OSDN Git Service

Daily bump.
[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 /* The invariants.  */
122
123 static varray_type invariants;
124
125 /* Test for possibility of invariantness of X.  */
126
127 static bool
128 check_maybe_invariant (rtx x)
129 {
130   enum rtx_code code = GET_CODE (x);
131   int i, j;
132   const char *fmt;
133
134   switch (code)
135     {
136     case CONST_INT:
137     case CONST_DOUBLE:
138     case SYMBOL_REF:
139     case CONST:
140     case LABEL_REF:
141       return true;
142
143     case PC:
144     case CC0:
145     case UNSPEC_VOLATILE:
146     case CALL:
147       return false;
148
149     case REG:
150       return true;
151
152     case MEM:
153       /* Load/store motion is done elsewhere.  ??? Perhaps also add it here?
154          It should not be hard, and might be faster than "elsewhere".  */
155
156       /* Just handle the most trivial case where we load from an unchanging
157          location (most importantly, pic tables).  */
158       if (MEM_READONLY_P (x))
159         break;
160
161       return false;
162
163     case ASM_OPERANDS:
164       /* Don't mess with insns declared volatile.  */
165       if (MEM_VOLATILE_P (x))
166         return false;
167       break;
168
169     default:
170       break;
171     }
172
173   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
174   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
175     {
176       if (fmt[i] == 'e')
177         {
178           if (!check_maybe_invariant (XEXP (x, i)))
179             return false;
180         }
181       else if (fmt[i] == 'E')
182         {
183           for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
184             if (!check_maybe_invariant (XVECEXP (x, i, j)))
185               return false;
186         }
187     }
188
189   return true;
190 }
191
192 /* Determines the basic blocks inside LOOP that are always executed and
193    stores their bitmap to ALWAYS_REACHED.  MAY_EXIT is a bitmap of
194    basic blocks that may either exit the loop, or contain the call that
195    does not have to return.  BODY is body of the loop obtained by
196    get_loop_body_in_dom_order.  */
197
198 static void
199 compute_always_reached (struct loop *loop, basic_block *body,
200                         bitmap may_exit, bitmap always_reached)
201 {
202   unsigned i;
203
204   for (i = 0; i < loop->num_nodes; i++)
205     {
206       if (dominated_by_p (CDI_DOMINATORS, loop->latch, body[i]))
207         bitmap_set_bit (always_reached, i);
208
209       if (bitmap_bit_p (may_exit, i))
210         return;
211     }
212 }
213
214 /* Finds exits out of the LOOP with body BODY.  Marks blocks in that we may
215    exit the loop by cfg edge to HAS_EXIT and MAY_EXIT.  In MAY_EXIT
216    additionally mark blocks that may exit due to a call.  */
217
218 static void
219 find_exits (struct loop *loop, basic_block *body,
220             bitmap may_exit, bitmap has_exit)
221 {
222   unsigned i;
223   edge_iterator ei;
224   edge e;
225   struct loop *outermost_exit = loop, *aexit;
226   bool has_call = false;
227   rtx insn;
228
229   for (i = 0; i < loop->num_nodes; i++)
230     {
231       if (body[i]->loop_father == loop)
232         {
233           FOR_BB_INSNS (body[i], insn)
234             {
235               if (CALL_P (insn)
236                   && !CONST_OR_PURE_CALL_P (insn))
237                 {
238                   has_call = true;
239                   bitmap_set_bit (may_exit, i);
240                   break;
241                 }
242             }
243
244           FOR_EACH_EDGE (e, ei, body[i]->succs)
245             {
246               if (flow_bb_inside_loop_p (loop, e->dest))
247                 continue;
248
249               bitmap_set_bit (may_exit, i);
250               bitmap_set_bit (has_exit, i);
251               outermost_exit = find_common_loop (outermost_exit,
252                                                  e->dest->loop_father);
253             }
254           continue;
255         }
256      
257       /* Use the data stored for the subloop to decide whether we may exit
258          through it.  It is sufficient to do this for header of the loop,
259          as other basic blocks inside it must be dominated by it.  */
260       if (body[i]->loop_father->header != body[i])
261         continue;
262
263       if (LOOP_DATA (body[i]->loop_father)->has_call)
264         {
265           has_call = true;
266           bitmap_set_bit (may_exit, i);
267         }
268       aexit = LOOP_DATA (body[i]->loop_father)->outermost_exit;
269       if (aexit != loop)
270         {
271           bitmap_set_bit (may_exit, i);
272           bitmap_set_bit (has_exit, i);
273
274           if (flow_loop_nested_p (aexit, outermost_exit))
275             outermost_exit = aexit;
276         }
277     }
278
279   loop->aux = xcalloc (1, sizeof (struct loop_data));
280   LOOP_DATA (loop)->outermost_exit = outermost_exit;
281   LOOP_DATA (loop)->has_call = has_call;
282 }
283
284 /* Check whether we may assign a value to X from a register.  */
285
286 static bool
287 may_assign_reg_p (rtx x)
288 {
289   return can_copy_p (GET_MODE (x));
290 }
291
292 /* Finds definitions that may correspond to invariants in LOOP with body BODY.
293    DF is the dataflow object.  */
294
295 static void
296 find_defs (struct loop *loop, basic_block *body, struct df *df)
297 {
298   unsigned i;
299   bitmap blocks = BITMAP_ALLOC (NULL);
300
301   for (i = 0; i < loop->num_nodes; i++)
302     bitmap_set_bit (blocks, body[i]->index);
303
304   df_analyze_subcfg (df, blocks, DF_UD_CHAIN | DF_HARD_REGS | DF_EQUIV_NOTES);
305   BITMAP_FREE (blocks);
306 }
307
308 /* Creates a new invariant for definition DEF in INSN, depending on invariants
309    in DEPENDS_ON.  ALWAYS_EXECUTED is true if the insn is always executed,
310    unless the program ends due to a function call.  */
311
312 static void
313 create_new_invariant (struct def *def, rtx insn, bitmap depends_on,
314                       bool always_executed)
315 {
316   struct invariant *inv = xmalloc (sizeof (struct invariant));
317   rtx set = single_set (insn);
318
319   inv->def = def;
320   inv->always_executed = always_executed;
321   inv->depends_on = depends_on;
322
323   /* If the set is simple, usually by moving it we move the whole store out of
324      the loop.  Otherwise we save only cost of the computation.  */
325   if (def)
326     inv->cost = rtx_cost (set, SET);
327   else
328     inv->cost = rtx_cost (SET_SRC (set), SET);
329
330   inv->move = false;
331   inv->processed = false;
332   inv->stamp = 0;
333   inv->insn = insn;
334
335   inv->invno = VARRAY_ACTIVE_SIZE (invariants);
336   if (def)
337     def->invno = inv->invno;
338   VARRAY_PUSH_GENERIC_PTR_NOGC (invariants, inv);
339
340   if (dump_file)
341     {
342       fprintf (dump_file,
343                "Set in insn %d is invariant (%d), cost %d, depends on ",
344                INSN_UID (insn), inv->invno, inv->cost);
345       dump_bitmap (dump_file, inv->depends_on);
346     }
347 }
348
349 /* Record USE at DEF.  */
350
351 static void
352 record_use (struct def *def, rtx *use, rtx insn)
353 {
354   struct use *u = xmalloc (sizeof (struct use));
355
356   if (GET_CODE (*use) == SUBREG)
357     use = &SUBREG_REG (*use);
358   gcc_assert (REG_P (*use));
359
360   u->pos = use;
361   u->insn = insn;
362   u->next = def->uses;
363   def->uses = u;
364   def->n_uses++;
365 }
366
367 /* Finds the invariants INSN depends on and store them to the DEPENDS_ON
368    bitmap.  DF is the dataflow object.  */
369
370 static bool
371 check_dependencies (rtx insn, struct df *df, bitmap depends_on)
372 {
373   struct df_link *uses, *defs;
374   struct ref *use, *def;
375   basic_block bb = BLOCK_FOR_INSN (insn), def_bb;
376   struct def *def_data;
377   
378   for (uses = DF_INSN_USES (df, insn); uses; uses = uses->next)
379     {
380       use = uses->ref;
381
382       defs = DF_REF_CHAIN (use);
383       if (!defs)
384         continue;
385
386       if (defs->next)
387         return false;
388
389       def = defs->ref;
390       def_data = DF_REF_DATA (def);
391       if (!def_data)
392         return false;
393
394       def_bb = DF_REF_BB (def);
395       if (!dominated_by_p (CDI_DOMINATORS, bb, def_bb))
396         return false;
397
398       bitmap_set_bit (depends_on, def_data->invno);
399     }
400
401   return true;
402 }
403
404 /* Finds invariant in INSN.  ALWAYS_REACHED is true if the insn is always
405    executed.  ALWAYS_EXECUTED is true if the insn is always executed,
406    unless the program ends due to a function call.  DF is the dataflow
407    object.  */
408
409 static void
410 find_invariant_insn (rtx insn, bool always_reached, bool always_executed,
411                      struct df *df)
412 {
413   struct ref *ref;
414   struct def *def;
415   bitmap depends_on;
416   rtx set, dest;
417   bool simple = true;
418
419   /* Until we get rid of LIBCALLS.  */
420   if (find_reg_note (insn, REG_RETVAL, NULL_RTX)
421       || find_reg_note (insn, REG_LIBCALL, NULL_RTX)
422       || find_reg_note (insn, REG_NO_CONFLICT, NULL_RTX))
423     return;
424       
425   set = single_set (insn);
426   if (!set)
427     return;
428   dest = SET_DEST (set);
429
430   if (GET_CODE (dest) != REG
431       || HARD_REGISTER_P (dest))
432     simple = false;
433
434   if (!check_maybe_invariant (SET_SRC (set))
435       || !may_assign_reg_p (SET_DEST (set)))
436     return;
437
438   if (may_trap_p (PATTERN (insn)))
439     {
440       if (!always_reached)
441         return;
442
443       /* Unless the exceptions are handled, the behavior is undefined
444          if the trap occurs.  */
445       if (flag_non_call_exceptions)
446         return;
447     }
448
449   depends_on = BITMAP_ALLOC (NULL);
450   if (!check_dependencies (insn, df, depends_on))
451     {
452       BITMAP_FREE (depends_on);
453       return;
454     }
455
456   if (simple)
457     {
458       ref = df_find_def (df, insn, dest);
459       def = xcalloc (1, sizeof (struct def));
460       DF_REF_DATA (ref) = def;
461     }
462   else
463     def = NULL;
464
465   create_new_invariant (def, insn, depends_on, always_executed);
466 }
467
468 /* Record registers used in INSN that have an unique invariant definition.
469    DF is the dataflow object.  */
470
471 static void
472 record_uses (rtx insn, struct df *df)
473 {
474   struct df_link *uses, *defs;
475   struct ref *use, *def;
476   basic_block bb = BLOCK_FOR_INSN (insn), def_bb;
477   
478   for (uses = DF_INSN_USES (df, insn); uses; uses = uses->next)
479     {
480       use = uses->ref;
481
482       defs = DF_REF_CHAIN (use);
483       if (!defs || defs->next)
484         continue;
485       def = defs->ref;
486       if (!DF_REF_DATA (def))
487         continue;
488
489       def_bb = DF_REF_BB (def);
490       if (!dominated_by_p (CDI_DOMINATORS, bb, def_bb))
491         continue;
492
493       record_use (DF_REF_DATA (def), DF_REF_LOC (use), DF_REF_INSN (use));
494     }
495 }
496
497 /* Finds invariants in INSN.  ALWAYS_REACHED is true if the insn is always
498    executed.  ALWAYS_EXECUTED is true if the insn is always executed,
499    unless the program ends due to a function call.  DF is the dataflow
500    object.  */
501
502 static void
503 find_invariants_insn (rtx insn, bool always_reached, bool always_executed,
504                       struct df *df)
505 {
506   find_invariant_insn (insn, always_reached, always_executed, df);
507   record_uses (insn, df);
508 }
509
510 /* Finds invariants in basic block BB.  ALWAYS_REACHED is true if the
511    basic block is always executed.  ALWAYS_EXECUTED is true if the basic
512    block is always executed, unless the program ends due to a function
513    call.  DF is the dataflow object.  */
514
515 static void
516 find_invariants_bb (basic_block bb, bool always_reached, bool always_executed,
517                     struct df *df)
518 {
519   rtx insn;
520
521   FOR_BB_INSNS (bb, insn)
522     {
523       if (!INSN_P (insn))
524         continue;
525
526       find_invariants_insn (insn, always_reached, always_executed, df);
527
528       if (always_reached
529           && CALL_P (insn)
530           && !CONST_OR_PURE_CALL_P (insn))
531         always_reached = false;
532     }
533 }
534
535 /* Finds invariants in LOOP with body BODY.  ALWAYS_REACHED is the bitmap of
536    basic blocks in BODY that are always executed.  ALWAYS_EXECUTED is the
537    bitmap of basic blocks in BODY that are always executed unless the program
538    ends due to a function call.  DF is the dataflow object.  */
539
540 static void
541 find_invariants_body (struct loop *loop, basic_block *body,
542                       bitmap always_reached, bitmap always_executed,
543                       struct df *df)
544 {
545   unsigned i;
546
547   for (i = 0; i < loop->num_nodes; i++)
548     find_invariants_bb (body[i],
549                         bitmap_bit_p (always_reached, i),
550                         bitmap_bit_p (always_executed, i),
551                         df);
552 }
553
554 /* Finds invariants in LOOP.  DF is the dataflow object.  */
555
556 static void
557 find_invariants (struct loop *loop, struct df *df)
558 {
559   bitmap may_exit = BITMAP_ALLOC (NULL);
560   bitmap always_reached = BITMAP_ALLOC (NULL);
561   bitmap has_exit = BITMAP_ALLOC (NULL);
562   bitmap always_executed = BITMAP_ALLOC (NULL);
563   basic_block *body = get_loop_body_in_dom_order (loop);
564
565   find_exits (loop, body, may_exit, has_exit);
566   compute_always_reached (loop, body, may_exit, always_reached);
567   compute_always_reached (loop, body, has_exit, always_executed);
568
569   find_defs (loop, body, df);
570   find_invariants_body (loop, body, always_reached, always_executed, df);
571
572   BITMAP_FREE (always_reached);
573   BITMAP_FREE (always_executed);
574   BITMAP_FREE (may_exit);
575   BITMAP_FREE (has_exit);
576   free (body);
577 }
578
579 /* Frees a list of uses USE.  */
580
581 static void
582 free_use_list (struct use *use)
583 {
584   struct use *next;
585
586   for (; use; use = next)
587     {
588       next = use->next;
589       free (use);
590     }
591 }
592
593 /* Calculates cost and number of registers needed for moving invariant INV
594    out of the loop and stores them to *COST and *REGS_NEEDED.  */
595
596 static void
597 get_inv_cost (struct invariant *inv, int *comp_cost, unsigned *regs_needed)
598 {
599   int acomp_cost;
600   unsigned aregs_needed;
601   unsigned depno;
602   struct invariant *dep;
603   bitmap_iterator bi;
604
605   *comp_cost = 0;
606   *regs_needed = 0;
607   if (inv->move
608       || inv->stamp == actual_stamp)
609     return;
610   inv->stamp = actual_stamp;
611
612   (*regs_needed)++;
613   (*comp_cost) += inv->cost;
614
615   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (inv->depends_on, 0, depno, bi)
616     {
617       dep = VARRAY_GENERIC_PTR_NOGC (invariants, depno);
618
619       get_inv_cost (dep, &acomp_cost, &aregs_needed);
620
621       if (aregs_needed
622           /* We need to check always_executed, since if the original value of
623              the invariant may be preserved, we may need to keep it in a
624              separate register.  TODO check whether the register has an
625              use outside of the loop.  */
626           && dep->always_executed
627           && !dep->def->uses->next)
628         {
629           /* If this is a single use, after moving the dependency we will not
630              need a new register.  */
631           aregs_needed--;
632         }
633
634       (*regs_needed) += aregs_needed;
635       (*comp_cost) += acomp_cost;
636     }
637 }
638
639 /* Calculates gain for eliminating invariant INV.  REGS_USED is the number
640    of registers used in the loop, N_INV_USES is the number of uses of
641    invariants, NEW_REGS is the number of new variables already added due to
642    the invariant motion.  The number of registers needed for it is stored in
643    *REGS_NEEDED.  */
644
645 static int
646 gain_for_invariant (struct invariant *inv, unsigned *regs_needed,
647                     unsigned new_regs, unsigned regs_used, unsigned n_inv_uses)
648 {
649   int comp_cost, size_cost;
650
651   get_inv_cost (inv, &comp_cost, regs_needed);
652   actual_stamp++;
653
654   size_cost = (global_cost_for_size (new_regs + *regs_needed,
655                                      regs_used, n_inv_uses)
656                - global_cost_for_size (new_regs, regs_used, n_inv_uses));
657
658   return comp_cost - size_cost;
659 }
660
661 /* Finds invariant with best gain for moving.  Returns the gain, stores
662    the invariant in *BEST and number of registers needed for it to
663    *REGS_NEEDED.  REGS_USED is the number of registers used in
664    the loop, N_INV_USES is the number of uses of invariants.  NEW_REGS
665    is the number of new variables already added due to invariant motion.  */
666
667 static int
668 best_gain_for_invariant (struct invariant **best, unsigned *regs_needed,
669                          unsigned new_regs, unsigned regs_used,
670                          unsigned n_inv_uses)
671 {
672   struct invariant *inv;
673   int gain = 0, again;
674   unsigned aregs_needed, invno;
675
676   for (invno = 0; invno < VARRAY_ACTIVE_SIZE (invariants); invno++)
677     {
678       inv = VARRAY_GENERIC_PTR_NOGC (invariants, invno);
679       if (inv->move)
680         continue;
681
682       again = gain_for_invariant (inv, &aregs_needed,
683                                   new_regs, regs_used, n_inv_uses);
684       if (again > gain)
685         {
686           gain = again;
687           *best = inv;
688           *regs_needed = aregs_needed;
689         }
690     }
691
692   return gain;
693 }
694
695 /* Marks invariant INVNO and all its dependencies for moving.  */
696
697 static void
698 set_move_mark (unsigned invno)
699 {
700   struct invariant *inv = VARRAY_GENERIC_PTR_NOGC (invariants, invno);
701   bitmap_iterator bi;
702
703   if (inv->move)
704     return;
705   inv->move = true;
706
707   if (dump_file)
708     fprintf (dump_file, "Decided to move invariant %d\n", invno);
709
710   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (inv->depends_on, 0, invno, bi)
711     {
712       set_move_mark (invno);
713     }
714 }
715
716 /* Determines which invariants to move.  DF is the dataflow object.  */
717
718 static void
719 find_invariants_to_move (struct df *df)
720 {
721   unsigned i, regs_used, n_inv_uses, regs_needed = 0, new_regs;
722   struct invariant *inv = NULL;
723
724   if (!VARRAY_ACTIVE_SIZE (invariants))
725     return;
726
727   /* Now something slightly more involved.  First estimate the number of used
728      registers.  */
729   n_inv_uses = 0;
730
731   /* We do not really do a good job in this estimation; put some initial bound
732      here to stand for induction variables etc. that we do not detect.  */
733   regs_used = 2;
734
735   for (i = 0; i < df->n_regs; i++)
736     {
737       if (!DF_REGNO_FIRST_DEF (df, i) && DF_REGNO_LAST_USE (df, i))
738         {
739           /* This is a value that is used but not changed inside loop.  */
740           regs_used++;
741         }
742     }
743
744   for (i = 0; i < VARRAY_ACTIVE_SIZE (invariants); i++)
745     {
746       inv = VARRAY_GENERIC_PTR_NOGC (invariants, i);
747       if (inv->def)
748         n_inv_uses += inv->def->n_uses;
749     }
750
751   new_regs = 0;
752   while (best_gain_for_invariant (&inv, &regs_needed,
753                                   new_regs, regs_used, n_inv_uses) > 0)
754     {
755       set_move_mark (inv->invno);
756       new_regs += regs_needed;
757     }
758 }
759
760 /* Move invariant INVNO out of the LOOP.  DF is the dataflow object.  */
761
762 static void
763 move_invariant_reg (struct loop *loop, unsigned invno, struct df *df)
764 {
765   struct invariant *inv = VARRAY_GENERIC_PTR_NOGC (invariants, invno);
766   unsigned i;
767   basic_block preheader = loop_preheader_edge (loop)->src;
768   rtx reg, set;
769   struct use *use;
770   bitmap_iterator bi;
771
772   if (inv->processed)
773     return;
774   inv->processed = true;
775
776   if (inv->depends_on)
777     {
778       EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (inv->depends_on, 0, i, bi)
779         {
780           move_invariant_reg (loop, i, df);
781         }
782     }
783
784   /* Move the set out of the loop.  If the set is always executed (we could
785      omit this condition if we know that the register is unused outside of the
786      loop, but it does not seem worth finding out) and it has no uses that
787      would not be dominated by it, we may just move it (TODO).  Otherwise we
788      need to create a temporary register.  */
789   set = single_set (inv->insn);
790   reg = gen_reg_rtx (GET_MODE (SET_DEST (set)));
791   df_pattern_emit_after (df, gen_move_insn (SET_DEST (set), reg),
792                          BLOCK_FOR_INSN (inv->insn), inv->insn);
793   SET_DEST (set) = reg;
794   reorder_insns (inv->insn, inv->insn, BB_END (preheader));
795   df_insn_modify (df, preheader, inv->insn);
796
797   /* Replace the uses we know to be dominated.  It saves work for copy
798      propagation, and also it is necessary so that dependent invariants
799      are computed right.  */
800   if (inv->def)
801     {
802       for (use = inv->def->uses; use; use = use->next)
803         {
804           *use->pos = reg;
805           df_insn_modify (df, BLOCK_FOR_INSN (use->insn), use->insn);
806         }
807     }
808 }
809
810 /* Move selected invariant out of the LOOP.  Newly created regs are marked
811    in TEMPORARY_REGS.  DF is the dataflow object.  */
812
813 static void
814 move_invariants (struct loop *loop, struct df *df)
815 {
816   struct invariant *inv;
817   unsigned i;
818
819   for (i = 0; i < VARRAY_ACTIVE_SIZE (invariants); i++)
820     {
821       inv = VARRAY_GENERIC_PTR_NOGC (invariants, i);
822       if (inv->move)
823         move_invariant_reg (loop, i, df);
824     }
825 }
826
827 /* Initializes invariant motion data.  */
828
829 static void
830 init_inv_motion_data (void)
831 {
832   actual_stamp = 1;
833
834   if (!invariants)
835     VARRAY_GENERIC_PTR_NOGC_INIT (invariants, 100, "invariants");
836 }
837
838 /* Frees the data allocated by invariant motion.  DF is the dataflow
839    object.  */
840
841 static void
842 free_inv_motion_data (struct df *df)
843 {
844   unsigned i;
845   struct def *def;
846   struct invariant *inv;
847
848   for (i = 0; i < df->n_defs; i++)
849     {
850       if (!df->defs[i])
851         continue;
852
853       def = DF_REF_DATA (df->defs[i]);
854       if (!def)
855         continue;
856
857       free_use_list (def->uses);
858       free (def);
859       DF_REF_DATA (df->defs[i]) = NULL;
860     }
861
862   for (i = 0; i < VARRAY_ACTIVE_SIZE (invariants); i++)
863     {
864       inv = VARRAY_GENERIC_PTR_NOGC (invariants, i);
865       BITMAP_FREE (inv->depends_on);
866       free (inv);
867     }
868   VARRAY_POP_ALL (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 }