OSDN Git Service

(initial_reg_note_copy, final_reg_note_copy): New functions.
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / unroll.c
1 /* Try to unroll loops, and split induction variables.
2    Copyright (C) 1992 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, 675 Mass Ave, Cambridge, MA 02139, USA.  */
20
21 /* Try to unroll a loop, and split induction variables.
22
23    Loops for which the number of iterations can be calculated exactly are
24    handled specially.  If the number of iterations times the insn_count is
25    less than MAX_UNROLLED_INSNS, then the loop is unrolled completely.
26    Otherwise, we try to unroll the loop a number of times modulo the number
27    of iterations, so that only one exit test will be needed.  It is unrolled
28    a number of times approximately equal to MAX_UNROLLED_INSNS divided by
29    the insn count.
30
31    Otherwise, if the number of iterations can be calculated exactly at
32    run time, and the loop is always entered at the top, then we try to
33    precondition the loop.  That is, at run time, calculate how many times
34    the loop will execute, and then execute the loop body a few times so
35    that the remaining iterations will be some multiple of 4 (or 2 if the
36    loop is large).  Then fall through to a loop unrolled 4 (or 2) times,
37    with only one exit test needed at the end of the loop.
38
39    Otherwise, if the number of iterations can not be calculated exactly,
40    not even at run time, then we still unroll the loop a number of times
41    approximately equal to MAX_UNROLLED_INSNS divided by the insn count,
42    but there must be an exit test after each copy of the loop body.
43
44    For each induction variable, which is dead outside the loop (replaceable)
45    or for which we can easily calculate the final value, if we can easily
46    calculate its value at each place where it is set as a function of the
47    current loop unroll count and the variable's value at loop entry, then
48    the induction variable is split into `N' different variables, one for
49    each copy of the loop body.  One variable is live across the backward
50    branch, and the others are all calculated as a function of this variable.
51    This helps eliminate data dependencies, and leads to further opportunities
52    for cse.  */
53
54 /* Possible improvements follow:  */
55
56 /* ??? Add an extra pass somewhere to determine whether unrolling will
57    give any benefit.  E.g. after generating all unrolled insns, compute the
58    cost of all insns and compare against cost of insns in rolled loop.
59
60    - On traditional architectures, unrolling a non-constant bound loop
61      is a win if there is a giv whose only use is in memory addresses, the
62      memory addresses can be split, and hence giv increments can be
63      eliminated.
64    - It is also a win if the loop is executed many times, and preconditioning
65      can be performed for the loop.
66    Add code to check for these and similar cases.  */
67
68 /* ??? Improve control of which loops get unrolled.  Could use profiling
69    info to only unroll the most commonly executed loops.  Perhaps have
70    a user specifyable option to control the amount of code expansion,
71    or the percent of loops to consider for unrolling.  Etc.  */
72
73 /* ??? Look at the register copies inside the loop to see if they form a
74    simple permutation.  If so, iterate the permutation until it gets back to
75    the start state.  This is how many times we should unroll the loop, for
76    best results, because then all register copies can be eliminated.
77    For example, the lisp nreverse function should be unrolled 3 times
78    while (this)
79      {
80        next = this->cdr;
81        this->cdr = prev;
82        prev = this;
83        this = next;
84      }
85
86    ??? The number of times to unroll the loop may also be based on data
87    references in the loop.  For example, if we have a loop that references
88    x[i-1], x[i], and x[i+1], we should unroll it a multiple of 3 times.  */
89
90 /* ??? Add some simple linear equation solving capability so that we can
91    determine the number of loop iterations for more complex loops.
92    For example, consider this loop from gdb
93    #define SWAP_TARGET_AND_HOST(buffer,len)
94      {
95        char tmp;
96        char *p = (char *) buffer;
97        char *q = ((char *) buffer) + len - 1;
98        int iterations = (len + 1) >> 1;
99        int i;
100        for (p; p < q; p++, q--;)
101          {
102            tmp = *q;
103            *q = *p;
104            *p = tmp;
105          }
106      }
107    Note that:
108      start value = p = &buffer + current_iteration
109      end value   = q = &buffer + len - 1 - current_iteration
110    Given the loop exit test of "p < q", then there must be "q - p" iterations,
111    set equal to zero and solve for number of iterations:
112      q - p = len - 1 - 2*current_iteration = 0
113      current_iteration = (len - 1) / 2
114    Hence, there are (len - 1) / 2 (rounded up to the nearest integer)
115    iterations of this loop.  */
116
117 /* ??? Currently, no labels are marked as loop invariant when doing loop
118    unrolling.  This is because an insn inside the loop, that loads the address
119    of a label inside the loop into a register, could be moved outside the loop
120    by the invariant code motion pass if labels were invariant.  If the loop
121    is subsequently unrolled, the code will be wrong because each unrolled
122    body of the loop will use the same address, whereas each actually needs a
123    different address.  A case where this happens is when a loop containing
124    a switch statement is unrolled.
125
126    It would be better to let labels be considered invariant.  When we
127    unroll loops here, check to see if any insns using a label local to the
128    loop were moved before the loop.  If so, then correct the problem, by
129    moving the insn back into the loop, or perhaps replicate the insn before
130    the loop, one copy for each time the loop is unrolled.  */
131
132 /* The prime factors looked for when trying to unroll a loop by some
133    number which is modulo the total number of iterations.  Just checking
134    for these 4 prime factors will find at least one factor for 75% of
135    all numbers theoretically.  Practically speaking, this will succeed
136    almost all of the time since loops are generally a multiple of 2
137    and/or 5.  */
138
139 #define NUM_FACTORS 4
140
141 struct _factor { int factor, count; } factors[NUM_FACTORS]
142   = { {2, 0}, {3, 0}, {5, 0}, {7, 0}};
143       
144 /* Describes the different types of loop unrolling performed.  */
145
146 enum unroll_types { UNROLL_COMPLETELY, UNROLL_MODULO, UNROLL_NAIVE };
147
148 #include "config.h"
149 #include "rtl.h"
150 #include "insn-config.h"
151 #include "integrate.h"
152 #include "regs.h"
153 #include "flags.h"
154 #include "expr.h"
155 #include <stdio.h>
156 #include "loop.h"
157
158 /* This controls which loops are unrolled, and by how much we unroll
159    them.  */
160
161 #ifndef MAX_UNROLLED_INSNS
162 #define MAX_UNROLLED_INSNS 100
163 #endif
164
165 /* Indexed by register number, if non-zero, then it contains a pointer
166    to a struct induction for a DEST_REG giv which has been combined with
167    one of more address givs.  This is needed because whenever such a DEST_REG
168    giv is modified, we must modify the value of all split address givs
169    that were combined with this DEST_REG giv.  */
170
171 static struct induction **addr_combined_regs;
172
173 /* Indexed by register number, if this is a splittable induction variable,
174    then this will hold the current value of the register, which depends on the
175    iteration number.  */
176
177 static rtx *splittable_regs;
178
179 /* Indexed by register number, if this is a splittable induction variable,
180    then this will hold the number of instructions in the loop that modify
181    the induction variable.  Used to ensure that only the last insn modifying
182    a split iv will update the original iv of the dest.  */
183
184 static int *splittable_regs_updates;
185
186 /* Values describing the current loop's iteration variable.  These are set up
187    by loop_iterations, and used by precondition_loop_p.  */
188
189 static rtx loop_iteration_var;
190 static rtx loop_initial_value;
191 static rtx loop_increment;
192 static rtx loop_final_value;
193
194 /* Forward declarations.  */
195
196 static void init_reg_map ();
197 static int precondition_loop_p ();
198 static void copy_loop_body ();
199 static void iteration_info ();
200 static rtx approx_final_value ();
201 static int find_splittable_regs ();
202 static int find_splittable_givs ();
203 static rtx fold_rtx_mult_add ();
204
205 /* Try to unroll one loop and split induction variables in the loop.
206
207    The loop is described by the arguments LOOP_END, INSN_COUNT, and
208    LOOP_START.  END_INSERT_BEFORE indicates where insns should be added
209    which need to be executed when the loop falls through.  STRENGTH_REDUCTION_P
210    indicates whether information generated in the strength reduction pass
211    is available.
212
213    This function is intended to be called from within `strength_reduce'
214    in loop.c.  */
215
216 void
217 unroll_loop (loop_end, insn_count, loop_start, end_insert_before,
218              strength_reduce_p)
219      rtx loop_end;
220      int insn_count;
221      rtx loop_start;
222      rtx end_insert_before;
223      int strength_reduce_p;
224 {
225   int i, j, temp;
226   int unroll_number = 1;
227   rtx copy_start, copy_end;
228   rtx insn, copy, sequence, pattern, tem;
229   int max_labelno, max_insnno;
230   rtx insert_before;
231   struct inline_remap *map;
232   char *local_label;
233   int maxregnum;
234   int new_maxregnum;
235   rtx exit_label = 0;
236   rtx start_label;
237   struct iv_class *bl;
238   struct induction *v;
239   int splitting_not_safe = 0;
240   enum unroll_types unroll_type;
241   int loop_preconditioned = 0;
242   rtx safety_label;
243   /* This points to the last real insn in the loop, which should be either
244      a JUMP_INSN (for conditional jumps) or a BARRIER (for unconditional
245      jumps).  */
246   rtx last_loop_insn;
247
248   /* Don't bother unrolling huge loops.  Since the minimum factor is
249      two, loops greater than one half of MAX_UNROLLED_INSNS will never
250      be unrolled.  */
251   if (insn_count > MAX_UNROLLED_INSNS / 2)
252     {
253       if (loop_dump_stream)
254         fprintf (loop_dump_stream, "Unrolling failure: Loop too big.\n");
255       return;
256     }
257
258   /* When emitting debugger info, we can't unroll loops with unequal numbers
259      of block_beg and block_end notes, because that would unbalance the block
260      structure of the function.  This can happen as a result of the
261      "if (foo) bar; else break;" optimization in jump.c.  */
262
263   if (write_symbols != NO_DEBUG)
264     {
265       int block_begins = 0;
266       int block_ends = 0;
267
268       for (insn = loop_start; insn != loop_end; insn = NEXT_INSN (insn))
269         {
270           if (GET_CODE (insn) == NOTE)
271             {
272               if (NOTE_LINE_NUMBER (insn) == NOTE_INSN_BLOCK_BEG)
273                 block_begins++;
274               else if (NOTE_LINE_NUMBER (insn) == NOTE_INSN_BLOCK_END)
275                 block_ends++;
276             }
277         }
278
279       if (block_begins != block_ends)
280         {
281           if (loop_dump_stream)
282             fprintf (loop_dump_stream,
283                      "Unrolling failure: Unbalanced block notes.\n");
284           return;
285         }
286     }
287
288   /* Determine type of unroll to perform.  Depends on the number of iterations
289      and the size of the loop.  */
290
291   /* If there is no strength reduce info, then set loop_n_iterations to zero.
292      This can happen if strength_reduce can't find any bivs in the loop.
293      A value of zero indicates that the number of iterations could not be
294      calculated.  */
295
296   if (! strength_reduce_p)
297     loop_n_iterations = 0;
298
299   if (loop_dump_stream && loop_n_iterations > 0)
300     fprintf (loop_dump_stream,
301              "Loop unrolling: %d iterations.\n", loop_n_iterations);
302
303   /* Find and save a pointer to the last nonnote insn in the loop.  */
304
305   last_loop_insn = prev_nonnote_insn (loop_end);
306
307   /* Calculate how many times to unroll the loop.  Indicate whether or
308      not the loop is being completely unrolled.  */
309
310   if (loop_n_iterations == 1)
311     {
312       /* If number of iterations is exactly 1, then eliminate the compare and
313          branch at the end of the loop since they will never be taken.
314          Then return, since no other action is needed here.  */
315
316       /* If the last instruction is not a BARRIER or a JUMP_INSN, then
317          don't do anything.  */
318
319       if (GET_CODE (last_loop_insn) == BARRIER)
320         {
321           /* Delete the jump insn.  This will delete the barrier also.  */
322           delete_insn (PREV_INSN (last_loop_insn));
323         }
324       else if (GET_CODE (last_loop_insn) == JUMP_INSN)
325         {
326 #ifdef HAVE_cc0
327           /* The immediately preceding insn is a compare which must be
328              deleted.  */
329           delete_insn (last_loop_insn);
330           delete_insn (PREV_INSN (last_loop_insn));
331 #else
332           /* The immediately preceding insn may not be the compare, so don't
333              delete it.  */
334           delete_insn (last_loop_insn);
335 #endif
336         }
337       return;
338     }
339   else if (loop_n_iterations > 0
340       && loop_n_iterations * insn_count < MAX_UNROLLED_INSNS)
341     {
342       unroll_number = loop_n_iterations;
343       unroll_type = UNROLL_COMPLETELY;
344     }
345   else if (loop_n_iterations > 0)
346     {
347       /* Try to factor the number of iterations.  Don't bother with the
348          general case, only using 2, 3, 5, and 7 will get 75% of all
349          numbers theoretically, and almost all in practice.  */
350
351       for (i = 0; i < NUM_FACTORS; i++)
352         factors[i].count = 0;
353
354       temp = loop_n_iterations;
355       for (i = NUM_FACTORS - 1; i >= 0; i--)
356         while (temp % factors[i].factor == 0)
357           {
358             factors[i].count++;
359             temp = temp / factors[i].factor;
360           }
361
362       /* Start with the larger factors first so that we generally
363          get lots of unrolling.  */
364
365       unroll_number = 1;
366       temp = insn_count;
367       for (i = 3; i >= 0; i--)
368         while (factors[i].count--)
369           {
370             if (temp * factors[i].factor < MAX_UNROLLED_INSNS)
371               {
372                 unroll_number *= factors[i].factor;
373                 temp *= factors[i].factor;
374               }
375             else
376               break;
377           }
378
379       /* If we couldn't find any factors, then unroll as in the normal
380          case.  */
381       if (unroll_number == 1)
382         {
383           if (loop_dump_stream)
384             fprintf (loop_dump_stream,
385                      "Loop unrolling: No factors found.\n");
386         }
387       else
388         unroll_type = UNROLL_MODULO;
389     }
390
391
392   /* Default case, calculate number of times to unroll loop based on its
393      size.  */
394   if (unroll_number == 1)
395     {
396       if (8 * insn_count < MAX_UNROLLED_INSNS)
397         unroll_number = 8;
398       else if (4 * insn_count < MAX_UNROLLED_INSNS)
399         unroll_number = 4;
400       else
401         unroll_number = 2;
402
403       unroll_type = UNROLL_NAIVE;
404     }
405
406   /* Now we know how many times to unroll the loop.  */
407
408   if (loop_dump_stream)
409     fprintf (loop_dump_stream,
410              "Unrolling loop %d times.\n", unroll_number);
411
412
413   if (unroll_type == UNROLL_COMPLETELY || unroll_type == UNROLL_MODULO)
414     {
415       /* Loops of these types should never start with a jump down to
416          the exit condition test.  For now, check for this case just to
417          be sure.  UNROLL_NAIVE loops can be of this form, this case is
418          handled below.  */
419       insn = loop_start;
420       while (GET_CODE (insn) != CODE_LABEL && GET_CODE (insn) != JUMP_INSN)
421         insn = NEXT_INSN (insn);
422       if (GET_CODE (insn) == JUMP_INSN)
423         abort ();
424     }
425
426   if (unroll_type == UNROLL_COMPLETELY)
427     {
428       /* Completely unrolling the loop:  Delete the compare and branch at
429          the end (the last two instructions).   This delete must done at the
430          very end of loop unrolling, to avoid problems with calls to
431          back_branch_in_range_p, which is called by find_splittable_regs.
432          All increments of splittable bivs/givs are changed to load constant
433          instructions.  */
434
435       copy_start = loop_start;
436
437       /* Set insert_before to the instruction immediately after the JUMP_INSN
438          (or BARRIER), so that any NOTEs between the JUMP_INSN and the end of
439          the loop will be correctly handled by copy_loop_body.  */
440       insert_before = NEXT_INSN (last_loop_insn);
441
442       /* Set copy_end to the insn before the jump at the end of the loop.  */
443       if (GET_CODE (last_loop_insn) == BARRIER)
444         copy_end = PREV_INSN (PREV_INSN (last_loop_insn));
445       else if (GET_CODE (last_loop_insn) == JUMP_INSN)
446         {
447 #ifdef HAVE_cc0
448           /* The instruction immediately before the JUMP_INSN is a compare
449              instruction which we do not want to copy.  */
450           copy_end = PREV_INSN (PREV_INSN (last_loop_insn));
451 #else
452           /* The instruction immediately before the JUMP_INSN may not be the
453              compare, so we must copy it.  */
454           copy_end = PREV_INSN (last_loop_insn);
455 #endif
456         }
457       else
458         {
459           /* We currently can't unroll a loop if it doesn't end with a
460              JUMP_INSN.  There would need to be a mechanism that recognizes
461              this case, and then inserts a jump after each loop body, which
462              jumps to after the last loop body.  */
463           if (loop_dump_stream)
464             fprintf (loop_dump_stream,
465                      "Unrolling failure: loop does not end with a JUMP_INSN.\n");
466           return;
467         }
468     }
469   else if (unroll_type == UNROLL_MODULO)
470     {
471       /* Partially unrolling the loop:  The compare and branch at the end
472          (the last two instructions) must remain.  Don't copy the compare
473          and branch instructions at the end of the loop.  Insert the unrolled
474          code immediately before the compare/branch at the end so that the
475          code will fall through to them as before.  */
476
477       copy_start = loop_start;
478
479       /* Set insert_before to the jump insn at the end of the loop.
480          Set copy_end to before the jump insn at the end of the loop.  */
481       if (GET_CODE (last_loop_insn) == BARRIER)
482         {
483           insert_before = PREV_INSN (last_loop_insn);
484           copy_end = PREV_INSN (insert_before);
485         }
486       else if (GET_CODE (last_loop_insn) == JUMP_INSN)
487         {
488 #ifdef HAVE_cc0
489           /* The instruction immediately before the JUMP_INSN is a compare
490              instruction which we do not want to copy or delete.  */
491           insert_before = PREV_INSN (last_loop_insn);
492           copy_end = PREV_INSN (insert_before);
493 #else
494           /* The instruction immediately before the JUMP_INSN may not be the
495              compare, so we must copy it.  */
496           insert_before = last_loop_insn;
497           copy_end = PREV_INSN (last_loop_insn);
498 #endif
499         }
500       else
501         {
502           /* We currently can't unroll a loop if it doesn't end with a
503              JUMP_INSN.  There would need to be a mechanism that recognizes
504              this case, and then inserts a jump after each loop body, which
505              jumps to after the last loop body.  */
506           if (loop_dump_stream)
507             fprintf (loop_dump_stream,
508                      "Unrolling failure: loop does not end with a JUMP_INSN.\n");
509           return;
510         }
511     }
512   else
513     {
514       /* Normal case: Must copy the compare and branch instructions at the
515          end of the loop.  */
516
517       if (GET_CODE (last_loop_insn) == BARRIER)
518         {
519           /* Loop ends with an unconditional jump and a barrier.
520              Handle this like above, don't copy jump and barrier.
521              This is not strictly necessary, but doing so prevents generating
522              unconditional jumps to an immediately following label.
523
524              This will be corrected below if the target of this jump is
525              not the start_label.  */
526
527           insert_before = PREV_INSN (last_loop_insn);
528           copy_end = PREV_INSN (insert_before);
529         }
530       else if (GET_CODE (last_loop_insn) == JUMP_INSN)
531         {
532           /* Set insert_before to immediately after the JUMP_INSN, so that
533              NOTEs at the end of the loop will be correctly handled by
534              copy_loop_body.  */
535           insert_before = NEXT_INSN (last_loop_insn);
536           copy_end = last_loop_insn;
537         }
538       else
539         {
540           /* We currently can't unroll a loop if it doesn't end with a
541              JUMP_INSN.  There would need to be a mechanism that recognizes
542              this case, and then inserts a jump after each loop body, which
543              jumps to after the last loop body.  */
544           if (loop_dump_stream)
545             fprintf (loop_dump_stream,
546                      "Unrolling failure: loop does not end with a JUMP_INSN.\n");
547           return;
548         }
549
550       /* If copying exit test branches because they can not be eliminated,
551          then must convert the fall through case of the branch to a jump past
552          the end of the loop.  Create a label to emit after the loop and save
553          it for later use.  Do not use the label after the loop, if any, since
554          it might be used by insns outside the loop, or there might be insns
555          added before it later by final_[bg]iv_value which must be after
556          the real exit label.  */
557       exit_label = gen_label_rtx ();
558
559       insn = loop_start;
560       while (GET_CODE (insn) != CODE_LABEL && GET_CODE (insn) != JUMP_INSN)
561         insn = NEXT_INSN (insn);
562
563       if (GET_CODE (insn) == JUMP_INSN)
564         {
565           /* The loop starts with a jump down to the exit condition test.
566              Start copying the loop after the barrier following this
567              jump insn.  */
568           copy_start = NEXT_INSN (insn);
569
570           /* Splitting induction variables doesn't work when the loop is
571              entered via a jump to the bottom, because then we end up doing
572              a comparison against a new register for a split variable, but
573              we did not execute the set insn for the new register because
574              it was skipped over.  */
575           splitting_not_safe = 1;
576           if (loop_dump_stream)
577             fprintf (loop_dump_stream,
578                      "Splitting not safe, because loop not entered at top.\n");
579         }
580       else
581         copy_start = loop_start;
582     }
583
584   /* This should always be the first label in the loop.  */
585   start_label = NEXT_INSN (copy_start);
586   /* There may be a line number note and/or a loop continue note here.  */
587   while (GET_CODE (start_label) == NOTE)
588     start_label = NEXT_INSN (start_label);
589   if (GET_CODE (start_label) != CODE_LABEL)
590     {
591       /* This can happen as a result of jump threading.  If the first insns in
592          the loop test the same condition as the loop's backward jump, or the
593          opposite condition, then the backward jump will be modified to point
594          to elsewhere, and the loop's start label is deleted.
595
596          This case currently can not be handled by the loop unrolling code.  */
597
598       if (loop_dump_stream)
599         fprintf (loop_dump_stream,
600                  "Unrolling failure: unknown insns between BEG note and loop label.\n");
601       return;
602     }
603
604   if (unroll_type == UNROLL_NAIVE
605       && GET_CODE (last_loop_insn) == BARRIER
606       && start_label != JUMP_LABEL (PREV_INSN (last_loop_insn)))
607     {
608       /* In this case, we must copy the jump and barrier, because they will
609          not be converted to jumps to an immediately following label.  */
610
611       insert_before = NEXT_INSN (last_loop_insn);
612       copy_end = last_loop_insn;
613     }
614
615   /* Allocate a translation table for the labels and insn numbers.
616      They will be filled in as we copy the insns in the loop.  */
617
618   max_labelno = max_label_num ();
619   max_insnno = get_max_uid ();
620
621   map = (struct inline_remap *) alloca (sizeof (struct inline_remap));
622
623   map->integrating = 0;
624
625   /* Allocate the label map.  */
626
627   if (max_labelno > 0)
628     {
629       map->label_map = (rtx *) alloca (max_labelno * sizeof (rtx));
630
631       local_label = (char *) alloca (max_labelno);
632       bzero (local_label, max_labelno);
633     }
634   else
635     map->label_map = 0;
636
637   /* Search the loop and mark all local labels, i.e. the ones which have to
638      be distinct labels when copied.  For all labels which might be
639      non-local, set their label_map entries to point to themselves.
640      If they happen to be local their label_map entries will be overwritten
641      before the loop body is copied.  The label_map entries for local labels
642      will be set to a different value each time the loop body is copied.  */
643
644   for (insn = copy_start; insn != loop_end; insn = NEXT_INSN (insn))
645     {
646       if (GET_CODE (insn) == CODE_LABEL)
647         local_label[CODE_LABEL_NUMBER (insn)] = 1;
648       else if (GET_CODE (insn) == JUMP_INSN)
649         {
650           if (JUMP_LABEL (insn))
651             map->label_map[CODE_LABEL_NUMBER (JUMP_LABEL (insn))]
652               = JUMP_LABEL (insn);
653           else if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == ADDR_VEC
654                    || GET_CODE (PATTERN (insn)) == ADDR_DIFF_VEC)
655             {
656               rtx pat = PATTERN (insn);
657               int diff_vec_p = GET_CODE (PATTERN (insn)) == ADDR_DIFF_VEC;
658               int len = XVECLEN (pat, diff_vec_p);
659               rtx label;
660
661               for (i = 0; i < len; i++)
662                 {
663                   label = XEXP (XVECEXP (pat, diff_vec_p, i), 0);
664                   map->label_map[CODE_LABEL_NUMBER (label)] = label;
665                 }
666             }
667         }
668     }
669
670   /* Allocate space for the insn map.  */
671
672   map->insn_map = (rtx *) alloca (max_insnno * sizeof (rtx));
673
674   /* Set this to zero, to indicate that we are doing loop unrolling,
675      not function inlining.  */
676   map->inline_target = 0;
677
678   /* The register and constant maps depend on the number of registers
679      present, so the final maps can't be created until after
680      find_splittable_regs is called.  However, they are needed for
681      preconditioning, so we create temporary maps when preconditioning
682      is performed.  */
683
684   /* The preconditioning code may allocate two new pseudo registers.  */
685   maxregnum = max_reg_num ();
686
687   /* Allocate and zero out the splittable_regs and addr_combined_regs
688      arrays.  These must be zeroed here because they will be used if
689      loop preconditioning is performed, and must be zero for that case.
690
691      It is safe to do this here, since the extra registers created by the
692      preconditioning code and find_splittable_regs will never be used
693      to access the splittable_regs[] and addr_combined_regs[] arrays.  */
694
695   splittable_regs = (rtx *) alloca (maxregnum * sizeof (rtx));
696   bzero (splittable_regs, maxregnum * sizeof (rtx));
697   splittable_regs_updates = (int *) alloca (maxregnum * sizeof (int));
698   bzero (splittable_regs_updates, maxregnum * sizeof (int));
699   addr_combined_regs
700     = (struct induction **) alloca (maxregnum * sizeof (struct induction *));
701   bzero (addr_combined_regs, maxregnum * sizeof (struct induction *));
702
703   /* If this loop requires exit tests when unrolled, check to see if we
704      can precondition the loop so as to make the exit tests unnecessary.
705      Just like variable splitting, this is not safe if the loop is entered
706      via a jump to the bottom.  Also, can not do this if no strength
707      reduce info, because precondition_loop_p uses this info.  */
708
709   /* Must copy the loop body for preconditioning before the following
710      find_splittable_regs call since that will emit insns which need to
711      be after the preconditioned loop copies, but immediately before the
712      unrolled loop copies.  */
713
714   /* Also, it is not safe to split induction variables for the preconditioned
715      copies of the loop body.  If we split induction variables, then the code
716      assumes that each induction variable can be represented as a function
717      of its initial value and the loop iteration number.  This is not true
718      in this case, because the last preconditioned copy of the loop body
719      could be any iteration from the first up to the `unroll_number-1'th,
720      depending on the initial value of the iteration variable.  Therefore
721      we can not split induction variables here, because we can not calculate
722      their value.  Hence, this code must occur before find_splittable_regs
723      is called.  */
724
725   if (unroll_type == UNROLL_NAIVE && ! splitting_not_safe && strength_reduce_p)
726     {
727       rtx initial_value, final_value, increment;
728
729       if (precondition_loop_p (&initial_value, &final_value, &increment,
730                                loop_start, loop_end))
731         {
732           register rtx diff, temp;
733           enum machine_mode mode;
734           rtx *labels;
735           int abs_inc, neg_inc;
736
737           map->reg_map = (rtx *) alloca (maxregnum * sizeof (rtx));
738
739           map->const_equiv_map = (rtx *) alloca (maxregnum * sizeof (rtx));
740           map->const_age_map = (unsigned *) alloca (maxregnum
741                                                     * sizeof (unsigned));
742           map->const_equiv_map_size = maxregnum;
743           global_const_equiv_map = map->const_equiv_map;
744
745           init_reg_map (map, maxregnum);
746
747           /* Limit loop unrolling to 4, since this will make 7 copies of
748              the loop body.  */
749           if (unroll_number > 4)
750             unroll_number = 4;
751
752           /* Save the absolute value of the increment, and also whether or
753              not it is negative.  */
754           neg_inc = 0;
755           abs_inc = INTVAL (increment);
756           if (abs_inc < 0)
757             {
758               abs_inc = - abs_inc;
759               neg_inc = 1;
760             }
761
762           start_sequence ();
763
764           /* Decide what mode to do these calculations in.  Choose the larger
765              of final_value's mode and initial_value's mode, or a full-word if
766              both are constants.  */
767           mode = GET_MODE (final_value);
768           if (mode == VOIDmode)
769             {
770               mode = GET_MODE (initial_value);
771               if (mode == VOIDmode)
772                 mode = word_mode;
773             }
774           else if (mode != GET_MODE (initial_value)
775                    && (GET_MODE_SIZE (mode)
776                        < GET_MODE_SIZE (GET_MODE (initial_value))))
777             mode = GET_MODE (initial_value);
778
779           /* Calculate the difference between the final and initial values.
780              Final value may be a (plus (reg x) (const_int 1)) rtx.
781              Let the following cse pass simplify this if initial value is
782              a constant. 
783
784              We must copy the final and initial values here to avoid
785              improperly shared rtl.  */
786
787           diff = expand_binop (mode, sub_optab, copy_rtx (final_value),
788                                copy_rtx (initial_value), NULL_RTX, 0,
789                                OPTAB_LIB_WIDEN);
790
791           /* Now calculate (diff % (unroll * abs (increment))) by using an
792              and instruction.  */
793           diff = expand_binop (GET_MODE (diff), and_optab, diff,
794                                GEN_INT (unroll_number * abs_inc - 1),
795                                NULL_RTX, 0, OPTAB_LIB_WIDEN);
796
797           /* Now emit a sequence of branches to jump to the proper precond
798              loop entry point.  */
799
800           labels = (rtx *) alloca (sizeof (rtx) * unroll_number);
801           for (i = 0; i < unroll_number; i++)
802             labels[i] = gen_label_rtx ();
803
804           /* Assuming the unroll_number is 4, and the increment is 2, then
805              for a negative increment:  for a positive increment:
806              diff = 0,1   precond 0     diff = 0,7   precond 0
807              diff = 2,3   precond 3     diff = 1,2   precond 1
808              diff = 4,5   precond 2     diff = 3,4   precond 2
809              diff = 6,7   precond 1     diff = 5,6   precond 3  */
810
811           /* We only need to emit (unroll_number - 1) branches here, the
812              last case just falls through to the following code.  */
813
814           /* ??? This would give better code if we emitted a tree of branches
815              instead of the current linear list of branches.  */
816
817           for (i = 0; i < unroll_number - 1; i++)
818             {
819               int cmp_const;
820
821               /* For negative increments, must invert the constant compared
822                  against, except when comparing against zero.  */
823               if (i == 0)
824                 cmp_const = 0;
825               else if (neg_inc)
826                 cmp_const = unroll_number - i;
827               else
828                 cmp_const = i;
829
830               emit_cmp_insn (diff, GEN_INT (abs_inc * cmp_const),
831                              EQ, NULL_RTX, mode, 0, 0);
832
833               if (i == 0)
834                 emit_jump_insn (gen_beq (labels[i]));
835               else if (neg_inc)
836                 emit_jump_insn (gen_bge (labels[i]));
837               else
838                 emit_jump_insn (gen_ble (labels[i]));
839               JUMP_LABEL (get_last_insn ()) = labels[i];
840               LABEL_NUSES (labels[i])++;
841             }
842
843           /* If the increment is greater than one, then we need another branch,
844              to handle other cases equivalent to 0.  */
845
846           /* ??? This should be merged into the code above somehow to help
847              simplify the code here, and reduce the number of branches emitted.
848              For the negative increment case, the branch here could easily
849              be merged with the `0' case branch above.  For the positive
850              increment case, it is not clear how this can be simplified.  */
851              
852           if (abs_inc != 1)
853             {
854               int cmp_const;
855
856               if (neg_inc)
857                 cmp_const = abs_inc - 1;
858               else
859                 cmp_const = abs_inc * (unroll_number - 1) + 1;
860
861               emit_cmp_insn (diff, GEN_INT (cmp_const), EQ, NULL_RTX,
862                              mode, 0, 0);
863
864               if (neg_inc)
865                 emit_jump_insn (gen_ble (labels[0]));
866               else
867                 emit_jump_insn (gen_bge (labels[0]));
868               JUMP_LABEL (get_last_insn ()) = labels[0];
869               LABEL_NUSES (labels[0])++;
870             }
871
872           sequence = gen_sequence ();
873           end_sequence ();
874           emit_insn_before (sequence, loop_start);
875           
876           /* Only the last copy of the loop body here needs the exit
877              test, so set copy_end to exclude the compare/branch here,
878              and then reset it inside the loop when get to the last
879              copy.  */
880
881           if (GET_CODE (last_loop_insn) == BARRIER)
882             copy_end = PREV_INSN (PREV_INSN (last_loop_insn));
883           else if (GET_CODE (last_loop_insn) == JUMP_INSN)
884             {
885 #ifdef HAVE_cc0
886               /* The immediately preceding insn is a compare which we do not
887                  want to copy.  */
888               copy_end = PREV_INSN (PREV_INSN (last_loop_insn));
889 #else
890               /* The immediately preceding insn may not be a compare, so we
891                  must copy it.  */
892               copy_end = PREV_INSN (last_loop_insn);
893 #endif
894             }
895           else
896             abort ();
897
898           for (i = 1; i < unroll_number; i++)
899             {
900               emit_label_after (labels[unroll_number - i],
901                                 PREV_INSN (loop_start));
902
903               bzero (map->insn_map, max_insnno * sizeof (rtx));
904               bzero (map->const_equiv_map, maxregnum * sizeof (rtx));
905               bzero (map->const_age_map, maxregnum * sizeof (unsigned));
906               map->const_age = 0;
907
908               for (j = 0; j < max_labelno; j++)
909                 if (local_label[j])
910                   map->label_map[j] = gen_label_rtx ();
911
912               /* The last copy needs the compare/branch insns at the end,
913                  so reset copy_end here if the loop ends with a conditional
914                  branch.  */
915
916               if (i == unroll_number - 1)
917                 {
918                   if (GET_CODE (last_loop_insn) == BARRIER)
919                     copy_end = PREV_INSN (PREV_INSN (last_loop_insn));
920                   else
921                     copy_end = last_loop_insn;
922                 }
923
924               /* None of the copies are the `last_iteration', so just
925                  pass zero for that parameter.  */
926               copy_loop_body (copy_start, copy_end, map, exit_label, 0,
927                               unroll_type, start_label, loop_end,
928                               loop_start, copy_end);
929             }
930           emit_label_after (labels[0], PREV_INSN (loop_start));
931
932           if (GET_CODE (last_loop_insn) == BARRIER)
933             {
934               insert_before = PREV_INSN (last_loop_insn);
935               copy_end = PREV_INSN (insert_before);
936             }
937           else
938             {
939 #ifdef HAVE_cc0
940               /* The immediately preceding insn is a compare which we do not
941                  want to copy.  */
942               insert_before = PREV_INSN (last_loop_insn);
943               copy_end = PREV_INSN (insert_before);
944 #else
945               /* The immediately preceding insn may not be a compare, so we
946                  must copy it.  */
947               insert_before = last_loop_insn;
948               copy_end = PREV_INSN (last_loop_insn);
949 #endif
950             }
951
952           /* Set unroll type to MODULO now.  */
953           unroll_type = UNROLL_MODULO;
954           loop_preconditioned = 1;
955         }
956     }
957
958   /* If reach here, and the loop type is UNROLL_NAIVE, then don't unroll
959      the loop unless all loops are being unrolled.  */
960   if (unroll_type == UNROLL_NAIVE && ! flag_unroll_all_loops)
961     {
962       if (loop_dump_stream)
963         fprintf (loop_dump_stream, "Unrolling failure: Naive unrolling not being done.\n");
964       return;
965     }
966
967   /* At this point, we are guaranteed to unroll the loop.  */
968
969   /* For each biv and giv, determine whether it can be safely split into
970      a different variable for each unrolled copy of the loop body.
971      We precalculate and save this info here, since computing it is
972      expensive.
973
974      Do this before deleting any instructions from the loop, so that
975      back_branch_in_range_p will work correctly.  */
976
977   if (splitting_not_safe)
978     temp = 0;
979   else
980     temp = find_splittable_regs (unroll_type, loop_start, loop_end,
981                                 end_insert_before, unroll_number);
982
983   /* find_splittable_regs may have created some new registers, so must
984      reallocate the reg_map with the new larger size, and must realloc
985      the constant maps also.  */
986
987   maxregnum = max_reg_num ();
988   map->reg_map = (rtx *) alloca (maxregnum * sizeof (rtx));
989
990   init_reg_map (map, maxregnum);
991
992   /* Space is needed in some of the map for new registers, so new_maxregnum
993      is an (over)estimate of how many registers will exist at the end.  */
994   new_maxregnum = maxregnum + (temp * unroll_number * 2);
995
996   /* Must realloc space for the constant maps, because the number of registers
997      may have changed.  */
998
999   map->const_equiv_map = (rtx *) alloca (new_maxregnum * sizeof (rtx));
1000   map->const_age_map = (unsigned *) alloca (new_maxregnum * sizeof (unsigned));
1001
1002   global_const_equiv_map = map->const_equiv_map;
1003
1004   /* Search the list of bivs and givs to find ones which need to be remapped
1005      when split, and set their reg_map entry appropriately.  */
1006
1007   for (bl = loop_iv_list; bl; bl = bl->next)
1008     {
1009       if (REGNO (bl->biv->src_reg) != bl->regno)
1010         map->reg_map[bl->regno] = bl->biv->src_reg;
1011 #if 0
1012       /* Currently, non-reduced/final-value givs are never split.  */
1013       for (v = bl->giv; v; v = v->next_iv)
1014         if (REGNO (v->src_reg) != bl->regno)
1015           map->reg_map[REGNO (v->dest_reg)] = v->src_reg;
1016 #endif
1017     }
1018
1019   /* If the loop is being partially unrolled, and the iteration variables
1020      are being split, and are being renamed for the split, then must fix up
1021      the compare instruction at the end of the loop to refer to the new
1022      registers.  This compare isn't copied, so the registers used in it
1023      will never be replaced if it isn't done here.  */
1024
1025   if (unroll_type == UNROLL_MODULO)
1026     {
1027       insn = NEXT_INSN (copy_end);
1028       if (GET_CODE (insn) == INSN && GET_CODE (PATTERN (insn)) == SET)
1029         {
1030 #if 0
1031           /* If non-reduced/final-value givs were split, then this would also
1032              have to remap those givs.  */
1033 #endif
1034
1035           tem = SET_SRC (PATTERN (insn));
1036           /* The set source is a register.  */
1037           if (GET_CODE (tem) == REG)
1038             {
1039               if (REGNO (tem) < max_reg_before_loop
1040                   && reg_iv_type[REGNO (tem)] == BASIC_INDUCT)
1041                 SET_SRC (PATTERN (insn))
1042                   = reg_biv_class[REGNO (tem)]->biv->src_reg;
1043             }
1044           else
1045             {
1046               /* The set source is a compare of some sort.  */
1047               tem = XEXP (SET_SRC (PATTERN (insn)), 0);
1048               if (GET_CODE (tem) == REG
1049                   && REGNO (tem) < max_reg_before_loop
1050                   && reg_iv_type[REGNO (tem)] == BASIC_INDUCT)
1051                 XEXP (SET_SRC (PATTERN (insn)), 0)
1052                   = reg_biv_class[REGNO (tem)]->biv->src_reg;
1053               
1054               tem = XEXP (SET_SRC (PATTERN (insn)), 1);
1055               if (GET_CODE (tem) == REG
1056                   && REGNO (tem) < max_reg_before_loop
1057                   && reg_iv_type[REGNO (tem)] == BASIC_INDUCT)
1058                 XEXP (SET_SRC (PATTERN (insn)), 1)
1059                   = reg_biv_class[REGNO (tem)]->biv->src_reg;
1060             }
1061         }
1062     }
1063
1064   /* For unroll_number - 1 times, make a copy of each instruction
1065      between copy_start and copy_end, and insert these new instructions
1066      before the end of the loop.  */
1067
1068   for (i = 0; i < unroll_number; i++)
1069     {
1070       bzero (map->insn_map, max_insnno * sizeof (rtx));
1071       bzero (map->const_equiv_map, new_maxregnum * sizeof (rtx));
1072       bzero (map->const_age_map, new_maxregnum * sizeof (unsigned));
1073       map->const_age = 0;
1074
1075       for (j = 0; j < max_labelno; j++)
1076         if (local_label[j])
1077           map->label_map[j] = gen_label_rtx ();
1078
1079       /* If loop starts with a branch to the test, then fix it so that
1080          it points to the test of the first unrolled copy of the loop.  */
1081       if (i == 0 && loop_start != copy_start)
1082         {
1083           insn = PREV_INSN (copy_start);
1084           pattern = PATTERN (insn);
1085           
1086           tem = map->label_map[CODE_LABEL_NUMBER
1087                                (XEXP (SET_SRC (pattern), 0))];
1088           SET_SRC (pattern) = gen_rtx (LABEL_REF, VOIDmode, tem);
1089
1090           /* Set the jump label so that it can be used by later loop unrolling
1091              passes.  */
1092           JUMP_LABEL (insn) = tem;
1093           LABEL_NUSES (tem)++;
1094         }
1095
1096       copy_loop_body (copy_start, copy_end, map, exit_label,
1097                       i == unroll_number - 1, unroll_type, start_label,
1098                       loop_end, insert_before, insert_before);
1099     }
1100
1101   /* Before deleting any insns, emit a CODE_LABEL immediately after the last
1102      insn to be deleted.  This prevents any runaway delete_insn call from
1103      more insns that it should, as it always stops at a CODE_LABEL.  */
1104
1105   /* Delete the compare and branch at the end of the loop if completely
1106      unrolling the loop.  Deleting the backward branch at the end also
1107      deletes the code label at the start of the loop.  This is done at
1108      the very end to avoid problems with back_branch_in_range_p.  */
1109
1110   if (unroll_type == UNROLL_COMPLETELY)
1111     safety_label = emit_label_after (gen_label_rtx (), last_loop_insn);
1112   else
1113     safety_label = emit_label_after (gen_label_rtx (), copy_end);
1114
1115   /* Delete all of the original loop instructions.  Don't delete the 
1116      LOOP_BEG note, or the first code label in the loop.  */
1117
1118   insn = NEXT_INSN (copy_start);
1119   while (insn != safety_label)
1120     {
1121       if (insn != start_label)
1122         insn = delete_insn (insn);
1123       else
1124         insn = NEXT_INSN (insn);
1125     }
1126
1127   /* Can now delete the 'safety' label emitted to protect us from runaway
1128      delete_insn calls.  */
1129   if (INSN_DELETED_P (safety_label))
1130     abort ();
1131   delete_insn (safety_label);
1132
1133   /* If exit_label exists, emit it after the loop.  Doing the emit here
1134      forces it to have a higher INSN_UID than any insn in the unrolled loop.
1135      This is needed so that mostly_true_jump in reorg.c will treat jumps
1136      to this loop end label correctly, i.e. predict that they are usually
1137      not taken.  */
1138   if (exit_label)
1139     emit_label_after (exit_label, loop_end);
1140 }
1141 \f
1142 /* Return true if the loop can be safely, and profitably, preconditioned
1143    so that the unrolled copies of the loop body don't need exit tests.
1144
1145    This only works if final_value, initial_value and increment can be
1146    determined, and if increment is a constant power of 2.
1147    If increment is not a power of 2, then the preconditioning modulo
1148    operation would require a real modulo instead of a boolean AND, and this
1149    is not considered `profitable'.  */
1150
1151 /* ??? If the loop is known to be executed very many times, or the machine
1152    has a very cheap divide instruction, then preconditioning is a win even
1153    when the increment is not a power of 2.  Use RTX_COST to compute
1154    whether divide is cheap.  */
1155
1156 static int
1157 precondition_loop_p (initial_value, final_value, increment, loop_start,
1158                      loop_end)
1159      rtx *initial_value, *final_value, *increment;
1160      rtx loop_start, loop_end;
1161 {
1162   int unsigned_compare, compare_dir;
1163
1164   if (loop_n_iterations > 0)
1165     {
1166       *initial_value = const0_rtx;
1167       *increment = const1_rtx;
1168       *final_value = GEN_INT (loop_n_iterations);
1169
1170       if (loop_dump_stream)
1171         fprintf (loop_dump_stream,
1172                  "Preconditioning: Success, number of iterations known, %d.\n",
1173                  loop_n_iterations);
1174       return 1;
1175     }
1176
1177   if (loop_initial_value == 0)
1178     {
1179       if (loop_dump_stream)
1180         fprintf (loop_dump_stream,
1181                  "Preconditioning: Could not find initial value.\n");
1182       return 0;
1183     }
1184   else if (loop_increment == 0)
1185     {
1186       if (loop_dump_stream)
1187         fprintf (loop_dump_stream,
1188                  "Preconditioning: Could not find increment value.\n");
1189       return 0;
1190     }
1191   else if (GET_CODE (loop_increment) != CONST_INT)
1192     {
1193       if (loop_dump_stream)
1194         fprintf (loop_dump_stream,
1195                  "Preconditioning: Increment not a constant.\n");
1196       return 0;
1197     }
1198   else if ((exact_log2 (INTVAL (loop_increment)) < 0)
1199            && (exact_log2 (- INTVAL (loop_increment)) < 0))
1200     {
1201       if (loop_dump_stream)
1202         fprintf (loop_dump_stream,
1203                  "Preconditioning: Increment not a constant power of 2.\n");
1204       return 0;
1205     }
1206
1207   /* Unsigned_compare and compare_dir can be ignored here, since they do
1208      not matter for preconditioning.  */
1209
1210   if (loop_final_value == 0)
1211     {
1212       if (loop_dump_stream)
1213         fprintf (loop_dump_stream,
1214                  "Preconditioning: EQ comparison loop.\n");
1215       return 0;
1216     }
1217
1218   /* Must ensure that final_value is invariant, so call invariant_p to
1219      check.  Before doing so, must check regno against max_reg_before_loop
1220      to make sure that the register is in the range covered by invariant_p.
1221      If it isn't, then it is most likely a biv/giv which by definition are
1222      not invariant.  */
1223   if ((GET_CODE (loop_final_value) == REG
1224        && REGNO (loop_final_value) >= max_reg_before_loop)
1225       || (GET_CODE (loop_final_value) == PLUS
1226           && REGNO (XEXP (loop_final_value, 0)) >= max_reg_before_loop)
1227       || ! invariant_p (loop_final_value))
1228     {
1229       if (loop_dump_stream)
1230         fprintf (loop_dump_stream,
1231                  "Preconditioning: Final value not invariant.\n");
1232       return 0;
1233     }
1234
1235   /* Fail for floating point values, since the caller of this function
1236      does not have code to deal with them.  */
1237   if (GET_MODE_CLASS (GET_MODE (loop_final_value)) == MODE_FLOAT
1238       || GET_MODE_CLASS (GET_MODE (loop_initial_value)) == MODE_FLOAT)
1239     {
1240       if (loop_dump_stream)
1241         fprintf (loop_dump_stream,
1242                  "Preconditioning: Floating point final or initial value.\n");
1243       return 0;
1244     }
1245
1246   /* Now set initial_value to be the iteration_var, since that may be a
1247      simpler expression, and is guaranteed to be correct if all of the
1248      above tests succeed.
1249
1250      We can not use the initial_value as calculated, because it will be
1251      one too small for loops of the form "while (i-- > 0)".  We can not
1252      emit code before the loop_skip_over insns to fix this problem as this
1253      will then give a number one too large for loops of the form
1254      "while (--i > 0)".
1255
1256      Note that all loops that reach here are entered at the top, because
1257      this function is not called if the loop starts with a jump.  */
1258
1259   /* Fail if loop_iteration_var is not live before loop_start, since we need
1260      to test its value in the preconditioning code.  */
1261
1262   if (uid_luid[regno_first_uid[REGNO (loop_iteration_var)]]
1263       > INSN_LUID (loop_start))
1264     {
1265       if (loop_dump_stream)
1266         fprintf (loop_dump_stream,
1267                  "Preconditioning: Iteration var not live before loop start.\n");
1268       return 0;
1269     }
1270
1271   *initial_value = loop_iteration_var;
1272   *increment = loop_increment;
1273   *final_value = loop_final_value;
1274
1275   /* Success! */
1276   if (loop_dump_stream)
1277     fprintf (loop_dump_stream, "Preconditioning: Successful.\n");
1278   return 1;
1279 }
1280
1281
1282 /* All pseudo-registers must be mapped to themselves.  Two hard registers
1283    must be mapped, VIRTUAL_STACK_VARS_REGNUM and VIRTUAL_INCOMING_ARGS_
1284    REGNUM, to avoid function-inlining specific conversions of these
1285    registers.  All other hard regs can not be mapped because they may be
1286    used with different
1287    modes.  */
1288
1289 static void
1290 init_reg_map (map, maxregnum)
1291      struct inline_remap *map;
1292      int maxregnum;
1293 {
1294   int i;
1295
1296   for (i = maxregnum - 1; i > LAST_VIRTUAL_REGISTER; i--)
1297     map->reg_map[i] = regno_reg_rtx[i];
1298   /* Just clear the rest of the entries.  */
1299   for (i = LAST_VIRTUAL_REGISTER; i >= 0; i--)
1300     map->reg_map[i] = 0;
1301
1302   map->reg_map[VIRTUAL_STACK_VARS_REGNUM]
1303     = regno_reg_rtx[VIRTUAL_STACK_VARS_REGNUM];
1304   map->reg_map[VIRTUAL_INCOMING_ARGS_REGNUM]
1305     = regno_reg_rtx[VIRTUAL_INCOMING_ARGS_REGNUM];
1306 }
1307 \f
1308 /* Strength-reduction will often emit code for optimized biv/givs which
1309    calculates their value in a temporary register, and then copies the result
1310    to the iv.  This procedure reconstructs the pattern computing the iv;
1311    verifying that all operands are of the proper form.
1312
1313    The return value is the amount that the giv is incremented by.  */
1314
1315 static rtx
1316 calculate_giv_inc (pattern, src_insn, regno)
1317      rtx pattern, src_insn;
1318      int regno;
1319 {
1320   rtx increment;
1321
1322   /* Verify that we have an increment insn here.  First check for a plus
1323      as the set source.  */
1324   if (GET_CODE (SET_SRC (pattern)) != PLUS)
1325     {
1326       /* SR sometimes computes the new giv value in a temp, then copies it
1327          to the new_reg.  */
1328       src_insn = PREV_INSN (src_insn);
1329       pattern = PATTERN (src_insn);
1330       if (GET_CODE (SET_SRC (pattern)) != PLUS)
1331         abort ();
1332                   
1333       /* The last insn emitted is not needed, so delete it to avoid confusing
1334          the second cse pass.  This insn sets the giv unnecessarily.  */
1335       delete_insn (get_last_insn ());
1336     }
1337
1338   /* Verify that we have a constant as the second operand of the plus.  */
1339   increment = XEXP (SET_SRC (pattern), 1);
1340   if (GET_CODE (increment) != CONST_INT)
1341     {
1342       /* SR sometimes puts the constant in a register, especially if it is
1343          too big to be an add immed operand.  */
1344       increment = SET_SRC (PATTERN (PREV_INSN (src_insn)));
1345
1346       /* SR may have used LO_SUM to compute the constant if it is too large
1347          for a load immed operand.  In this case, the constant is in operand
1348          one of the LO_SUM rtx.  */
1349       if (GET_CODE (increment) == LO_SUM)
1350         increment = XEXP (increment, 1);
1351
1352       if (GET_CODE (increment) != CONST_INT)
1353         abort ();
1354                   
1355       /* The insn loading the constant into a register is not longer needed,
1356          so delete it.  */
1357       delete_insn (get_last_insn ());
1358     }
1359
1360   /* Check that the source register is the same as the dest register.  */
1361   if (GET_CODE (XEXP (SET_SRC (pattern), 0)) != REG
1362       || REGNO (XEXP (SET_SRC (pattern), 0)) != regno)
1363     abort ();
1364
1365   return increment;
1366 }
1367
1368 /* Copy REG_NOTES, except for insn references, because not all insn_map
1369    entries are valid yet.  We do need to copy registers now though, because
1370    the reg_map entries can change during copying.  */
1371
1372 static rtx
1373 initial_reg_note_copy (notes, map)
1374      rtx notes;
1375      struct inline_remap *map;
1376 {
1377   rtx copy;
1378
1379   if (notes == 0)
1380     return 0;
1381
1382   copy = rtx_alloc (GET_CODE (notes));
1383   PUT_MODE (copy, GET_MODE (notes));
1384
1385   if (GET_CODE (notes) == EXPR_LIST)
1386     XEXP (copy, 0) = copy_rtx_and_substitute (XEXP (notes, 0), map);
1387   else if (GET_CODE (notes) == INSN_LIST)
1388     /* Don't substitute for these yet.  */
1389     XEXP (copy, 0) = XEXP (notes, 0);
1390   else
1391     abort ();
1392
1393   XEXP (copy, 1) = initial_reg_note_copy (XEXP (notes, 1), map);
1394
1395   return copy;
1396 }
1397
1398 /* Fixup insn references in copied REG_NOTES.  */
1399
1400 static void
1401 final_reg_note_copy (notes, map)
1402      rtx notes;
1403      struct inline_remap *map;
1404 {
1405   rtx note;
1406
1407   for (note = notes; note; note = XEXP (note, 1))
1408     if (GET_CODE (note) == INSN_LIST)
1409       XEXP (note, 0) = map->insn_map[INSN_UID (XEXP (note, 0))];
1410 }
1411
1412 /* Copy each instruction in the loop, substituting from map as appropriate.
1413    This is very similar to a loop in expand_inline_function.  */
1414   
1415 static void
1416 copy_loop_body (copy_start, copy_end, map, exit_label, last_iteration,
1417                 unroll_type, start_label, loop_end, insert_before,
1418                 copy_notes_from)
1419      rtx copy_start, copy_end;
1420      struct inline_remap *map;
1421      rtx exit_label;
1422      int last_iteration;
1423      enum unroll_types unroll_type;
1424      rtx start_label, loop_end, insert_before, copy_notes_from;
1425 {
1426   rtx insn, pattern;
1427   rtx tem, copy;
1428   int dest_reg_was_split, i;
1429   rtx cc0_insn = 0;
1430   rtx final_label = 0;
1431   rtx giv_inc, giv_dest_reg, giv_src_reg;
1432
1433   /* If this isn't the last iteration, then map any references to the
1434      start_label to final_label.  Final label will then be emitted immediately
1435      after the end of this loop body if it was ever used.
1436
1437      If this is the last iteration, then map references to the start_label
1438      to itself.  */
1439   if (! last_iteration)
1440     {
1441       final_label = gen_label_rtx ();
1442       map->label_map[CODE_LABEL_NUMBER (start_label)] = final_label;
1443     }
1444   else
1445     map->label_map[CODE_LABEL_NUMBER (start_label)] = start_label;
1446
1447   start_sequence ();
1448   
1449   insn = copy_start;
1450   do
1451     {
1452       insn = NEXT_INSN (insn);
1453       
1454       map->orig_asm_operands_vector = 0;
1455       
1456       switch (GET_CODE (insn))
1457         {
1458         case INSN:
1459           pattern = PATTERN (insn);
1460           copy = 0;
1461           giv_inc = 0;
1462           
1463           /* Check to see if this is a giv that has been combined with
1464              some split address givs.  (Combined in the sense that 
1465              `combine_givs' in loop.c has put two givs in the same register.)
1466              In this case, we must search all givs based on the same biv to
1467              find the address givs.  Then split the address givs.
1468              Do this before splitting the giv, since that may map the
1469              SET_DEST to a new register.  */
1470           
1471           if (GET_CODE (pattern) == SET
1472               && GET_CODE (SET_DEST (pattern)) == REG
1473               && addr_combined_regs[REGNO (SET_DEST (pattern))])
1474             {
1475               struct iv_class *bl;
1476               struct induction *v, *tv;
1477               int regno = REGNO (SET_DEST (pattern));
1478               
1479               v = addr_combined_regs[REGNO (SET_DEST (pattern))];
1480               bl = reg_biv_class[REGNO (v->src_reg)];
1481               
1482               /* Although the giv_inc amount is not needed here, we must call
1483                  calculate_giv_inc here since it might try to delete the
1484                  last insn emitted.  If we wait until later to call it,
1485                  we might accidentally delete insns generated immediately
1486                  below by emit_unrolled_add.  */
1487
1488               giv_inc = calculate_giv_inc (pattern, insn, regno);
1489
1490               /* Now find all address giv's that were combined with this
1491                  giv 'v'.  */
1492               for (tv = bl->giv; tv; tv = tv->next_iv)
1493                 if (tv->giv_type == DEST_ADDR && tv->same == v)
1494                   {
1495                     int this_giv_inc = INTVAL (giv_inc);
1496
1497                     /* Scale this_giv_inc if the multiplicative factors of
1498                        the two givs are different.  */
1499                     if (tv->mult_val != v->mult_val)
1500                       this_giv_inc = (this_giv_inc / INTVAL (v->mult_val)
1501                                       * INTVAL (tv->mult_val));
1502                        
1503                     tv->dest_reg = plus_constant (tv->dest_reg, this_giv_inc);
1504                     *tv->location = tv->dest_reg;
1505                     
1506                     if (last_iteration && unroll_type != UNROLL_COMPLETELY)
1507                       {
1508                         /* Must emit an insn to increment the split address
1509                            giv.  Add in the const_adjust field in case there
1510                            was a constant eliminated from the address.  */
1511                         rtx value, dest_reg;
1512                         
1513                         /* tv->dest_reg will be either a bare register,
1514                            or else a register plus a constant.  */
1515                         if (GET_CODE (tv->dest_reg) == REG)
1516                           dest_reg = tv->dest_reg;
1517                         else
1518                           dest_reg = XEXP (tv->dest_reg, 0);
1519                         
1520                         /* tv->dest_reg may actually be a (PLUS (REG) (CONST))
1521                            here, so we must call plus_constant to add
1522                            the const_adjust amount before calling
1523                            emit_unrolled_add below.  */
1524                         value = plus_constant (tv->dest_reg, tv->const_adjust);
1525
1526                         /* The constant could be too large for an add
1527                            immediate, so can't directly emit an insn here.  */
1528                         emit_unrolled_add (dest_reg, XEXP (value, 0),
1529                                            XEXP (value, 1));
1530                         
1531                         /* Reset the giv to be just the register again, in case
1532                            it is used after the set we have just emitted.
1533                            We must subtract the const_adjust factor added in
1534                            above.  */
1535                         tv->dest_reg = plus_constant (dest_reg,
1536                                                       - tv->const_adjust);
1537                         *tv->location = tv->dest_reg;
1538                       }
1539                   }
1540             }
1541           
1542           /* If this is a setting of a splittable variable, then determine
1543              how to split the variable, create a new set based on this split,
1544              and set up the reg_map so that later uses of the variable will
1545              use the new split variable.  */
1546           
1547           dest_reg_was_split = 0;
1548           
1549           if (GET_CODE (pattern) == SET
1550               && GET_CODE (SET_DEST (pattern)) == REG
1551               && splittable_regs[REGNO (SET_DEST (pattern))])
1552             {
1553               int regno = REGNO (SET_DEST (pattern));
1554               
1555               dest_reg_was_split = 1;
1556               
1557               /* Compute the increment value for the giv, if it wasn't
1558                  already computed above.  */
1559
1560               if (giv_inc == 0)
1561                 giv_inc = calculate_giv_inc (pattern, insn, regno);
1562               giv_dest_reg = SET_DEST (pattern);
1563               giv_src_reg = SET_DEST (pattern);
1564
1565               if (unroll_type == UNROLL_COMPLETELY)
1566                 {
1567                   /* Completely unrolling the loop.  Set the induction
1568                      variable to a known constant value.  */
1569                   
1570                   /* The value in splittable_regs may be an invariant
1571                      value, so we must use plus_constant here.  */
1572                   splittable_regs[regno]
1573                     = plus_constant (splittable_regs[regno], INTVAL (giv_inc));
1574
1575                   if (GET_CODE (splittable_regs[regno]) == PLUS)
1576                     {
1577                       giv_src_reg = XEXP (splittable_regs[regno], 0);
1578                       giv_inc = XEXP (splittable_regs[regno], 1);
1579                     }
1580                   else
1581                     {
1582                       /* The splittable_regs value must be a REG or a
1583                          CONST_INT, so put the entire value in the giv_src_reg
1584                          variable.  */
1585                       giv_src_reg = splittable_regs[regno];
1586                       giv_inc = const0_rtx;
1587                     }
1588                 }
1589               else
1590                 {
1591                   /* Partially unrolling loop.  Create a new pseudo
1592                      register for the iteration variable, and set it to
1593                      be a constant plus the original register.  Except
1594                      on the last iteration, when the result has to
1595                      go back into the original iteration var register.  */
1596                   
1597                   /* Handle bivs which must be mapped to a new register
1598                      when split.  This happens for bivs which need their
1599                      final value set before loop entry.  The new register
1600                      for the biv was stored in the biv's first struct
1601                      induction entry by find_splittable_regs.  */
1602
1603                   if (regno < max_reg_before_loop
1604                       && reg_iv_type[regno] == BASIC_INDUCT)
1605                     {
1606                       giv_src_reg = reg_biv_class[regno]->biv->src_reg;
1607                       giv_dest_reg = giv_src_reg;
1608                     }
1609                   
1610 #if 0
1611                   /* If non-reduced/final-value givs were split, then
1612                      this would have to remap those givs also.  See
1613                      find_splittable_regs.  */
1614 #endif
1615                   
1616                   splittable_regs[regno]
1617                     = GEN_INT (INTVAL (giv_inc)
1618                                + INTVAL (splittable_regs[regno]));
1619                   giv_inc = splittable_regs[regno];
1620                   
1621                   /* Now split the induction variable by changing the dest
1622                      of this insn to a new register, and setting its
1623                      reg_map entry to point to this new register.
1624
1625                      If this is the last iteration, and this is the last insn
1626                      that will update the iv, then reuse the original dest,
1627                      to ensure that the iv will have the proper value when
1628                      the loop exits or repeats.
1629
1630                      Using splittable_regs_updates here like this is safe,
1631                      because it can only be greater than one if all
1632                      instructions modifying the iv are always executed in
1633                      order.  */
1634
1635                   if (! last_iteration
1636                       || (splittable_regs_updates[regno]-- != 1))
1637                     {
1638                       tem = gen_reg_rtx (GET_MODE (giv_src_reg));
1639                       giv_dest_reg = tem;
1640                       map->reg_map[regno] = tem;
1641                     }
1642                   else
1643                     map->reg_map[regno] = giv_src_reg;
1644                 }
1645
1646               /* The constant being added could be too large for an add
1647                  immediate, so can't directly emit an insn here.  */
1648               emit_unrolled_add (giv_dest_reg, giv_src_reg, giv_inc);
1649               copy = get_last_insn ();
1650               pattern = PATTERN (copy);
1651             }
1652           else
1653             {
1654               pattern = copy_rtx_and_substitute (pattern, map);
1655               copy = emit_insn (pattern);
1656             }
1657           REG_NOTES (copy) = initial_reg_note_copy (REG_NOTES (insn), map);
1658           
1659 #ifdef HAVE_cc0
1660           /* If this insn is setting CC0, it may need to look at
1661              the insn that uses CC0 to see what type of insn it is.
1662              In that case, the call to recog via validate_change will
1663              fail.  So don't substitute constants here.  Instead,
1664              do it when we emit the following insn.
1665
1666              For example, see the pyr.md file.  That machine has signed and
1667              unsigned compares.  The compare patterns must check the
1668              following branch insn to see which what kind of compare to
1669              emit.
1670
1671              If the previous insn set CC0, substitute constants on it as
1672              well.  */
1673           if (sets_cc0_p (copy) != 0)
1674             cc0_insn = copy;
1675           else
1676             {
1677               if (cc0_insn)
1678                 try_constants (cc0_insn, map);
1679               cc0_insn = 0;
1680               try_constants (copy, map);
1681             }
1682 #else
1683           try_constants (copy, map);
1684 #endif
1685
1686           /* Make split induction variable constants `permanent' since we
1687              know there are no backward branches across iteration variable
1688              settings which would invalidate this.  */
1689           if (dest_reg_was_split)
1690             {
1691               int regno = REGNO (SET_DEST (pattern));
1692
1693               if (map->const_age_map[regno] == map->const_age)
1694                 map->const_age_map[regno] = -1;
1695             }
1696           break;
1697           
1698         case JUMP_INSN:
1699           pattern = copy_rtx_and_substitute (PATTERN (insn), map);
1700           copy = emit_jump_insn (pattern);
1701           REG_NOTES (copy) = initial_reg_note_copy (REG_NOTES (insn), map);
1702
1703           if (JUMP_LABEL (insn) == start_label && insn == copy_end
1704               && ! last_iteration)
1705             {
1706               /* This is a branch to the beginning of the loop; this is the
1707                  last insn being copied; and this is not the last iteration.
1708                  In this case, we want to change the original fall through
1709                  case to be a branch past the end of the loop, and the
1710                  original jump label case to fall_through.  */
1711
1712               if (! invert_exp (pattern, copy)
1713                   || ! redirect_exp (&pattern,
1714                                      map->label_map[CODE_LABEL_NUMBER
1715                                                     (JUMP_LABEL (insn))],
1716                                      exit_label, copy))
1717                 abort ();
1718             }
1719           
1720 #ifdef HAVE_cc0
1721           if (cc0_insn)
1722             try_constants (cc0_insn, map);
1723           cc0_insn = 0;
1724 #endif
1725           try_constants (copy, map);
1726
1727           /* Set the jump label of COPY correctly to avoid problems with
1728              later passes of unroll_loop, if INSN had jump label set.  */
1729           if (JUMP_LABEL (insn))
1730             {
1731               rtx label = 0;
1732
1733               /* Can't use the label_map for every insn, since this may be
1734                  the backward branch, and hence the label was not mapped.  */
1735               if (GET_CODE (pattern) == SET)
1736                 {
1737                   tem = SET_SRC (pattern);
1738                   if (GET_CODE (tem) == LABEL_REF)
1739                     label = XEXP (tem, 0);
1740                   else if (GET_CODE (tem) == IF_THEN_ELSE)
1741                     {
1742                       if (XEXP (tem, 1) != pc_rtx)
1743                         label = XEXP (XEXP (tem, 1), 0);
1744                       else
1745                         label = XEXP (XEXP (tem, 2), 0);
1746                     }
1747                 }
1748
1749               if (label && GET_CODE (label) == CODE_LABEL)
1750                 JUMP_LABEL (copy) = label;
1751               else
1752                 {
1753                   /* An unrecognizable jump insn, probably the entry jump
1754                      for a switch statement.  This label must have been mapped,
1755                      so just use the label_map to get the new jump label.  */
1756                   JUMP_LABEL (copy) = map->label_map[CODE_LABEL_NUMBER
1757                                                      (JUMP_LABEL (insn))];
1758                 }
1759           
1760               /* If this is a non-local jump, then must increase the label
1761                  use count so that the label will not be deleted when the
1762                  original jump is deleted.  */
1763               LABEL_NUSES (JUMP_LABEL (copy))++;
1764             }
1765           else if (GET_CODE (PATTERN (copy)) == ADDR_VEC
1766                    || GET_CODE (PATTERN (copy)) == ADDR_DIFF_VEC)
1767             {
1768               rtx pat = PATTERN (copy);
1769               int diff_vec_p = GET_CODE (pat) == ADDR_DIFF_VEC;
1770               int len = XVECLEN (pat, diff_vec_p);
1771               int i;
1772
1773               for (i = 0; i < len; i++)
1774                 LABEL_NUSES (XEXP (XVECEXP (pat, diff_vec_p, i), 0))++;
1775             }
1776
1777           /* If this used to be a conditional jump insn but whose branch
1778              direction is now known, we must do something special.  */
1779           if (condjump_p (insn) && !simplejump_p (insn) && map->last_pc_value)
1780             {
1781 #ifdef HAVE_cc0
1782               /* The previous insn set cc0 for us.  So delete it.  */
1783               delete_insn (PREV_INSN (copy));
1784 #endif
1785
1786               /* If this is now a no-op, delete it.  */
1787               if (map->last_pc_value == pc_rtx)
1788                 {
1789                   delete_insn (copy);
1790                   copy = 0;
1791                 }
1792               else
1793                 /* Otherwise, this is unconditional jump so we must put a
1794                    BARRIER after it.  We could do some dead code elimination
1795                    here, but jump.c will do it just as well.  */
1796                 emit_barrier ();
1797             }
1798           break;
1799           
1800         case CALL_INSN:
1801           pattern = copy_rtx_and_substitute (PATTERN (insn), map);
1802           copy = emit_call_insn (pattern);
1803           REG_NOTES (copy) = initial_reg_note_copy (REG_NOTES (insn), map);
1804
1805 #ifdef HAVE_cc0
1806           if (cc0_insn)
1807             try_constants (cc0_insn, map);
1808           cc0_insn = 0;
1809 #endif
1810           try_constants (copy, map);
1811
1812           /* Be lazy and assume CALL_INSNs clobber all hard registers.  */
1813           for (i = 0; i < FIRST_PSEUDO_REGISTER; i++)
1814             map->const_equiv_map[i] = 0;
1815           break;
1816           
1817         case CODE_LABEL:
1818           /* If this is the loop start label, then we don't need to emit a
1819              copy of this label since no one will use it.  */
1820
1821           if (insn != start_label)
1822             {
1823               copy = emit_label (map->label_map[CODE_LABEL_NUMBER (insn)]);
1824               map->const_age++;
1825             }
1826           break;
1827           
1828         case BARRIER:
1829           copy = emit_barrier ();
1830           break;
1831           
1832         case NOTE:
1833           /* VTOP notes are valid only before the loop exit test.  If placed
1834              anywhere else, loop may generate bad code.  */
1835              
1836           if (NOTE_LINE_NUMBER (insn) != NOTE_INSN_DELETED
1837               && (NOTE_LINE_NUMBER (insn) != NOTE_INSN_LOOP_VTOP
1838                   || (last_iteration && unroll_type != UNROLL_COMPLETELY)))
1839             copy = emit_note (NOTE_SOURCE_FILE (insn),
1840                               NOTE_LINE_NUMBER (insn));
1841           else
1842             copy = 0;
1843           break;
1844           
1845         default:
1846           abort ();
1847           break;
1848         }
1849       
1850       map->insn_map[INSN_UID (insn)] = copy;
1851     }
1852   while (insn != copy_end);
1853   
1854   /* Now finish coping the REG_NOTES.  */
1855   insn = copy_start;
1856   do
1857     {
1858       insn = NEXT_INSN (insn);
1859       if ((GET_CODE (insn) == INSN || GET_CODE (insn) == JUMP_INSN
1860            || GET_CODE (insn) == CALL_INSN)
1861           && map->insn_map[INSN_UID (insn)])
1862         final_reg_note_copy (REG_NOTES (map->insn_map[INSN_UID (insn)]), map);
1863     }
1864   while (insn != copy_end);
1865
1866   /* There may be notes between copy_notes_from and loop_end.  Emit a copy of
1867      each of these notes here, since there may be some important ones, such as
1868      NOTE_INSN_BLOCK_END notes, in this group.  We don't do this on the last
1869      iteration, because the original notes won't be deleted.
1870
1871      We can't use insert_before here, because when from preconditioning,
1872      insert_before points before the loop.  We can't use copy_end, because
1873      there may be insns already inserted after it (which we don't want to
1874      copy) when not from preconditioning code.  */
1875
1876   if (! last_iteration)
1877     {
1878       for (insn = copy_notes_from; insn != loop_end; insn = NEXT_INSN (insn))
1879         {
1880           if (GET_CODE (insn) == NOTE
1881               && NOTE_LINE_NUMBER (insn) != NOTE_INSN_DELETED)
1882             emit_note (NOTE_SOURCE_FILE (insn), NOTE_LINE_NUMBER (insn));
1883         }
1884     }
1885
1886   if (final_label && LABEL_NUSES (final_label) > 0)
1887     emit_label (final_label);
1888
1889   tem = gen_sequence ();
1890   end_sequence ();
1891   emit_insn_before (tem, insert_before);
1892 }
1893 \f
1894 /* Emit an insn, using the expand_binop to ensure that a valid insn is
1895    emitted.  This will correctly handle the case where the increment value
1896    won't fit in the immediate field of a PLUS insns.  */
1897
1898 void
1899 emit_unrolled_add (dest_reg, src_reg, increment)
1900      rtx dest_reg, src_reg, increment;
1901 {
1902   rtx result;
1903
1904   result = expand_binop (GET_MODE (dest_reg), add_optab, src_reg, increment,
1905                          dest_reg, 0, OPTAB_LIB_WIDEN);
1906
1907   if (dest_reg != result)
1908     emit_move_insn (dest_reg, result);
1909 }
1910 \f
1911 /* Searches the insns between INSN and LOOP_END.  Returns 1 if there
1912    is a backward branch in that range that branches to somewhere between
1913    LOOP_START and INSN.  Returns 0 otherwise.  */
1914
1915 /* ??? This is quadratic algorithm.  Could be rewritten to be linear.
1916    In practice, this is not a problem, because this function is seldom called,
1917    and uses a negligible amount of CPU time on average.  */
1918
1919 static int
1920 back_branch_in_range_p (insn, loop_start, loop_end)
1921      rtx insn;
1922      rtx loop_start, loop_end;
1923 {
1924   rtx p, q, target_insn;
1925
1926   /* Stop before we get to the backward branch at the end of the loop.  */
1927   loop_end = prev_nonnote_insn (loop_end);
1928   if (GET_CODE (loop_end) == BARRIER)
1929     loop_end = PREV_INSN (loop_end);
1930
1931   /* Check in case insn has been deleted, search forward for first non
1932      deleted insn following it.  */
1933   while (INSN_DELETED_P (insn))
1934     insn = NEXT_INSN (insn);
1935
1936   /* Check for the case where insn is the last insn in the loop.  */
1937   if (insn == loop_end)
1938     return 0;
1939
1940   for (p = NEXT_INSN (insn); p != loop_end; p = NEXT_INSN (p))
1941     {
1942       if (GET_CODE (p) == JUMP_INSN)
1943         {
1944           target_insn = JUMP_LABEL (p);
1945           
1946           /* Search from loop_start to insn, to see if one of them is
1947              the target_insn.  We can't use INSN_LUID comparisons here,
1948              since insn may not have an LUID entry.  */
1949           for (q = loop_start; q != insn; q = NEXT_INSN (q))
1950             if (q == target_insn)
1951               return 1;
1952         }
1953     }
1954
1955   return 0;
1956 }
1957
1958 /* Try to generate the simplest rtx for the expression
1959    (PLUS (MULT mult1 mult2) add1).  This is used to calculate the initial
1960    value of giv's.  */
1961
1962 static rtx
1963 fold_rtx_mult_add (mult1, mult2, add1, mode)
1964      rtx mult1, mult2, add1;
1965      enum machine_mode mode;
1966 {
1967   rtx temp, mult_res;
1968   rtx result;
1969
1970   /* The modes must all be the same.  This should always be true.  For now,
1971      check to make sure.  */
1972   if ((GET_MODE (mult1) != mode && GET_MODE (mult1) != VOIDmode)
1973       || (GET_MODE (mult2) != mode && GET_MODE (mult2) != VOIDmode)
1974       || (GET_MODE (add1) != mode && GET_MODE (add1) != VOIDmode))
1975     abort ();
1976
1977   /* Ensure that if at least one of mult1/mult2 are constant, then mult2
1978      will be a constant.  */
1979   if (GET_CODE (mult1) == CONST_INT)
1980     {
1981       temp = mult2;
1982       mult2 = mult1;
1983       mult1 = temp;
1984     }
1985
1986   mult_res = simplify_binary_operation (MULT, mode, mult1, mult2);
1987   if (! mult_res)
1988     mult_res = gen_rtx (MULT, mode, mult1, mult2);
1989
1990   /* Again, put the constant second.  */
1991   if (GET_CODE (add1) == CONST_INT)
1992     {
1993       temp = add1;
1994       add1 = mult_res;
1995       mult_res = temp;
1996     }
1997
1998   result = simplify_binary_operation (PLUS, mode, add1, mult_res);
1999   if (! result)
2000     result = gen_rtx (PLUS, mode, add1, mult_res);
2001
2002   return result;
2003 }
2004
2005 /* Searches the list of induction struct's for the biv BL, to try to calculate
2006    the total increment value for one iteration of the loop as a constant.
2007
2008    Returns the increment value as an rtx, simplified as much as possible,
2009    if it can be calculated.  Otherwise, returns 0.  */
2010
2011 rtx 
2012 biv_total_increment (bl, loop_start, loop_end)
2013      struct iv_class *bl;
2014      rtx loop_start, loop_end;
2015 {
2016   struct induction *v;
2017   rtx result;
2018
2019   /* For increment, must check every instruction that sets it.  Each
2020      instruction must be executed only once each time through the loop.
2021      To verify this, we check that the the insn is always executed, and that
2022      there are no backward branches after the insn that branch to before it.
2023      Also, the insn must have a mult_val of one (to make sure it really is
2024      an increment).  */
2025
2026   result = const0_rtx;
2027   for (v = bl->biv; v; v = v->next_iv)
2028     {
2029       if (v->always_computable && v->mult_val == const1_rtx
2030           && ! back_branch_in_range_p (v->insn, loop_start, loop_end))
2031         result = fold_rtx_mult_add (result, const1_rtx, v->add_val, v->mode);
2032       else
2033         return 0;
2034     }
2035
2036   return result;
2037 }
2038
2039 /* Determine the initial value of the iteration variable, and the amount
2040    that it is incremented each loop.  Use the tables constructed by
2041    the strength reduction pass to calculate these values.
2042
2043    Initial_value and/or increment are set to zero if their values could not
2044    be calculated.  */
2045
2046 static void
2047 iteration_info (iteration_var, initial_value, increment, loop_start, loop_end)
2048      rtx iteration_var, *initial_value, *increment;
2049      rtx loop_start, loop_end;
2050 {
2051   struct iv_class *bl;
2052   struct induction *v, *b;
2053
2054   /* Clear the result values, in case no answer can be found.  */
2055   *initial_value = 0;
2056   *increment = 0;
2057
2058   /* The iteration variable can be either a giv or a biv.  Check to see
2059      which it is, and compute the variable's initial value, and increment
2060      value if possible.  */
2061
2062   /* If this is a new register, can't handle it since we don't have any
2063      reg_iv_type entry for it.  */
2064   if (REGNO (iteration_var) >= max_reg_before_loop)
2065     {
2066       if (loop_dump_stream)
2067         fprintf (loop_dump_stream,
2068                  "Loop unrolling: No reg_iv_type entry for iteration var.\n");
2069       return;
2070     }
2071   /* Reject iteration variables larger than the host long size, since they
2072      could result in a number of iterations greater than the range of our
2073      `unsigned long' variable loop_n_iterations.  */
2074   else if (GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE (iteration_var)) > HOST_BITS_PER_LONG)
2075     {
2076       if (loop_dump_stream)
2077         fprintf (loop_dump_stream,
2078                  "Loop unrolling: Iteration var rejected because mode larger than host long.\n");
2079       return;
2080     }
2081   else if (GET_MODE_CLASS (GET_MODE (iteration_var)) != MODE_INT)
2082     {
2083       if (loop_dump_stream)
2084         fprintf (loop_dump_stream,
2085                  "Loop unrolling: Iteration var not an integer.\n");
2086       return;
2087     }
2088   else if (reg_iv_type[REGNO (iteration_var)] == BASIC_INDUCT)
2089     {
2090       /* Grab initial value, only useful if it is a constant.  */
2091       bl = reg_biv_class[REGNO (iteration_var)];
2092       *initial_value = bl->initial_value;
2093
2094       *increment = biv_total_increment (bl, loop_start, loop_end);
2095     }
2096   else if (reg_iv_type[REGNO (iteration_var)] == GENERAL_INDUCT)
2097     {
2098 #if 1
2099       /* ??? The code below does not work because the incorrect number of
2100          iterations is calculated when the biv is incremented after the giv
2101          is set (which is the usual case).  This can probably be accounted
2102          for by biasing the initial_value by subtracting the amount of the
2103          increment that occurs between the giv set and the giv test.  However,
2104          a giv as an iterator is very rare, so it does not seem worthwhile
2105          to handle this.  */
2106       /* ??? An example failure is: i = 6; do {;} while (i++ < 9).  */
2107       if (loop_dump_stream)
2108         fprintf (loop_dump_stream,
2109                  "Loop unrolling: Giv iterators are not handled.\n");
2110       return;
2111 #else
2112       /* Initial value is mult_val times the biv's initial value plus
2113          add_val.  Only useful if it is a constant.  */
2114       v = reg_iv_info[REGNO (iteration_var)];
2115       bl = reg_biv_class[REGNO (v->src_reg)];
2116       *initial_value = fold_rtx_mult_add (v->mult_val, bl->initial_value,
2117                                           v->add_val, v->mode);
2118       
2119       /* Increment value is mult_val times the increment value of the biv.  */
2120
2121       *increment = biv_total_increment (bl, loop_start, loop_end);
2122       if (*increment)
2123         *increment = fold_rtx_mult_add (v->mult_val, *increment, const0_rtx,
2124                                         v->mode);
2125 #endif
2126     }
2127   else
2128     {
2129       if (loop_dump_stream)
2130         fprintf (loop_dump_stream,
2131                  "Loop unrolling: Not basic or general induction var.\n");
2132       return;
2133     }
2134 }
2135
2136 /* Calculate the approximate final value of the iteration variable
2137    which has an loop exit test with code COMPARISON_CODE and comparison value
2138    of COMPARISON_VALUE.  Also returns an indication of whether the comparison
2139    was signed or unsigned, and the direction of the comparison.  This info is
2140    needed to calculate the number of loop iterations.  */
2141
2142 static rtx
2143 approx_final_value (comparison_code, comparison_value, unsigned_p, compare_dir)
2144      enum rtx_code comparison_code;
2145      rtx comparison_value;
2146      int *unsigned_p;
2147      int *compare_dir;
2148 {
2149   /* Calculate the final value of the induction variable.
2150      The exact final value depends on the branch operator, and increment sign.
2151      This is only an approximate value.  It will be wrong if the iteration
2152      variable is not incremented by one each time through the loop, and
2153      approx final value - start value % increment != 0.  */
2154
2155   *unsigned_p = 0;
2156   switch (comparison_code)
2157     {
2158     case LEU:
2159       *unsigned_p = 1;
2160     case LE:
2161       *compare_dir = 1;
2162       return plus_constant (comparison_value, 1);
2163     case GEU:
2164       *unsigned_p = 1;
2165     case GE:
2166       *compare_dir = -1;
2167       return plus_constant (comparison_value, -1);
2168     case EQ:
2169       /* Can not calculate a final value for this case.  */
2170       *compare_dir = 0;
2171       return 0;
2172     case LTU:
2173       *unsigned_p = 1;
2174     case LT:
2175       *compare_dir = 1;
2176       return comparison_value;
2177       break;
2178     case GTU:
2179       *unsigned_p = 1;
2180     case GT:
2181       *compare_dir = -1;
2182       return comparison_value;
2183     case NE:
2184       *compare_dir = 0;
2185       return comparison_value;
2186     default:
2187       abort ();
2188     }
2189 }
2190
2191 /* For each biv and giv, determine whether it can be safely split into
2192    a different variable for each unrolled copy of the loop body.  If it
2193    is safe to split, then indicate that by saving some useful info
2194    in the splittable_regs array.
2195
2196    If the loop is being completely unrolled, then splittable_regs will hold
2197    the current value of the induction variable while the loop is unrolled.
2198    It must be set to the initial value of the induction variable here.
2199    Otherwise, splittable_regs will hold the difference between the current
2200    value of the induction variable and the value the induction variable had
2201    at the top of the loop.  It must be set to the value 0 here.  */
2202
2203 /* ?? If the loop is only unrolled twice, then most of the restrictions to
2204    constant values are unnecessary, since we can easily calculate increment
2205    values in this case even if nothing is constant.  The increment value
2206    should not involve a multiply however.  */
2207
2208 /* ?? Even if the biv/giv increment values aren't constant, it may still
2209    be beneficial to split the variable if the loop is only unrolled a few
2210    times, since multiplies by small integers (1,2,3,4) are very cheap.  */
2211
2212 static int
2213 find_splittable_regs (unroll_type, loop_start, loop_end, end_insert_before,
2214                      unroll_number)
2215      enum unroll_types unroll_type;
2216      rtx loop_start, loop_end;
2217      rtx end_insert_before;
2218      int unroll_number;
2219 {
2220   struct iv_class *bl;
2221   struct induction *v;
2222   rtx increment, tem;
2223   rtx biv_final_value;
2224   int biv_splittable;
2225   int result = 0;
2226
2227   for (bl = loop_iv_list; bl; bl = bl->next)
2228     {
2229       /* Biv_total_increment must return a constant value,
2230          otherwise we can not calculate the split values.  */
2231
2232       increment = biv_total_increment (bl, loop_start, loop_end);
2233       if (! increment || GET_CODE (increment) != CONST_INT)
2234         continue;
2235
2236       /* The loop must be unrolled completely, or else have a known number
2237          of iterations and only one exit, or else the biv must be dead
2238          outside the loop, or else the final value must be known.  Otherwise,
2239          it is unsafe to split the biv since it may not have the proper
2240          value on loop exit.  */
2241
2242       /* loop_number_exit_labels is non-zero if the loop has an exit other than
2243          a fall through at the end.  */
2244
2245       biv_splittable = 1;
2246       biv_final_value = 0;
2247       if (unroll_type != UNROLL_COMPLETELY
2248           && (loop_number_exit_labels[uid_loop_num[INSN_UID (loop_start)]]
2249               || unroll_type == UNROLL_NAIVE)
2250           && (uid_luid[regno_last_uid[bl->regno]] >= INSN_LUID (loop_end)
2251               || ! bl->init_insn
2252               || INSN_UID (bl->init_insn) >= max_uid_for_loop
2253               || (uid_luid[regno_first_uid[bl->regno]]
2254                   < INSN_LUID (bl->init_insn))
2255               || reg_mentioned_p (bl->biv->dest_reg, SET_SRC (bl->init_set)))
2256           && ! (biv_final_value = final_biv_value (bl, loop_start, loop_end)))
2257         biv_splittable = 0;
2258
2259       /* If any of the insns setting the BIV don't do so with a simple
2260          PLUS, we don't know how to split it.  */
2261       for (v = bl->biv; biv_splittable && v; v = v->next_iv)
2262         if ((tem = single_set (v->insn)) == 0
2263             || GET_CODE (SET_DEST (tem)) != REG
2264             || REGNO (SET_DEST (tem)) != bl->regno
2265             || GET_CODE (SET_SRC (tem)) != PLUS)
2266           biv_splittable = 0;
2267
2268       /* If final value is non-zero, then must emit an instruction which sets
2269          the value of the biv to the proper value.  This is done after
2270          handling all of the givs, since some of them may need to use the
2271          biv's value in their initialization code.  */
2272
2273       /* This biv is splittable.  If completely unrolling the loop, save
2274          the biv's initial value.  Otherwise, save the constant zero.  */
2275
2276       if (biv_splittable == 1)
2277         {
2278           if (unroll_type == UNROLL_COMPLETELY)
2279             {
2280               /* If the initial value of the biv is itself (i.e. it is too
2281                  complicated for strength_reduce to compute), or is a hard
2282                  register, then we must create a new pseudo reg to hold the
2283                  initial value of the biv.  */
2284
2285               if (GET_CODE (bl->initial_value) == REG
2286                   && (REGNO (bl->initial_value) == bl->regno
2287                       || REGNO (bl->initial_value) < FIRST_PSEUDO_REGISTER))
2288                 {
2289                   rtx tem = gen_reg_rtx (bl->biv->mode);
2290                   
2291                   emit_insn_before (gen_move_insn (tem, bl->biv->src_reg),
2292                                     loop_start);
2293
2294                   if (loop_dump_stream)
2295                     fprintf (loop_dump_stream, "Biv %d initial value remapped to %d.\n",
2296                              bl->regno, REGNO (tem));
2297
2298                   splittable_regs[bl->regno] = tem;
2299                 }
2300               else
2301                 splittable_regs[bl->regno] = bl->initial_value;
2302             }
2303           else
2304             splittable_regs[bl->regno] = const0_rtx;
2305
2306           /* Save the number of instructions that modify the biv, so that
2307              we can treat the last one specially.  */
2308
2309           splittable_regs_updates[bl->regno] = bl->biv_count;
2310
2311           result++;
2312
2313           if (loop_dump_stream)
2314             fprintf (loop_dump_stream,
2315                      "Biv %d safe to split.\n", bl->regno);
2316         }
2317
2318       /* Check every giv that depends on this biv to see whether it is
2319          splittable also.  Even if the biv isn't splittable, givs which
2320          depend on it may be splittable if the biv is live outside the
2321          loop, and the givs aren't.  */
2322
2323       result = find_splittable_givs (bl, unroll_type, loop_start, loop_end,
2324                                      increment, unroll_number, result);
2325
2326       /* If final value is non-zero, then must emit an instruction which sets
2327          the value of the biv to the proper value.  This is done after
2328          handling all of the givs, since some of them may need to use the
2329          biv's value in their initialization code.  */
2330       if (biv_final_value)
2331         {
2332           /* If the loop has multiple exits, emit the insns before the
2333              loop to ensure that it will always be executed no matter
2334              how the loop exits.  Otherwise emit the insn after the loop,
2335              since this is slightly more efficient.  */
2336           if (! loop_number_exit_labels[uid_loop_num[INSN_UID (loop_start)]])
2337             emit_insn_before (gen_move_insn (bl->biv->src_reg,
2338                                              biv_final_value),
2339                               end_insert_before);
2340           else
2341             {
2342               /* Create a new register to hold the value of the biv, and then
2343                  set the biv to its final value before the loop start.  The biv
2344                  is set to its final value before loop start to ensure that
2345                  this insn will always be executed, no matter how the loop
2346                  exits.  */
2347               rtx tem = gen_reg_rtx (bl->biv->mode);
2348               emit_insn_before (gen_move_insn (tem, bl->biv->src_reg),
2349                                 loop_start);
2350               emit_insn_before (gen_move_insn (bl->biv->src_reg,
2351                                                biv_final_value),
2352                                 loop_start);
2353
2354               if (loop_dump_stream)
2355                 fprintf (loop_dump_stream, "Biv %d mapped to %d for split.\n",
2356                          REGNO (bl->biv->src_reg), REGNO (tem));
2357
2358               /* Set up the mapping from the original biv register to the new
2359                  register.  */
2360               bl->biv->src_reg = tem;
2361             }
2362         }
2363     }
2364   return result;
2365 }
2366
2367 /* For every giv based on the biv BL, check to determine whether it is
2368    splittable.  This is a subroutine to find_splittable_regs ().  */
2369
2370 static int
2371 find_splittable_givs (bl, unroll_type, loop_start, loop_end, increment,
2372                       unroll_number, result)
2373      struct iv_class *bl;
2374      enum unroll_types unroll_type;
2375      rtx loop_start, loop_end;
2376      rtx increment;
2377      int unroll_number, result;
2378 {
2379   struct induction *v;
2380   rtx final_value;
2381   rtx tem;
2382
2383   for (v = bl->giv; v; v = v->next_iv)
2384     {
2385       rtx giv_inc, value;
2386
2387       /* Only split the giv if it has already been reduced, or if the loop is
2388          being completely unrolled.  */
2389       if (unroll_type != UNROLL_COMPLETELY && v->ignore)
2390         continue;
2391
2392       /* The giv can be split if the insn that sets the giv is executed once
2393          and only once on every iteration of the loop.  */
2394       /* An address giv can always be split.  v->insn is just a use not a set,
2395          and hence it does not matter whether it is always executed.  All that
2396          matters is that all the biv increments are always executed, and we
2397          won't reach here if they aren't.  */
2398       if (v->giv_type != DEST_ADDR
2399           && (! v->always_computable
2400               || back_branch_in_range_p (v->insn, loop_start, loop_end)))
2401         continue;
2402       
2403       /* The giv increment value must be a constant.  */
2404       giv_inc = fold_rtx_mult_add (v->mult_val, increment, const0_rtx,
2405                                    v->mode);
2406       if (! giv_inc || GET_CODE (giv_inc) != CONST_INT)
2407         continue;
2408
2409       /* The loop must be unrolled completely, or else have a known number of
2410          iterations and only one exit, or else the giv must be dead outside
2411          the loop, or else the final value of the giv must be known.
2412          Otherwise, it is not safe to split the giv since it may not have the
2413          proper value on loop exit.  */
2414           
2415       /* The used outside loop test will fail for DEST_ADDR givs.  They are
2416          never used outside the loop anyways, so it is always safe to split a
2417          DEST_ADDR giv.  */
2418
2419       final_value = 0;
2420       if (unroll_type != UNROLL_COMPLETELY
2421           && (loop_number_exit_labels[uid_loop_num[INSN_UID (loop_start)]]
2422               || unroll_type == UNROLL_NAIVE)
2423           && v->giv_type != DEST_ADDR
2424           && ((regno_first_uid[REGNO (v->dest_reg)] != INSN_UID (v->insn)
2425                /* Check for the case where the pseudo is set by a shift/add
2426                   sequence, in which case the first insn setting the pseudo
2427                   is the first insn of the shift/add sequence.  */
2428                && (! (tem = find_reg_note (v->insn, REG_RETVAL, NULL_RTX))
2429                    || (regno_first_uid[REGNO (v->dest_reg)]
2430                        != INSN_UID (XEXP (tem, 0)))))
2431               /* Line above always fails if INSN was moved by loop opt.  */
2432               || (uid_luid[regno_last_uid[REGNO (v->dest_reg)]]
2433                   >= INSN_LUID (loop_end)))
2434           && ! (final_value = v->final_value))
2435         continue;
2436
2437 #if 0
2438       /* Currently, non-reduced/final-value givs are never split.  */
2439       /* Should emit insns after the loop if possible, as the biv final value
2440          code below does.  */
2441
2442       /* If the final value is non-zero, and the giv has not been reduced,
2443          then must emit an instruction to set the final value.  */
2444       if (final_value && !v->new_reg)
2445         {
2446           /* Create a new register to hold the value of the giv, and then set
2447              the giv to its final value before the loop start.  The giv is set
2448              to its final value before loop start to ensure that this insn
2449              will always be executed, no matter how we exit.  */
2450           tem = gen_reg_rtx (v->mode);
2451           emit_insn_before (gen_move_insn (tem, v->dest_reg), loop_start);
2452           emit_insn_before (gen_move_insn (v->dest_reg, final_value),
2453                             loop_start);
2454           
2455           if (loop_dump_stream)
2456             fprintf (loop_dump_stream, "Giv %d mapped to %d for split.\n",
2457                      REGNO (v->dest_reg), REGNO (tem));
2458           
2459           v->src_reg = tem;
2460         }
2461 #endif
2462
2463       /* This giv is splittable.  If completely unrolling the loop, save the
2464          giv's initial value.  Otherwise, save the constant zero for it.  */
2465
2466       if (unroll_type == UNROLL_COMPLETELY)
2467         {
2468           /* It is not safe to use bl->initial_value here, because it may not
2469              be invariant.  It is safe to use the initial value stored in
2470              the splittable_regs array if it is set.  In rare cases, it won't
2471              be set, so then we do exactly the same thing as
2472              find_splittable_regs does to get a safe value.  */
2473           rtx biv_initial_value;
2474
2475           if (splittable_regs[bl->regno])
2476             biv_initial_value = splittable_regs[bl->regno];
2477           else if (GET_CODE (bl->initial_value) != REG
2478                    || (REGNO (bl->initial_value) != bl->regno
2479                        && REGNO (bl->initial_value) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER))
2480             biv_initial_value = bl->initial_value;
2481           else
2482             {
2483               rtx tem = gen_reg_rtx (bl->biv->mode);
2484
2485               emit_insn_before (gen_move_insn (tem, bl->biv->src_reg),
2486                                 loop_start);
2487               biv_initial_value = tem;
2488             }
2489           value = fold_rtx_mult_add (v->mult_val, biv_initial_value,
2490                                      v->add_val, v->mode);
2491         }
2492       else
2493         value = const0_rtx;
2494
2495       if (v->new_reg)
2496         {
2497           /* If a giv was combined with another giv, then we can only split
2498              this giv if the giv it was combined with was reduced.  This
2499              is because the value of v->new_reg is meaningless in this
2500              case.  */
2501           if (v->same && ! v->same->new_reg)
2502             {
2503               if (loop_dump_stream)
2504                 fprintf (loop_dump_stream,
2505                          "giv combined with unreduced giv not split.\n");
2506               continue;
2507             }
2508           /* If the giv is an address destination, it could be something other
2509              than a simple register, these have to be treated differently.  */
2510           else if (v->giv_type == DEST_REG)
2511             {
2512               /* If value is not a constant, register, or register plus
2513                  constant, then compute its value into a register before
2514                  loop start.  This prevents illegal rtx sharing, and should
2515                  generate better code.  We can use bl->initial_value here
2516                  instead of splittable_regs[bl->regno] because this code
2517                  is going before the loop start.  */
2518               if (unroll_type == UNROLL_COMPLETELY
2519                   && GET_CODE (value) != CONST_INT
2520                   && GET_CODE (value) != REG
2521                   && (GET_CODE (value) != PLUS
2522                       || GET_CODE (XEXP (value, 0)) != REG
2523                       || GET_CODE (XEXP (value, 1)) != CONST_INT))
2524                 {
2525                   rtx tem = gen_reg_rtx (v->mode);
2526                   emit_iv_add_mult (bl->initial_value, v->mult_val,
2527                                     v->add_val, tem, loop_start);
2528                   value = tem;
2529                 }
2530                 
2531               splittable_regs[REGNO (v->new_reg)] = value;
2532             }
2533           else
2534             {
2535               /* Splitting address givs is useful since it will often allow us
2536                  to eliminate some increment insns for the base giv as
2537                  unnecessary.  */
2538
2539               /* If the addr giv is combined with a dest_reg giv, then all
2540                  references to that dest reg will be remapped, which is NOT
2541                  what we want for split addr regs. We always create a new
2542                  register for the split addr giv, just to be safe.  */
2543
2544               /* ??? If there are multiple address givs which have been
2545                  combined with the same dest_reg giv, then we may only need
2546                  one new register for them.  Pulling out constants below will
2547                  catch some of the common cases of this.  Currently, I leave
2548                  the work of simplifying multiple address givs to the
2549                  following cse pass.  */
2550               
2551               v->const_adjust = 0;
2552               if (unroll_type != UNROLL_COMPLETELY)
2553                 {
2554                   /* If not completely unrolling the loop, then create a new
2555                      register to hold the split value of the DEST_ADDR giv.
2556                      Emit insn to initialize its value before loop start.  */
2557                   tem = gen_reg_rtx (v->mode);
2558
2559                   /* If the address giv has a constant in its new_reg value,
2560                      then this constant can be pulled out and put in value,
2561                      instead of being part of the initialization code.  */
2562                   
2563                   if (GET_CODE (v->new_reg) == PLUS
2564                       && GET_CODE (XEXP (v->new_reg, 1)) == CONST_INT)
2565                     {
2566                       v->dest_reg
2567                         = plus_constant (tem, INTVAL (XEXP (v->new_reg,1)));
2568                       
2569                       /* Only succeed if this will give valid addresses.
2570                          Try to validate both the first and the last
2571                          address resulting from loop unrolling, if
2572                          one fails, then can't do const elim here.  */
2573                       if (memory_address_p (v->mem_mode, v->dest_reg)
2574                           && memory_address_p (v->mem_mode,
2575                                        plus_constant (v->dest_reg,
2576                                                       INTVAL (giv_inc)
2577                                                       * (unroll_number - 1))))
2578                         {
2579                           /* Save the negative of the eliminated const, so
2580                              that we can calculate the dest_reg's increment
2581                              value later.  */
2582                           v->const_adjust = - INTVAL (XEXP (v->new_reg, 1));
2583
2584                           v->new_reg = XEXP (v->new_reg, 0);
2585                           if (loop_dump_stream)
2586                             fprintf (loop_dump_stream,
2587                                      "Eliminating constant from giv %d\n",
2588                                      REGNO (tem));
2589                         }
2590                       else
2591                         v->dest_reg = tem;
2592                     }
2593                   else
2594                     v->dest_reg = tem;
2595                   
2596                   /* If the address hasn't been checked for validity yet, do so
2597                      now, and fail completely if either the first or the last
2598                      unrolled copy of the address is not a valid address.  */
2599                   if (v->dest_reg == tem
2600                       && (! memory_address_p (v->mem_mode, v->dest_reg)
2601                           || ! memory_address_p (v->mem_mode,
2602                                  plus_constant (v->dest_reg,
2603                                                 INTVAL (giv_inc)
2604                                                 * (unroll_number -1)))))
2605                     {
2606                       if (loop_dump_stream)
2607                         fprintf (loop_dump_stream,
2608                                  "Illegal address for giv at insn %d\n",
2609                                  INSN_UID (v->insn));
2610                       continue;
2611                     }
2612                   
2613                   /* To initialize the new register, just move the value of
2614                      new_reg into it.  This is not guaranteed to give a valid
2615                      instruction on machines with complex addressing modes.
2616                      If we can't recognize it, then delete it and emit insns
2617                      to calculate the value from scratch.  */
2618                   emit_insn_before (gen_rtx (SET, VOIDmode, tem,
2619                                              copy_rtx (v->new_reg)),
2620                                     loop_start);
2621                   if (recog_memoized (PREV_INSN (loop_start)) < 0)
2622                     {
2623                       delete_insn (PREV_INSN (loop_start));
2624                       emit_iv_add_mult (bl->initial_value, v->mult_val,
2625                                         v->add_val, tem, loop_start);
2626                       if (loop_dump_stream)
2627                         fprintf (loop_dump_stream,
2628                                  "Illegal init insn, rewritten.\n");
2629                     }
2630                 }
2631               else
2632                 {
2633                   v->dest_reg = value;
2634                   
2635                   /* Check the resulting address for validity, and fail
2636                      if the resulting address would be illegal.  */
2637                   if (! memory_address_p (v->mem_mode, v->dest_reg)
2638                       || ! memory_address_p (v->mem_mode,
2639                                      plus_constant (v->dest_reg,
2640                                                     INTVAL (giv_inc) *
2641                                                     (unroll_number -1))))
2642                     {
2643                       if (loop_dump_stream)
2644                         fprintf (loop_dump_stream,
2645                                  "Illegal address for giv at insn %d\n",
2646                                  INSN_UID (v->insn));
2647                       continue;
2648                     }
2649                 }
2650               
2651               /* Store the value of dest_reg into the insn.  This sharing
2652                  will not be a problem as this insn will always be copied
2653                  later.  */
2654               
2655               *v->location = v->dest_reg;
2656               
2657               /* If this address giv is combined with a dest reg giv, then
2658                  save the base giv's induction pointer so that we will be
2659                  able to handle this address giv properly.  The base giv
2660                  itself does not have to be splittable.  */
2661               
2662               if (v->same && v->same->giv_type == DEST_REG)
2663                 addr_combined_regs[REGNO (v->same->new_reg)] = v->same;
2664               
2665               if (GET_CODE (v->new_reg) == REG)
2666                 {
2667                   /* This giv maybe hasn't been combined with any others.
2668                      Make sure that it's giv is marked as splittable here.  */
2669                   
2670                   splittable_regs[REGNO (v->new_reg)] = value;
2671                   
2672                   /* Make it appear to depend upon itself, so that the
2673                      giv will be properly split in the main loop above.  */
2674                   if (! v->same)
2675                     {
2676                       v->same = v;
2677                       addr_combined_regs[REGNO (v->new_reg)] = v;
2678                     }
2679                 }
2680
2681               if (loop_dump_stream)
2682                 fprintf (loop_dump_stream, "DEST_ADDR giv being split.\n");
2683             }
2684         }
2685       else
2686         {
2687 #if 0
2688           /* Currently, unreduced giv's can't be split.  This is not too much
2689              of a problem since unreduced giv's are not live across loop
2690              iterations anyways.  When unrolling a loop completely though,
2691              it makes sense to reduce&split givs when possible, as this will
2692              result in simpler instructions, and will not require that a reg
2693              be live across loop iterations.  */
2694           
2695           splittable_regs[REGNO (v->dest_reg)] = value;
2696           fprintf (stderr, "Giv %d at insn %d not reduced\n",
2697                    REGNO (v->dest_reg), INSN_UID (v->insn));
2698 #else
2699           continue;
2700 #endif
2701         }
2702       
2703       /* Givs are only updated once by definition.  Mark it so if this is
2704          a splittable register.  Don't need to do anything for address givs
2705          where this may not be a register.  */
2706
2707       if (GET_CODE (v->new_reg) == REG)
2708         splittable_regs_updates[REGNO (v->new_reg)] = 1;
2709
2710       result++;
2711       
2712       if (loop_dump_stream)
2713         {
2714           int regnum;
2715           
2716           if (GET_CODE (v->dest_reg) == CONST_INT)
2717             regnum = -1;
2718           else if (GET_CODE (v->dest_reg) != REG)
2719             regnum = REGNO (XEXP (v->dest_reg, 0));
2720           else
2721             regnum = REGNO (v->dest_reg);
2722           fprintf (loop_dump_stream, "Giv %d at insn %d safe to split.\n",
2723                    regnum, INSN_UID (v->insn));
2724         }
2725     }
2726
2727   return result;
2728 }
2729 \f
2730 /* Try to prove that the register is dead after the loop exits.  Trace every
2731    loop exit looking for an insn that will always be executed, which sets
2732    the register to some value, and appears before the first use of the register
2733    is found.  If successful, then return 1, otherwise return 0.  */
2734
2735 /* ?? Could be made more intelligent in the handling of jumps, so that
2736    it can search past if statements and other similar structures.  */
2737
2738 static int
2739 reg_dead_after_loop (reg, loop_start, loop_end)
2740      rtx reg, loop_start, loop_end;
2741 {
2742   rtx insn, label;
2743   enum rtx_code code;
2744   int jump_count = 0;
2745
2746   /* HACK: Must also search the loop fall through exit, create a label_ref
2747      here which points to the loop_end, and append the loop_number_exit_labels
2748      list to it.  */
2749   label = gen_rtx (LABEL_REF, VOIDmode, loop_end);
2750   LABEL_NEXTREF (label)
2751     = loop_number_exit_labels[uid_loop_num[INSN_UID (loop_start)]];
2752
2753   for ( ; label; label = LABEL_NEXTREF (label))
2754     {
2755       /* Succeed if find an insn which sets the biv or if reach end of
2756          function.  Fail if find an insn that uses the biv, or if come to
2757          a conditional jump.  */
2758
2759       insn = NEXT_INSN (XEXP (label, 0));
2760       while (insn)
2761         {
2762           code = GET_CODE (insn);
2763           if (GET_RTX_CLASS (code) == 'i')
2764             {
2765               rtx set;
2766
2767               if (reg_referenced_p (reg, PATTERN (insn)))
2768                 return 0;
2769
2770               set = single_set (insn);
2771               if (set && rtx_equal_p (SET_DEST (set), reg))
2772                 break;
2773             }
2774
2775           if (code == JUMP_INSN)
2776             {
2777               if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == RETURN)
2778                 break;
2779               else if (! simplejump_p (insn)
2780                        /* Prevent infinite loop following infinite loops. */
2781                        || jump_count++ > 20)
2782                 return 0;
2783               else
2784                 insn = JUMP_LABEL (insn);
2785             }
2786
2787           insn = NEXT_INSN (insn);
2788         }
2789     }
2790
2791   /* Success, the register is dead on all loop exits.  */
2792   return 1;
2793 }
2794
2795 /* Try to calculate the final value of the biv, the value it will have at
2796    the end of the loop.  If we can do it, return that value.  */
2797   
2798 rtx
2799 final_biv_value (bl, loop_start, loop_end)
2800      struct iv_class *bl;
2801      rtx loop_start, loop_end;
2802 {
2803   rtx increment, tem;
2804
2805   /* ??? This only works for MODE_INT biv's.  Reject all others for now.  */
2806
2807   if (GET_MODE_CLASS (bl->biv->mode) != MODE_INT)
2808     return 0;
2809
2810   /* The final value for reversed bivs must be calculated differently than
2811       for ordinary bivs.  In this case, there is already an insn after the
2812      loop which sets this biv's final value (if necessary), and there are
2813      no other loop exits, so we can return any value.  */
2814   if (bl->reversed)
2815     {
2816       if (loop_dump_stream)
2817         fprintf (loop_dump_stream,
2818                  "Final biv value for %d, reversed biv.\n", bl->regno);
2819                  
2820       return const0_rtx;
2821     }
2822
2823   /* Try to calculate the final value as initial value + (number of iterations
2824      * increment).  For this to work, increment must be invariant, the only
2825      exit from the loop must be the fall through at the bottom (otherwise
2826      it may not have its final value when the loop exits), and the initial
2827      value of the biv must be invariant.  */
2828
2829   if (loop_n_iterations != 0
2830       && ! loop_number_exit_labels[uid_loop_num[INSN_UID (loop_start)]]
2831       && invariant_p (bl->initial_value))
2832     {
2833       increment = biv_total_increment (bl, loop_start, loop_end);
2834       
2835       if (increment && invariant_p (increment))
2836         {
2837           /* Can calculate the loop exit value, emit insns after loop
2838              end to calculate this value into a temporary register in
2839              case it is needed later.  */
2840
2841           tem = gen_reg_rtx (bl->biv->mode);
2842           /* Make sure loop_end is not the last insn.  */
2843           if (NEXT_INSN (loop_end) == 0)
2844             emit_note_after (NOTE_INSN_DELETED, loop_end);
2845           emit_iv_add_mult (increment, GEN_INT (loop_n_iterations),
2846                             bl->initial_value, tem, NEXT_INSN (loop_end));
2847
2848           if (loop_dump_stream)
2849             fprintf (loop_dump_stream,
2850                      "Final biv value for %d, calculated.\n", bl->regno);
2851           
2852           return tem;
2853         }
2854     }
2855
2856   /* Check to see if the biv is dead at all loop exits.  */
2857   if (reg_dead_after_loop (bl->biv->src_reg, loop_start, loop_end))
2858     {
2859       if (loop_dump_stream)
2860         fprintf (loop_dump_stream,
2861                  "Final biv value for %d, biv dead after loop exit.\n",
2862                  bl->regno);
2863
2864       return const0_rtx;
2865     }
2866
2867   return 0;
2868 }
2869
2870 /* Try to calculate the final value of the giv, the value it will have at
2871    the end of the loop.  If we can do it, return that value.  */
2872
2873 rtx
2874 final_giv_value (v, loop_start, loop_end)
2875      struct induction *v;
2876      rtx loop_start, loop_end;
2877 {
2878   struct iv_class *bl;
2879   rtx insn;
2880   rtx increment, tem;
2881   enum rtx_code code;
2882   rtx insert_before, seq;
2883
2884   bl = reg_biv_class[REGNO (v->src_reg)];
2885
2886   /* The final value for givs which depend on reversed bivs must be calculated
2887      differently than for ordinary givs.  In this case, there is already an
2888      insn after the loop which sets this giv's final value (if necessary),
2889      and there are no other loop exits, so we can return any value.  */
2890   if (bl->reversed)
2891     {
2892       if (loop_dump_stream)
2893         fprintf (loop_dump_stream,
2894                  "Final giv value for %d, depends on reversed biv\n",
2895                  REGNO (v->dest_reg));
2896       return const0_rtx;
2897     }
2898
2899   /* Try to calculate the final value as a function of the biv it depends
2900      upon.  The only exit from the loop must be the fall through at the bottom
2901      (otherwise it may not have its final value when the loop exits).  */
2902       
2903   /* ??? Can calculate the final giv value by subtracting off the
2904      extra biv increments times the giv's mult_val.  The loop must have
2905      only one exit for this to work, but the loop iterations does not need
2906      to be known.  */
2907
2908   if (loop_n_iterations != 0
2909       && ! loop_number_exit_labels[uid_loop_num[INSN_UID (loop_start)]])
2910     {
2911       /* ?? It is tempting to use the biv's value here since these insns will
2912          be put after the loop, and hence the biv will have its final value
2913          then.  However, this fails if the biv is subsequently eliminated.
2914          Perhaps determine whether biv's are eliminable before trying to
2915          determine whether giv's are replaceable so that we can use the
2916          biv value here if it is not eliminable.  */
2917
2918       increment = biv_total_increment (bl, loop_start, loop_end);
2919
2920       if (increment && invariant_p (increment))
2921         {
2922           /* Can calculate the loop exit value of its biv as
2923              (loop_n_iterations * increment) + initial_value */
2924               
2925           /* The loop exit value of the giv is then
2926              (final_biv_value - extra increments) * mult_val + add_val.
2927              The extra increments are any increments to the biv which
2928              occur in the loop after the giv's value is calculated.
2929              We must search from the insn that sets the giv to the end
2930              of the loop to calculate this value.  */
2931
2932           insert_before = NEXT_INSN (loop_end);
2933
2934           /* Put the final biv value in tem.  */
2935           tem = gen_reg_rtx (bl->biv->mode);
2936           emit_iv_add_mult (increment, GEN_INT (loop_n_iterations),
2937                             bl->initial_value, tem, insert_before);
2938
2939           /* Subtract off extra increments as we find them.  */
2940           for (insn = NEXT_INSN (v->insn); insn != loop_end;
2941                insn = NEXT_INSN (insn))
2942             {
2943               struct induction *biv;
2944
2945               for (biv = bl->biv; biv; biv = biv->next_iv)
2946                 if (biv->insn == insn)
2947                   {
2948                     start_sequence ();
2949                     tem = expand_binop (GET_MODE (tem), sub_optab, tem,
2950                                         biv->add_val, NULL_RTX, 0,
2951                                         OPTAB_LIB_WIDEN);
2952                     seq = gen_sequence ();
2953                     end_sequence ();
2954                     emit_insn_before (seq, insert_before);
2955                   }
2956             }
2957           
2958           /* Now calculate the giv's final value.  */
2959           emit_iv_add_mult (tem, v->mult_val, v->add_val, tem,
2960                             insert_before);
2961           
2962           if (loop_dump_stream)
2963             fprintf (loop_dump_stream,
2964                      "Final giv value for %d, calc from biv's value.\n",
2965                      REGNO (v->dest_reg));
2966
2967           return tem;
2968         }
2969     }
2970
2971   /* Replaceable giv's should never reach here.  */
2972   if (v->replaceable)
2973     abort ();
2974
2975   /* Check to see if the biv is dead at all loop exits.  */
2976   if (reg_dead_after_loop (v->dest_reg, loop_start, loop_end))
2977     {
2978       if (loop_dump_stream)
2979         fprintf (loop_dump_stream,
2980                  "Final giv value for %d, giv dead after loop exit.\n",
2981                  REGNO (v->dest_reg));
2982
2983       return const0_rtx;
2984     }
2985
2986   return 0;
2987 }
2988
2989
2990 /* Calculate the number of loop iterations.  Returns the exact number of loop
2991    iterations if it can be calculated, otherwise returns zero.  */
2992
2993 unsigned HOST_WIDE_INT
2994 loop_iterations (loop_start, loop_end)
2995      rtx loop_start, loop_end;
2996 {
2997   rtx comparison, comparison_value;
2998   rtx iteration_var, initial_value, increment, final_value;
2999   enum rtx_code comparison_code;
3000   HOST_WIDE_INT i;
3001   int increment_dir;
3002   int unsigned_compare, compare_dir, final_larger;
3003   unsigned long tempu;
3004   rtx last_loop_insn;
3005
3006   /* First find the iteration variable.  If the last insn is a conditional
3007      branch, and the insn before tests a register value, make that the
3008      iteration variable.  */
3009   
3010   loop_initial_value = 0;
3011   loop_increment = 0;
3012   loop_final_value = 0;
3013   loop_iteration_var = 0;
3014
3015   last_loop_insn = prev_nonnote_insn (loop_end);
3016
3017   comparison = get_condition_for_loop (last_loop_insn);
3018   if (comparison == 0)
3019     {
3020       if (loop_dump_stream)
3021         fprintf (loop_dump_stream,
3022                  "Loop unrolling: No final conditional branch found.\n");
3023       return 0;
3024     }
3025
3026   /* ??? Get_condition may switch position of induction variable and
3027      invariant register when it canonicalizes the comparison.  */
3028
3029   comparison_code = GET_CODE (comparison);
3030   iteration_var = XEXP (comparison, 0);
3031   comparison_value = XEXP (comparison, 1);
3032
3033   if (GET_CODE (iteration_var) != REG)
3034     {
3035       if (loop_dump_stream)
3036         fprintf (loop_dump_stream,
3037                  "Loop unrolling: Comparison not against register.\n");
3038       return 0;
3039     }
3040
3041   /* Loop iterations is always called before any new registers are created
3042      now, so this should never occur.  */
3043
3044   if (REGNO (iteration_var) >= max_reg_before_loop)
3045     abort ();
3046
3047   iteration_info (iteration_var, &initial_value, &increment,
3048                   loop_start, loop_end);
3049   if (initial_value == 0)
3050     /* iteration_info already printed a message.  */
3051     return 0;
3052
3053   if (increment == 0)
3054     {
3055       if (loop_dump_stream)
3056         fprintf (loop_dump_stream,
3057                  "Loop unrolling: Increment value can't be calculated.\n");
3058       return 0;
3059     }
3060   if (GET_CODE (increment) != CONST_INT)
3061     {
3062       if (loop_dump_stream)
3063         fprintf (loop_dump_stream,
3064                  "Loop unrolling: Increment value not constant.\n");
3065       return 0;
3066     }
3067   if (GET_CODE (initial_value) != CONST_INT)
3068     {
3069       if (loop_dump_stream)
3070         fprintf (loop_dump_stream,
3071                  "Loop unrolling: Initial value not constant.\n");
3072       return 0;
3073     }
3074
3075   /* If the comparison value is an invariant register, then try to find
3076      its value from the insns before the start of the loop.  */
3077
3078   if (GET_CODE (comparison_value) == REG && invariant_p (comparison_value))
3079     {
3080       rtx insn, set;
3081     
3082       for (insn = PREV_INSN (loop_start); insn ; insn = PREV_INSN (insn))
3083         {
3084           if (GET_CODE (insn) == CODE_LABEL)
3085             break;
3086
3087           else if (GET_RTX_CLASS (GET_CODE (insn)) == 'i'
3088                    && reg_set_p (comparison_value, insn))
3089             {
3090               /* We found the last insn before the loop that sets the register.
3091                  If it sets the entire register, and has a REG_EQUAL note,
3092                  then use the value of the REG_EQUAL note.  */
3093               if ((set = single_set (insn))
3094                   && (SET_DEST (set) == comparison_value))
3095                 {
3096                   rtx note = find_reg_note (insn, REG_EQUAL, NULL_RTX);
3097
3098                   if (note && GET_CODE (XEXP (note, 0)) != EXPR_LIST)
3099                     comparison_value = XEXP (note, 0);
3100                 }
3101               break;
3102             }
3103         }
3104     }
3105
3106   final_value = approx_final_value (comparison_code, comparison_value,
3107                                     &unsigned_compare, &compare_dir);
3108
3109   /* Save the calculated values describing this loop's bounds, in case
3110      precondition_loop_p will need them later.  These values can not be
3111      recalculated inside precondition_loop_p because strength reduction
3112      optimizations may obscure the loop's structure.  */
3113
3114   loop_iteration_var = iteration_var;
3115   loop_initial_value = initial_value;
3116   loop_increment = increment;
3117   loop_final_value = final_value;
3118
3119   if (final_value == 0)
3120     {
3121       if (loop_dump_stream)
3122         fprintf (loop_dump_stream,
3123                  "Loop unrolling: EQ comparison loop.\n");
3124       return 0;
3125     }
3126   else if (GET_CODE (final_value) != CONST_INT)
3127     {
3128       if (loop_dump_stream)
3129         fprintf (loop_dump_stream,
3130                  "Loop unrolling: Final value not constant.\n");
3131       return 0;
3132     }
3133
3134   /* ?? Final value and initial value do not have to be constants.
3135      Only their difference has to be constant.  When the iteration variable
3136      is an array address, the final value and initial value might both
3137      be addresses with the same base but different constant offsets.
3138      Final value must be invariant for this to work.
3139
3140      To do this, need some way to find the values of registers which are
3141      invariant.  */
3142
3143   /* Final_larger is 1 if final larger, 0 if they are equal, otherwise -1.  */
3144   if (unsigned_compare)
3145     final_larger
3146       = ((unsigned HOST_WIDE_INT) INTVAL (final_value)
3147          > (unsigned HOST_WIDE_INT) INTVAL (initial_value))
3148         - ((unsigned HOST_WIDE_INT) INTVAL (final_value)
3149            < (unsigned HOST_WIDE_INT) INTVAL (initial_value));
3150   else
3151     final_larger = (INTVAL (final_value) > INTVAL (initial_value))
3152       - (INTVAL (final_value) < INTVAL (initial_value));
3153
3154   if (INTVAL (increment) > 0)
3155     increment_dir = 1;
3156   else if (INTVAL (increment) == 0)
3157     increment_dir = 0;
3158   else
3159     increment_dir = -1;
3160
3161   /* There are 27 different cases: compare_dir = -1, 0, 1;
3162      final_larger = -1, 0, 1; increment_dir = -1, 0, 1.
3163      There are 4 normal cases, 4 reverse cases (where the iteration variable
3164      will overflow before the loop exits), 4 infinite loop cases, and 15
3165      immediate exit (0 or 1 iteration depending on loop type) cases.
3166      Only try to optimize the normal cases.  */
3167      
3168   /* (compare_dir/final_larger/increment_dir)
3169      Normal cases: (0/-1/-1), (0/1/1), (-1/-1/-1), (1/1/1)
3170      Reverse cases: (0/-1/1), (0/1/-1), (-1/-1/1), (1/1/-1)
3171      Infinite loops: (0/-1/0), (0/1/0), (-1/-1/0), (1/1/0)
3172      Immediate exit: (0/0/X), (-1/0/X), (-1/1/X), (1/0/X), (1/-1/X) */
3173
3174   /* ?? If the meaning of reverse loops (where the iteration variable
3175      will overflow before the loop exits) is undefined, then could
3176      eliminate all of these special checks, and just always assume
3177      the loops are normal/immediate/infinite.  Note that this means
3178      the sign of increment_dir does not have to be known.  Also,
3179      since it does not really hurt if immediate exit loops or infinite loops
3180      are optimized, then that case could be ignored also, and hence all
3181      loops can be optimized.
3182
3183      According to ANSI Spec, the reverse loop case result is undefined,
3184      because the action on overflow is undefined.
3185
3186      See also the special test for NE loops below.  */
3187
3188   if (final_larger == increment_dir && final_larger != 0
3189       && (final_larger == compare_dir || compare_dir == 0))
3190     /* Normal case.  */
3191     ;
3192   else
3193     {
3194       if (loop_dump_stream)
3195         fprintf (loop_dump_stream,
3196                  "Loop unrolling: Not normal loop.\n");
3197       return 0;
3198     }
3199
3200   /* Calculate the number of iterations, final_value is only an approximation,
3201      so correct for that.  Note that tempu and loop_n_iterations are
3202      unsigned, because they can be as large as 2^n - 1.  */
3203
3204   i = INTVAL (increment);
3205   if (i > 0)
3206     tempu = INTVAL (final_value) - INTVAL (initial_value);
3207   else if (i < 0)
3208     {
3209       tempu = INTVAL (initial_value) - INTVAL (final_value);
3210       i = -i;
3211     }
3212   else
3213     abort ();
3214
3215   /* For NE tests, make sure that the iteration variable won't miss the
3216      final value.  If tempu mod i is not zero, then the iteration variable
3217      will overflow before the loop exits, and we can not calculate the
3218      number of iterations.  */
3219   if (compare_dir == 0 && (tempu % i) != 0)
3220     return 0;
3221
3222   return tempu / i + ((tempu % i) != 0);
3223 }