OSDN Git Service

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