OSDN Git Service

gcc/fortran/
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / loop-invariant.c
1 /* Rtl-level loop invariant motion.
2    Copyright (C) 2004, 2005 Free Software Foundation, Inc.
3    
4 This file is part of GCC.
5    
6 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify it
7 under the terms of the GNU General Public License as published by the
8 Free Software Foundation; either version 2, or (at your option) any
9 later version.
10    
11 GCC is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT
12 ANY WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
13 FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License
14 for more details.
15    
16 You should have received a copy of the GNU General Public License
17 along with GCC; see the file COPYING.  If not, write to the Free
18 Software Foundation, 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA
19 02111-1307, USA.  */
20
21 /* This implements the loop invariant motion pass.  It is very simple
22    (no calls, libcalls, etc.).  This should be sufficient to cleanup things like
23    address arithmetics -- other more complicated invariants should be
24    eliminated on tree level either in tree-ssa-loop-im.c or in tree-ssa-pre.c.
25    
26    We proceed loop by loop -- it is simpler than trying to handle things
27    globally and should not lose much.  First we inspect all sets inside loop
28    and create a dependency graph on insns (saying "to move this insn, you must
29    also move the following insns").
30
31    We then need to determine what to move.  We estimate the number of registers
32    used and move as many invariants as possible while we still have enough free
33    registers.  We prefer the expensive invariants.
34    
35    Then we move the selected invariants out of the loop, creating a new
36    temporaries for them if necessary.  */
37
38 #include "config.h"
39 #include "system.h"
40 #include "coretypes.h"
41 #include "tm.h"
42 #include "rtl.h"
43 #include "hard-reg-set.h"
44 #include "obstack.h"
45 #include "basic-block.h"
46 #include "cfgloop.h"
47 #include "expr.h"
48 #include "output.h"
49 #include "function.h"
50 #include "flags.h"
51 #include "df.h"
52
53 /* The data stored for the loop.  */
54
55 struct loop_data
56 {
57   struct loop *outermost_exit;  /* The outermost exit of the loop.  */
58   bool has_call;                /* True if the loop contains a call.  */
59 };
60
61 #define LOOP_DATA(LOOP) ((struct loop_data *) (LOOP)->aux)
62
63 /* The description of an use.  */
64
65 struct use
66 {
67   rtx *pos;                     /* Position of the use.  */
68   rtx insn;                     /* The insn in that the use occurs.  */
69
70   struct use *next;             /* Next use in the list.  */
71 };
72
73 /* The description of a def.  */
74
75 struct def
76 {
77   struct use *uses;             /* The list of uses that are uniquely reached
78                                    by it.  */
79   unsigned n_uses;              /* Number of such uses.  */
80   unsigned invno;               /* The corresponding invariant.  */
81 };
82
83 /* The data stored for each invariant.  */
84
85 struct invariant
86 {
87   /* The number of the invariant.  */
88   unsigned invno;
89
90   /* Whether we already processed the invariant.  */
91   bool processed;
92
93   /* The definition of the invariant.  */
94   struct def *def;
95
96   /* The insn in that it is defined.  */
97   rtx insn;
98
99   /* Whether it is always executed.  */
100   bool always_executed;
101
102   /* Whether to move the invariant.  */
103   bool move;
104
105   /* Cost if the invariant.  */
106   unsigned cost;
107
108   /* The invariants it depends on.  */
109   bitmap depends_on;
110
111   /* Used for detecting already visited invariants during determining
112      costs of movements.  */
113   unsigned stamp;
114 };
115
116 /* The actual stamp for marking already visited invariants during determining
117    costs of movements.  */
118
119 static unsigned actual_stamp;
120
121 typedef struct invariant *invariant_p;
122
123 DEF_VEC_P(invariant_p);
124 DEF_VEC_ALLOC_P(invariant_p, heap);
125
126 /* The invariants.  */
127
128 static VEC(invariant_p,heap) *invariants;
129
130 /* Test for possibility of invariantness of X.  */
131
132 static bool
133 check_maybe_invariant (rtx x)
134 {
135   enum rtx_code code = GET_CODE (x);
136   int i, j;
137   const char *fmt;
138
139   switch (code)
140     {
141     case CONST_INT:
142     case CONST_DOUBLE:
143     case SYMBOL_REF:
144     case CONST:
145     case LABEL_REF:
146       return true;
147
148     case PC:
149     case CC0:
150     case UNSPEC_VOLATILE:
151     case CALL:
152       return false;
153
154     case REG:
155       return true;
156
157     case MEM:
158       /* Load/store motion is done elsewhere.  ??? Perhaps also add it here?
159          It should not be hard, and might be faster than "elsewhere".  */
160
161       /* Just handle the most trivial case where we load from an unchanging
162          location (most importantly, pic tables).  */
163       if (MEM_READONLY_P (x))
164         break;
165
166       return false;
167
168     case ASM_OPERANDS:
169       /* Don't mess with insns declared volatile.  */
170       if (MEM_VOLATILE_P (x))
171         return false;
172       break;
173
174     default:
175       break;
176     }
177
178   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
179   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
180     {
181       if (fmt[i] == 'e')
182         {
183           if (!check_maybe_invariant (XEXP (x, i)))
184             return false;
185         }
186       else if (fmt[i] == 'E')
187         {
188           for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
189             if (!check_maybe_invariant (XVECEXP (x, i, j)))
190               return false;
191         }
192     }
193
194   return true;
195 }
196
197 /* Determines the basic blocks inside LOOP that are always executed and
198    stores their bitmap to ALWAYS_REACHED.  MAY_EXIT is a bitmap of
199    basic blocks that may either exit the loop, or contain the call that
200    does not have to return.  BODY is body of the loop obtained by
201    get_loop_body_in_dom_order.  */
202
203 static void
204 compute_always_reached (struct loop *loop, basic_block *body,
205                         bitmap may_exit, bitmap always_reached)
206 {
207   unsigned i;
208
209   for (i = 0; i < loop->num_nodes; i++)
210     {
211       if (dominated_by_p (CDI_DOMINATORS, loop->latch, body[i]))
212         bitmap_set_bit (always_reached, i);
213
214       if (bitmap_bit_p (may_exit, i))
215         return;
216     }
217 }
218
219 /* Finds exits out of the LOOP with body BODY.  Marks blocks in that we may
220    exit the loop by cfg edge to HAS_EXIT and MAY_EXIT.  In MAY_EXIT
221    additionally mark blocks that may exit due to a call.  */
222
223 static void
224 find_exits (struct loop *loop, basic_block *body,
225             bitmap may_exit, bitmap has_exit)
226 {
227   unsigned i;
228   edge_iterator ei;
229   edge e;
230   struct loop *outermost_exit = loop, *aexit;
231   bool has_call = false;
232   rtx insn;
233
234   for (i = 0; i < loop->num_nodes; i++)
235     {
236       if (body[i]->loop_father == loop)
237         {
238           FOR_BB_INSNS (body[i], insn)
239             {
240               if (CALL_P (insn)
241                   && !CONST_OR_PURE_CALL_P (insn))
242                 {
243                   has_call = true;
244                   bitmap_set_bit (may_exit, i);
245                   break;
246                 }
247             }
248
249           FOR_EACH_EDGE (e, ei, body[i]->succs)
250             {
251               if (flow_bb_inside_loop_p (loop, e->dest))
252                 continue;
253
254               bitmap_set_bit (may_exit, i);
255               bitmap_set_bit (has_exit, i);
256               outermost_exit = find_common_loop (outermost_exit,
257                                                  e->dest->loop_father);
258             }
259           continue;
260         }
261      
262       /* Use the data stored for the subloop to decide whether we may exit
263          through it.  It is sufficient to do this for header of the loop,
264          as other basic blocks inside it must be dominated by it.  */
265       if (body[i]->loop_father->header != body[i])
266         continue;
267
268       if (LOOP_DATA (body[i]->loop_father)->has_call)
269         {
270           has_call = true;
271           bitmap_set_bit (may_exit, i);
272         }
273       aexit = LOOP_DATA (body[i]->loop_father)->outermost_exit;
274       if (aexit != loop)
275         {
276           bitmap_set_bit (may_exit, i);
277           bitmap_set_bit (has_exit, i);
278
279           if (flow_loop_nested_p (aexit, outermost_exit))
280             outermost_exit = aexit;
281         }
282     }
283
284   loop->aux = xcalloc (1, sizeof (struct loop_data));
285   LOOP_DATA (loop)->outermost_exit = outermost_exit;
286   LOOP_DATA (loop)->has_call = has_call;
287 }
288
289 /* Check whether we may assign a value to X from a register.  */
290
291 static bool
292 may_assign_reg_p (rtx x)
293 {
294   return can_copy_p (GET_MODE (x));
295 }
296
297 /* Finds definitions that may correspond to invariants in LOOP with body BODY.
298    DF is the dataflow object.  */
299
300 static void
301 find_defs (struct loop *loop, basic_block *body, struct df *df)
302 {
303   unsigned i;
304   bitmap blocks = BITMAP_ALLOC (NULL);
305
306   for (i = 0; i < loop->num_nodes; i++)
307     bitmap_set_bit (blocks, body[i]->index);
308
309   df_analyze_subcfg (df, blocks, DF_UD_CHAIN | DF_HARD_REGS | DF_EQUIV_NOTES);
310   BITMAP_FREE (blocks);
311 }
312
313 /* Creates a new invariant for definition DEF in INSN, depending on invariants
314    in DEPENDS_ON.  ALWAYS_EXECUTED is true if the insn is always executed,
315    unless the program ends due to a function call.  */
316
317 static void
318 create_new_invariant (struct def *def, rtx insn, bitmap depends_on,
319                       bool always_executed)
320 {
321   struct invariant *inv = xmalloc (sizeof (struct invariant));
322   rtx set = single_set (insn);
323
324   inv->def = def;
325   inv->always_executed = always_executed;
326   inv->depends_on = depends_on;
327
328   /* If the set is simple, usually by moving it we move the whole store out of
329      the loop.  Otherwise we save only cost of the computation.  */
330   if (def)
331     inv->cost = rtx_cost (set, SET);
332   else
333     inv->cost = rtx_cost (SET_SRC (set), SET);
334
335   inv->move = false;
336   inv->processed = false;
337   inv->stamp = 0;
338   inv->insn = insn;
339
340   inv->invno = VEC_length (invariant_p, invariants);
341   if (def)
342     def->invno = inv->invno;
343   VEC_safe_push (invariant_p, heap, invariants, inv);
344
345   if (dump_file)
346     {
347       fprintf (dump_file,
348                "Set in insn %d is invariant (%d), cost %d, depends on ",
349                INSN_UID (insn), inv->invno, inv->cost);
350       dump_bitmap (dump_file, inv->depends_on);
351     }
352 }
353
354 /* Record USE at DEF.  */
355
356 static void
357 record_use (struct def *def, rtx *use, rtx insn)
358 {
359   struct use *u = xmalloc (sizeof (struct use));
360
361   if (GET_CODE (*use) == SUBREG)
362     use = &SUBREG_REG (*use);
363   gcc_assert (REG_P (*use));
364
365   u->pos = use;
366   u->insn = insn;
367   u->next = def->uses;
368   def->uses = u;
369   def->n_uses++;
370 }
371
372 /* Finds the invariants INSN depends on and store them to the DEPENDS_ON
373    bitmap.  DF is the dataflow object.  */
374
375 static bool
376 check_dependencies (rtx insn, struct df *df, bitmap depends_on)
377 {
378   struct df_link *uses, *defs;
379   struct ref *use, *def;
380   basic_block bb = BLOCK_FOR_INSN (insn), def_bb;
381   struct def *def_data;
382   
383   for (uses = DF_INSN_USES (df, insn); uses; uses = uses->next)
384     {
385       use = uses->ref;
386
387       defs = DF_REF_CHAIN (use);
388       if (!defs)
389         continue;
390
391       if (defs->next)
392         return false;
393
394       def = defs->ref;
395       def_data = DF_REF_DATA (def);
396       if (!def_data)
397         return false;
398
399       def_bb = DF_REF_BB (def);
400       if (!dominated_by_p (CDI_DOMINATORS, bb, def_bb))
401         return false;
402
403       bitmap_set_bit (depends_on, def_data->invno);
404     }
405
406   return true;
407 }
408
409 /* Finds invariant in INSN.  ALWAYS_REACHED is true if the insn is always
410    executed.  ALWAYS_EXECUTED is true if the insn is always executed,
411    unless the program ends due to a function call.  DF is the dataflow
412    object.  */
413
414 static void
415 find_invariant_insn (rtx insn, bool always_reached, bool always_executed,
416                      struct df *df)
417 {
418   struct ref *ref;
419   struct def *def;
420   bitmap depends_on;
421   rtx set, dest;
422   bool simple = true;
423
424   /* Until we get rid of LIBCALLS.  */
425   if (find_reg_note (insn, REG_RETVAL, NULL_RTX)
426       || find_reg_note (insn, REG_LIBCALL, NULL_RTX)
427       || find_reg_note (insn, REG_NO_CONFLICT, NULL_RTX))
428     return;
429       
430   set = single_set (insn);
431   if (!set)
432     return;
433   dest = SET_DEST (set);
434
435   if (!REG_P (dest)
436       || HARD_REGISTER_P (dest))
437     simple = false;
438
439   if (!check_maybe_invariant (SET_SRC (set))
440       || !may_assign_reg_p (SET_DEST (set)))
441     return;
442
443   if (may_trap_p (PATTERN (insn)))
444     {
445       if (!always_reached)
446         return;
447
448       /* Unless the exceptions are handled, the behavior is undefined
449          if the trap occurs.  */
450       if (flag_non_call_exceptions)
451         return;
452     }
453
454   depends_on = BITMAP_ALLOC (NULL);
455   if (!check_dependencies (insn, df, depends_on))
456     {
457       BITMAP_FREE (depends_on);
458       return;
459     }
460
461   if (simple)
462     {
463       ref = df_find_def (df, insn, dest);
464       def = xcalloc (1, sizeof (struct def));
465       DF_REF_DATA (ref) = def;
466     }
467   else
468     def = NULL;
469
470   create_new_invariant (def, insn, depends_on, always_executed);
471 }
472
473 /* Record registers used in INSN that have an unique invariant definition.
474    DF is the dataflow object.  */
475
476 static void
477 record_uses (rtx insn, struct df *df)
478 {
479   struct df_link *uses, *defs;
480   struct ref *use, *def;
481   basic_block bb = BLOCK_FOR_INSN (insn), def_bb;
482   
483   for (uses = DF_INSN_USES (df, insn); uses; uses = uses->next)
484     {
485       use = uses->ref;
486
487       defs = DF_REF_CHAIN (use);
488       if (!defs || defs->next)
489         continue;
490       def = defs->ref;
491       if (!DF_REF_DATA (def))
492         continue;
493
494       def_bb = DF_REF_BB (def);
495       if (!dominated_by_p (CDI_DOMINATORS, bb, def_bb))
496         continue;
497
498       record_use (DF_REF_DATA (def), DF_REF_LOC (use), DF_REF_INSN (use));
499     }
500 }
501
502 /* Finds invariants in INSN.  ALWAYS_REACHED is true if the insn is always
503    executed.  ALWAYS_EXECUTED is true if the insn is always executed,
504    unless the program ends due to a function call.  DF is the dataflow
505    object.  */
506
507 static void
508 find_invariants_insn (rtx insn, bool always_reached, bool always_executed,
509                       struct df *df)
510 {
511   find_invariant_insn (insn, always_reached, always_executed, df);
512   record_uses (insn, df);
513 }
514
515 /* Finds invariants in basic block BB.  ALWAYS_REACHED is true if the
516    basic block is always executed.  ALWAYS_EXECUTED is true if the basic
517    block is always executed, unless the program ends due to a function
518    call.  DF is the dataflow object.  */
519
520 static void
521 find_invariants_bb (basic_block bb, bool always_reached, bool always_executed,
522                     struct df *df)
523 {
524   rtx insn;
525
526   FOR_BB_INSNS (bb, insn)
527     {
528       if (!INSN_P (insn))
529         continue;
530
531       find_invariants_insn (insn, always_reached, always_executed, df);
532
533       if (always_reached
534           && CALL_P (insn)
535           && !CONST_OR_PURE_CALL_P (insn))
536         always_reached = false;
537     }
538 }
539
540 /* Finds invariants in LOOP with body BODY.  ALWAYS_REACHED is the bitmap of
541    basic blocks in BODY that are always executed.  ALWAYS_EXECUTED is the
542    bitmap of basic blocks in BODY that are always executed unless the program
543    ends due to a function call.  DF is the dataflow object.  */
544
545 static void
546 find_invariants_body (struct loop *loop, basic_block *body,
547                       bitmap always_reached, bitmap always_executed,
548                       struct df *df)
549 {
550   unsigned i;
551
552   for (i = 0; i < loop->num_nodes; i++)
553     find_invariants_bb (body[i],
554                         bitmap_bit_p (always_reached, i),
555                         bitmap_bit_p (always_executed, i),
556                         df);
557 }
558
559 /* Finds invariants in LOOP.  DF is the dataflow object.  */
560
561 static void
562 find_invariants (struct loop *loop, struct df *df)
563 {
564   bitmap may_exit = BITMAP_ALLOC (NULL);
565   bitmap always_reached = BITMAP_ALLOC (NULL);
566   bitmap has_exit = BITMAP_ALLOC (NULL);
567   bitmap always_executed = BITMAP_ALLOC (NULL);
568   basic_block *body = get_loop_body_in_dom_order (loop);
569
570   find_exits (loop, body, may_exit, has_exit);
571   compute_always_reached (loop, body, may_exit, always_reached);
572   compute_always_reached (loop, body, has_exit, always_executed);
573
574   find_defs (loop, body, df);
575   find_invariants_body (loop, body, always_reached, always_executed, df);
576
577   BITMAP_FREE (always_reached);
578   BITMAP_FREE (always_executed);
579   BITMAP_FREE (may_exit);
580   BITMAP_FREE (has_exit);
581   free (body);
582 }
583
584 /* Frees a list of uses USE.  */
585
586 static void
587 free_use_list (struct use *use)
588 {
589   struct use *next;
590
591   for (; use; use = next)
592     {
593       next = use->next;
594       free (use);
595     }
596 }
597
598 /* Calculates cost and number of registers needed for moving invariant INV
599    out of the loop and stores them to *COST and *REGS_NEEDED.  */
600
601 static void
602 get_inv_cost (struct invariant *inv, int *comp_cost, unsigned *regs_needed)
603 {
604   int acomp_cost;
605   unsigned aregs_needed;
606   unsigned depno;
607   struct invariant *dep;
608   bitmap_iterator bi;
609
610   *comp_cost = 0;
611   *regs_needed = 0;
612   if (inv->move
613       || inv->stamp == actual_stamp)
614     return;
615   inv->stamp = actual_stamp;
616
617   (*regs_needed)++;
618   (*comp_cost) += inv->cost;
619
620   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (inv->depends_on, 0, depno, bi)
621     {
622       dep = VEC_index (invariant_p, invariants, depno);
623
624       get_inv_cost (dep, &acomp_cost, &aregs_needed);
625
626       if (aregs_needed
627           /* We need to check always_executed, since if the original value of
628              the invariant may be preserved, we may need to keep it in a
629              separate register.  TODO check whether the register has an
630              use outside of the loop.  */
631           && dep->always_executed
632           && !dep->def->uses->next)
633         {
634           /* If this is a single use, after moving the dependency we will not
635              need a new register.  */
636           aregs_needed--;
637         }
638
639       (*regs_needed) += aregs_needed;
640       (*comp_cost) += acomp_cost;
641     }
642 }
643
644 /* Calculates gain for eliminating invariant INV.  REGS_USED is the number
645    of registers used in the loop, N_INV_USES is the number of uses of
646    invariants, NEW_REGS is the number of new variables already added due to
647    the invariant motion.  The number of registers needed for it is stored in
648    *REGS_NEEDED.  */
649
650 static int
651 gain_for_invariant (struct invariant *inv, unsigned *regs_needed,
652                     unsigned new_regs, unsigned regs_used, unsigned n_inv_uses)
653 {
654   int comp_cost, size_cost;
655
656   get_inv_cost (inv, &comp_cost, regs_needed);
657   actual_stamp++;
658
659   size_cost = (global_cost_for_size (new_regs + *regs_needed,
660                                      regs_used, n_inv_uses)
661                - global_cost_for_size (new_regs, regs_used, n_inv_uses));
662
663   return comp_cost - size_cost;
664 }
665
666 /* Finds invariant with best gain for moving.  Returns the gain, stores
667    the invariant in *BEST and number of registers needed for it to
668    *REGS_NEEDED.  REGS_USED is the number of registers used in
669    the loop, N_INV_USES is the number of uses of invariants.  NEW_REGS
670    is the number of new variables already added due to invariant motion.  */
671
672 static int
673 best_gain_for_invariant (struct invariant **best, unsigned *regs_needed,
674                          unsigned new_regs, unsigned regs_used,
675                          unsigned n_inv_uses)
676 {
677   struct invariant *inv;
678   int gain = 0, again;
679   unsigned aregs_needed, invno;
680
681   for (invno = 0; VEC_iterate (invariant_p, invariants, invno, inv); invno++)
682     {
683       if (inv->move)
684         continue;
685
686       again = gain_for_invariant (inv, &aregs_needed,
687                                   new_regs, regs_used, n_inv_uses);
688       if (again > gain)
689         {
690           gain = again;
691           *best = inv;
692           *regs_needed = aregs_needed;
693         }
694     }
695
696   return gain;
697 }
698
699 /* Marks invariant INVNO and all its dependencies for moving.  */
700
701 static void
702 set_move_mark (unsigned invno)
703 {
704   struct invariant *inv = VEC_index (invariant_p, invariants, invno);
705   bitmap_iterator bi;
706
707   if (inv->move)
708     return;
709   inv->move = true;
710
711   if (dump_file)
712     fprintf (dump_file, "Decided to move invariant %d\n", invno);
713
714   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (inv->depends_on, 0, invno, bi)
715     {
716       set_move_mark (invno);
717     }
718 }
719
720 /* Determines which invariants to move.  DF is the dataflow object.  */
721
722 static void
723 find_invariants_to_move (struct df *df)
724 {
725   unsigned i, regs_used, n_inv_uses, regs_needed = 0, new_regs;
726   struct invariant *inv = NULL;
727
728   if (!VEC_length (invariant_p, invariants))
729     return;
730
731   /* Now something slightly more involved.  First estimate the number of used
732      registers.  */
733   n_inv_uses = 0;
734
735   /* We do not really do a good job in this estimation; put some initial bound
736      here to stand for induction variables etc. that we do not detect.  */
737   regs_used = 2;
738
739   for (i = 0; i < df->n_regs; i++)
740     {
741       if (!DF_REGNO_FIRST_DEF (df, i) && DF_REGNO_LAST_USE (df, i))
742         {
743           /* This is a value that is used but not changed inside loop.  */
744           regs_used++;
745         }
746     }
747
748   for (i = 0; VEC_iterate (invariant_p, invariants, i, inv); i++)
749     {
750       if (inv->def)
751         n_inv_uses += inv->def->n_uses;
752     }
753
754   new_regs = 0;
755   while (best_gain_for_invariant (&inv, &regs_needed,
756                                   new_regs, regs_used, n_inv_uses) > 0)
757     {
758       set_move_mark (inv->invno);
759       new_regs += regs_needed;
760     }
761 }
762
763 /* Move invariant INVNO out of the LOOP.  DF is the dataflow object.  */
764
765 static void
766 move_invariant_reg (struct loop *loop, unsigned invno, struct df *df)
767 {
768   struct invariant *inv = VEC_index (invariant_p, invariants, invno);
769   unsigned i;
770   basic_block preheader = loop_preheader_edge (loop)->src;
771   rtx reg, set;
772   struct use *use;
773   bitmap_iterator bi;
774
775   if (inv->processed)
776     return;
777   inv->processed = true;
778
779   if (inv->depends_on)
780     {
781       EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (inv->depends_on, 0, i, bi)
782         {
783           move_invariant_reg (loop, i, df);
784         }
785     }
786
787   /* Move the set out of the loop.  If the set is always executed (we could
788      omit this condition if we know that the register is unused outside of the
789      loop, but it does not seem worth finding out) and it has no uses that
790      would not be dominated by it, we may just move it (TODO).  Otherwise we
791      need to create a temporary register.  */
792   set = single_set (inv->insn);
793   reg = gen_reg_rtx (GET_MODE (SET_DEST (set)));
794   df_pattern_emit_after (df, gen_move_insn (SET_DEST (set), reg),
795                          BLOCK_FOR_INSN (inv->insn), inv->insn);
796   SET_DEST (set) = reg;
797   reorder_insns (inv->insn, inv->insn, BB_END (preheader));
798   df_insn_modify (df, preheader, inv->insn);
799
800   /* Replace the uses we know to be dominated.  It saves work for copy
801      propagation, and also it is necessary so that dependent invariants
802      are computed right.  */
803   if (inv->def)
804     {
805       for (use = inv->def->uses; use; use = use->next)
806         {
807           *use->pos = reg;
808           df_insn_modify (df, BLOCK_FOR_INSN (use->insn), use->insn);
809         }
810     }
811 }
812
813 /* Move selected invariant out of the LOOP.  Newly created regs are marked
814    in TEMPORARY_REGS.  DF is the dataflow object.  */
815
816 static void
817 move_invariants (struct loop *loop, struct df *df)
818 {
819   struct invariant *inv;
820   unsigned i;
821
822   for (i = 0; VEC_iterate (invariant_p, invariants, i, inv); i++)
823     {
824       if (inv->move)
825         move_invariant_reg (loop, i, df);
826     }
827 }
828
829 /* Initializes invariant motion data.  */
830
831 static void
832 init_inv_motion_data (void)
833 {
834   actual_stamp = 1;
835
836   invariants = VEC_alloc (invariant_p, heap, 100);
837 }
838
839 /* Frees the data allocated by invariant motion.  DF is the dataflow
840    object.  */
841
842 static void
843 free_inv_motion_data (struct df *df)
844 {
845   unsigned i;
846   struct def *def;
847   struct invariant *inv;
848
849   for (i = 0; i < df->n_defs; i++)
850     {
851       if (!df->defs[i])
852         continue;
853
854       def = DF_REF_DATA (df->defs[i]);
855       if (!def)
856         continue;
857
858       free_use_list (def->uses);
859       free (def);
860       DF_REF_DATA (df->defs[i]) = NULL;
861     }
862
863   for (i = 0; VEC_iterate (invariant_p, invariants, i, inv); i++)
864     {
865       BITMAP_FREE (inv->depends_on);
866       free (inv);
867     }
868   VEC_free (invariant_p, heap, invariants);
869 }
870
871 /* Move the invariants out of the LOOP.  DF is the dataflow object.  */
872
873 static void
874 move_single_loop_invariants (struct loop *loop, struct df *df)
875 {
876   init_inv_motion_data ();
877
878   find_invariants (loop, df);
879   find_invariants_to_move (df);
880   move_invariants (loop, df);
881
882   free_inv_motion_data (df);
883 }
884
885 /* Releases the auxiliary data for LOOP.  */
886
887 static void
888 free_loop_data (struct loop *loop)
889 {
890   struct loop_data *data = LOOP_DATA (loop);
891
892   free (data);
893   loop->aux = NULL;
894 }
895
896 /* Move the invariants out of the LOOPS.  */
897
898 void
899 move_loop_invariants (struct loops *loops)
900 {
901   struct loop *loop;
902   unsigned i;
903   struct df *df = df_init ();
904
905   /* Process the loops, innermost first.  */
906   loop = loops->tree_root;
907   while (loop->inner)
908     loop = loop->inner;
909
910   while (loop != loops->tree_root)
911     {
912       move_single_loop_invariants (loop, df);
913
914       if (loop->next)
915         {
916           loop = loop->next;
917           while (loop->inner)
918             loop = loop->inner;
919         }
920       else
921         loop = loop->outer;
922     }
923
924   for (i = 1; i < loops->num; i++)
925     if (loops->parray[i])
926       free_loop_data (loops->parray[i]);
927
928   df_finish (df);
929 }