OSDN Git Service

* toplev.c: PROTO -> PARAMS.
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / unroll.c
1 /* Try to unroll loops, and split induction variables.
2    Copyright (C) 1992, 93-95, 97-99, 2000 Free Software Foundation, Inc.
3    Contributed by James E. Wilson, Cygnus Support/UC Berkeley.
4
5 This file is part of GNU CC.
6
7 GNU CC is free software; you can redistribute it and/or modify
8 it under the terms of the GNU General Public License as published by
9 the Free Software Foundation; either version 2, or (at your option)
10 any later version.
11
12 GNU CC is distributed in the hope that it will be useful,
13 but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
14 MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
15 GNU General Public License for more details.
16
17 You should have received a copy of the GNU General Public License
18 along with GNU CC; see the file COPYING.  If not, write to
19 the Free Software Foundation, 59 Temple Place - Suite 330,
20 Boston, MA 02111-1307, USA.  */
21
22 /* Try to unroll a loop, and split induction variables.
23
24    Loops for which the number of iterations can be calculated exactly are
25    handled specially.  If the number of iterations times the insn_count is
26    less than MAX_UNROLLED_INSNS, then the loop is unrolled completely.
27    Otherwise, we try to unroll the loop a number of times modulo the number
28    of iterations, so that only one exit test will be needed.  It is unrolled
29    a number of times approximately equal to MAX_UNROLLED_INSNS divided by
30    the insn count.
31
32    Otherwise, if the number of iterations can be calculated exactly at
33    run time, and the loop is always entered at the top, then we try to
34    precondition the loop.  That is, at run time, calculate how many times
35    the loop will execute, and then execute the loop body a few times so
36    that the remaining iterations will be some multiple of 4 (or 2 if the
37    loop is large).  Then fall through to a loop unrolled 4 (or 2) times,
38    with only one exit test needed at the end of the loop.
39
40    Otherwise, if the number of iterations can not be calculated exactly,
41    not even at run time, then we still unroll the loop a number of times
42    approximately equal to MAX_UNROLLED_INSNS divided by the insn count,
43    but there must be an exit test after each copy of the loop body.
44
45    For each induction variable, which is dead outside the loop (replaceable)
46    or for which we can easily calculate the final value, if we can easily
47    calculate its value at each place where it is set as a function of the
48    current loop unroll count and the variable's value at loop entry, then
49    the induction variable is split into `N' different variables, one for
50    each copy of the loop body.  One variable is live across the backward
51    branch, and the others are all calculated as a function of this variable.
52    This helps eliminate data dependencies, and leads to further opportunities
53    for cse.  */
54
55 /* Possible improvements follow:  */
56
57 /* ??? Add an extra pass somewhere to determine whether unrolling will
58    give any benefit.  E.g. after generating all unrolled insns, compute the
59    cost of all insns and compare against cost of insns in rolled loop.
60
61    - On traditional architectures, unrolling a non-constant bound loop
62      is a win if there is a giv whose only use is in memory addresses, the
63      memory addresses can be split, and hence giv increments can be
64      eliminated.
65    - It is also a win if the loop is executed many times, and preconditioning
66      can be performed for the loop.
67    Add code to check for these and similar cases.  */
68
69 /* ??? Improve control of which loops get unrolled.  Could use profiling
70    info to only unroll the most commonly executed loops.  Perhaps have
71    a user specifyable option to control the amount of code expansion,
72    or the percent of loops to consider for unrolling.  Etc.  */
73
74 /* ??? Look at the register copies inside the loop to see if they form a
75    simple permutation.  If so, iterate the permutation until it gets back to
76    the start state.  This is how many times we should unroll the loop, for
77    best results, because then all register copies can be eliminated.
78    For example, the lisp nreverse function should be unrolled 3 times
79    while (this)
80      {
81        next = this->cdr;
82        this->cdr = prev;
83        prev = this;
84        this = next;
85      }
86
87    ??? The number of times to unroll the loop may also be based on data
88    references in the loop.  For example, if we have a loop that references
89    x[i-1], x[i], and x[i+1], we should unroll it a multiple of 3 times.  */
90
91 /* ??? Add some simple linear equation solving capability so that we can
92    determine the number of loop iterations for more complex loops.
93    For example, consider this loop from gdb
94    #define SWAP_TARGET_AND_HOST(buffer,len)
95      {
96        char tmp;
97        char *p = (char *) buffer;
98        char *q = ((char *) buffer) + len - 1;
99        int iterations = (len + 1) >> 1;
100        int i;
101        for (p; p < q; p++, q--;)
102          {
103            tmp = *q;
104            *q = *p;
105            *p = tmp;
106          }
107      }
108    Note that:
109      start value = p = &buffer + current_iteration
110      end value   = q = &buffer + len - 1 - current_iteration
111    Given the loop exit test of "p < q", then there must be "q - p" iterations,
112    set equal to zero and solve for number of iterations:
113      q - p = len - 1 - 2*current_iteration = 0
114      current_iteration = (len - 1) / 2
115    Hence, there are (len - 1) / 2 (rounded up to the nearest integer)
116    iterations of this loop.  */
117
118 /* ??? Currently, no labels are marked as loop invariant when doing loop
119    unrolling.  This is because an insn inside the loop, that loads the address
120    of a label inside the loop into a register, could be moved outside the loop
121    by the invariant code motion pass if labels were invariant.  If the loop
122    is subsequently unrolled, the code will be wrong because each unrolled
123    body of the loop will use the same address, whereas each actually needs a
124    different address.  A case where this happens is when a loop containing
125    a switch statement is unrolled.
126
127    It would be better to let labels be considered invariant.  When we
128    unroll loops here, check to see if any insns using a label local to the
129    loop were moved before the loop.  If so, then correct the problem, by
130    moving the insn back into the loop, or perhaps replicate the insn before
131    the loop, one copy for each time the loop is unrolled.  */
132
133 /* The prime factors looked for when trying to unroll a loop by some
134    number which is modulo the total number of iterations.  Just checking
135    for these 4 prime factors will find at least one factor for 75% of
136    all numbers theoretically.  Practically speaking, this will succeed
137    almost all of the time since loops are generally a multiple of 2
138    and/or 5.  */
139
140 #define NUM_FACTORS 4
141
142 struct _factor { int factor, count; } factors[NUM_FACTORS]
143   = { {2, 0}, {3, 0}, {5, 0}, {7, 0}};
144
145 /* Describes the different types of loop unrolling performed.  */
146
147 enum unroll_types { UNROLL_COMPLETELY, UNROLL_MODULO, UNROLL_NAIVE };
148
149 #include "config.h"
150 #include "system.h"
151 #include "rtl.h"
152 #include "tm_p.h"
153 #include "insn-config.h"
154 #include "integrate.h"
155 #include "regs.h"
156 #include "recog.h"
157 #include "flags.h"
158 #include "function.h"
159 #include "expr.h"
160 #include "loop.h"
161 #include "toplev.h"
162
163 /* This controls which loops are unrolled, and by how much we unroll
164    them.  */
165
166 #ifndef MAX_UNROLLED_INSNS
167 #define MAX_UNROLLED_INSNS 100
168 #endif
169
170 /* Indexed by register number, if non-zero, then it contains a pointer
171    to a struct induction for a DEST_REG giv which has been combined with
172    one of more address givs.  This is needed because whenever such a DEST_REG
173    giv is modified, we must modify the value of all split address givs
174    that were combined with this DEST_REG giv.  */
175
176 static struct induction **addr_combined_regs;
177
178 /* Indexed by register number, if this is a splittable induction variable,
179    then this will hold the current value of the register, which depends on the
180    iteration number.  */
181
182 static rtx *splittable_regs;
183
184 /* Indexed by register number, if this is a splittable induction variable,
185    this indicates if it was made from a derived giv.  */
186 static char *derived_regs;
187
188 /* Indexed by register number, if this is a splittable induction variable,
189    then this will hold the number of instructions in the loop that modify
190    the induction variable.  Used to ensure that only the last insn modifying
191    a split iv will update the original iv of the dest.  */
192
193 static int *splittable_regs_updates;
194
195 /* Forward declarations.  */
196
197 static void init_reg_map PARAMS ((struct inline_remap *, int));
198 static rtx calculate_giv_inc PARAMS ((rtx, rtx, int));
199 static rtx initial_reg_note_copy PARAMS ((rtx, struct inline_remap *));
200 static void final_reg_note_copy PARAMS ((rtx, struct inline_remap *));
201 static void copy_loop_body PARAMS ((rtx, rtx, struct inline_remap *, rtx, int,
202                                   enum unroll_types, rtx, rtx, rtx, rtx));
203 static void iteration_info PARAMS ((rtx, rtx *, rtx *, rtx, rtx));
204 static int find_splittable_regs PARAMS ((enum unroll_types, rtx, rtx, rtx, int,
205                                        unsigned HOST_WIDE_INT));
206 static int find_splittable_givs PARAMS ((struct iv_class *, enum unroll_types,
207                                        rtx, rtx, rtx, int));
208 static int reg_dead_after_loop PARAMS ((rtx, rtx, rtx));
209 static rtx fold_rtx_mult_add PARAMS ((rtx, rtx, rtx, enum machine_mode));
210 static int verify_addresses PARAMS ((struct induction *, rtx, int));
211 static rtx remap_split_bivs PARAMS ((rtx));
212 static rtx find_common_reg_term PARAMS ((rtx, rtx));
213 static rtx subtract_reg_term PARAMS ((rtx, rtx));
214 static rtx loop_find_equiv_value PARAMS ((rtx, rtx));
215
216 /* Try to unroll one loop and split induction variables in the loop.
217
218    The loop is described by the arguments LOOP_END, INSN_COUNT, and
219    LOOP_START.  END_INSERT_BEFORE indicates where insns should be added
220    which need to be executed when the loop falls through.  STRENGTH_REDUCTION_P
221    indicates whether information generated in the strength reduction pass
222    is available.
223
224    This function is intended to be called from within `strength_reduce'
225    in loop.c.  */
226
227 void
228 unroll_loop (loop, insn_count, end_insert_before, strength_reduce_p)
229      struct loop *loop;
230      int insn_count;
231      rtx end_insert_before;
232      int strength_reduce_p;
233 {
234   int i, j;
235   unsigned HOST_WIDE_INT temp;
236   int unroll_number = 1;
237   rtx copy_start, copy_end;
238   rtx insn, sequence, pattern, tem;
239   int max_labelno, max_insnno;
240   rtx insert_before;
241   struct inline_remap *map;
242   char *local_label = NULL;
243   char *local_regno;
244   int max_local_regnum;
245   int maxregnum;
246   rtx exit_label = 0;
247   rtx start_label;
248   struct iv_class *bl;
249   int splitting_not_safe = 0;
250   enum unroll_types unroll_type;
251   int loop_preconditioned = 0;
252   rtx safety_label;
253   /* This points to the last real insn in the loop, which should be either
254      a JUMP_INSN (for conditional jumps) or a BARRIER (for unconditional
255      jumps).  */
256   rtx last_loop_insn;
257   rtx loop_start = loop->start;
258   rtx loop_end = loop->end;
259   struct loop_info *loop_info = loop->info;
260
261   /* Don't bother unrolling huge loops.  Since the minimum factor is
262      two, loops greater than one half of MAX_UNROLLED_INSNS will never
263      be unrolled.  */
264   if (insn_count > MAX_UNROLLED_INSNS / 2)
265     {
266       if (loop_dump_stream)
267         fprintf (loop_dump_stream, "Unrolling failure: Loop too big.\n");
268       return;
269     }
270
271   /* When emitting debugger info, we can't unroll loops with unequal numbers
272      of block_beg and block_end notes, because that would unbalance the block
273      structure of the function.  This can happen as a result of the
274      "if (foo) bar; else break;" optimization in jump.c.  */
275   /* ??? Gcc has a general policy that -g is never supposed to change the code
276      that the compiler emits, so we must disable this optimization always,
277      even if debug info is not being output.  This is rare, so this should
278      not be a significant performance problem.  */
279
280   if (1 /* write_symbols != NO_DEBUG */)
281     {
282       int block_begins = 0;
283       int block_ends = 0;
284
285       for (insn = loop_start; insn != loop_end; insn = NEXT_INSN (insn))
286         {
287           if (GET_CODE (insn) == NOTE)
288             {
289               if (NOTE_LINE_NUMBER (insn) == NOTE_INSN_BLOCK_BEG)
290                 block_begins++;
291               else if (NOTE_LINE_NUMBER (insn) == NOTE_INSN_BLOCK_END)
292                 block_ends++;
293               if (NOTE_LINE_NUMBER (insn) == NOTE_INSN_EH_REGION_BEG
294                   || NOTE_LINE_NUMBER (insn) == NOTE_INSN_EH_REGION_END)
295                 {
296                   /* Note, would be nice to add code to unroll EH
297                      regions, but until that time, we punt (don't
298                      unroll).  For the proper way of doing it, see
299                      expand_inline_function.  */
300
301                   if (loop_dump_stream)
302                     fprintf (loop_dump_stream,
303                              "Unrolling failure: cannot unroll EH regions.\n");
304                   return;
305                 }
306             }
307         }
308
309       if (block_begins != block_ends)
310         {
311           if (loop_dump_stream)
312             fprintf (loop_dump_stream,
313                      "Unrolling failure: Unbalanced block notes.\n");
314           return;
315         }
316     }
317
318   /* Determine type of unroll to perform.  Depends on the number of iterations
319      and the size of the loop.  */
320
321   /* If there is no strength reduce info, then set
322      loop_info->n_iterations to zero.  This can happen if
323      strength_reduce can't find any bivs in the loop.  A value of zero
324      indicates that the number of iterations could not be calculated.  */
325
326   if (! strength_reduce_p)
327     loop_info->n_iterations = 0;
328
329   if (loop_dump_stream && loop_info->n_iterations > 0)
330     {
331       fputs ("Loop unrolling: ", loop_dump_stream);
332       fprintf (loop_dump_stream, HOST_WIDE_INT_PRINT_DEC,
333                loop_info->n_iterations);
334       fputs (" iterations.\n", loop_dump_stream);
335     }
336
337   /* Find and save a pointer to the last nonnote insn in the loop.  */
338
339   last_loop_insn = prev_nonnote_insn (loop_end);
340
341   /* Calculate how many times to unroll the loop.  Indicate whether or
342      not the loop is being completely unrolled.  */
343
344   if (loop_info->n_iterations == 1)
345     {
346       /* If number of iterations is exactly 1, then eliminate the compare and
347          branch at the end of the loop since they will never be taken.
348          Then return, since no other action is needed here.  */
349
350       /* If the last instruction is not a BARRIER or a JUMP_INSN, then
351          don't do anything.  */
352
353       if (GET_CODE (last_loop_insn) == BARRIER)
354         {
355           /* Delete the jump insn.  This will delete the barrier also.  */
356           delete_insn (PREV_INSN (last_loop_insn));
357         }
358       else if (GET_CODE (last_loop_insn) == JUMP_INSN)
359         {
360 #ifdef HAVE_cc0
361           rtx prev = PREV_INSN (last_loop_insn);
362 #endif
363           delete_insn (last_loop_insn);
364 #ifdef HAVE_cc0
365           /* The immediately preceding insn may be a compare which must be
366              deleted.  */
367           if (sets_cc0_p (prev))
368             delete_insn (prev);
369 #endif
370         }
371
372       /* Remove the loop notes since this is no longer a loop.  */
373       if (loop->vtop)
374         delete_insn (loop->vtop);
375       if (loop->cont)
376         delete_insn (loop->cont);
377       if (loop_start)
378         delete_insn (loop_start);
379       if (loop_end)
380         delete_insn (loop_end);
381
382       return;
383     }
384   else if (loop_info->n_iterations > 0
385            && loop_info->n_iterations * insn_count < MAX_UNROLLED_INSNS)
386     {
387       unroll_number = loop_info->n_iterations;
388       unroll_type = UNROLL_COMPLETELY;
389     }
390   else if (loop_info->n_iterations > 0)
391     {
392       /* Try to factor the number of iterations.  Don't bother with the
393          general case, only using 2, 3, 5, and 7 will get 75% of all
394          numbers theoretically, and almost all in practice.  */
395
396       for (i = 0; i < NUM_FACTORS; i++)
397         factors[i].count = 0;
398
399       temp = loop_info->n_iterations;
400       for (i = NUM_FACTORS - 1; i >= 0; i--)
401         while (temp % factors[i].factor == 0)
402           {
403             factors[i].count++;
404             temp = temp / factors[i].factor;
405           }
406
407       /* Start with the larger factors first so that we generally
408          get lots of unrolling.  */
409
410       unroll_number = 1;
411       temp = insn_count;
412       for (i = 3; i >= 0; i--)
413         while (factors[i].count--)
414           {
415             if (temp * factors[i].factor < MAX_UNROLLED_INSNS)
416               {
417                 unroll_number *= factors[i].factor;
418                 temp *= factors[i].factor;
419               }
420             else
421               break;
422           }
423
424       /* If we couldn't find any factors, then unroll as in the normal
425          case.  */
426       if (unroll_number == 1)
427         {
428           if (loop_dump_stream)
429             fprintf (loop_dump_stream,
430                      "Loop unrolling: No factors found.\n");
431         }
432       else
433         unroll_type = UNROLL_MODULO;
434     }
435
436
437   /* Default case, calculate number of times to unroll loop based on its
438      size.  */
439   if (unroll_number == 1)
440     {
441       if (8 * insn_count < MAX_UNROLLED_INSNS)
442         unroll_number = 8;
443       else if (4 * insn_count < MAX_UNROLLED_INSNS)
444         unroll_number = 4;
445       else
446         unroll_number = 2;
447
448       unroll_type = UNROLL_NAIVE;
449     }
450
451   /* Now we know how many times to unroll the loop.  */
452
453   if (loop_dump_stream)
454     fprintf (loop_dump_stream,
455              "Unrolling loop %d times.\n", unroll_number);
456
457
458   if (unroll_type == UNROLL_COMPLETELY || unroll_type == UNROLL_MODULO)
459     {
460       /* Loops of these types can start with jump down to the exit condition
461          in rare circumstances.
462
463          Consider a pair of nested loops where the inner loop is part
464          of the exit code for the outer loop.
465
466          In this case jump.c will not duplicate the exit test for the outer
467          loop, so it will start with a jump to the exit code.
468
469          Then consider if the inner loop turns out to iterate once and
470          only once.  We will end up deleting the jumps associated with
471          the inner loop.  However, the loop notes are not removed from
472          the instruction stream.
473
474          And finally assume that we can compute the number of iterations
475          for the outer loop.
476
477          In this case unroll may want to unroll the outer loop even though
478          it starts with a jump to the outer loop's exit code.
479
480          We could try to optimize this case, but it hardly seems worth it.
481          Just return without unrolling the loop in such cases.  */
482
483       insn = loop_start;
484       while (GET_CODE (insn) != CODE_LABEL && GET_CODE (insn) != JUMP_INSN)
485         insn = NEXT_INSN (insn);
486       if (GET_CODE (insn) == JUMP_INSN)
487         return;
488     }
489
490   if (unroll_type == UNROLL_COMPLETELY)
491     {
492       /* Completely unrolling the loop:  Delete the compare and branch at
493          the end (the last two instructions).   This delete must done at the
494          very end of loop unrolling, to avoid problems with calls to
495          back_branch_in_range_p, which is called by find_splittable_regs.
496          All increments of splittable bivs/givs are changed to load constant
497          instructions.  */
498
499       copy_start = loop_start;
500
501       /* Set insert_before to the instruction immediately after the JUMP_INSN
502          (or BARRIER), so that any NOTEs between the JUMP_INSN and the end of
503          the loop will be correctly handled by copy_loop_body.  */
504       insert_before = NEXT_INSN (last_loop_insn);
505
506       /* Set copy_end to the insn before the jump at the end of the loop.  */
507       if (GET_CODE (last_loop_insn) == BARRIER)
508         copy_end = PREV_INSN (PREV_INSN (last_loop_insn));
509       else if (GET_CODE (last_loop_insn) == JUMP_INSN)
510         {
511           copy_end = PREV_INSN (last_loop_insn);
512 #ifdef HAVE_cc0
513           /* The instruction immediately before the JUMP_INSN may be a compare
514              instruction which we do not want to copy.  */
515           if (sets_cc0_p (PREV_INSN (copy_end)))
516             copy_end = PREV_INSN (copy_end);
517 #endif
518         }
519       else
520         {
521           /* We currently can't unroll a loop if it doesn't end with a
522              JUMP_INSN.  There would need to be a mechanism that recognizes
523              this case, and then inserts a jump after each loop body, which
524              jumps to after the last loop body.  */
525           if (loop_dump_stream)
526             fprintf (loop_dump_stream,
527                      "Unrolling failure: loop does not end with a JUMP_INSN.\n");
528           return;
529         }
530     }
531   else if (unroll_type == UNROLL_MODULO)
532     {
533       /* Partially unrolling the loop:  The compare and branch at the end
534          (the last two instructions) must remain.  Don't copy the compare
535          and branch instructions at the end of the loop.  Insert the unrolled
536          code immediately before the compare/branch at the end so that the
537          code will fall through to them as before.  */
538
539       copy_start = loop_start;
540
541       /* Set insert_before to the jump insn at the end of the loop.
542          Set copy_end to before the jump insn at the end of the loop.  */
543       if (GET_CODE (last_loop_insn) == BARRIER)
544         {
545           insert_before = PREV_INSN (last_loop_insn);
546           copy_end = PREV_INSN (insert_before);
547         }
548       else if (GET_CODE (last_loop_insn) == JUMP_INSN)
549         {
550           insert_before = last_loop_insn;
551 #ifdef HAVE_cc0
552           /* The instruction immediately before the JUMP_INSN may be a compare
553              instruction which we do not want to copy or delete.  */
554           if (sets_cc0_p (PREV_INSN (insert_before)))
555             insert_before = PREV_INSN (insert_before);
556 #endif
557           copy_end = PREV_INSN (insert_before);
558         }
559       else
560         {
561           /* We currently can't unroll a loop if it doesn't end with a
562              JUMP_INSN.  There would need to be a mechanism that recognizes
563              this case, and then inserts a jump after each loop body, which
564              jumps to after the last loop body.  */
565           if (loop_dump_stream)
566             fprintf (loop_dump_stream,
567                      "Unrolling failure: loop does not end with a JUMP_INSN.\n");
568           return;
569         }
570     }
571   else
572     {
573       /* Normal case: Must copy the compare and branch instructions at the
574          end of the loop.  */
575
576       if (GET_CODE (last_loop_insn) == BARRIER)
577         {
578           /* Loop ends with an unconditional jump and a barrier.
579              Handle this like above, don't copy jump and barrier.
580              This is not strictly necessary, but doing so prevents generating
581              unconditional jumps to an immediately following label.
582
583              This will be corrected below if the target of this jump is
584              not the start_label.  */
585
586           insert_before = PREV_INSN (last_loop_insn);
587           copy_end = PREV_INSN (insert_before);
588         }
589       else if (GET_CODE (last_loop_insn) == JUMP_INSN)
590         {
591           /* Set insert_before to immediately after the JUMP_INSN, so that
592              NOTEs at the end of the loop will be correctly handled by
593              copy_loop_body.  */
594           insert_before = NEXT_INSN (last_loop_insn);
595           copy_end = last_loop_insn;
596         }
597       else
598         {
599           /* We currently can't unroll a loop if it doesn't end with a
600              JUMP_INSN.  There would need to be a mechanism that recognizes
601              this case, and then inserts a jump after each loop body, which
602              jumps to after the last loop body.  */
603           if (loop_dump_stream)
604             fprintf (loop_dump_stream,
605                      "Unrolling failure: loop does not end with a JUMP_INSN.\n");
606           return;
607         }
608
609       /* If copying exit test branches because they can not be eliminated,
610          then must convert the fall through case of the branch to a jump past
611          the end of the loop.  Create a label to emit after the loop and save
612          it for later use.  Do not use the label after the loop, if any, since
613          it might be used by insns outside the loop, or there might be insns
614          added before it later by final_[bg]iv_value which must be after
615          the real exit label.  */
616       exit_label = gen_label_rtx ();
617
618       insn = loop_start;
619       while (GET_CODE (insn) != CODE_LABEL && GET_CODE (insn) != JUMP_INSN)
620         insn = NEXT_INSN (insn);
621
622       if (GET_CODE (insn) == JUMP_INSN)
623         {
624           /* The loop starts with a jump down to the exit condition test.
625              Start copying the loop after the barrier following this
626              jump insn.  */
627           copy_start = NEXT_INSN (insn);
628
629           /* Splitting induction variables doesn't work when the loop is
630              entered via a jump to the bottom, because then we end up doing
631              a comparison against a new register for a split variable, but
632              we did not execute the set insn for the new register because
633              it was skipped over.  */
634           splitting_not_safe = 1;
635           if (loop_dump_stream)
636             fprintf (loop_dump_stream,
637                      "Splitting not safe, because loop not entered at top.\n");
638         }
639       else
640         copy_start = loop_start;
641     }
642
643   /* This should always be the first label in the loop.  */
644   start_label = NEXT_INSN (copy_start);
645   /* There may be a line number note and/or a loop continue note here.  */
646   while (GET_CODE (start_label) == NOTE)
647     start_label = NEXT_INSN (start_label);
648   if (GET_CODE (start_label) != CODE_LABEL)
649     {
650       /* This can happen as a result of jump threading.  If the first insns in
651          the loop test the same condition as the loop's backward jump, or the
652          opposite condition, then the backward jump will be modified to point
653          to elsewhere, and the loop's start label is deleted.
654
655          This case currently can not be handled by the loop unrolling code.  */
656
657       if (loop_dump_stream)
658         fprintf (loop_dump_stream,
659                  "Unrolling failure: unknown insns between BEG note and loop label.\n");
660       return;
661     }
662   if (LABEL_NAME (start_label))
663     {
664       /* The jump optimization pass must have combined the original start label
665          with a named label for a goto.  We can't unroll this case because
666          jumps which go to the named label must be handled differently than
667          jumps to the loop start, and it is impossible to differentiate them
668          in this case.  */
669       if (loop_dump_stream)
670         fprintf (loop_dump_stream,
671                  "Unrolling failure: loop start label is gone\n");
672       return;
673     }
674
675   if (unroll_type == UNROLL_NAIVE
676       && GET_CODE (last_loop_insn) == BARRIER
677       && GET_CODE (PREV_INSN (last_loop_insn)) == JUMP_INSN
678       && start_label != JUMP_LABEL (PREV_INSN (last_loop_insn)))
679     {
680       /* In this case, we must copy the jump and barrier, because they will
681          not be converted to jumps to an immediately following label.  */
682
683       insert_before = NEXT_INSN (last_loop_insn);
684       copy_end = last_loop_insn;
685     }
686
687   if (unroll_type == UNROLL_NAIVE
688       && GET_CODE (last_loop_insn) == JUMP_INSN
689       && start_label != JUMP_LABEL (last_loop_insn))
690     {
691       /* ??? The loop ends with a conditional branch that does not branch back
692          to the loop start label.  In this case, we must emit an unconditional
693          branch to the loop exit after emitting the final branch.
694          copy_loop_body does not have support for this currently, so we
695          give up.  It doesn't seem worthwhile to unroll anyways since
696          unrolling would increase the number of branch instructions
697          executed.  */
698       if (loop_dump_stream)
699         fprintf (loop_dump_stream,
700                  "Unrolling failure: final conditional branch not to loop start\n");
701       return;
702     }
703
704   /* Allocate a translation table for the labels and insn numbers.
705      They will be filled in as we copy the insns in the loop.  */
706
707   max_labelno = max_label_num ();
708   max_insnno = get_max_uid ();
709
710   /* Various paths through the unroll code may reach the "egress" label
711      without initializing fields within the map structure.
712
713      To be safe, we use xcalloc to zero the memory.  */
714   map = (struct inline_remap *) xcalloc (1, sizeof (struct inline_remap));
715
716   /* Allocate the label map.  */
717
718   if (max_labelno > 0)
719     {
720       map->label_map = (rtx *) xmalloc (max_labelno * sizeof (rtx));
721
722       local_label = (char *) xcalloc (max_labelno, sizeof (char));
723     }
724
725   /* Search the loop and mark all local labels, i.e. the ones which have to
726      be distinct labels when copied.  For all labels which might be
727      non-local, set their label_map entries to point to themselves.
728      If they happen to be local their label_map entries will be overwritten
729      before the loop body is copied.  The label_map entries for local labels
730      will be set to a different value each time the loop body is copied.  */
731
732   for (insn = copy_start; insn != loop_end; insn = NEXT_INSN (insn))
733     {
734       rtx note;
735
736       if (GET_CODE (insn) == CODE_LABEL)
737         local_label[CODE_LABEL_NUMBER (insn)] = 1;
738       else if (GET_CODE (insn) == JUMP_INSN)
739         {
740           if (JUMP_LABEL (insn))
741             set_label_in_map (map,
742                               CODE_LABEL_NUMBER (JUMP_LABEL (insn)),
743                               JUMP_LABEL (insn));
744           else if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == ADDR_VEC
745                    || GET_CODE (PATTERN (insn)) == ADDR_DIFF_VEC)
746             {
747               rtx pat = PATTERN (insn);
748               int diff_vec_p = GET_CODE (PATTERN (insn)) == ADDR_DIFF_VEC;
749               int len = XVECLEN (pat, diff_vec_p);
750               rtx label;
751
752               for (i = 0; i < len; i++)
753                 {
754                   label = XEXP (XVECEXP (pat, diff_vec_p, i), 0);
755                   set_label_in_map (map,
756                                     CODE_LABEL_NUMBER (label),
757                                     label);
758                 }
759             }
760         }
761       else if ((note = find_reg_note (insn, REG_LABEL, NULL_RTX)))
762         set_label_in_map (map, CODE_LABEL_NUMBER (XEXP (note, 0)),
763                           XEXP (note, 0));
764     }
765
766   /* Allocate space for the insn map.  */
767
768   map->insn_map = (rtx *) xmalloc (max_insnno * sizeof (rtx));
769
770   /* Set this to zero, to indicate that we are doing loop unrolling,
771      not function inlining.  */
772   map->inline_target = 0;
773
774   /* The register and constant maps depend on the number of registers
775      present, so the final maps can't be created until after
776      find_splittable_regs is called.  However, they are needed for
777      preconditioning, so we create temporary maps when preconditioning
778      is performed.  */
779
780   /* The preconditioning code may allocate two new pseudo registers.  */
781   maxregnum = max_reg_num ();
782
783   /* local_regno is only valid for regnos < max_local_regnum.  */
784   max_local_regnum = maxregnum;
785
786   /* Allocate and zero out the splittable_regs and addr_combined_regs
787      arrays.  These must be zeroed here because they will be used if
788      loop preconditioning is performed, and must be zero for that case.
789
790      It is safe to do this here, since the extra registers created by the
791      preconditioning code and find_splittable_regs will never be used
792      to access the splittable_regs[] and addr_combined_regs[] arrays.  */
793
794   splittable_regs = (rtx *) xcalloc (maxregnum, sizeof (rtx));
795   derived_regs = (char *) xcalloc (maxregnum, sizeof (char));
796   splittable_regs_updates = (int *) xcalloc (maxregnum, sizeof (int));
797   addr_combined_regs
798     = (struct induction **) xcalloc (maxregnum, sizeof (struct induction *));
799   local_regno = (char *) xcalloc (maxregnum, sizeof (char));
800
801   /* Mark all local registers, i.e. the ones which are referenced only
802      inside the loop.  */
803   if (INSN_UID (copy_end) < max_uid_for_loop)
804     {
805       int copy_start_luid = INSN_LUID (copy_start);
806       int copy_end_luid = INSN_LUID (copy_end);
807
808       /* If a register is used in the jump insn, we must not duplicate it
809          since it will also be used outside the loop.  */
810       if (GET_CODE (copy_end) == JUMP_INSN)
811         copy_end_luid--;
812
813       /* If we have a target that uses cc0, then we also must not duplicate
814          the insn that sets cc0 before the jump insn, if one is present.  */
815 #ifdef HAVE_cc0
816       if (GET_CODE (copy_end) == JUMP_INSN && sets_cc0_p (PREV_INSN (copy_end)))
817         copy_end_luid--;
818 #endif
819
820       /* If copy_start points to the NOTE that starts the loop, then we must
821          use the next luid, because invariant pseudo-regs moved out of the loop
822          have their lifetimes modified to start here, but they are not safe
823          to duplicate.  */
824       if (copy_start == loop_start)
825         copy_start_luid++;
826
827       /* If a pseudo's lifetime is entirely contained within this loop, then we
828          can use a different pseudo in each unrolled copy of the loop.  This
829          results in better code.  */
830       /* We must limit the generic test to max_reg_before_loop, because only
831          these pseudo registers have valid regno_first_uid info.  */
832       for (j = FIRST_PSEUDO_REGISTER; j < max_reg_before_loop; ++j)
833         if (REGNO_FIRST_UID (j) > 0 && REGNO_FIRST_UID (j) <= max_uid_for_loop
834             && uid_luid[REGNO_FIRST_UID (j)] >= copy_start_luid
835             && REGNO_LAST_UID (j) > 0 && REGNO_LAST_UID (j) <= max_uid_for_loop
836             && uid_luid[REGNO_LAST_UID (j)] <= copy_end_luid)
837           {
838             /* However, we must also check for loop-carried dependencies.
839                If the value the pseudo has at the end of iteration X is
840                used by iteration X+1, then we can not use a different pseudo
841                for each unrolled copy of the loop.  */
842             /* A pseudo is safe if regno_first_uid is a set, and this
843                set dominates all instructions from regno_first_uid to
844                regno_last_uid.  */
845             /* ??? This check is simplistic.  We would get better code if
846                this check was more sophisticated.  */
847             if (set_dominates_use (j, REGNO_FIRST_UID (j), REGNO_LAST_UID (j),
848                                    copy_start, copy_end))
849               local_regno[j] = 1;
850
851             if (loop_dump_stream)
852               {
853                 if (local_regno[j])
854                   fprintf (loop_dump_stream, "Marked reg %d as local\n", j);
855                 else
856                   fprintf (loop_dump_stream, "Did not mark reg %d as local\n",
857                            j);
858               }
859           }
860       /* Givs that have been created from multiple biv increments always have
861          local registers.  */
862       for (j = first_increment_giv; j <= last_increment_giv; j++)
863         {
864           local_regno[j] = 1;
865           if (loop_dump_stream)
866             fprintf (loop_dump_stream, "Marked reg %d as local\n", j);
867         }
868     }
869
870   /* If this loop requires exit tests when unrolled, check to see if we
871      can precondition the loop so as to make the exit tests unnecessary.
872      Just like variable splitting, this is not safe if the loop is entered
873      via a jump to the bottom.  Also, can not do this if no strength
874      reduce info, because precondition_loop_p uses this info.  */
875
876   /* Must copy the loop body for preconditioning before the following
877      find_splittable_regs call since that will emit insns which need to
878      be after the preconditioned loop copies, but immediately before the
879      unrolled loop copies.  */
880
881   /* Also, it is not safe to split induction variables for the preconditioned
882      copies of the loop body.  If we split induction variables, then the code
883      assumes that each induction variable can be represented as a function
884      of its initial value and the loop iteration number.  This is not true
885      in this case, because the last preconditioned copy of the loop body
886      could be any iteration from the first up to the `unroll_number-1'th,
887      depending on the initial value of the iteration variable.  Therefore
888      we can not split induction variables here, because we can not calculate
889      their value.  Hence, this code must occur before find_splittable_regs
890      is called.  */
891
892   if (unroll_type == UNROLL_NAIVE && ! splitting_not_safe && strength_reduce_p)
893     {
894       rtx initial_value, final_value, increment;
895       enum machine_mode mode;
896
897       if (precondition_loop_p (loop_start, loop_info,
898                                &initial_value, &final_value, &increment,
899                                &mode))
900         {
901           register rtx diff ;
902           rtx *labels;
903           int abs_inc, neg_inc;
904
905           map->reg_map = (rtx *) xmalloc (maxregnum * sizeof (rtx));
906
907           VARRAY_CONST_EQUIV_INIT (map->const_equiv_varray, maxregnum,
908                                    "unroll_loop");
909           global_const_equiv_varray = map->const_equiv_varray;
910
911           init_reg_map (map, maxregnum);
912
913           /* Limit loop unrolling to 4, since this will make 7 copies of
914              the loop body.  */
915           if (unroll_number > 4)
916             unroll_number = 4;
917
918           /* Save the absolute value of the increment, and also whether or
919              not it is negative.  */
920           neg_inc = 0;
921           abs_inc = INTVAL (increment);
922           if (abs_inc < 0)
923             {
924               abs_inc = - abs_inc;
925               neg_inc = 1;
926             }
927
928           start_sequence ();
929
930           /* Calculate the difference between the final and initial values.
931              Final value may be a (plus (reg x) (const_int 1)) rtx.
932              Let the following cse pass simplify this if initial value is
933              a constant.
934
935              We must copy the final and initial values here to avoid
936              improperly shared rtl.  */
937
938           diff = expand_binop (mode, sub_optab, copy_rtx (final_value),
939                                copy_rtx (initial_value), NULL_RTX, 0,
940                                OPTAB_LIB_WIDEN);
941
942           /* Now calculate (diff % (unroll * abs (increment))) by using an
943              and instruction.  */
944           diff = expand_binop (GET_MODE (diff), and_optab, diff,
945                                GEN_INT (unroll_number * abs_inc - 1),
946                                NULL_RTX, 0, OPTAB_LIB_WIDEN);
947
948           /* Now emit a sequence of branches to jump to the proper precond
949              loop entry point.  */
950
951           labels = (rtx *) xmalloc (sizeof (rtx) * unroll_number);
952           for (i = 0; i < unroll_number; i++)
953             labels[i] = gen_label_rtx ();
954
955           /* Check for the case where the initial value is greater than or
956              equal to the final value.  In that case, we want to execute
957              exactly one loop iteration.  The code below will fail for this
958              case.  This check does not apply if the loop has a NE
959              comparison at the end.  */
960
961           if (loop_info->comparison_code != NE)
962             {
963               emit_cmp_and_jump_insns (initial_value, final_value,
964                                        neg_inc ? LE : GE,
965                                        NULL_RTX, mode, 0, 0, labels[1]);
966               JUMP_LABEL (get_last_insn ()) = labels[1];
967               LABEL_NUSES (labels[1])++;
968             }
969
970           /* Assuming the unroll_number is 4, and the increment is 2, then
971              for a negative increment:  for a positive increment:
972              diff = 0,1   precond 0     diff = 0,7   precond 0
973              diff = 2,3   precond 3     diff = 1,2   precond 1
974              diff = 4,5   precond 2     diff = 3,4   precond 2
975              diff = 6,7   precond 1     diff = 5,6   precond 3  */
976
977           /* We only need to emit (unroll_number - 1) branches here, the
978              last case just falls through to the following code.  */
979
980           /* ??? This would give better code if we emitted a tree of branches
981              instead of the current linear list of branches.  */
982
983           for (i = 0; i < unroll_number - 1; i++)
984             {
985               int cmp_const;
986               enum rtx_code cmp_code;
987
988               /* For negative increments, must invert the constant compared
989                  against, except when comparing against zero.  */
990               if (i == 0)
991                 {
992                   cmp_const = 0;
993                   cmp_code = EQ;
994                 }
995               else if (neg_inc)
996                 {
997                   cmp_const = unroll_number - i;
998                   cmp_code = GE;
999                 }
1000               else
1001                 {
1002                   cmp_const = i;
1003                   cmp_code = LE;
1004                 }
1005
1006               emit_cmp_and_jump_insns (diff, GEN_INT (abs_inc * cmp_const),
1007                                        cmp_code, NULL_RTX, mode, 0, 0,
1008                                        labels[i]);
1009               JUMP_LABEL (get_last_insn ()) = labels[i];
1010               LABEL_NUSES (labels[i])++;
1011             }
1012
1013           /* If the increment is greater than one, then we need another branch,
1014              to handle other cases equivalent to 0.  */
1015
1016           /* ??? This should be merged into the code above somehow to help
1017              simplify the code here, and reduce the number of branches emitted.
1018              For the negative increment case, the branch here could easily
1019              be merged with the `0' case branch above.  For the positive
1020              increment case, it is not clear how this can be simplified.  */
1021
1022           if (abs_inc != 1)
1023             {
1024               int cmp_const;
1025               enum rtx_code cmp_code;
1026
1027               if (neg_inc)
1028                 {
1029                   cmp_const = abs_inc - 1;
1030                   cmp_code = LE;
1031                 }
1032               else
1033                 {
1034                   cmp_const = abs_inc * (unroll_number - 1) + 1;
1035                   cmp_code = GE;
1036                 }
1037
1038               emit_cmp_and_jump_insns (diff, GEN_INT (cmp_const), cmp_code,
1039                                        NULL_RTX, mode, 0, 0, labels[0]);
1040               JUMP_LABEL (get_last_insn ()) = labels[0];
1041               LABEL_NUSES (labels[0])++;
1042             }
1043
1044           sequence = gen_sequence ();
1045           end_sequence ();
1046           emit_insn_before (sequence, loop_start);
1047
1048           /* Only the last copy of the loop body here needs the exit
1049              test, so set copy_end to exclude the compare/branch here,
1050              and then reset it inside the loop when get to the last
1051              copy.  */
1052
1053           if (GET_CODE (last_loop_insn) == BARRIER)
1054             copy_end = PREV_INSN (PREV_INSN (last_loop_insn));
1055           else if (GET_CODE (last_loop_insn) == JUMP_INSN)
1056             {
1057               copy_end = PREV_INSN (last_loop_insn);
1058 #ifdef HAVE_cc0
1059               /* The immediately preceding insn may be a compare which we do not
1060                  want to copy.  */
1061               if (sets_cc0_p (PREV_INSN (copy_end)))
1062                 copy_end = PREV_INSN (copy_end);
1063 #endif
1064             }
1065           else
1066             abort ();
1067
1068           for (i = 1; i < unroll_number; i++)
1069             {
1070               emit_label_after (labels[unroll_number - i],
1071                                 PREV_INSN (loop_start));
1072
1073               bzero ((char *) map->insn_map, max_insnno * sizeof (rtx));
1074               bzero ((char *) &VARRAY_CONST_EQUIV (map->const_equiv_varray, 0),
1075                      (VARRAY_SIZE (map->const_equiv_varray)
1076                       * sizeof (struct const_equiv_data)));
1077               map->const_age = 0;
1078
1079               for (j = 0; j < max_labelno; j++)
1080                 if (local_label[j])
1081                   set_label_in_map (map, j, gen_label_rtx ());
1082
1083               for (j = FIRST_PSEUDO_REGISTER; j < max_local_regnum; j++)
1084                 if (local_regno[j])
1085                   {
1086                     map->reg_map[j] = gen_reg_rtx (GET_MODE (regno_reg_rtx[j]));
1087                     record_base_value (REGNO (map->reg_map[j]),
1088                                        regno_reg_rtx[j], 0);
1089                   }
1090               /* The last copy needs the compare/branch insns at the end,
1091                  so reset copy_end here if the loop ends with a conditional
1092                  branch.  */
1093
1094               if (i == unroll_number - 1)
1095                 {
1096                   if (GET_CODE (last_loop_insn) == BARRIER)
1097                     copy_end = PREV_INSN (PREV_INSN (last_loop_insn));
1098                   else
1099                     copy_end = last_loop_insn;
1100                 }
1101
1102               /* None of the copies are the `last_iteration', so just
1103                  pass zero for that parameter.  */
1104               copy_loop_body (copy_start, copy_end, map, exit_label, 0,
1105                               unroll_type, start_label, loop_end,
1106                               loop_start, copy_end);
1107             }
1108           emit_label_after (labels[0], PREV_INSN (loop_start));
1109
1110           if (GET_CODE (last_loop_insn) == BARRIER)
1111             {
1112               insert_before = PREV_INSN (last_loop_insn);
1113               copy_end = PREV_INSN (insert_before);
1114             }
1115           else
1116             {
1117               insert_before = last_loop_insn;
1118 #ifdef HAVE_cc0
1119               /* The instruction immediately before the JUMP_INSN may be a compare
1120                  instruction which we do not want to copy or delete.  */
1121               if (sets_cc0_p (PREV_INSN (insert_before)))
1122                 insert_before = PREV_INSN (insert_before);
1123 #endif
1124               copy_end = PREV_INSN (insert_before);
1125             }
1126
1127           /* Set unroll type to MODULO now.  */
1128           unroll_type = UNROLL_MODULO;
1129           loop_preconditioned = 1;
1130
1131           /* Clean up.  */
1132           free (labels);
1133         }
1134     }
1135
1136   /* If reach here, and the loop type is UNROLL_NAIVE, then don't unroll
1137      the loop unless all loops are being unrolled.  */
1138   if (unroll_type == UNROLL_NAIVE && ! flag_unroll_all_loops)
1139     {
1140       if (loop_dump_stream)
1141         fprintf (loop_dump_stream, "Unrolling failure: Naive unrolling not being done.\n");
1142       goto egress;
1143     }
1144
1145   /* At this point, we are guaranteed to unroll the loop.  */
1146
1147   /* Keep track of the unroll factor for the loop.  */
1148   loop_info->unroll_number = unroll_number;
1149
1150   /* For each biv and giv, determine whether it can be safely split into
1151      a different variable for each unrolled copy of the loop body.
1152      We precalculate and save this info here, since computing it is
1153      expensive.
1154
1155      Do this before deleting any instructions from the loop, so that
1156      back_branch_in_range_p will work correctly.  */
1157
1158   if (splitting_not_safe)
1159     temp = 0;
1160   else
1161     temp = find_splittable_regs (unroll_type, loop_start, loop_end,
1162                                  end_insert_before, unroll_number,
1163                                  loop_info->n_iterations);
1164
1165   /* find_splittable_regs may have created some new registers, so must
1166      reallocate the reg_map with the new larger size, and must realloc
1167      the constant maps also.  */
1168
1169   maxregnum = max_reg_num ();
1170   map->reg_map = (rtx *) xmalloc (maxregnum * sizeof (rtx));
1171
1172   init_reg_map (map, maxregnum);
1173
1174   if (map->const_equiv_varray == 0)
1175     VARRAY_CONST_EQUIV_INIT (map->const_equiv_varray,
1176                              maxregnum + temp * unroll_number * 2,
1177                              "unroll_loop");
1178   global_const_equiv_varray = map->const_equiv_varray;
1179
1180   /* Search the list of bivs and givs to find ones which need to be remapped
1181      when split, and set their reg_map entry appropriately.  */
1182
1183   for (bl = loop_iv_list; bl; bl = bl->next)
1184     {
1185       if (REGNO (bl->biv->src_reg) != bl->regno)
1186         map->reg_map[bl->regno] = bl->biv->src_reg;
1187 #if 0
1188       /* Currently, non-reduced/final-value givs are never split.  */
1189       for (v = bl->giv; v; v = v->next_iv)
1190         if (REGNO (v->src_reg) != bl->regno)
1191           map->reg_map[REGNO (v->dest_reg)] = v->src_reg;
1192 #endif
1193     }
1194
1195   /* Use our current register alignment and pointer flags.  */
1196   map->regno_pointer_flag = cfun->emit->regno_pointer_flag;
1197   map->regno_pointer_align = cfun->emit->regno_pointer_align;
1198
1199   /* If the loop is being partially unrolled, and the iteration variables
1200      are being split, and are being renamed for the split, then must fix up
1201      the compare/jump instruction at the end of the loop to refer to the new
1202      registers.  This compare isn't copied, so the registers used in it
1203      will never be replaced if it isn't done here.  */
1204
1205   if (unroll_type == UNROLL_MODULO)
1206     {
1207       insn = NEXT_INSN (copy_end);
1208       if (GET_CODE (insn) == INSN || GET_CODE (insn) == JUMP_INSN)
1209         PATTERN (insn) = remap_split_bivs (PATTERN (insn));
1210     }
1211
1212   /* For unroll_number times, make a copy of each instruction
1213      between copy_start and copy_end, and insert these new instructions
1214      before the end of the loop.  */
1215
1216   for (i = 0; i < unroll_number; i++)
1217     {
1218       bzero ((char *) map->insn_map, max_insnno * sizeof (rtx));
1219       bzero ((char *) &VARRAY_CONST_EQUIV (map->const_equiv_varray, 0),
1220              VARRAY_SIZE (map->const_equiv_varray) * sizeof (struct const_equiv_data));
1221       map->const_age = 0;
1222
1223       for (j = 0; j < max_labelno; j++)
1224         if (local_label[j])
1225           set_label_in_map (map, j, gen_label_rtx ());
1226
1227       for (j = FIRST_PSEUDO_REGISTER; j < max_local_regnum; j++)
1228         if (local_regno[j])
1229           {
1230             map->reg_map[j] = gen_reg_rtx (GET_MODE (regno_reg_rtx[j]));
1231             record_base_value (REGNO (map->reg_map[j]),
1232                                regno_reg_rtx[j], 0);
1233           }
1234
1235       /* If loop starts with a branch to the test, then fix it so that
1236          it points to the test of the first unrolled copy of the loop.  */
1237       if (i == 0 && loop_start != copy_start)
1238         {
1239           insn = PREV_INSN (copy_start);
1240           pattern = PATTERN (insn);
1241
1242           tem = get_label_from_map (map,
1243                                     CODE_LABEL_NUMBER
1244                                     (XEXP (SET_SRC (pattern), 0)));
1245           SET_SRC (pattern) = gen_rtx_LABEL_REF (VOIDmode, tem);
1246
1247           /* Set the jump label so that it can be used by later loop unrolling
1248              passes.  */
1249           JUMP_LABEL (insn) = tem;
1250           LABEL_NUSES (tem)++;
1251         }
1252
1253       copy_loop_body (copy_start, copy_end, map, exit_label,
1254                       i == unroll_number - 1, unroll_type, start_label,
1255                       loop_end, insert_before, insert_before);
1256     }
1257
1258   /* Before deleting any insns, emit a CODE_LABEL immediately after the last
1259      insn to be deleted.  This prevents any runaway delete_insn call from
1260      more insns that it should, as it always stops at a CODE_LABEL.  */
1261
1262   /* Delete the compare and branch at the end of the loop if completely
1263      unrolling the loop.  Deleting the backward branch at the end also
1264      deletes the code label at the start of the loop.  This is done at
1265      the very end to avoid problems with back_branch_in_range_p.  */
1266
1267   if (unroll_type == UNROLL_COMPLETELY)
1268     safety_label = emit_label_after (gen_label_rtx (), last_loop_insn);
1269   else
1270     safety_label = emit_label_after (gen_label_rtx (), copy_end);
1271
1272   /* Delete all of the original loop instructions.  Don't delete the
1273      LOOP_BEG note, or the first code label in the loop.  */
1274
1275   insn = NEXT_INSN (copy_start);
1276   while (insn != safety_label)
1277     {
1278       /* ??? Don't delete named code labels.  They will be deleted when the
1279          jump that references them is deleted.  Otherwise, we end up deleting
1280          them twice, which causes them to completely disappear instead of turn
1281          into NOTE_INSN_DELETED_LABEL notes.  This in turn causes aborts in
1282          dwarfout.c/dwarf2out.c.  We could perhaps fix the dwarf*out.c files
1283          to handle deleted labels instead.  Or perhaps fix DECL_RTL of the
1284          associated LABEL_DECL to point to one of the new label instances.  */
1285       /* ??? Likewise, we can't delete a NOTE_INSN_DELETED_LABEL note.  */
1286       if (insn != start_label
1287           && ! (GET_CODE (insn) == CODE_LABEL && LABEL_NAME (insn))
1288           && ! (GET_CODE (insn) == NOTE
1289                 && NOTE_LINE_NUMBER (insn) == NOTE_INSN_DELETED_LABEL))
1290         insn = delete_insn (insn);
1291       else
1292         insn = NEXT_INSN (insn);
1293     }
1294
1295   /* Can now delete the 'safety' label emitted to protect us from runaway
1296      delete_insn calls.  */
1297   if (INSN_DELETED_P (safety_label))
1298     abort ();
1299   delete_insn (safety_label);
1300
1301   /* If exit_label exists, emit it after the loop.  Doing the emit here
1302      forces it to have a higher INSN_UID than any insn in the unrolled loop.
1303      This is needed so that mostly_true_jump in reorg.c will treat jumps
1304      to this loop end label correctly, i.e. predict that they are usually
1305      not taken.  */
1306   if (exit_label)
1307     emit_label_after (exit_label, loop_end);
1308
1309  egress:
1310   if (unroll_type == UNROLL_COMPLETELY)
1311     {
1312       /* Remove the loop notes since this is no longer a loop.  */
1313       if (loop->vtop)
1314         delete_insn (loop->vtop);
1315       if (loop->cont)
1316         delete_insn (loop->cont);
1317       if (loop_start)
1318         delete_insn (loop_start);
1319       if (loop_end)
1320         delete_insn (loop_end);
1321     }
1322
1323   if (map->const_equiv_varray)
1324     VARRAY_FREE (map->const_equiv_varray);
1325   if (map->label_map)
1326     {
1327       free (map->label_map);
1328       free (local_label);
1329     }
1330   free (map->insn_map);
1331   free (splittable_regs);
1332   free (derived_regs);
1333   free (splittable_regs_updates);
1334   free (addr_combined_regs);
1335   free (local_regno);
1336   if (map->reg_map)
1337     free (map->reg_map);
1338   free (map);
1339 }
1340 \f
1341 /* Return true if the loop can be safely, and profitably, preconditioned
1342    so that the unrolled copies of the loop body don't need exit tests.
1343
1344    This only works if final_value, initial_value and increment can be
1345    determined, and if increment is a constant power of 2.
1346    If increment is not a power of 2, then the preconditioning modulo
1347    operation would require a real modulo instead of a boolean AND, and this
1348    is not considered `profitable'.  */
1349
1350 /* ??? If the loop is known to be executed very many times, or the machine
1351    has a very cheap divide instruction, then preconditioning is a win even
1352    when the increment is not a power of 2.  Use RTX_COST to compute
1353    whether divide is cheap.
1354    ??? A divide by constant doesn't actually need a divide, look at
1355    expand_divmod.  The reduced cost of this optimized modulo is not
1356    reflected in RTX_COST.  */
1357
1358 int
1359 precondition_loop_p (loop_start, loop_info,
1360                      initial_value, final_value, increment, mode)
1361      rtx loop_start;
1362      struct loop_info *loop_info;
1363      rtx *initial_value, *final_value, *increment;
1364      enum machine_mode *mode;
1365 {
1366
1367   if (loop_info->n_iterations > 0)
1368     {
1369       *initial_value = const0_rtx;
1370       *increment = const1_rtx;
1371       *final_value = GEN_INT (loop_info->n_iterations);
1372       *mode = word_mode;
1373
1374       if (loop_dump_stream)
1375         {
1376           fputs ("Preconditioning: Success, number of iterations known, ",
1377                  loop_dump_stream);
1378           fprintf (loop_dump_stream, HOST_WIDE_INT_PRINT_DEC,
1379                    loop_info->n_iterations);
1380           fputs (".\n", loop_dump_stream);
1381         }
1382       return 1;
1383     }
1384
1385   if (loop_info->initial_value == 0)
1386     {
1387       if (loop_dump_stream)
1388         fprintf (loop_dump_stream,
1389                  "Preconditioning: Could not find initial value.\n");
1390       return 0;
1391     }
1392   else if (loop_info->increment == 0)
1393     {
1394       if (loop_dump_stream)
1395         fprintf (loop_dump_stream,
1396                  "Preconditioning: Could not find increment value.\n");
1397       return 0;
1398     }
1399   else if (GET_CODE (loop_info->increment) != CONST_INT)
1400     {
1401       if (loop_dump_stream)
1402         fprintf (loop_dump_stream,
1403                  "Preconditioning: Increment not a constant.\n");
1404       return 0;
1405     }
1406   else if ((exact_log2 (INTVAL (loop_info->increment)) < 0)
1407            && (exact_log2 (- INTVAL (loop_info->increment)) < 0))
1408     {
1409       if (loop_dump_stream)
1410         fprintf (loop_dump_stream,
1411                  "Preconditioning: Increment not a constant power of 2.\n");
1412       return 0;
1413     }
1414
1415   /* Unsigned_compare and compare_dir can be ignored here, since they do
1416      not matter for preconditioning.  */
1417
1418   if (loop_info->final_value == 0)
1419     {
1420       if (loop_dump_stream)
1421         fprintf (loop_dump_stream,
1422                  "Preconditioning: EQ comparison loop.\n");
1423       return 0;
1424     }
1425
1426   /* Must ensure that final_value is invariant, so call invariant_p to
1427      check.  Before doing so, must check regno against max_reg_before_loop
1428      to make sure that the register is in the range covered by invariant_p.
1429      If it isn't, then it is most likely a biv/giv which by definition are
1430      not invariant.  */
1431   if ((GET_CODE (loop_info->final_value) == REG
1432        && REGNO (loop_info->final_value) >= max_reg_before_loop)
1433       || (GET_CODE (loop_info->final_value) == PLUS
1434           && REGNO (XEXP (loop_info->final_value, 0)) >= max_reg_before_loop)
1435       || ! invariant_p (loop_info->final_value))
1436     {
1437       if (loop_dump_stream)
1438         fprintf (loop_dump_stream,
1439                  "Preconditioning: Final value not invariant.\n");
1440       return 0;
1441     }
1442
1443   /* Fail for floating point values, since the caller of this function
1444      does not have code to deal with them.  */
1445   if (GET_MODE_CLASS (GET_MODE (loop_info->final_value)) == MODE_FLOAT
1446       || GET_MODE_CLASS (GET_MODE (loop_info->initial_value)) == MODE_FLOAT)
1447     {
1448       if (loop_dump_stream)
1449         fprintf (loop_dump_stream,
1450                  "Preconditioning: Floating point final or initial value.\n");
1451       return 0;
1452     }
1453
1454   /* Fail if loop_info->iteration_var is not live before loop_start,
1455      since we need to test its value in the preconditioning code.  */
1456
1457   if (uid_luid[REGNO_FIRST_UID (REGNO (loop_info->iteration_var))]
1458       > INSN_LUID (loop_start))
1459     {
1460       if (loop_dump_stream)
1461         fprintf (loop_dump_stream,
1462                  "Preconditioning: Iteration var not live before loop start.\n");
1463       return 0;
1464     }
1465
1466   /* Note that iteration_info biases the initial value for GIV iterators
1467      such as "while (i-- > 0)" so that we can calculate the number of
1468      iterations just like for BIV iterators.
1469
1470      Also note that the absolute values of initial_value and
1471      final_value are unimportant as only their difference is used for
1472      calculating the number of loop iterations.  */
1473   *initial_value = loop_info->initial_value;
1474   *increment = loop_info->increment;
1475   *final_value = loop_info->final_value;
1476
1477   /* Decide what mode to do these calculations in.  Choose the larger
1478      of final_value's mode and initial_value's mode, or a full-word if
1479      both are constants.  */
1480   *mode = GET_MODE (*final_value);
1481   if (*mode == VOIDmode)
1482     {
1483       *mode = GET_MODE (*initial_value);
1484       if (*mode == VOIDmode)
1485         *mode = word_mode;
1486     }
1487   else if (*mode != GET_MODE (*initial_value)
1488            && (GET_MODE_SIZE (*mode)
1489                < GET_MODE_SIZE (GET_MODE (*initial_value))))
1490     *mode = GET_MODE (*initial_value);
1491
1492   /* Success!  */
1493   if (loop_dump_stream)
1494     fprintf (loop_dump_stream, "Preconditioning: Successful.\n");
1495   return 1;
1496 }
1497
1498
1499 /* All pseudo-registers must be mapped to themselves.  Two hard registers
1500    must be mapped, VIRTUAL_STACK_VARS_REGNUM and VIRTUAL_INCOMING_ARGS_
1501    REGNUM, to avoid function-inlining specific conversions of these
1502    registers.  All other hard regs can not be mapped because they may be
1503    used with different
1504    modes.  */
1505
1506 static void
1507 init_reg_map (map, maxregnum)
1508      struct inline_remap *map;
1509      int maxregnum;
1510 {
1511   int i;
1512
1513   for (i = maxregnum - 1; i > LAST_VIRTUAL_REGISTER; i--)
1514     map->reg_map[i] = regno_reg_rtx[i];
1515   /* Just clear the rest of the entries.  */
1516   for (i = LAST_VIRTUAL_REGISTER; i >= 0; i--)
1517     map->reg_map[i] = 0;
1518
1519   map->reg_map[VIRTUAL_STACK_VARS_REGNUM]
1520     = regno_reg_rtx[VIRTUAL_STACK_VARS_REGNUM];
1521   map->reg_map[VIRTUAL_INCOMING_ARGS_REGNUM]
1522     = regno_reg_rtx[VIRTUAL_INCOMING_ARGS_REGNUM];
1523 }
1524 \f
1525 /* Strength-reduction will often emit code for optimized biv/givs which
1526    calculates their value in a temporary register, and then copies the result
1527    to the iv.  This procedure reconstructs the pattern computing the iv;
1528    verifying that all operands are of the proper form.
1529
1530    PATTERN must be the result of single_set.
1531    The return value is the amount that the giv is incremented by.  */
1532
1533 static rtx
1534 calculate_giv_inc (pattern, src_insn, regno)
1535      rtx pattern, src_insn;
1536      int regno;
1537 {
1538   rtx increment;
1539   rtx increment_total = 0;
1540   int tries = 0;
1541
1542  retry:
1543   /* Verify that we have an increment insn here.  First check for a plus
1544      as the set source.  */
1545   if (GET_CODE (SET_SRC (pattern)) != PLUS)
1546     {
1547       /* SR sometimes computes the new giv value in a temp, then copies it
1548          to the new_reg.  */
1549       src_insn = PREV_INSN (src_insn);
1550       pattern = PATTERN (src_insn);
1551       if (GET_CODE (SET_SRC (pattern)) != PLUS)
1552         abort ();
1553
1554       /* The last insn emitted is not needed, so delete it to avoid confusing
1555          the second cse pass.  This insn sets the giv unnecessarily.  */
1556       delete_insn (get_last_insn ());
1557     }
1558
1559   /* Verify that we have a constant as the second operand of the plus.  */
1560   increment = XEXP (SET_SRC (pattern), 1);
1561   if (GET_CODE (increment) != CONST_INT)
1562     {
1563       /* SR sometimes puts the constant in a register, especially if it is
1564          too big to be an add immed operand.  */
1565       src_insn = PREV_INSN (src_insn);
1566       increment = SET_SRC (PATTERN (src_insn));
1567
1568       /* SR may have used LO_SUM to compute the constant if it is too large
1569          for a load immed operand.  In this case, the constant is in operand
1570          one of the LO_SUM rtx.  */
1571       if (GET_CODE (increment) == LO_SUM)
1572         increment = XEXP (increment, 1);
1573
1574       /* Some ports store large constants in memory and add a REG_EQUAL
1575          note to the store insn.  */
1576       else if (GET_CODE (increment) == MEM)
1577         {
1578           rtx note = find_reg_note (src_insn, REG_EQUAL, 0);
1579           if (note)
1580             increment = XEXP (note, 0);
1581         }
1582
1583       else if (GET_CODE (increment) == IOR
1584                || GET_CODE (increment) == ASHIFT
1585                || GET_CODE (increment) == PLUS)
1586         {
1587           /* The rs6000 port loads some constants with IOR.
1588              The alpha port loads some constants with ASHIFT and PLUS.  */
1589           rtx second_part = XEXP (increment, 1);
1590           enum rtx_code code = GET_CODE (increment);
1591
1592           src_insn = PREV_INSN (src_insn);
1593           increment = SET_SRC (PATTERN (src_insn));
1594           /* Don't need the last insn anymore.  */
1595           delete_insn (get_last_insn ());
1596
1597           if (GET_CODE (second_part) != CONST_INT
1598               || GET_CODE (increment) != CONST_INT)
1599             abort ();
1600
1601           if (code == IOR)
1602             increment = GEN_INT (INTVAL (increment) | INTVAL (second_part));
1603           else if (code == PLUS)
1604             increment = GEN_INT (INTVAL (increment) + INTVAL (second_part));
1605           else
1606             increment = GEN_INT (INTVAL (increment) << INTVAL (second_part));
1607         }
1608
1609       if (GET_CODE (increment) != CONST_INT)
1610         abort ();
1611
1612       /* The insn loading the constant into a register is no longer needed,
1613          so delete it.  */
1614       delete_insn (get_last_insn ());
1615     }
1616
1617   if (increment_total)
1618     increment_total = GEN_INT (INTVAL (increment_total) + INTVAL (increment));
1619   else
1620     increment_total = increment;
1621
1622   /* Check that the source register is the same as the register we expected
1623      to see as the source.  If not, something is seriously wrong.  */
1624   if (GET_CODE (XEXP (SET_SRC (pattern), 0)) != REG
1625       || REGNO (XEXP (SET_SRC (pattern), 0)) != regno)
1626     {
1627       /* Some machines (e.g. the romp), may emit two add instructions for
1628          certain constants, so lets try looking for another add immediately
1629          before this one if we have only seen one add insn so far.  */
1630
1631       if (tries == 0)
1632         {
1633           tries++;
1634
1635           src_insn = PREV_INSN (src_insn);
1636           pattern = PATTERN (src_insn);
1637
1638           delete_insn (get_last_insn ());
1639
1640           goto retry;
1641         }
1642
1643       abort ();
1644     }
1645
1646   return increment_total;
1647 }
1648
1649 /* Copy REG_NOTES, except for insn references, because not all insn_map
1650    entries are valid yet.  We do need to copy registers now though, because
1651    the reg_map entries can change during copying.  */
1652
1653 static rtx
1654 initial_reg_note_copy (notes, map)
1655      rtx notes;
1656      struct inline_remap *map;
1657 {
1658   rtx copy;
1659
1660   if (notes == 0)
1661     return 0;
1662
1663   copy = rtx_alloc (GET_CODE (notes));
1664   PUT_MODE (copy, GET_MODE (notes));
1665
1666   if (GET_CODE (notes) == EXPR_LIST)
1667     XEXP (copy, 0) = copy_rtx_and_substitute (XEXP (notes, 0), map, 0);
1668   else if (GET_CODE (notes) == INSN_LIST)
1669     /* Don't substitute for these yet.  */
1670     XEXP (copy, 0) = XEXP (notes, 0);
1671   else
1672     abort ();
1673
1674   XEXP (copy, 1) = initial_reg_note_copy (XEXP (notes, 1), map);
1675
1676   return copy;
1677 }
1678
1679 /* Fixup insn references in copied REG_NOTES.  */
1680
1681 static void
1682 final_reg_note_copy (notes, map)
1683      rtx notes;
1684      struct inline_remap *map;
1685 {
1686   rtx note;
1687
1688   for (note = notes; note; note = XEXP (note, 1))
1689     if (GET_CODE (note) == INSN_LIST)
1690       XEXP (note, 0) = map->insn_map[INSN_UID (XEXP (note, 0))];
1691 }
1692
1693 /* Copy each instruction in the loop, substituting from map as appropriate.
1694    This is very similar to a loop in expand_inline_function.  */
1695
1696 static void
1697 copy_loop_body (copy_start, copy_end, map, exit_label, last_iteration,
1698                 unroll_type, start_label, loop_end, insert_before,
1699                 copy_notes_from)
1700      rtx copy_start, copy_end;
1701      struct inline_remap *map;
1702      rtx exit_label;
1703      int last_iteration;
1704      enum unroll_types unroll_type;
1705      rtx start_label, loop_end, insert_before, copy_notes_from;
1706 {
1707   rtx insn, pattern;
1708   rtx set, tem, copy = NULL_RTX;
1709   int dest_reg_was_split, i;
1710 #ifdef HAVE_cc0
1711   rtx cc0_insn = 0;
1712 #endif
1713   rtx final_label = 0;
1714   rtx giv_inc, giv_dest_reg, giv_src_reg;
1715
1716   /* If this isn't the last iteration, then map any references to the
1717      start_label to final_label.  Final label will then be emitted immediately
1718      after the end of this loop body if it was ever used.
1719
1720      If this is the last iteration, then map references to the start_label
1721      to itself.  */
1722   if (! last_iteration)
1723     {
1724       final_label = gen_label_rtx ();
1725       set_label_in_map (map, CODE_LABEL_NUMBER (start_label),
1726                         final_label);
1727     }
1728   else
1729     set_label_in_map (map, CODE_LABEL_NUMBER (start_label), start_label);
1730
1731   start_sequence ();
1732
1733   /* Emit a NOTE_INSN_DELETED to force at least two insns onto the sequence.
1734      Else gen_sequence could return a raw pattern for a jump which we pass
1735      off to emit_insn_before (instead of emit_jump_insn_before) which causes
1736      a variety of losing behaviors later.  */
1737   emit_note (0, NOTE_INSN_DELETED);
1738
1739   insn = copy_start;
1740   do
1741     {
1742       insn = NEXT_INSN (insn);
1743
1744       map->orig_asm_operands_vector = 0;
1745
1746       switch (GET_CODE (insn))
1747         {
1748         case INSN:
1749           pattern = PATTERN (insn);
1750           copy = 0;
1751           giv_inc = 0;
1752
1753           /* Check to see if this is a giv that has been combined with
1754              some split address givs.  (Combined in the sense that
1755              `combine_givs' in loop.c has put two givs in the same register.)
1756              In this case, we must search all givs based on the same biv to
1757              find the address givs.  Then split the address givs.
1758              Do this before splitting the giv, since that may map the
1759              SET_DEST to a new register.  */
1760
1761           if ((set = single_set (insn))
1762               && GET_CODE (SET_DEST (set)) == REG
1763               && addr_combined_regs[REGNO (SET_DEST (set))])
1764             {
1765               struct iv_class *bl;
1766               struct induction *v, *tv;
1767               int regno = REGNO (SET_DEST (set));
1768
1769               v = addr_combined_regs[REGNO (SET_DEST (set))];
1770               bl = reg_biv_class[REGNO (v->src_reg)];
1771
1772               /* Although the giv_inc amount is not needed here, we must call
1773                  calculate_giv_inc here since it might try to delete the
1774                  last insn emitted.  If we wait until later to call it,
1775                  we might accidentally delete insns generated immediately
1776                  below by emit_unrolled_add.  */
1777
1778               if (! derived_regs[regno])
1779                 giv_inc = calculate_giv_inc (set, insn, regno);
1780
1781               /* Now find all address giv's that were combined with this
1782                  giv 'v'.  */
1783               for (tv = bl->giv; tv; tv = tv->next_iv)
1784                 if (tv->giv_type == DEST_ADDR && tv->same == v)
1785                   {
1786                     int this_giv_inc;
1787
1788                     /* If this DEST_ADDR giv was not split, then ignore it.  */
1789                     if (*tv->location != tv->dest_reg)
1790                       continue;
1791
1792                     /* Scale this_giv_inc if the multiplicative factors of
1793                        the two givs are different.  */
1794                     this_giv_inc = INTVAL (giv_inc);
1795                     if (tv->mult_val != v->mult_val)
1796                       this_giv_inc = (this_giv_inc / INTVAL (v->mult_val)
1797                                       * INTVAL (tv->mult_val));
1798
1799                     tv->dest_reg = plus_constant (tv->dest_reg, this_giv_inc);
1800                     *tv->location = tv->dest_reg;
1801
1802                     if (last_iteration && unroll_type != UNROLL_COMPLETELY)
1803                       {
1804                         /* Must emit an insn to increment the split address
1805                            giv.  Add in the const_adjust field in case there
1806                            was a constant eliminated from the address.  */
1807                         rtx value, dest_reg;
1808
1809                         /* tv->dest_reg will be either a bare register,
1810                            or else a register plus a constant.  */
1811                         if (GET_CODE (tv->dest_reg) == REG)
1812                           dest_reg = tv->dest_reg;
1813                         else
1814                           dest_reg = XEXP (tv->dest_reg, 0);
1815
1816                         /* Check for shared address givs, and avoid
1817                            incrementing the shared pseudo reg more than
1818                            once.  */
1819                         if (! tv->same_insn && ! tv->shared)
1820                           {
1821                             /* tv->dest_reg may actually be a (PLUS (REG)
1822                                (CONST)) here, so we must call plus_constant
1823                                to add the const_adjust amount before calling
1824                                emit_unrolled_add below.  */
1825                             value = plus_constant (tv->dest_reg,
1826                                                    tv->const_adjust);
1827
1828                             if (GET_CODE (value) == PLUS)
1829                               {
1830                                 /* The constant could be too large for an add
1831                                    immediate, so can't directly emit an insn
1832                                    here.  */
1833                                 emit_unrolled_add (dest_reg, XEXP (value, 0),
1834                                                    XEXP (value, 1));
1835                               }
1836                           }
1837
1838                         /* Reset the giv to be just the register again, in case
1839                            it is used after the set we have just emitted.
1840                            We must subtract the const_adjust factor added in
1841                            above.  */
1842                         tv->dest_reg = plus_constant (dest_reg,
1843                                                       - tv->const_adjust);
1844                         *tv->location = tv->dest_reg;
1845                       }
1846                   }
1847             }
1848
1849           /* If this is a setting of a splittable variable, then determine
1850              how to split the variable, create a new set based on this split,
1851              and set up the reg_map so that later uses of the variable will
1852              use the new split variable.  */
1853
1854           dest_reg_was_split = 0;
1855
1856           if ((set = single_set (insn))
1857               && GET_CODE (SET_DEST (set)) == REG
1858               && splittable_regs[REGNO (SET_DEST (set))])
1859             {
1860               int regno = REGNO (SET_DEST (set));
1861               int src_regno;
1862
1863               dest_reg_was_split = 1;
1864
1865               giv_dest_reg = SET_DEST (set);
1866               if (derived_regs[regno])
1867                 {
1868                   /* ??? This relies on SET_SRC (SET) to be of
1869                      the form (plus (reg) (const_int)), and thus
1870                      forces recombine_givs to restrict the kind
1871                      of giv derivations it does before unrolling.  */
1872                   giv_src_reg = XEXP (SET_SRC (set), 0);
1873                   giv_inc = XEXP (SET_SRC (set), 1);
1874                 }
1875               else
1876                 {
1877                   giv_src_reg = giv_dest_reg;
1878                   /* Compute the increment value for the giv, if it wasn't
1879                      already computed above.  */
1880                   if (giv_inc == 0)
1881                     giv_inc = calculate_giv_inc (set, insn, regno);
1882                 }
1883               src_regno = REGNO (giv_src_reg);
1884
1885               if (unroll_type == UNROLL_COMPLETELY)
1886                 {
1887                   /* Completely unrolling the loop.  Set the induction
1888                      variable to a known constant value.  */
1889
1890                   /* The value in splittable_regs may be an invariant
1891                      value, so we must use plus_constant here.  */
1892                   splittable_regs[regno]
1893                     = plus_constant (splittable_regs[src_regno],
1894                                      INTVAL (giv_inc));
1895
1896                   if (GET_CODE (splittable_regs[regno]) == PLUS)
1897                     {
1898                       giv_src_reg = XEXP (splittable_regs[regno], 0);
1899                       giv_inc = XEXP (splittable_regs[regno], 1);
1900                     }
1901                   else
1902                     {
1903                       /* The splittable_regs value must be a REG or a
1904                          CONST_INT, so put the entire value in the giv_src_reg
1905                          variable.  */
1906                       giv_src_reg = splittable_regs[regno];
1907                       giv_inc = const0_rtx;
1908                     }
1909                 }
1910               else
1911                 {
1912                   /* Partially unrolling loop.  Create a new pseudo
1913                      register for the iteration variable, and set it to
1914                      be a constant plus the original register.  Except
1915                      on the last iteration, when the result has to
1916                      go back into the original iteration var register.  */
1917
1918                   /* Handle bivs which must be mapped to a new register
1919                      when split.  This happens for bivs which need their
1920                      final value set before loop entry.  The new register
1921                      for the biv was stored in the biv's first struct
1922                      induction entry by find_splittable_regs.  */
1923
1924                   if (regno < max_reg_before_loop
1925                       && REG_IV_TYPE (regno) == BASIC_INDUCT)
1926                     {
1927                       giv_src_reg = reg_biv_class[regno]->biv->src_reg;
1928                       giv_dest_reg = giv_src_reg;
1929                     }
1930
1931 #if 0
1932                   /* If non-reduced/final-value givs were split, then
1933                      this would have to remap those givs also.  See
1934                      find_splittable_regs.  */
1935 #endif
1936
1937                   splittable_regs[regno]
1938                     = GEN_INT (INTVAL (giv_inc)
1939                                + INTVAL (splittable_regs[src_regno]));
1940                   giv_inc = splittable_regs[regno];
1941
1942                   /* Now split the induction variable by changing the dest
1943                      of this insn to a new register, and setting its
1944                      reg_map entry to point to this new register.
1945
1946                      If this is the last iteration, and this is the last insn
1947                      that will update the iv, then reuse the original dest,
1948                      to ensure that the iv will have the proper value when
1949                      the loop exits or repeats.
1950
1951                      Using splittable_regs_updates here like this is safe,
1952                      because it can only be greater than one if all
1953                      instructions modifying the iv are always executed in
1954                      order.  */
1955
1956                   if (! last_iteration
1957                       || (splittable_regs_updates[regno]-- != 1))
1958                     {
1959                       tem = gen_reg_rtx (GET_MODE (giv_src_reg));
1960                       giv_dest_reg = tem;
1961                       map->reg_map[regno] = tem;
1962                       record_base_value (REGNO (tem),
1963                                          giv_inc == const0_rtx
1964                                          ? giv_src_reg
1965                                          : gen_rtx_PLUS (GET_MODE (giv_src_reg),
1966                                                          giv_src_reg, giv_inc),
1967                                          1);
1968                     }
1969                   else
1970                     map->reg_map[regno] = giv_src_reg;
1971                 }
1972
1973               /* The constant being added could be too large for an add
1974                  immediate, so can't directly emit an insn here.  */
1975               emit_unrolled_add (giv_dest_reg, giv_src_reg, giv_inc);
1976               copy = get_last_insn ();
1977               pattern = PATTERN (copy);
1978             }
1979           else
1980             {
1981               pattern = copy_rtx_and_substitute (pattern, map, 0);
1982               copy = emit_insn (pattern);
1983             }
1984           REG_NOTES (copy) = initial_reg_note_copy (REG_NOTES (insn), map);
1985
1986 #ifdef HAVE_cc0
1987           /* If this insn is setting CC0, it may need to look at
1988              the insn that uses CC0 to see what type of insn it is.
1989              In that case, the call to recog via validate_change will
1990              fail.  So don't substitute constants here.  Instead,
1991              do it when we emit the following insn.
1992
1993              For example, see the pyr.md file.  That machine has signed and
1994              unsigned compares.  The compare patterns must check the
1995              following branch insn to see which what kind of compare to
1996              emit.
1997
1998              If the previous insn set CC0, substitute constants on it as
1999              well.  */
2000           if (sets_cc0_p (PATTERN (copy)) != 0)
2001             cc0_insn = copy;
2002           else
2003             {
2004               if (cc0_insn)
2005                 try_constants (cc0_insn, map);
2006               cc0_insn = 0;
2007               try_constants (copy, map);
2008             }
2009 #else
2010           try_constants (copy, map);
2011 #endif
2012
2013           /* Make split induction variable constants `permanent' since we
2014              know there are no backward branches across iteration variable
2015              settings which would invalidate this.  */
2016           if (dest_reg_was_split)
2017             {
2018               int regno = REGNO (SET_DEST (set));
2019
2020               if ((size_t) regno < VARRAY_SIZE (map->const_equiv_varray)
2021                   && (VARRAY_CONST_EQUIV (map->const_equiv_varray, regno).age
2022                       == map->const_age))
2023                 VARRAY_CONST_EQUIV (map->const_equiv_varray, regno).age = -1;
2024             }
2025           break;
2026
2027         case JUMP_INSN:
2028           pattern = copy_rtx_and_substitute (PATTERN (insn), map, 0);
2029           copy = emit_jump_insn (pattern);
2030           REG_NOTES (copy) = initial_reg_note_copy (REG_NOTES (insn), map);
2031
2032           if (JUMP_LABEL (insn) == start_label && insn == copy_end
2033               && ! last_iteration)
2034             {
2035               /* This is a branch to the beginning of the loop; this is the
2036                  last insn being copied; and this is not the last iteration.
2037                  In this case, we want to change the original fall through
2038                  case to be a branch past the end of the loop, and the
2039                  original jump label case to fall_through.  */
2040
2041               if (invert_exp (pattern, copy))
2042                 {
2043                   if (! redirect_exp (&pattern,
2044                                       get_label_from_map (map,
2045                                                           CODE_LABEL_NUMBER
2046                                                           (JUMP_LABEL (insn))),
2047                                       exit_label, copy))
2048                     abort ();
2049                 }
2050               else
2051                 {
2052                   rtx jmp;
2053                   rtx lab = gen_label_rtx ();
2054                   /* Can't do it by reversing the jump (probably because we
2055                      couldn't reverse the conditions), so emit a new
2056                      jump_insn after COPY, and redirect the jump around
2057                      that.  */
2058                   jmp = emit_jump_insn_after (gen_jump (exit_label), copy);
2059                   jmp = emit_barrier_after (jmp);
2060                   emit_label_after (lab, jmp);
2061                   LABEL_NUSES (lab) = 0;
2062                   if (! redirect_exp (&pattern,
2063                                       get_label_from_map (map,
2064                                                           CODE_LABEL_NUMBER
2065                                                           (JUMP_LABEL (insn))),
2066                                       lab, copy))
2067                     abort ();
2068                 }
2069             }
2070
2071 #ifdef HAVE_cc0
2072           if (cc0_insn)
2073             try_constants (cc0_insn, map);
2074           cc0_insn = 0;
2075 #endif
2076           try_constants (copy, map);
2077
2078           /* Set the jump label of COPY correctly to avoid problems with
2079              later passes of unroll_loop, if INSN had jump label set.  */
2080           if (JUMP_LABEL (insn))
2081             {
2082               rtx label = 0;
2083
2084               /* Can't use the label_map for every insn, since this may be
2085                  the backward branch, and hence the label was not mapped.  */
2086               if ((set = single_set (copy)))
2087                 {
2088                   tem = SET_SRC (set);
2089                   if (GET_CODE (tem) == LABEL_REF)
2090                     label = XEXP (tem, 0);
2091                   else if (GET_CODE (tem) == IF_THEN_ELSE)
2092                     {
2093                       if (XEXP (tem, 1) != pc_rtx)
2094                         label = XEXP (XEXP (tem, 1), 0);
2095                       else
2096                         label = XEXP (XEXP (tem, 2), 0);
2097                     }
2098                 }
2099
2100               if (label && GET_CODE (label) == CODE_LABEL)
2101                 JUMP_LABEL (copy) = label;
2102               else
2103                 {
2104                   /* An unrecognizable jump insn, probably the entry jump
2105                      for a switch statement.  This label must have been mapped,
2106                      so just use the label_map to get the new jump label.  */
2107                   JUMP_LABEL (copy)
2108                     = get_label_from_map (map,
2109                                           CODE_LABEL_NUMBER (JUMP_LABEL (insn)));
2110                 }
2111
2112               /* If this is a non-local jump, then must increase the label
2113                  use count so that the label will not be deleted when the
2114                  original jump is deleted.  */
2115               LABEL_NUSES (JUMP_LABEL (copy))++;
2116             }
2117           else if (GET_CODE (PATTERN (copy)) == ADDR_VEC
2118                    || GET_CODE (PATTERN (copy)) == ADDR_DIFF_VEC)
2119             {
2120               rtx pat = PATTERN (copy);
2121               int diff_vec_p = GET_CODE (pat) == ADDR_DIFF_VEC;
2122               int len = XVECLEN (pat, diff_vec_p);
2123               int i;
2124
2125               for (i = 0; i < len; i++)
2126                 LABEL_NUSES (XEXP (XVECEXP (pat, diff_vec_p, i), 0))++;
2127             }
2128
2129           /* If this used to be a conditional jump insn but whose branch
2130              direction is now known, we must do something special.  */
2131           if (condjump_p (insn) && !simplejump_p (insn) && map->last_pc_value)
2132             {
2133 #ifdef HAVE_cc0
2134               /* If the previous insn set cc0 for us, delete it.  */
2135               if (sets_cc0_p (PREV_INSN (copy)))
2136                 delete_insn (PREV_INSN (copy));
2137 #endif
2138
2139               /* If this is now a no-op, delete it.  */
2140               if (map->last_pc_value == pc_rtx)
2141                 {
2142                   /* Don't let delete_insn delete the label referenced here,
2143                      because we might possibly need it later for some other
2144                      instruction in the loop.  */
2145                   if (JUMP_LABEL (copy))
2146                     LABEL_NUSES (JUMP_LABEL (copy))++;
2147                   delete_insn (copy);
2148                   if (JUMP_LABEL (copy))
2149                     LABEL_NUSES (JUMP_LABEL (copy))--;
2150                   copy = 0;
2151                 }
2152               else
2153                 /* Otherwise, this is unconditional jump so we must put a
2154                    BARRIER after it.  We could do some dead code elimination
2155                    here, but jump.c will do it just as well.  */
2156                 emit_barrier ();
2157             }
2158           break;
2159
2160         case CALL_INSN:
2161           pattern = copy_rtx_and_substitute (PATTERN (insn), map, 0);
2162           copy = emit_call_insn (pattern);
2163           REG_NOTES (copy) = initial_reg_note_copy (REG_NOTES (insn), map);
2164
2165           /* Because the USAGE information potentially contains objects other
2166              than hard registers, we need to copy it.  */
2167           CALL_INSN_FUNCTION_USAGE (copy)
2168             = copy_rtx_and_substitute (CALL_INSN_FUNCTION_USAGE (insn),
2169                                        map, 0);
2170
2171 #ifdef HAVE_cc0
2172           if (cc0_insn)
2173             try_constants (cc0_insn, map);
2174           cc0_insn = 0;
2175 #endif
2176           try_constants (copy, map);
2177
2178           /* Be lazy and assume CALL_INSNs clobber all hard registers.  */
2179           for (i = 0; i < FIRST_PSEUDO_REGISTER; i++)
2180             VARRAY_CONST_EQUIV (map->const_equiv_varray, i).rtx = 0;
2181           break;
2182
2183         case CODE_LABEL:
2184           /* If this is the loop start label, then we don't need to emit a
2185              copy of this label since no one will use it.  */
2186
2187           if (insn != start_label)
2188             {
2189               copy = emit_label (get_label_from_map (map,
2190                                                      CODE_LABEL_NUMBER (insn)));
2191               map->const_age++;
2192             }
2193           break;
2194
2195         case BARRIER:
2196           copy = emit_barrier ();
2197           break;
2198
2199         case NOTE:
2200           /* VTOP and CONT notes are valid only before the loop exit test.
2201              If placed anywhere else, loop may generate bad code.  */
2202           /* BASIC_BLOCK notes exist to stabilize basic block structures with
2203              the associated rtl.  We do not want to share the structure in 
2204              this new block.  */
2205
2206           if (NOTE_LINE_NUMBER (insn) != NOTE_INSN_DELETED
2207               && NOTE_LINE_NUMBER (insn) != NOTE_INSN_BASIC_BLOCK
2208               && ((NOTE_LINE_NUMBER (insn) != NOTE_INSN_LOOP_VTOP
2209                    && NOTE_LINE_NUMBER (insn) != NOTE_INSN_LOOP_CONT)
2210                   || (last_iteration && unroll_type != UNROLL_COMPLETELY)))
2211             copy = emit_note (NOTE_SOURCE_FILE (insn),
2212                               NOTE_LINE_NUMBER (insn));
2213           else
2214             copy = 0;
2215           break;
2216
2217         default:
2218           abort ();
2219         }
2220
2221       map->insn_map[INSN_UID (insn)] = copy;
2222     }
2223   while (insn != copy_end);
2224
2225   /* Now finish coping the REG_NOTES.  */
2226   insn = copy_start;
2227   do
2228     {
2229       insn = NEXT_INSN (insn);
2230       if ((GET_CODE (insn) == INSN || GET_CODE (insn) == JUMP_INSN
2231            || GET_CODE (insn) == CALL_INSN)
2232           && map->insn_map[INSN_UID (insn)])
2233         final_reg_note_copy (REG_NOTES (map->insn_map[INSN_UID (insn)]), map);
2234     }
2235   while (insn != copy_end);
2236
2237   /* There may be notes between copy_notes_from and loop_end.  Emit a copy of
2238      each of these notes here, since there may be some important ones, such as
2239      NOTE_INSN_BLOCK_END notes, in this group.  We don't do this on the last
2240      iteration, because the original notes won't be deleted.
2241
2242      We can't use insert_before here, because when from preconditioning,
2243      insert_before points before the loop.  We can't use copy_end, because
2244      there may be insns already inserted after it (which we don't want to
2245      copy) when not from preconditioning code.  */
2246
2247   if (! last_iteration)
2248     {
2249       for (insn = copy_notes_from; insn != loop_end; insn = NEXT_INSN (insn))
2250         {
2251           /* VTOP notes are valid only before the loop exit test.
2252              If placed anywhere else, loop may generate bad code.
2253              There is no need to test for NOTE_INSN_LOOP_CONT notes
2254              here, since COPY_NOTES_FROM will be at most one or two (for cc0)
2255              instructions before the last insn in the loop, and if the
2256              end test is that short, there will be a VTOP note between
2257              the CONT note and the test.  */
2258           if (GET_CODE (insn) == NOTE
2259               && NOTE_LINE_NUMBER (insn) != NOTE_INSN_DELETED
2260               && NOTE_LINE_NUMBER (insn) != NOTE_INSN_BASIC_BLOCK
2261               && NOTE_LINE_NUMBER (insn) != NOTE_INSN_LOOP_VTOP)
2262             emit_note (NOTE_SOURCE_FILE (insn), NOTE_LINE_NUMBER (insn));
2263         }
2264     }
2265
2266   if (final_label && LABEL_NUSES (final_label) > 0)
2267     emit_label (final_label);
2268
2269   tem = gen_sequence ();
2270   end_sequence ();
2271   emit_insn_before (tem, insert_before);
2272 }
2273 \f
2274 /* Emit an insn, using the expand_binop to ensure that a valid insn is
2275    emitted.  This will correctly handle the case where the increment value
2276    won't fit in the immediate field of a PLUS insns.  */
2277
2278 void
2279 emit_unrolled_add (dest_reg, src_reg, increment)
2280      rtx dest_reg, src_reg, increment;
2281 {
2282   rtx result;
2283
2284   result = expand_binop (GET_MODE (dest_reg), add_optab, src_reg, increment,
2285                          dest_reg, 0, OPTAB_LIB_WIDEN);
2286
2287   if (dest_reg != result)
2288     emit_move_insn (dest_reg, result);
2289 }
2290 \f
2291 /* Searches the insns between INSN and LOOP_END.  Returns 1 if there
2292    is a backward branch in that range that branches to somewhere between
2293    LOOP_START and INSN.  Returns 0 otherwise.  */
2294
2295 /* ??? This is quadratic algorithm.  Could be rewritten to be linear.
2296    In practice, this is not a problem, because this function is seldom called,
2297    and uses a negligible amount of CPU time on average.  */
2298
2299 int
2300 back_branch_in_range_p (insn, loop_start, loop_end)
2301      rtx insn;
2302      rtx loop_start, loop_end;
2303 {
2304   rtx p, q, target_insn;
2305   rtx orig_loop_end = loop_end;
2306
2307   /* Stop before we get to the backward branch at the end of the loop.  */
2308   loop_end = prev_nonnote_insn (loop_end);
2309   if (GET_CODE (loop_end) == BARRIER)
2310     loop_end = PREV_INSN (loop_end);
2311
2312   /* Check in case insn has been deleted, search forward for first non
2313      deleted insn following it.  */
2314   while (INSN_DELETED_P (insn))
2315     insn = NEXT_INSN (insn);
2316
2317   /* Check for the case where insn is the last insn in the loop.  Deal
2318      with the case where INSN was a deleted loop test insn, in which case
2319      it will now be the NOTE_LOOP_END.  */
2320   if (insn == loop_end || insn == orig_loop_end)
2321     return 0;
2322
2323   for (p = NEXT_INSN (insn); p != loop_end; p = NEXT_INSN (p))
2324     {
2325       if (GET_CODE (p) == JUMP_INSN)
2326         {
2327           target_insn = JUMP_LABEL (p);
2328
2329           /* Search from loop_start to insn, to see if one of them is
2330              the target_insn.  We can't use INSN_LUID comparisons here,
2331              since insn may not have an LUID entry.  */
2332           for (q = loop_start; q != insn; q = NEXT_INSN (q))
2333             if (q == target_insn)
2334               return 1;
2335         }
2336     }
2337
2338   return 0;
2339 }
2340
2341 /* Try to generate the simplest rtx for the expression
2342    (PLUS (MULT mult1 mult2) add1).  This is used to calculate the initial
2343    value of giv's.  */
2344
2345 static rtx
2346 fold_rtx_mult_add (mult1, mult2, add1, mode)
2347      rtx mult1, mult2, add1;
2348      enum machine_mode mode;
2349 {
2350   rtx temp, mult_res;
2351   rtx result;
2352
2353   /* The modes must all be the same.  This should always be true.  For now,
2354      check to make sure.  */
2355   if ((GET_MODE (mult1) != mode && GET_MODE (mult1) != VOIDmode)
2356       || (GET_MODE (mult2) != mode && GET_MODE (mult2) != VOIDmode)
2357       || (GET_MODE (add1) != mode && GET_MODE (add1) != VOIDmode))
2358     abort ();
2359
2360   /* Ensure that if at least one of mult1/mult2 are constant, then mult2
2361      will be a constant.  */
2362   if (GET_CODE (mult1) == CONST_INT)
2363     {
2364       temp = mult2;
2365       mult2 = mult1;
2366       mult1 = temp;
2367     }
2368
2369   mult_res = simplify_binary_operation (MULT, mode, mult1, mult2);
2370   if (! mult_res)
2371     mult_res = gen_rtx_MULT (mode, mult1, mult2);
2372
2373   /* Again, put the constant second.  */
2374   if (GET_CODE (add1) == CONST_INT)
2375     {
2376       temp = add1;
2377       add1 = mult_res;
2378       mult_res = temp;
2379     }
2380
2381   result = simplify_binary_operation (PLUS, mode, add1, mult_res);
2382   if (! result)
2383     result = gen_rtx_PLUS (mode, add1, mult_res);
2384
2385   return result;
2386 }
2387
2388 /* Searches the list of induction struct's for the biv BL, to try to calculate
2389    the total increment value for one iteration of the loop as a constant.
2390
2391    Returns the increment value as an rtx, simplified as much as possible,
2392    if it can be calculated.  Otherwise, returns 0.  */
2393
2394 rtx
2395 biv_total_increment (bl, loop_start, loop_end)
2396      struct iv_class *bl;
2397      rtx loop_start ATTRIBUTE_UNUSED, loop_end ATTRIBUTE_UNUSED;
2398 {
2399   struct induction *v;
2400   rtx result;
2401
2402   /* For increment, must check every instruction that sets it.  Each
2403      instruction must be executed only once each time through the loop.
2404      To verify this, we check that the insn is always executed, and that
2405      there are no backward branches after the insn that branch to before it.
2406      Also, the insn must have a mult_val of one (to make sure it really is
2407      an increment).  */
2408
2409   result = const0_rtx;
2410   for (v = bl->biv; v; v = v->next_iv)
2411     {
2412       if (v->always_computable && v->mult_val == const1_rtx
2413           && ! v->maybe_multiple)
2414         result = fold_rtx_mult_add (result, const1_rtx, v->add_val, v->mode);
2415       else
2416         return 0;
2417     }
2418
2419   return result;
2420 }
2421
2422 /* Determine the initial value of the iteration variable, and the amount
2423    that it is incremented each loop.  Use the tables constructed by
2424    the strength reduction pass to calculate these values.
2425
2426    Initial_value and/or increment are set to zero if their values could not
2427    be calculated.  */
2428
2429 static void
2430 iteration_info (iteration_var, initial_value, increment, loop_start, loop_end)
2431      rtx iteration_var, *initial_value, *increment;
2432      rtx loop_start, loop_end;
2433 {
2434   struct iv_class *bl;
2435 #if 0
2436   struct induction *v;
2437 #endif
2438
2439   /* Clear the result values, in case no answer can be found.  */
2440   *initial_value = 0;
2441   *increment = 0;
2442
2443   /* The iteration variable can be either a giv or a biv.  Check to see
2444      which it is, and compute the variable's initial value, and increment
2445      value if possible.  */
2446
2447   /* If this is a new register, can't handle it since we don't have any
2448      reg_iv_type entry for it.  */
2449   if ((unsigned) REGNO (iteration_var) >= reg_iv_type->num_elements)
2450     {
2451       if (loop_dump_stream)
2452         fprintf (loop_dump_stream,
2453                  "Loop unrolling: No reg_iv_type entry for iteration var.\n");
2454       return;
2455     }
2456
2457   /* Reject iteration variables larger than the host wide int size, since they
2458      could result in a number of iterations greater than the range of our
2459      `unsigned HOST_WIDE_INT' variable loop_info->n_iterations.  */
2460   else if ((GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE (iteration_var))
2461             > HOST_BITS_PER_WIDE_INT))
2462     {
2463       if (loop_dump_stream)
2464         fprintf (loop_dump_stream,
2465                  "Loop unrolling: Iteration var rejected because mode too large.\n");
2466       return;
2467     }
2468   else if (GET_MODE_CLASS (GET_MODE (iteration_var)) != MODE_INT)
2469     {
2470       if (loop_dump_stream)
2471         fprintf (loop_dump_stream,
2472                  "Loop unrolling: Iteration var not an integer.\n");
2473       return;
2474     }
2475   else if (REG_IV_TYPE (REGNO (iteration_var)) == BASIC_INDUCT)
2476     {
2477       /* When reg_iv_type / reg_iv_info is resized for biv increments
2478          that are turned into givs, reg_biv_class is not resized.
2479          So check here that we don't make an out-of-bounds access.  */
2480       if (REGNO (iteration_var) >= max_reg_before_loop)
2481         abort ();
2482
2483       /* Grab initial value, only useful if it is a constant.  */
2484       bl = reg_biv_class[REGNO (iteration_var)];
2485       *initial_value = bl->initial_value;
2486
2487       *increment = biv_total_increment (bl, loop_start, loop_end);
2488     }
2489   else if (REG_IV_TYPE (REGNO (iteration_var)) == GENERAL_INDUCT)
2490     {
2491       HOST_WIDE_INT offset = 0;
2492       struct induction *v = REG_IV_INFO (REGNO (iteration_var));
2493
2494       if (REGNO (v->src_reg) >= max_reg_before_loop)
2495         abort ();
2496
2497       bl = reg_biv_class[REGNO (v->src_reg)];
2498
2499       /* Increment value is mult_val times the increment value of the biv.  */
2500
2501       *increment = biv_total_increment (bl, loop_start, loop_end);
2502       if (*increment)
2503         {
2504           struct induction *biv_inc;
2505
2506           *increment
2507             = fold_rtx_mult_add (v->mult_val, *increment, const0_rtx, v->mode);
2508           /* The caller assumes that one full increment has occured at the
2509              first loop test.  But that's not true when the biv is incremented
2510              after the giv is set (which is the usual case), e.g.:
2511              i = 6; do {;} while (i++ < 9) .
2512              Therefore, we bias the initial value by subtracting the amount of
2513              the increment that occurs between the giv set and the giv test.  */
2514           for (biv_inc = bl->biv; biv_inc; biv_inc = biv_inc->next_iv)
2515             {
2516               if (loop_insn_first_p (v->insn, biv_inc->insn))
2517                 offset -= INTVAL (biv_inc->add_val);
2518             }
2519           offset *= INTVAL (v->mult_val);
2520         }
2521       if (loop_dump_stream)
2522         fprintf (loop_dump_stream,
2523                  "Loop unrolling: Giv iterator, initial value bias %ld.\n",
2524                  (long) offset);
2525       /* Initial value is mult_val times the biv's initial value plus
2526          add_val.  Only useful if it is a constant.  */
2527       *initial_value
2528         = fold_rtx_mult_add (v->mult_val,
2529                              plus_constant (bl->initial_value, offset),
2530                              v->add_val, v->mode);
2531     }
2532   else
2533     {
2534       if (loop_dump_stream)
2535         fprintf (loop_dump_stream,
2536                  "Loop unrolling: Not basic or general induction var.\n");
2537       return;
2538     }
2539 }
2540
2541
2542 /* For each biv and giv, determine whether it can be safely split into
2543    a different variable for each unrolled copy of the loop body.  If it
2544    is safe to split, then indicate that by saving some useful info
2545    in the splittable_regs array.
2546
2547    If the loop is being completely unrolled, then splittable_regs will hold
2548    the current value of the induction variable while the loop is unrolled.
2549    It must be set to the initial value of the induction variable here.
2550    Otherwise, splittable_regs will hold the difference between the current
2551    value of the induction variable and the value the induction variable had
2552    at the top of the loop.  It must be set to the value 0 here.
2553
2554    Returns the total number of instructions that set registers that are
2555    splittable.  */
2556
2557 /* ?? If the loop is only unrolled twice, then most of the restrictions to
2558    constant values are unnecessary, since we can easily calculate increment
2559    values in this case even if nothing is constant.  The increment value
2560    should not involve a multiply however.  */
2561
2562 /* ?? Even if the biv/giv increment values aren't constant, it may still
2563    be beneficial to split the variable if the loop is only unrolled a few
2564    times, since multiplies by small integers (1,2,3,4) are very cheap.  */
2565
2566 static int
2567 find_splittable_regs (unroll_type, loop_start, loop_end, end_insert_before,
2568                      unroll_number, n_iterations)
2569      enum unroll_types unroll_type;
2570      rtx loop_start, loop_end;
2571      rtx end_insert_before;
2572      int unroll_number;
2573      unsigned HOST_WIDE_INT n_iterations;
2574 {
2575   struct iv_class *bl;
2576   struct induction *v;
2577   rtx increment, tem;
2578   rtx biv_final_value;
2579   int biv_splittable;
2580   int result = 0;
2581
2582   for (bl = loop_iv_list; bl; bl = bl->next)
2583     {
2584       /* Biv_total_increment must return a constant value,
2585          otherwise we can not calculate the split values.  */
2586
2587       increment = biv_total_increment (bl, loop_start, loop_end);
2588       if (! increment || GET_CODE (increment) != CONST_INT)
2589         continue;
2590
2591       /* The loop must be unrolled completely, or else have a known number
2592          of iterations and only one exit, or else the biv must be dead
2593          outside the loop, or else the final value must be known.  Otherwise,
2594          it is unsafe to split the biv since it may not have the proper
2595          value on loop exit.  */
2596
2597       /* loop_number_exit_count is non-zero if the loop has an exit other than
2598          a fall through at the end.  */
2599
2600       biv_splittable = 1;
2601       biv_final_value = 0;
2602       if (unroll_type != UNROLL_COMPLETELY
2603           && (uid_loop[INSN_UID (loop_start)]->exit_count
2604               || unroll_type == UNROLL_NAIVE)
2605           && (uid_luid[REGNO_LAST_UID (bl->regno)] >= INSN_LUID (loop_end)
2606               || ! bl->init_insn
2607               || INSN_UID (bl->init_insn) >= max_uid_for_loop
2608               || (uid_luid[REGNO_FIRST_UID (bl->regno)]
2609                   < INSN_LUID (bl->init_insn))
2610               || reg_mentioned_p (bl->biv->dest_reg, SET_SRC (bl->init_set)))
2611           && ! (biv_final_value = final_biv_value (bl, loop_start, loop_end,
2612                                                    n_iterations)))
2613         biv_splittable = 0;
2614
2615       /* If any of the insns setting the BIV don't do so with a simple
2616          PLUS, we don't know how to split it.  */
2617       for (v = bl->biv; biv_splittable && v; v = v->next_iv)
2618         if ((tem = single_set (v->insn)) == 0
2619             || GET_CODE (SET_DEST (tem)) != REG
2620             || REGNO (SET_DEST (tem)) != bl->regno
2621             || GET_CODE (SET_SRC (tem)) != PLUS)
2622           biv_splittable = 0;
2623
2624       /* If final value is non-zero, then must emit an instruction which sets
2625          the value of the biv to the proper value.  This is done after
2626          handling all of the givs, since some of them may need to use the
2627          biv's value in their initialization code.  */
2628
2629       /* This biv is splittable.  If completely unrolling the loop, save
2630          the biv's initial value.  Otherwise, save the constant zero.  */
2631
2632       if (biv_splittable == 1)
2633         {
2634           if (unroll_type == UNROLL_COMPLETELY)
2635             {
2636               /* If the initial value of the biv is itself (i.e. it is too
2637                  complicated for strength_reduce to compute), or is a hard
2638                  register, or it isn't invariant, then we must create a new
2639                  pseudo reg to hold the initial value of the biv.  */
2640
2641               if (GET_CODE (bl->initial_value) == REG
2642                   && (REGNO (bl->initial_value) == bl->regno
2643                       || REGNO (bl->initial_value) < FIRST_PSEUDO_REGISTER
2644                       || ! invariant_p (bl->initial_value)))
2645                 {
2646                   rtx tem = gen_reg_rtx (bl->biv->mode);
2647
2648                   record_base_value (REGNO (tem), bl->biv->add_val, 0);
2649                   emit_insn_before (gen_move_insn (tem, bl->biv->src_reg),
2650                                     loop_start);
2651
2652                   if (loop_dump_stream)
2653                     fprintf (loop_dump_stream, "Biv %d initial value remapped to %d.\n",
2654                              bl->regno, REGNO (tem));
2655
2656                   splittable_regs[bl->regno] = tem;
2657                 }
2658               else
2659                 splittable_regs[bl->regno] = bl->initial_value;
2660             }
2661           else
2662             splittable_regs[bl->regno] = const0_rtx;
2663
2664           /* Save the number of instructions that modify the biv, so that
2665              we can treat the last one specially.  */
2666
2667           splittable_regs_updates[bl->regno] = bl->biv_count;
2668           result += bl->biv_count;
2669
2670           if (loop_dump_stream)
2671             fprintf (loop_dump_stream,
2672                      "Biv %d safe to split.\n", bl->regno);
2673         }
2674
2675       /* Check every giv that depends on this biv to see whether it is
2676          splittable also.  Even if the biv isn't splittable, givs which
2677          depend on it may be splittable if the biv is live outside the
2678          loop, and the givs aren't.  */
2679
2680       result += find_splittable_givs (bl, unroll_type, loop_start, loop_end,
2681                                      increment, unroll_number);
2682
2683       /* If final value is non-zero, then must emit an instruction which sets
2684          the value of the biv to the proper value.  This is done after
2685          handling all of the givs, since some of them may need to use the
2686          biv's value in their initialization code.  */
2687       if (biv_final_value)
2688         {
2689           /* If the loop has multiple exits, emit the insns before the
2690              loop to ensure that it will always be executed no matter
2691              how the loop exits.  Otherwise emit the insn after the loop,
2692              since this is slightly more efficient.  */
2693           if (! uid_loop[INSN_UID (loop_start)]->exit_count)
2694             emit_insn_before (gen_move_insn (bl->biv->src_reg,
2695                                              biv_final_value),
2696                               end_insert_before);
2697           else
2698             {
2699               /* Create a new register to hold the value of the biv, and then
2700                  set the biv to its final value before the loop start.  The biv
2701                  is set to its final value before loop start to ensure that
2702                  this insn will always be executed, no matter how the loop
2703                  exits.  */
2704               rtx tem = gen_reg_rtx (bl->biv->mode);
2705               record_base_value (REGNO (tem), bl->biv->add_val, 0);
2706
2707               emit_insn_before (gen_move_insn (tem, bl->biv->src_reg),
2708                                 loop_start);
2709               emit_insn_before (gen_move_insn (bl->biv->src_reg,
2710                                                biv_final_value),
2711                                 loop_start);
2712
2713               if (loop_dump_stream)
2714                 fprintf (loop_dump_stream, "Biv %d mapped to %d for split.\n",
2715                          REGNO (bl->biv->src_reg), REGNO (tem));
2716
2717               /* Set up the mapping from the original biv register to the new
2718                  register.  */
2719               bl->biv->src_reg = tem;
2720             }
2721         }
2722     }
2723   return result;
2724 }
2725
2726 /* Return 1 if the first and last unrolled copy of the address giv V is valid
2727    for the instruction that is using it.  Do not make any changes to that
2728    instruction.  */
2729
2730 static int
2731 verify_addresses (v, giv_inc, unroll_number)
2732      struct induction *v;
2733      rtx giv_inc;
2734      int unroll_number;
2735 {
2736   int ret = 1;
2737   rtx orig_addr = *v->location;
2738   rtx last_addr = plus_constant (v->dest_reg,
2739                                  INTVAL (giv_inc) * (unroll_number - 1));
2740
2741   /* First check to see if either address would fail.   Handle the fact
2742      that we have may have a match_dup.  */
2743   if (! validate_replace_rtx (*v->location, v->dest_reg, v->insn)
2744       || ! validate_replace_rtx (*v->location, last_addr, v->insn))
2745     ret = 0;
2746
2747   /* Now put things back the way they were before.  This should always
2748    succeed.  */
2749   if (! validate_replace_rtx (*v->location, orig_addr, v->insn))
2750     abort ();
2751
2752   return ret;
2753 }
2754
2755 /* For every giv based on the biv BL, check to determine whether it is
2756    splittable.  This is a subroutine to find_splittable_regs ().
2757
2758    Return the number of instructions that set splittable registers.  */
2759
2760 static int
2761 find_splittable_givs (bl, unroll_type, loop_start, loop_end, increment,
2762                       unroll_number)
2763      struct iv_class *bl;
2764      enum unroll_types unroll_type;
2765      rtx loop_start, loop_end;
2766      rtx increment;
2767      int unroll_number;
2768 {
2769   struct induction *v, *v2;
2770   rtx final_value;
2771   rtx tem;
2772   int result = 0;
2773
2774   /* Scan the list of givs, and set the same_insn field when there are
2775      multiple identical givs in the same insn.  */
2776   for (v = bl->giv; v; v = v->next_iv)
2777     for (v2 = v->next_iv; v2; v2 = v2->next_iv)
2778       if (v->insn == v2->insn && rtx_equal_p (v->new_reg, v2->new_reg)
2779           && ! v2->same_insn)
2780         v2->same_insn = v;
2781
2782   for (v = bl->giv; v; v = v->next_iv)
2783     {
2784       rtx giv_inc, value;
2785
2786       /* Only split the giv if it has already been reduced, or if the loop is
2787          being completely unrolled.  */
2788       if (unroll_type != UNROLL_COMPLETELY && v->ignore)
2789         continue;
2790
2791       /* The giv can be split if the insn that sets the giv is executed once
2792          and only once on every iteration of the loop.  */
2793       /* An address giv can always be split.  v->insn is just a use not a set,
2794          and hence it does not matter whether it is always executed.  All that
2795          matters is that all the biv increments are always executed, and we
2796          won't reach here if they aren't.  */
2797       if (v->giv_type != DEST_ADDR
2798           && (! v->always_computable
2799               || back_branch_in_range_p (v->insn, loop_start, loop_end)))
2800         continue;
2801
2802       /* The giv increment value must be a constant.  */
2803       giv_inc = fold_rtx_mult_add (v->mult_val, increment, const0_rtx,
2804                                    v->mode);
2805       if (! giv_inc || GET_CODE (giv_inc) != CONST_INT)
2806         continue;
2807
2808       /* The loop must be unrolled completely, or else have a known number of
2809          iterations and only one exit, or else the giv must be dead outside
2810          the loop, or else the final value of the giv must be known.
2811          Otherwise, it is not safe to split the giv since it may not have the
2812          proper value on loop exit.  */
2813
2814       /* The used outside loop test will fail for DEST_ADDR givs.  They are
2815          never used outside the loop anyways, so it is always safe to split a
2816          DEST_ADDR giv.  */
2817
2818       final_value = 0;
2819       if (unroll_type != UNROLL_COMPLETELY
2820           && (uid_loop[INSN_UID (loop_start)]->exit_count
2821               || unroll_type == UNROLL_NAIVE)
2822           && v->giv_type != DEST_ADDR
2823           /* The next part is true if the pseudo is used outside the loop.
2824              We assume that this is true for any pseudo created after loop
2825              starts, because we don't have a reg_n_info entry for them.  */
2826           && (REGNO (v->dest_reg) >= max_reg_before_loop
2827               || (REGNO_FIRST_UID (REGNO (v->dest_reg)) != INSN_UID (v->insn)
2828                   /* Check for the case where the pseudo is set by a shift/add
2829                      sequence, in which case the first insn setting the pseudo
2830                      is the first insn of the shift/add sequence.  */
2831                   && (! (tem = find_reg_note (v->insn, REG_RETVAL, NULL_RTX))
2832                       || (REGNO_FIRST_UID (REGNO (v->dest_reg))
2833                           != INSN_UID (XEXP (tem, 0)))))
2834               /* Line above always fails if INSN was moved by loop opt.  */
2835               || (uid_luid[REGNO_LAST_UID (REGNO (v->dest_reg))]
2836                   >= INSN_LUID (loop_end)))
2837           /* Givs made from biv increments are missed by the above test, so
2838              test explicitly for them.  */
2839           && (REGNO (v->dest_reg) < first_increment_giv
2840               || REGNO (v->dest_reg) > last_increment_giv)
2841           && ! (final_value = v->final_value))
2842         continue;
2843
2844 #if 0
2845       /* Currently, non-reduced/final-value givs are never split.  */
2846       /* Should emit insns after the loop if possible, as the biv final value
2847          code below does.  */
2848
2849       /* If the final value is non-zero, and the giv has not been reduced,
2850          then must emit an instruction to set the final value.  */
2851       if (final_value && !v->new_reg)
2852         {
2853           /* Create a new register to hold the value of the giv, and then set
2854              the giv to its final value before the loop start.  The giv is set
2855              to its final value before loop start to ensure that this insn
2856              will always be executed, no matter how we exit.  */
2857           tem = gen_reg_rtx (v->mode);
2858           emit_insn_before (gen_move_insn (tem, v->dest_reg), loop_start);
2859           emit_insn_before (gen_move_insn (v->dest_reg, final_value),
2860                             loop_start);
2861
2862           if (loop_dump_stream)
2863             fprintf (loop_dump_stream, "Giv %d mapped to %d for split.\n",
2864                      REGNO (v->dest_reg), REGNO (tem));
2865
2866           v->src_reg = tem;
2867         }
2868 #endif
2869
2870       /* This giv is splittable.  If completely unrolling the loop, save the
2871          giv's initial value.  Otherwise, save the constant zero for it.  */
2872
2873       if (unroll_type == UNROLL_COMPLETELY)
2874         {
2875           /* It is not safe to use bl->initial_value here, because it may not
2876              be invariant.  It is safe to use the initial value stored in
2877              the splittable_regs array if it is set.  In rare cases, it won't
2878              be set, so then we do exactly the same thing as
2879              find_splittable_regs does to get a safe value.  */
2880           rtx biv_initial_value;
2881
2882           if (splittable_regs[bl->regno])
2883             biv_initial_value = splittable_regs[bl->regno];
2884           else if (GET_CODE (bl->initial_value) != REG
2885                    || (REGNO (bl->initial_value) != bl->regno
2886                        && REGNO (bl->initial_value) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER))
2887             biv_initial_value = bl->initial_value;
2888           else
2889             {
2890               rtx tem = gen_reg_rtx (bl->biv->mode);
2891
2892               record_base_value (REGNO (tem), bl->biv->add_val, 0);
2893               emit_insn_before (gen_move_insn (tem, bl->biv->src_reg),
2894                                 loop_start);
2895               biv_initial_value = tem;
2896             }
2897           value = fold_rtx_mult_add (v->mult_val, biv_initial_value,
2898                                      v->add_val, v->mode);
2899         }
2900       else
2901         value = const0_rtx;
2902
2903       if (v->new_reg)
2904         {
2905           /* If a giv was combined with another giv, then we can only split
2906              this giv if the giv it was combined with was reduced.  This
2907              is because the value of v->new_reg is meaningless in this
2908              case.  */
2909           if (v->same && ! v->same->new_reg)
2910             {
2911               if (loop_dump_stream)
2912                 fprintf (loop_dump_stream,
2913                          "giv combined with unreduced giv not split.\n");
2914               continue;
2915             }
2916           /* If the giv is an address destination, it could be something other
2917              than a simple register, these have to be treated differently.  */
2918           else if (v->giv_type == DEST_REG)
2919             {
2920               /* If value is not a constant, register, or register plus
2921                  constant, then compute its value into a register before
2922                  loop start.  This prevents invalid rtx sharing, and should
2923                  generate better code.  We can use bl->initial_value here
2924                  instead of splittable_regs[bl->regno] because this code
2925                  is going before the loop start.  */
2926               if (unroll_type == UNROLL_COMPLETELY
2927                   && GET_CODE (value) != CONST_INT
2928                   && GET_CODE (value) != REG
2929                   && (GET_CODE (value) != PLUS
2930                       || GET_CODE (XEXP (value, 0)) != REG
2931                       || GET_CODE (XEXP (value, 1)) != CONST_INT))
2932                 {
2933                   rtx tem = gen_reg_rtx (v->mode);
2934                   record_base_value (REGNO (tem), v->add_val, 0);
2935                   emit_iv_add_mult (bl->initial_value, v->mult_val,
2936                                     v->add_val, tem, loop_start);
2937                   value = tem;
2938                 }
2939
2940               splittable_regs[REGNO (v->new_reg)] = value;
2941               derived_regs[REGNO (v->new_reg)] = v->derived_from != 0;
2942             }
2943           else
2944             {
2945               /* Splitting address givs is useful since it will often allow us
2946                  to eliminate some increment insns for the base giv as
2947                  unnecessary.  */
2948
2949               /* If the addr giv is combined with a dest_reg giv, then all
2950                  references to that dest reg will be remapped, which is NOT
2951                  what we want for split addr regs. We always create a new
2952                  register for the split addr giv, just to be safe.  */
2953
2954               /* If we have multiple identical address givs within a
2955                  single instruction, then use a single pseudo reg for
2956                  both.  This is necessary in case one is a match_dup
2957                  of the other.  */
2958
2959               v->const_adjust = 0;
2960
2961               if (v->same_insn)
2962                 {
2963                   v->dest_reg = v->same_insn->dest_reg;
2964                   if (loop_dump_stream)
2965                     fprintf (loop_dump_stream,
2966                              "Sharing address givs in insn %d\n",
2967                              INSN_UID (v->insn));
2968                 }
2969               /* If multiple address GIVs have been combined with the
2970                  same dest_reg GIV, do not create a new register for
2971                  each.  */
2972               else if (unroll_type != UNROLL_COMPLETELY
2973                        && v->giv_type == DEST_ADDR
2974                        && v->same && v->same->giv_type == DEST_ADDR
2975                        && v->same->unrolled
2976                        /* combine_givs_p may return true for some cases
2977                           where the add and mult values are not equal.
2978                           To share a register here, the values must be
2979                           equal.  */
2980                        && rtx_equal_p (v->same->mult_val, v->mult_val)
2981                        && rtx_equal_p (v->same->add_val, v->add_val)
2982                        /* If the memory references have different modes,
2983                           then the address may not be valid and we must
2984                           not share registers.  */
2985                        && verify_addresses (v, giv_inc, unroll_number))
2986                 {
2987                   v->dest_reg = v->same->dest_reg;
2988                   v->shared = 1;
2989                 }
2990               else if (unroll_type != UNROLL_COMPLETELY)
2991                 {
2992                   /* If not completely unrolling the loop, then create a new
2993                      register to hold the split value of the DEST_ADDR giv.
2994                      Emit insn to initialize its value before loop start.  */
2995
2996                   rtx tem = gen_reg_rtx (v->mode);
2997                   struct induction *same = v->same;
2998                   rtx new_reg = v->new_reg;
2999                   record_base_value (REGNO (tem), v->add_val, 0);
3000
3001                   if (same && same->derived_from)
3002                     {
3003                       /* calculate_giv_inc doesn't work for derived givs.
3004                          copy_loop_body works around the problem for the
3005                          DEST_REG givs themselves, but it can't handle
3006                          DEST_ADDR givs that have been combined with
3007                          a derived DEST_REG giv.
3008                          So Handle V as if the giv from which V->SAME has
3009                          been derived has been combined with V.
3010                          recombine_givs only derives givs from givs that
3011                          are reduced the ordinary, so we need not worry
3012                          about same->derived_from being in turn derived.  */
3013
3014                       same = same->derived_from;
3015                       new_reg = express_from (same, v);
3016                       new_reg = replace_rtx (new_reg, same->dest_reg,
3017                                              same->new_reg);
3018                     }
3019
3020                   /* If the address giv has a constant in its new_reg value,
3021                      then this constant can be pulled out and put in value,
3022                      instead of being part of the initialization code.  */
3023
3024                   if (GET_CODE (new_reg) == PLUS
3025                       && GET_CODE (XEXP (new_reg, 1)) == CONST_INT)
3026                     {
3027                       v->dest_reg
3028                         = plus_constant (tem, INTVAL (XEXP (new_reg, 1)));
3029
3030                       /* Only succeed if this will give valid addresses.
3031                          Try to validate both the first and the last
3032                          address resulting from loop unrolling, if
3033                          one fails, then can't do const elim here.  */
3034                       if (verify_addresses (v, giv_inc, unroll_number))
3035                         {
3036                           /* Save the negative of the eliminated const, so
3037                              that we can calculate the dest_reg's increment
3038                              value later.  */
3039                           v->const_adjust = - INTVAL (XEXP (new_reg, 1));
3040
3041                           new_reg = XEXP (new_reg, 0);
3042                           if (loop_dump_stream)
3043                             fprintf (loop_dump_stream,
3044                                      "Eliminating constant from giv %d\n",
3045                                      REGNO (tem));
3046                         }
3047                       else
3048                         v->dest_reg = tem;
3049                     }
3050                   else
3051                     v->dest_reg = tem;
3052
3053                   /* If the address hasn't been checked for validity yet, do so
3054                      now, and fail completely if either the first or the last
3055                      unrolled copy of the address is not a valid address
3056                      for the instruction that uses it.  */
3057                   if (v->dest_reg == tem
3058                       && ! verify_addresses (v, giv_inc, unroll_number))
3059                     {
3060                       for (v2 = v->next_iv; v2; v2 = v2->next_iv)
3061                         if (v2->same_insn == v)
3062                           v2->same_insn = 0;
3063
3064                       if (loop_dump_stream)
3065                         fprintf (loop_dump_stream,
3066                                  "Invalid address for giv at insn %d\n",
3067                                  INSN_UID (v->insn));
3068                       continue;
3069                     }
3070
3071                   v->new_reg = new_reg;
3072                   v->same = same;
3073
3074                   /* We set this after the address check, to guarantee that
3075                      the register will be initialized.  */
3076                   v->unrolled = 1;
3077
3078                   /* To initialize the new register, just move the value of
3079                      new_reg into it.  This is not guaranteed to give a valid
3080                      instruction on machines with complex addressing modes.
3081                      If we can't recognize it, then delete it and emit insns
3082                      to calculate the value from scratch.  */
3083                   emit_insn_before (gen_rtx_SET (VOIDmode, tem,
3084                                                  copy_rtx (v->new_reg)),
3085                                     loop_start);
3086                   if (recog_memoized (PREV_INSN (loop_start)) < 0)
3087                     {
3088                       rtx sequence, ret;
3089
3090                       /* We can't use bl->initial_value to compute the initial
3091                          value, because the loop may have been preconditioned.
3092                          We must calculate it from NEW_REG.  Try using
3093                          force_operand instead of emit_iv_add_mult.  */
3094                       delete_insn (PREV_INSN (loop_start));
3095
3096                       start_sequence ();
3097                       ret = force_operand (v->new_reg, tem);
3098                       if (ret != tem)
3099                         emit_move_insn (tem, ret);
3100                       sequence = gen_sequence ();
3101                       end_sequence ();
3102                       emit_insn_before (sequence, loop_start);
3103
3104                       if (loop_dump_stream)
3105                         fprintf (loop_dump_stream,
3106                                  "Invalid init insn, rewritten.\n");
3107                     }
3108                 }
3109               else
3110                 {
3111                   v->dest_reg = value;
3112
3113                   /* Check the resulting address for validity, and fail
3114                      if the resulting address would be invalid.  */
3115                   if (! verify_addresses (v, giv_inc, unroll_number))
3116                     {
3117                       for (v2 = v->next_iv; v2; v2 = v2->next_iv)
3118                         if (v2->same_insn == v)
3119                           v2->same_insn = 0;
3120
3121                       if (loop_dump_stream)
3122                         fprintf (loop_dump_stream,
3123                                  "Invalid address for giv at insn %d\n",
3124                                  INSN_UID (v->insn));
3125                       continue;
3126                     }
3127                   if (v->same && v->same->derived_from)
3128                     {
3129                       /* Handle V as if the giv from which V->SAME has
3130                          been derived has been combined with V.  */
3131
3132                       v->same = v->same->derived_from;
3133                       v->new_reg = express_from (v->same, v);
3134                       v->new_reg = replace_rtx (v->new_reg, v->same->dest_reg,
3135                                                 v->same->new_reg);
3136                     }
3137
3138                 }
3139
3140               /* Store the value of dest_reg into the insn.  This sharing
3141                  will not be a problem as this insn will always be copied
3142                  later.  */
3143
3144               *v->location = v->dest_reg;
3145
3146               /* If this address giv is combined with a dest reg giv, then
3147                  save the base giv's induction pointer so that we will be
3148                  able to handle this address giv properly.  The base giv
3149                  itself does not have to be splittable.  */
3150
3151               if (v->same && v->same->giv_type == DEST_REG)
3152                 addr_combined_regs[REGNO (v->same->new_reg)] = v->same;
3153
3154               if (GET_CODE (v->new_reg) == REG)
3155                 {
3156                   /* This giv maybe hasn't been combined with any others.
3157                      Make sure that it's giv is marked as splittable here.  */
3158
3159                   splittable_regs[REGNO (v->new_reg)] = value;
3160                   derived_regs[REGNO (v->new_reg)] = v->derived_from != 0;
3161
3162                   /* Make it appear to depend upon itself, so that the
3163                      giv will be properly split in the main loop above.  */
3164                   if (! v->same)
3165                     {
3166                       v->same = v;
3167                       addr_combined_regs[REGNO (v->new_reg)] = v;
3168                     }
3169                 }
3170
3171               if (loop_dump_stream)
3172                 fprintf (loop_dump_stream, "DEST_ADDR giv being split.\n");
3173             }
3174         }
3175       else
3176         {
3177 #if 0
3178           /* Currently, unreduced giv's can't be split.  This is not too much
3179              of a problem since unreduced giv's are not live across loop
3180              iterations anyways.  When unrolling a loop completely though,
3181              it makes sense to reduce&split givs when possible, as this will
3182              result in simpler instructions, and will not require that a reg
3183              be live across loop iterations.  */
3184
3185           splittable_regs[REGNO (v->dest_reg)] = value;
3186           fprintf (stderr, "Giv %d at insn %d not reduced\n",
3187                    REGNO (v->dest_reg), INSN_UID (v->insn));
3188 #else
3189           continue;
3190 #endif
3191         }
3192
3193       /* Unreduced givs are only updated once by definition.  Reduced givs
3194          are updated as many times as their biv is.  Mark it so if this is
3195          a splittable register.  Don't need to do anything for address givs
3196          where this may not be a register.  */
3197
3198       if (GET_CODE (v->new_reg) == REG)
3199         {
3200           int count = 1;
3201           if (! v->ignore)
3202             count = reg_biv_class[REGNO (v->src_reg)]->biv_count;
3203
3204           if (count > 1 && v->derived_from)
3205              /* In this case, there is one set where the giv insn was and one
3206                 set each after each biv increment.  (Most are likely dead.)  */
3207             count++;
3208
3209           splittable_regs_updates[REGNO (v->new_reg)] = count;
3210         }
3211
3212       result++;
3213
3214       if (loop_dump_stream)
3215         {
3216           int regnum;
3217
3218           if (GET_CODE (v->dest_reg) == CONST_INT)
3219             regnum = -1;
3220           else if (GET_CODE (v->dest_reg) != REG)
3221             regnum = REGNO (XEXP (v->dest_reg, 0));
3222           else
3223             regnum = REGNO (v->dest_reg);
3224           fprintf (loop_dump_stream, "Giv %d at insn %d safe to split.\n",
3225                    regnum, INSN_UID (v->insn));
3226         }
3227     }
3228
3229   return result;
3230 }
3231 \f
3232 /* Try to prove that the register is dead after the loop exits.  Trace every
3233    loop exit looking for an insn that will always be executed, which sets
3234    the register to some value, and appears before the first use of the register
3235    is found.  If successful, then return 1, otherwise return 0.  */
3236
3237 /* ?? Could be made more intelligent in the handling of jumps, so that
3238    it can search past if statements and other similar structures.  */
3239
3240 static int
3241 reg_dead_after_loop (reg, loop_start, loop_end)
3242      rtx reg, loop_start, loop_end;
3243 {
3244   rtx insn, label;
3245   enum rtx_code code;
3246   int jump_count = 0;
3247   int label_count = 0;
3248   struct loop *loop = uid_loop[INSN_UID (loop_start)];
3249
3250   /* In addition to checking all exits of this loop, we must also check
3251      all exits of inner nested loops that would exit this loop.  We don't
3252      have any way to identify those, so we just give up if there are any
3253      such inner loop exits.  */
3254
3255   for (label = loop->exit_labels; label; label = LABEL_NEXTREF (label))
3256     label_count++;
3257
3258   if (label_count != loop->exit_count)
3259     return 0;
3260
3261   /* HACK: Must also search the loop fall through exit, create a label_ref
3262      here which points to the loop_end, and append the loop_number_exit_labels
3263      list to it.  */
3264   label = gen_rtx_LABEL_REF (VOIDmode, loop_end);
3265   LABEL_NEXTREF (label) = loop->exit_labels;
3266
3267   for ( ; label; label = LABEL_NEXTREF (label))
3268     {
3269       /* Succeed if find an insn which sets the biv or if reach end of
3270          function.  Fail if find an insn that uses the biv, or if come to
3271          a conditional jump.  */
3272
3273       insn = NEXT_INSN (XEXP (label, 0));
3274       while (insn)
3275         {
3276           code = GET_CODE (insn);
3277           if (GET_RTX_CLASS (code) == 'i')
3278             {
3279               rtx set;
3280
3281               if (reg_referenced_p (reg, PATTERN (insn)))
3282                 return 0;
3283
3284               set = single_set (insn);
3285               if (set && rtx_equal_p (SET_DEST (set), reg))
3286                 break;
3287             }
3288
3289           if (code == JUMP_INSN)
3290             {
3291               if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == RETURN)
3292                 break;
3293               else if (! simplejump_p (insn)
3294                        /* Prevent infinite loop following infinite loops.  */
3295                        || jump_count++ > 20)
3296                 return 0;
3297               else
3298                 insn = JUMP_LABEL (insn);
3299             }
3300
3301           insn = NEXT_INSN (insn);
3302         }
3303     }
3304
3305   /* Success, the register is dead on all loop exits.  */
3306   return 1;
3307 }
3308
3309 /* Try to calculate the final value of the biv, the value it will have at
3310    the end of the loop.  If we can do it, return that value.  */
3311
3312 rtx
3313 final_biv_value (bl, loop_start, loop_end, n_iterations)
3314      struct iv_class *bl;
3315      rtx loop_start, loop_end;
3316      unsigned HOST_WIDE_INT n_iterations;
3317 {
3318   rtx increment, tem;
3319
3320   /* ??? This only works for MODE_INT biv's.  Reject all others for now.  */
3321
3322   if (GET_MODE_CLASS (bl->biv->mode) != MODE_INT)
3323     return 0;
3324
3325   /* The final value for reversed bivs must be calculated differently than
3326       for ordinary bivs.  In this case, there is already an insn after the
3327      loop which sets this biv's final value (if necessary), and there are
3328      no other loop exits, so we can return any value.  */
3329   if (bl->reversed)
3330     {
3331       if (loop_dump_stream)
3332         fprintf (loop_dump_stream,
3333                  "Final biv value for %d, reversed biv.\n", bl->regno);
3334
3335       return const0_rtx;
3336     }
3337
3338   /* Try to calculate the final value as initial value + (number of iterations
3339      * increment).  For this to work, increment must be invariant, the only
3340      exit from the loop must be the fall through at the bottom (otherwise
3341      it may not have its final value when the loop exits), and the initial
3342      value of the biv must be invariant.  */
3343
3344   if (n_iterations != 0
3345       && ! uid_loop[INSN_UID (loop_start)]->exit_count
3346       && invariant_p (bl->initial_value))
3347     {
3348       increment = biv_total_increment (bl, loop_start, loop_end);
3349
3350       if (increment && invariant_p (increment))
3351         {
3352           /* Can calculate the loop exit value, emit insns after loop
3353              end to calculate this value into a temporary register in
3354              case it is needed later.  */
3355
3356           tem = gen_reg_rtx (bl->biv->mode);
3357           record_base_value (REGNO (tem), bl->biv->add_val, 0);
3358           /* Make sure loop_end is not the last insn.  */
3359           if (NEXT_INSN (loop_end) == 0)
3360             emit_note_after (NOTE_INSN_DELETED, loop_end);
3361           emit_iv_add_mult (increment, GEN_INT (n_iterations),
3362                             bl->initial_value, tem, NEXT_INSN (loop_end));
3363
3364           if (loop_dump_stream)
3365             fprintf (loop_dump_stream,
3366                      "Final biv value for %d, calculated.\n", bl->regno);
3367
3368           return tem;
3369         }
3370     }
3371
3372   /* Check to see if the biv is dead at all loop exits.  */
3373   if (reg_dead_after_loop (bl->biv->src_reg, loop_start, loop_end))
3374     {
3375       if (loop_dump_stream)
3376         fprintf (loop_dump_stream,
3377                  "Final biv value for %d, biv dead after loop exit.\n",
3378                  bl->regno);
3379
3380       return const0_rtx;
3381     }
3382
3383   return 0;
3384 }
3385
3386 /* Try to calculate the final value of the giv, the value it will have at
3387    the end of the loop.  If we can do it, return that value.  */
3388
3389 rtx
3390 final_giv_value (v, loop_start, loop_end, n_iterations)
3391      struct induction *v;
3392      rtx loop_start, loop_end;
3393      unsigned HOST_WIDE_INT n_iterations;
3394 {
3395   struct iv_class *bl;
3396   rtx insn;
3397   rtx increment, tem;
3398   rtx insert_before, seq;
3399
3400   bl = reg_biv_class[REGNO (v->src_reg)];
3401
3402   /* The final value for givs which depend on reversed bivs must be calculated
3403      differently than for ordinary givs.  In this case, there is already an
3404      insn after the loop which sets this giv's final value (if necessary),
3405      and there are no other loop exits, so we can return any value.  */
3406   if (bl->reversed)
3407     {
3408       if (loop_dump_stream)
3409         fprintf (loop_dump_stream,
3410                  "Final giv value for %d, depends on reversed biv\n",
3411                  REGNO (v->dest_reg));
3412       return const0_rtx;
3413     }
3414
3415   /* Try to calculate the final value as a function of the biv it depends
3416      upon.  The only exit from the loop must be the fall through at the bottom
3417      (otherwise it may not have its final value when the loop exits).  */
3418
3419   /* ??? Can calculate the final giv value by subtracting off the
3420      extra biv increments times the giv's mult_val.  The loop must have
3421      only one exit for this to work, but the loop iterations does not need
3422      to be known.  */
3423
3424   if (n_iterations != 0
3425       && ! uid_loop[INSN_UID (loop_start)]->exit_count)
3426     {
3427       /* ?? It is tempting to use the biv's value here since these insns will
3428          be put after the loop, and hence the biv will have its final value
3429          then.  However, this fails if the biv is subsequently eliminated.
3430          Perhaps determine whether biv's are eliminable before trying to
3431          determine whether giv's are replaceable so that we can use the
3432          biv value here if it is not eliminable.  */
3433
3434       /* We are emitting code after the end of the loop, so we must make
3435          sure that bl->initial_value is still valid then.  It will still
3436          be valid if it is invariant.  */
3437
3438       increment = biv_total_increment (bl, loop_start, loop_end);
3439
3440       if (increment && invariant_p (increment)
3441           && invariant_p (bl->initial_value))
3442         {
3443           /* Can calculate the loop exit value of its biv as
3444              (n_iterations * increment) + initial_value */
3445
3446           /* The loop exit value of the giv is then
3447              (final_biv_value - extra increments) * mult_val + add_val.
3448              The extra increments are any increments to the biv which
3449              occur in the loop after the giv's value is calculated.
3450              We must search from the insn that sets the giv to the end
3451              of the loop to calculate this value.  */
3452
3453           insert_before = NEXT_INSN (loop_end);
3454
3455           /* Put the final biv value in tem.  */
3456           tem = gen_reg_rtx (bl->biv->mode);
3457           record_base_value (REGNO (tem), bl->biv->add_val, 0);
3458           emit_iv_add_mult (increment, GEN_INT (n_iterations),
3459                             bl->initial_value, tem, insert_before);
3460
3461           /* Subtract off extra increments as we find them.  */
3462           for (insn = NEXT_INSN (v->insn); insn != loop_end;
3463                insn = NEXT_INSN (insn))
3464             {
3465               struct induction *biv;
3466
3467               for (biv = bl->biv; biv; biv = biv->next_iv)
3468                 if (biv->insn == insn)
3469                   {
3470                     start_sequence ();
3471                     tem = expand_binop (GET_MODE (tem), sub_optab, tem,
3472                                         biv->add_val, NULL_RTX, 0,
3473                                         OPTAB_LIB_WIDEN);
3474                     seq = gen_sequence ();
3475                     end_sequence ();
3476                     emit_insn_before (seq, insert_before);
3477                   }
3478             }
3479
3480           /* Now calculate the giv's final value.  */
3481           emit_iv_add_mult (tem, v->mult_val, v->add_val, tem,
3482                             insert_before);
3483
3484           if (loop_dump_stream)
3485             fprintf (loop_dump_stream,
3486                      "Final giv value for %d, calc from biv's value.\n",
3487                      REGNO (v->dest_reg));
3488
3489           return tem;
3490         }
3491     }
3492
3493   /* Replaceable giv's should never reach here.  */
3494   if (v->replaceable)
3495     abort ();
3496
3497   /* Check to see if the biv is dead at all loop exits.  */
3498   if (reg_dead_after_loop (v->dest_reg, loop_start, loop_end))
3499     {
3500       if (loop_dump_stream)
3501         fprintf (loop_dump_stream,
3502                  "Final giv value for %d, giv dead after loop exit.\n",
3503                  REGNO (v->dest_reg));
3504
3505       return const0_rtx;
3506     }
3507
3508   return 0;
3509 }
3510
3511
3512 /* Look back before LOOP_START for then insn that sets REG and return
3513    the equivalent constant if there is a REG_EQUAL note otherwise just
3514    the SET_SRC of REG.  */
3515
3516 static rtx
3517 loop_find_equiv_value (loop_start, reg)
3518      rtx loop_start;
3519      rtx reg;
3520 {
3521   rtx insn, set;
3522   rtx ret;
3523
3524   ret = reg;
3525   for (insn = PREV_INSN (loop_start); insn ; insn = PREV_INSN (insn))
3526     {
3527       if (GET_CODE (insn) == CODE_LABEL)
3528         break;
3529
3530       else if (GET_RTX_CLASS (GET_CODE (insn)) == 'i'
3531                && reg_set_p (reg, insn))
3532         {
3533           /* We found the last insn before the loop that sets the register.
3534              If it sets the entire register, and has a REG_EQUAL note,
3535              then use the value of the REG_EQUAL note.  */
3536           if ((set = single_set (insn))
3537                   && (SET_DEST (set) == reg))
3538             {
3539               rtx note = find_reg_note (insn, REG_EQUAL, NULL_RTX);
3540
3541               /* Only use the REG_EQUAL note if it is a constant.
3542                  Other things, divide in particular, will cause
3543                  problems later if we use them.  */
3544               if (note && GET_CODE (XEXP (note, 0)) != EXPR_LIST
3545                   && CONSTANT_P (XEXP (note, 0)))
3546                 ret = XEXP (note, 0);
3547               else
3548                 ret = SET_SRC (set);
3549             }
3550           break;
3551         }
3552     }
3553   return ret;
3554 }
3555
3556 /* Return a simplified rtx for the expression OP - REG.
3557
3558    REG must appear in OP, and OP must be a register or the sum of a register
3559    and a second term.
3560
3561    Thus, the return value must be const0_rtx or the second term.
3562
3563    The caller is responsible for verifying that REG appears in OP and OP has
3564    the proper form.  */
3565
3566 static rtx
3567 subtract_reg_term (op, reg)
3568      rtx op, reg;
3569 {
3570   if (op == reg)
3571     return const0_rtx;
3572   if (GET_CODE (op) == PLUS)
3573     {
3574       if (XEXP (op, 0) == reg)
3575         return XEXP (op, 1);
3576       else if (XEXP (op, 1) == reg)
3577         return XEXP (op, 0);
3578     }
3579   /* OP does not contain REG as a term.  */
3580   abort ();
3581 }
3582
3583
3584 /* Find and return register term common to both expressions OP0 and
3585    OP1 or NULL_RTX if no such term exists.  Each expression must be a
3586    REG or a PLUS of a REG.  */
3587
3588 static rtx
3589 find_common_reg_term (op0, op1)
3590      rtx op0, op1;
3591 {
3592   if ((GET_CODE (op0) == REG || GET_CODE (op0) == PLUS)
3593       && (GET_CODE (op1) == REG || GET_CODE (op1) == PLUS))
3594     {
3595       rtx op00;
3596       rtx op01;
3597       rtx op10;
3598       rtx op11;
3599
3600       if (GET_CODE (op0) == PLUS)
3601         op01 = XEXP (op0, 1), op00 = XEXP (op0, 0);
3602       else
3603         op01 = const0_rtx, op00 = op0;
3604
3605       if (GET_CODE (op1) == PLUS)
3606         op11 = XEXP (op1, 1), op10 = XEXP (op1, 0);
3607       else
3608         op11 = const0_rtx, op10 = op1;
3609
3610       /* Find and return common register term if present.  */
3611       if (REG_P (op00) && (op00 == op10 || op00 == op11))
3612         return op00;
3613       else if (REG_P (op01) && (op01 == op10 || op01 == op11))
3614         return op01;
3615     }
3616
3617   /* No common register term found.  */
3618   return NULL_RTX;
3619 }
3620
3621 /* Calculate the number of loop iterations.  Returns the exact number of loop
3622    iterations if it can be calculated, otherwise returns zero.  */
3623
3624 unsigned HOST_WIDE_INT
3625 loop_iterations (loop)
3626      struct loop *loop;
3627 {
3628   rtx comparison, comparison_value;
3629   rtx iteration_var, initial_value, increment, final_value;
3630   enum rtx_code comparison_code;
3631   HOST_WIDE_INT abs_inc;
3632   unsigned HOST_WIDE_INT abs_diff;
3633   int off_by_one;
3634   int increment_dir;
3635   int unsigned_p, compare_dir, final_larger;
3636   rtx last_loop_insn;
3637   rtx reg_term;
3638   struct loop_info *loop_info = loop->info;
3639
3640   loop_info->n_iterations = 0;
3641   loop_info->initial_value = 0;
3642   loop_info->initial_equiv_value = 0;
3643   loop_info->comparison_value = 0;
3644   loop_info->final_value = 0;
3645   loop_info->final_equiv_value = 0;
3646   loop_info->increment = 0;
3647   loop_info->iteration_var = 0;
3648   loop_info->unroll_number = 1;
3649
3650   /* We used to use prev_nonnote_insn here, but that fails because it might
3651      accidentally get the branch for a contained loop if the branch for this
3652      loop was deleted.  We can only trust branches immediately before the
3653      loop_end.  */
3654   last_loop_insn = PREV_INSN (loop->end);
3655
3656   /* ??? We should probably try harder to find the jump insn
3657      at the end of the loop.  The following code assumes that
3658      the last loop insn is a jump to the top of the loop.  */
3659   if (GET_CODE (last_loop_insn) != JUMP_INSN)
3660     {
3661       if (loop_dump_stream)
3662         fprintf (loop_dump_stream,
3663                  "Loop iterations: No final conditional branch found.\n");
3664       return 0;
3665     }
3666
3667   /* If there is a more than a single jump to the top of the loop
3668      we cannot (easily) determine the iteration count.  */
3669   if (LABEL_NUSES (JUMP_LABEL (last_loop_insn)) > 1)
3670     {
3671       if (loop_dump_stream)
3672         fprintf (loop_dump_stream,
3673                  "Loop iterations: Loop has multiple back edges.\n");
3674       return 0;
3675     }
3676
3677   /* Find the iteration variable.  If the last insn is a conditional
3678      branch, and the insn before tests a register value, make that the
3679      iteration variable.  */
3680
3681   comparison = get_condition_for_loop (last_loop_insn);
3682   if (comparison == 0)
3683     {
3684       if (loop_dump_stream)
3685         fprintf (loop_dump_stream,
3686                  "Loop iterations: No final comparison found.\n");
3687       return 0;
3688     }
3689
3690   /* ??? Get_condition may switch position of induction variable and
3691      invariant register when it canonicalizes the comparison.  */
3692
3693   comparison_code = GET_CODE (comparison);
3694   iteration_var = XEXP (comparison, 0);
3695   comparison_value = XEXP (comparison, 1);
3696
3697   if (GET_CODE (iteration_var) != REG)
3698     {
3699       if (loop_dump_stream)
3700         fprintf (loop_dump_stream,
3701                  "Loop iterations: Comparison not against register.\n");
3702       return 0;
3703     }
3704
3705   /* The only new registers that care created before loop iterations are
3706      givs made from biv increments, so this should never occur.  */
3707
3708   if ((unsigned) REGNO (iteration_var) >= reg_iv_type->num_elements)
3709     abort ();
3710
3711   iteration_info (iteration_var, &initial_value, &increment,
3712                   loop->start, loop->end);
3713   if (initial_value == 0)
3714     /* iteration_info already printed a message.  */
3715     return 0;
3716
3717   unsigned_p = 0;
3718   off_by_one = 0;
3719   switch (comparison_code)
3720     {
3721     case LEU:
3722       unsigned_p = 1;
3723     case LE:
3724       compare_dir = 1;
3725       off_by_one = 1;
3726       break;
3727     case GEU:
3728       unsigned_p = 1;
3729     case GE:
3730       compare_dir = -1;
3731       off_by_one = -1;
3732       break;
3733     case EQ:
3734       /* Cannot determine loop iterations with this case.  */
3735       compare_dir = 0;
3736       break;
3737     case LTU:
3738       unsigned_p = 1;
3739     case LT:
3740       compare_dir = 1;
3741       break;
3742     case GTU:
3743       unsigned_p = 1;
3744     case GT:
3745       compare_dir = -1;
3746     case NE:
3747       compare_dir = 0;
3748       break;
3749     default:
3750       abort ();
3751     }
3752
3753   /* If the comparison value is an invariant register, then try to find
3754      its value from the insns before the start of the loop.  */
3755
3756   final_value = comparison_value;
3757   if (GET_CODE (comparison_value) == REG && invariant_p (comparison_value))
3758     {
3759       final_value = loop_find_equiv_value (loop->start, comparison_value);
3760       /* If we don't get an invariant final value, we are better
3761          off with the original register.  */
3762       if (!invariant_p (final_value))
3763         final_value = comparison_value;
3764     }
3765
3766   /* Calculate the approximate final value of the induction variable
3767      (on the last successful iteration).  The exact final value
3768      depends on the branch operator, and increment sign.  It will be
3769      wrong if the iteration variable is not incremented by one each
3770      time through the loop and (comparison_value + off_by_one -
3771      initial_value) % increment != 0.
3772      ??? Note that the final_value may overflow and thus final_larger
3773      will be bogus.  A potentially infinite loop will be classified
3774      as immediate, e.g. for (i = 0x7ffffff0; i <= 0x7fffffff; i++)  */
3775   if (off_by_one)
3776     final_value = plus_constant (final_value, off_by_one);
3777
3778   /* Save the calculated values describing this loop's bounds, in case
3779      precondition_loop_p will need them later.  These values can not be
3780      recalculated inside precondition_loop_p because strength reduction
3781      optimizations may obscure the loop's structure.
3782
3783      These values are only required by precondition_loop_p and insert_bct
3784      whenever the number of iterations cannot be computed at compile time.
3785      Only the difference between final_value and initial_value is
3786      important.  Note that final_value is only approximate.  */
3787   loop_info->initial_value = initial_value;
3788   loop_info->comparison_value = comparison_value;
3789   loop_info->final_value = plus_constant (comparison_value, off_by_one);
3790   loop_info->increment = increment;
3791   loop_info->iteration_var = iteration_var;
3792   loop_info->comparison_code = comparison_code;
3793
3794   /* Try to determine the iteration count for loops such
3795      as (for i = init; i < init + const; i++).  When running the
3796      loop optimization twice, the first pass often converts simple
3797      loops into this form.  */
3798
3799   if (REG_P (initial_value))
3800     {
3801       rtx reg1;
3802       rtx reg2;
3803       rtx const2;
3804
3805       reg1 = initial_value;
3806       if (GET_CODE (final_value) == PLUS)
3807         reg2 = XEXP (final_value, 0), const2 = XEXP (final_value, 1);
3808       else
3809         reg2 = final_value, const2 = const0_rtx;
3810
3811       /* Check for initial_value = reg1, final_value = reg2 + const2,
3812          where reg1 != reg2.  */
3813       if (REG_P (reg2) && reg2 != reg1)
3814         {
3815           rtx temp;
3816
3817           /* Find what reg1 is equivalent to.  Hopefully it will
3818              either be reg2 or reg2 plus a constant.  */
3819           temp = loop_find_equiv_value (loop->start, reg1);
3820           if (find_common_reg_term (temp, reg2))
3821             initial_value = temp;
3822           else
3823             {
3824               /* Find what reg2 is equivalent to.  Hopefully it will
3825                  either be reg1 or reg1 plus a constant.  Let's ignore
3826                  the latter case for now since it is not so common.  */
3827               temp = loop_find_equiv_value (loop->start, reg2);
3828               if (temp == loop_info->iteration_var)
3829                 temp = initial_value;
3830               if (temp == reg1)
3831                 final_value = (const2 == const0_rtx)
3832                   ? reg1 : gen_rtx_PLUS (GET_MODE (reg1), reg1, const2);
3833             }
3834         }
3835       else if (loop->vtop && GET_CODE (reg2) == CONST_INT)
3836         {
3837           rtx temp;
3838
3839           /*  When running the loop optimizer twice, check_dbra_loop
3840               further obfuscates reversible loops of the form:
3841               for (i = init; i < init + const; i++).  We often end up with
3842               final_value = 0, initial_value = temp, temp = temp2 - init,
3843               where temp2 = init + const.  If the loop has a vtop we
3844               can replace initial_value with const.  */
3845
3846           temp = loop_find_equiv_value (loop->start, reg1);
3847           if (GET_CODE (temp) == MINUS && REG_P (XEXP (temp, 0)))
3848             {
3849               rtx temp2 = loop_find_equiv_value (loop->start, XEXP (temp, 0));
3850               if (GET_CODE (temp2) == PLUS
3851                   && XEXP (temp2, 0) == XEXP (temp, 1))
3852                 initial_value = XEXP (temp2, 1);
3853             }
3854         }
3855     }
3856
3857   /* If have initial_value = reg + const1 and final_value = reg +
3858      const2, then replace initial_value with const1 and final_value
3859      with const2.  This should be safe since we are protected by the
3860      initial comparison before entering the loop if we have a vtop.
3861      For example, a + b < a + c is not equivalent to b < c for all a
3862      when using modulo arithmetic.
3863
3864      ??? Without a vtop we could still perform the optimization if we check
3865      the initial and final values carefully.  */
3866   if (loop->vtop
3867       && (reg_term = find_common_reg_term (initial_value, final_value)))
3868     {
3869       initial_value = subtract_reg_term (initial_value, reg_term);
3870       final_value = subtract_reg_term (final_value, reg_term);
3871     }
3872
3873   loop_info->initial_equiv_value = initial_value;
3874   loop_info->final_equiv_value = final_value;
3875
3876   /* For EQ comparison loops, we don't have a valid final value.
3877      Check this now so that we won't leave an invalid value if we
3878      return early for any other reason.  */
3879   if (comparison_code == EQ)
3880       loop_info->final_equiv_value = loop_info->final_value = 0;
3881
3882   if (increment == 0)
3883     {
3884       if (loop_dump_stream)
3885         fprintf (loop_dump_stream,
3886                  "Loop iterations: Increment value can't be calculated.\n");
3887       return 0;
3888     }
3889
3890   if (GET_CODE (increment) != CONST_INT)
3891     {
3892       /* If we have a REG, check to see if REG holds a constant value.  */
3893       /* ??? Other RTL, such as (neg (reg)) is possible here, but it isn't
3894          clear if it is worthwhile to try to handle such RTL.  */
3895       if (GET_CODE (increment) == REG || GET_CODE (increment) == SUBREG)
3896         increment = loop_find_equiv_value (loop->start, increment);
3897
3898       if (GET_CODE (increment) != CONST_INT)
3899         {
3900           if (loop_dump_stream)
3901             {
3902               fprintf (loop_dump_stream,
3903                        "Loop iterations: Increment value not constant ");
3904               print_rtl (loop_dump_stream, increment);
3905               fprintf (loop_dump_stream, ".\n");
3906             }
3907           return 0;
3908         }
3909       loop_info->increment = increment;
3910     }
3911
3912   if (GET_CODE (initial_value) != CONST_INT)
3913     {
3914       if (loop_dump_stream)
3915         {
3916           fprintf (loop_dump_stream,
3917                    "Loop iterations: Initial value not constant ");
3918           print_rtl (loop_dump_stream, initial_value);
3919           fprintf (loop_dump_stream, ".\n");
3920         }
3921       return 0;
3922     }
3923   else if (comparison_code == EQ)
3924     {
3925       if (loop_dump_stream)
3926         fprintf (loop_dump_stream,
3927                  "Loop iterations: EQ comparison loop.\n");
3928       return 0;
3929     }
3930   else if (GET_CODE (final_value) != CONST_INT)
3931     {
3932       if (loop_dump_stream)
3933         {
3934           fprintf (loop_dump_stream,
3935                    "Loop iterations: Final value not constant ");
3936           print_rtl (loop_dump_stream, final_value);
3937           fprintf (loop_dump_stream, ".\n");
3938         }
3939       return 0;
3940     }
3941
3942   /* Final_larger is 1 if final larger, 0 if they are equal, otherwise -1.  */
3943   if (unsigned_p)
3944     final_larger
3945       = ((unsigned HOST_WIDE_INT) INTVAL (final_value)
3946          > (unsigned HOST_WIDE_INT) INTVAL (initial_value))
3947         - ((unsigned HOST_WIDE_INT) INTVAL (final_value)
3948            < (unsigned HOST_WIDE_INT) INTVAL (initial_value));
3949   else
3950     final_larger = (INTVAL (final_value) > INTVAL (initial_value))
3951       - (INTVAL (final_value) < INTVAL (initial_value));
3952
3953   if (INTVAL (increment) > 0)
3954     increment_dir = 1;
3955   else if (INTVAL (increment) == 0)
3956     increment_dir = 0;
3957   else
3958     increment_dir = -1;
3959
3960   /* There are 27 different cases: compare_dir = -1, 0, 1;
3961      final_larger = -1, 0, 1; increment_dir = -1, 0, 1.
3962      There are 4 normal cases, 4 reverse cases (where the iteration variable
3963      will overflow before the loop exits), 4 infinite loop cases, and 15
3964      immediate exit (0 or 1 iteration depending on loop type) cases.
3965      Only try to optimize the normal cases.  */
3966
3967   /* (compare_dir/final_larger/increment_dir)
3968      Normal cases: (0/-1/-1), (0/1/1), (-1/-1/-1), (1/1/1)
3969      Reverse cases: (0/-1/1), (0/1/-1), (-1/-1/1), (1/1/-1)
3970      Infinite loops: (0/-1/0), (0/1/0), (-1/-1/0), (1/1/0)
3971      Immediate exit: (0/0/X), (-1/0/X), (-1/1/X), (1/0/X), (1/-1/X) */
3972
3973   /* ?? If the meaning of reverse loops (where the iteration variable
3974      will overflow before the loop exits) is undefined, then could
3975      eliminate all of these special checks, and just always assume
3976      the loops are normal/immediate/infinite.  Note that this means
3977      the sign of increment_dir does not have to be known.  Also,
3978      since it does not really hurt if immediate exit loops or infinite loops
3979      are optimized, then that case could be ignored also, and hence all
3980      loops can be optimized.
3981
3982      According to ANSI Spec, the reverse loop case result is undefined,
3983      because the action on overflow is undefined.
3984
3985      See also the special test for NE loops below.  */
3986
3987   if (final_larger == increment_dir && final_larger != 0
3988       && (final_larger == compare_dir || compare_dir == 0))
3989     /* Normal case.  */
3990     ;
3991   else
3992     {
3993       if (loop_dump_stream)
3994         fprintf (loop_dump_stream,
3995                  "Loop iterations: Not normal loop.\n");
3996       return 0;
3997     }
3998
3999   /* Calculate the number of iterations, final_value is only an approximation,
4000      so correct for that.  Note that abs_diff and n_iterations are
4001      unsigned, because they can be as large as 2^n - 1.  */
4002
4003   abs_inc = INTVAL (increment);
4004   if (abs_inc > 0)
4005     abs_diff = INTVAL (final_value) - INTVAL (initial_value);
4006   else if (abs_inc < 0)
4007     {
4008       abs_diff = INTVAL (initial_value) - INTVAL (final_value);
4009       abs_inc = -abs_inc;
4010     }
4011   else
4012     abort ();
4013
4014   /* For NE tests, make sure that the iteration variable won't miss
4015      the final value.  If abs_diff mod abs_incr is not zero, then the
4016      iteration variable will overflow before the loop exits, and we
4017      can not calculate the number of iterations.  */
4018   if (compare_dir == 0 && (abs_diff % abs_inc) != 0)
4019     return 0;
4020
4021   /* Note that the number of iterations could be calculated using
4022      (abs_diff + abs_inc - 1) / abs_inc, provided care was taken to
4023      handle potential overflow of the summation.  */
4024   loop_info->n_iterations = abs_diff / abs_inc + ((abs_diff % abs_inc) != 0);
4025   return loop_info->n_iterations;
4026 }
4027
4028
4029 /* Replace uses of split bivs with their split pseudo register.  This is
4030    for original instructions which remain after loop unrolling without
4031    copying.  */
4032
4033 static rtx
4034 remap_split_bivs (x)
4035      rtx x;
4036 {
4037   register enum rtx_code code;
4038   register int i;
4039   register const char *fmt;
4040
4041   if (x == 0)
4042     return x;
4043
4044   code = GET_CODE (x);
4045   switch (code)
4046     {
4047     case SCRATCH:
4048     case PC:
4049     case CC0:
4050     case CONST_INT:
4051     case CONST_DOUBLE:
4052     case CONST:
4053     case SYMBOL_REF:
4054     case LABEL_REF:
4055       return x;
4056
4057     case REG:
4058 #if 0
4059       /* If non-reduced/final-value givs were split, then this would also
4060          have to remap those givs also.  */
4061 #endif
4062       if (REGNO (x) < max_reg_before_loop
4063           && REG_IV_TYPE (REGNO (x)) == BASIC_INDUCT)
4064         return reg_biv_class[REGNO (x)]->biv->src_reg;
4065       break;
4066
4067     default:
4068       break;
4069     }
4070
4071   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
4072   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
4073     {
4074       if (fmt[i] == 'e')
4075         XEXP (x, i) = remap_split_bivs (XEXP (x, i));
4076       else if (fmt[i] == 'E')
4077         {
4078           register int j;
4079           for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
4080             XVECEXP (x, i, j) = remap_split_bivs (XVECEXP (x, i, j));
4081         }
4082     }
4083   return x;
4084 }
4085
4086 /* If FIRST_UID is a set of REGNO, and FIRST_UID dominates LAST_UID (e.g.
4087    FIST_UID is always executed if LAST_UID is), then return 1.  Otherwise
4088    return 0.  COPY_START is where we can start looking for the insns
4089    FIRST_UID and LAST_UID.  COPY_END is where we stop looking for these
4090    insns.
4091
4092    If there is no JUMP_INSN between LOOP_START and FIRST_UID, then FIRST_UID
4093    must dominate LAST_UID.
4094
4095    If there is a CODE_LABEL between FIRST_UID and LAST_UID, then FIRST_UID
4096    may not dominate LAST_UID.
4097
4098    If there is no CODE_LABEL between FIRST_UID and LAST_UID, then FIRST_UID
4099    must dominate LAST_UID.  */
4100
4101 int
4102 set_dominates_use (regno, first_uid, last_uid, copy_start, copy_end)
4103      int regno;
4104      int first_uid;
4105      int last_uid;
4106      rtx copy_start;
4107      rtx copy_end;
4108 {
4109   int passed_jump = 0;
4110   rtx p = NEXT_INSN (copy_start);
4111
4112   while (INSN_UID (p) != first_uid)
4113     {
4114       if (GET_CODE (p) == JUMP_INSN)
4115         passed_jump= 1;
4116       /* Could not find FIRST_UID.  */
4117       if (p == copy_end)
4118         return 0;
4119       p = NEXT_INSN (p);
4120     }
4121
4122   /* Verify that FIRST_UID is an insn that entirely sets REGNO.  */
4123   if (GET_RTX_CLASS (GET_CODE (p)) != 'i'
4124       || ! dead_or_set_regno_p (p, regno))
4125     return 0;
4126
4127   /* FIRST_UID is always executed.  */
4128   if (passed_jump == 0)
4129     return 1;
4130
4131   while (INSN_UID (p) != last_uid)
4132     {
4133       /* If we see a CODE_LABEL between FIRST_UID and LAST_UID, then we
4134          can not be sure that FIRST_UID dominates LAST_UID.  */
4135       if (GET_CODE (p) == CODE_LABEL)
4136         return 0;
4137       /* Could not find LAST_UID, but we reached the end of the loop, so
4138          it must be safe.  */
4139       else if (p == copy_end)
4140         return 1;
4141       p = NEXT_INSN (p);
4142     }
4143
4144   /* FIRST_UID is always executed if LAST_UID is executed.  */
4145   return 1;
4146 }