value is mult_val times the biv's initial value plus
2525          add_val.  Only useful if it is a constant.  */
2526       *initial_value
2527         = fold_rtx_mult_add (v->mult_val,
2528                              plus_constant (bl->initial_value, offset),
2529                              v->add_val, v->mode);
2530     }
2531   else
2532     {
2533       if (loop_dump_stream)
2534         fprintf (loop_dump_stream,
2535                  "Loop unrolling: Not basic or general induction var.\n");
2536       return;
2537     }
2538 }
2539
2540
2541 /* For each biv and giv, determine whether it can be safely split into
2542    a different variable for each unrolled copy of the loop body.  If it
2543    is safe to split, then indicate that by saving some useful info
2544    in the splittable_regs array.
2545
2546    If the loop is being completely unrolled, then splittable_regs will hold
2547    the current value of the induction variable while the loop is unrolled.
2548    It must be set to the initial value of the induction variable here.
2549    Otherwise, splittable_regs will hold the difference between the current
2550    value of the induction variable and the value the induction variable had
2551    at the top of the loop.  It must be set to the value 0 here.
2552
2553    Returns the total number of instructions that set registers that are
2554    splittable.  */
2555
2556 /* ?? If the loop is only unrolled twice, then most of the restrictions to
2557    constant values are unnecessary, since we can easily calculate increment
2558    values in this case even if nothing is constant.  The increment value
2559    should not involve a multiply however.  */
2560
2561 /* ?? Even if the biv/giv increment values aren't constant, it may still
2562    be beneficial to split the variable if the loop is only unrolled a few
2563    times, since multiplies by small integers (1,2,3,4) are very cheap.  */
2564
2565 static int
2566 find_splittable_regs (loop, unroll_type, end_insert_before, unroll_number)
2567      const struct loop *loop;
2568      enum unroll_types unroll_type;
2569      rtx end_insert_before;
2570      int unroll_number;
2571 {
2572   struct iv_class *bl;
2573   struct induction *v;
2574   rtx increment, tem;
2575   rtx biv_final_value;
2576   int biv_splittable;
2577   int result = 0;
2578   rtx loop_start = loop->start;
2579   rtx loop_end = loop->end;
2580
2581   for (bl = loop_iv_list; bl; bl = bl->next)
2582     {
2583       /* Biv_total_increment must return a constant value,
2584          otherwise we can not calculate the split values.  */
2585
2586       increment = biv_total_increment (bl);
2587       if (! increment || GET_CODE (increment) != CONST_INT)
2588         continue;
2589
2590       /* The loop must be unrolled completely, or else have a known number
2591          of iterations and only one exit, or else the biv must be dead
2592          outside the loop, or else the final value must be known.  Otherwise,
2593          it is unsafe to split the biv since it may not have the proper
2594          value on loop exit.  */
2595
2596       /* loop_number_exit_count is non-zero if the loop has an exit other than
2597          a fall through at the end.  */
2598
2599       biv_splittable = 1;
2600       biv_final_value = 0;
2601       if (unroll_type != UNROLL_COMPLETELY
2602           && (loop->exit_count || unroll_type == UNROLL_NAIVE)
2603           && (uid_luid[REGNO_LAST_UID (bl->regno)] >= INSN_LUID (loop_end)
2604               || ! bl->init_insn
2605               || INSN_UID (bl->init_insn) >= max_uid_for_loop
2606               || (uid_luid[REGNO_FIRST_UID (bl->regno)]
2607                   < INSN_LUID (bl->init_insn))
2608               || reg_mentioned_p (bl->biv->dest_reg, SET_SRC (bl->init_set)))
2609           && ! (biv_final_value = final_biv_value (loop, bl)))
2610         biv_splittable = 0;
2611
2612       /* If any of the insns setting the BIV don't do so with a simple
2613          PLUS, we don't know how to split it.  */
2614       for (v = bl->biv; biv_splittable && v; v = v->next_iv)
2615         if ((tem = single_set (v->insn)) == 0
2616             || GET_CODE (SET_DEST (tem)) != REG
2617             || REGNO (SET_DEST (tem)) != bl->regno
2618             || GET_CODE (SET_SRC (tem)) != PLUS)
2619           biv_splittable = 0;
2620
2621       /* If final value is non-zero, then must emit an instruction which sets
2622          the value of the biv to the proper value.  This is done after
2623          handling all of the givs, since some of them may need to use the
2624          biv's value in their initialization code.  */
2625
2626       /* This biv is splittable.  If completely unrolling the loop, save
2627          the biv's initial value.  Otherwise, save the constant zero.  */
2628
2629       if (biv_splittable == 1)
2630         {
2631           if (unroll_type == UNROLL_COMPLETELY)
2632             {
2633               /* If the initial value of the biv is itself (i.e. it is too
2634                  complicated for strength_reduce to compute), or is a hard
2635                  register, or it isn't invariant, then we must create a new
2636                  pseudo reg to hold the initial value of the biv.  */
2637
2638               if (GET_CODE (bl->initial_value) == REG
2639                   && (REGNO (bl->initial_value) == bl->regno
2640                       || REGNO (bl->initial_value) < FIRST_PSEUDO_REGISTER
2641                       || ! loop_invariant_p (loop, bl->initial_value)))
2642                 {
2643                   rtx tem = gen_reg_rtx (bl->biv->mode);
2644
2645                   record_base_value (REGNO (tem), bl->biv->add_val, 0);
2646                   emit_insn_before (gen_move_insn (tem, bl->biv->src_reg),
2647                                     loop_start);
2648
2649                   if (loop_dump_stream)
2650                     fprintf (loop_dump_stream, "Biv %d initial value remapped to %d.\n",
2651                              bl->regno, REGNO (tem));
2652
2653                   splittable_regs[bl->regno] = tem;
2654                 }
2655               else
2656                 splittable_regs[bl->regno] = bl->initial_value;
2657             }
2658           else
2659             splittable_regs[bl->regno] = const0_rtx;
2660
2661           /* Save the number of instructions that modify the biv, so that
2662              we can treat the last one specially.  */
2663
2664           splittable_regs_updates[bl->regno] = bl->biv_count;
2665           result += bl->biv_count;
2666
2667           if (loop_dump_stream)
2668             fprintf (loop_dump_stream,
2669                      "Biv %d safe to split.\n", bl->regno);
2670         }
2671
2672       /* Check every giv that depends on this biv to see whether it is
2673          splittable also.  Even if the biv isn't splittable, givs which
2674          depend on it may be splittable if the biv is live outside the
2675          loop, and the givs aren't.  */
2676
2677       result += find_splittable_givs (loop, bl, unroll_type, increment, 
2678                                       unroll_number);
2679
2680       /* If final value is non-zero, then must emit an instruction which sets
2681          the value of the biv to the proper value.  This is done after
2682          handling all of the givs, since some of them may need to use the
2683          biv's value in their initialization code.  */
2684       if (biv_final_value)
2685         {
2686           /* If the loop has multiple exits, emit the insns before the
2687              loop to ensure that it will always be executed no matter
2688              how the loop exits.  Otherwise emit the insn after the loop,
2689              since this is slightly more efficient.  */
2690           if (! loop->exit_count)
2691             emit_insn_before (gen_move_insn (bl->biv->src_reg,
2692                                              biv_final_value),
2693                               end_insert_before);
2694           else
2695             {
2696               /* Create a new register to hold the value of the biv, and then
2697                  set the biv to its final value before the loop start.  The biv
2698                  is set to its final value before loop start to ensure that
2699                  this insn will always be executed, no matter how the loop
2700                  exits.  */
2701               rtx tem = gen_reg_rtx (bl->biv->mode);
2702               record_base_value (REGNO (tem), bl->biv->add_val, 0);
2703
2704               emit_insn_before (gen_move_insn (tem, bl->biv->src_reg),
2705                                 loop_start);
2706               emit_insn_before (gen_move_insn (bl->biv->src_reg,
2707                                                biv_final_value),
2708                                 loop_start);
2709
2710               if (loop_dump_stream)
2711                 fprintf (loop_dump_stream, "Biv %d mapped to %d for split.\n",
2712                          REGNO (bl->biv->src_reg), REGNO (tem));
2713
2714               /* Set up the mapping from the original biv register to the new
2715                  register.  */
2716               bl->biv->src_reg = tem;
2717             }
2718         }
2719     }
2720   return result;
2721 }
2722
2723 /* Return 1 if the first and last unrolled copy of the address giv V is valid
2724    for the instruction that is using it.  Do not make any changes to that
2725    instruction.  */
2726
2727 static int
2728 verify_addresses (v, giv_inc, unroll_number)
2729      struct induction *v;
2730      rtx giv_inc;
2731      int unroll_number;
2732 {
2733   int ret = 1;
2734   rtx orig_addr = *v->location;
2735   rtx last_addr = plus_constant (v->dest_reg,
2736                                  INTVAL (giv_inc) * (unroll_number - 1));
2737
2738   /* First check to see if either address would fail.   Handle the fact
2739      that we have may have a match_dup.  */
2740   if (! validate_replace_rtx (*v->location, v->dest_reg, v->insn)
2741       || ! validate_replace_rtx (*v->location, last_addr, v->insn))
2742     ret = 0;
2743
2744   /* Now put things back the way they were before.  This should always
2745    succeed.  */
2746   if (! validate_replace_rtx (*v->location, orig_addr, v->insn))
2747     abort ();
2748
2749   return ret;
2750 }
2751
2752 /* For every giv based on the biv BL, check to determine whether it is
2753    splittable.  This is a subroutine to find_splittable_regs ().
2754
2755    Return the number of instructions that set splittable registers.  */
2756
2757 static int
2758 find_splittable_givs (loop, bl, unroll_type, increment, unroll_number)
2759      const struct loop *loop;
2760      struct iv_class *bl;
2761      enum unroll_types unroll_type;
2762      rtx increment;
2763      int unroll_number;
2764 {
2765   struct induction *v, *v2;
2766   rtx final_value;
2767   rtx tem;
2768   int result = 0;
2769
2770   /* Scan the list of givs, and set the same_insn field when there are
2771      multiple identical givs in the same insn.  */
2772   for (v = bl->giv; v; v = v->next_iv)
2773     for (v2 = v->next_iv; v2; v2 = v2->next_iv)
2774       if (v->insn == v2->insn && rtx_equal_p (v->new_reg, v2->new_reg)
2775           && ! v2->same_insn)
2776         v2->same_insn = v;
2777
2778   for (v = bl->giv; v; v = v->next_iv)
2779     {
2780       rtx giv_inc, value;
2781
2782       /* Only split the giv if it has already been reduced, or if the loop is
2783          being completely unrolled.  */
2784       if (unroll_type != UNROLL_COMPLETELY && v->ignore)
2785         continue;
2786
2787       /* The giv can be split if the insn that sets the giv is executed once
2788          and only once on every iteration of the loop.  */
2789       /* An address giv can always be split.  v->insn is just a use not a set,
2790          and hence it does not matter whether it is always executed.  All that
2791          matters is that all the biv increments are always executed, and we
2792          won't reach here if they aren't.  */
2793       if (v->giv_type != DEST_ADDR
2794           && (! v->always_computable
2795               || back_branch_in_range_p (loop, v->insn)))
2796         continue;
2797
2798       /* The giv increment value must be a constant.  */
2799       giv_inc = fold_rtx_mult_add (v->mult_val, increment, const0_rtx,
2800                                    v->mode);
2801       if (! giv_inc || GET_CODE (giv_inc) != CONST_INT)
2802         continue;
2803
2804       /* The loop must be unrolled completely, or else have a known number of
2805          iterations and only one exit, or else the giv must be dead outside
2806          the loop, or else the final value of the giv must be known.
2807          Otherwise, it is not safe to split the giv since it may not have the
2808          proper value on loop exit.  */
2809
2810       /* The used outside loop test will fail for DEST_ADDR givs.  They are
2811          never used outside the loop anyways, so it is always safe to split a
2812          DEST_ADDR giv.  */
2813
2814       final_value = 0;
2815       if (unroll_type != UNROLL_COMPLETELY
2816           && (loop->exit_count || unroll_type == UNROLL_NAIVE)
2817           && v->giv_type != DEST_ADDR
2818           /* The next part is true if the pseudo is used outside the loop.
2819              We assume that this is true for any pseudo created after loop
2820              starts, because we don't have a reg_n_info entry for them.  */
2821           && (REGNO (v->dest_reg) >= max_reg_before_loop
2822               || (REGNO_FIRST_UID (REGNO (v->dest_reg)) != INSN_UID (v->insn)
2823                   /* Check for the case where the pseudo is set by a shift/add
2824                      sequence, in which case the first insn setting the pseudo
2825                      is the first insn of the shift/add sequence.  */
2826                   && (! (tem = find_reg_note (v->insn, REG_RETVAL, NULL_RTX))
2827                       || (REGNO_FIRST_UID (REGNO (v->dest_reg))
2828                           != INSN_UID (XEXP (tem, 0)))))
2829               /* Line above always fails if INSN was moved by loop opt.  */
2830               || (uid_luid[REGNO_LAST_UID (REGNO (v->dest_reg))]
2831                   >= INSN_LUID (loop->end)))
2832           /* Givs made from biv increments are missed by the above test, so
2833              test explicitly for them.  */
2834           && (REGNO (v->dest_reg) < first_increment_giv
2835               || REGNO (v->dest_reg) > last_increment_giv)
2836           && ! (final_value = v->final_value))
2837         continue;
2838
2839 #if 0
2840       /* Currently, non-reduced/final-value givs are never split.  */
2841       /* Should emit insns after the loop if possible, as the biv final value
2842          code below does.  */
2843
2844       /* If the final value is non-zero, and the giv has not been reduced,
2845          then must emit an instruction to set the final value.  */
2846       if (final_value && !v->new_reg)
2847         {
2848           /* Create a new register to hold the value of the giv, and then set
2849              the giv to its final value before the loop start.  The giv is set
2850              to its final value before loop start to ensure that this insn
2851              will always be executed, no matter how we exit.  */
2852           tem = gen_reg_rtx (v->mode);
2853           emit_insn_before (gen_move_insn (tem, v->dest_reg), loop_start);
2854           emit_insn_before (gen_move_insn (v->dest_reg, final_value),
2855                             loop_start);
2856
2857           if (loop_dump_stream)
2858             fprintf (loop_dump_stream, "Giv %d mapped to %d for split.\n",
2859                      REGNO (v->dest_reg), REGNO (tem));
2860
2861           v->src_reg = tem;
2862         }
2863 #endif
2864
2865       /* This giv is splittable.  If completely unrolling the loop, save the
2866          giv's initial value.  Otherwise, save the constant zero for it.  */
2867
2868       if (unroll_type == UNROLL_COMPLETELY)
2869         {
2870           /* It is not safe to use bl->initial_value here, because it may not
2871              be invariant.  It is safe to use the initial value stored in
2872              the splittable_regs array if it is set.  In rare cases, it won't
2873              be set, so then we do exactly the same thing as
2874              find_splittable_regs does to get a safe value.  */
2875           rtx biv_initial_value;
2876
2877           if (splittable_regs[bl->regno])
2878             biv_initial_value = splittable_regs[bl->regno];
2879           else if (GET_CODE (bl->initial_value) != REG
2880                    || (REGNO (bl->initial_value) != bl->regno
2881                        && REGNO (bl->initial_value) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER))
2882             biv_initial_value = bl->initial_value;
2883           else
2884             {
2885               rtx tem = gen_reg_rtx (bl->biv->mode);
2886
2887               record_base_value (REGNO (tem), bl->biv->add_val, 0);
2888               emit_insn_before (gen_move_insn (tem, bl->biv->src_reg),
2889                                 loop->start);
2890               biv_initial_value = tem;
2891             }
2892           value = fold_rtx_mult_add (v->mult_val, biv_initial_value,
2893                                      v->add_val, v->mode);
2894         }
2895       else
2896         value = const0_rtx;
2897
2898       if (v->new_reg)
2899         {
2900           /* If a giv was combined with another giv, then we can only split
2901              this giv if the giv it was combined with was reduced.  This
2902              is because the value of v->new_reg is meaningless in this
2903              case.  */
2904           if (v->same && ! v->same->new_reg)
2905             {
2906               if (loop_dump_stream)
2907                 fprintf (loop_dump_stream,
2908                          "giv combined with unreduced giv not split.\n");
2909               continue;
2910             }
2911           /* If the giv is an address destination, it could be something other
2912              than a simple register, these have to be treated differently.  */
2913           else if (v->giv_type == DEST_REG)
2914             {
2915               /* If value is not a constant, register, or register plus
2916                  constant, then compute its value into a register before
2917                  loop start.  This prevents invalid rtx sharing, and should
2918                  generate better code.  We can use bl->initial_value here
2919                  instead of splittable_regs[bl->regno] because this code
2920                  is going before the loop start.  */
2921               if (unroll_type == UNROLL_COMPLETELY
2922                   && GET_CODE (value) != CONST_INT
2923                   && GET_CODE (value) != REG
2924                   && (GET_CODE (value) != PLUS
2925                       || GET_CODE (XEXP (value, 0)) != REG
2926                       || GET_CODE (XEXP (value, 1)) != CONST_INT))
2927                 {
2928                   rtx tem = gen_reg_rtx (v->mode);
2929                   record_base_value (REGNO (tem), v->add_val, 0);
2930                   emit_iv_add_mult (bl->initial_value, v->mult_val,
2931                                     v->add_val, tem, loop->start);
2932                   value = tem;
2933                 }
2934
2935               splittable_regs[REGNO (v->new_reg)] = value;
2936               derived_regs[REGNO (v->new_reg)] = v->derived_from != 0;
2937             }
2938           else
2939             {
2940               /* Splitting address givs is useful since it will often allow us
2941                  to eliminate some increment insns for the base giv as
2942                  unnecessary.  */
2943
2944               /* If the addr giv is combined with a dest_reg giv, then all
2945                  references to that dest reg will be remapped, which is NOT
2946                  what we want for split addr regs. We always create a new
2947                  register for the split addr giv, just to be safe.  */
2948
2949               /* If we have multiple identical address givs within a
2950                  single instruction, then use a single pseudo reg for
2951                  both.  This is necessary in case one is a match_dup
2952                  of the other.  */
2953
2954               v->const_adjust = 0;
2955
2956               if (v->same_insn)
2957                 {
2958                   v->dest_reg = v->same_insn->dest_reg;
2959                   if (loop_dump_stream)
2960                     fprintf (loop_dump_stream,
2961                              "Sharing address givs in insn %d\n",
2962                              INSN_UID (v->insn));
2963                 }
2964               /* If multiple address GIVs have been combined with the
2965                  same dest_reg GIV, do not create a new register for
2966                  each.  */
2967               else if (unroll_type != UNROLL_COMPLETELY
2968                        && v->giv_type == DEST_ADDR
2969                        && v->same && v->same->giv_type == DEST_ADDR
2970                        && v->same->unrolled
2971                        /* combine_givs_p may return true for some cases
2972                           where the add and mult values are not equal.
2973                           To share a register here, the values must be
2974                           equal.  */
2975                        && rtx_equal_p (v->same->mult_val, v->mult_val)
2976                        && rtx_equal_p (v->same->add_val, v->add_val)
2977                        /* If the memory references have different modes,
2978                           then the address may not be valid and we must
2979                           not share registers.  */
2980                        && verify_addresses (v, giv_inc, unroll_number))
2981                 {
2982                   v->dest_reg = v->same->dest_reg;
2983                   v->shared = 1;
2984                 }
2985               else if (unroll_type != UNROLL_COMPLETELY)
2986                 {
2987                   /* If not completely unrolling the loop, then create a new
2988                      register to hold the split value of the DEST_ADDR giv.
2989                      Emit insn to initialize its value before loop start.  */
2990
2991                   rtx tem = gen_reg_rtx (v->mode);
2992                   struct induction *same = v->same;
2993                   rtx new_reg = v->new_reg;
2994                   record_base_value (REGNO (tem), v->add_val, 0);
2995
2996                   if (same && same->derived_from)
2997                     {
2998                       /* calculate_giv_inc doesn't work for derived givs.
2999                          copy_loop_body works around the problem for the
3000                          DEST_REG givs themselves, but it can't handle
3001                          DEST_ADDR givs that have been combined with
3002                          a derived DEST_REG giv.
3003                          So Handle V as if the giv from which V->SAME has
3004                          been derived has been combined with V.
3005                          recombine_givs only derives givs from givs that
3006                          are reduced the ordinary, so we need not worry
3007                          about same->derived_from being in turn derived.  */
3008
3009                       same = same->derived_from;
3010                       new_reg = express_from (same, v);
3011                       new_reg = replace_rtx (new_reg, same->dest_reg,
3012                                              same->new_reg);
3013                     }
3014
3015                   /* If the address giv has a constant in its new_reg value,
3016                      then this constant can be pulled out and put in value,
3017                      instead of being part of the initialization code.  */
3018
3019                   if (GET_CODE (new_reg) == PLUS
3020                       && GET_CODE (XEXP (new_reg, 1)) == CONST_INT)
3021                     {
3022                       v->dest_reg
3023                         = plus_constant (tem, INTVAL (XEXP (new_reg, 1)));
3024
3025                       /* Only succeed if this will give valid addresses.
3026                          Try to validate both the first and the last
3027                          address resulting from loop unrolling, if
3028                          one fails, then can't do const elim here.  */
3029                       if (verify_addresses (v, giv_inc, unroll_number))
3030                         {
3031                           /* Save the negative of the eliminated const, so
3032                              that we can calculate the dest_reg's increment
3033                              value later.  */
3034                           v->const_adjust = - INTVAL (XEXP (new_reg, 1));
3035
3036                           new_reg = XEXP (new_reg, 0);
3037                           if (loop_dump_stream)
3038                             fprintf (loop_dump_stream,
3039                                      "Eliminating constant from giv %d\n",
3040                                      REGNO (tem));
3041                         }
3042                       else
3043                         v->dest_reg = tem;
3044                     }
3045                   else
3046                     v->dest_reg = tem;
3047
3048                   /* If the address hasn't been checked for validity yet, do so
3049                      now, and fail completely if either the first or the last
3050                      unrolled copy of the address is not a valid address
3051                      for the instruction that uses it.  */
3052                   if (v->dest_reg == tem
3053                       && ! verify_addresses (v, giv_inc, unroll_number))
3054                     {
3055                       for (v2 = v->next_iv; v2; v2 = v2->next_iv)
3056                         if (v2->same_insn == v)
3057                           v2->same_insn = 0;
3058
3059                       if (loop_dump_stream)
3060                         fprintf (loop_dump_stream,
3061                                  "Invalid address for giv at insn %d\n",
3062                                  INSN_UID (v->insn));
3063                       continue;
3064                     }
3065
3066                   v->new_reg = new_reg;
3067                   v->same = same;
3068
3069                   /* We set this after the address check, to guarantee that
3070                      the register will be initialized.  */
3071                   v->unrolled = 1;
3072
3073                   /* To initialize the new register, just move the value of
3074                      new_reg into it.  This is not guaranteed to give a valid
3075                      instruction on machines with complex addressing modes.
3076                      If we can't recognize it, then delete it and emit insns
3077                      to calculate the value from scratch.  */
3078                   emit_insn_before (gen_rtx_SET (VOIDmode, tem,
3079                                                  copy_rtx (v->new_reg)),
3080                                     loop->start);
3081                   if (recog_memoized (PREV_INSN (loop->start)) < 0)
3082                     {
3083                       rtx sequence, ret;
3084
3085                       /* We can't use bl->initial_value to compute the initial
3086                          value, because the loop may have been preconditioned.
3087                          We must calculate it from NEW_REG.  Try using
3088                          force_operand instead of emit_iv_add_mult.  */
3089                       delete_insn (PREV_INSN (loop->start));
3090
3091                       start_sequence ();
3092                       ret = force_operand (v->new_reg, tem);
3093                       if (ret != tem)
3094                         emit_move_insn (tem, ret);
3095                       sequence = gen_sequence ();
3096                       end_sequence ();
3097                       emit_insn_before (sequence, loop->start);
3098
3099                       if (loop_dump_stream)
3100                         fprintf (loop_dump_stream,
3101                                  "Invalid init insn, rewritten.\n");
3102                     }
3103                 }
3104               else
3105                 {
3106                   v->dest_reg = value;
3107
3108                   /* Check the resulting address for validity, and fail
3109                      if the resulting address would be invalid.  */
3110                   if (! verify_addresses (v, giv_inc, unroll_number))
3111                     {
3112                       for (v2 = v->next_iv; v2; v2 = v2->next_iv)
3113                         if (v2->same_insn == v)
3114                           v2->same_insn = 0;
3115
3116                       if (loop_dump_stream)
3117                         fprintf (loop_dump_stream,
3118                                  "Invalid address for giv at insn %d\n",
3119                                  INSN_UID (v->insn));
3120                       continue;
3121                     }
3122                   if (v->same && v->same->derived_from)
3123                     {
3124                       /* Handle V as if the giv from which V->SAME has
3125                          been derived has been combined with V.  */
3126
3127                       v->same = v->same->derived_from;
3128                       v->new_reg = express_from (v->same, v);
3129                       v->new_reg = replace_rtx (v->new_reg, v->same->dest_reg,
3130                                                 v->same->new_reg);
3131                     }
3132
3133                 }
3134
3135               /* Store the value of dest_reg into the insn.  This sharing
3136                  will not be a problem as this insn will always be copied
3137                  later.  */
3138
3139               *v->location = v->dest_reg;
3140
3141               /* If this address giv is combined with a dest reg giv, then
3142                  save the base giv's induction pointer so that we will be
3143                  able to handle this address giv properly.  The base giv
3144                  itself does not have to be splittable.  */
3145
3146               if (v->same && v->same->giv_type == DEST_REG)
3147                 addr_combined_regs[REGNO (v->same->new_reg)] = v->same;
3148
3149               if (GET_CODE (v->new_reg) == REG)
3150                 {
3151                   /* This giv maybe hasn't been combined with any others.
3152                      Make sure that it's giv is marked as splittable here.  */
3153
3154                   splittable_regs[REGNO (v->new_reg)] = value;
3155                   derived_regs[REGNO (v->new_reg)] = v->derived_from != 0;
3156
3157                   /* Make it appear to depend upon itself, so that the
3158                      giv will be properly split in the main loop above.  */
3159                   if (! v->same)
3160                     {
3161                       v->same = v;
3162                       addr_combined_regs[REGNO (v->new_reg)] = v;
3163                     }
3164                 }
3165
3166               if (loop_dump_stream)
3167                 fprintf (loop_dump_stream, "DEST_ADDR giv being split.\n");
3168             }
3169         }
3170       else
3171         {
3172 #if 0
3173           /* Currently, unreduced giv's can't be split.  This is not too much
3174              of a problem since unreduced giv's are not live across loop
3175              iterations anyways.  When unrolling a loop completely though,
3176              it makes sense to reduce&split givs when possible, as this will
3177              result in simpler instructions, and will not require that a reg
3178              be live across loop iterations.  */
3179
3180           splittable_regs[REGNO (v->dest_reg)] = value;
3181           fprintf (stderr, "Giv %d at insn %d not reduced\n",
3182                    REGNO (v->dest_reg), INSN_UID (v->insn));
3183 #else
3184           continue;
3185 #endif
3186         }
3187
3188       /* Unreduced givs are only updated once by definition.  Reduced givs
3189          are updated as many times as their biv is.  Mark it so if this is
3190          a splittable register.  Don't need to do anything for address givs
3191          where this may not be a register.  */
3192
3193       if (GET_CODE (v->new_reg) == REG)
3194         {
3195           int count = 1;
3196           if (! v->ignore)
3197             count = reg_biv_class[REGNO (v->src_reg)]->biv_count;
3198
3199           if (count > 1 && v->derived_from)
3200              /* In this case, there is one set where the giv insn was and one
3201                 set each after each biv increment.  (Most are likely dead.)  */
3202             count++;
3203
3204           splittable_regs_updates[REGNO (v->new_reg)] = count;
3205         }
3206
3207       result++;
3208
3209       if (loop_dump_stream)
3210         {
3211           int regnum;
3212
3213           if (GET_CODE (v->dest_reg) == CONST_INT)
3214             regnum = -1;
3215           else if (GET_CODE (v->dest_reg) != REG)
3216             regnum = REGNO (XEXP (v->dest_reg, 0));
3217           else
3218             regnum = REGNO (v->dest_reg);
3219           fprintf (loop_dump_stream, "Giv %d at insn %d safe to split.\n",
3220                    regnum, INSN_UID (v->insn));
3221         }
3222     }
3223
3224   return result;
3225 }
3226 \f
3227 /* Try to prove that the register is dead after the loop exits.  Trace every
3228    loop exit looking for an insn that will always be executed, which sets
3229    the register to some value, and appears before the first use of the register
3230    is found.  If successful, then return 1, otherwise return 0.  */
3231
3232 /* ?? Could be made more intelligent in the handling of jumps, so that
3233    it can search past if statements and other similar structures.  */
3234
3235 static int
3236 reg_dead_after_loop (loop, reg)
3237      const struct loop *loop;
3238      rtx reg;
3239 {
3240   rtx insn, label;
3241   enum rtx_code code;
3242   int jump_count = 0;
3243   int label_count = 0;
3244
3245   /* In addition to checking all exits of this loop, we must also check
3246      all exits of inner nested loops that would exit this loop.  We don't
3247      have any way to identify those, so we just give up if there are any
3248      such inner loop exits.  */
3249
3250   for (label = loop->exit_labels; label; label = LABEL_NEXTREF (label))
3251     label_count++;
3252
3253   if (label_count != loop->exit_count)
3254     return 0;
3255
3256   /* HACK: Must also search the loop fall through exit, create a label_ref
3257      here which points to the loop->end, and append the loop_number_exit_labels
3258      list to it.  */
3259   label = gen_rtx_LABEL_REF (VOIDmode, loop->end);
3260   LABEL_NEXTREF (label) = loop->exit_labels;
3261
3262   for ( ; label; label = LABEL_NEXTREF (label))
3263     {
3264       /* Succeed if find an insn which sets the biv or if reach end of
3265          function.  Fail if find an insn that uses the biv, or if come to
3266          a conditional jump.  */
3267
3268       insn = NEXT_INSN (XEXP (label, 0));
3269       while (insn)
3270         {
3271           code = GET_CODE (insn);
3272           if (GET_RTX_CLASS (code) == 'i')
3273             {
3274               rtx set;
3275
3276               if (reg_referenced_p (reg, PATTERN (insn)))
3277                 return 0;
3278
3279               set = single_set (insn);
3280               if (set && rtx_equal_p (SET_DEST (set), reg))
3281                 break;
3282             }
3283
3284           if (code == JUMP_INSN)
3285             {
3286               if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == RETURN)
3287                 break;
3288               else if (! simplejump_p (insn)
3289                        /* Prevent infinite loop following infinite loops.  */
3290                        || jump_count++ > 20)
3291                 return 0;
3292               else
3293                 insn = JUMP_LABEL (insn);
3294             }
3295
3296           insn = NEXT_INSN (insn);
3297         }
3298     }
3299
3300   /* Success, the register is dead on all loop exits.  */
3301   return 1;
3302 }
3303
3304 /* Try to calculate the final value of the biv, the value it will have at
3305    the end of the loop.  If we can do it, return that value.  */
3306
3307 rtx
3308 final_biv_value (loop, bl)
3309      const struct loop *loop;
3310      struct iv_class *bl;
3311 {
3312   rtx loop_end = loop->end;
3313   unsigned HOST_WIDE_INT n_iterations = LOOP_INFO (loop)->n_iterations;
3314   rtx increment, tem;
3315
3316   /* ??? This only works for MODE_INT biv's.  Reject all others for now.  */
3317
3318   if (GET_MODE_CLASS (bl->biv->mode) != MODE_INT)
3319     return 0;
3320
3321   /* The final value for reversed bivs must be calculated differently than
3322       for ordinary bivs.  In this case, there is already an insn after the
3323      loop which sets this biv's final value (if necessary), and there are
3324      no other loop exits, so we can return any value.  */
3325   if (bl->reversed)
3326     {
3327       if (loop_dump_stream)
3328         fprintf (loop_dump_stream,
3329                  "Final biv value for %d, reversed biv.\n", bl->regno);
3330
3331       return const0_rtx;
3332     }
3333
3334   /* Try to calculate the final value as initial value + (number of iterations
3335      * increment).  For this to work, increment must be invariant, the only
3336      exit from the loop must be the fall through at the bottom (otherwise
3337      it may not have its final value when the loop exits), and the initial
3338      value of the biv must be invariant.  */
3339
3340   if (n_iterations != 0
3341       && ! loop->exit_count
3342       && loop_invariant_p (loop, bl->initial_value))
3343     {
3344       increment = biv_total_increment (bl);
3345
3346       if (increment && loop_invariant_p (loop, increment))
3347         {
3348           /* Can calculate the loop exit value, emit insns after loop
3349              end to calculate this value into a temporary register in
3350              case it is needed later.  */
3351
3352           tem = gen_reg_rtx (bl->biv->mode);
3353           record_base_value (REGNO (tem), bl->biv->add_val, 0);
3354           /* Make sure loop_end is not the last insn.  */
3355           if (NEXT_INSN (loop_end) == 0)
3356             emit_note_after (NOTE_INSN_DELETED, loop_end);
3357           emit_iv_add_mult (increment, GEN_INT (n_iterations),
3358                             bl->initial_value, tem, NEXT_INSN (loop_end));
3359
3360           if (loop_dump_stream)
3361             fprintf (loop_dump_stream,
3362                      "Final biv value for %d, calculated.\n", bl->regno);
3363
3364           return tem;
3365         }
3366     }
3367
3368   /* Check to see if the biv is dead at all loop exits.  */
3369   if (reg_dead_after_loop (loop, bl->biv->src_reg))
3370     {
3371       if (loop_dump_stream)
3372         fprintf (loop_dump_stream,
3373                  "Final biv value for %d, biv dead after loop exit.\n",
3374                  bl->regno);
3375
3376       return const0_rtx;
3377     }
3378
3379   return 0;
3380 }
3381
3382 /* Try to calculate the final value of the giv, the value it will have at
3383    the end of the loop.  If we can do it, return that value.  */
3384
3385 rtx
3386 final_giv_value (loop, v)
3387      const struct loop *loop;
3388      struct induction *v;
3389 {
3390   struct iv_class *bl;
3391   rtx insn;
3392   rtx increment, tem;
3393   rtx insert_before, seq;
3394   rtx loop_end = loop->end;
3395   unsigned HOST_WIDE_INT n_iterations = LOOP_INFO (loop)->n_iterations;
3396
3397   bl = reg_biv_class[REGNO (v->src_reg)];
3398
3399   /* The final value for givs which depend on reversed bivs must be calculated
3400      differently than for ordinary givs.  In this case, there is already an
3401      insn after the loop which sets this giv's final value (if necessary),
3402      and there are no other loop exits, so we can return any value.  */
3403   if (bl->reversed)
3404     {
3405       if (loop_dump_stream)
3406         fprintf (loop_dump_stream,
3407                  "Final giv value for %d, depends on reversed biv\n",
3408                  REGNO (v->dest_reg));
3409       return const0_rtx;
3410     }
3411
3412   /* Try to calculate the final value as a function of the biv it depends
3413      upon.  The only exit from the loop must be the fall through at the bottom
3414      (otherwise it may not have its final value when the loop exits).  */
3415
3416   /* ??? Can calculate the final giv value by subtracting off the
3417      extra biv increments times the giv's mult_val.  The loop must have
3418      only one exit for this to work, but the loop iterations does not need
3419      to be known.  */
3420
3421   if (n_iterations != 0
3422       && ! loop->exit_count)
3423     {
3424       /* ?? It is tempting to use the biv's value here since these insns will
3425          be put after the loop, and hence the biv will have its final value
3426          then.  However, this fails if the biv is subsequently eliminated.
3427          Perhaps determine whether biv's are eliminable before trying to
3428          determine whether giv's are replaceable so that we can use the
3429          biv value here if it is not eliminable.  */
3430
3431       /* We are emitting code after the end of the loop, so we must make
3432          sure that bl->initial_value is still valid then.  It will still
3433          be valid if it is invariant.  */
3434
3435       increment = biv_total_increment (bl);
3436
3437       if (increment && loop_invariant_p (loop, increment)
3438           && loop_invariant_p (loop, bl->initial_value))
3439         {
3440           /* Can calculate the loop exit value of its biv as
3441              (n_iterations * increment) + initial_value */
3442
3443           /* The loop exit value of the giv is then
3444              (final_biv_value - extra increments) * mult_val + add_val.
3445              The extra increments are any increments to the biv which
3446              occur in the loop after the giv's value is calculated.
3447              We must search from the insn that sets the giv to the end
3448              of the loop to calculate this value.  */
3449
3450           insert_before = NEXT_INSN (loop_end);
3451
3452           /* Put the final biv value in tem.  */
3453           tem = gen_reg_rtx (bl->biv->mode);
3454           record_base_value (REGNO (tem), bl->biv->add_val, 0);
3455           emit_iv_add_mult (increment, GEN_INT (n_iterations),
3456                             bl->initial_value, tem, insert_before);
3457
3458           /* Subtract off extra increments as we find them.  */
3459           for (insn = NEXT_INSN (v->insn); insn != loop_end;
3460                insn = NEXT_INSN (insn))
3461             {
3462               struct induction *biv;
3463
3464               for (biv = bl->biv; biv; biv = biv->next_iv)
3465                 if (biv->insn == insn)
3466                   {
3467                     start_sequence ();
3468                     tem = expand_binop (GET_MODE (tem), sub_optab, tem,
3469                                         biv->add_val, NULL_RTX, 0,
3470                                         OPTAB_LIB_WIDEN);
3471                     seq = gen_sequence ();
3472                     end_sequence ();
3473                     emit_insn_before (seq, insert_before);
3474                   }
3475             }
3476
3477           /* Now calculate the giv's final value.  */
3478           emit_iv_add_mult (tem, v->mult_val, v->add_val, tem,
3479                             insert_before);
3480
3481           if (loop_dump_stream)
3482             fprintf (loop_dump_stream,
3483                      "Final giv value for %d, calc from biv's value.\n",
3484                      REGNO (v->dest_reg));
3485
3486           return tem;
3487         }
3488     }
3489
3490   /* Replaceable giv's should never reach here.  */
3491   if (v->replaceable)
3492     abort ();
3493
3494   /* Check to see if the biv is dead at all loop exits.  */
3495   if (reg_dead_after_loop (loop, v->dest_reg))
3496     {
3497       if (loop_dump_stream)
3498         fprintf (loop_dump_stream,
3499                  "Final giv value for %d, giv dead after loop exit.\n",
3500                  REGNO (v->dest_reg));
3501
3502       return const0_rtx;
3503     }
3504
3505   return 0;
3506 }
3507
3508
3509 /* Look back before LOOP->START for then insn that sets REG and return
3510    the equivalent constant if there is a REG_EQUAL note otherwise just
3511    the SET_SRC of REG.  */
3512
3513 static rtx
3514 loop_find_equiv_value (loop, reg)
3515      const struct loop *loop;
3516      rtx reg;
3517 {
3518   rtx loop_start = loop->start;
3519   rtx insn, set;
3520   rtx ret;
3521
3522   ret = reg;
3523   for (insn = PREV_INSN (loop_start); insn ; insn = PREV_INSN (insn))
3524     {
3525       if (GET_CODE (insn) == CODE_LABEL)
3526         break;
3527
3528       else if (GET_RTX_CLASS (GET_CODE (insn)) == 'i'
3529                && reg_set_p (reg, insn))
3530         {
3531           /* We found the last insn before the loop that sets the register.
3532              If it sets the entire register, and has a REG_EQUAL note,
3533              then use the value of the REG_EQUAL note.  */
3534           if ((set = single_set (insn))
3535                   && (SET_DEST (set) == reg))
3536             {
3537               rtx note = find_reg_note (insn, REG_EQUAL, NULL_RTX);
3538
3539               /* Only use the REG_EQUAL note if it is a constant.
3540                  Other things, divide in particular, will cause
3541                  problems later if we use them.  */
3542               if (note && GET_CODE (XEXP (note, 0)) != EXPR_LIST
3543                   && CONSTANT_P (XEXP (note, 0)))
3544                 ret = XEXP (note, 0);
3545               else
3546                 ret = SET_SRC (set);
3547             }
3548           break;
3549         }
3550     }
3551   return ret;
3552 }
3553
3554 /* Return a simplified rtx for the expression OP - REG.
3555
3556    REG must appear in OP, and OP must be a register or the sum of a register
3557    and a second term.
3558
3559    Thus, the return value must be const0_rtx or the second term.
3560
3561    The caller is responsible for verifying that REG appears in OP and OP has
3562    the proper form.  */
3563
3564 static rtx
3565 subtract_reg_term (op, reg)
3566      rtx op, reg;
3567 {
3568   if (op == reg)
3569     return const0_rtx;
3570   if (GET_CODE (op) == PLUS)
3571     {
3572       if (XEXP (op, 0) == reg)
3573         return XEXP (op, 1);
3574       else if (XEXP (op, 1) == reg)
3575         return XEXP (op, 0);
3576     }
3577   /* OP does not contain REG as a term.  */
3578   abort ();
3579 }
3580
3581
3582 /* Find and return register term common to both expressions OP0 and
3583    OP1 or NULL_RTX if no such term exists.  Each expression must be a
3584    REG or a PLUS of a REG.  */
3585
3586 static rtx
3587 find_common_reg_term (op0, op1)
3588      rtx op0, op1;
3589 {
3590   if ((GET_CODE (op0) == REG || GET_CODE (op0) == PLUS)
3591       && (GET_CODE (op1) == REG || GET_CODE (op1) == PLUS))
3592     {
3593       rtx op00;
3594       rtx op01;
3595       rtx op10;
3596       rtx op11;
3597
3598       if (GET_CODE (op0) == PLUS)
3599         op01 = XEXP (op0, 1), op00 = XEXP (op0, 0);
3600       else
3601         op01 = const0_rtx, op00 = op0;
3602
3603       if (GET_CODE (op1) == PLUS)
3604         op11 = XEXP (op1, 1), op10 = XEXP (op1, 0);
3605       else
3606         op11 = const0_rtx, op10 = op1;
3607
3608       /* Find and return common register term if present.  */
3609       if (REG_P (op00) && (op00 == op10 || op00 == op11))
3610         return op00;
3611       else if (REG_P (op01) && (op01 == op10 || op01 == op11))
3612         return op01;
3613     }
3614
3615   /* No common register term found.  */
3616   return NULL_RTX;
3617 }
3618
3619 /* Calculate the number of loop iterations.  Returns the exact number of loop
3620    iterations if it can be calculated, otherwise returns zero.  */
3621
3622 unsigned HOST_WIDE_INT
3623 loop_iterations (loop)
3624      struct loop *loop;
3625 {
3626   rtx comparison, comparison_value;
3627   rtx iteration_var, initial_value, increment, final_value;
3628   enum rtx_code comparison_code;
3629   HOST_WIDE_INT abs_inc;
3630   unsigned HOST_WIDE_INT abs_diff;
3631   int off_by_one;
3632   int increment_dir;
3633   int unsigned_p, compare_dir, final_larger;
3634   rtx last_loop_insn;
3635   rtx reg_term;
3636   struct loop_info *loop_info = LOOP_INFO (loop);
3637
3638   loop_info->n_iterations = 0;
3639   loop_info->initial_value = 0;
3640   loop_info->initial_equiv_value = 0;
3641   loop_info->comparison_value = 0;
3642   loop_info->final_value = 0;
3643   loop_info->final_equiv_value = 0;
3644   loop_info->increment = 0;
3645   loop_info->iteration_var = 0;
3646   loop_info->unroll_number = 1;
3647
3648   /* We used to use prev_nonnote_insn here, but that fails because it might
3649      accidentally get the branch for a contained loop if the branch for this
3650      loop was deleted.  We can only trust branches immediately before the
3651      loop_end.  */
3652   last_loop_insn = PREV_INSN (loop->end);
3653
3654   /* ??? We should probably try harder to find the jump insn
3655      at the end of the loop.  The following code assumes that
3656      the last loop insn is a jump to the top of the loop.  */
3657   if (GET_CODE (last_loop_insn) != JUMP_INSN)
3658     {
3659       if (loop_dump_stream)
3660         fprintf (loop_dump_stream,
3661                  "Loop iterations: No final conditional branch found.\n");
3662       return 0;
3663     }
3664
3665   /* If there is a more than a single jump to the top of the loop
3666      we cannot (easily) determine the iteration count.  */
3667   if (LABEL_NUSES (JUMP_LABEL (last_loop_insn)) > 1)
3668     {
3669       if (loop_dump_stream)
3670         fprintf (loop_dump_stream,
3671                  "Loop iterations: Loop has multiple back edges.\n");
3672       return 0;
3673     }
3674
3675   /* Find the iteration variable.  If the last insn is a conditional
3676      branch, and the insn before tests a register value, make that the
3677      iteration variable.  */
3678
3679   comparison = get_condition_for_loop (loop, last_loop_insn);
3680   if (comparison == 0)
3681     {
3682       if (loop_dump_stream)
3683         fprintf (loop_dump_stream,
3684                  "Loop iterations: No final comparison found.\n");
3685       return 0;
3686     }
3687
3688   /* ??? Get_condition may switch position of induction variable and
3689      invariant register when it canonicalizes the comparison.  */
3690
3691   comparison_code = GET_CODE (comparison);
3692   iteration_var = XEXP (comparison, 0);
3693   comparison_value = XEXP (comparison, 1);
3694
3695   if (GET_CODE (iteration_var) != REG)
3696     {
3697       if (loop_dump_stream)
3698         fprintf (loop_dump_stream,
3699                  "Loop iterations: Comparison not against register.\n");
3700       return 0;
3701     }
3702
3703   /* The only new registers that are created before loop iterations
3704      are givs made from biv increments or registers created by
3705      load_mems.  In the latter case, it is possible that try_copy_prop
3706      will propagate a new pseudo into the old iteration register but
3707      this will be marked by having the REG_USERVAR_P bit set.  */
3708
3709   if ((unsigned) REGNO (iteration_var) >= reg_iv_type->num_elements
3710       && ! REG_USERVAR_P (iteration_var))
3711     abort ();
3712
3713   iteration_info (loop, iteration_var, &initial_value, &increment);
3714
3715   if (initial_value == 0)
3716     /* iteration_info already printed a message.  */
3717     return 0;
3718
3719   unsigned_p = 0;
3720   off_by_one = 0;
3721   switch (comparison_code)
3722     {
3723     case LEU:
3724       unsigned_p = 1;
3725     case LE:
3726       compare_dir = 1;
3727       off_by_one = 1;
3728       break;
3729     case GEU:
3730       unsigned_p = 1;
3731     case GE:
3732       compare_dir = -1;
3733       off_by_one = -1;
3734       break;
3735     case EQ:
3736       /* Cannot determine loop iterations with this case.  */
3737       compare_dir = 0;
3738       break;
3739     case LTU:
3740       unsigned_p = 1;
3741     case LT:
3742       compare_dir = 1;
3743       break;
3744     case GTU:
3745       unsigned_p = 1;
3746     case GT:
3747       compare_dir = -1;
3748     case NE:
3749       compare_dir = 0;
3750       break;
3751     default:
3752       abort ();
3753     }
3754
3755   /* If the comparison value is an invariant register, then try to find
3756      its value from the insns before the start of the loop.  */
3757
3758   final_value = comparison_value;
3759   if (GET_CODE (comparison_value) == REG 
3760       && loop_invariant_p (loop, comparison_value))
3761     {
3762       final_value = loop_find_equiv_value (loop, comparison_value);
3763
3764       /* If we don't get an invariant final value, we are better
3765          off with the original register.  */
3766       if (! loop_invariant_p (loop, final_value))
3767         final_value = comparison_value;
3768     }
3769
3770   /* Calculate the approximate final value of the induction variable
3771      (on the last successful iteration).  The exact final value
3772      depends on the branch operator, and increment sign.  It will be
3773      wrong if the iteration variable is not incremented by one each
3774      time through the loop and (comparison_value + off_by_one -
3775      initial_value) % increment != 0.
3776      ??? Note that the final_value may overflow and thus final_larger
3777      will be bogus.  A potentially infinite loop will be classified
3778      as immediate, e.g. for (i = 0x7ffffff0; i <= 0x7fffffff; i++)  */
3779   if (off_by_one)
3780     final_value = plus_constant (final_value, off_by_one);
3781
3782   /* Save the calculated values describing this loop's bounds, in case
3783      precondition_loop_p will need them later.  These values can not be
3784      recalculated inside precondition_loop_p because strength reduction
3785      optimizations may obscure the loop's structure.
3786
3787      These values are only required by precondition_loop_p and insert_bct
3788      whenever the number of iterations cannot be computed at compile time.
3789      Only the difference between final_value and initial_value is
3790      important.  Note that final_value is only approximate.  */
3791   loop_info->initial_value = initial_value;
3792   loop_info->comparison_value = comparison_value;
3793   loop_info->final_value = plus_constant (comparison_value, off_by_one);
3794   loop_info->increment = increment;
3795   loop_info->iteration_var = iteration_var;
3796   loop_info->comparison_code = comparison_code;
3797
3798   /* Try to determine the iteration count for loops such
3799      as (for i = init; i < init + const; i++).  When running the
3800      loop optimization twice, the first pass often converts simple
3801      loops into this form.  */
3802
3803   if (REG_P (initial_value))
3804     {
3805       rtx reg1;
3806       rtx reg2;
3807       rtx const2;
3808
3809       reg1 = initial_value;
3810       if (GET_CODE (final_value) == PLUS)
3811         reg2 = XEXP (final_value, 0), const2 = XEXP (final_value, 1);
3812       else
3813         reg2 = final_value, const2 = const0_rtx;
3814
3815       /* Check for initial_value = reg1, final_value = reg2 + const2,
3816          where reg1 != reg2.  */
3817       if (REG_P (reg2) && reg2 != reg1)
3818         {
3819           rtx temp;
3820
3821           /* Find what reg1 is equivalent to.  Hopefully it will
3822              either be reg2 or reg2 plus a constant.  */
3823           temp = loop_find_equiv_value (loop, reg1);
3824
3825           if (find_common_reg_term (temp, reg2))
3826             initial_value = temp;
3827           else
3828             {
3829               /* Find what reg2 is equivalent to.  Hopefully it will
3830                  either be reg1 or reg1 plus a constant.  Let's ignore
3831                  the latter case for now since it is not so common.  */
3832               temp = loop_find_equiv_value (loop, reg2);
3833
3834               if (temp == loop_info->iteration_var)
3835                 temp = initial_value;
3836               if (temp == reg1)
3837                 final_value = (const2 == const0_rtx)
3838                   ? reg1 : gen_rtx_PLUS (GET_MODE (reg1), reg1, const2);
3839             }
3840         }
3841       else if (loop->vtop && GET_CODE (reg2) == CONST_INT)
3842         {
3843           rtx temp;
3844
3845           /*  When running the loop optimizer twice, check_dbra_loop
3846               further obfuscates reversible loops of the form:
3847               for (i = init; i < init + const; i++).  We often end up with
3848               final_value = 0, initial_value = temp, temp = temp2 - init,
3849               where temp2 = init + const.  If the loop has a vtop we
3850               can replace initial_value with const.  */
3851
3852           temp = loop_find_equiv_value (loop, reg1);
3853
3854           if (GET_CODE (temp) == MINUS && REG_P (XEXP (temp, 0)))
3855             {
3856               rtx temp2 = loop_find_equiv_value (loop, XEXP (temp, 0));
3857
3858               if (GET_CODE (temp2) == PLUS
3859                   && XEXP (temp2, 0) == XEXP (temp, 1))
3860                 initial_value = XEXP (temp2, 1);
3861             }
3862         }
3863     }
3864
3865   /* If have initial_value = reg + const1 and final_value = reg +
3866      const2, then replace initial_value with const1 and final_value
3867      with const2.  This should be safe since we are protected by the
3868      initial comparison before entering the loop if we have a vtop.
3869      For example, a + b < a + c is not equivalent to b < c for all a
3870      when using modulo arithmetic.
3871
3872      ??? Without a vtop we could still perform the optimization if we check
3873      the initial and final values carefully.  */
3874   if (loop->vtop
3875       && (reg_term = find_common_reg_term (initial_value, final_value)))
3876     {
3877       initial_value = subtract_reg_term (initial_value, reg_term);
3878       final_value = subtract_reg_term (final_value, reg_term);
3879     }
3880
3881   loop_info->initial_equiv_value = initial_value;
3882   loop_info->final_equiv_value = final_value;
3883
3884   /* For EQ comparison loops, we don't have a valid final value.
3885      Check this now so that we won't leave an invalid value if we
3886      return early for any other reason.  */
3887   if (comparison_code == EQ)
3888       loop_info->final_equiv_value = loop_info->final_value = 0;
3889
3890   if (increment == 0)
3891     {
3892       if (loop_dump_stream)
3893         fprintf (loop_dump_stream,
3894                  "Loop iterations: Increment value can't be calculated.\n");
3895       return 0;
3896     }
3897
3898   if (GET_CODE (increment) != CONST_INT)
3899     {
3900       /* If we have a REG, check to see if REG holds a constant value.  */
3901       /* ??? Other RTL, such as (neg (reg)) is possible here, but it isn't
3902          clear if it is worthwhile to try to handle such RTL.  */
3903       if (GET_CODE (increment) == REG || GET_CODE (increment) == SUBREG)
3904         increment = loop_find_equiv_value (loop, increment);
3905
3906       if (GET_CODE (increment) != CONST_INT)
3907         {
3908           if (loop_dump_stream)
3909             {
3910               fprintf (loop_dump_stream,
3911                        "Loop iterations: Increment value not constant ");
3912               print_rtl (loop_dump_stream, increment);
3913               fprintf (loop_dump_stream, ".\n");
3914             }
3915           return 0;
3916         }
3917       loop_info->increment = increment;
3918     }
3919
3920   if (GET_CODE (initial_value) != CONST_INT)
3921     {
3922       if (loop_dump_stream)
3923         {
3924           fprintf (loop_dump_stream,
3925                    "Loop iterations: Initial value not constant ");
3926           print_rtl (loop_dump_stream, initial_value);
3927           fprintf (loop_dump_stream, ".\n");
3928         }
3929       return 0;
3930     }
3931   else if (comparison_code == EQ)
3932     {
3933       if (loop_dump_stream)
3934         fprintf (loop_dump_stream,
3935                  "Loop iterations: EQ comparison loop.\n");
3936       return 0;
3937     }
3938   else if (GET_CODE (final_value) != CONST_INT)
3939     {
3940       if (loop_dump_stream)
3941         {
3942           fprintf (loop_dump_stream,
3943                    "Loop iterations: Final value not constant ");
3944           print_rtl (loop_dump_stream, final_value);
3945           fprintf (loop_dump_stream, ".\n");
3946         }
3947       return 0;
3948     }
3949
3950   /* Final_larger is 1 if final larger, 0 if they are equal, otherwise -1.  */
3951   if (unsigned_p)
3952     final_larger
3953       = ((unsigned HOST_WIDE_INT) INTVAL (final_value)
3954          > (unsigned HOST_WIDE_INT) INTVAL (initial_value))
3955         - ((unsigned HOST_WIDE_INT) INTVAL (final_value)
3956            < (unsigned HOST_WIDE_INT) INTVAL (initial_value));
3957   else
3958     final_larger = (INTVAL (final_value) > INTVAL (initial_value))
3959       - (INTVAL (final_value) < INTVAL (initial_value));
3960
3961   if (INTVAL (increment) > 0)
3962     increment_dir = 1;
3963   else if (INTVAL (increment) == 0)
3964     increment_dir = 0;
3965   else
3966     increment_dir = -1;
3967
3968   /* There are 27 different cases: compare_dir = -1, 0, 1;
3969      final_larger = -1, 0, 1; increment_dir = -1, 0, 1.
3970      There are 4 normal cases, 4 reverse cases (where the iteration variable
3971      will overflow before the loop exits), 4 infinite loop cases, and 15
3972      immediate exit (0 or 1 iteration depending on loop type) cases.
3973      Only try to optimize the normal cases.  */
3974
3975   /* (compare_dir/final_larger/increment_dir)
3976      Normal cases: (0/-1/-1), (0/1/1), (-1/-1/-1), (1/1/1)
3977      Reverse cases: (0/-1/1), (0/1/-1), (-1/-1/1), (1/1/-1)
3978      Infinite loops: (0/-1/0), (0/1/0), (-1/-1/0), (1/1/0)
3979      Immediate exit: (0/0/X), (-1/0/X), (-1/1/X), (1/0/X), (1/-1/X) */
3980
3981   /* ?? If the meaning of reverse loops (where the iteration variable
3982      will overflow before the loop exits) is undefined, then could
3983      eliminate all of these special checks, and just always assume
3984      the loops are normal/immediate/infinite.  Note that this means
3985      the sign of increment_dir does not have to be known.  Also,
3986      since it does not really hurt if immediate exit loops or infinite loops
3987      are optimized, then that case could be ignored also, and hence all
3988      loops can be optimized.
3989
3990      According to ANSI Spec, the reverse loop case result is undefined,
3991      because the action on overflow is undefined.
3992
3993      See also the special test for NE loops below.  */
3994
3995   if (final_larger == increment_dir && final_larger != 0
3996       && (final_larger == compare_dir || compare_dir == 0))
3997     /* Normal case.  */
3998     ;
3999   else
4000     {
4001       if (loop_dump_stream)
4002         fprintf (loop_dump_stream,
4003                  "Loop iterations: Not normal loop.\n");
4004       return 0;
4005     }
4006
4007   /* Calculate the number of iterations, final_value is only an approximation,
4008      so correct for that.  Note that abs_diff and n_iterations are
4009      unsigned, because they can be as large as 2^n - 1.  */
4010
4011   abs_inc = INTVAL (increment);
4012   if (abs_inc > 0)
4013     abs_diff = INTVAL (final_value) - INTVAL (initial_value);
4014   else if (abs_inc < 0)
4015     {
4016       abs_diff = INTVAL (initial_value) - INTVAL (final_value);
4017       abs_inc = -abs_inc;
4018     }
4019   else
4020     abort ();
4021
4022   /* For NE tests, make sure that the iteration variable won't miss
4023      the final value.  If abs_diff mod abs_incr is not zero, then the
4024      iteration variable will overflow before the loop exits, and we
4025      can not calculate the number of iterations.  */
4026   if (compare_dir == 0 && (abs_diff % abs_inc) != 0)
4027     return 0;
4028
4029   /* Note that the number of iterations could be calculated using
4030      (abs_diff + abs_inc - 1) / abs_inc, provided care was taken to
4031      handle potential overflow of the summation.  */
4032   loop_info->n_iterations = abs_diff / abs_inc + ((abs_diff % abs_inc) != 0);
4033   return loop_info->n_iterations;
4034 }
4035
4036
4037 /* Replace uses of split bivs with their split pseudo register.  This is
4038    for original instructions which remain after loop unrolling without
4039    copying.  */
4040
4041 static rtx
4042 remap_split_bivs (x)
4043      rtx x;
4044 {
4045   register enum rtx_code code;
4046   register int i;
4047   register const char *fmt;
4048
4049   if (x == 0)
4050     return x;
4051
4052   code = GET_CODE (x);
4053   switch (code)
4054     {
4055     case SCRATCH:
4056     case PC:
4057     case CC0:
4058     case CONST_INT:
4059     case CONST_DOUBLE:
4060     case CONST:
4061     case SYMBOL_REF:
4062     case LABEL_REF:
4063       return x;
4064
4065     case REG:
4066 #if 0
4067       /* If non-reduced/final-value givs were split, then this would also
4068          have to remap those givs also.  */
4069 #endif
4070       if (REGNO (x) < max_reg_before_loop
4071           && REG_IV_TYPE (REGNO (x)) == BASIC_INDUCT)
4072         return reg_biv_class[REGNO (x)]->biv->src_reg;
4073       break;
4074
4075     default:
4076       break;
4077     }
4078
4079   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
4080   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
4081     {
4082       if (fmt[i] == 'e')
4083         XEXP (x, i) = remap_split_bivs (XEXP (x, i));
4084       else if (fmt[i] == 'E')
4085         {
4086           register int j;
4087           for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
4088             XVECEXP (x, i, j) = remap_split_bivs (XVECEXP (x, i, j));
4089         }
4090     }
4091   return x;
4092 }
4093
4094 /* If FIRST_UID is a set of REGNO, and FIRST_UID dominates LAST_UID (e.g.
4095    FIST_UID is always executed if LAST_UID is), then return 1.  Otherwise
4096    return 0.  COPY_START is where we can start looking for the insns
4097    FIRST_UID and LAST_UID.  COPY_END is where we stop looking for these
4098    insns.
4099
4100    If there is no JUMP_INSN between LOOP_START and FIRST_UID, then FIRST_UID
4101    must dominate LAST_UID.
4102
4103    If there is a CODE_LABEL between FIRST_UID and LAST_UID, then FIRST_UID
4104    may not dominate LAST_UID.
4105
4106    If there is no CODE_LABEL between FIRST_UID and LAST_UID, then FIRST_UID
4107    must dominate LAST_UID.  */
4108
4109 int
4110 set_dominates_use (regno, first_uid, last_uid, copy_start, copy_end)
4111      int regno;
4112      int first_uid;
4113      int last_uid;
4114      rtx copy_start;
4115      rtx copy_end;
4116 {
4117   int passed_jump = 0;
4118   rtx p = NEXT_INSN (copy_start);
4119
4120   while (INSN_UID (p) != first_uid)
4121     {
4122       if (GET_CODE (p) == JUMP_INSN)
4123         passed_jump= 1;
4124       /* Could not find FIRST_UID.  */
4125       if (p == copy_end)
4126         return 0;
4127       p = NEXT_INSN (p);
4128     }
4129
4130   /* Verify that FIRST_UID is an insn that entirely sets REGNO.  */
4131   if (GET_RTX_CLASS (GET_CODE (p)) != 'i'
4132       || ! dead_or_set_regno_p (p, regno))
4133     return 0;
4134
4135   /* FIRST_UID is always executed.  */
4136   if (passed_jump == 0)
4137     return 1;
4138
4139   while (INSN_UID (p) != last_uid)
4140     {
4141       /* If we see a CODE_LABEL between FIRST_UID and LAST_UID, then we
4142          can not be sure that FIRST_UID dominates LAST_UID.  */
4143       if (GET_CODE (p) == CODE_LABEL)
4144         return 0;
4145       /* Could not find LAST_UID, but we reached the end of the loop, so
4146          it must be safe.  */
4147       else if (p == copy_end)
4148         return 1;
4149       p = NEXT_INSN (p);
4150     }
4151
4152   /* FIRST_UID is always executed if LAST_UID is executed.  */
4153   return 1;
4154 }