OSDN Git Service

(calculate_giv_inc): Add new variables increment_total
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / unroll.c
1 /* Try to unroll loops, and split induction variables.
2    Copyright (C) 1992, 1993 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   rtx increment_total = 0;
1322   int tries = 0;
1323
1324  retry:
1325   /* Verify that we have an increment insn here.  First check for a plus
1326      as the set source.  */
1327   if (GET_CODE (SET_SRC (pattern)) != PLUS)
1328     {
1329       /* SR sometimes computes the new giv value in a temp, then copies it
1330          to the new_reg.  */
1331       src_insn = PREV_INSN (src_insn);
1332       pattern = PATTERN (src_insn);
1333       if (GET_CODE (SET_SRC (pattern)) != PLUS)
1334         abort ();
1335                   
1336       /* The last insn emitted is not needed, so delete it to avoid confusing
1337          the second cse pass.  This insn sets the giv unnecessarily.  */
1338       delete_insn (get_last_insn ());
1339     }
1340
1341   /* Verify that we have a constant as the second operand of the plus.  */
1342   increment = XEXP (SET_SRC (pattern), 1);
1343   if (GET_CODE (increment) != CONST_INT)
1344     {
1345       /* SR sometimes puts the constant in a register, especially if it is
1346          too big to be an add immed operand.  */
1347       src_insn = PREV_INSN (src_insn);
1348       increment = SET_SRC (PATTERN (src_insn));
1349
1350       /* SR may have used LO_SUM to compute the constant if it is too large
1351          for a load immed operand.  In this case, the constant is in operand
1352          one of the LO_SUM rtx.  */
1353       if (GET_CODE (increment) == LO_SUM)
1354         increment = XEXP (increment, 1);
1355
1356       if (GET_CODE (increment) != CONST_INT)
1357         abort ();
1358                   
1359       /* The insn loading the constant into a register is not longer needed,
1360          so delete it.  */
1361       delete_insn (get_last_insn ());
1362     }
1363
1364   if (increment_total)
1365     increment_total = GEN_INT (INTVAL (increment_total) + INTVAL (increment));
1366   else
1367     increment_total = increment;
1368
1369   /* Check that the source register is the same as the register we expected
1370      to see as the source.  If not, something is seriously wrong.  */
1371   if (GET_CODE (XEXP (SET_SRC (pattern), 0)) != REG
1372       || REGNO (XEXP (SET_SRC (pattern), 0)) != regno)
1373     {
1374       /* Some machines (e.g. the romp), may emit two add instructions for
1375          certain constants, so lets try looking for another add immediately
1376          before this one if we have only seen one add insn so far.  */
1377
1378       if (tries == 0)
1379         {
1380           tries++;
1381
1382           src_insn = PREV_INSN (src_insn);
1383           pattern = PATTERN (src_insn);
1384
1385           delete_insn (get_last_insn ());
1386
1387           goto retry;
1388         }
1389
1390       abort ();
1391     }
1392
1393   return increment_total;
1394 }
1395
1396 /* Copy REG_NOTES, except for insn references, because not all insn_map
1397    entries are valid yet.  We do need to copy registers now though, because
1398    the reg_map entries can change during copying.  */
1399
1400 static rtx
1401 initial_reg_note_copy (notes, map)
1402      rtx notes;
1403      struct inline_remap *map;
1404 {
1405   rtx copy;
1406
1407   if (notes == 0)
1408     return 0;
1409
1410   copy = rtx_alloc (GET_CODE (notes));
1411   PUT_MODE (copy, GET_MODE (notes));
1412
1413   if (GET_CODE (notes) == EXPR_LIST)
1414     XEXP (copy, 0) = copy_rtx_and_substitute (XEXP (notes, 0), map);
1415   else if (GET_CODE (notes) == INSN_LIST)
1416     /* Don't substitute for these yet.  */
1417     XEXP (copy, 0) = XEXP (notes, 0);
1418   else
1419     abort ();
1420
1421   XEXP (copy, 1) = initial_reg_note_copy (XEXP (notes, 1), map);
1422
1423   return copy;
1424 }
1425
1426 /* Fixup insn references in copied REG_NOTES.  */
1427
1428 static void
1429 final_reg_note_copy (notes, map)
1430      rtx notes;
1431      struct inline_remap *map;
1432 {
1433   rtx note;
1434
1435   for (note = notes; note; note = XEXP (note, 1))
1436     if (GET_CODE (note) == INSN_LIST)
1437       XEXP (note, 0) = map->insn_map[INSN_UID (XEXP (note, 0))];
1438 }
1439
1440 /* Copy each instruction in the loop, substituting from map as appropriate.
1441    This is very similar to a loop in expand_inline_function.  */
1442   
1443 static void
1444 copy_loop_body (copy_start, copy_end, map, exit_label, last_iteration,
1445                 unroll_type, start_label, loop_end, insert_before,
1446                 copy_notes_from)
1447      rtx copy_start, copy_end;
1448      struct inline_remap *map;
1449      rtx exit_label;
1450      int last_iteration;
1451      enum unroll_types unroll_type;
1452      rtx start_label, loop_end, insert_before, copy_notes_from;
1453 {
1454   rtx insn, pattern;
1455   rtx tem, copy;
1456   int dest_reg_was_split, i;
1457   rtx cc0_insn = 0;
1458   rtx final_label = 0;
1459   rtx giv_inc, giv_dest_reg, giv_src_reg;
1460
1461   /* If this isn't the last iteration, then map any references to the
1462      start_label to final_label.  Final label will then be emitted immediately
1463      after the end of this loop body if it was ever used.
1464
1465      If this is the last iteration, then map references to the start_label
1466      to itself.  */
1467   if (! last_iteration)
1468     {
1469       final_label = gen_label_rtx ();
1470       map->label_map[CODE_LABEL_NUMBER (start_label)] = final_label;
1471     }
1472   else
1473     map->label_map[CODE_LABEL_NUMBER (start_label)] = start_label;
1474
1475   start_sequence ();
1476   
1477   insn = copy_start;
1478   do
1479     {
1480       insn = NEXT_INSN (insn);
1481       
1482       map->orig_asm_operands_vector = 0;
1483       
1484       switch (GET_CODE (insn))
1485         {
1486         case INSN:
1487           pattern = PATTERN (insn);
1488           copy = 0;
1489           giv_inc = 0;
1490           
1491           /* Check to see if this is a giv that has been combined with
1492              some split address givs.  (Combined in the sense that 
1493              `combine_givs' in loop.c has put two givs in the same register.)
1494              In this case, we must search all givs based on the same biv to
1495              find the address givs.  Then split the address givs.
1496              Do this before splitting the giv, since that may map the
1497              SET_DEST to a new register.  */
1498           
1499           if (GET_CODE (pattern) == SET
1500               && GET_CODE (SET_DEST (pattern)) == REG
1501               && addr_combined_regs[REGNO (SET_DEST (pattern))])
1502             {
1503               struct iv_class *bl;
1504               struct induction *v, *tv;
1505               int regno = REGNO (SET_DEST (pattern));
1506               
1507               v = addr_combined_regs[REGNO (SET_DEST (pattern))];
1508               bl = reg_biv_class[REGNO (v->src_reg)];
1509               
1510               /* Although the giv_inc amount is not needed here, we must call
1511                  calculate_giv_inc here since it might try to delete the
1512                  last insn emitted.  If we wait until later to call it,
1513                  we might accidentally delete insns generated immediately
1514                  below by emit_unrolled_add.  */
1515
1516               giv_inc = calculate_giv_inc (pattern, insn, regno);
1517
1518               /* Now find all address giv's that were combined with this
1519                  giv 'v'.  */
1520               for (tv = bl->giv; tv; tv = tv->next_iv)
1521                 if (tv->giv_type == DEST_ADDR && tv->same == v)
1522                   {
1523                     int this_giv_inc = INTVAL (giv_inc);
1524
1525                     /* Scale this_giv_inc if the multiplicative factors of
1526                        the two givs are different.  */
1527                     if (tv->mult_val != v->mult_val)
1528                       this_giv_inc = (this_giv_inc / INTVAL (v->mult_val)
1529                                       * INTVAL (tv->mult_val));
1530                        
1531                     tv->dest_reg = plus_constant (tv->dest_reg, this_giv_inc);
1532                     *tv->location = tv->dest_reg;
1533                     
1534                     if (last_iteration && unroll_type != UNROLL_COMPLETELY)
1535                       {
1536                         /* Must emit an insn to increment the split address
1537                            giv.  Add in the const_adjust field in case there
1538                            was a constant eliminated from the address.  */
1539                         rtx value, dest_reg;
1540                         
1541                         /* tv->dest_reg will be either a bare register,
1542                            or else a register plus a constant.  */
1543                         if (GET_CODE (tv->dest_reg) == REG)
1544                           dest_reg = tv->dest_reg;
1545                         else
1546                           dest_reg = XEXP (tv->dest_reg, 0);
1547                         
1548                         /* tv->dest_reg may actually be a (PLUS (REG) (CONST))
1549                            here, so we must call plus_constant to add
1550                            the const_adjust amount before calling
1551                            emit_unrolled_add below.  */
1552                         value = plus_constant (tv->dest_reg, tv->const_adjust);
1553
1554                         /* The constant could be too large for an add
1555                            immediate, so can't directly emit an insn here.  */
1556                         emit_unrolled_add (dest_reg, XEXP (value, 0),
1557                                            XEXP (value, 1));
1558                         
1559                         /* Reset the giv to be just the register again, in case
1560                            it is used after the set we have just emitted.
1561                            We must subtract the const_adjust factor added in
1562                            above.  */
1563                         tv->dest_reg = plus_constant (dest_reg,
1564                                                       - tv->const_adjust);
1565                         *tv->location = tv->dest_reg;
1566                       }
1567                   }
1568             }
1569           
1570           /* If this is a setting of a splittable variable, then determine
1571              how to split the variable, create a new set based on this split,
1572              and set up the reg_map so that later uses of the variable will
1573              use the new split variable.  */
1574           
1575           dest_reg_was_split = 0;
1576           
1577           if (GET_CODE (pattern) == SET
1578               && GET_CODE (SET_DEST (pattern)) == REG
1579               && splittable_regs[REGNO (SET_DEST (pattern))])
1580             {
1581               int regno = REGNO (SET_DEST (pattern));
1582               
1583               dest_reg_was_split = 1;
1584               
1585               /* Compute the increment value for the giv, if it wasn't
1586                  already computed above.  */
1587
1588               if (giv_inc == 0)
1589                 giv_inc = calculate_giv_inc (pattern, insn, regno);
1590               giv_dest_reg = SET_DEST (pattern);
1591               giv_src_reg = SET_DEST (pattern);
1592
1593               if (unroll_type == UNROLL_COMPLETELY)
1594                 {
1595                   /* Completely unrolling the loop.  Set the induction
1596                      variable to a known constant value.  */
1597                   
1598                   /* The value in splittable_regs may be an invariant
1599                      value, so we must use plus_constant here.  */
1600                   splittable_regs[regno]
1601                     = plus_constant (splittable_regs[regno], INTVAL (giv_inc));
1602
1603                   if (GET_CODE (splittable_regs[regno]) == PLUS)
1604                     {
1605                       giv_src_reg = XEXP (splittable_regs[regno], 0);
1606                       giv_inc = XEXP (splittable_regs[regno], 1);
1607                     }
1608                   else
1609                     {
1610                       /* The splittable_regs value must be a REG or a
1611                          CONST_INT, so put the entire value in the giv_src_reg
1612                          variable.  */
1613                       giv_src_reg = splittable_regs[regno];
1614                       giv_inc = const0_rtx;
1615                     }
1616                 }
1617               else
1618                 {
1619                   /* Partially unrolling loop.  Create a new pseudo
1620                      register for the iteration variable, and set it to
1621                      be a constant plus the original register.  Except
1622                      on the last iteration, when the result has to
1623                      go back into the original iteration var register.  */
1624                   
1625                   /* Handle bivs which must be mapped to a new register
1626                      when split.  This happens for bivs which need their
1627                      final value set before loop entry.  The new register
1628                      for the biv was stored in the biv's first struct
1629                      induction entry by find_splittable_regs.  */
1630
1631                   if (regno < max_reg_before_loop
1632                       && reg_iv_type[regno] == BASIC_INDUCT)
1633                     {
1634                       giv_src_reg = reg_biv_class[regno]->biv->src_reg;
1635                       giv_dest_reg = giv_src_reg;
1636                     }
1637                   
1638 #if 0
1639                   /* If non-reduced/final-value givs were split, then
1640                      this would have to remap those givs also.  See
1641                      find_splittable_regs.  */
1642 #endif
1643                   
1644                   splittable_regs[regno]
1645                     = GEN_INT (INTVAL (giv_inc)
1646                                + INTVAL (splittable_regs[regno]));
1647                   giv_inc = splittable_regs[regno];
1648                   
1649                   /* Now split the induction variable by changing the dest
1650                      of this insn to a new register, and setting its
1651                      reg_map entry to point to this new register.
1652
1653                      If this is the last iteration, and this is the last insn
1654                      that will update the iv, then reuse the original dest,
1655                      to ensure that the iv will have the proper value when
1656                      the loop exits or repeats.
1657
1658                      Using splittable_regs_updates here like this is safe,
1659                      because it can only be greater than one if all
1660                      instructions modifying the iv are always executed in
1661                      order.  */
1662
1663                   if (! last_iteration
1664                       || (splittable_regs_updates[regno]-- != 1))
1665                     {
1666                       tem = gen_reg_rtx (GET_MODE (giv_src_reg));
1667                       giv_dest_reg = tem;
1668                       map->reg_map[regno] = tem;
1669                     }
1670                   else
1671                     map->reg_map[regno] = giv_src_reg;
1672                 }
1673
1674               /* The constant being added could be too large for an add
1675                  immediate, so can't directly emit an insn here.  */
1676               emit_unrolled_add (giv_dest_reg, giv_src_reg, giv_inc);
1677               copy = get_last_insn ();
1678               pattern = PATTERN (copy);
1679             }
1680           else
1681             {
1682               pattern = copy_rtx_and_substitute (pattern, map);
1683               copy = emit_insn (pattern);
1684             }
1685           REG_NOTES (copy) = initial_reg_note_copy (REG_NOTES (insn), map);
1686           
1687 #ifdef HAVE_cc0
1688           /* If this insn is setting CC0, it may need to look at
1689              the insn that uses CC0 to see what type of insn it is.
1690              In that case, the call to recog via validate_change will
1691              fail.  So don't substitute constants here.  Instead,
1692              do it when we emit the following insn.
1693
1694              For example, see the pyr.md file.  That machine has signed and
1695              unsigned compares.  The compare patterns must check the
1696              following branch insn to see which what kind of compare to
1697              emit.
1698
1699              If the previous insn set CC0, substitute constants on it as
1700              well.  */
1701           if (sets_cc0_p (copy) != 0)
1702             cc0_insn = copy;
1703           else
1704             {
1705               if (cc0_insn)
1706                 try_constants (cc0_insn, map);
1707               cc0_insn = 0;
1708               try_constants (copy, map);
1709             }
1710 #else
1711           try_constants (copy, map);
1712 #endif
1713
1714           /* Make split induction variable constants `permanent' since we
1715              know there are no backward branches across iteration variable
1716              settings which would invalidate this.  */
1717           if (dest_reg_was_split)
1718             {
1719               int regno = REGNO (SET_DEST (pattern));
1720
1721               if (map->const_age_map[regno] == map->const_age)
1722                 map->const_age_map[regno] = -1;
1723             }
1724           break;
1725           
1726         case JUMP_INSN:
1727           pattern = copy_rtx_and_substitute (PATTERN (insn), map);
1728           copy = emit_jump_insn (pattern);
1729           REG_NOTES (copy) = initial_reg_note_copy (REG_NOTES (insn), map);
1730
1731           if (JUMP_LABEL (insn) == start_label && insn == copy_end
1732               && ! last_iteration)
1733             {
1734               /* This is a branch to the beginning of the loop; this is the
1735                  last insn being copied; and this is not the last iteration.
1736                  In this case, we want to change the original fall through
1737                  case to be a branch past the end of the loop, and the
1738                  original jump label case to fall_through.  */
1739
1740               if (! invert_exp (pattern, copy)
1741                   || ! redirect_exp (&pattern,
1742                                      map->label_map[CODE_LABEL_NUMBER
1743                                                     (JUMP_LABEL (insn))],
1744                                      exit_label, copy))
1745                 abort ();
1746             }
1747           
1748 #ifdef HAVE_cc0
1749           if (cc0_insn)
1750             try_constants (cc0_insn, map);
1751           cc0_insn = 0;
1752 #endif
1753           try_constants (copy, map);
1754
1755           /* Set the jump label of COPY correctly to avoid problems with
1756              later passes of unroll_loop, if INSN had jump label set.  */
1757           if (JUMP_LABEL (insn))
1758             {
1759               rtx label = 0;
1760
1761               /* Can't use the label_map for every insn, since this may be
1762                  the backward branch, and hence the label was not mapped.  */
1763               if (GET_CODE (pattern) == SET)
1764                 {
1765                   tem = SET_SRC (pattern);
1766                   if (GET_CODE (tem) == LABEL_REF)
1767                     label = XEXP (tem, 0);
1768                   else if (GET_CODE (tem) == IF_THEN_ELSE)
1769                     {
1770                       if (XEXP (tem, 1) != pc_rtx)
1771                         label = XEXP (XEXP (tem, 1), 0);
1772                       else
1773                         label = XEXP (XEXP (tem, 2), 0);
1774                     }
1775                 }
1776
1777               if (label && GET_CODE (label) == CODE_LABEL)
1778                 JUMP_LABEL (copy) = label;
1779               else
1780                 {
1781                   /* An unrecognizable jump insn, probably the entry jump
1782                      for a switch statement.  This label must have been mapped,
1783                      so just use the label_map to get the new jump label.  */
1784                   JUMP_LABEL (copy) = map->label_map[CODE_LABEL_NUMBER
1785                                                      (JUMP_LABEL (insn))];
1786                 }
1787           
1788               /* If this is a non-local jump, then must increase the label
1789                  use count so that the label will not be deleted when the
1790                  original jump is deleted.  */
1791               LABEL_NUSES (JUMP_LABEL (copy))++;
1792             }
1793           else if (GET_CODE (PATTERN (copy)) == ADDR_VEC
1794                    || GET_CODE (PATTERN (copy)) == ADDR_DIFF_VEC)
1795             {
1796               rtx pat = PATTERN (copy);
1797               int diff_vec_p = GET_CODE (pat) == ADDR_DIFF_VEC;
1798               int len = XVECLEN (pat, diff_vec_p);
1799               int i;
1800
1801               for (i = 0; i < len; i++)
1802                 LABEL_NUSES (XEXP (XVECEXP (pat, diff_vec_p, i), 0))++;
1803             }
1804
1805           /* If this used to be a conditional jump insn but whose branch
1806              direction is now known, we must do something special.  */
1807           if (condjump_p (insn) && !simplejump_p (insn) && map->last_pc_value)
1808             {
1809 #ifdef HAVE_cc0
1810               /* The previous insn set cc0 for us.  So delete it.  */
1811               delete_insn (PREV_INSN (copy));
1812 #endif
1813
1814               /* If this is now a no-op, delete it.  */
1815               if (map->last_pc_value == pc_rtx)
1816                 {
1817                   delete_insn (copy);
1818                   copy = 0;
1819                 }
1820               else
1821                 /* Otherwise, this is unconditional jump so we must put a
1822                    BARRIER after it.  We could do some dead code elimination
1823                    here, but jump.c will do it just as well.  */
1824                 emit_barrier ();
1825             }
1826           break;
1827           
1828         case CALL_INSN:
1829           pattern = copy_rtx_and_substitute (PATTERN (insn), map);
1830           copy = emit_call_insn (pattern);
1831           REG_NOTES (copy) = initial_reg_note_copy (REG_NOTES (insn), map);
1832
1833 #ifdef HAVE_cc0
1834           if (cc0_insn)
1835             try_constants (cc0_insn, map);
1836           cc0_insn = 0;
1837 #endif
1838           try_constants (copy, map);
1839
1840           /* Be lazy and assume CALL_INSNs clobber all hard registers.  */
1841           for (i = 0; i < FIRST_PSEUDO_REGISTER; i++)
1842             map->const_equiv_map[i] = 0;
1843           break;
1844           
1845         case CODE_LABEL:
1846           /* If this is the loop start label, then we don't need to emit a
1847              copy of this label since no one will use it.  */
1848
1849           if (insn != start_label)
1850             {
1851               copy = emit_label (map->label_map[CODE_LABEL_NUMBER (insn)]);
1852               map->const_age++;
1853             }
1854           break;
1855           
1856         case BARRIER:
1857           copy = emit_barrier ();
1858           break;
1859           
1860         case NOTE:
1861           /* VTOP notes are valid only before the loop exit test.  If placed
1862              anywhere else, loop may generate bad code.  */
1863              
1864           if (NOTE_LINE_NUMBER (insn) != NOTE_INSN_DELETED
1865               && (NOTE_LINE_NUMBER (insn) != NOTE_INSN_LOOP_VTOP
1866                   || (last_iteration && unroll_type != UNROLL_COMPLETELY)))
1867             copy = emit_note (NOTE_SOURCE_FILE (insn),
1868                               NOTE_LINE_NUMBER (insn));
1869           else
1870             copy = 0;
1871           break;
1872           
1873         default:
1874           abort ();
1875           break;
1876         }
1877       
1878       map->insn_map[INSN_UID (insn)] = copy;
1879     }
1880   while (insn != copy_end);
1881   
1882   /* Now finish coping the REG_NOTES.  */
1883   insn = copy_start;
1884   do
1885     {
1886       insn = NEXT_INSN (insn);
1887       if ((GET_CODE (insn) == INSN || GET_CODE (insn) == JUMP_INSN
1888            || GET_CODE (insn) == CALL_INSN)
1889           && map->insn_map[INSN_UID (insn)])
1890         final_reg_note_copy (REG_NOTES (map->insn_map[INSN_UID (insn)]), map);
1891     }
1892   while (insn != copy_end);
1893
1894   /* There may be notes between copy_notes_from and loop_end.  Emit a copy of
1895      each of these notes here, since there may be some important ones, such as
1896      NOTE_INSN_BLOCK_END notes, in this group.  We don't do this on the last
1897      iteration, because the original notes won't be deleted.
1898
1899      We can't use insert_before here, because when from preconditioning,
1900      insert_before points before the loop.  We can't use copy_end, because
1901      there may be insns already inserted after it (which we don't want to
1902      copy) when not from preconditioning code.  */
1903
1904   if (! last_iteration)
1905     {
1906       for (insn = copy_notes_from; insn != loop_end; insn = NEXT_INSN (insn))
1907         {
1908           if (GET_CODE (insn) == NOTE
1909               && NOTE_LINE_NUMBER (insn) != NOTE_INSN_DELETED)
1910             emit_note (NOTE_SOURCE_FILE (insn), NOTE_LINE_NUMBER (insn));
1911         }
1912     }
1913
1914   if (final_label && LABEL_NUSES (final_label) > 0)
1915     emit_label (final_label);
1916
1917   tem = gen_sequence ();
1918   end_sequence ();
1919   emit_insn_before (tem, insert_before);
1920 }
1921 \f
1922 /* Emit an insn, using the expand_binop to ensure that a valid insn is
1923    emitted.  This will correctly handle the case where the increment value
1924    won't fit in the immediate field of a PLUS insns.  */
1925
1926 void
1927 emit_unrolled_add (dest_reg, src_reg, increment)
1928      rtx dest_reg, src_reg, increment;
1929 {
1930   rtx result;
1931
1932   result = expand_binop (GET_MODE (dest_reg), add_optab, src_reg, increment,
1933                          dest_reg, 0, OPTAB_LIB_WIDEN);
1934
1935   if (dest_reg != result)
1936     emit_move_insn (dest_reg, result);
1937 }
1938 \f
1939 /* Searches the insns between INSN and LOOP_END.  Returns 1 if there
1940    is a backward branch in that range that branches to somewhere between
1941    LOOP_START and INSN.  Returns 0 otherwise.  */
1942
1943 /* ??? This is quadratic algorithm.  Could be rewritten to be linear.
1944    In practice, this is not a problem, because this function is seldom called,
1945    and uses a negligible amount of CPU time on average.  */
1946
1947 static int
1948 back_branch_in_range_p (insn, loop_start, loop_end)
1949      rtx insn;
1950      rtx loop_start, loop_end;
1951 {
1952   rtx p, q, target_insn;
1953
1954   /* Stop before we get to the backward branch at the end of the loop.  */
1955   loop_end = prev_nonnote_insn (loop_end);
1956   if (GET_CODE (loop_end) == BARRIER)
1957     loop_end = PREV_INSN (loop_end);
1958
1959   /* Check in case insn has been deleted, search forward for first non
1960      deleted insn following it.  */
1961   while (INSN_DELETED_P (insn))
1962     insn = NEXT_INSN (insn);
1963
1964   /* Check for the case where insn is the last insn in the loop.  */
1965   if (insn == loop_end)
1966     return 0;
1967
1968   for (p = NEXT_INSN (insn); p != loop_end; p = NEXT_INSN (p))
1969     {
1970       if (GET_CODE (p) == JUMP_INSN)
1971         {
1972           target_insn = JUMP_LABEL (p);
1973           
1974           /* Search from loop_start to insn, to see if one of them is
1975              the target_insn.  We can't use INSN_LUID comparisons here,
1976              since insn may not have an LUID entry.  */
1977           for (q = loop_start; q != insn; q = NEXT_INSN (q))
1978             if (q == target_insn)
1979               return 1;
1980         }
1981     }
1982
1983   return 0;
1984 }
1985
1986 /* Try to generate the simplest rtx for the expression
1987    (PLUS (MULT mult1 mult2) add1).  This is used to calculate the initial
1988    value of giv's.  */
1989
1990 static rtx
1991 fold_rtx_mult_add (mult1, mult2, add1, mode)
1992      rtx mult1, mult2, add1;
1993      enum machine_mode mode;
1994 {
1995   rtx temp, mult_res;
1996   rtx result;
1997
1998   /* The modes must all be the same.  This should always be true.  For now,
1999      check to make sure.  */
2000   if ((GET_MODE (mult1) != mode && GET_MODE (mult1) != VOIDmode)
2001       || (GET_MODE (mult2) != mode && GET_MODE (mult2) != VOIDmode)
2002       || (GET_MODE (add1) != mode && GET_MODE (add1) != VOIDmode))
2003     abort ();
2004
2005   /* Ensure that if at least one of mult1/mult2 are constant, then mult2
2006      will be a constant.  */
2007   if (GET_CODE (mult1) == CONST_INT)
2008     {
2009       temp = mult2;
2010       mult2 = mult1;
2011       mult1 = temp;
2012     }
2013
2014   mult_res = simplify_binary_operation (MULT, mode, mult1, mult2);
2015   if (! mult_res)
2016     mult_res = gen_rtx (MULT, mode, mult1, mult2);
2017
2018   /* Again, put the constant second.  */
2019   if (GET_CODE (add1) == CONST_INT)
2020     {
2021       temp = add1;
2022       add1 = mult_res;
2023       mult_res = temp;
2024     }
2025
2026   result = simplify_binary_operation (PLUS, mode, add1, mult_res);
2027   if (! result)
2028     result = gen_rtx (PLUS, mode, add1, mult_res);
2029
2030   return result;
2031 }
2032
2033 /* Searches the list of induction struct's for the biv BL, to try to calculate
2034    the total increment value for one iteration of the loop as a constant.
2035
2036    Returns the increment value as an rtx, simplified as much as possible,
2037    if it can be calculated.  Otherwise, returns 0.  */
2038
2039 rtx 
2040 biv_total_increment (bl, loop_start, loop_end)
2041      struct iv_class *bl;
2042      rtx loop_start, loop_end;
2043 {
2044   struct induction *v;
2045   rtx result;
2046
2047   /* For increment, must check every instruction that sets it.  Each
2048      instruction must be executed only once each time through the loop.
2049      To verify this, we check that the the insn is always executed, and that
2050      there are no backward branches after the insn that branch to before it.
2051      Also, the insn must have a mult_val of one (to make sure it really is
2052      an increment).  */
2053
2054   result = const0_rtx;
2055   for (v = bl->biv; v; v = v->next_iv)
2056     {
2057       if (v->always_computable && v->mult_val == const1_rtx
2058           && ! back_branch_in_range_p (v->insn, loop_start, loop_end))
2059         result = fold_rtx_mult_add (result, const1_rtx, v->add_val, v->mode);
2060       else
2061         return 0;
2062     }
2063
2064   return result;
2065 }
2066
2067 /* Determine the initial value of the iteration variable, and the amount
2068    that it is incremented each loop.  Use the tables constructed by
2069    the strength reduction pass to calculate these values.
2070
2071    Initial_value and/or increment are set to zero if their values could not
2072    be calculated.  */
2073
2074 static void
2075 iteration_info (iteration_var, initial_value, increment, loop_start, loop_end)
2076      rtx iteration_var, *initial_value, *increment;
2077      rtx loop_start, loop_end;
2078 {
2079   struct iv_class *bl;
2080   struct induction *v, *b;
2081
2082   /* Clear the result values, in case no answer can be found.  */
2083   *initial_value = 0;
2084   *increment = 0;
2085
2086   /* The iteration variable can be either a giv or a biv.  Check to see
2087      which it is, and compute the variable's initial value, and increment
2088      value if possible.  */
2089
2090   /* If this is a new register, can't handle it since we don't have any
2091      reg_iv_type entry for it.  */
2092   if (REGNO (iteration_var) >= max_reg_before_loop)
2093     {
2094       if (loop_dump_stream)
2095         fprintf (loop_dump_stream,
2096                  "Loop unrolling: No reg_iv_type entry for iteration var.\n");
2097       return;
2098     }
2099   /* Reject iteration variables larger than the host long size, since they
2100      could result in a number of iterations greater than the range of our
2101      `unsigned long' variable loop_n_iterations.  */
2102   else if (GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE (iteration_var)) > HOST_BITS_PER_LONG)
2103     {
2104       if (loop_dump_stream)
2105         fprintf (loop_dump_stream,
2106                  "Loop unrolling: Iteration var rejected because mode larger than host long.\n");
2107       return;
2108     }
2109   else if (GET_MODE_CLASS (GET_MODE (iteration_var)) != MODE_INT)
2110     {
2111       if (loop_dump_stream)
2112         fprintf (loop_dump_stream,
2113                  "Loop unrolling: Iteration var not an integer.\n");
2114       return;
2115     }
2116   else if (reg_iv_type[REGNO (iteration_var)] == BASIC_INDUCT)
2117     {
2118       /* Grab initial value, only useful if it is a constant.  */
2119       bl = reg_biv_class[REGNO (iteration_var)];
2120       *initial_value = bl->initial_value;
2121
2122       *increment = biv_total_increment (bl, loop_start, loop_end);
2123     }
2124   else if (reg_iv_type[REGNO (iteration_var)] == GENERAL_INDUCT)
2125     {
2126 #if 1
2127       /* ??? The code below does not work because the incorrect number of
2128          iterations is calculated when the biv is incremented after the giv
2129          is set (which is the usual case).  This can probably be accounted
2130          for by biasing the initial_value by subtracting the amount of the
2131          increment that occurs between the giv set and the giv test.  However,
2132          a giv as an iterator is very rare, so it does not seem worthwhile
2133          to handle this.  */
2134       /* ??? An example failure is: i = 6; do {;} while (i++ < 9).  */
2135       if (loop_dump_stream)
2136         fprintf (loop_dump_stream,
2137                  "Loop unrolling: Giv iterators are not handled.\n");
2138       return;
2139 #else
2140       /* Initial value is mult_val times the biv's initial value plus
2141          add_val.  Only useful if it is a constant.  */
2142       v = reg_iv_info[REGNO (iteration_var)];
2143       bl = reg_biv_class[REGNO (v->src_reg)];
2144       *initial_value = fold_rtx_mult_add (v->mult_val, bl->initial_value,
2145                                           v->add_val, v->mode);
2146       
2147       /* Increment value is mult_val times the increment value of the biv.  */
2148
2149       *increment = biv_total_increment (bl, loop_start, loop_end);
2150       if (*increment)
2151         *increment = fold_rtx_mult_add (v->mult_val, *increment, const0_rtx,
2152                                         v->mode);
2153 #endif
2154     }
2155   else
2156     {
2157       if (loop_dump_stream)
2158         fprintf (loop_dump_stream,
2159                  "Loop unrolling: Not basic or general induction var.\n");
2160       return;
2161     }
2162 }
2163
2164 /* Calculate the approximate final value of the iteration variable
2165    which has an loop exit test with code COMPARISON_CODE and comparison value
2166    of COMPARISON_VALUE.  Also returns an indication of whether the comparison
2167    was signed or unsigned, and the direction of the comparison.  This info is
2168    needed to calculate the number of loop iterations.  */
2169
2170 static rtx
2171 approx_final_value (comparison_code, comparison_value, unsigned_p, compare_dir)
2172      enum rtx_code comparison_code;
2173      rtx comparison_value;
2174      int *unsigned_p;
2175      int *compare_dir;
2176 {
2177   /* Calculate the final value of the induction variable.
2178      The exact final value depends on the branch operator, and increment sign.
2179      This is only an approximate value.  It will be wrong if the iteration
2180      variable is not incremented by one each time through the loop, and
2181      approx final value - start value % increment != 0.  */
2182
2183   *unsigned_p = 0;
2184   switch (comparison_code)
2185     {
2186     case LEU:
2187       *unsigned_p = 1;
2188     case LE:
2189       *compare_dir = 1;
2190       return plus_constant (comparison_value, 1);
2191     case GEU:
2192       *unsigned_p = 1;
2193     case GE:
2194       *compare_dir = -1;
2195       return plus_constant (comparison_value, -1);
2196     case EQ:
2197       /* Can not calculate a final value for this case.  */
2198       *compare_dir = 0;
2199       return 0;
2200     case LTU:
2201       *unsigned_p = 1;
2202     case LT:
2203       *compare_dir = 1;
2204       return comparison_value;
2205       break;
2206     case GTU:
2207       *unsigned_p = 1;
2208     case GT:
2209       *compare_dir = -1;
2210       return comparison_value;
2211     case NE:
2212       *compare_dir = 0;
2213       return comparison_value;
2214     default:
2215       abort ();
2216     }
2217 }
2218
2219 /* For each biv and giv, determine whether it can be safely split into
2220    a different variable for each unrolled copy of the loop body.  If it
2221    is safe to split, then indicate that by saving some useful info
2222    in the splittable_regs array.
2223
2224    If the loop is being completely unrolled, then splittable_regs will hold
2225    the current value of the induction variable while the loop is unrolled.
2226    It must be set to the initial value of the induction variable here.
2227    Otherwise, splittable_regs will hold the difference between the current
2228    value of the induction variable and the value the induction variable had
2229    at the top of the loop.  It must be set to the value 0 here.  */
2230
2231 /* ?? If the loop is only unrolled twice, then most of the restrictions to
2232    constant values are unnecessary, since we can easily calculate increment
2233    values in this case even if nothing is constant.  The increment value
2234    should not involve a multiply however.  */
2235
2236 /* ?? Even if the biv/giv increment values aren't constant, it may still
2237    be beneficial to split the variable if the loop is only unrolled a few
2238    times, since multiplies by small integers (1,2,3,4) are very cheap.  */
2239
2240 static int
2241 find_splittable_regs (unroll_type, loop_start, loop_end, end_insert_before,
2242                      unroll_number)
2243      enum unroll_types unroll_type;
2244      rtx loop_start, loop_end;
2245      rtx end_insert_before;
2246      int unroll_number;
2247 {
2248   struct iv_class *bl;
2249   struct induction *v;
2250   rtx increment, tem;
2251   rtx biv_final_value;
2252   int biv_splittable;
2253   int result = 0;
2254
2255   for (bl = loop_iv_list; bl; bl = bl->next)
2256     {
2257       /* Biv_total_increment must return a constant value,
2258          otherwise we can not calculate the split values.  */
2259
2260       increment = biv_total_increment (bl, loop_start, loop_end);
2261       if (! increment || GET_CODE (increment) != CONST_INT)
2262         continue;
2263
2264       /* The loop must be unrolled completely, or else have a known number
2265          of iterations and only one exit, or else the biv must be dead
2266          outside the loop, or else the final value must be known.  Otherwise,
2267          it is unsafe to split the biv since it may not have the proper
2268          value on loop exit.  */
2269
2270       /* loop_number_exit_labels is non-zero if the loop has an exit other than
2271          a fall through at the end.  */
2272
2273       biv_splittable = 1;
2274       biv_final_value = 0;
2275       if (unroll_type != UNROLL_COMPLETELY
2276           && (loop_number_exit_labels[uid_loop_num[INSN_UID (loop_start)]]
2277               || unroll_type == UNROLL_NAIVE)
2278           && (uid_luid[regno_last_uid[bl->regno]] >= INSN_LUID (loop_end)
2279               || ! bl->init_insn
2280               || INSN_UID (bl->init_insn) >= max_uid_for_loop
2281               || (uid_luid[regno_first_uid[bl->regno]]
2282                   < INSN_LUID (bl->init_insn))
2283               || reg_mentioned_p (bl->biv->dest_reg, SET_SRC (bl->init_set)))
2284           && ! (biv_final_value = final_biv_value (bl, loop_start, loop_end)))
2285         biv_splittable = 0;
2286
2287       /* If any of the insns setting the BIV don't do so with a simple
2288          PLUS, we don't know how to split it.  */
2289       for (v = bl->biv; biv_splittable && v; v = v->next_iv)
2290         if ((tem = single_set (v->insn)) == 0
2291             || GET_CODE (SET_DEST (tem)) != REG
2292             || REGNO (SET_DEST (tem)) != bl->regno
2293             || GET_CODE (SET_SRC (tem)) != PLUS)
2294           biv_splittable = 0;
2295
2296       /* If final value is non-zero, then must emit an instruction which sets
2297          the value of the biv to the proper value.  This is done after
2298          handling all of the givs, since some of them may need to use the
2299          biv's value in their initialization code.  */
2300
2301       /* This biv is splittable.  If completely unrolling the loop, save
2302          the biv's initial value.  Otherwise, save the constant zero.  */
2303
2304       if (biv_splittable == 1)
2305         {
2306           if (unroll_type == UNROLL_COMPLETELY)
2307             {
2308               /* If the initial value of the biv is itself (i.e. it is too
2309                  complicated for strength_reduce to compute), or is a hard
2310                  register, then we must create a new pseudo reg to hold the
2311                  initial value of the biv.  */
2312
2313               if (GET_CODE (bl->initial_value) == REG
2314                   && (REGNO (bl->initial_value) == bl->regno
2315                       || REGNO (bl->initial_value) < FIRST_PSEUDO_REGISTER))
2316                 {
2317                   rtx tem = gen_reg_rtx (bl->biv->mode);
2318                   
2319                   emit_insn_before (gen_move_insn (tem, bl->biv->src_reg),
2320                                     loop_start);
2321
2322                   if (loop_dump_stream)
2323                     fprintf (loop_dump_stream, "Biv %d initial value remapped to %d.\n",
2324                              bl->regno, REGNO (tem));
2325
2326                   splittable_regs[bl->regno] = tem;
2327                 }
2328               else
2329                 splittable_regs[bl->regno] = bl->initial_value;
2330             }
2331           else
2332             splittable_regs[bl->regno] = const0_rtx;
2333
2334           /* Save the number of instructions that modify the biv, so that
2335              we can treat the last one specially.  */
2336
2337           splittable_regs_updates[bl->regno] = bl->biv_count;
2338
2339           result++;
2340
2341           if (loop_dump_stream)
2342             fprintf (loop_dump_stream,
2343                      "Biv %d safe to split.\n", bl->regno);
2344         }
2345
2346       /* Check every giv that depends on this biv to see whether it is
2347          splittable also.  Even if the biv isn't splittable, givs which
2348          depend on it may be splittable if the biv is live outside the
2349          loop, and the givs aren't.  */
2350
2351       result = find_splittable_givs (bl, unroll_type, loop_start, loop_end,
2352                                      increment, unroll_number, result);
2353
2354       /* If final value is non-zero, then must emit an instruction which sets
2355          the value of the biv to the proper value.  This is done after
2356          handling all of the givs, since some of them may need to use the
2357          biv's value in their initialization code.  */
2358       if (biv_final_value)
2359         {
2360           /* If the loop has multiple exits, emit the insns before the
2361              loop to ensure that it will always be executed no matter
2362              how the loop exits.  Otherwise emit the insn after the loop,
2363              since this is slightly more efficient.  */
2364           if (! loop_number_exit_labels[uid_loop_num[INSN_UID (loop_start)]])
2365             emit_insn_before (gen_move_insn (bl->biv->src_reg,
2366                                              biv_final_value),
2367                               end_insert_before);
2368           else
2369             {
2370               /* Create a new register to hold the value of the biv, and then
2371                  set the biv to its final value before the loop start.  The biv
2372                  is set to its final value before loop start to ensure that
2373                  this insn will always be executed, no matter how the loop
2374                  exits.  */
2375               rtx tem = gen_reg_rtx (bl->biv->mode);
2376               emit_insn_before (gen_move_insn (tem, bl->biv->src_reg),
2377                                 loop_start);
2378               emit_insn_before (gen_move_insn (bl->biv->src_reg,
2379                                                biv_final_value),
2380                                 loop_start);
2381
2382               if (loop_dump_stream)
2383                 fprintf (loop_dump_stream, "Biv %d mapped to %d for split.\n",
2384                          REGNO (bl->biv->src_reg), REGNO (tem));
2385
2386               /* Set up the mapping from the original biv register to the new
2387                  register.  */
2388               bl->biv->src_reg = tem;
2389             }
2390         }
2391     }
2392   return result;
2393 }
2394
2395 /* For every giv based on the biv BL, check to determine whether it is
2396    splittable.  This is a subroutine to find_splittable_regs ().  */
2397
2398 static int
2399 find_splittable_givs (bl, unroll_type, loop_start, loop_end, increment,
2400                       unroll_number, result)
2401      struct iv_class *bl;
2402      enum unroll_types unroll_type;
2403      rtx loop_start, loop_end;
2404      rtx increment;
2405      int unroll_number, result;
2406 {
2407   struct induction *v;
2408   rtx final_value;
2409   rtx tem;
2410
2411   for (v = bl->giv; v; v = v->next_iv)
2412     {
2413       rtx giv_inc, value;
2414
2415       /* Only split the giv if it has already been reduced, or if the loop is
2416          being completely unrolled.  */
2417       if (unroll_type != UNROLL_COMPLETELY && v->ignore)
2418         continue;
2419
2420       /* The giv can be split if the insn that sets the giv is executed once
2421          and only once on every iteration of the loop.  */
2422       /* An address giv can always be split.  v->insn is just a use not a set,
2423          and hence it does not matter whether it is always executed.  All that
2424          matters is that all the biv increments are always executed, and we
2425          won't reach here if they aren't.  */
2426       if (v->giv_type != DEST_ADDR
2427           && (! v->always_computable
2428               || back_branch_in_range_p (v->insn, loop_start, loop_end)))
2429         continue;
2430       
2431       /* The giv increment value must be a constant.  */
2432       giv_inc = fold_rtx_mult_add (v->mult_val, increment, const0_rtx,
2433                                    v->mode);
2434       if (! giv_inc || GET_CODE (giv_inc) != CONST_INT)
2435         continue;
2436
2437       /* The loop must be unrolled completely, or else have a known number of
2438          iterations and only one exit, or else the giv must be dead outside
2439          the loop, or else the final value of the giv must be known.
2440          Otherwise, it is not safe to split the giv since it may not have the
2441          proper value on loop exit.  */
2442           
2443       /* The used outside loop test will fail for DEST_ADDR givs.  They are
2444          never used outside the loop anyways, so it is always safe to split a
2445          DEST_ADDR giv.  */
2446
2447       final_value = 0;
2448       if (unroll_type != UNROLL_COMPLETELY
2449           && (loop_number_exit_labels[uid_loop_num[INSN_UID (loop_start)]]
2450               || unroll_type == UNROLL_NAIVE)
2451           && v->giv_type != DEST_ADDR
2452           && ((regno_first_uid[REGNO (v->dest_reg)] != INSN_UID (v->insn)
2453                /* Check for the case where the pseudo is set by a shift/add
2454                   sequence, in which case the first insn setting the pseudo
2455                   is the first insn of the shift/add sequence.  */
2456                && (! (tem = find_reg_note (v->insn, REG_RETVAL, NULL_RTX))
2457                    || (regno_first_uid[REGNO (v->dest_reg)]
2458                        != INSN_UID (XEXP (tem, 0)))))
2459               /* Line above always fails if INSN was moved by loop opt.  */
2460               || (uid_luid[regno_last_uid[REGNO (v->dest_reg)]]
2461                   >= INSN_LUID (loop_end)))
2462           && ! (final_value = v->final_value))
2463         continue;
2464
2465 #if 0
2466       /* Currently, non-reduced/final-value givs are never split.  */
2467       /* Should emit insns after the loop if possible, as the biv final value
2468          code below does.  */
2469
2470       /* If the final value is non-zero, and the giv has not been reduced,
2471          then must emit an instruction to set the final value.  */
2472       if (final_value && !v->new_reg)
2473         {
2474           /* Create a new register to hold the value of the giv, and then set
2475              the giv to its final value before the loop start.  The giv is set
2476              to its final value before loop start to ensure that this insn
2477              will always be executed, no matter how we exit.  */
2478           tem = gen_reg_rtx (v->mode);
2479           emit_insn_before (gen_move_insn (tem, v->dest_reg), loop_start);
2480           emit_insn_before (gen_move_insn (v->dest_reg, final_value),
2481                             loop_start);
2482           
2483           if (loop_dump_stream)
2484             fprintf (loop_dump_stream, "Giv %d mapped to %d for split.\n",
2485                      REGNO (v->dest_reg), REGNO (tem));
2486           
2487           v->src_reg = tem;
2488         }
2489 #endif
2490
2491       /* This giv is splittable.  If completely unrolling the loop, save the
2492          giv's initial value.  Otherwise, save the constant zero for it.  */
2493
2494       if (unroll_type == UNROLL_COMPLETELY)
2495         {
2496           /* It is not safe to use bl->initial_value here, because it may not
2497              be invariant.  It is safe to use the initial value stored in
2498              the splittable_regs array if it is set.  In rare cases, it won't
2499              be set, so then we do exactly the same thing as
2500              find_splittable_regs does to get a safe value.  */
2501           rtx biv_initial_value;
2502
2503           if (splittable_regs[bl->regno])
2504             biv_initial_value = splittable_regs[bl->regno];
2505           else if (GET_CODE (bl->initial_value) != REG
2506                    || (REGNO (bl->initial_value) != bl->regno
2507                        && REGNO (bl->initial_value) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER))
2508             biv_initial_value = bl->initial_value;
2509           else
2510             {
2511               rtx tem = gen_reg_rtx (bl->biv->mode);
2512
2513               emit_insn_before (gen_move_insn (tem, bl->biv->src_reg),
2514                                 loop_start);
2515               biv_initial_value = tem;
2516             }
2517           value = fold_rtx_mult_add (v->mult_val, biv_initial_value,
2518                                      v->add_val, v->mode);
2519         }
2520       else
2521         value = const0_rtx;
2522
2523       if (v->new_reg)
2524         {
2525           /* If a giv was combined with another giv, then we can only split
2526              this giv if the giv it was combined with was reduced.  This
2527              is because the value of v->new_reg is meaningless in this
2528              case.  */
2529           if (v->same && ! v->same->new_reg)
2530             {
2531               if (loop_dump_stream)
2532                 fprintf (loop_dump_stream,
2533                          "giv combined with unreduced giv not split.\n");
2534               continue;
2535             }
2536           /* If the giv is an address destination, it could be something other
2537              than a simple register, these have to be treated differently.  */
2538           else if (v->giv_type == DEST_REG)
2539             {
2540               /* If value is not a constant, register, or register plus
2541                  constant, then compute its value into a register before
2542                  loop start.  This prevents illegal rtx sharing, and should
2543                  generate better code.  We can use bl->initial_value here
2544                  instead of splittable_regs[bl->regno] because this code
2545                  is going before the loop start.  */
2546               if (unroll_type == UNROLL_COMPLETELY
2547                   && GET_CODE (value) != CONST_INT
2548                   && GET_CODE (value) != REG
2549                   && (GET_CODE (value) != PLUS
2550                       || GET_CODE (XEXP (value, 0)) != REG
2551                       || GET_CODE (XEXP (value, 1)) != CONST_INT))
2552                 {
2553                   rtx tem = gen_reg_rtx (v->mode);
2554                   emit_iv_add_mult (bl->initial_value, v->mult_val,
2555                                     v->add_val, tem, loop_start);
2556                   value = tem;
2557                 }
2558                 
2559               splittable_regs[REGNO (v->new_reg)] = value;
2560             }
2561           else
2562             {
2563               /* Splitting address givs is useful since it will often allow us
2564                  to eliminate some increment insns for the base giv as
2565                  unnecessary.  */
2566
2567               /* If the addr giv is combined with a dest_reg giv, then all
2568                  references to that dest reg will be remapped, which is NOT
2569                  what we want for split addr regs. We always create a new
2570                  register for the split addr giv, just to be safe.  */
2571
2572               /* ??? If there are multiple address givs which have been
2573                  combined with the same dest_reg giv, then we may only need
2574                  one new register for them.  Pulling out constants below will
2575                  catch some of the common cases of this.  Currently, I leave
2576                  the work of simplifying multiple address givs to the
2577                  following cse pass.  */
2578               
2579               v->const_adjust = 0;
2580               if (unroll_type != UNROLL_COMPLETELY)
2581                 {
2582                   /* If not completely unrolling the loop, then create a new
2583                      register to hold the split value of the DEST_ADDR giv.
2584                      Emit insn to initialize its value before loop start.  */
2585                   tem = gen_reg_rtx (v->mode);
2586
2587                   /* If the address giv has a constant in its new_reg value,
2588                      then this constant can be pulled out and put in value,
2589                      instead of being part of the initialization code.  */
2590                   
2591                   if (GET_CODE (v->new_reg) == PLUS
2592                       && GET_CODE (XEXP (v->new_reg, 1)) == CONST_INT)
2593                     {
2594                       v->dest_reg
2595                         = plus_constant (tem, INTVAL (XEXP (v->new_reg,1)));
2596                       
2597                       /* Only succeed if this will give valid addresses.
2598                          Try to validate both the first and the last
2599                          address resulting from loop unrolling, if
2600                          one fails, then can't do const elim here.  */
2601                       if (memory_address_p (v->mem_mode, v->dest_reg)
2602                           && memory_address_p (v->mem_mode,
2603                                        plus_constant (v->dest_reg,
2604                                                       INTVAL (giv_inc)
2605                                                       * (unroll_number - 1))))
2606                         {
2607                           /* Save the negative of the eliminated const, so
2608                              that we can calculate the dest_reg's increment
2609                              value later.  */
2610                           v->const_adjust = - INTVAL (XEXP (v->new_reg, 1));
2611
2612                           v->new_reg = XEXP (v->new_reg, 0);
2613                           if (loop_dump_stream)
2614                             fprintf (loop_dump_stream,
2615                                      "Eliminating constant from giv %d\n",
2616                                      REGNO (tem));
2617                         }
2618                       else
2619                         v->dest_reg = tem;
2620                     }
2621                   else
2622                     v->dest_reg = tem;
2623                   
2624                   /* If the address hasn't been checked for validity yet, do so
2625                      now, and fail completely if either the first or the last
2626                      unrolled copy of the address is not a valid address.  */
2627                   if (v->dest_reg == tem
2628                       && (! memory_address_p (v->mem_mode, v->dest_reg)
2629                           || ! memory_address_p (v->mem_mode,
2630                                  plus_constant (v->dest_reg,
2631                                                 INTVAL (giv_inc)
2632                                                 * (unroll_number -1)))))
2633                     {
2634                       if (loop_dump_stream)
2635                         fprintf (loop_dump_stream,
2636                                  "Illegal address for giv at insn %d\n",
2637                                  INSN_UID (v->insn));
2638                       continue;
2639                     }
2640                   
2641                   /* To initialize the new register, just move the value of
2642                      new_reg into it.  This is not guaranteed to give a valid
2643                      instruction on machines with complex addressing modes.
2644                      If we can't recognize it, then delete it and emit insns
2645                      to calculate the value from scratch.  */
2646                   emit_insn_before (gen_rtx (SET, VOIDmode, tem,
2647                                              copy_rtx (v->new_reg)),
2648                                     loop_start);
2649                   if (recog_memoized (PREV_INSN (loop_start)) < 0)
2650                     {
2651                       delete_insn (PREV_INSN (loop_start));
2652                       emit_iv_add_mult (bl->initial_value, v->mult_val,
2653                                         v->add_val, tem, loop_start);
2654                       if (loop_dump_stream)
2655                         fprintf (loop_dump_stream,
2656                                  "Illegal init insn, rewritten.\n");
2657                     }
2658                 }
2659               else
2660                 {
2661                   v->dest_reg = value;
2662                   
2663                   /* Check the resulting address for validity, and fail
2664                      if the resulting address would be illegal.  */
2665                   if (! memory_address_p (v->mem_mode, v->dest_reg)
2666                       || ! memory_address_p (v->mem_mode,
2667                                      plus_constant (v->dest_reg,
2668                                                     INTVAL (giv_inc) *
2669                                                     (unroll_number -1))))
2670                     {
2671                       if (loop_dump_stream)
2672                         fprintf (loop_dump_stream,
2673                                  "Illegal address for giv at insn %d\n",
2674                                  INSN_UID (v->insn));
2675                       continue;
2676                     }
2677                 }
2678               
2679               /* Store the value of dest_reg into the insn.  This sharing
2680                  will not be a problem as this insn will always be copied
2681                  later.  */
2682               
2683               *v->location = v->dest_reg;
2684               
2685               /* If this address giv is combined with a dest reg giv, then
2686                  save the base giv's induction pointer so that we will be
2687                  able to handle this address giv properly.  The base giv
2688                  itself does not have to be splittable.  */
2689               
2690               if (v->same && v->same->giv_type == DEST_REG)
2691                 addr_combined_regs[REGNO (v->same->new_reg)] = v->same;
2692               
2693               if (GET_CODE (v->new_reg) == REG)
2694                 {
2695                   /* This giv maybe hasn't been combined with any others.
2696                      Make sure that it's giv is marked as splittable here.  */
2697                   
2698                   splittable_regs[REGNO (v->new_reg)] = value;
2699                   
2700                   /* Make it appear to depend upon itself, so that the
2701                      giv will be properly split in the main loop above.  */
2702                   if (! v->same)
2703                     {
2704                       v->same = v;
2705                       addr_combined_regs[REGNO (v->new_reg)] = v;
2706                     }
2707                 }
2708
2709               if (loop_dump_stream)
2710                 fprintf (loop_dump_stream, "DEST_ADDR giv being split.\n");
2711             }
2712         }
2713       else
2714         {
2715 #if 0
2716           /* Currently, unreduced giv's can't be split.  This is not too much
2717              of a problem since unreduced giv's are not live across loop
2718              iterations anyways.  When unrolling a loop completely though,
2719              it makes sense to reduce&split givs when possible, as this will
2720              result in simpler instructions, and will not require that a reg
2721              be live across loop iterations.  */
2722           
2723           splittable_regs[REGNO (v->dest_reg)] = value;
2724           fprintf (stderr, "Giv %d at insn %d not reduced\n",
2725                    REGNO (v->dest_reg), INSN_UID (v->insn));
2726 #else
2727           continue;
2728 #endif
2729         }
2730       
2731       /* Givs are only updated once by definition.  Mark it so if this is
2732          a splittable register.  Don't need to do anything for address givs
2733          where this may not be a register.  */
2734
2735       if (GET_CODE (v->new_reg) == REG)
2736         splittable_regs_updates[REGNO (v->new_reg)] = 1;
2737
2738       result++;
2739       
2740       if (loop_dump_stream)
2741         {
2742           int regnum;
2743           
2744           if (GET_CODE (v->dest_reg) == CONST_INT)
2745             regnum = -1;
2746           else if (GET_CODE (v->dest_reg) != REG)
2747             regnum = REGNO (XEXP (v->dest_reg, 0));
2748           else
2749             regnum = REGNO (v->dest_reg);
2750           fprintf (loop_dump_stream, "Giv %d at insn %d safe to split.\n",
2751                    regnum, INSN_UID (v->insn));
2752         }
2753     }
2754
2755   return result;
2756 }
2757 \f
2758 /* Try to prove that the register is dead after the loop exits.  Trace every
2759    loop exit looking for an insn that will always be executed, which sets
2760    the register to some value, and appears before the first use of the register
2761    is found.  If successful, then return 1, otherwise return 0.  */
2762
2763 /* ?? Could be made more intelligent in the handling of jumps, so that
2764    it can search past if statements and other similar structures.  */
2765
2766 static int
2767 reg_dead_after_loop (reg, loop_start, loop_end)
2768      rtx reg, loop_start, loop_end;
2769 {
2770   rtx insn, label;
2771   enum rtx_code code;
2772   int jump_count = 0;
2773
2774   /* HACK: Must also search the loop fall through exit, create a label_ref
2775      here which points to the loop_end, and append the loop_number_exit_labels
2776      list to it.  */
2777   label = gen_rtx (LABEL_REF, VOIDmode, loop_end);
2778   LABEL_NEXTREF (label)
2779     = loop_number_exit_labels[uid_loop_num[INSN_UID (loop_start)]];
2780
2781   for ( ; label; label = LABEL_NEXTREF (label))
2782     {
2783       /* Succeed if find an insn which sets the biv or if reach end of
2784          function.  Fail if find an insn that uses the biv, or if come to
2785          a conditional jump.  */
2786
2787       insn = NEXT_INSN (XEXP (label, 0));
2788       while (insn)
2789         {
2790           code = GET_CODE (insn);
2791           if (GET_RTX_CLASS (code) == 'i')
2792             {
2793               rtx set;
2794
2795               if (reg_referenced_p (reg, PATTERN (insn)))
2796                 return 0;
2797
2798               set = single_set (insn);
2799               if (set && rtx_equal_p (SET_DEST (set), reg))
2800                 break;
2801             }
2802
2803           if (code == JUMP_INSN)
2804             {
2805               if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == RETURN)
2806                 break;
2807               else if (! simplejump_p (insn)
2808                        /* Prevent infinite loop following infinite loops. */
2809                        || jump_count++ > 20)
2810                 return 0;
2811               else
2812                 insn = JUMP_LABEL (insn);
2813             }
2814
2815           insn = NEXT_INSN (insn);
2816         }
2817     }
2818
2819   /* Success, the register is dead on all loop exits.  */
2820   return 1;
2821 }
2822
2823 /* Try to calculate the final value of the biv, the value it will have at
2824    the end of the loop.  If we can do it, return that value.  */
2825   
2826 rtx
2827 final_biv_value (bl, loop_start, loop_end)
2828      struct iv_class *bl;
2829      rtx loop_start, loop_end;
2830 {
2831   rtx increment, tem;
2832
2833   /* ??? This only works for MODE_INT biv's.  Reject all others for now.  */
2834
2835   if (GET_MODE_CLASS (bl->biv->mode) != MODE_INT)
2836     return 0;
2837
2838   /* The final value for reversed bivs must be calculated differently than
2839       for ordinary bivs.  In this case, there is already an insn after the
2840      loop which sets this biv's final value (if necessary), and there are
2841      no other loop exits, so we can return any value.  */
2842   if (bl->reversed)
2843     {
2844       if (loop_dump_stream)
2845         fprintf (loop_dump_stream,
2846                  "Final biv value for %d, reversed biv.\n", bl->regno);
2847                  
2848       return const0_rtx;
2849     }
2850
2851   /* Try to calculate the final value as initial value + (number of iterations
2852      * increment).  For this to work, increment must be invariant, the only
2853      exit from the loop must be the fall through at the bottom (otherwise
2854      it may not have its final value when the loop exits), and the initial
2855      value of the biv must be invariant.  */
2856
2857   if (loop_n_iterations != 0
2858       && ! loop_number_exit_labels[uid_loop_num[INSN_UID (loop_start)]]
2859       && invariant_p (bl->initial_value))
2860     {
2861       increment = biv_total_increment (bl, loop_start, loop_end);
2862       
2863       if (increment && invariant_p (increment))
2864         {
2865           /* Can calculate the loop exit value, emit insns after loop
2866              end to calculate this value into a temporary register in
2867              case it is needed later.  */
2868
2869           tem = gen_reg_rtx (bl->biv->mode);
2870           /* Make sure loop_end is not the last insn.  */
2871           if (NEXT_INSN (loop_end) == 0)
2872             emit_note_after (NOTE_INSN_DELETED, loop_end);
2873           emit_iv_add_mult (increment, GEN_INT (loop_n_iterations),
2874                             bl->initial_value, tem, NEXT_INSN (loop_end));
2875
2876           if (loop_dump_stream)
2877             fprintf (loop_dump_stream,
2878                      "Final biv value for %d, calculated.\n", bl->regno);
2879           
2880           return tem;
2881         }
2882     }
2883
2884   /* Check to see if the biv is dead at all loop exits.  */
2885   if (reg_dead_after_loop (bl->biv->src_reg, loop_start, loop_end))
2886     {
2887       if (loop_dump_stream)
2888         fprintf (loop_dump_stream,
2889                  "Final biv value for %d, biv dead after loop exit.\n",
2890                  bl->regno);
2891
2892       return const0_rtx;
2893     }
2894
2895   return 0;
2896 }
2897
2898 /* Try to calculate the final value of the giv, the value it will have at
2899    the end of the loop.  If we can do it, return that value.  */
2900
2901 rtx
2902 final_giv_value (v, loop_start, loop_end)
2903      struct induction *v;
2904      rtx loop_start, loop_end;
2905 {
2906   struct iv_class *bl;
2907   rtx insn;
2908   rtx increment, tem;
2909   enum rtx_code code;
2910   rtx insert_before, seq;
2911
2912   bl = reg_biv_class[REGNO (v->src_reg)];
2913
2914   /* The final value for givs which depend on reversed bivs must be calculated
2915      differently than for ordinary givs.  In this case, there is already an
2916      insn after the loop which sets this giv's final value (if necessary),
2917      and there are no other loop exits, so we can return any value.  */
2918   if (bl->reversed)
2919     {
2920       if (loop_dump_stream)
2921         fprintf (loop_dump_stream,
2922                  "Final giv value for %d, depends on reversed biv\n",
2923                  REGNO (v->dest_reg));
2924       return const0_rtx;
2925     }
2926
2927   /* Try to calculate the final value as a function of the biv it depends
2928      upon.  The only exit from the loop must be the fall through at the bottom
2929      (otherwise it may not have its final value when the loop exits).  */
2930       
2931   /* ??? Can calculate the final giv value by subtracting off the
2932      extra biv increments times the giv's mult_val.  The loop must have
2933      only one exit for this to work, but the loop iterations does not need
2934      to be known.  */
2935
2936   if (loop_n_iterations != 0
2937       && ! loop_number_exit_labels[uid_loop_num[INSN_UID (loop_start)]])
2938     {
2939       /* ?? It is tempting to use the biv's value here since these insns will
2940          be put after the loop, and hence the biv will have its final value
2941          then.  However, this fails if the biv is subsequently eliminated.
2942          Perhaps determine whether biv's are eliminable before trying to
2943          determine whether giv's are replaceable so that we can use the
2944          biv value here if it is not eliminable.  */
2945
2946       increment = biv_total_increment (bl, loop_start, loop_end);
2947
2948       if (increment && invariant_p (increment))
2949         {
2950           /* Can calculate the loop exit value of its biv as
2951              (loop_n_iterations * increment) + initial_value */
2952               
2953           /* The loop exit value of the giv is then
2954              (final_biv_value - extra increments) * mult_val + add_val.
2955              The extra increments are any increments to the biv which
2956              occur in the loop after the giv's value is calculated.
2957              We must search from the insn that sets the giv to the end
2958              of the loop to calculate this value.  */
2959
2960           insert_before = NEXT_INSN (loop_end);
2961
2962           /* Put the final biv value in tem.  */
2963           tem = gen_reg_rtx (bl->biv->mode);
2964           emit_iv_add_mult (increment, GEN_INT (loop_n_iterations),
2965                             bl->initial_value, tem, insert_before);
2966
2967           /* Subtract off extra increments as we find them.  */
2968           for (insn = NEXT_INSN (v->insn); insn != loop_end;
2969                insn = NEXT_INSN (insn))
2970             {
2971               struct induction *biv;
2972
2973               for (biv = bl->biv; biv; biv = biv->next_iv)
2974                 if (biv->insn == insn)
2975                   {
2976                     start_sequence ();
2977                     tem = expand_binop (GET_MODE (tem), sub_optab, tem,
2978                                         biv->add_val, NULL_RTX, 0,
2979                                         OPTAB_LIB_WIDEN);
2980                     seq = gen_sequence ();
2981                     end_sequence ();
2982                     emit_insn_before (seq, insert_before);
2983                   }
2984             }
2985           
2986           /* Now calculate the giv's final value.  */
2987           emit_iv_add_mult (tem, v->mult_val, v->add_val, tem,
2988                             insert_before);
2989           
2990           if (loop_dump_stream)
2991             fprintf (loop_dump_stream,
2992                      "Final giv value for %d, calc from biv's value.\n",
2993                      REGNO (v->dest_reg));
2994
2995           return tem;
2996         }
2997     }
2998
2999   /* Replaceable giv's should never reach here.  */
3000   if (v->replaceable)
3001     abort ();
3002
3003   /* Check to see if the biv is dead at all loop exits.  */
3004   if (reg_dead_after_loop (v->dest_reg, loop_start, loop_end))
3005     {
3006       if (loop_dump_stream)
3007         fprintf (loop_dump_stream,
3008                  "Final giv value for %d, giv dead after loop exit.\n",
3009                  REGNO (v->dest_reg));
3010
3011       return const0_rtx;
3012     }
3013
3014   return 0;
3015 }
3016
3017
3018 /* Calculate the number of loop iterations.  Returns the exact number of loop
3019    iterations if it can be calculated, otherwise returns zero.  */
3020
3021 unsigned HOST_WIDE_INT
3022 loop_iterations (loop_start, loop_end)
3023      rtx loop_start, loop_end;
3024 {
3025   rtx comparison, comparison_value;
3026   rtx iteration_var, initial_value, increment, final_value;
3027   enum rtx_code comparison_code;
3028   HOST_WIDE_INT i;
3029   int increment_dir;
3030   int unsigned_compare, compare_dir, final_larger;
3031   unsigned long tempu;
3032   rtx last_loop_insn;
3033
3034   /* First find the iteration variable.  If the last insn is a conditional
3035      branch, and the insn before tests a register value, make that the
3036      iteration variable.  */
3037   
3038   loop_initial_value = 0;
3039   loop_increment = 0;
3040   loop_final_value = 0;
3041   loop_iteration_var = 0;
3042
3043   last_loop_insn = prev_nonnote_insn (loop_end);
3044
3045   comparison = get_condition_for_loop (last_loop_insn);
3046   if (comparison == 0)
3047     {
3048       if (loop_dump_stream)
3049         fprintf (loop_dump_stream,
3050                  "Loop unrolling: No final conditional branch found.\n");
3051       return 0;
3052     }
3053
3054   /* ??? Get_condition may switch position of induction variable and
3055      invariant register when it canonicalizes the comparison.  */
3056
3057   comparison_code = GET_CODE (comparison);
3058   iteration_var = XEXP (comparison, 0);
3059   comparison_value = XEXP (comparison, 1);
3060
3061   if (GET_CODE (iteration_var) != REG)
3062     {
3063       if (loop_dump_stream)
3064         fprintf (loop_dump_stream,
3065                  "Loop unrolling: Comparison not against register.\n");
3066       return 0;
3067     }
3068
3069   /* Loop iterations is always called before any new registers are created
3070      now, so this should never occur.  */
3071
3072   if (REGNO (iteration_var) >= max_reg_before_loop)
3073     abort ();
3074
3075   iteration_info (iteration_var, &initial_value, &increment,
3076                   loop_start, loop_end);
3077   if (initial_value == 0)
3078     /* iteration_info already printed a message.  */
3079     return 0;
3080
3081   if (increment == 0)
3082     {
3083       if (loop_dump_stream)
3084         fprintf (loop_dump_stream,
3085                  "Loop unrolling: Increment value can't be calculated.\n");
3086       return 0;
3087     }
3088   if (GET_CODE (increment) != CONST_INT)
3089     {
3090       if (loop_dump_stream)
3091         fprintf (loop_dump_stream,
3092                  "Loop unrolling: Increment value not constant.\n");
3093       return 0;
3094     }
3095   if (GET_CODE (initial_value) != CONST_INT)
3096     {
3097       if (loop_dump_stream)
3098         fprintf (loop_dump_stream,
3099                  "Loop unrolling: Initial value not constant.\n");
3100       return 0;
3101     }
3102
3103   /* If the comparison value is an invariant register, then try to find
3104      its value from the insns before the start of the loop.  */
3105
3106   if (GET_CODE (comparison_value) == REG && invariant_p (comparison_value))
3107     {
3108       rtx insn, set;
3109     
3110       for (insn = PREV_INSN (loop_start); insn ; insn = PREV_INSN (insn))
3111         {
3112           if (GET_CODE (insn) == CODE_LABEL)
3113             break;
3114
3115           else if (GET_RTX_CLASS (GET_CODE (insn)) == 'i'
3116                    && reg_set_p (comparison_value, insn))
3117             {
3118               /* We found the last insn before the loop that sets the register.
3119                  If it sets the entire register, and has a REG_EQUAL note,
3120                  then use the value of the REG_EQUAL note.  */
3121               if ((set = single_set (insn))
3122                   && (SET_DEST (set) == comparison_value))
3123                 {
3124                   rtx note = find_reg_note (insn, REG_EQUAL, NULL_RTX);
3125
3126                   if (note && GET_CODE (XEXP (note, 0)) != EXPR_LIST)
3127                     comparison_value = XEXP (note, 0);
3128                 }
3129               break;
3130             }
3131         }
3132     }
3133
3134   final_value = approx_final_value (comparison_code, comparison_value,
3135                                     &unsigned_compare, &compare_dir);
3136
3137   /* Save the calculated values describing this loop's bounds, in case
3138      precondition_loop_p will need them later.  These values can not be
3139      recalculated inside precondition_loop_p because strength reduction
3140      optimizations may obscure the loop's structure.  */
3141
3142   loop_iteration_var = iteration_var;
3143   loop_initial_value = initial_value;
3144   loop_increment = increment;
3145   loop_final_value = final_value;
3146
3147   if (final_value == 0)
3148     {
3149       if (loop_dump_stream)
3150         fprintf (loop_dump_stream,
3151                  "Loop unrolling: EQ comparison loop.\n");
3152       return 0;
3153     }
3154   else if (GET_CODE (final_value) != CONST_INT)
3155     {
3156       if (loop_dump_stream)
3157         fprintf (loop_dump_stream,
3158                  "Loop unrolling: Final value not constant.\n");
3159       return 0;
3160     }
3161
3162   /* ?? Final value and initial value do not have to be constants.
3163      Only their difference has to be constant.  When the iteration variable
3164      is an array address, the final value and initial value might both
3165      be addresses with the same base but different constant offsets.
3166      Final value must be invariant for this to work.
3167
3168      To do this, need some way to find the values of registers which are
3169      invariant.  */
3170
3171   /* Final_larger is 1 if final larger, 0 if they are equal, otherwise -1.  */
3172   if (unsigned_compare)
3173     final_larger
3174       = ((unsigned HOST_WIDE_INT) INTVAL (final_value)
3175          > (unsigned HOST_WIDE_INT) INTVAL (initial_value))
3176         - ((unsigned HOST_WIDE_INT) INTVAL (final_value)
3177            < (unsigned HOST_WIDE_INT) INTVAL (initial_value));
3178   else
3179     final_larger = (INTVAL (final_value) > INTVAL (initial_value))
3180       - (INTVAL (final_value) < INTVAL (initial_value));
3181
3182   if (INTVAL (increment) > 0)
3183     increment_dir = 1;
3184   else if (INTVAL (increment) == 0)
3185     increment_dir = 0;
3186   else
3187     increment_dir = -1;
3188
3189   /* There are 27 different cases: compare_dir = -1, 0, 1;
3190      final_larger = -1, 0, 1; increment_dir = -1, 0, 1.
3191      There are 4 normal cases, 4 reverse cases (where the iteration variable
3192      will overflow before the loop exits), 4 infinite loop cases, and 15
3193      immediate exit (0 or 1 iteration depending on loop type) cases.
3194      Only try to optimize the normal cases.  */
3195      
3196   /* (compare_dir/final_larger/increment_dir)
3197      Normal cases: (0/-1/-1), (0/1/1), (-1/-1/-1), (1/1/1)
3198      Reverse cases: (0/-1/1), (0/1/-1), (-1/-1/1), (1/1/-1)
3199      Infinite loops: (0/-1/0), (0/1/0), (-1/-1/0), (1/1/0)
3200      Immediate exit: (0/0/X), (-1/0/X), (-1/1/X), (1/0/X), (1/-1/X) */
3201
3202   /* ?? If the meaning of reverse loops (where the iteration variable
3203      will overflow before the loop exits) is undefined, then could
3204      eliminate all of these special checks, and just always assume
3205      the loops are normal/immediate/infinite.  Note that this means
3206      the sign of increment_dir does not have to be known.  Also,
3207      since it does not really hurt if immediate exit loops or infinite loops
3208      are optimized, then that case could be ignored also, and hence all
3209      loops can be optimized.
3210
3211      According to ANSI Spec, the reverse loop case result is undefined,
3212      because the action on overflow is undefined.
3213
3214      See also the special test for NE loops below.  */
3215
3216   if (final_larger == increment_dir && final_larger != 0
3217       && (final_larger == compare_dir || compare_dir == 0))
3218     /* Normal case.  */
3219     ;
3220   else
3221     {
3222       if (loop_dump_stream)
3223         fprintf (loop_dump_stream,
3224                  "Loop unrolling: Not normal loop.\n");
3225       return 0;
3226     }
3227
3228   /* Calculate the number of iterations, final_value is only an approximation,
3229      so correct for that.  Note that tempu and loop_n_iterations are
3230      unsigned, because they can be as large as 2^n - 1.  */
3231
3232   i = INTVAL (increment);
3233   if (i > 0)
3234     tempu = INTVAL (final_value) - INTVAL (initial_value);
3235   else if (i < 0)
3236     {
3237       tempu = INTVAL (initial_value) - INTVAL (final_value);
3238       i = -i;
3239     }
3240   else
3241     abort ();
3242
3243   /* For NE tests, make sure that the iteration variable won't miss the
3244      final value.  If tempu mod i is not zero, then the iteration variable
3245      will overflow before the loop exits, and we can not calculate the
3246      number of iterations.  */
3247   if (compare_dir == 0 && (tempu % i) != 0)
3248     return 0;
3249
3250   return tempu / i + ((tempu % i) != 0);
3251 }