OSDN Git Service

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