OSDN Git Service

2008-06-12 Tobias Burnus <burnus@net-b.de>
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / loop-unroll.c
index 3a79dcc..e57e8e6 100644 (file)
@@ -1,11 +1,11 @@
 /* Loop unrolling and peeling.
-   Copyright (C) 2002, 2003, 2004, 2005 Free Software Foundation, Inc.
+   Copyright (C) 2002, 2003, 2004, 2005, 2007 Free Software Foundation, Inc.
 
 This file is part of GCC.
 
 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify it under
 the terms of the GNU General Public License as published by the Free
-Software Foundation; either version 2, or (at your option) any later
+Software Foundation; either version 3, or (at your option) any later
 version.
 
 GCC is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY
@@ -14,9 +14,8 @@ FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License
 for more details.
 
 You should have received a copy of the GNU General Public License
-along with GCC; see the file COPYING.  If not, write to the Free
-Software Foundation, 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA
-02110-1301, USA.  */
+along with GCC; see the file COPYING3.  If not see
+<http://www.gnu.org/licenses/>.  */
 
 #include "config.h"
 #include "system.h"
@@ -98,6 +97,10 @@ struct var_to_expand
                                       the accumulator.  If REUSE_EXPANSION is 0 reuse 
                                       the original accumulator.  Else use 
                                       var_expansions[REUSE_EXPANSION - 1].  */
+  unsigned accum_pos;              /* The position in which the accumulator is placed in
+                                      the insn src.  For example in x = x + something
+                                      accum_pos is 0 while in x = something + x accum_pos
+                                      is 1.  */
 };
 
 /* Information about optimization applied in
@@ -446,8 +449,9 @@ peel_loop_completely (struct loop *loop)
 {
   sbitmap wont_exit;
   unsigned HOST_WIDE_INT npeel;
-  unsigned n_remove_edges, i;
-  edge *remove_edges, ein;
+  unsigned i;
+  VEC (edge, heap) *remove_edges;
+  edge ein;
   struct niter_desc *desc = get_simple_loop_desc (loop);
   struct opt_info *opt_info = NULL;
   
@@ -463,8 +467,7 @@ peel_loop_completely (struct loop *loop)
       if (desc->noloop_assumptions)
        RESET_BIT (wont_exit, 1);
 
-      remove_edges = XCNEWVEC (edge, npeel);
-      n_remove_edges = 0;
+      remove_edges = NULL;
 
       if (flag_split_ivs_in_unroller)
         opt_info = analyze_insns_in_loop (loop);
@@ -473,7 +476,7 @@ peel_loop_completely (struct loop *loop)
       ok = duplicate_loop_to_header_edge (loop, loop_preheader_edge (loop),
                                          npeel,
                                          wont_exit, desc->out_edge,
-                                         remove_edges, &n_remove_edges,
+                                         &remove_edges,
                                          DLTHE_FLAG_UPDATE_FREQ
                                          | DLTHE_FLAG_COMPLETTE_PEEL
                                          | (opt_info
@@ -489,9 +492,9 @@ peel_loop_completely (struct loop *loop)
        }
 
       /* Remove the exit edges.  */
-      for (i = 0; i < n_remove_edges; i++)
-       remove_path (remove_edges[i]);
-      free (remove_edges);
+      for (i = 0; VEC_iterate (edge, remove_edges, i, ein); i++)
+       remove_path (ein);
+      VEC_free (edge, heap, remove_edges);
     }
 
   ein = desc->in_edge;
@@ -630,8 +633,9 @@ unroll_loop_constant_iterations (struct loop *loop)
   unsigned HOST_WIDE_INT niter;
   unsigned exit_mod;
   sbitmap wont_exit;
-  unsigned n_remove_edges, i;
-  edge *remove_edges;
+  unsigned i;
+  VEC (edge, heap) *remove_edges;
+  edge e;
   unsigned max_unroll = loop->lpt_decision.times;
   struct niter_desc *desc = get_simple_loop_desc (loop);
   bool exit_at_end = loop_exit_at_end_p (loop);
@@ -648,8 +652,7 @@ unroll_loop_constant_iterations (struct loop *loop)
   wont_exit = sbitmap_alloc (max_unroll + 1);
   sbitmap_ones (wont_exit);
 
-  remove_edges = XCNEWVEC (edge, max_unroll + exit_mod + 1);
-  n_remove_edges = 0;
+  remove_edges = NULL;
   if (flag_split_ivs_in_unroller 
       || flag_variable_expansion_in_unroller)
     opt_info = analyze_insns_in_loop (loop);
@@ -674,7 +677,7 @@ unroll_loop_constant_iterations (struct loop *loop)
           ok = duplicate_loop_to_header_edge (loop, loop_preheader_edge (loop),
                                              exit_mod,
                                              wont_exit, desc->out_edge,
-                                             remove_edges, &n_remove_edges,
+                                             &remove_edges,
                                              DLTHE_FLAG_UPDATE_FREQ
                                              | (opt_info && exit_mod > 1
                                                 ? DLTHE_RECORD_COPY_NUMBER
@@ -713,7 +716,7 @@ unroll_loop_constant_iterations (struct loop *loop)
          ok = duplicate_loop_to_header_edge (loop, loop_preheader_edge (loop),
                                              exit_mod + 1,
                                              wont_exit, desc->out_edge,
-                                             remove_edges, &n_remove_edges,
+                                             &remove_edges,
                                              DLTHE_FLAG_UPDATE_FREQ
                                              | (opt_info && exit_mod > 0
                                                 ? DLTHE_RECORD_COPY_NUMBER
@@ -740,7 +743,7 @@ unroll_loop_constant_iterations (struct loop *loop)
   ok = duplicate_loop_to_header_edge (loop, loop_latch_edge (loop),
                                      max_unroll,
                                      wont_exit, desc->out_edge,
-                                     remove_edges, &n_remove_edges,
+                                     &remove_edges,
                                      DLTHE_FLAG_UPDATE_FREQ
                                      | (opt_info
                                         ? DLTHE_RECORD_COPY_NUMBER
@@ -777,9 +780,9 @@ unroll_loop_constant_iterations (struct loop *loop)
   desc->niter_expr = GEN_INT (desc->niter);
 
   /* Remove the edges.  */
-  for (i = 0; i < n_remove_edges; i++)
-    remove_path (remove_edges[i]);
-  free (remove_edges);
+  for (i = 0; VEC_iterate (edge, remove_edges, i, e); i++)
+    remove_path (e);
+  VEC_free (edge, heap, remove_edges);
 
   if (dump_file)
     fprintf (dump_file,
@@ -879,7 +882,37 @@ split_edge_and_insert (edge e, rtx insns)
     return NULL;
   bb = split_edge (e); 
   emit_insn_after (insns, BB_END (bb));
-  bb->flags |= BB_SUPERBLOCK;
+
+  /* ??? We used to assume that INSNS can contain control flow insns, and
+     that we had to try to find sub basic blocks in BB to maintain a valid
+     CFG.  For this purpose we used to set the BB_SUPERBLOCK flag on BB
+     and call break_superblocks when going out of cfglayout mode.  But it
+     turns out that this never happens; and that if it does ever happen,
+     the verify_flow_info call in loop_optimizer_finalize would fail.
+
+     There are two reasons why we expected we could have control flow insns
+     in INSNS.  The first is when a comparison has to be done in parts, and
+     the second is when the number of iterations is computed for loops with
+     the number of iterations known at runtime.  In both cases, test cases
+     to get control flow in INSNS appear to be impossible to construct:
+
+      * If do_compare_rtx_and_jump needs several branches to do comparison
+       in a mode that needs comparison by parts, we cannot analyze the
+       number of iterations of the loop, and we never get to unrolling it.
+
+      * The code in expand_divmod that was suspected to cause creation of
+       branching code seems to be only accessed for signed division.  The
+       divisions used by # of iterations analysis are always unsigned.
+       Problems might arise on architectures that emits branching code
+       for some operations that may appear in the unroller (especially
+       for division), but we have no such architectures.
+
+     Considering all this, it was decided that we should for now assume
+     that INSNS can in theory contain control flow insns, but in practice
+     it never does.  So we don't handle the theoretical case, and should
+     a real failure ever show up, we have a pretty good clue for how to
+     fix it.  */
+
   return bb;
 }
 
@@ -919,12 +952,13 @@ unroll_loop_runtime_iterations (struct loop *loop)
 {
   rtx old_niter, niter, init_code, branch_code, tmp;
   unsigned i, j, p;
-  basic_block preheader, *body, *dom_bbs, swtch, ezc_swtch;
-  unsigned n_dom_bbs;
+  basic_block preheader, *body, swtch, ezc_swtch;
+  VEC (basic_block, heap) *dom_bbs;
   sbitmap wont_exit;
   int may_exit_copy;
-  unsigned n_peel, n_remove_edges;
-  edge *remove_edges, e;
+  unsigned n_peel;
+  VEC (edge, heap) *remove_edges;
+  edge e;
   bool extra_zero_check, last_may_exit;
   unsigned max_unroll = loop->lpt_decision.times;
   struct niter_desc *desc = get_simple_loop_desc (loop);
@@ -937,21 +971,20 @@ unroll_loop_runtime_iterations (struct loop *loop)
     opt_info = analyze_insns_in_loop (loop);
   
   /* Remember blocks whose dominators will have to be updated.  */
-  dom_bbs = XCNEWVEC (basic_block, n_basic_blocks);
-  n_dom_bbs = 0;
+  dom_bbs = NULL;
 
   body = get_loop_body (loop);
   for (i = 0; i < loop->num_nodes; i++)
     {
-      unsigned nldom;
-      basic_block *ldom;
+      VEC (basic_block, heap) *ldom;
+      basic_block bb;
 
-      nldom = get_dominated_by (CDI_DOMINATORS, body[i], &ldom);
-      for (j = 0; j < nldom; j++)
-       if (!flow_bb_inside_loop_p (loop, ldom[j]))
-         dom_bbs[n_dom_bbs++] = ldom[j];
+      ldom = get_dominated_by (CDI_DOMINATORS, body[i]);
+      for (j = 0; VEC_iterate (basic_block, ldom, j, bb); j++)
+       if (!flow_bb_inside_loop_p (loop, bb))
+         VEC_safe_push (basic_block, heap, dom_bbs, bb);
 
-      free (ldom);
+      VEC_free (basic_block, heap, ldom);
     }
   free (body);
 
@@ -991,12 +1024,12 @@ unroll_loop_runtime_iterations (struct loop *loop)
 
   init_code = get_insns ();
   end_sequence ();
+  unshare_all_rtl_in_chain (init_code);
 
   /* Precondition the loop.  */
   split_edge_and_insert (loop_preheader_edge (loop), init_code);
 
-  remove_edges = XCNEWVEC (edge, max_unroll + n_peel + 1);
-  n_remove_edges = 0;
+  remove_edges = NULL;
 
   wont_exit = sbitmap_alloc (max_unroll + 2);
 
@@ -1011,7 +1044,7 @@ unroll_loop_runtime_iterations (struct loop *loop)
   ezc_swtch = loop_preheader_edge (loop)->src;
   ok = duplicate_loop_to_header_edge (loop, loop_preheader_edge (loop),
                                      1, wont_exit, desc->out_edge,
-                                     remove_edges, &n_remove_edges,
+                                     &remove_edges,
                                      DLTHE_FLAG_UPDATE_FREQ);
   gcc_assert (ok);
 
@@ -1026,7 +1059,7 @@ unroll_loop_runtime_iterations (struct loop *loop)
        SET_BIT (wont_exit, 1);
       ok = duplicate_loop_to_header_edge (loop, loop_preheader_edge (loop),
                                          1, wont_exit, desc->out_edge,
-                                         remove_edges, &n_remove_edges,
+                                         &remove_edges,
                                          DLTHE_FLAG_UPDATE_FREQ);
       gcc_assert (ok);
 
@@ -1071,7 +1104,7 @@ unroll_loop_runtime_iterations (struct loop *loop)
     }
 
   /* Recount dominators for outer blocks.  */
-  iterate_fix_dominators (CDI_DOMINATORS, dom_bbs, n_dom_bbs);
+  iterate_fix_dominators (CDI_DOMINATORS, dom_bbs, false);
 
   /* And unroll loop.  */
 
@@ -1082,7 +1115,7 @@ unroll_loop_runtime_iterations (struct loop *loop)
   ok = duplicate_loop_to_header_edge (loop, loop_latch_edge (loop),
                                      max_unroll,
                                      wont_exit, desc->out_edge,
-                                     remove_edges, &n_remove_edges,
+                                     &remove_edges,
                                      DLTHE_FLAG_UPDATE_FREQ
                                      | (opt_info
                                         ? DLTHE_RECORD_COPY_NUMBER
@@ -1116,9 +1149,9 @@ unroll_loop_runtime_iterations (struct loop *loop)
     }
 
   /* Remove the edges.  */
-  for (i = 0; i < n_remove_edges; i++)
-    remove_path (remove_edges[i]);
-  free (remove_edges);
+  for (i = 0; VEC_iterate (edge, remove_edges, i, e); i++)
+    remove_path (e);
+  VEC_free (edge, heap, remove_edges);
 
   /* We must be careful when updating the number of iterations due to
      preconditioning and the fact that the value must be valid at entry
@@ -1143,8 +1176,7 @@ unroll_loop_runtime_iterations (struct loop *loop)
             "in runtime, %i insns\n",
             max_unroll, num_loop_insns (loop));
 
-  if (dom_bbs)
-    free (dom_bbs);
+  VEC_free (basic_block, heap, dom_bbs);
 }
 
 /* Decide whether to simply peel LOOP and how much.  */
@@ -1264,8 +1296,7 @@ peel_loop_simple (struct loop *loop)
   opt_info_start_duplication (opt_info);
   
   ok = duplicate_loop_to_header_edge (loop, loop_preheader_edge (loop),
-                                     npeel, wont_exit,
-                                     NULL, NULL,
+                                     npeel, wont_exit, NULL,
                                      NULL, DLTHE_FLAG_UPDATE_FREQ
                                      | (opt_info
                                         ? DLTHE_RECORD_COPY_NUMBER
@@ -1416,7 +1447,7 @@ unroll_loop_stupid (struct loop *loop)
   
   ok = duplicate_loop_to_header_edge (loop, loop_latch_edge (loop),
                                      nunroll, wont_exit,
-                                     NULL, NULL, NULL,
+                                     NULL, NULL,
                                      DLTHE_FLAG_UPDATE_FREQ
                                      | (opt_info
                                         ? DLTHE_RECORD_COPY_NUMBER
@@ -1452,7 +1483,7 @@ unroll_loop_stupid (struct loop *loop)
 static hashval_t
 si_info_hash (const void *ivts)
 {
-  return (hashval_t) INSN_UID (((struct iv_to_split *) ivts)->insn);
+  return (hashval_t) INSN_UID (((const struct iv_to_split *) ivts)->insn);
 }
 
 /* An equality functions for information about insns to split.  */
@@ -1471,7 +1502,7 @@ si_info_eq (const void *ivts1, const void *ivts2)
 static hashval_t
 ve_info_hash (const void *ves)
 {
-  return (hashval_t) INSN_UID (((struct var_to_expand *) ves)->insn);
+  return (hashval_t) INSN_UID (((const struct var_to_expand *) ves)->insn);
 }
 
 /* Return true if IVTS1 and IVTS2 (which are really both of type 
@@ -1536,10 +1567,11 @@ referenced_in_one_insn_in_loop_p (struct loop *loop, rtx reg)
 static struct var_to_expand *
 analyze_insn_to_expand_var (struct loop *loop, rtx insn)
 {
-  rtx set, dest, src, op1;
+  rtx set, dest, src, op1, op2, something;
   struct var_to_expand *ves;
   enum machine_mode mode1, mode2;
-  
+  unsigned accum_pos;
+
   set = single_set (insn);
   if (!set)
     return NULL;
@@ -1564,32 +1596,52 @@ analyze_insn_to_expand_var (struct loop *loop, rtx insn)
   if (!have_insn_for (GET_CODE (src), GET_MODE (src)))
     return NULL;
 
-  if (!XEXP (src, 0))
-    return NULL;
-  
   op1 = XEXP (src, 0);
+  op2 = XEXP (src, 1);
   
   if (!REG_P (dest)
       && !(GET_CODE (dest) == SUBREG
            && REG_P (SUBREG_REG (dest))))
     return NULL;
   
-  if (!rtx_equal_p (dest, op1))
-    return NULL;      
-  
+  if (rtx_equal_p (dest, op1))
+    accum_pos = 0;
+  else if (rtx_equal_p (dest, op2))
+    accum_pos = 1;
+  else
+    return NULL;
+
+  /* The method of expansion that we are using; which includes
+     the initialization of the expansions with zero and the summation of
+     the expansions at the end of the computation will yield wrong results
+     for (x = something - x) thus avoid using it in that case.  */
+  if (accum_pos == 1  
+    && GET_CODE (src) == MINUS)
+   return NULL;
+
+  something = (accum_pos == 0)? op2 : op1;
+
   if (!referenced_in_one_insn_in_loop_p (loop, dest))
     return NULL;
   
-  if (rtx_referenced_p (dest, XEXP (src, 1)))
+  if (rtx_referenced_p (dest, something))
     return NULL;
   
   mode1 = GET_MODE (dest); 
-  mode2 = GET_MODE (XEXP (src, 1));
+  mode2 = GET_MODE (something);
   if ((FLOAT_MODE_P (mode1) 
        || FLOAT_MODE_P (mode2)) 
-      && !flag_unsafe_math_optimizations
+      && !flag_associative_math
     return NULL;
-  
+
+  if (dump_file)
+  {
+    fprintf (dump_file,
+    "\n;; Expanding Accumulator ");
+    print_rtl (dump_file, dest);
+    fprintf (dump_file, "\n");
+  }
+
   /* Record the accumulator to expand.  */
   ves = XNEW (struct var_to_expand);
   ves->insn = insn;
@@ -1598,6 +1650,7 @@ analyze_insn_to_expand_var (struct loop *loop, rtx insn)
   ves->op = GET_CODE (src);
   ves->expansion_count = 0;
   ves->reuse_expansion = 0;
+  ves->accum_pos = accum_pos;
   return ves; 
 }
 
@@ -1946,7 +1999,7 @@ expand_var_during_unrolling (struct var_to_expand *ve, rtx insn)
     new_reg = get_expansion (ve);
 
   validate_change (insn, &SET_DEST (set), new_reg, 1);
-  validate_change (insn, &XEXP (SET_SRC (set), 0), new_reg, 1);
+  validate_change (insn, &XEXP (SET_SRC (set), ve->accum_pos), new_reg, 1);
   
   if (apply_change_group ())
     if (really_new_expansion)
@@ -1959,7 +2012,30 @@ expand_var_during_unrolling (struct var_to_expand *ve, rtx insn)
 /* Initialize the variable expansions in loop preheader.  
    Callbacks for htab_traverse.  PLACE_P is the loop-preheader 
    basic block where the initialization of the expansions 
-   should take place.  */
+   should take place.  The expansions are initialized with (-0)
+   when the operation is plus or minus to honor sign zero.
+   This way we can prevent cases where the sign of the final result is
+   effected by the sign of the expansion.
+   Here is an example to demonstrate this:
+   
+   for (i = 0 ; i < n; i++)
+     sum += something;
+
+   ==>
+
+   sum += something
+   ....
+   i = i+1;
+   sum1 += something
+   ....
+   i = i+1
+   sum2 += something;
+   ....
+   
+   When SUM is initialized with -zero and SOMETHING is also -zero; the
+   final result of sum should be -zero thus the expansions sum1 and sum2
+   should be initialized with -zero as well (otherwise we will get +zero
+   as the final result).  */
 
 static int
 insert_var_expansion_initialization (void **slot, void *place_p)
@@ -1968,7 +2044,9 @@ insert_var_expansion_initialization (void **slot, void *place_p)
   basic_block place = (basic_block)place_p;
   rtx seq, var, zero_init, insn;
   unsigned i;
-  
+  enum machine_mode mode = GET_MODE (ve->reg);
+  bool honor_signed_zero_p = HONOR_SIGNED_ZEROS (mode);
+
   if (VEC_length (rtx, ve->var_expansions) == 0)
     return 1;
   
@@ -1976,7 +2054,11 @@ insert_var_expansion_initialization (void **slot, void *place_p)
   if (ve->op == PLUS || ve->op == MINUS) 
     for (i = 0; VEC_iterate (rtx, ve->var_expansions, i, var); i++)
       {
-        zero_init =  CONST0_RTX (GET_MODE (var));
+       if (honor_signed_zero_p)
+         zero_init = simplify_gen_unary (NEG, mode, CONST0_RTX (mode), mode);
+       else
+         zero_init = CONST0_RTX (mode);
+               
         emit_move_insn (var, zero_init);
       }
   else if (ve->op == MULT)