OSDN Git Service

* pa.h (OVERRIDE_OPTIONS): Define. Give a warning if -fpic or
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / loop.c
1 /* Move constant computations out of loops.
2    Copyright (C) 1987, 1988, 1989, 1991, 1992 Free Software Foundation, Inc.
3
4 This file is part of GNU CC.
5
6 GNU CC is free software; you can redistribute it and/or modify
7 it under the terms of the GNU General Public License as published by
8 the Free Software Foundation; either version 2, or (at your option)
9 any later version.
10
11 GNU CC is distributed in the hope that it will be useful,
12 but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
13 MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
14 GNU General Public License for more details.
15
16 You should have received a copy of the GNU General Public License
17 along with GNU CC; see the file COPYING.  If not, write to
18 the Free Software Foundation, 675 Mass Ave, Cambridge, MA 02139, USA.  */
19
20
21 /* This is the loop optimization pass of the compiler.
22    It finds invariant computations within loops and moves them
23    to the beginning of the loop.  Then it identifies basic and 
24    general induction variables.  Strength reduction is applied to the general
25    induction variables, and induction variable elimination is applied to
26    the basic induction variables.
27
28    It also finds cases where
29    a register is set within the loop by zero-extending a narrower value
30    and changes these to zero the entire register once before the loop
31    and merely copy the low part within the loop.
32
33    Most of the complexity is in heuristics to decide when it is worth
34    while to do these things.  */
35
36 #include <stdio.h>
37 #include "config.h"
38 #include "rtl.h"
39 #include "obstack.h"
40 #include "expr.h"
41 #include "insn-config.h"
42 #include "insn-flags.h"
43 #include "regs.h"
44 #include "hard-reg-set.h"
45 #include "recog.h"
46 #include "flags.h"
47 #include "real.h"
48 #include "loop.h"
49
50 /* Vector mapping INSN_UIDs to luids.
51    The luids are like uids but increase monotonically always.
52    We use them to see whether a jump comes from outside a given loop.  */
53
54 int *uid_luid;
55
56 /* Indexed by INSN_UID, contains the ordinal giving the (innermost) loop
57    number the insn is contained in.  */
58
59 int *uid_loop_num;
60
61 /* 1 + largest uid of any insn.  */
62
63 int max_uid_for_loop;
64
65 /* 1 + luid of last insn.  */
66
67 static int max_luid;
68
69 /* Number of loops detected in current function.  Used as index to the
70    next few tables.  */
71
72 static int max_loop_num;
73
74 /* Indexed by loop number, contains the first and last insn of each loop.  */
75
76 static rtx *loop_number_loop_starts, *loop_number_loop_ends;
77
78 /* For each loop, gives the containing loop number, -1 if none.  */
79
80 int *loop_outer_loop;
81
82 /* Indexed by loop number, contains a nonzero value if the "loop" isn't
83    really a loop (an insn outside the loop branches into it).  */
84
85 static char *loop_invalid;
86
87 /* Indexed by loop number, links together all LABEL_REFs which refer to
88    code labels outside the loop.  Used by routines that need to know all
89    loop exits, such as final_biv_value and final_giv_value.
90
91    This does not include loop exits due to return instructions.  This is
92    because all bivs and givs are pseudos, and hence must be dead after a
93    return, so the presense of a return does not affect any of the
94    optimizations that use this info.  It is simpler to just not include return
95    instructions on this list.  */
96
97 rtx *loop_number_exit_labels;
98
99 /* Holds the number of loop iterations.  It is zero if the number could not be
100    calculated.  Must be unsigned since the number of iterations can
101    be as high as 2^wordsize-1.  For loops with a wider iterator, this number
102    will will be zero if the number of loop iterations is too large for an
103    unsigned integer to hold.  */
104
105 unsigned HOST_WIDE_INT loop_n_iterations;
106
107 /* Nonzero if there is a subroutine call in the current loop.
108    (unknown_address_altered is also nonzero in this case.)  */
109
110 static int loop_has_call;
111
112 /* Nonzero if there is a volatile memory reference in the current
113    loop.  */
114
115 static int loop_has_volatile;
116
117 /* Added loop_continue which is the NOTE_INSN_LOOP_CONT of the
118    current loop.  A continue statement will generate a branch to
119    NEXT_INSN (loop_continue).  */
120
121 static rtx loop_continue;
122
123 /* Indexed by register number, contains the number of times the reg
124    is set during the loop being scanned.
125    During code motion, a negative value indicates a reg that has been
126    made a candidate; in particular -2 means that it is an candidate that
127    we know is equal to a constant and -1 means that it is an candidate
128    not known equal to a constant.
129    After code motion, regs moved have 0 (which is accurate now)
130    while the failed candidates have the original number of times set.
131
132    Therefore, at all times, == 0 indicates an invariant register;
133    < 0 a conditionally invariant one.  */
134
135 static short *n_times_set;
136
137 /* Original value of n_times_set; same except that this value
138    is not set negative for a reg whose sets have been made candidates
139    and not set to 0 for a reg that is moved.  */
140
141 static short *n_times_used;
142
143 /* Index by register number, 1 indicates that the register
144    cannot be moved or strength reduced.  */
145
146 static char *may_not_optimize;
147
148 /* Nonzero means reg N has already been moved out of one loop.
149    This reduces the desire to move it out of another.  */
150
151 static char *moved_once;
152
153 /* Array of MEMs that are stored in this loop. If there are too many to fit
154    here, we just turn on unknown_address_altered.  */
155
156 #define NUM_STORES 20
157 static rtx loop_store_mems[NUM_STORES];
158
159 /* Index of first available slot in above array.  */
160 static int loop_store_mems_idx;
161
162 /* Nonzero if we don't know what MEMs were changed in the current loop.
163    This happens if the loop contains a call (in which case `loop_has_call'
164    will also be set) or if we store into more than NUM_STORES MEMs.  */
165
166 static int unknown_address_altered;
167
168 /* Count of movable (i.e. invariant) instructions discovered in the loop.  */
169 static int num_movables;
170
171 /* Count of memory write instructions discovered in the loop.  */
172 static int num_mem_sets;
173
174 /* Number of loops contained within the current one, including itself.  */
175 static int loops_enclosed;
176
177 /* Bound on pseudo register number before loop optimization.
178    A pseudo has valid regscan info if its number is < max_reg_before_loop.  */
179 int max_reg_before_loop;
180
181 /* This obstack is used in product_cheap_p to allocate its rtl.  It
182    may call gen_reg_rtx which, in turn, may reallocate regno_reg_rtx.
183    If we used the same obstack that it did, we would be deallocating
184    that array.  */
185
186 static struct obstack temp_obstack;
187
188 /* This is where the pointer to the obstack being used for RTL is stored.  */
189
190 extern struct obstack *rtl_obstack;
191
192 #define obstack_chunk_alloc xmalloc
193 #define obstack_chunk_free free
194
195 extern char *oballoc ();
196 \f
197 /* During the analysis of a loop, a chain of `struct movable's
198    is made to record all the movable insns found.
199    Then the entire chain can be scanned to decide which to move.  */
200
201 struct movable
202 {
203   rtx insn;                     /* A movable insn */
204   rtx set_src;                  /* The expression this reg is set from. */
205   rtx set_dest;                 /* The destination of this SET. */
206   rtx dependencies;             /* When INSN is libcall, this is an EXPR_LIST
207                                    of any registers used within the LIBCALL. */
208   int consec;                   /* Number of consecutive following insns 
209                                    that must be moved with this one.  */
210   int regno;                    /* The register it sets */
211   short lifetime;               /* lifetime of that register;
212                                    may be adjusted when matching movables
213                                    that load the same value are found.  */
214   short savings;                /* Number of insns we can move for this reg,
215                                    including other movables that force this
216                                    or match this one.  */
217   unsigned int cond : 1;        /* 1 if only conditionally movable */
218   unsigned int force : 1;       /* 1 means MUST move this insn */
219   unsigned int global : 1;      /* 1 means reg is live outside this loop */
220                 /* If PARTIAL is 1, GLOBAL means something different:
221                    that the reg is live outside the range from where it is set
222                    to the following label.  */
223   unsigned int done : 1;        /* 1 inhibits further processing of this */
224   
225   unsigned int partial : 1;     /* 1 means this reg is used for zero-extending.
226                                    In particular, moving it does not make it
227                                    invariant.  */
228   unsigned int move_insn : 1;   /* 1 means that we call emit_move_insn to
229                                    load SRC, rather than copying INSN.  */
230   unsigned int is_equiv : 1;    /* 1 means a REG_EQUIV is present on INSN. */
231   enum machine_mode savemode;   /* Nonzero means it is a mode for a low part
232                                    that we should avoid changing when clearing
233                                    the rest of the reg.  */
234   struct movable *match;        /* First entry for same value */
235   struct movable *forces;       /* An insn that must be moved if this is */
236   struct movable *next;
237 };
238
239 FILE *loop_dump_stream;
240
241 /* Forward declarations.  */
242
243 static void find_and_verify_loops ();
244 static void mark_loop_jump ();
245 static void prescan_loop ();
246 static int reg_in_basic_block_p ();
247 static int consec_sets_invariant_p ();
248 static rtx libcall_other_reg ();
249 static int labels_in_range_p ();
250 static void count_loop_regs_set ();
251 static void note_addr_stored ();
252 static int loop_reg_used_before_p ();
253 static void scan_loop ();
254 static void replace_call_address ();
255 static rtx skip_consec_insns ();
256 static int libcall_benefit ();
257 static void ignore_some_movables ();
258 static void force_movables ();
259 static void combine_movables ();
260 static int rtx_equal_for_loop_p ();
261 static void move_movables ();
262 static void strength_reduce ();
263 static int valid_initial_value_p ();
264 static void find_mem_givs ();
265 static void record_biv ();
266 static void check_final_value ();
267 static void record_giv ();
268 static void update_giv_derive ();
269 static int basic_induction_var ();
270 static rtx simplify_giv_expr ();
271 static int general_induction_var ();
272 static int consec_sets_giv ();
273 static int check_dbra_loop ();
274 static rtx express_from ();
275 static int combine_givs_p ();
276 static void combine_givs ();
277 static int product_cheap_p ();
278 static int maybe_eliminate_biv ();
279 static int maybe_eliminate_biv_1 ();
280 static int last_use_this_basic_block ();
281 static void record_initial ();
282 static void update_reg_last_use ();
283 \f
284 /* Relative gain of eliminating various kinds of operations.  */
285 int add_cost;
286 #if 0
287 int shift_cost;
288 int mult_cost;
289 #endif
290
291 /* Benefit penalty, if a giv is not replaceable, i.e. must emit an insn to
292    copy the value of the strength reduced giv to its original register.  */
293 int copy_cost;
294
295 void
296 init_loop ()
297 {
298   char *free_point = (char *) oballoc (1);
299   rtx reg = gen_rtx (REG, word_mode, 0);
300   rtx pow2 = GEN_INT (32);
301   rtx lea;
302   int i;
303
304   add_cost = rtx_cost (gen_rtx (PLUS, word_mode, reg, reg), SET);
305
306   /* We multiply by 2 to reconcile the difference in scale between
307      these two ways of computing costs.  Otherwise the cost of a copy
308      will be far less than the cost of an add.  */
309
310   copy_cost = 2 * 2;
311
312   /* Free the objects we just allocated.  */
313   obfree (free_point);
314
315   /* Initialize the obstack used for rtl in product_cheap_p.  */
316   gcc_obstack_init (&temp_obstack);
317 }
318 \f
319 /* Entry point of this file.  Perform loop optimization
320    on the current function.  F is the first insn of the function
321    and DUMPFILE is a stream for output of a trace of actions taken
322    (or 0 if none should be output).  */
323
324 void
325 loop_optimize (f, dumpfile)
326      /* f is the first instruction of a chain of insns for one function */
327      rtx f;
328      FILE *dumpfile;
329 {
330   register rtx insn;
331   register int i;
332   rtx end;
333   rtx last_insn;
334
335   loop_dump_stream = dumpfile;
336
337   init_recog_no_volatile ();
338   init_alias_analysis ();
339
340   max_reg_before_loop = max_reg_num ();
341
342   moved_once = (char *) alloca (max_reg_before_loop);
343   bzero (moved_once, max_reg_before_loop);
344
345   regs_may_share = 0;
346
347   /* Count the number of loops. */
348
349   max_loop_num = 0;
350   for (insn = f; insn; insn = NEXT_INSN (insn))
351     {
352       if (GET_CODE (insn) == NOTE
353           && NOTE_LINE_NUMBER (insn) == NOTE_INSN_LOOP_BEG)
354         max_loop_num++;
355     }
356
357   /* Don't waste time if no loops.  */
358   if (max_loop_num == 0)
359     return;
360
361   /* Get size to use for tables indexed by uids.
362      Leave some space for labels allocated by find_and_verify_loops.  */
363   max_uid_for_loop = get_max_uid () + 1 + max_loop_num * 32;
364
365   uid_luid = (int *) alloca (max_uid_for_loop * sizeof (int));
366   uid_loop_num = (int *) alloca (max_uid_for_loop * sizeof (int));
367
368   bzero (uid_luid, max_uid_for_loop * sizeof (int));
369   bzero (uid_loop_num, max_uid_for_loop * sizeof (int));
370
371   /* Allocate tables for recording each loop.  We set each entry, so they need
372      not be zeroed.  */
373   loop_number_loop_starts = (rtx *) alloca (max_loop_num * sizeof (rtx));
374   loop_number_loop_ends = (rtx *) alloca (max_loop_num * sizeof (rtx));
375   loop_outer_loop = (int *) alloca (max_loop_num * sizeof (int));
376   loop_invalid = (char *) alloca (max_loop_num * sizeof (char));
377   loop_number_exit_labels = (rtx *) alloca (max_loop_num * sizeof (rtx));
378
379   /* Find and process each loop.
380      First, find them, and record them in order of their beginnings.  */
381   find_and_verify_loops (f);
382
383   /* Now find all register lifetimes.  This must be done after
384      find_and_verify_loops, because it might reorder the insns in the
385      function.  */
386   reg_scan (f, max_reg_num (), 1);
387
388   /* See if we went too far.  */
389   if (get_max_uid () > max_uid_for_loop)
390     abort ();
391
392   /* Compute the mapping from uids to luids.
393      LUIDs are numbers assigned to insns, like uids,
394      except that luids increase monotonically through the code.
395      Don't assign luids to line-number NOTEs, so that the distance in luids
396      between two insns is not affected by -g.  */
397
398   for (insn = f, i = 0; insn; insn = NEXT_INSN (insn))
399     {
400       last_insn = insn;
401       if (GET_CODE (insn) != NOTE
402           || NOTE_LINE_NUMBER (insn) <= 0)
403         uid_luid[INSN_UID (insn)] = ++i;
404       else
405         /* Give a line number note the same luid as preceding insn.  */
406         uid_luid[INSN_UID (insn)] = i;
407     }
408
409   max_luid = i + 1;
410
411   /* Don't leave gaps in uid_luid for insns that have been
412      deleted.  It is possible that the first or last insn
413      using some register has been deleted by cross-jumping.
414      Make sure that uid_luid for that former insn's uid
415      points to the general area where that insn used to be.  */
416   for (i = 0; i < max_uid_for_loop; i++)
417     {
418       uid_luid[0] = uid_luid[i];
419       if (uid_luid[0] != 0)
420         break;
421     }
422   for (i = 0; i < max_uid_for_loop; i++)
423     if (uid_luid[i] == 0)
424       uid_luid[i] = uid_luid[i - 1];
425
426   /* Create a mapping from loops to BLOCK tree nodes.  */
427   if (flag_unroll_loops && write_symbols != NO_DEBUG)
428     find_loop_tree_blocks ();
429
430   /* Now scan the loops, last ones first, since this means inner ones are done
431      before outer ones.  */
432   for (i = max_loop_num-1; i >= 0; i--)
433     if (! loop_invalid[i] && loop_number_loop_ends[i])
434       scan_loop (loop_number_loop_starts[i], loop_number_loop_ends[i],
435                  max_reg_num ());
436
437   /* If debugging and unrolling loops, we must replicate the tree nodes
438      corresponding to the blocks inside the loop, so that the original one
439      to one mapping will remain.  */
440   if (flag_unroll_loops && write_symbols != NO_DEBUG)
441     unroll_block_trees ();
442 }
443 \f
444 /* Optimize one loop whose start is LOOP_START and end is END.
445    LOOP_START is the NOTE_INSN_LOOP_BEG and END is the matching
446    NOTE_INSN_LOOP_END.  */
447
448 /* ??? Could also move memory writes out of loops if the destination address
449    is invariant, the source is invariant, the memory write is not volatile,
450    and if we can prove that no read inside the loop can read this address
451    before the write occurs.  If there is a read of this address after the
452    write, then we can also mark the memory read as invariant.  */
453
454 static void
455 scan_loop (loop_start, end, nregs)
456      rtx loop_start, end;
457      int nregs;
458 {
459   register int i;
460   register rtx p;
461   /* 1 if we are scanning insns that could be executed zero times.  */
462   int maybe_never = 0;
463   /* 1 if we are scanning insns that might never be executed
464      due to a subroutine call which might exit before they are reached.  */
465   int call_passed = 0;
466   /* For a rotated loop that is entered near the bottom,
467      this is the label at the top.  Otherwise it is zero.  */
468   rtx loop_top = 0;
469   /* Jump insn that enters the loop, or 0 if control drops in.  */
470   rtx loop_entry_jump = 0;
471   /* Place in the loop where control enters.  */
472   rtx scan_start;
473   /* Number of insns in the loop.  */
474   int insn_count;
475   int in_libcall = 0;
476   int tem;
477   rtx temp;
478   /* The SET from an insn, if it is the only SET in the insn.  */
479   rtx set, set1;
480   /* Chain describing insns movable in current loop.  */
481   struct movable *movables = 0;
482   /* Last element in `movables' -- so we can add elements at the end.  */
483   struct movable *last_movable = 0;
484   /* Ratio of extra register life span we can justify
485      for saving an instruction.  More if loop doesn't call subroutines
486      since in that case saving an insn makes more difference
487      and more registers are available.  */
488   int threshold;
489   /* If we have calls, contains the insn in which a register was used
490      if it was used exactly once; contains const0_rtx if it was used more
491      than once.  */
492   rtx *reg_single_usage = 0;
493
494   n_times_set = (short *) alloca (nregs * sizeof (short));
495   n_times_used = (short *) alloca (nregs * sizeof (short));
496   may_not_optimize = (char *) alloca (nregs);
497
498   /* Determine whether this loop starts with a jump down to a test at
499      the end.  This will occur for a small number of loops with a test
500      that is too complex to duplicate in front of the loop.
501
502      We search for the first insn or label in the loop, skipping NOTEs.
503      However, we must be careful not to skip past a NOTE_INSN_LOOP_BEG
504      (because we might have a loop executed only once that contains a
505      loop which starts with a jump to its exit test) or a NOTE_INSN_LOOP_END
506      (in case we have a degenerate loop).
507
508      Note that if we mistakenly think that a loop is entered at the top
509      when, in fact, it is entered at the exit test, the only effect will be
510      slightly poorer optimization.  Making the opposite error can generate
511      incorrect code.  Since very few loops now start with a jump to the 
512      exit test, the code here to detect that case is very conservative.  */
513
514   for (p = NEXT_INSN (loop_start);
515        p != end
516          && GET_CODE (p) != CODE_LABEL && GET_RTX_CLASS (GET_CODE (p)) != 'i'
517          && (GET_CODE (p) != NOTE
518              || (NOTE_LINE_NUMBER (p) != NOTE_INSN_LOOP_BEG
519                  && NOTE_LINE_NUMBER (p) != NOTE_INSN_LOOP_END));
520        p = NEXT_INSN (p))
521     ;
522
523   scan_start = p;
524
525   /* Set up variables describing this loop.  */
526   prescan_loop (loop_start, end);
527   threshold = (loop_has_call ? 1 : 2) * (1 + n_non_fixed_regs);
528
529   /* If loop has a jump before the first label,
530      the true entry is the target of that jump.
531      Start scan from there.
532      But record in LOOP_TOP the place where the end-test jumps
533      back to so we can scan that after the end of the loop.  */
534   if (GET_CODE (p) == JUMP_INSN)
535     {
536       loop_entry_jump = p;
537
538       /* Loop entry must be unconditional jump (and not a RETURN)  */
539       if (simplejump_p (p)
540           && JUMP_LABEL (p) != 0
541           /* Check to see whether the jump actually
542              jumps out of the loop (meaning it's no loop).
543              This case can happen for things like
544              do {..} while (0).  If this label was generated previously
545              by loop, we can't tell anything about it and have to reject
546              the loop.  */
547           && INSN_UID (JUMP_LABEL (p)) < max_uid_for_loop
548           && INSN_LUID (JUMP_LABEL (p)) >= INSN_LUID (loop_start)
549           && INSN_LUID (JUMP_LABEL (p)) < INSN_LUID (end))
550         {
551           loop_top = next_label (scan_start);
552           scan_start = JUMP_LABEL (p);
553         }
554     }
555
556   /* If SCAN_START was an insn created by loop, we don't know its luid
557      as required by loop_reg_used_before_p.  So skip such loops.  (This
558      test may never be true, but it's best to play it safe.) 
559
560      Also, skip loops where we do not start scanning at a label.  This
561      test also rejects loops starting with a JUMP_INSN that failed the
562      test above.  */
563
564   if (INSN_UID (scan_start) >= max_uid_for_loop
565       || GET_CODE (scan_start) != CODE_LABEL)
566     {
567       if (loop_dump_stream)
568         fprintf (loop_dump_stream, "\nLoop from %d to %d is phony.\n\n",
569                  INSN_UID (loop_start), INSN_UID (end));
570       return;
571     }
572
573   /* Count number of times each reg is set during this loop.
574      Set may_not_optimize[I] if it is not safe to move out
575      the setting of register I.  If this loop has calls, set
576      reg_single_usage[I].  */
577
578   bzero (n_times_set, nregs * sizeof (short));
579   bzero (may_not_optimize, nregs);
580
581   if (loop_has_call)
582     {
583       reg_single_usage = (rtx *) alloca (nregs * sizeof (rtx));
584       bzero (reg_single_usage, nregs * sizeof (rtx));
585     }
586
587   count_loop_regs_set (loop_top ? loop_top : loop_start, end,
588                        may_not_optimize, reg_single_usage, &insn_count, nregs);
589
590   for (i = 0; i < FIRST_PSEUDO_REGISTER; i++)
591     may_not_optimize[i] = 1, n_times_set[i] = 1;
592   bcopy (n_times_set, n_times_used, nregs * sizeof (short));
593
594   if (loop_dump_stream)
595     {
596       fprintf (loop_dump_stream, "\nLoop from %d to %d: %d real insns.\n",
597                INSN_UID (loop_start), INSN_UID (end), insn_count);
598       if (loop_continue)
599         fprintf (loop_dump_stream, "Continue at insn %d.\n",
600                  INSN_UID (loop_continue));
601     }
602
603   /* Scan through the loop finding insns that are safe to move.
604      Set n_times_set negative for the reg being set, so that
605      this reg will be considered invariant for subsequent insns.
606      We consider whether subsequent insns use the reg
607      in deciding whether it is worth actually moving.
608
609      MAYBE_NEVER is nonzero if we have passed a conditional jump insn
610      and therefore it is possible that the insns we are scanning
611      would never be executed.  At such times, we must make sure
612      that it is safe to execute the insn once instead of zero times.
613      When MAYBE_NEVER is 0, all insns will be executed at least once
614      so that is not a problem.  */
615
616   p = scan_start;
617   while (1)
618     {
619       p = NEXT_INSN (p);
620       /* At end of a straight-in loop, we are done.
621          At end of a loop entered at the bottom, scan the top.  */
622       if (p == scan_start)
623         break;
624       if (p == end)
625         {
626           if (loop_top != 0)
627             p = NEXT_INSN (loop_top);
628           else
629             break;
630           if (p == scan_start)
631             break;
632         }
633
634       if (GET_RTX_CLASS (GET_CODE (p)) == 'i'
635           && find_reg_note (p, REG_LIBCALL, NULL_RTX))
636         in_libcall = 1;
637       else if (GET_RTX_CLASS (GET_CODE (p)) == 'i'
638                && find_reg_note (p, REG_RETVAL, NULL_RTX))
639         in_libcall = 0;
640
641       if (GET_CODE (p) == INSN
642           && (set = single_set (p))
643           && GET_CODE (SET_DEST (set)) == REG
644           && ! may_not_optimize[REGNO (SET_DEST (set))])
645         {
646           int tem1 = 0;
647           int tem2 = 0;
648           int move_insn = 0;
649           rtx src = SET_SRC (set);
650           rtx dependencies = 0;
651
652           /* Figure out what to use as a source of this insn.  If a REG_EQUIV
653              note is given or if a REG_EQUAL note with a constant operand is
654              specified, use it as the source and mark that we should move
655              this insn by calling emit_move_insn rather that duplicating the
656              insn.
657
658              Otherwise, only use the REG_EQUAL contents if a REG_RETVAL note
659              is present.  */
660           temp = find_reg_note (p, REG_EQUIV, NULL_RTX);
661           if (temp)
662             src = XEXP (temp, 0), move_insn = 1;
663           else 
664             {
665               temp = find_reg_note (p, REG_EQUAL, NULL_RTX);
666               if (temp && CONSTANT_P (XEXP (temp, 0)))
667                 src = XEXP (temp, 0), move_insn = 1;
668               if (temp && find_reg_note (p, REG_RETVAL, NULL_RTX))
669                 {
670                   src = XEXP (temp, 0);
671                   /* A libcall block can use regs that don't appear in
672                      the equivalent expression.  To move the libcall,
673                      we must move those regs too.  */
674                   dependencies = libcall_other_reg (p, src);
675                 }
676             }
677
678           /* Don't try to optimize a register that was made
679              by loop-optimization for an inner loop.
680              We don't know its life-span, so we can't compute the benefit.  */
681           if (REGNO (SET_DEST (set)) >= max_reg_before_loop)
682             ;
683           /* In order to move a register, we need to have one of three cases:
684              (1) it is used only in the same basic block as the set
685              (2) it is not a user variable and it is not used in the
686                  exit test (this can cause the variable to be used
687                  before it is set just like a user-variable).
688              (3) the set is guaranteed to be executed once the loop starts,
689                  and the reg is not used until after that.  */
690           else if (! ((! maybe_never
691                        && ! loop_reg_used_before_p (set, p, loop_start,
692                                                     scan_start, end))
693                       || (! REG_USERVAR_P (SET_DEST (PATTERN (p)))
694                           && ! REG_LOOP_TEST_P (SET_DEST (PATTERN (p))))
695                       || reg_in_basic_block_p (p, SET_DEST (PATTERN (p)))))
696             ;
697           else if ((tem = invariant_p (src))
698                    && (dependencies == 0
699                        || (tem2 = invariant_p (dependencies)) != 0)
700                    && (n_times_set[REGNO (SET_DEST (set))] == 1
701                        || (tem1
702                            = consec_sets_invariant_p (SET_DEST (set),
703                                                       n_times_set[REGNO (SET_DEST (set))],
704                                                       p)))
705                    /* If the insn can cause a trap (such as divide by zero),
706                       can't move it unless it's guaranteed to be executed
707                       once loop is entered.  Even a function call might
708                       prevent the trap insn from being reached
709                       (since it might exit!)  */
710                    && ! ((maybe_never || call_passed)
711                          && may_trap_p (src)))
712             {
713               register struct movable *m;
714               register int regno = REGNO (SET_DEST (set));
715
716               /* A potential lossage is where we have a case where two insns
717                  can be combined as long as they are both in the loop, but
718                  we move one of them outside the loop.  For large loops,
719                  this can lose.  The most common case of this is the address
720                  of a function being called.  
721
722                  Therefore, if this register is marked as being used exactly
723                  once if we are in a loop with calls (a "large loop"), see if
724                  we can replace the usage of this register with the source
725                  of this SET.  If we can, delete this insn. 
726
727                  Don't do this if P has a REG_RETVAL note or if we have
728                  SMALL_REGISTER_CLASSES and SET_SRC is a hard register.  */
729
730               if (reg_single_usage && reg_single_usage[regno] != 0
731                   && reg_single_usage[regno] != const0_rtx
732                   && regno_first_uid[regno] == INSN_UID (p)
733                   && (regno_last_uid[regno]
734                       == INSN_UID (reg_single_usage[regno]))
735                   && n_times_set[REGNO (SET_DEST (set))] == 1
736                   && ! side_effects_p (SET_SRC (set))
737                   && ! find_reg_note (p, REG_RETVAL, NULL_RTX)
738 #ifdef SMALL_REGISTER_CLASSES
739                   && ! (GET_CODE (SET_SRC (set)) == REG
740                         && REGNO (SET_SRC (set)) < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
741 #endif
742                   /* This test is not redundant; SET_SRC (set) might be
743                      a call-clobbered register and the life of REGNO
744                      might span a call.  */
745                   && ! modified_between_p (SET_SRC (set), p,
746                                           reg_single_usage[regno])
747                   && validate_replace_rtx (SET_DEST (set), SET_SRC (set),
748                                            reg_single_usage[regno]))
749                 {
750                   /* Replace any usage in a REG_EQUAL note.  */
751                   REG_NOTES (reg_single_usage[regno])
752                     = replace_rtx (REG_NOTES (reg_single_usage[regno]),
753                                    SET_DEST (set), SET_SRC (set));
754                                    
755                   PUT_CODE (p, NOTE);
756                   NOTE_LINE_NUMBER (p) = NOTE_INSN_DELETED;
757                   NOTE_SOURCE_FILE (p) = 0;
758                   n_times_set[regno] = 0;
759                   continue;
760                 }
761
762               m = (struct movable *) alloca (sizeof (struct movable));
763               m->next = 0;
764               m->insn = p;
765               m->set_src = src;
766               m->dependencies = dependencies;
767               m->set_dest = SET_DEST (set);
768               m->force = 0;
769               m->consec = n_times_set[REGNO (SET_DEST (set))] - 1;
770               m->done = 0;
771               m->forces = 0;
772               m->partial = 0;
773               m->move_insn = move_insn;
774               m->is_equiv = (find_reg_note (p, REG_EQUIV, NULL_RTX) != 0);
775               m->savemode = VOIDmode;
776               m->regno = regno;
777               /* Set M->cond if either invariant_p or consec_sets_invariant_p
778                  returned 2 (only conditionally invariant).  */
779               m->cond = ((tem | tem1 | tem2) > 1);
780               m->global = (uid_luid[regno_last_uid[regno]] > INSN_LUID (end)
781                            || uid_luid[regno_first_uid[regno]] < INSN_LUID (loop_start));
782               m->match = 0;
783               m->lifetime = (uid_luid[regno_last_uid[regno]]
784                              - uid_luid[regno_first_uid[regno]]);
785               m->savings = n_times_used[regno];
786               if (find_reg_note (p, REG_RETVAL, NULL_RTX))
787                 m->savings += libcall_benefit (p);
788               n_times_set[regno] = move_insn ? -2 : -1;
789               /* Add M to the end of the chain MOVABLES.  */
790               if (movables == 0)
791                 movables = m;
792               else
793                 last_movable->next = m;
794               last_movable = m;
795
796               if (m->consec > 0)
797                 {
798                   /* Skip this insn, not checking REG_LIBCALL notes.  */
799                   p = NEXT_INSN (p);
800                   /* Skip the consecutive insns, if there are any.  */
801                   p = skip_consec_insns (p, m->consec);
802                   /* Back up to the last insn of the consecutive group.  */
803                   p = prev_nonnote_insn (p);
804
805                   /* We must now reset m->move_insn, m->is_equiv, and possibly
806                      m->set_src to correspond to the effects of all the
807                      insns.  */
808                   temp = find_reg_note (p, REG_EQUIV, NULL_RTX);
809                   if (temp)
810                     m->set_src = XEXP (temp, 0), m->move_insn = 1;
811                   else
812                     {
813                       temp = find_reg_note (p, REG_EQUAL, NULL_RTX);
814                       if (temp && CONSTANT_P (XEXP (temp, 0)))
815                         m->set_src = XEXP (temp, 0), m->move_insn = 1;
816                       else
817                         m->move_insn = 0;
818
819                     }
820                   m->is_equiv = (find_reg_note (p, REG_EQUIV, NULL_RTX) != 0);
821                 }
822             }
823           /* If this register is always set within a STRICT_LOW_PART
824              or set to zero, then its high bytes are constant.
825              So clear them outside the loop and within the loop
826              just load the low bytes.
827              We must check that the machine has an instruction to do so.
828              Also, if the value loaded into the register
829              depends on the same register, this cannot be done.  */
830           else if (SET_SRC (set) == const0_rtx
831                    && GET_CODE (NEXT_INSN (p)) == INSN
832                    && (set1 = single_set (NEXT_INSN (p)))
833                    && GET_CODE (set1) == SET
834                    && (GET_CODE (SET_DEST (set1)) == STRICT_LOW_PART)
835                    && (GET_CODE (XEXP (SET_DEST (set1), 0)) == SUBREG)
836                    && (SUBREG_REG (XEXP (SET_DEST (set1), 0))
837                        == SET_DEST (set))
838                    && !reg_mentioned_p (SET_DEST (set), SET_SRC (set1)))
839             {
840               register int regno = REGNO (SET_DEST (set));
841               if (n_times_set[regno] == 2)
842                 {
843                   register struct movable *m;
844                   m = (struct movable *) alloca (sizeof (struct movable));
845                   m->next = 0;
846                   m->insn = p;
847                   m->set_dest = SET_DEST (set);
848                   m->dependencies = 0;
849                   m->force = 0;
850                   m->consec = 0;
851                   m->done = 0;
852                   m->forces = 0;
853                   m->move_insn = 0;
854                   m->partial = 1;
855                   /* If the insn may not be executed on some cycles,
856                      we can't clear the whole reg; clear just high part.
857                      Not even if the reg is used only within this loop.
858                      Consider this:
859                      while (1)
860                        while (s != t) {
861                          if (foo ()) x = *s;
862                          use (x);
863                        }
864                      Clearing x before the inner loop could clobber a value
865                      being saved from the last time around the outer loop.
866                      However, if the reg is not used outside this loop
867                      and all uses of the register are in the same
868                      basic block as the store, there is no problem.
869
870                      If this insn was made by loop, we don't know its
871                      INSN_LUID and hence must make a conservative
872                      assumption. */
873                   m->global = (INSN_UID (p) >= max_uid_for_loop
874                                || (uid_luid[regno_last_uid[regno]]
875                                    > INSN_LUID (end))
876                                || (uid_luid[regno_first_uid[regno]]
877                                    < INSN_LUID (p))
878                                || (labels_in_range_p
879                                    (p, uid_luid[regno_first_uid[regno]])));
880                   if (maybe_never && m->global)
881                     m->savemode = GET_MODE (SET_SRC (set1));
882                   else
883                     m->savemode = VOIDmode;
884                   m->regno = regno;
885                   m->cond = 0;
886                   m->match = 0;
887                   m->lifetime = (uid_luid[regno_last_uid[regno]]
888                                  - uid_luid[regno_first_uid[regno]]);
889                   m->savings = 1;
890                   n_times_set[regno] = -1;
891                   /* Add M to the end of the chain MOVABLES.  */
892                   if (movables == 0)
893                     movables = m;
894                   else
895                     last_movable->next = m;
896                   last_movable = m;
897                 }
898             }
899         }
900       /* Past a call insn, we get to insns which might not be executed
901          because the call might exit.  This matters for insns that trap.
902          Call insns inside a REG_LIBCALL/REG_RETVAL block always return,
903          so they don't count.  */
904       else if (GET_CODE (p) == CALL_INSN && ! in_libcall)
905         call_passed = 1;
906       /* Past a label or a jump, we get to insns for which we
907          can't count on whether or how many times they will be
908          executed during each iteration.  Therefore, we can
909          only move out sets of trivial variables
910          (those not used after the loop).  */
911       /* This code appears in three places, once in scan_loop, and twice
912          in strength_reduce.  */
913       else if ((GET_CODE (p) == CODE_LABEL || GET_CODE (p) == JUMP_INSN)
914                /* If we enter the loop in the middle, and scan around to the
915                   beginning, don't set maybe_never for that.  This must be an
916                   unconditional jump, otherwise the code at the top of the
917                   loop might never be executed.  Unconditional jumps are
918                   followed a by barrier then loop end.  */
919                && ! (GET_CODE (p) == JUMP_INSN && JUMP_LABEL (p) == loop_top
920                      && NEXT_INSN (NEXT_INSN (p)) == end
921                      && simplejump_p (p)))
922         maybe_never = 1;
923       /* At the virtual top of a converted loop, insns are again known to
924          be executed: logically, the loop begins here even though the exit
925          code has been duplicated.  */
926       else if (GET_CODE (p) == NOTE
927                && NOTE_LINE_NUMBER (p) == NOTE_INSN_LOOP_VTOP)
928         maybe_never = call_passed = 0;
929     }
930
931   /* If one movable subsumes another, ignore that other.  */
932
933   ignore_some_movables (movables);
934
935   /* For each movable insn, see if the reg that it loads
936      leads when it dies right into another conditionally movable insn.
937      If so, record that the second insn "forces" the first one,
938      since the second can be moved only if the first is.  */
939
940   force_movables (movables);
941
942   /* See if there are multiple movable insns that load the same value.
943      If there are, make all but the first point at the first one
944      through the `match' field, and add the priorities of them
945      all together as the priority of the first.  */
946
947   combine_movables (movables, nregs);
948         
949   /* Now consider each movable insn to decide whether it is worth moving.
950      Store 0 in n_times_set for each reg that is moved.  */
951
952   move_movables (movables, threshold,
953                  insn_count, loop_start, end, nregs);
954
955   /* Now candidates that still are negative are those not moved.
956      Change n_times_set to indicate that those are not actually invariant.  */
957   for (i = 0; i < nregs; i++)
958     if (n_times_set[i] < 0)
959       n_times_set[i] = n_times_used[i];
960
961   if (flag_strength_reduce)
962     strength_reduce (scan_start, end, loop_top,
963                      insn_count, loop_start, end);
964 }
965 \f
966 /* Add elements to *OUTPUT to record all the pseudo-regs
967    mentioned in IN_THIS but not mentioned in NOT_IN_THIS.  */
968
969 void
970 record_excess_regs (in_this, not_in_this, output)
971      rtx in_this, not_in_this;
972      rtx *output;
973 {
974   enum rtx_code code;
975   char *fmt;
976   int i;
977
978   code = GET_CODE (in_this);
979
980   switch (code)
981     {
982     case PC:
983     case CC0:
984     case CONST_INT:
985     case CONST_DOUBLE:
986     case CONST:
987     case SYMBOL_REF:
988     case LABEL_REF:
989       return;
990
991     case REG:
992       if (REGNO (in_this) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
993           && ! reg_mentioned_p (in_this, not_in_this))
994         *output = gen_rtx (EXPR_LIST, VOIDmode, in_this, *output);
995       return;
996     }
997
998   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
999   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
1000     {
1001       int j;
1002
1003       switch (fmt[i])
1004         {
1005         case 'E':
1006           for (j = 0; j < XVECLEN (in_this, i); j++)
1007             record_excess_regs (XVECEXP (in_this, i, j), not_in_this, output);
1008           break;
1009
1010         case 'e':
1011           record_excess_regs (XEXP (in_this, i), not_in_this, output);
1012           break;
1013         }
1014     }
1015 }
1016 \f
1017 /* Check what regs are referred to in the libcall block ending with INSN,
1018    aside from those mentioned in the equivalent value.
1019    If there are none, return 0.
1020    If there are one or more, return an EXPR_LIST containing all of them.  */
1021
1022 static rtx
1023 libcall_other_reg (insn, equiv)
1024      rtx insn, equiv;
1025 {
1026   rtx note = find_reg_note (insn, REG_RETVAL, NULL_RTX);
1027   rtx p = XEXP (note, 0);
1028   rtx output = 0;
1029
1030   /* First, find all the regs used in the libcall block
1031      that are not mentioned as inputs to the result.  */
1032
1033   while (p != insn)
1034     {
1035       if (GET_CODE (p) == INSN || GET_CODE (p) == JUMP_INSN
1036           || GET_CODE (p) == CALL_INSN)
1037         record_excess_regs (PATTERN (p), equiv, &output);
1038       p = NEXT_INSN (p);
1039     }
1040
1041   return output;
1042 }
1043 \f
1044 /* Return 1 if all uses of REG
1045    are between INSN and the end of the basic block.  */
1046
1047 static int 
1048 reg_in_basic_block_p (insn, reg)
1049      rtx insn, reg;
1050 {
1051   int regno = REGNO (reg);
1052   rtx p;
1053
1054   if (regno_first_uid[regno] != INSN_UID (insn))
1055     return 0;
1056
1057   /* Search this basic block for the already recorded last use of the reg.  */
1058   for (p = insn; p; p = NEXT_INSN (p))
1059     {
1060       switch (GET_CODE (p))
1061         {
1062         case NOTE:
1063           break;
1064
1065         case INSN:
1066         case CALL_INSN:
1067           /* Ordinary insn: if this is the last use, we win.  */
1068           if (regno_last_uid[regno] == INSN_UID (p))
1069             return 1;
1070           break;
1071
1072         case JUMP_INSN:
1073           /* Jump insn: if this is the last use, we win.  */
1074           if (regno_last_uid[regno] == INSN_UID (p))
1075             return 1;
1076           /* Otherwise, it's the end of the basic block, so we lose.  */
1077           return 0;
1078
1079         case CODE_LABEL:
1080         case BARRIER:
1081           /* It's the end of the basic block, so we lose.  */
1082           return 0;
1083         }
1084     }
1085
1086   /* The "last use" doesn't follow the "first use"??  */
1087   abort ();
1088 }
1089 \f
1090 /* Compute the benefit of eliminating the insns in the block whose
1091    last insn is LAST.  This may be a group of insns used to compute a
1092    value directly or can contain a library call.  */
1093
1094 static int
1095 libcall_benefit (last)
1096      rtx last;
1097 {
1098   rtx insn;
1099   int benefit = 0;
1100
1101   for (insn = XEXP (find_reg_note (last, REG_RETVAL, NULL_RTX), 0);
1102        insn != last; insn = NEXT_INSN (insn))
1103     {
1104       if (GET_CODE (insn) == CALL_INSN)
1105         benefit += 10;          /* Assume at least this many insns in a library
1106                                    routine. */
1107       else if (GET_CODE (insn) == INSN
1108                && GET_CODE (PATTERN (insn)) != USE
1109                && GET_CODE (PATTERN (insn)) != CLOBBER)
1110         benefit++;
1111     }
1112
1113   return benefit;
1114 }
1115 \f
1116 /* Skip COUNT insns from INSN, counting library calls as 1 insn.  */
1117
1118 static rtx
1119 skip_consec_insns (insn, count)
1120      rtx insn;
1121      int count;
1122 {
1123   for (; count > 0; count--)
1124     {
1125       rtx temp;
1126
1127       /* If first insn of libcall sequence, skip to end.  */
1128       /* Do this at start of loop, since INSN is guaranteed to 
1129          be an insn here.  */
1130       if (GET_CODE (insn) != NOTE
1131           && (temp = find_reg_note (insn, REG_LIBCALL, NULL_RTX)))
1132         insn = XEXP (temp, 0);
1133
1134       do insn = NEXT_INSN (insn);
1135       while (GET_CODE (insn) == NOTE);
1136     }
1137
1138   return insn;
1139 }
1140
1141 /* Ignore any movable whose insn falls within a libcall
1142    which is part of another movable.
1143    We make use of the fact that the movable for the libcall value
1144    was made later and so appears later on the chain.  */
1145
1146 static void
1147 ignore_some_movables (movables)
1148      struct movable *movables;
1149 {
1150   register struct movable *m, *m1;
1151
1152   for (m = movables; m; m = m->next)
1153     {
1154       /* Is this a movable for the value of a libcall?  */
1155       rtx note = find_reg_note (m->insn, REG_RETVAL, NULL_RTX);
1156       if (note)
1157         {
1158           rtx insn;
1159           /* Check for earlier movables inside that range,
1160              and mark them invalid.  We cannot use LUIDs here because
1161              insns created by loop.c for prior loops don't have LUIDs.
1162              Rather than reject all such insns from movables, we just
1163              explicitly check each insn in the libcall (since invariant
1164              libcalls aren't that common).  */
1165           for (insn = XEXP (note, 0); insn != m->insn; insn = NEXT_INSN (insn))
1166             for (m1 = movables; m1 != m; m1 = m1->next)
1167               if (m1->insn == insn)
1168                 m1->done = 1;
1169         }
1170     }
1171 }         
1172
1173 /* For each movable insn, see if the reg that it loads
1174    leads when it dies right into another conditionally movable insn.
1175    If so, record that the second insn "forces" the first one,
1176    since the second can be moved only if the first is.  */
1177
1178 static void
1179 force_movables (movables)
1180      struct movable *movables;
1181 {
1182   register struct movable *m, *m1;
1183   for (m1 = movables; m1; m1 = m1->next)
1184     /* Omit this if moving just the (SET (REG) 0) of a zero-extend.  */
1185     if (!m1->partial && !m1->done)
1186       {
1187         int regno = m1->regno;
1188         for (m = m1->next; m; m = m->next)
1189           /* ??? Could this be a bug?  What if CSE caused the
1190              register of M1 to be used after this insn?
1191              Since CSE does not update regno_last_uid,
1192              this insn M->insn might not be where it dies.
1193              But very likely this doesn't matter; what matters is
1194              that M's reg is computed from M1's reg.  */
1195           if (INSN_UID (m->insn) == regno_last_uid[regno]
1196               && !m->done)
1197             break;
1198         if (m != 0 && m->set_src == m1->set_dest
1199             /* If m->consec, m->set_src isn't valid.  */
1200             && m->consec == 0)
1201           m = 0;
1202
1203         /* Increase the priority of the moving the first insn
1204            since it permits the second to be moved as well.  */
1205         if (m != 0)
1206           {
1207             m->forces = m1;
1208             m1->lifetime += m->lifetime;
1209             m1->savings += m1->savings;
1210           }
1211       }
1212 }
1213 \f
1214 /* Find invariant expressions that are equal and can be combined into
1215    one register.  */
1216
1217 static void
1218 combine_movables (movables, nregs)
1219      struct movable *movables;
1220      int nregs;
1221 {
1222   register struct movable *m;
1223   char *matched_regs = (char *) alloca (nregs);
1224   enum machine_mode mode;
1225
1226   /* Regs that are set more than once are not allowed to match
1227      or be matched.  I'm no longer sure why not.  */
1228   /* Perhaps testing m->consec_sets would be more appropriate here?  */
1229
1230   for (m = movables; m; m = m->next)
1231     if (m->match == 0 && n_times_used[m->regno] == 1 && !m->partial)
1232       {
1233         register struct movable *m1;
1234         int regno = m->regno;
1235         rtx reg_note, reg_note1;
1236
1237         bzero (matched_regs, nregs);
1238         matched_regs[regno] = 1;
1239
1240         for (m1 = movables; m1; m1 = m1->next)
1241           if (m != m1 && m1->match == 0 && n_times_used[m1->regno] == 1
1242               /* A reg used outside the loop mustn't be eliminated.  */
1243               && !m1->global
1244               /* A reg used for zero-extending mustn't be eliminated.  */
1245               && !m1->partial
1246               && (matched_regs[m1->regno]
1247                   ||
1248                   (
1249                    /* Can combine regs with different modes loaded from the
1250                       same constant only if the modes are the same or
1251                       if both are integer modes with M wider or the same
1252                       width as M1.  The check for integer is redundant, but
1253                       safe, since the only case of differing destination
1254                       modes with equal sources is when both sources are
1255                       VOIDmode, i.e., CONST_INT.  */
1256                    (GET_MODE (m->set_dest) == GET_MODE (m1->set_dest)
1257                     || (GET_MODE_CLASS (GET_MODE (m->set_dest)) == MODE_INT
1258                         && GET_MODE_CLASS (GET_MODE (m1->set_dest)) == MODE_INT
1259                         && (GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE (m->set_dest))
1260                             >= GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE (m1->set_dest)))))
1261                    /* See if the source of M1 says it matches M.  */
1262                    && ((GET_CODE (m1->set_src) == REG
1263                         && matched_regs[REGNO (m1->set_src)])
1264                        || rtx_equal_for_loop_p (m->set_src, m1->set_src,
1265                                                 movables))))
1266               && ((m->dependencies == m1->dependencies)
1267                   || rtx_equal_p (m->dependencies, m1->dependencies)))
1268             {
1269               m->lifetime += m1->lifetime;
1270               m->savings += m1->savings;
1271               m1->done = 1;
1272               m1->match = m;
1273               matched_regs[m1->regno] = 1;
1274             }
1275       }
1276
1277   /* Now combine the regs used for zero-extension.
1278      This can be done for those not marked `global'
1279      provided their lives don't overlap.  */
1280
1281   for (mode = GET_CLASS_NARROWEST_MODE (MODE_INT); mode != VOIDmode;
1282        mode = GET_MODE_WIDER_MODE (mode))
1283     {
1284       register struct movable *m0 = 0;
1285
1286       /* Combine all the registers for extension from mode MODE.
1287          Don't combine any that are used outside this loop.  */
1288       for (m = movables; m; m = m->next)
1289         if (m->partial && ! m->global
1290             && mode == GET_MODE (SET_SRC (PATTERN (NEXT_INSN (m->insn)))))
1291           {
1292             register struct movable *m1;
1293             int first = uid_luid[regno_first_uid[m->regno]];
1294             int last = uid_luid[regno_last_uid[m->regno]];
1295
1296             if (m0 == 0)
1297               {
1298                 /* First one: don't check for overlap, just record it.  */
1299                 m0 = m;
1300                   continue;
1301               }
1302
1303             /* Make sure they extend to the same mode.
1304                (Almost always true.)  */
1305             if (GET_MODE (m->set_dest) != GET_MODE (m0->set_dest))
1306                 continue;
1307
1308             /* We already have one: check for overlap with those
1309                already combined together.  */
1310             for (m1 = movables; m1 != m; m1 = m1->next)
1311               if (m1 == m0 || (m1->partial && m1->match == m0))
1312                 if (! (uid_luid[regno_first_uid[m1->regno]] > last
1313                        || uid_luid[regno_last_uid[m1->regno]] < first))
1314                   goto overlap;
1315
1316             /* No overlap: we can combine this with the others.  */
1317             m0->lifetime += m->lifetime;
1318             m0->savings += m->savings;
1319             m->done = 1;
1320             m->match = m0;
1321
1322           overlap: ;
1323           }
1324     }
1325 }
1326 \f
1327 /* Return 1 if regs X and Y will become the same if moved.  */
1328
1329 static int
1330 regs_match_p (x, y, movables)
1331      rtx x, y;
1332      struct movable *movables;
1333 {
1334   int xn = REGNO (x);
1335   int yn = REGNO (y);
1336   struct movable *mx, *my;
1337
1338   for (mx = movables; mx; mx = mx->next)
1339     if (mx->regno == xn)
1340       break;
1341
1342   for (my = movables; my; my = my->next)
1343     if (my->regno == yn)
1344       break;
1345
1346   return (mx && my
1347           && ((mx->match == my->match && mx->match != 0)
1348               || mx->match == my
1349               || mx == my->match));
1350 }
1351
1352 /* Return 1 if X and Y are identical-looking rtx's.
1353    This is the Lisp function EQUAL for rtx arguments.
1354
1355    If two registers are matching movables or a movable register and an
1356    equivalent constant, consider them equal.  */
1357
1358 static int
1359 rtx_equal_for_loop_p (x, y, movables)
1360      rtx x, y;
1361      struct movable *movables;
1362 {
1363   register int i;
1364   register int j;
1365   register struct movable *m;
1366   register enum rtx_code code;
1367   register char *fmt;
1368
1369   if (x == y)
1370     return 1;
1371   if (x == 0 || y == 0)
1372     return 0;
1373
1374   code = GET_CODE (x);
1375
1376   /* If we have a register and a constant, they may sometimes be
1377      equal.  */
1378   if (GET_CODE (x) == REG && n_times_set[REGNO (x)] == -2
1379       && CONSTANT_P (y))
1380     for (m = movables; m; m = m->next)
1381       if (m->move_insn && m->regno == REGNO (x)
1382           && rtx_equal_p (m->set_src, y))
1383         return 1;
1384
1385   else if (GET_CODE (y) == REG && n_times_set[REGNO (y)] == -2
1386            && CONSTANT_P (x))
1387     for (m = movables; m; m = m->next)
1388       if (m->move_insn && m->regno == REGNO (y)
1389           && rtx_equal_p (m->set_src, x))
1390         return 1;
1391
1392   /* Otherwise, rtx's of different codes cannot be equal.  */
1393   if (code != GET_CODE (y))
1394     return 0;
1395
1396   /* (MULT:SI x y) and (MULT:HI x y) are NOT equivalent.
1397      (REG:SI x) and (REG:HI x) are NOT equivalent.  */
1398
1399   if (GET_MODE (x) != GET_MODE (y))
1400     return 0;
1401
1402   /* These three types of rtx's can be compared nonrecursively.  */
1403   if (code == REG)
1404     return (REGNO (x) == REGNO (y) || regs_match_p (x, y, movables));
1405
1406   if (code == LABEL_REF)
1407     return XEXP (x, 0) == XEXP (y, 0);
1408   if (code == SYMBOL_REF)
1409     return XSTR (x, 0) == XSTR (y, 0);
1410
1411   /* Compare the elements.  If any pair of corresponding elements
1412      fail to match, return 0 for the whole things.  */
1413
1414   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
1415   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
1416     {
1417       switch (fmt[i])
1418         {
1419         case 'w':
1420           if (XWINT (x, i) != XWINT (y, i))
1421             return 0;
1422           break;
1423
1424         case 'i':
1425           if (XINT (x, i) != XINT (y, i))
1426             return 0;
1427           break;
1428
1429         case 'E':
1430           /* Two vectors must have the same length.  */
1431           if (XVECLEN (x, i) != XVECLEN (y, i))
1432             return 0;
1433
1434           /* And the corresponding elements must match.  */
1435           for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
1436             if (rtx_equal_for_loop_p (XVECEXP (x, i, j), XVECEXP (y, i, j), movables) == 0)
1437               return 0;
1438           break;
1439
1440         case 'e':
1441           if (rtx_equal_for_loop_p (XEXP (x, i), XEXP (y, i), movables) == 0)
1442             return 0;
1443           break;
1444
1445         case 's':
1446           if (strcmp (XSTR (x, i), XSTR (y, i)))
1447             return 0;
1448           break;
1449
1450         case 'u':
1451           /* These are just backpointers, so they don't matter.  */
1452           break;
1453
1454         case '0':
1455           break;
1456
1457           /* It is believed that rtx's at this level will never
1458              contain anything but integers and other rtx's,
1459              except for within LABEL_REFs and SYMBOL_REFs.  */
1460         default:
1461           abort ();
1462         }
1463     }
1464   return 1;
1465 }
1466 \f
1467 /* If X contains any LABEL_REF's, add REG_LABEL notes for them to all
1468   insns in INSNS which use thet reference.  */
1469
1470 static void
1471 add_label_notes (x, insns)
1472      rtx x;
1473      rtx insns;
1474 {
1475   enum rtx_code code = GET_CODE (x);
1476   int i, j;
1477   char *fmt;
1478   rtx insn;
1479
1480   if (code == LABEL_REF && !LABEL_REF_NONLOCAL_P (x))
1481     {
1482       rtx next = next_real_insn (XEXP (x, 0));
1483
1484       /* Don't record labels that refer to dispatch tables.
1485          This is not necessary, since the tablejump references the same label.
1486          And if we did record them, flow.c would make worse code.  */
1487       if (next == 0
1488           || ! (GET_CODE (next) == JUMP_INSN
1489                 && (GET_CODE (PATTERN (next)) == ADDR_VEC
1490                     || GET_CODE (PATTERN (next)) == ADDR_DIFF_VEC)))
1491         {
1492           for (insn = insns; insn; insn = NEXT_INSN (insn))
1493             if (reg_mentioned_p (XEXP (x, 0), insn))
1494               REG_NOTES (insn) = gen_rtx (EXPR_LIST, REG_LABEL, XEXP (x, 0),
1495                                           REG_NOTES (insn));
1496         }
1497       return;
1498     }
1499
1500   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
1501   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
1502     {
1503       if (fmt[i] == 'e')
1504         add_label_notes (XEXP (x, i), insns);
1505       else if (fmt[i] == 'E')
1506         for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
1507           add_label_notes (XVECEXP (x, i, j), insns);
1508     }
1509 }
1510 \f
1511 /* Scan MOVABLES, and move the insns that deserve to be moved.
1512    If two matching movables are combined, replace one reg with the
1513    other throughout.  */
1514
1515 static void
1516 move_movables (movables, threshold, insn_count, loop_start, end, nregs)
1517      struct movable *movables;
1518      int threshold;
1519      int insn_count;
1520      rtx loop_start;
1521      rtx end;
1522      int nregs;
1523 {
1524   rtx new_start = 0;
1525   register struct movable *m;
1526   register rtx p;
1527   /* Map of pseudo-register replacements to handle combining
1528      when we move several insns that load the same value
1529      into different pseudo-registers.  */
1530   rtx *reg_map = (rtx *) alloca (nregs * sizeof (rtx));
1531   char *already_moved = (char *) alloca (nregs);
1532
1533   bzero (already_moved, nregs);
1534   bzero (reg_map, nregs * sizeof (rtx));
1535
1536   num_movables = 0;
1537
1538   for (m = movables; m; m = m->next)
1539     {
1540       /* Describe this movable insn.  */
1541
1542       if (loop_dump_stream)
1543         {
1544           fprintf (loop_dump_stream, "Insn %d: regno %d (life %d), ",
1545                    INSN_UID (m->insn), m->regno, m->lifetime);
1546           if (m->consec > 0)
1547             fprintf (loop_dump_stream, "consec %d, ", m->consec);
1548           if (m->cond)
1549             fprintf (loop_dump_stream, "cond ");
1550           if (m->force)
1551             fprintf (loop_dump_stream, "force ");
1552           if (m->global)
1553             fprintf (loop_dump_stream, "global ");
1554           if (m->done)
1555             fprintf (loop_dump_stream, "done ");
1556           if (m->move_insn)
1557             fprintf (loop_dump_stream, "move-insn ");
1558           if (m->match)
1559             fprintf (loop_dump_stream, "matches %d ",
1560                      INSN_UID (m->match->insn));
1561           if (m->forces)
1562             fprintf (loop_dump_stream, "forces %d ",
1563                      INSN_UID (m->forces->insn));
1564         }
1565
1566       /* Count movables.  Value used in heuristics in strength_reduce.  */
1567       num_movables++;
1568
1569       /* Ignore the insn if it's already done (it matched something else).
1570          Otherwise, see if it is now safe to move.  */
1571
1572       if (!m->done
1573           && (! m->cond
1574               || (1 == invariant_p (m->set_src)
1575                   && (m->dependencies == 0
1576                       || 1 == invariant_p (m->dependencies))
1577                   && (m->consec == 0
1578                       || 1 == consec_sets_invariant_p (m->set_dest,
1579                                                        m->consec + 1,
1580                                                        m->insn))))
1581           && (! m->forces || m->forces->done))
1582         {
1583           register int regno;
1584           register rtx p;
1585           int savings = m->savings;
1586
1587           /* We have an insn that is safe to move.
1588              Compute its desirability.  */
1589
1590           p = m->insn;
1591           regno = m->regno;
1592
1593           if (loop_dump_stream)
1594             fprintf (loop_dump_stream, "savings %d ", savings);
1595
1596           if (moved_once[regno])
1597             {
1598               insn_count *= 2;
1599
1600               if (loop_dump_stream)
1601                 fprintf (loop_dump_stream, "halved since already moved ");
1602             }
1603
1604           /* An insn MUST be moved if we already moved something else
1605              which is safe only if this one is moved too: that is,
1606              if already_moved[REGNO] is nonzero.  */
1607
1608           /* An insn is desirable to move if the new lifetime of the
1609              register is no more than THRESHOLD times the old lifetime.
1610              If it's not desirable, it means the loop is so big
1611              that moving won't speed things up much,
1612              and it is liable to make register usage worse.  */
1613
1614           /* It is also desirable to move if it can be moved at no
1615              extra cost because something else was already moved.  */
1616
1617           if (already_moved[regno]
1618               || (threshold * savings * m->lifetime) >= insn_count
1619               || (m->forces && m->forces->done
1620                   && n_times_used[m->forces->regno] == 1))
1621             {
1622               int count;
1623               register struct movable *m1;
1624               rtx first;
1625
1626               /* Now move the insns that set the reg.  */
1627
1628               if (m->partial && m->match)
1629                 {
1630                   rtx newpat, i1;
1631                   rtx r1, r2;
1632                   /* Find the end of this chain of matching regs.
1633                      Thus, we load each reg in the chain from that one reg.
1634                      And that reg is loaded with 0 directly,
1635                      since it has ->match == 0.  */
1636                   for (m1 = m; m1->match; m1 = m1->match);
1637                   newpat = gen_move_insn (SET_DEST (PATTERN (m->insn)),
1638                                           SET_DEST (PATTERN (m1->insn)));
1639                   i1 = emit_insn_before (newpat, loop_start);
1640
1641                   /* Mark the moved, invariant reg as being allowed to
1642                      share a hard reg with the other matching invariant.  */
1643                   REG_NOTES (i1) = REG_NOTES (m->insn);
1644                   r1 = SET_DEST (PATTERN (m->insn));
1645                   r2 = SET_DEST (PATTERN (m1->insn));
1646                   regs_may_share = gen_rtx (EXPR_LIST, VOIDmode, r1,
1647                                             gen_rtx (EXPR_LIST, VOIDmode, r2,
1648                                                      regs_may_share));
1649                   delete_insn (m->insn);
1650
1651                   if (new_start == 0)
1652                     new_start = i1;
1653
1654                   if (loop_dump_stream)
1655                     fprintf (loop_dump_stream, " moved to %d", INSN_UID (i1));
1656                 }
1657               /* If we are to re-generate the item being moved with a
1658                  new move insn, first delete what we have and then emit
1659                  the move insn before the loop.  */
1660               else if (m->move_insn)
1661                 {
1662                   rtx i1, temp;
1663
1664                   for (count = m->consec; count >= 0; count--)
1665                     {
1666                       /* If this is the first insn of a library call sequence,
1667                          skip to the end.  */
1668                       if (GET_CODE (p) != NOTE
1669                           && (temp = find_reg_note (p, REG_LIBCALL, NULL_RTX)))
1670                         p = XEXP (temp, 0);
1671
1672                       /* If this is the last insn of a libcall sequence, then
1673                          delete every insn in the sequence except the last.
1674                          The last insn is handled in the normal manner.  */
1675                       if (GET_CODE (p) != NOTE
1676                           && (temp = find_reg_note (p, REG_RETVAL, NULL_RTX)))
1677                         {
1678                           temp = XEXP (temp, 0);
1679                           while (temp != p)
1680                             temp = delete_insn (temp);
1681                         }
1682
1683                       p = delete_insn (p);
1684                     }
1685
1686                   start_sequence ();
1687                   emit_move_insn (m->set_dest, m->set_src);
1688                   temp = get_insns ();
1689                   end_sequence ();
1690
1691                   add_label_notes (m->set_src, temp);
1692
1693                   i1 = emit_insns_before (temp, loop_start);
1694                   if (! find_reg_note (i1, REG_EQUAL, NULL_RTX))
1695                     REG_NOTES (i1)
1696                       = gen_rtx (EXPR_LIST,
1697                                  m->is_equiv ? REG_EQUIV : REG_EQUAL,
1698                                  m->set_src, REG_NOTES (i1));
1699
1700                   if (loop_dump_stream)
1701                     fprintf (loop_dump_stream, " moved to %d", INSN_UID (i1));
1702
1703                   /* The more regs we move, the less we like moving them.  */
1704                   threshold -= 3;
1705                 }
1706               else
1707                 {
1708                   for (count = m->consec; count >= 0; count--)
1709                     {
1710                       rtx i1, temp;
1711
1712                       /* If first insn of libcall sequence, skip to end. */
1713                       /* Do this at start of loop, since p is guaranteed to 
1714                          be an insn here.  */
1715                       if (GET_CODE (p) != NOTE
1716                           && (temp = find_reg_note (p, REG_LIBCALL, NULL_RTX)))
1717                         p = XEXP (temp, 0);
1718
1719                       /* If last insn of libcall sequence, move all
1720                          insns except the last before the loop.  The last
1721                          insn is handled in the normal manner.  */
1722                       if (GET_CODE (p) != NOTE
1723                           && (temp = find_reg_note (p, REG_RETVAL, NULL_RTX)))
1724                         {
1725                           rtx fn_address = 0;
1726                           rtx fn_reg = 0;
1727                           rtx fn_address_insn = 0;
1728
1729                           first = 0;
1730                           for (temp = XEXP (temp, 0); temp != p;
1731                                temp = NEXT_INSN (temp))
1732                             {
1733                               rtx body;
1734                               rtx n;
1735                               rtx next;
1736
1737                               if (GET_CODE (temp) == NOTE)
1738                                 continue;
1739
1740                               body = PATTERN (temp);
1741
1742                               /* Find the next insn after TEMP,
1743                                  not counting USE or NOTE insns.  */
1744                               for (next = NEXT_INSN (temp); next != p;
1745                                    next = NEXT_INSN (next))
1746                                 if (! (GET_CODE (next) == INSN
1747                                        && GET_CODE (PATTERN (next)) == USE)
1748                                     && GET_CODE (next) != NOTE)
1749                                   break;
1750                               
1751                               /* If that is the call, this may be the insn
1752                                  that loads the function address.
1753
1754                                  Extract the function address from the insn
1755                                  that loads it into a register.
1756                                  If this insn was cse'd, we get incorrect code.
1757
1758                                  So emit a new move insn that copies the
1759                                  function address into the register that the
1760                                  call insn will use.  flow.c will delete any
1761                                  redundant stores that we have created.  */
1762                               if (GET_CODE (next) == CALL_INSN
1763                                   && GET_CODE (body) == SET
1764                                   && GET_CODE (SET_DEST (body)) == REG
1765                                   && (n = find_reg_note (temp, REG_EQUAL,
1766                                                          NULL_RTX)))
1767                                 {
1768                                   fn_reg = SET_SRC (body);
1769                                   if (GET_CODE (fn_reg) != REG)
1770                                     fn_reg = SET_DEST (body);
1771                                   fn_address = XEXP (n, 0);
1772                                   fn_address_insn = temp;
1773                                 }
1774                               /* We have the call insn.
1775                                  If it uses the register we suspect it might,
1776                                  load it with the correct address directly.  */
1777                               if (GET_CODE (temp) == CALL_INSN
1778                                   && fn_address != 0
1779                                   && reg_referenced_p (fn_reg, body))
1780                                 emit_insn_after (gen_move_insn (fn_reg,
1781                                                                 fn_address),
1782                                                  fn_address_insn);
1783
1784                               if (GET_CODE (temp) == CALL_INSN)
1785                                 i1 = emit_call_insn_before (body, loop_start);
1786                               else
1787                                 i1 = emit_insn_before (body, loop_start);
1788                               if (first == 0)
1789                                 first = i1;
1790                               if (temp == fn_address_insn)
1791                                 fn_address_insn = i1;
1792                               REG_NOTES (i1) = REG_NOTES (temp);
1793                               delete_insn (temp);
1794                             }
1795                         }
1796                       if (m->savemode != VOIDmode)
1797                         {
1798                           /* P sets REG to zero; but we should clear only
1799                              the bits that are not covered by the mode
1800                              m->savemode.  */
1801                           rtx reg = m->set_dest;
1802                           rtx sequence;
1803                           rtx tem;
1804                       
1805                           start_sequence ();
1806                           tem = expand_binop
1807                             (GET_MODE (reg), and_optab, reg,
1808                              GEN_INT ((((HOST_WIDE_INT) 1
1809                                         << GET_MODE_BITSIZE (m->savemode)))
1810                                       - 1),
1811                              reg, 1, OPTAB_LIB_WIDEN);
1812                           if (tem == 0)
1813                             abort ();
1814                           if (tem != reg)
1815                             emit_move_insn (reg, tem);
1816                           sequence = gen_sequence ();
1817                           end_sequence ();
1818                           i1 = emit_insn_before (sequence, loop_start);
1819                         }
1820                       else if (GET_CODE (p) == CALL_INSN)
1821                         i1 = emit_call_insn_before (PATTERN (p), loop_start);
1822                       else
1823                         i1 = emit_insn_before (PATTERN (p), loop_start);
1824
1825                       REG_NOTES (i1) = REG_NOTES (p);
1826
1827                       /* If there is a REG_EQUAL note present whose value is
1828                          not loop invariant, then delete it, since it may
1829                          cause problems with later optimization passes.
1830                          It is possible for cse to create such notes
1831                          like this as a result of record_jump_cond.  */
1832                       
1833                       if ((temp = find_reg_note (i1, REG_EQUAL, NULL_RTX))
1834                           && ! invariant_p (XEXP (temp, 0)))
1835                         remove_note (i1, temp);
1836
1837                       if (new_start == 0)
1838                         new_start = i1;
1839
1840                       if (loop_dump_stream)
1841                         fprintf (loop_dump_stream, " moved to %d",
1842                                  INSN_UID (i1));
1843
1844 #if 0
1845                       /* This isn't needed because REG_NOTES is copied
1846                          below and is wrong since P might be a PARALLEL.  */
1847                       if (REG_NOTES (i1) == 0
1848                           && ! m->partial /* But not if it's a zero-extend clr. */
1849                           && ! m->global /* and not if used outside the loop
1850                                             (since it might get set outside).  */
1851                           && CONSTANT_P (SET_SRC (PATTERN (p))))
1852                         REG_NOTES (i1)
1853                           = gen_rtx (EXPR_LIST, REG_EQUAL,
1854                                      SET_SRC (PATTERN (p)), REG_NOTES (i1));
1855 #endif
1856
1857                       /* If library call, now fix the REG_NOTES that contain
1858                          insn pointers, namely REG_LIBCALL on FIRST
1859                          and REG_RETVAL on I1.  */
1860                       if (temp = find_reg_note (i1, REG_RETVAL, NULL_RTX))
1861                         {
1862                           XEXP (temp, 0) = first;
1863                           temp = find_reg_note (first, REG_LIBCALL, NULL_RTX);
1864                           XEXP (temp, 0) = i1;
1865                         }
1866
1867                       delete_insn (p);
1868                       do p = NEXT_INSN (p);
1869                       while (p && GET_CODE (p) == NOTE);
1870                     }
1871
1872                   /* The more regs we move, the less we like moving them.  */
1873                   threshold -= 3;
1874                 }
1875
1876               /* Any other movable that loads the same register
1877                  MUST be moved.  */
1878               already_moved[regno] = 1;
1879
1880               /* This reg has been moved out of one loop.  */
1881               moved_once[regno] = 1;
1882
1883               /* The reg set here is now invariant.  */
1884               if (! m->partial)
1885                 n_times_set[regno] = 0;
1886
1887               m->done = 1;
1888
1889               /* Change the length-of-life info for the register
1890                  to say it lives at least the full length of this loop.
1891                  This will help guide optimizations in outer loops.  */
1892
1893               if (uid_luid[regno_first_uid[regno]] > INSN_LUID (loop_start))
1894                 /* This is the old insn before all the moved insns.
1895                    We can't use the moved insn because it is out of range
1896                    in uid_luid.  Only the old insns have luids.  */
1897                 regno_first_uid[regno] = INSN_UID (loop_start);
1898               if (uid_luid[regno_last_uid[regno]] < INSN_LUID (end))
1899                 regno_last_uid[regno] = INSN_UID (end);
1900
1901               /* Combine with this moved insn any other matching movables.  */
1902
1903               if (! m->partial)
1904                 for (m1 = movables; m1; m1 = m1->next)
1905                   if (m1->match == m)
1906                     {
1907                       rtx temp;
1908
1909                       /* Schedule the reg loaded by M1
1910                          for replacement so that shares the reg of M.
1911                          If the modes differ (only possible in restricted
1912                          circumstances, make a SUBREG.  */
1913                       if (GET_MODE (m->set_dest) == GET_MODE (m1->set_dest))
1914                         reg_map[m1->regno] = m->set_dest;
1915                       else
1916                         reg_map[m1->regno]
1917                           = gen_lowpart_common (GET_MODE (m1->set_dest),
1918                                                 m->set_dest);
1919                     
1920                       /* Get rid of the matching insn
1921                          and prevent further processing of it.  */
1922                       m1->done = 1;
1923
1924                       /* if library call, delete all insn except last, which
1925                          is deleted below */
1926                       if (temp = find_reg_note (m1->insn, REG_RETVAL,
1927                                                 NULL_RTX))
1928                         {
1929                           for (temp = XEXP (temp, 0); temp != m1->insn;
1930                                temp = NEXT_INSN (temp))
1931                             delete_insn (temp);
1932                         }
1933                       delete_insn (m1->insn);
1934
1935                       /* Any other movable that loads the same register
1936                          MUST be moved.  */
1937                       already_moved[m1->regno] = 1;
1938
1939                       /* The reg merged here is now invariant,
1940                          if the reg it matches is invariant.  */
1941                       if (! m->partial)
1942                         n_times_set[m1->regno] = 0;
1943                     }
1944             }
1945           else if (loop_dump_stream)
1946             fprintf (loop_dump_stream, "not desirable");
1947         }
1948       else if (loop_dump_stream && !m->match)
1949         fprintf (loop_dump_stream, "not safe");
1950
1951       if (loop_dump_stream)
1952         fprintf (loop_dump_stream, "\n");
1953     }
1954
1955   if (new_start == 0)
1956     new_start = loop_start;
1957
1958   /* Go through all the instructions in the loop, making
1959      all the register substitutions scheduled in REG_MAP.  */
1960   for (p = new_start; p != end; p = NEXT_INSN (p))
1961     if (GET_CODE (p) == INSN || GET_CODE (p) == JUMP_INSN
1962         || GET_CODE (p) == CALL_INSN)
1963       {
1964         replace_regs (PATTERN (p), reg_map, nregs, 0);
1965         replace_regs (REG_NOTES (p), reg_map, nregs, 0);
1966         INSN_CODE (p) = -1;
1967       }
1968 }
1969 \f
1970 #if 0
1971 /* Scan X and replace the address of any MEM in it with ADDR.
1972    REG is the address that MEM should have before the replacement.  */
1973
1974 static void
1975 replace_call_address (x, reg, addr)
1976      rtx x, reg, addr;
1977 {
1978   register enum rtx_code code;
1979   register int i;
1980   register char *fmt;
1981
1982   if (x == 0)
1983     return;
1984   code = GET_CODE (x);
1985   switch (code)
1986     {
1987     case PC:
1988     case CC0:
1989     case CONST_INT:
1990     case CONST_DOUBLE:
1991     case CONST:
1992     case SYMBOL_REF:
1993     case LABEL_REF:
1994     case REG:
1995       return;
1996
1997     case SET:
1998       /* Short cut for very common case.  */
1999       replace_call_address (XEXP (x, 1), reg, addr);
2000       return;
2001
2002     case CALL:
2003       /* Short cut for very common case.  */
2004       replace_call_address (XEXP (x, 0), reg, addr);
2005       return;
2006
2007     case MEM:
2008       /* If this MEM uses a reg other than the one we expected,
2009          something is wrong.  */
2010       if (XEXP (x, 0) != reg)
2011         abort ();
2012       XEXP (x, 0) = addr;
2013       return;
2014     }
2015
2016   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
2017   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
2018     {
2019       if (fmt[i] == 'e')
2020         replace_call_address (XEXP (x, i), reg, addr);
2021       if (fmt[i] == 'E')
2022         {
2023           register int j;
2024           for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
2025             replace_call_address (XVECEXP (x, i, j), reg, addr);
2026         }
2027     }
2028 }
2029 #endif
2030 \f
2031 /* Return the number of memory refs to addresses that vary
2032    in the rtx X.  */
2033
2034 static int
2035 count_nonfixed_reads (x)
2036      rtx x;
2037 {
2038   register enum rtx_code code;
2039   register int i;
2040   register char *fmt;
2041   int value;
2042
2043   if (x == 0)
2044     return 0;
2045
2046   code = GET_CODE (x);
2047   switch (code)
2048     {
2049     case PC:
2050     case CC0:
2051     case CONST_INT:
2052     case CONST_DOUBLE:
2053     case CONST:
2054     case SYMBOL_REF:
2055     case LABEL_REF:
2056     case REG:
2057       return 0;
2058
2059     case MEM:
2060       return ((invariant_p (XEXP (x, 0)) != 1)
2061               + count_nonfixed_reads (XEXP (x, 0)));
2062     }
2063
2064   value = 0;
2065   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
2066   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
2067     {
2068       if (fmt[i] == 'e')
2069         value += count_nonfixed_reads (XEXP (x, i));
2070       if (fmt[i] == 'E')
2071         {
2072           register int j;
2073           for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
2074             value += count_nonfixed_reads (XVECEXP (x, i, j));
2075         }
2076     }
2077   return value;
2078 }
2079
2080 \f
2081 #if 0
2082 /* P is an instruction that sets a register to the result of a ZERO_EXTEND.
2083    Replace it with an instruction to load just the low bytes
2084    if the machine supports such an instruction,
2085    and insert above LOOP_START an instruction to clear the register.  */
2086
2087 static void
2088 constant_high_bytes (p, loop_start)
2089      rtx p, loop_start;
2090 {
2091   register rtx new;
2092   register int insn_code_number;
2093
2094   /* Try to change (SET (REG ...) (ZERO_EXTEND (..:B ...)))
2095      to (SET (STRICT_LOW_PART (SUBREG:B (REG...))) ...).  */
2096
2097   new = gen_rtx (SET, VOIDmode,
2098                  gen_rtx (STRICT_LOW_PART, VOIDmode,
2099                           gen_rtx (SUBREG, GET_MODE (XEXP (SET_SRC (PATTERN (p)), 0)),
2100                                    SET_DEST (PATTERN (p)),
2101                                    0)),
2102                  XEXP (SET_SRC (PATTERN (p)), 0));
2103   insn_code_number = recog (new, p);
2104
2105   if (insn_code_number)
2106     {
2107       register int i;
2108
2109       /* Clear destination register before the loop.  */
2110       emit_insn_before (gen_rtx (SET, VOIDmode,
2111                                  SET_DEST (PATTERN (p)),
2112                                  const0_rtx),
2113                         loop_start);
2114
2115       /* Inside the loop, just load the low part.  */
2116       PATTERN (p) = new;
2117     }
2118 }
2119 #endif
2120 \f
2121 /* Scan a loop setting the variables `unknown_address_altered',
2122    `num_mem_sets', `loop_continue', loops_enclosed', `loop_has_call',
2123    and `loop_has_volatile'.
2124    Also, fill in the array `loop_store_mems'.  */
2125
2126 static void
2127 prescan_loop (start, end)
2128      rtx start, end;
2129 {
2130   register int level = 1;
2131   register rtx insn;
2132
2133   unknown_address_altered = 0;
2134   loop_has_call = 0;
2135   loop_has_volatile = 0;
2136   loop_store_mems_idx = 0;
2137
2138   num_mem_sets = 0;
2139   loops_enclosed = 1;
2140   loop_continue = 0;
2141
2142   for (insn = NEXT_INSN (start); insn != NEXT_INSN (end);
2143        insn = NEXT_INSN (insn))
2144     {
2145       if (GET_CODE (insn) == NOTE)
2146         {
2147           if (NOTE_LINE_NUMBER (insn) == NOTE_INSN_LOOP_BEG)
2148             {
2149               ++level;
2150               /* Count number of loops contained in this one.  */
2151               loops_enclosed++;
2152             }
2153           else if (NOTE_LINE_NUMBER (insn) == NOTE_INSN_LOOP_END)
2154             {
2155               --level;
2156               if (level == 0)
2157                 {
2158                   end = insn;
2159                   break;
2160                 }
2161             }
2162           else if (NOTE_LINE_NUMBER (insn) == NOTE_INSN_LOOP_CONT)
2163             {
2164               if (level == 1)
2165                 loop_continue = insn;
2166             }
2167         }
2168       else if (GET_CODE (insn) == CALL_INSN)
2169         {
2170           unknown_address_altered = 1;
2171           loop_has_call = 1;
2172         }
2173       else
2174         {
2175           if (GET_CODE (insn) == INSN || GET_CODE (insn) == JUMP_INSN)
2176             {
2177               if (volatile_refs_p (PATTERN (insn)))
2178                 loop_has_volatile = 1;
2179
2180               note_stores (PATTERN (insn), note_addr_stored);
2181             }
2182         }
2183     }
2184 }
2185 \f
2186 /* Scan the function looking for loops.  Record the start and end of each loop.
2187    Also mark as invalid loops any loops that contain a setjmp or are branched
2188    to from outside the loop.  */
2189
2190 static void
2191 find_and_verify_loops (f)
2192      rtx f;
2193 {
2194   rtx insn, label;
2195   int current_loop = -1;
2196   int next_loop = -1;
2197   int loop;
2198
2199   /* If there are jumps to undefined labels,
2200      treat them as jumps out of any/all loops.
2201      This also avoids writing past end of tables when there are no loops.  */
2202   uid_loop_num[0] = -1;
2203
2204   /* Find boundaries of loops, mark which loops are contained within
2205      loops, and invalidate loops that have setjmp.  */
2206
2207   for (insn = f; insn; insn = NEXT_INSN (insn))
2208     {
2209       if (GET_CODE (insn) == NOTE)
2210         switch (NOTE_LINE_NUMBER (insn))
2211           {
2212           case NOTE_INSN_LOOP_BEG:
2213             loop_number_loop_starts[++next_loop] =  insn;
2214             loop_number_loop_ends[next_loop] = 0;
2215             loop_outer_loop[next_loop] = current_loop;
2216             loop_invalid[next_loop] = 0;
2217             loop_number_exit_labels[next_loop] = 0;
2218             current_loop = next_loop;
2219             break;
2220
2221           case NOTE_INSN_SETJMP:
2222             /* In this case, we must invalidate our current loop and any
2223                enclosing loop.  */
2224             for (loop = current_loop; loop != -1; loop = loop_outer_loop[loop])
2225               {
2226                 loop_invalid[loop] = 1;
2227                 if (loop_dump_stream)
2228                   fprintf (loop_dump_stream,
2229                            "\nLoop at %d ignored due to setjmp.\n",
2230                            INSN_UID (loop_number_loop_starts[loop]));
2231               }
2232             break;
2233
2234           case NOTE_INSN_LOOP_END:
2235             if (current_loop == -1)
2236               abort ();
2237
2238             loop_number_loop_ends[current_loop] = insn;
2239             current_loop = loop_outer_loop[current_loop];
2240             break;
2241
2242           }
2243
2244       /* Note that this will mark the NOTE_INSN_LOOP_END note as being in the
2245          enclosing loop, but this doesn't matter.  */
2246       uid_loop_num[INSN_UID (insn)] = current_loop;
2247     }
2248
2249   /* Any loop containing a label used in an initializer must be invalidated,
2250      because it can be jumped into from anywhere.  */
2251
2252   for (label = forced_labels; label; label = XEXP (label, 1))
2253     {
2254       int loop_num;
2255
2256       for (loop_num = uid_loop_num[INSN_UID (XEXP (label, 0))];
2257            loop_num != -1;
2258            loop_num = loop_outer_loop[loop_num])
2259         loop_invalid[loop_num] = 1;
2260     }
2261
2262   /* Now scan all insn's in the function.  If any JUMP_INSN branches into a
2263      loop that it is not contained within, that loop is marked invalid.
2264      If any INSN or CALL_INSN uses a label's address, then the loop containing
2265      that label is marked invalid, because it could be jumped into from
2266      anywhere.
2267
2268      Also look for blocks of code ending in an unconditional branch that
2269      exits the loop.  If such a block is surrounded by a conditional 
2270      branch around the block, move the block elsewhere (see below) and
2271      invert the jump to point to the code block.  This may eliminate a
2272      label in our loop and will simplify processing by both us and a
2273      possible second cse pass.  */
2274
2275   for (insn = f; insn; insn = NEXT_INSN (insn))
2276     if (GET_RTX_CLASS (GET_CODE (insn)) == 'i')
2277       {
2278         int this_loop_num = uid_loop_num[INSN_UID (insn)];
2279
2280         if (GET_CODE (insn) == INSN || GET_CODE (insn) == CALL_INSN)
2281           {
2282             rtx note = find_reg_note (insn, REG_LABEL, NULL_RTX);
2283             if (note)
2284               {
2285                 int loop_num;
2286
2287                 for (loop_num = uid_loop_num[INSN_UID (XEXP (note, 0))];
2288                      loop_num != -1;
2289                      loop_num = loop_outer_loop[loop_num])
2290                   loop_invalid[loop_num] = 1;
2291               }
2292           }
2293
2294         if (GET_CODE (insn) != JUMP_INSN)
2295           continue;
2296
2297         mark_loop_jump (PATTERN (insn), this_loop_num);
2298
2299         /* See if this is an unconditional branch outside the loop.  */
2300         if (this_loop_num != -1
2301             && (GET_CODE (PATTERN (insn)) == RETURN
2302                 || (simplejump_p (insn)
2303                     && (uid_loop_num[INSN_UID (JUMP_LABEL (insn))]
2304                         != this_loop_num)))
2305             && get_max_uid () < max_uid_for_loop)
2306           {
2307             rtx p;
2308             rtx our_next = next_real_insn (insn);
2309
2310             /* Go backwards until we reach the start of the loop, a label,
2311                or a JUMP_INSN.  */
2312             for (p = PREV_INSN (insn);
2313                  GET_CODE (p) != CODE_LABEL
2314                  && ! (GET_CODE (p) == NOTE
2315                        && NOTE_LINE_NUMBER (p) == NOTE_INSN_LOOP_BEG)
2316                  && GET_CODE (p) != JUMP_INSN;
2317                  p = PREV_INSN (p))
2318               ;
2319
2320             /* If we stopped on a JUMP_INSN to the next insn after INSN,
2321                we have a block of code to try to move.
2322
2323                We look backward and then forward from the target of INSN
2324                to find a BARRIER at the same loop depth as the target.
2325                If we find such a BARRIER, we make a new label for the start
2326                of the block, invert the jump in P and point it to that label,
2327                and move the block of code to the spot we found.  */
2328
2329             if (GET_CODE (p) == JUMP_INSN
2330                 && JUMP_LABEL (p) != 0
2331                 /* Just ignore jumps to labels that were never emitted.
2332                    These always indicate compilation errors.  */
2333                 && INSN_UID (JUMP_LABEL (p)) != 0
2334                 && condjump_p (p)
2335                 && ! simplejump_p (p)
2336                 && next_real_insn (JUMP_LABEL (p)) == our_next)
2337               {
2338                 rtx target
2339                   = JUMP_LABEL (insn) ? JUMP_LABEL (insn) : get_last_insn ();
2340                 int target_loop_num = uid_loop_num[INSN_UID (target)];
2341                 rtx loc;
2342
2343                 for (loc = target; loc; loc = PREV_INSN (loc))
2344                   if (GET_CODE (loc) == BARRIER
2345                       && uid_loop_num[INSN_UID (loc)] == target_loop_num)
2346                     break;
2347
2348                 if (loc == 0)
2349                   for (loc = target; loc; loc = NEXT_INSN (loc))
2350                     if (GET_CODE (loc) == BARRIER
2351                         && uid_loop_num[INSN_UID (loc)] == target_loop_num)
2352                       break;
2353
2354                 if (loc)
2355                   {
2356                     rtx cond_label = JUMP_LABEL (p);
2357                     rtx new_label = get_label_after (p);
2358
2359                     /* Ensure our label doesn't go away.  */
2360                     LABEL_NUSES (cond_label)++;
2361
2362                     /* Verify that uid_loop_num is large enough and that
2363                        we can invert P. */
2364                    if (invert_jump (p, new_label))
2365                      {
2366                        rtx q, r;
2367
2368                        /* Include the BARRIER after INSN and copy the
2369                           block after LOC.  */
2370                        new_label = squeeze_notes (new_label, NEXT_INSN (insn));
2371                        reorder_insns (new_label, NEXT_INSN (insn), loc);
2372
2373                        /* All those insns are now in TARGET_LOOP_NUM.  */
2374                        for (q = new_label; q != NEXT_INSN (NEXT_INSN (insn));
2375                             q = NEXT_INSN (q))
2376                          uid_loop_num[INSN_UID (q)] = target_loop_num;
2377
2378                        /* The label jumped to by INSN is no longer a loop exit.
2379                           Unless INSN does not have a label (e.g., it is a
2380                           RETURN insn), search loop_number_exit_labels to find
2381                           its label_ref, and remove it.  Also turn off
2382                           LABEL_OUTSIDE_LOOP_P bit.  */
2383                        if (JUMP_LABEL (insn))
2384                          {
2385                            for (q = 0,
2386                                 r = loop_number_exit_labels[this_loop_num];
2387                                 r; q = r, r = LABEL_NEXTREF (r))
2388                              if (XEXP (r, 0) == JUMP_LABEL (insn))
2389                                {
2390                                  LABEL_OUTSIDE_LOOP_P (r) = 0;
2391                                  if (q)
2392                                    LABEL_NEXTREF (q) = LABEL_NEXTREF (r);
2393                                  else
2394                                    loop_number_exit_labels[this_loop_num]
2395                                      = LABEL_NEXTREF (r);
2396                                  break;
2397                                }
2398
2399                            /* If we didn't find it, then something is wrong. */
2400                            if (! r)
2401                              abort ();
2402                          }
2403
2404                        /* P is now a jump outside the loop, so it must be put
2405                           in loop_number_exit_labels, and marked as such.
2406                           The easiest way to do this is to just call
2407                           mark_loop_jump again for P.  */
2408                        mark_loop_jump (PATTERN (p), this_loop_num);
2409
2410                        /* If INSN now jumps to the insn after it,
2411                           delete INSN.  */
2412                        if (JUMP_LABEL (insn) != 0
2413                            && (next_real_insn (JUMP_LABEL (insn))
2414                                == next_real_insn (insn)))
2415                          delete_insn (insn);
2416                      }
2417
2418                     /* Continue the loop after where the conditional
2419                        branch used to jump, since the only branch insn
2420                        in the block (if it still remains) is an inter-loop
2421                        branch and hence needs no processing.  */
2422                     insn = NEXT_INSN (cond_label);
2423
2424                     if (--LABEL_NUSES (cond_label) == 0)
2425                       delete_insn (cond_label);
2426                   }
2427               }
2428           }
2429       }
2430 }
2431
2432 /* If any label in X jumps to a loop different from LOOP_NUM and any of the
2433    loops it is contained in, mark the target loop invalid.
2434
2435    For speed, we assume that X is part of a pattern of a JUMP_INSN.  */
2436
2437 static void
2438 mark_loop_jump (x, loop_num)
2439      rtx x;
2440      int loop_num;
2441 {
2442   int dest_loop;
2443   int outer_loop;
2444   int i;
2445
2446   switch (GET_CODE (x))
2447     {
2448     case PC:
2449     case USE:
2450     case CLOBBER:
2451     case REG:
2452     case MEM:
2453     case CONST_INT:
2454     case CONST_DOUBLE:
2455     case RETURN:
2456       return;
2457
2458     case CONST:
2459       /* There could be a label reference in here.  */
2460       mark_loop_jump (XEXP (x, 0), loop_num);
2461       return;
2462
2463     case PLUS:
2464     case MINUS:
2465     case MULT:
2466     case LSHIFT:
2467       mark_loop_jump (XEXP (x, 0), loop_num);
2468       mark_loop_jump (XEXP (x, 1), loop_num);
2469       return;
2470
2471     case SIGN_EXTEND:
2472     case ZERO_EXTEND:
2473       mark_loop_jump (XEXP (x, 0), loop_num);
2474       return;
2475
2476     case LABEL_REF:
2477       dest_loop = uid_loop_num[INSN_UID (XEXP (x, 0))];
2478
2479       /* Link together all labels that branch outside the loop.  This
2480          is used by final_[bg]iv_value and the loop unrolling code.  Also
2481          mark this LABEL_REF so we know that this branch should predict
2482          false.  */
2483
2484       if (dest_loop != loop_num && loop_num != -1)
2485         {
2486           LABEL_OUTSIDE_LOOP_P (x) = 1;
2487           LABEL_NEXTREF (x) = loop_number_exit_labels[loop_num];
2488           loop_number_exit_labels[loop_num] = x;
2489         }
2490
2491       /* If this is inside a loop, but not in the current loop or one enclosed
2492          by it, it invalidates at least one loop.  */
2493
2494       if (dest_loop == -1)
2495         return;
2496
2497       /* We must invalidate every nested loop containing the target of this
2498          label, except those that also contain the jump insn.  */
2499
2500       for (; dest_loop != -1; dest_loop = loop_outer_loop[dest_loop])
2501         {
2502           /* Stop when we reach a loop that also contains the jump insn.  */
2503           for (outer_loop = loop_num; outer_loop != -1;
2504                outer_loop = loop_outer_loop[outer_loop])
2505             if (dest_loop == outer_loop)
2506               return;
2507
2508           /* If we get here, we know we need to invalidate a loop.  */
2509           if (loop_dump_stream && ! loop_invalid[dest_loop])
2510             fprintf (loop_dump_stream,
2511                      "\nLoop at %d ignored due to multiple entry points.\n",
2512                      INSN_UID (loop_number_loop_starts[dest_loop]));
2513           
2514           loop_invalid[dest_loop] = 1;
2515         }
2516       return;
2517
2518     case SET:
2519       /* If this is not setting pc, ignore.  */
2520       if (SET_DEST (x) == pc_rtx)
2521         mark_loop_jump (SET_SRC (x), loop_num);
2522       return;
2523
2524     case IF_THEN_ELSE:
2525       mark_loop_jump (XEXP (x, 1), loop_num);
2526       mark_loop_jump (XEXP (x, 2), loop_num);
2527       return;
2528
2529     case PARALLEL:
2530     case ADDR_VEC:
2531       for (i = 0; i < XVECLEN (x, 0); i++)
2532         mark_loop_jump (XVECEXP (x, 0, i), loop_num);
2533       return;
2534
2535     case ADDR_DIFF_VEC:
2536       for (i = 0; i < XVECLEN (x, 1); i++)
2537         mark_loop_jump (XVECEXP (x, 1, i), loop_num);
2538       return;
2539
2540     default:
2541       /* Nothing else should occur in a JUMP_INSN.  */
2542       abort ();
2543     }
2544 }
2545 \f
2546 /* Return nonzero if there is a label in the range from
2547    insn INSN to and including the insn whose luid is END
2548    INSN must have an assigned luid (i.e., it must not have
2549    been previously created by loop.c).  */
2550
2551 static int
2552 labels_in_range_p (insn, end)
2553      rtx insn;
2554      int end;
2555 {
2556   while (insn && INSN_LUID (insn) <= end)
2557     {
2558       if (GET_CODE (insn) == CODE_LABEL)
2559         return 1;
2560       insn = NEXT_INSN (insn);
2561     }
2562
2563   return 0;
2564 }
2565
2566 /* Record that a memory reference X is being set.  */
2567
2568 static void
2569 note_addr_stored (x)
2570      rtx x;
2571 {
2572   register int i;
2573
2574   if (x == 0 || GET_CODE (x) != MEM)
2575     return;
2576
2577   /* Count number of memory writes.
2578      This affects heuristics in strength_reduce.  */
2579   num_mem_sets++;
2580
2581   if (unknown_address_altered)
2582     return;
2583
2584   for (i = 0; i < loop_store_mems_idx; i++)
2585     if (rtx_equal_p (XEXP (loop_store_mems[i], 0), XEXP (x, 0))
2586         && MEM_IN_STRUCT_P (x) == MEM_IN_STRUCT_P (loop_store_mems[i]))
2587       {
2588         /* We are storing at the same address as previously noted.  Save the
2589            wider reference, treating BLKmode as wider.  */
2590         if (GET_MODE (x) == BLKmode
2591             || (GET_MODE_SIZE (GET_MODE (x))
2592                 > GET_MODE_SIZE (GET_MODE (loop_store_mems[i]))))
2593           loop_store_mems[i] = x;
2594         break;
2595       }
2596
2597   if (i == NUM_STORES)
2598     unknown_address_altered = 1;
2599
2600   else if (i == loop_store_mems_idx)
2601     loop_store_mems[loop_store_mems_idx++] = x;
2602 }
2603 \f
2604 /* Return nonzero if the rtx X is invariant over the current loop.
2605
2606    The value is 2 if we refer to something only conditionally invariant.
2607
2608    If `unknown_address_altered' is nonzero, no memory ref is invariant.
2609    Otherwise, a memory ref is invariant if it does not conflict with
2610    anything stored in `loop_store_mems'.  */
2611
2612 int
2613 invariant_p (x)
2614      register rtx x;
2615 {
2616   register int i;
2617   register enum rtx_code code;
2618   register char *fmt;
2619   int conditional = 0;
2620
2621   if (x == 0)
2622     return 1;
2623   code = GET_CODE (x);
2624   switch (code)
2625     {
2626     case CONST_INT:
2627     case CONST_DOUBLE:
2628     case SYMBOL_REF:
2629     case CONST:
2630       return 1;
2631
2632     case LABEL_REF:
2633       /* A LABEL_REF is normally invariant, however, if we are unrolling
2634          loops, and this label is inside the loop, then it isn't invariant.
2635          This is because each unrolled copy of the loop body will have
2636          a copy of this label.  If this was invariant, then an insn loading
2637          the address of this label into a register might get moved outside
2638          the loop, and then each loop body would end up using the same label.
2639
2640          We don't know the loop bounds here though, so just fail for all
2641          labels.  */
2642       if (flag_unroll_loops)
2643         return 0;
2644       else
2645         return 1;
2646
2647     case PC:
2648     case CC0:
2649     case UNSPEC_VOLATILE:
2650       return 0;
2651
2652     case REG:
2653       /* We used to check RTX_UNCHANGING_P (x) here, but that is invalid
2654          since the reg might be set by initialization within the loop.  */
2655       if (x == frame_pointer_rtx || x == arg_pointer_rtx)
2656         return 1;
2657       if (loop_has_call
2658           && REGNO (x) < FIRST_PSEUDO_REGISTER && call_used_regs[REGNO (x)])
2659         return 0;
2660       if (n_times_set[REGNO (x)] < 0)
2661         return 2;
2662       return n_times_set[REGNO (x)] == 0;
2663
2664     case MEM:
2665       /* Read-only items (such as constants in a constant pool) are
2666          invariant if their address is.  */
2667       if (RTX_UNCHANGING_P (x))
2668         break;
2669
2670       /* If we filled the table (or had a subroutine call), any location
2671          in memory could have been clobbered.  */
2672       if (unknown_address_altered
2673           /* Don't mess with volatile memory references.  */
2674           || MEM_VOLATILE_P (x))
2675         return 0;
2676
2677       /* See if there is any dependence between a store and this load.  */
2678       for (i = loop_store_mems_idx - 1; i >= 0; i--)
2679         if (true_dependence (loop_store_mems[i], x))
2680           return 0;
2681
2682       /* It's not invalidated by a store in memory
2683          but we must still verify the address is invariant.  */
2684       break;
2685
2686     case ASM_OPERANDS:
2687       /* Don't mess with insns declared volatile.  */
2688       if (MEM_VOLATILE_P (x))
2689         return 0;
2690     }
2691
2692   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
2693   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
2694     {
2695       if (fmt[i] == 'e')
2696         {
2697           int tem = invariant_p (XEXP (x, i));
2698           if (tem == 0)
2699             return 0;
2700           if (tem == 2)
2701             conditional = 1;
2702         }
2703       else if (fmt[i] == 'E')
2704         {
2705           register int j;
2706           for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
2707             {
2708               int tem = invariant_p (XVECEXP (x, i, j));
2709               if (tem == 0)
2710                 return 0;
2711               if (tem == 2)
2712                 conditional = 1;
2713             }
2714
2715         }
2716     }
2717
2718   return 1 + conditional;
2719 }
2720
2721 \f
2722 /* Return nonzero if all the insns in the loop that set REG
2723    are INSN and the immediately following insns,
2724    and if each of those insns sets REG in an invariant way
2725    (not counting uses of REG in them).
2726
2727    The value is 2 if some of these insns are only conditionally invariant.
2728
2729    We assume that INSN itself is the first set of REG
2730    and that its source is invariant.  */
2731
2732 static int
2733 consec_sets_invariant_p (reg, n_sets, insn)
2734      int n_sets;
2735      rtx reg, insn;
2736 {
2737   register rtx p = insn;
2738   register int regno = REGNO (reg);
2739   rtx temp;
2740   /* Number of sets we have to insist on finding after INSN.  */
2741   int count = n_sets - 1;
2742   int old = n_times_set[regno];
2743   int value = 0;
2744   int this;
2745
2746   /* If N_SETS hit the limit, we can't rely on its value.  */
2747   if (n_sets == 127)
2748     return 0;
2749
2750   n_times_set[regno] = 0;
2751
2752   while (count > 0)
2753     {
2754       register enum rtx_code code;
2755       rtx set;
2756
2757       p = NEXT_INSN (p);
2758       code = GET_CODE (p);
2759
2760       /* If library call, skip to end of of it.  */
2761       if (code == INSN && (temp = find_reg_note (p, REG_LIBCALL, NULL_RTX)))
2762         p = XEXP (temp, 0);
2763
2764       this = 0;
2765       if (code == INSN
2766           && (set = single_set (p))
2767           && GET_CODE (SET_DEST (set)) == REG
2768           && REGNO (SET_DEST (set)) == regno)
2769         {
2770           this = invariant_p (SET_SRC (set));
2771           if (this != 0)
2772             value |= this;
2773           else if (temp = find_reg_note (p, REG_EQUAL, NULL_RTX))
2774             {
2775               /* If this is a libcall, then any invariant REG_EQUAL note is OK.
2776                  If this is an ordinary insn, then only CONSTANT_P REG_EQUAL
2777                  notes are OK.  */
2778               this = (CONSTANT_P (XEXP (temp, 0))
2779                       || (find_reg_note (p, REG_RETVAL, NULL_RTX)
2780                           && invariant_p (XEXP (temp, 0))));
2781               if (this != 0)
2782                 value |= this;
2783             }
2784         }
2785       if (this != 0)
2786         count--;
2787       else if (code != NOTE)
2788         {
2789           n_times_set[regno] = old;
2790           return 0;
2791         }
2792     }
2793
2794   n_times_set[regno] = old;
2795   /* If invariant_p ever returned 2, we return 2.  */
2796   return 1 + (value & 2);
2797 }
2798
2799 #if 0
2800 /* I don't think this condition is sufficient to allow INSN
2801    to be moved, so we no longer test it.  */
2802
2803 /* Return 1 if all insns in the basic block of INSN and following INSN
2804    that set REG are invariant according to TABLE.  */
2805
2806 static int
2807 all_sets_invariant_p (reg, insn, table)
2808      rtx reg, insn;
2809      short *table;
2810 {
2811   register rtx p = insn;
2812   register int regno = REGNO (reg);
2813
2814   while (1)
2815     {
2816       register enum rtx_code code;
2817       p = NEXT_INSN (p);
2818       code = GET_CODE (p);
2819       if (code == CODE_LABEL || code == JUMP_INSN)
2820         return 1;
2821       if (code == INSN && GET_CODE (PATTERN (p)) == SET
2822           && GET_CODE (SET_DEST (PATTERN (p))) == REG
2823           && REGNO (SET_DEST (PATTERN (p))) == regno)
2824         {
2825           if (!invariant_p (SET_SRC (PATTERN (p)), table))
2826             return 0;
2827         }
2828     }
2829 }
2830 #endif /* 0 */
2831 \f
2832 /* Look at all uses (not sets) of registers in X.  For each, if it is
2833    the single use, set USAGE[REGNO] to INSN; if there was a previous use in
2834    a different insn, set USAGE[REGNO] to const0_rtx.  */
2835
2836 static void
2837 find_single_use_in_loop (insn, x, usage)
2838      rtx insn;
2839      rtx x;
2840      rtx *usage;
2841 {
2842   enum rtx_code code = GET_CODE (x);
2843   char *fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
2844   int i, j;
2845
2846   if (code == REG)
2847     usage[REGNO (x)]
2848       = (usage[REGNO (x)] != 0 && usage[REGNO (x)] != insn)
2849         ? const0_rtx : insn;
2850
2851   else if (code == SET)
2852     {
2853       /* Don't count SET_DEST if it is a REG; otherwise count things
2854          in SET_DEST because if a register is partially modified, it won't
2855          show up as a potential movable so we don't care how USAGE is set 
2856          for it.  */
2857       if (GET_CODE (SET_DEST (x)) != REG)
2858         find_single_use_in_loop (insn, SET_DEST (x), usage);
2859       find_single_use_in_loop (insn, SET_SRC (x), usage);
2860     }
2861   else
2862     for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
2863       {
2864         if (fmt[i] == 'e' && XEXP (x, i) != 0)
2865           find_single_use_in_loop (insn, XEXP (x, i), usage);
2866         else if (fmt[i] == 'E')
2867           for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
2868             find_single_use_in_loop (insn, XVECEXP (x, i, j), usage);
2869       }
2870 }
2871 \f
2872 /* Increment N_TIMES_SET at the index of each register
2873    that is modified by an insn between FROM and TO.
2874    If the value of an element of N_TIMES_SET becomes 127 or more,
2875    stop incrementing it, to avoid overflow.
2876
2877    Store in SINGLE_USAGE[I] the single insn in which register I is
2878    used, if it is only used once.  Otherwise, it is set to 0 (for no
2879    uses) or const0_rtx for more than one use.  This parameter may be zero,
2880    in which case this processing is not done.
2881
2882    Store in *COUNT_PTR the number of actual instruction
2883    in the loop.  We use this to decide what is worth moving out.  */
2884
2885 /* last_set[n] is nonzero iff reg n has been set in the current basic block.
2886    In that case, it is the insn that last set reg n.  */
2887
2888 static void
2889 count_loop_regs_set (from, to, may_not_move, single_usage, count_ptr, nregs)
2890      register rtx from, to;
2891      char *may_not_move;
2892      rtx *single_usage;
2893      int *count_ptr;
2894      int nregs;
2895 {
2896   register rtx *last_set = (rtx *) alloca (nregs * sizeof (rtx));
2897   register rtx insn;
2898   register int count = 0;
2899   register rtx dest;
2900
2901   bzero (last_set, nregs * sizeof (rtx));
2902   for (insn = from; insn != to; insn = NEXT_INSN (insn))
2903     {
2904       if (GET_RTX_CLASS (GET_CODE (insn)) == 'i')
2905         {
2906           ++count;
2907
2908           /* If requested, record registers that have exactly one use.  */
2909           if (single_usage)
2910             {
2911               find_single_use_in_loop (insn, PATTERN (insn), single_usage);
2912
2913               /* Include uses in REG_EQUAL notes.  */
2914               if (REG_NOTES (insn))
2915                 find_single_use_in_loop (insn, REG_NOTES (insn), single_usage);
2916             }
2917
2918           if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == CLOBBER
2919               && GET_CODE (XEXP (PATTERN (insn), 0)) == REG)
2920             /* Don't move a reg that has an explicit clobber.
2921                We might do so sometimes, but it's not worth the pain.  */
2922             may_not_move[REGNO (XEXP (PATTERN (insn), 0))] = 1;
2923
2924           if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == SET
2925               || GET_CODE (PATTERN (insn)) == CLOBBER)
2926             {
2927               dest = SET_DEST (PATTERN (insn));
2928               while (GET_CODE (dest) == SUBREG
2929                      || GET_CODE (dest) == ZERO_EXTRACT
2930                      || GET_CODE (dest) == SIGN_EXTRACT
2931                      || GET_CODE (dest) == STRICT_LOW_PART)
2932                 dest = XEXP (dest, 0);
2933               if (GET_CODE (dest) == REG)
2934                 {
2935                   register int regno = REGNO (dest);
2936                   /* If this is the first setting of this reg
2937                      in current basic block, and it was set before,
2938                      it must be set in two basic blocks, so it cannot
2939                      be moved out of the loop.  */
2940                   if (n_times_set[regno] > 0 && last_set[regno] == 0)
2941                     may_not_move[regno] = 1;
2942                   /* If this is not first setting in current basic block,
2943                      see if reg was used in between previous one and this.
2944                      If so, neither one can be moved.  */
2945                   if (last_set[regno] != 0
2946                       && reg_used_between_p (dest, last_set[regno], insn))
2947                     may_not_move[regno] = 1;
2948                   if (n_times_set[regno] < 127)
2949                     ++n_times_set[regno];
2950                   last_set[regno] = insn;
2951                 }
2952             }
2953           else if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == PARALLEL)
2954             {
2955               register int i;
2956               for (i = XVECLEN (PATTERN (insn), 0) - 1; i >= 0; i--)
2957                 {
2958                   register rtx x = XVECEXP (PATTERN (insn), 0, i);
2959                   if (GET_CODE (x) == CLOBBER && GET_CODE (XEXP (x, 0)) == REG)
2960                     /* Don't move a reg that has an explicit clobber.
2961                        It's not worth the pain to try to do it correctly.  */
2962                     may_not_move[REGNO (XEXP (x, 0))] = 1;
2963
2964                   if (GET_CODE (x) == SET || GET_CODE (x) == CLOBBER)
2965                     {
2966                       dest = SET_DEST (x);
2967                       while (GET_CODE (dest) == SUBREG
2968                              || GET_CODE (dest) == ZERO_EXTRACT
2969                              || GET_CODE (dest) == SIGN_EXTRACT
2970                              || GET_CODE (dest) == STRICT_LOW_PART)
2971                         dest = XEXP (dest, 0);
2972                       if (GET_CODE (dest) == REG)
2973                         {
2974                           register int regno = REGNO (dest);
2975                           if (n_times_set[regno] > 0 && last_set[regno] == 0)
2976                             may_not_move[regno] = 1;
2977                           if (last_set[regno] != 0
2978                               && reg_used_between_p (dest, last_set[regno], insn))
2979                             may_not_move[regno] = 1;
2980                           if (n_times_set[regno] < 127)
2981                             ++n_times_set[regno];
2982                           last_set[regno] = insn;
2983                         }
2984                     }
2985                 }
2986             }
2987         }
2988       if (GET_CODE (insn) == CODE_LABEL || GET_CODE (insn) == JUMP_INSN)
2989         bzero (last_set, nregs * sizeof (rtx));
2990     }
2991   *count_ptr = count;
2992 }
2993 \f
2994 /* Given a loop that is bounded by LOOP_START and LOOP_END
2995    and that is entered at SCAN_START,
2996    return 1 if the register set in SET contained in insn INSN is used by
2997    any insn that precedes INSN in cyclic order starting
2998    from the loop entry point.
2999
3000    We don't want to use INSN_LUID here because if we restrict INSN to those
3001    that have a valid INSN_LUID, it means we cannot move an invariant out
3002    from an inner loop past two loops.  */
3003
3004 static int
3005 loop_reg_used_before_p (set, insn, loop_start, scan_start, loop_end)
3006      rtx set, insn, loop_start, scan_start, loop_end;
3007 {
3008   rtx reg = SET_DEST (set);
3009   rtx p;
3010
3011   /* Scan forward checking for register usage.  If we hit INSN, we
3012      are done.  Otherwise, if we hit LOOP_END, wrap around to LOOP_START.  */
3013   for (p = scan_start; p != insn; p = NEXT_INSN (p))
3014     {
3015       if (GET_RTX_CLASS (GET_CODE (p)) == 'i'
3016           && reg_overlap_mentioned_p (reg, PATTERN (p)))
3017         return 1;
3018
3019       if (p == loop_end)
3020         p = loop_start;
3021     }
3022
3023   return 0;
3024 }
3025 \f
3026 /* A "basic induction variable" or biv is a pseudo reg that is set
3027    (within this loop) only by incrementing or decrementing it.  */
3028 /* A "general induction variable" or giv is a pseudo reg whose
3029    value is a linear function of a biv.  */
3030
3031 /* Bivs are recognized by `basic_induction_var';
3032    Givs by `general_induct_var'.  */
3033
3034 /* Indexed by register number, indicates whether or not register is an
3035    induction variable, and if so what type.  */
3036
3037 enum iv_mode *reg_iv_type;
3038
3039 /* Indexed by register number, contains pointer to `struct induction'
3040    if register is an induction variable.  This holds general info for
3041    all induction variables.  */
3042
3043 struct induction **reg_iv_info;
3044
3045 /* Indexed by register number, contains pointer to `struct iv_class'
3046    if register is a basic induction variable.  This holds info describing
3047    the class (a related group) of induction variables that the biv belongs
3048    to.  */
3049
3050 struct iv_class **reg_biv_class;
3051
3052 /* The head of a list which links together (via the next field)
3053    every iv class for the current loop.  */
3054
3055 struct iv_class *loop_iv_list;
3056
3057 /* Communication with routines called via `note_stores'.  */
3058
3059 static rtx note_insn;
3060
3061 /* Dummy register to have non-zero DEST_REG for DEST_ADDR type givs.  */
3062
3063 static rtx addr_placeholder;
3064
3065 /* ??? Unfinished optimizations, and possible future optimizations,
3066    for the strength reduction code.  */
3067
3068 /* ??? There is one more optimization you might be interested in doing: to
3069    allocate pseudo registers for frequently-accessed memory locations.
3070    If the same memory location is referenced each time around, it might
3071    be possible to copy it into a register before and out after.
3072    This is especially useful when the memory location is a variable which
3073    is in a stack slot because somewhere its address is taken.  If the
3074    loop doesn't contain a function call and the variable isn't volatile,
3075    it is safe to keep the value in a register for the duration of the
3076    loop. One tricky thing is that the copying of the value back from the
3077    register has to be done on all exits from the loop.  You need to check that
3078    all the exits from the loop go to the same place. */
3079
3080 /* ??? The interaction of biv elimination, and recognition of 'constant'
3081    bivs, may cause problems. */
3082
3083 /* ??? Add heuristics so that DEST_ADDR strength reduction does not cause
3084    performance problems.
3085
3086    Perhaps don't eliminate things that can be combined with an addressing
3087    mode.  Find all givs that have the same biv, mult_val, and add_val;
3088    then for each giv, check to see if its only use dies in a following
3089    memory address.  If so, generate a new memory address and check to see
3090    if it is valid.   If it is valid, then store the modified memory address,
3091    otherwise, mark the giv as not done so that it will get its own iv.  */
3092
3093 /* ??? Could try to optimize branches when it is known that a biv is always
3094    positive.  */
3095
3096 /* ??? When replace a biv in a compare insn, we should replace with closest
3097    giv so that an optimized branch can still be recognized by the combiner,
3098    e.g. the VAX acb insn.  */
3099
3100 /* ??? Many of the checks involving uid_luid could be simplified if regscan
3101    was rerun in loop_optimize whenever a register was added or moved.
3102    Also, some of the optimizations could be a little less conservative.  */
3103 \f
3104 /* Perform strength reduction and induction variable elimination.  */
3105
3106 /* Pseudo registers created during this function will be beyond the last
3107    valid index in several tables including n_times_set and regno_last_uid.
3108    This does not cause a problem here, because the added registers cannot be
3109    givs outside of their loop, and hence will never be reconsidered.
3110    But scan_loop must check regnos to make sure they are in bounds.  */
3111
3112 static void
3113 strength_reduce (scan_start, end, loop_top, insn_count,
3114                  loop_start, loop_end)
3115      rtx scan_start;
3116      rtx end;
3117      rtx loop_top;
3118      int insn_count;
3119      rtx loop_start;
3120      rtx loop_end;
3121 {
3122   rtx p;
3123   rtx set;
3124   rtx inc_val;
3125   rtx mult_val;
3126   rtx dest_reg;
3127   /* This is 1 if current insn is not executed at least once for every loop
3128      iteration.  */
3129   int not_every_iteration = 0;
3130   /* This is 1 if current insn may be executed more than once for every
3131      loop iteration.  */
3132   int maybe_multiple = 0;
3133   /* Temporary list pointers for traversing loop_iv_list.  */
3134   struct iv_class *bl, **backbl;
3135   /* Ratio of extra register life span we can justify
3136      for saving an instruction.  More if loop doesn't call subroutines
3137      since in that case saving an insn makes more difference
3138      and more registers are available.  */
3139   /* ??? could set this to last value of threshold in move_movables */
3140   int threshold = (loop_has_call ? 1 : 2) * (3 + n_non_fixed_regs);
3141   /* Map of pseudo-register replacements.  */
3142   rtx *reg_map;
3143   int call_seen;
3144   rtx test;
3145   rtx end_insert_before;
3146
3147   reg_iv_type = (enum iv_mode *) alloca (max_reg_before_loop
3148                                          * sizeof (enum iv_mode *));
3149   bzero ((char *) reg_iv_type, max_reg_before_loop * sizeof (enum iv_mode *));
3150   reg_iv_info = (struct induction **)
3151     alloca (max_reg_before_loop * sizeof (struct induction *));
3152   bzero ((char *) reg_iv_info, (max_reg_before_loop
3153                                 * sizeof (struct induction *)));
3154   reg_biv_class = (struct iv_class **)
3155     alloca (max_reg_before_loop * sizeof (struct iv_class *));
3156   bzero ((char *) reg_biv_class, (max_reg_before_loop
3157                                   * sizeof (struct iv_class *)));
3158
3159   loop_iv_list = 0;
3160   addr_placeholder = gen_reg_rtx (Pmode);
3161
3162   /* Save insn immediately after the loop_end.  Insns inserted after loop_end
3163      must be put before this insn, so that they will appear in the right
3164      order (i.e. loop order). 
3165
3166      If loop_end is the end of the current function, then emit a 
3167      NOTE_INSN_DELETED after loop_end and set end_insert_before to the
3168      dummy note insn.  */
3169   if (NEXT_INSN (loop_end) != 0)
3170     end_insert_before = NEXT_INSN (loop_end);
3171   else
3172     end_insert_before = emit_note_after (NOTE_INSN_DELETED, loop_end);
3173
3174   /* Scan through loop to find all possible bivs.  */
3175
3176   p = scan_start;
3177   while (1)
3178     {
3179       p = NEXT_INSN (p);
3180       /* At end of a straight-in loop, we are done.
3181          At end of a loop entered at the bottom, scan the top.  */
3182       if (p == scan_start)
3183         break;
3184       if (p == end)
3185         {
3186           if (loop_top != 0)
3187             p = NEXT_INSN (loop_top);
3188           else
3189             break;
3190           if (p == scan_start)
3191             break;
3192         }
3193
3194       if (GET_CODE (p) == INSN
3195           && (set = single_set (p))
3196           && GET_CODE (SET_DEST (set)) == REG)
3197         {
3198           dest_reg = SET_DEST (set);
3199           if (REGNO (dest_reg) < max_reg_before_loop
3200               && REGNO (dest_reg) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
3201               && reg_iv_type[REGNO (dest_reg)] != NOT_BASIC_INDUCT)
3202             {
3203               if (basic_induction_var (SET_SRC (set), dest_reg, p,
3204                                       &inc_val, &mult_val))
3205                 {
3206                   /* It is a possible basic induction variable.
3207                      Create and initialize an induction structure for it.  */
3208
3209                   struct induction *v
3210                     = (struct induction *) alloca (sizeof (struct induction));
3211
3212                   record_biv (v, p, dest_reg, inc_val, mult_val,
3213                               not_every_iteration, maybe_multiple);
3214                   reg_iv_type[REGNO (dest_reg)] = BASIC_INDUCT;
3215                 }
3216               else if (REGNO (dest_reg) < max_reg_before_loop)
3217                 reg_iv_type[REGNO (dest_reg)] = NOT_BASIC_INDUCT;
3218             }
3219         }
3220
3221       /* Past CODE_LABEL, we get to insns that may be executed multiple
3222          times.  The only way we can be sure that they can't is if every
3223          every jump insn between here and the end of the loop either
3224          returns, exits the loop, or is a forward jump.  */
3225
3226       if (GET_CODE (p) == CODE_LABEL)
3227         {
3228           rtx insn = p;
3229
3230           maybe_multiple = 0;
3231
3232           while (1)
3233             {
3234               insn = NEXT_INSN (insn);
3235               if (insn == scan_start)
3236                 break;
3237               if (insn == end)
3238                 {
3239                   if (loop_top != 0)
3240                     insn = NEXT_INSN (loop_top);
3241                   else
3242                     break;
3243                   if (insn == scan_start)
3244                     break;
3245                 }
3246
3247               if (GET_CODE (insn) == JUMP_INSN
3248                   && GET_CODE (PATTERN (insn)) != RETURN
3249                   && (! condjump_p (insn)
3250                       || (JUMP_LABEL (insn) != 0
3251                           && (INSN_UID (JUMP_LABEL (insn)) >= max_uid_for_loop
3252                               || INSN_UID (insn) >= max_uid_for_loop
3253                               || (INSN_LUID (JUMP_LABEL (insn))
3254                                   < INSN_LUID (insn))))))
3255               {
3256                 maybe_multiple = 1;
3257                 break;
3258               }
3259             }
3260         }
3261
3262       /* Past a label or a jump, we get to insns for which we can't count
3263          on whether or how many times they will be executed during each
3264          iteration.  */
3265       /* This code appears in three places, once in scan_loop, and twice
3266          in strength_reduce.  */
3267       if ((GET_CODE (p) == CODE_LABEL || GET_CODE (p) == JUMP_INSN)
3268           /* If we enter the loop in the middle, and scan around to the
3269              beginning, don't set not_every_iteration for that.
3270              This can be any kind of jump, since we want to know if insns
3271              will be executed if the loop is executed.  */
3272           && ! (GET_CODE (p) == JUMP_INSN && JUMP_LABEL (p) == loop_top
3273                 && ((NEXT_INSN (NEXT_INSN (p)) == loop_end && simplejump_p (p))
3274                     || (NEXT_INSN (p) == loop_end && condjump_p (p)))))
3275         not_every_iteration = 1;
3276
3277       /* At the virtual top of a converted loop, insns are again known to
3278          be executed each iteration: logically, the loop begins here
3279          even though the exit code has been duplicated.  */
3280
3281       else if (GET_CODE (p) == NOTE
3282                && NOTE_LINE_NUMBER (p) == NOTE_INSN_LOOP_VTOP)
3283         not_every_iteration = 0;
3284
3285       /* Unlike in the code motion pass where MAYBE_NEVER indicates that
3286          an insn may never be executed, NOT_EVERY_ITERATION indicates whether
3287          or not an insn is known to be executed each iteration of the
3288          loop, whether or not any iterations are known to occur.
3289
3290          Therefore, if we have just passed a label and have no more labels
3291          between here and the test insn of the loop, we know these insns
3292          will be executed each iteration.  This can also happen if we
3293          have just passed a jump, for example, when there are nested loops.  */
3294
3295       if (not_every_iteration && GET_CODE (p) == CODE_LABEL
3296           && no_labels_between_p (p, loop_end))
3297         not_every_iteration = 0;
3298     }
3299
3300   /* Scan loop_iv_list to remove all regs that proved not to be bivs.
3301      Make a sanity check against n_times_set.  */
3302   for (backbl = &loop_iv_list, bl = *backbl; bl; bl = bl->next)
3303     {
3304       if (reg_iv_type[bl->regno] != BASIC_INDUCT
3305           /* Above happens if register modified by subreg, etc.  */
3306           /* Make sure it is not recognized as a basic induction var: */
3307           || n_times_set[bl->regno] != bl->biv_count
3308           /* If never incremented, it is invariant that we decided not to
3309              move.  So leave it alone.  */
3310           || ! bl->incremented)
3311         {
3312           if (loop_dump_stream)
3313             fprintf (loop_dump_stream, "Reg %d: biv discarded, %s\n",
3314                      bl->regno,
3315                      (reg_iv_type[bl->regno] != BASIC_INDUCT
3316                       ? "not induction variable"
3317                       : (! bl->incremented ? "never incremented"
3318                          : "count error")));
3319           
3320           reg_iv_type[bl->regno] = NOT_BASIC_INDUCT;
3321           *backbl = bl->next;
3322         }
3323       else
3324         {
3325           backbl = &bl->next;
3326
3327           if (loop_dump_stream)
3328             fprintf (loop_dump_stream, "Reg %d: biv verified\n", bl->regno);
3329         }
3330     }
3331
3332   /* Exit if there are no bivs.  */
3333   if (! loop_iv_list)
3334     {
3335       /* Can still unroll the loop anyways, but indicate that there is no
3336          strength reduction info available.  */
3337       if (flag_unroll_loops)
3338         unroll_loop (loop_end, insn_count, loop_start, end_insert_before, 0);
3339
3340       return;
3341     }
3342
3343   /* Find initial value for each biv by searching backwards from loop_start,
3344      halting at first label.  Also record any test condition.  */
3345
3346   call_seen = 0;
3347   for (p = loop_start; p && GET_CODE (p) != CODE_LABEL; p = PREV_INSN (p))
3348     {
3349       note_insn = p;
3350
3351       if (GET_CODE (p) == CALL_INSN)
3352         call_seen = 1;
3353
3354       if (GET_CODE (p) == INSN || GET_CODE (p) == JUMP_INSN
3355           || GET_CODE (p) == CALL_INSN)
3356         note_stores (PATTERN (p), record_initial);
3357
3358       /* Record any test of a biv that branches around the loop if no store
3359          between it and the start of loop.  We only care about tests with
3360          constants and registers and only certain of those.  */
3361       if (GET_CODE (p) == JUMP_INSN
3362           && JUMP_LABEL (p) != 0
3363           && next_real_insn (JUMP_LABEL (p)) == next_real_insn (loop_end)
3364           && (test = get_condition_for_loop (p)) != 0
3365           && GET_CODE (XEXP (test, 0)) == REG
3366           && REGNO (XEXP (test, 0)) < max_reg_before_loop
3367           && (bl = reg_biv_class[REGNO (XEXP (test, 0))]) != 0
3368           && valid_initial_value_p (XEXP (test, 1), p, call_seen, loop_start)
3369           && bl->init_insn == 0)
3370         {
3371           /* If an NE test, we have an initial value!  */
3372           if (GET_CODE (test) == NE)
3373             {
3374               bl->init_insn = p;
3375               bl->init_set = gen_rtx (SET, VOIDmode,
3376                                       XEXP (test, 0), XEXP (test, 1));
3377             }
3378           else
3379             bl->initial_test = test;
3380         }
3381     }
3382
3383   /* Look at the each biv and see if we can say anything better about its
3384      initial value from any initializing insns set up above.  (This is done
3385      in two passes to avoid missing SETs in a PARALLEL.)  */
3386   for (bl = loop_iv_list; bl; bl = bl->next)
3387     {
3388       rtx src;
3389
3390       if (! bl->init_insn)
3391         continue;
3392
3393       src = SET_SRC (bl->init_set);
3394
3395       if (loop_dump_stream)
3396         fprintf (loop_dump_stream,
3397                  "Biv %d initialized at insn %d: initial value ",
3398                  bl->regno, INSN_UID (bl->init_insn));
3399
3400       if (valid_initial_value_p (src, bl->init_insn, call_seen, loop_start))
3401         {
3402           bl->initial_value = src;
3403
3404           if (loop_dump_stream)
3405             {
3406               if (GET_CODE (src) == CONST_INT)
3407                 fprintf (loop_dump_stream, "%d\n", INTVAL (src));
3408               else
3409                 {
3410                   print_rtl (loop_dump_stream, src);
3411                   fprintf (loop_dump_stream, "\n");
3412                 }
3413             }
3414         }
3415       else
3416         {
3417           /* Biv initial value is not simple move,
3418              so let it keep initial value of "itself".  */
3419
3420           if (loop_dump_stream)
3421             fprintf (loop_dump_stream, "is complex\n");
3422         }
3423     }
3424
3425   /* Search the loop for general induction variables.  */
3426
3427   /* A register is a giv if: it is only set once, it is a function of a
3428      biv and a constant (or invariant), and it is not a biv.  */
3429
3430   not_every_iteration = 0;
3431   p = scan_start;
3432   while (1)
3433     {
3434       p = NEXT_INSN (p);
3435       /* At end of a straight-in loop, we are done.
3436          At end of a loop entered at the bottom, scan the top.  */
3437       if (p == scan_start)
3438         break;
3439       if (p == end)
3440         {
3441           if (loop_top != 0)
3442             p = NEXT_INSN (loop_top);
3443           else
3444             break;
3445           if (p == scan_start)
3446             break;
3447         }
3448
3449       /* Look for a general induction variable in a register.  */
3450       if (GET_CODE (p) == INSN
3451           && (set = single_set (p))
3452           && GET_CODE (SET_DEST (set)) == REG
3453           && ! may_not_optimize[REGNO (SET_DEST (set))])
3454         {
3455           rtx src_reg;
3456           rtx add_val;
3457           rtx mult_val;
3458           int benefit;
3459           rtx regnote = 0;
3460
3461           dest_reg = SET_DEST (set);
3462           if (REGNO (dest_reg) < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
3463             continue;
3464
3465           if (/* SET_SRC is a giv.  */
3466               ((benefit = general_induction_var (SET_SRC (set),
3467                                                  &src_reg, &add_val,
3468                                                  &mult_val))
3469                /* Equivalent expression is a giv. */
3470                || ((regnote = find_reg_note (p, REG_EQUAL, NULL_RTX))
3471                    && (benefit = general_induction_var (XEXP (regnote, 0),
3472                                                         &src_reg,
3473                                                         &add_val, &mult_val))))
3474               /* Don't try to handle any regs made by loop optimization.
3475                  We have nothing on them in regno_first_uid, etc.  */
3476               && REGNO (dest_reg) < max_reg_before_loop
3477               /* Don't recognize a BASIC_INDUCT_VAR here.  */
3478               && dest_reg != src_reg
3479               /* This must be the only place where the register is set.  */
3480               && (n_times_set[REGNO (dest_reg)] == 1
3481                   /* or all sets must be consecutive and make a giv. */
3482                   || (benefit = consec_sets_giv (benefit, p,
3483                                                  src_reg, dest_reg,
3484                                                  &add_val, &mult_val))))
3485             {
3486               int count;
3487               struct induction *v
3488                 = (struct induction *) alloca (sizeof (struct induction));
3489               rtx temp;
3490
3491               /* If this is a library call, increase benefit.  */
3492               if (find_reg_note (p, REG_RETVAL, NULL_RTX))
3493                 benefit += libcall_benefit (p);
3494
3495               /* Skip the consecutive insns, if there are any.  */
3496               for (count = n_times_set[REGNO (dest_reg)] - 1;
3497                    count > 0; count--)
3498                 {
3499                   /* If first insn of libcall sequence, skip to end.
3500                      Do this at start of loop, since INSN is guaranteed to
3501                      be an insn here.  */
3502                   if (GET_CODE (p) != NOTE
3503                       && (temp = find_reg_note (p, REG_LIBCALL, NULL_RTX)))
3504                     p = XEXP (temp, 0);
3505
3506                   do p = NEXT_INSN (p);
3507                   while (GET_CODE (p) == NOTE);
3508                 }
3509
3510               record_giv (v, p, src_reg, dest_reg, mult_val, add_val, benefit,
3511                           DEST_REG, not_every_iteration, NULL_PTR, loop_start,
3512                           loop_end);
3513
3514             }
3515         }
3516
3517 #ifndef DONT_REDUCE_ADDR
3518       /* Look for givs which are memory addresses.  */
3519       /* This resulted in worse code on a VAX 8600.  I wonder if it
3520          still does.  */
3521       if (GET_CODE (p) == INSN)
3522         find_mem_givs (PATTERN (p), p, not_every_iteration, loop_start,
3523                        loop_end);
3524 #endif
3525
3526       /* Update the status of whether giv can derive other givs.  This can
3527          change when we pass a label or an insn that updates a biv.  */
3528       if (GET_CODE (p) == INSN || GET_CODE (p) == JUMP_INSN
3529         || GET_CODE (p) == CODE_LABEL)
3530         update_giv_derive (p);
3531
3532       /* Past a label or a jump, we get to insns for which we can't count
3533          on whether or how many times they will be executed during each
3534          iteration.  */
3535       /* This code appears in three places, once in scan_loop, and twice
3536          in strength_reduce.  */
3537       if ((GET_CODE (p) == CODE_LABEL || GET_CODE (p) == JUMP_INSN)
3538           /* If we enter the loop in the middle, and scan around
3539              to the beginning, don't set not_every_iteration for that.
3540              This can be any kind of jump, since we want to know if insns
3541              will be executed if the loop is executed.  */
3542           && ! (GET_CODE (p) == JUMP_INSN && JUMP_LABEL (p) == loop_top
3543                 && ((NEXT_INSN (NEXT_INSN (p)) == loop_end && simplejump_p (p))
3544                     || (NEXT_INSN (p) == loop_end && condjump_p (p)))))
3545         not_every_iteration = 1;
3546
3547       /* At the virtual top of a converted loop, insns are again known to
3548          be executed each iteration: logically, the loop begins here
3549          even though the exit code has been duplicated.  */
3550
3551       else if (GET_CODE (p) == NOTE
3552                && NOTE_LINE_NUMBER (p) == NOTE_INSN_LOOP_VTOP)
3553         not_every_iteration = 0;
3554
3555       /* Unlike in the code motion pass where MAYBE_NEVER indicates that
3556          an insn may never be executed, NOT_EVERY_ITERATION indicates whether
3557          or not an insn is known to be executed each iteration of the
3558          loop, whether or not any iterations are known to occur.
3559
3560          Therefore, if we have just passed a label and have no more labels
3561          between here and the test insn of the loop, we know these insns
3562          will be executed each iteration.  */
3563
3564       if (not_every_iteration && GET_CODE (p) == CODE_LABEL
3565           && no_labels_between_p (p, loop_end))
3566         not_every_iteration = 0;
3567     }
3568
3569   /* Try to calculate and save the number of loop iterations.  This is
3570      set to zero if the actual number can not be calculated.  This must
3571      be called after all giv's have been identified, since otherwise it may
3572      fail if the iteration variable is a giv.  */
3573
3574   loop_n_iterations = loop_iterations (loop_start, loop_end);
3575
3576   /* Now for each giv for which we still don't know whether or not it is
3577      replaceable, check to see if it is replaceable because its final value
3578      can be calculated.  This must be done after loop_iterations is called,
3579      so that final_giv_value will work correctly.  */
3580
3581   for (bl = loop_iv_list; bl; bl = bl->next)
3582     {
3583       struct induction *v;
3584
3585       for (v = bl->giv; v; v = v->next_iv)
3586         if (! v->replaceable && ! v->not_replaceable)
3587           check_final_value (v, loop_start, loop_end);
3588     }
3589
3590   /* Try to prove that the loop counter variable (if any) is always
3591      nonnegative; if so, record that fact with a REG_NONNEG note
3592      so that "decrement and branch until zero" insn can be used.  */
3593   check_dbra_loop (loop_end, insn_count, loop_start);
3594
3595   /* Create reg_map to hold substitutions for replaceable giv regs.  */
3596   reg_map = (rtx *) alloca (max_reg_before_loop * sizeof (rtx));
3597   bzero ((char *) reg_map, max_reg_before_loop * sizeof (rtx));
3598
3599   /* Examine each iv class for feasibility of strength reduction/induction
3600      variable elimination.  */
3601
3602   for (bl = loop_iv_list; bl; bl = bl->next)
3603     {
3604       struct induction *v;
3605       int benefit;
3606       int all_reduced;
3607       rtx final_value = 0;
3608
3609       /* Test whether it will be possible to eliminate this biv
3610          provided all givs are reduced.  This is possible if either
3611          the reg is not used outside the loop, or we can compute
3612          what its final value will be.
3613
3614          For architectures with a decrement_and_branch_until_zero insn,
3615          don't do this if we put a REG_NONNEG note on the endtest for
3616          this biv.  */
3617
3618       /* Compare against bl->init_insn rather than loop_start.
3619          We aren't concerned with any uses of the biv between
3620          init_insn and loop_start since these won't be affected
3621          by the value of the biv elsewhere in the function, so
3622          long as init_insn doesn't use the biv itself.
3623          March 14, 1989 -- self@bayes.arc.nasa.gov */
3624
3625       if ((uid_luid[regno_last_uid[bl->regno]] < INSN_LUID (loop_end)
3626            && bl->init_insn
3627            && INSN_UID (bl->init_insn) < max_uid_for_loop
3628            && uid_luid[regno_first_uid[bl->regno]] >= INSN_LUID (bl->init_insn)
3629 #ifdef HAVE_decrement_and_branch_until_zero
3630            && ! bl->nonneg
3631 #endif
3632            && ! reg_mentioned_p (bl->biv->dest_reg, SET_SRC (bl->init_set)))
3633           || ((final_value = final_biv_value (bl, loop_start, loop_end))
3634 #ifdef HAVE_decrement_and_branch_until_zero
3635               && ! bl->nonneg
3636 #endif
3637               ))
3638         bl->eliminable = maybe_eliminate_biv (bl, loop_start, end, 0,
3639                                               threshold, insn_count);
3640       else
3641         {
3642           if (loop_dump_stream)
3643             {
3644               fprintf (loop_dump_stream,
3645                        "Cannot eliminate biv %d.\n",
3646                        bl->regno);
3647               fprintf (loop_dump_stream,
3648                        "First use: insn %d, last use: insn %d.\n",
3649                        regno_first_uid[bl->regno],
3650                        regno_last_uid[bl->regno]);
3651             }
3652         }
3653
3654       /* Combine all giv's for this iv_class.  */
3655       combine_givs (bl);
3656
3657       /* This will be true at the end, if all givs which depend on this
3658          biv have been strength reduced.
3659          We can't (currently) eliminate the biv unless this is so.  */
3660       all_reduced = 1;
3661
3662       /* Check each giv in this class to see if we will benefit by reducing
3663          it.  Skip giv's combined with others.  */
3664       for (v = bl->giv; v; v = v->next_iv)
3665         {
3666           struct induction *tv;
3667
3668           if (v->ignore || v->same)
3669             continue;
3670
3671           benefit = v->benefit;
3672
3673           /* Reduce benefit if not replaceable, since we will insert
3674              a move-insn to replace the insn that calculates this giv.
3675              Don't do this unless the giv is a user variable, since it
3676              will often be marked non-replaceable because of the duplication
3677              of the exit code outside the loop.  In such a case, the copies
3678              we insert are dead and will be deleted.  So they don't have
3679              a cost.  Similar situations exist.  */
3680           /* ??? The new final_[bg]iv_value code does a much better job
3681              of finding replaceable giv's, and hence this code may no longer
3682              be necessary.  */
3683           if (! v->replaceable && ! bl->eliminable
3684               && REG_USERVAR_P (v->dest_reg))
3685             benefit -= copy_cost;
3686
3687           /* Decrease the benefit to count the add-insns that we will
3688              insert to increment the reduced reg for the giv.  */
3689           benefit -= add_cost * bl->biv_count;
3690
3691           /* Decide whether to strength-reduce this giv or to leave the code
3692              unchanged (recompute it from the biv each time it is used).
3693              This decision can be made independently for each giv.  */
3694
3695           /* ??? Perhaps attempt to guess whether autoincrement will handle
3696              some of the new add insns; if so, can increase BENEFIT
3697              (undo the subtraction of add_cost that was done above).  */
3698
3699           /* If an insn is not to be strength reduced, then set its ignore
3700              flag, and clear all_reduced.  */
3701
3702           if (v->lifetime * threshold * benefit < insn_count)
3703             {
3704               if (loop_dump_stream)
3705                 fprintf (loop_dump_stream,
3706                          "giv of insn %d not worth while, %d vs %d.\n",
3707                          INSN_UID (v->insn),
3708                          v->lifetime * threshold * benefit, insn_count);
3709               v->ignore = 1;
3710               all_reduced = 0;
3711             }
3712           else
3713             {
3714               /* Check that we can increment the reduced giv without a
3715                  multiply insn.  If not, reject it.  */
3716
3717               for (tv = bl->biv; tv; tv = tv->next_iv)
3718                 if (tv->mult_val == const1_rtx
3719                     && ! product_cheap_p (tv->add_val, v->mult_val))
3720                   {
3721                     if (loop_dump_stream)
3722                       fprintf (loop_dump_stream,
3723                                "giv of insn %d: would need a multiply.\n",
3724                                INSN_UID (v->insn));
3725                     v->ignore = 1;
3726                     all_reduced = 0;
3727                     break;
3728                   }
3729             }
3730         }
3731
3732       /* Reduce each giv that we decided to reduce.  */
3733
3734       for (v = bl->giv; v; v = v->next_iv)
3735         {
3736           struct induction *tv;
3737           if (! v->ignore && v->same == 0)
3738             {
3739               v->new_reg = gen_reg_rtx (v->mode);
3740
3741               /* For each place where the biv is incremented,
3742                  add an insn to increment the new, reduced reg for the giv.  */
3743               for (tv = bl->biv; tv; tv = tv->next_iv)
3744                 {
3745                   if (tv->mult_val == const1_rtx)
3746                     emit_iv_add_mult (tv->add_val, v->mult_val,
3747                                       v->new_reg, v->new_reg, tv->insn);
3748                   else /* tv->mult_val == const0_rtx */
3749                     /* A multiply is acceptable here
3750                        since this is presumed to be seldom executed.  */
3751                     emit_iv_add_mult (tv->add_val, v->mult_val,
3752                                       v->add_val, v->new_reg, tv->insn);
3753                 }
3754
3755               /* Add code at loop start to initialize giv's reduced reg.  */
3756
3757               emit_iv_add_mult (bl->initial_value, v->mult_val,
3758                                 v->add_val, v->new_reg, loop_start);
3759             }
3760         }
3761
3762       /* Rescan all givs.  If a giv is the same as a giv not reduced, mark it
3763          as not reduced.
3764          
3765          For each giv register that can be reduced now: if replaceable,
3766          substitute reduced reg wherever the old giv occurs;
3767          else add new move insn "giv_reg = reduced_reg".
3768
3769          Also check for givs whose first use is their definition and whose
3770          last use is the definition of another giv.  If so, it is likely
3771          dead and should not be used to eliminate a biv.  */
3772       for (v = bl->giv; v; v = v->next_iv)
3773         {
3774           if (v->same && v->same->ignore)
3775             v->ignore = 1;
3776
3777           if (v->ignore)
3778             continue;
3779
3780           if (v->giv_type == DEST_REG
3781               && regno_first_uid[REGNO (v->dest_reg)] == INSN_UID (v->insn))
3782             {
3783               struct induction *v1;
3784
3785               for (v1 = bl->giv; v1; v1 = v1->next_iv)
3786                 if (regno_last_uid[REGNO (v->dest_reg)] == INSN_UID (v1->insn))
3787                   v->maybe_dead = 1;
3788             }
3789
3790           /* Update expression if this was combined, in case other giv was
3791              replaced.  */
3792           if (v->same)
3793             v->new_reg = replace_rtx (v->new_reg,
3794                                       v->same->dest_reg, v->same->new_reg);
3795
3796           if (v->giv_type == DEST_ADDR)
3797             /* Store reduced reg as the address in the memref where we found
3798                this giv.  */
3799             *v->location = v->new_reg;
3800           else if (v->replaceable)
3801             {
3802               reg_map[REGNO (v->dest_reg)] = v->new_reg;
3803
3804 #if 0
3805               /* I can no longer duplicate the original problem.  Perhaps
3806                  this is unnecessary now?  */
3807
3808               /* Replaceable; it isn't strictly necessary to delete the old
3809                  insn and emit a new one, because v->dest_reg is now dead.
3810
3811                  However, especially when unrolling loops, the special
3812                  handling for (set REG0 REG1) in the second cse pass may
3813                  make v->dest_reg live again.  To avoid this problem, emit
3814                  an insn to set the original giv reg from the reduced giv.
3815                  We can not delete the original insn, since it may be part
3816                  of a LIBCALL, and the code in flow that eliminates dead
3817                  libcalls will fail if it is deleted.  */
3818               emit_insn_after (gen_move_insn (v->dest_reg, v->new_reg),
3819                                v->insn);
3820 #endif
3821             }
3822           else
3823             {
3824               /* Not replaceable; emit an insn to set the original giv reg from
3825                  the reduced giv, same as above.  */
3826               emit_insn_after (gen_move_insn (v->dest_reg, v->new_reg),
3827                                v->insn);
3828             }
3829
3830           /* When a loop is reversed, givs which depend on the reversed
3831              biv, and which are live outside the loop, must be set to their
3832              correct final value.  This insn is only needed if the giv is
3833              not replaceable.  The correct final value is the same as the
3834              value that the giv starts the reversed loop with.  */
3835           if (bl->reversed && ! v->replaceable)
3836             emit_iv_add_mult (bl->initial_value, v->mult_val,
3837                               v->add_val, v->dest_reg, end_insert_before);
3838           else if (v->final_value)
3839             {
3840               rtx insert_before;
3841
3842               /* If the loop has multiple exits, emit the insn before the
3843                  loop to ensure that it will always be executed no matter
3844                  how the loop exits.  Otherwise, emit the insn after the loop,
3845                  since this is slightly more efficient.  */
3846               if (loop_number_exit_labels[uid_loop_num[INSN_UID (loop_start)]])
3847                 insert_before = loop_start;
3848               else
3849                 insert_before = end_insert_before;
3850               emit_insn_before (gen_move_insn (v->dest_reg, v->final_value),
3851                                 insert_before);
3852
3853 #if 0
3854               /* If the insn to set the final value of the giv was emitted
3855                  before the loop, then we must delete the insn inside the loop
3856                  that sets it.  If this is a LIBCALL, then we must delete
3857                  every insn in the libcall.  Note, however, that
3858                  final_giv_value will only succeed when there are multiple
3859                  exits if the giv is dead at each exit, hence it does not
3860                  matter that the original insn remains because it is dead
3861                  anyways.  */
3862               /* Delete the insn inside the loop that sets the giv since
3863                  the giv is now set before (or after) the loop.  */
3864               delete_insn (v->insn);
3865 #endif
3866             }
3867
3868           if (loop_dump_stream)
3869             {
3870               fprintf (loop_dump_stream, "giv at %d reduced to ",
3871                        INSN_UID (v->insn));
3872               print_rtl (loop_dump_stream, v->new_reg);
3873               fprintf (loop_dump_stream, "\n");
3874             }
3875         }
3876
3877       /* All the givs based on the biv bl have been reduced if they
3878          merit it.  */
3879
3880       /* For each giv not marked as maybe dead that has been combined with a
3881          second giv, clear any "maybe dead" mark on that second giv.
3882          v->new_reg will either be or refer to the register of the giv it
3883          combined with.
3884
3885          Doing this clearing avoids problems in biv elimination where a
3886          giv's new_reg is a complex value that can't be put in the insn but
3887          the giv combined with (with a reg as new_reg) is marked maybe_dead.
3888          Since the register will be used in either case, we'd prefer it be
3889          used from the simpler giv.  */
3890
3891       for (v = bl->giv; v; v = v->next_iv)
3892         if (! v->maybe_dead && v->same)
3893           v->same->maybe_dead = 0;
3894
3895       /* Try to eliminate the biv, if it is a candidate.
3896          This won't work if ! all_reduced,
3897          since the givs we planned to use might not have been reduced.
3898
3899          We have to be careful that we didn't initially think we could eliminate
3900          this biv because of a giv that we now think may be dead and shouldn't
3901          be used as a biv replacement.  
3902
3903          Also, there is the possibility that we may have a giv that looks
3904          like it can be used to eliminate a biv, but the resulting insn
3905          isn't valid.  This can happen, for example, on the 88k, where a 
3906          JUMP_INSN can compare a register only with zero.  Attempts to
3907          replace it with a compare with a constant will fail.
3908
3909          Note that in cases where this call fails, we may have replaced some
3910          of the occurrences of the biv with a giv, but no harm was done in
3911          doing so in the rare cases where it can occur.  */
3912
3913       if (all_reduced == 1 && bl->eliminable
3914           && maybe_eliminate_biv (bl, loop_start, end, 1,
3915                                   threshold, insn_count))
3916
3917         {
3918           /* ?? If we created a new test to bypass the loop entirely,
3919              or otherwise drop straight in, based on this test, then
3920              we might want to rewrite it also.  This way some later
3921              pass has more hope of removing the initialization of this
3922              biv entirely. */
3923
3924           /* If final_value != 0, then the biv may be used after loop end
3925              and we must emit an insn to set it just in case.
3926
3927              Reversed bivs already have an insn after the loop setting their
3928              value, so we don't need another one.  We can't calculate the
3929              proper final value for such a biv here anyways. */
3930           if (final_value != 0 && ! bl->reversed)
3931             {
3932               rtx insert_before;
3933
3934               /* If the loop has multiple exits, emit the insn before the
3935                  loop to ensure that it will always be executed no matter
3936                  how the loop exits.  Otherwise, emit the insn after the
3937                  loop, since this is slightly more efficient.  */
3938               if (loop_number_exit_labels[uid_loop_num[INSN_UID (loop_start)]])
3939                 insert_before = loop_start;
3940               else
3941                 insert_before = end_insert_before;
3942
3943               emit_insn_before (gen_move_insn (bl->biv->dest_reg, final_value),
3944                                 end_insert_before);
3945             }
3946
3947 #if 0
3948           /* Delete all of the instructions inside the loop which set
3949              the biv, as they are all dead.  If is safe to delete them,
3950              because an insn setting a biv will never be part of a libcall.  */
3951           /* However, deleting them will invalidate the regno_last_uid info,
3952              so keeping them around is more convenient.  Final_biv_value
3953              will only succeed when there are multiple exits if the biv
3954              is dead at each exit, hence it does not matter that the original
3955              insn remains, because it is dead anyways.  */
3956           for (v = bl->biv; v; v = v->next_iv)
3957             delete_insn (v->insn);
3958 #endif
3959
3960           if (loop_dump_stream)
3961             fprintf (loop_dump_stream, "Reg %d: biv eliminated\n",
3962                      bl->regno);
3963         }
3964     }
3965
3966   /* Go through all the instructions in the loop, making all the
3967      register substitutions scheduled in REG_MAP.  */
3968
3969   for (p = loop_start; p != end; p = NEXT_INSN (p))
3970     if (GET_CODE (p) == INSN || GET_CODE (p) == JUMP_INSN
3971         || GET_CODE (p) == CALL_INSN)
3972       {
3973         replace_regs (PATTERN (p), reg_map, max_reg_before_loop, 0);
3974         replace_regs (REG_NOTES (p), reg_map, max_reg_before_loop, 0);
3975         INSN_CODE (p) = -1;
3976       }
3977
3978   /* Unroll loops from within strength reduction so that we can use the
3979      induction variable information that strength_reduce has already
3980      collected.  */
3981   
3982   if (flag_unroll_loops)
3983     unroll_loop (loop_end, insn_count, loop_start, end_insert_before, 1);
3984
3985   if (loop_dump_stream)
3986     fprintf (loop_dump_stream, "\n");
3987 }
3988 \f
3989 /* Return 1 if X is a valid source for an initial value (or as value being
3990    compared against in an initial test).
3991
3992    X must be either a register or constant and must not be clobbered between
3993    the current insn and the start of the loop.
3994
3995    INSN is the insn containing X.  */
3996
3997 static int
3998 valid_initial_value_p (x, insn, call_seen, loop_start)
3999      rtx x;
4000      rtx insn;
4001      int call_seen;
4002      rtx loop_start;
4003 {
4004   if (CONSTANT_P (x))
4005     return 1;
4006
4007   /* Only consider pseudos we know about initialized in insns whose luids
4008      we know.  */
4009   if (GET_CODE (x) != REG
4010       || REGNO (x) >= max_reg_before_loop)
4011     return 0;
4012
4013   /* Don't use call-clobbered registers across a call which clobbers it.  On
4014      some machines, don't use any hard registers at all.  */
4015   if (REGNO (x) < FIRST_PSEUDO_REGISTER
4016 #ifndef SMALL_REGISTER_CLASSES
4017       && call_used_regs[REGNO (x)] && call_seen
4018 #endif
4019       )
4020     return 0;
4021
4022   /* Don't use registers that have been clobbered before the start of the
4023      loop.  */
4024   if (reg_set_between_p (x, insn, loop_start))
4025     return 0;
4026
4027   return 1;
4028 }
4029 \f
4030 /* Scan X for memory refs and check each memory address
4031    as a possible giv.  INSN is the insn whose pattern X comes from.
4032    NOT_EVERY_ITERATION is 1 if the insn might not be executed during
4033    every loop iteration.  */
4034
4035 static void
4036 find_mem_givs (x, insn, not_every_iteration, loop_start, loop_end)
4037      rtx x;
4038      rtx insn;
4039      int not_every_iteration;
4040      rtx loop_start, loop_end;
4041 {
4042   register int i, j;
4043   register enum rtx_code code;
4044   register char *fmt;
4045
4046   if (x == 0)
4047     return;
4048
4049   code = GET_CODE (x);
4050   switch (code)
4051     {
4052     case REG:
4053     case CONST_INT:
4054     case CONST:
4055     case CONST_DOUBLE:
4056     case SYMBOL_REF:
4057     case LABEL_REF:
4058     case PC:
4059     case CC0:
4060     case ADDR_VEC:
4061     case ADDR_DIFF_VEC:
4062     case USE:
4063     case CLOBBER:
4064       return;
4065
4066     case MEM:
4067       {
4068         rtx src_reg;
4069         rtx add_val;
4070         rtx mult_val;
4071         int benefit;
4072
4073         benefit = general_induction_var (XEXP (x, 0),
4074                                          &src_reg, &add_val, &mult_val);
4075
4076         /* Don't make a DEST_ADDR giv with mult_val == 1 && add_val == 0.
4077            Such a giv isn't useful.  */
4078         if (benefit > 0 && (mult_val != const1_rtx || add_val != const0_rtx))
4079           {
4080             /* Found one; record it.  */
4081             struct induction *v
4082               = (struct induction *) oballoc (sizeof (struct induction));
4083
4084             record_giv (v, insn, src_reg, addr_placeholder, mult_val,
4085                         add_val, benefit, DEST_ADDR, not_every_iteration,
4086                         &XEXP (x, 0), loop_start, loop_end);
4087
4088             v->mem_mode = GET_MODE (x);
4089           }
4090         return;
4091       }
4092     }
4093
4094   /* Recursively scan the subexpressions for other mem refs.  */
4095
4096   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
4097   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
4098     if (fmt[i] == 'e')
4099       find_mem_givs (XEXP (x, i), insn, not_every_iteration, loop_start,
4100                      loop_end);
4101     else if (fmt[i] == 'E')
4102       for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
4103         find_mem_givs (XVECEXP (x, i, j), insn, not_every_iteration,
4104                        loop_start, loop_end);
4105 }
4106 \f
4107 /* Fill in the data about one biv update.
4108    V is the `struct induction' in which we record the biv.  (It is
4109    allocated by the caller, with alloca.)
4110    INSN is the insn that sets it.
4111    DEST_REG is the biv's reg.
4112
4113    MULT_VAL is const1_rtx if the biv is being incremented here, in which case
4114    INC_VAL is the increment.  Otherwise, MULT_VAL is const0_rtx and the biv is
4115    being set to INC_VAL.
4116
4117    NOT_EVERY_ITERATION is nonzero if this biv update is not know to be
4118    executed every iteration; MAYBE_MULTIPLE is nonzero if this biv update
4119    can be executed more than once per iteration.  If MAYBE_MULTIPLE
4120    and NOT_EVERY_ITERATION are both zero, we know that the biv update is
4121    executed exactly once per iteration.  */
4122
4123 static void
4124 record_biv (v, insn, dest_reg, inc_val, mult_val,
4125             not_every_iteration, maybe_multiple)
4126      struct induction *v;
4127      rtx insn;
4128      rtx dest_reg;
4129      rtx inc_val;
4130      rtx mult_val;
4131      int not_every_iteration;
4132      int maybe_multiple;
4133 {
4134   struct iv_class *bl;
4135
4136   v->insn = insn;
4137   v->src_reg = dest_reg;
4138   v->dest_reg = dest_reg;
4139   v->mult_val = mult_val;
4140   v->add_val = inc_val;
4141   v->mode = GET_MODE (dest_reg);
4142   v->always_computable = ! not_every_iteration;
4143   v->maybe_multiple = maybe_multiple;
4144
4145   /* Add this to the reg's iv_class, creating a class
4146      if this is the first incrementation of the reg.  */
4147
4148   bl = reg_biv_class[REGNO (dest_reg)];
4149   if (bl == 0)
4150     {
4151       /* Create and initialize new iv_class.  */
4152
4153       bl = (struct iv_class *) oballoc (sizeof (struct iv_class));
4154
4155       bl->regno = REGNO (dest_reg);
4156       bl->biv = 0;
4157       bl->giv = 0;
4158       bl->biv_count = 0;
4159       bl->giv_count = 0;
4160
4161       /* Set initial value to the reg itself.  */
4162       bl->initial_value = dest_reg;
4163       /* We haven't seen the initializing insn yet */
4164       bl->init_insn = 0;
4165       bl->init_set = 0;
4166       bl->initial_test = 0;
4167       bl->incremented = 0;
4168       bl->eliminable = 0;
4169       bl->nonneg = 0;
4170       bl->reversed = 0;
4171       bl->total_benefit = 0;
4172
4173       /* Add this class to loop_iv_list.  */
4174       bl->next = loop_iv_list;
4175       loop_iv_list = bl;
4176
4177       /* Put it in the array of biv register classes.  */
4178       reg_biv_class[REGNO (dest_reg)] = bl;
4179     }
4180
4181   /* Update IV_CLASS entry for this biv.  */
4182   v->next_iv = bl->biv;
4183   bl->biv = v;
4184   bl->biv_count++;
4185   if (mult_val == const1_rtx)
4186     bl->incremented = 1;
4187
4188   if (loop_dump_stream)
4189     {
4190       fprintf (loop_dump_stream,
4191                "Insn %d: possible biv, reg %d,",
4192                INSN_UID (insn), REGNO (dest_reg));
4193       if (GET_CODE (inc_val) == CONST_INT)
4194         fprintf (loop_dump_stream, " const = %d\n",
4195                  INTVAL (inc_val));
4196       else
4197         {
4198           fprintf (loop_dump_stream, " const = ");
4199           print_rtl (loop_dump_stream, inc_val);
4200           fprintf (loop_dump_stream, "\n");
4201         }
4202     }
4203 }
4204 \f
4205 /* Fill in the data about one giv.
4206    V is the `struct induction' in which we record the giv.  (It is
4207    allocated by the caller, with alloca.)
4208    INSN is the insn that sets it.
4209    BENEFIT estimates the savings from deleting this insn.
4210    TYPE is DEST_REG or DEST_ADDR; it says whether the giv is computed
4211    into a register or is used as a memory address.
4212
4213    SRC_REG is the biv reg which the giv is computed from.
4214    DEST_REG is the giv's reg (if the giv is stored in a reg).
4215    MULT_VAL and ADD_VAL are the coefficients used to compute the giv.
4216    LOCATION points to the place where this giv's value appears in INSN.  */
4217
4218 static void
4219 record_giv (v, insn, src_reg, dest_reg, mult_val, add_val, benefit,
4220             type, not_every_iteration, location, loop_start, loop_end)
4221      struct induction *v;
4222      rtx insn;
4223      rtx src_reg;
4224      rtx dest_reg;
4225      rtx mult_val, add_val;
4226      int benefit;
4227      enum g_types type;
4228      int not_every_iteration;
4229      rtx *location;
4230      rtx loop_start, loop_end;
4231 {
4232   struct induction *b;
4233   struct iv_class *bl;
4234   rtx set = single_set (insn);
4235   rtx p;
4236
4237   v->insn = insn;
4238   v->src_reg = src_reg;
4239   v->giv_type = type;
4240   v->dest_reg = dest_reg;
4241   v->mult_val = mult_val;
4242   v->add_val = add_val;
4243   v->benefit = benefit;
4244   v->location = location;
4245   v->cant_derive = 0;
4246   v->combined_with = 0;
4247   v->maybe_multiple = 0;
4248   v->maybe_dead = 0;
4249   v->derive_adjustment = 0;
4250   v->same = 0;
4251   v->ignore = 0;
4252   v->new_reg = 0;
4253   v->final_value = 0;
4254
4255   /* The v->always_computable field is used in update_giv_derive, to
4256      determine whether a giv can be used to derive another giv.  For a
4257      DEST_REG giv, INSN computes a new value for the giv, so its value
4258      isn't computable if INSN insn't executed every iteration.
4259      However, for a DEST_ADDR giv, INSN merely uses the value of the giv;
4260      it does not compute a new value.  Hence the value is always computable
4261      regardless of whether INSN is executed each iteration.  */
4262
4263   if (type == DEST_ADDR)
4264     v->always_computable = 1;
4265   else
4266     v->always_computable = ! not_every_iteration;
4267
4268   if (type == DEST_ADDR)
4269     {
4270       v->mode = GET_MODE (*location);
4271       v->lifetime = 1;
4272       v->times_used = 1;
4273     }
4274   else /* type == DEST_REG */
4275     {
4276       v->mode = GET_MODE (SET_DEST (set));
4277
4278       v->lifetime = (uid_luid[regno_last_uid[REGNO (dest_reg)]]
4279                      - uid_luid[regno_first_uid[REGNO (dest_reg)]]);
4280
4281       v->times_used = n_times_used[REGNO (dest_reg)];
4282
4283       /* If the lifetime is zero, it means that this register is
4284          really a dead store.  So mark this as a giv that can be
4285          ignored.  This will not prevent the biv from being eliminated. */
4286       if (v->lifetime == 0)
4287         v->ignore = 1;
4288
4289       reg_iv_type[REGNO (dest_reg)] = GENERAL_INDUCT;
4290       reg_iv_info[REGNO (dest_reg)] = v;
4291     }
4292
4293   /* Add the giv to the class of givs computed from one biv.  */
4294
4295   bl = reg_biv_class[REGNO (src_reg)];
4296   if (bl)
4297     {
4298       v->next_iv = bl->giv;
4299       bl->giv = v;
4300       /* Don't count DEST_ADDR.  This is supposed to count the number of
4301          insns that calculate givs.  */
4302       if (type == DEST_REG)
4303         bl->giv_count++;
4304       bl->total_benefit += benefit;
4305     }
4306   else
4307     /* Fatal error, biv missing for this giv?  */
4308     abort ();
4309
4310   if (type == DEST_ADDR)
4311     v->replaceable = 1;
4312   else
4313     {
4314       /* The giv can be replaced outright by the reduced register only if all
4315          of the following conditions are true:
4316          - the insn that sets the giv is always executed on any iteration
4317            on which the giv is used at all
4318            (there are two ways to deduce this:
4319             either the insn is executed on every iteration,
4320             or all uses follow that insn in the same basic block),
4321          - the giv is not used outside the loop
4322          - no assignments to the biv occur during the giv's lifetime.  */
4323
4324       if (regno_first_uid[REGNO (dest_reg)] == INSN_UID (insn)
4325           /* Previous line always fails if INSN was moved by loop opt.  */
4326           && uid_luid[regno_last_uid[REGNO (dest_reg)]] < INSN_LUID (loop_end)
4327           && (! not_every_iteration
4328               || last_use_this_basic_block (dest_reg, insn)))
4329         {
4330           /* Now check that there are no assignments to the biv within the
4331              giv's lifetime.  This requires two separate checks.  */
4332
4333           /* Check each biv update, and fail if any are between the first
4334              and last use of the giv.
4335              
4336              If this loop contains an inner loop that was unrolled, then
4337              the insn modifying the biv may have been emitted by the loop
4338              unrolling code, and hence does not have a valid luid.  Just
4339              mark the biv as not replaceable in this case.  It is not very
4340              useful as a biv, because it is used in two different loops.
4341              It is very unlikely that we would be able to optimize the giv
4342              using this biv anyways.  */
4343
4344           v->replaceable = 1;
4345           for (b = bl->biv; b; b = b->next_iv)
4346             {
4347               if (INSN_UID (b->insn) >= max_uid_for_loop
4348                   || ((uid_luid[INSN_UID (b->insn)]
4349                        >= uid_luid[regno_first_uid[REGNO (dest_reg)]])
4350                       && (uid_luid[INSN_UID (b->insn)]
4351                           <= uid_luid[regno_last_uid[REGNO (dest_reg)]])))
4352                 {
4353                   v->replaceable = 0;
4354                   v->not_replaceable = 1;
4355                   break;
4356                 }
4357             }
4358
4359           /* Check each insn between the first and last use of the giv,
4360              and fail if any of them are branches that jump to a named label
4361              outside this range, but still inside the loop.  This catches
4362              cases of spaghetti code where the execution order of insns
4363              is not linear, and hence the above test fails.  For example,
4364              in the following code, j is not replaceable:
4365              for (i = 0; i < 100; )      {
4366              L0:        j = 4*i; goto L1;
4367              L2:        k = j;   goto L3;
4368              L1:        i++;     goto L2;
4369              L3:        ;        }
4370              printf ("k = %d\n", k); }
4371              This test is conservative, but this test succeeds rarely enough
4372              that it isn't a problem.  See also check_final_value below.  */
4373
4374           if (v->replaceable)
4375             for (p = insn;
4376                  INSN_UID (p) >= max_uid_for_loop
4377                  || INSN_LUID (p) < uid_luid[regno_last_uid[REGNO (dest_reg)]];
4378                  p = NEXT_INSN (p))
4379               {
4380                 if (GET_CODE (p) == JUMP_INSN && JUMP_LABEL (p)
4381                     && LABEL_NAME (JUMP_LABEL (p))
4382                     && ((INSN_LUID (JUMP_LABEL (p)) > INSN_LUID (loop_start)
4383                          && (INSN_LUID (JUMP_LABEL (p))
4384                              < uid_luid[regno_first_uid[REGNO (dest_reg)]]))
4385                         || (INSN_LUID (JUMP_LABEL (p)) < INSN_LUID (loop_end)
4386                             && (INSN_LUID (JUMP_LABEL (p))
4387                                 > uid_luid[regno_last_uid[REGNO (dest_reg)]]))))
4388                   {
4389                     v->replaceable = 0;
4390                     v->not_replaceable = 1;
4391
4392                     if (loop_dump_stream)
4393                       fprintf (loop_dump_stream,
4394                                "Found branch outside giv lifetime.\n");
4395
4396                     break;
4397                   }
4398               }
4399         }
4400       else
4401         {
4402           /* May still be replaceable, we don't have enough info here to
4403              decide.  */
4404           v->replaceable = 0;
4405           v->not_replaceable = 0;
4406         }
4407     }
4408
4409   if (loop_dump_stream)
4410     {
4411       if (type == DEST_REG)
4412         fprintf (loop_dump_stream, "Insn %d: giv reg %d",
4413                  INSN_UID (insn), REGNO (dest_reg));
4414       else
4415         fprintf (loop_dump_stream, "Insn %d: dest address",
4416                  INSN_UID (insn));
4417
4418       fprintf (loop_dump_stream, " src reg %d benefit %d",
4419                REGNO (src_reg), v->benefit);
4420       fprintf (loop_dump_stream, " used %d lifetime %d",
4421                v->times_used, v->lifetime);
4422
4423       if (v->replaceable)
4424         fprintf (loop_dump_stream, " replaceable");
4425
4426       if (GET_CODE (mult_val) == CONST_INT)
4427         fprintf (loop_dump_stream, " mult %d",
4428                  INTVAL (mult_val));
4429       else
4430         {
4431           fprintf (loop_dump_stream, " mult ");
4432           print_rtl (loop_dump_stream, mult_val);
4433         }
4434
4435       if (GET_CODE (add_val) == CONST_INT)
4436         fprintf (loop_dump_stream, " add %d",
4437                  INTVAL (add_val));
4438       else
4439         {
4440           fprintf (loop_dump_stream, " add ");
4441           print_rtl (loop_dump_stream, add_val);
4442         }
4443     }
4444
4445   if (loop_dump_stream)
4446     fprintf (loop_dump_stream, "\n");
4447
4448 }
4449
4450
4451 /* All this does is determine whether a giv can be made replaceable because
4452    its final value can be calculated.  This code can not be part of record_giv
4453    above, because final_giv_value requires that the number of loop iterations
4454    be known, and that can not be accurately calculated until after all givs
4455    have been identified.  */
4456
4457 static void
4458 check_final_value (v, loop_start, loop_end)
4459      struct induction *v;
4460      rtx loop_start, loop_end;
4461 {
4462   struct iv_class *bl;
4463   rtx final_value = 0;
4464   rtx tem;
4465
4466   bl = reg_biv_class[REGNO (v->src_reg)];
4467
4468   /* DEST_ADDR givs will never reach here, because they are always marked
4469      replaceable above in record_giv.  */
4470
4471   /* The giv can be replaced outright by the reduced register only if all
4472      of the following conditions are true:
4473      - the insn that sets the giv is always executed on any iteration
4474        on which the giv is used at all
4475        (there are two ways to deduce this:
4476         either the insn is executed on every iteration,
4477         or all uses follow that insn in the same basic block),
4478      - its final value can be calculated (this condition is different
4479        than the one above in record_giv)
4480      - no assignments to the biv occur during the giv's lifetime.  */
4481
4482 #if 0
4483   /* This is only called now when replaceable is known to be false.  */
4484   /* Clear replaceable, so that it won't confuse final_giv_value.  */
4485   v->replaceable = 0;
4486 #endif
4487
4488   if ((final_value = final_giv_value (v, loop_start, loop_end))
4489       && (v->always_computable || last_use_this_basic_block (v->dest_reg, v->insn)))
4490     {
4491       int biv_increment_seen = 0;
4492       rtx p = v->insn;
4493       rtx last_giv_use;
4494
4495       v->replaceable = 1;
4496
4497       /* When trying to determine whether or not a biv increment occurs
4498          during the lifetime of the giv, we can ignore uses of the variable
4499          outside the loop because final_value is true.  Hence we can not
4500          use regno_last_uid and regno_first_uid as above in record_giv.  */
4501
4502       /* Search the loop to determine whether any assignments to the
4503          biv occur during the giv's lifetime.  Start with the insn
4504          that sets the giv, and search around the loop until we come
4505          back to that insn again.
4506
4507          Also fail if there is a jump within the giv's lifetime that jumps
4508          to somewhere outside the lifetime but still within the loop.  This
4509          catches spaghetti code where the execution order is not linear, and
4510          hence the above test fails.  Here we assume that the giv lifetime
4511          does not extend from one iteration of the loop to the next, so as
4512          to make the test easier.  Since the lifetime isn't known yet,
4513          this requires two loops.  See also record_giv above.  */
4514
4515       last_giv_use = v->insn;
4516
4517       while (1)
4518         {
4519           p = NEXT_INSN (p);
4520           if (p == loop_end)
4521             p = NEXT_INSN (loop_start);
4522           if (p == v->insn)
4523             break;
4524
4525           if (GET_CODE (p) == INSN || GET_CODE (p) == JUMP_INSN
4526               || GET_CODE (p) == CALL_INSN)
4527             {
4528               if (biv_increment_seen)
4529                 {
4530                   if (reg_mentioned_p (v->dest_reg, PATTERN (p)))
4531                     {
4532                       v->replaceable = 0;
4533                       v->not_replaceable = 1;
4534                       break;
4535                     }
4536                 }
4537               else if (GET_CODE (PATTERN (p)) == SET
4538                        && SET_DEST (PATTERN (p)) == v->src_reg)
4539                 biv_increment_seen = 1;
4540               else if (reg_mentioned_p (v->dest_reg, PATTERN (p)))
4541                 last_giv_use = p;
4542             }
4543         }
4544       
4545       /* Now that the lifetime of the giv is known, check for branches
4546          from within the lifetime to outside the lifetime if it is still
4547          replaceable.  */
4548
4549       if (v->replaceable)
4550         {
4551           p = v->insn;
4552           while (1)
4553             {
4554               p = NEXT_INSN (p);
4555               if (p == loop_end)
4556                 p = NEXT_INSN (loop_start);
4557               if (p == last_giv_use)
4558                 break;
4559
4560               if (GET_CODE (p) == JUMP_INSN && JUMP_LABEL (p)
4561                   && LABEL_NAME (JUMP_LABEL (p))
4562                   && ((INSN_LUID (JUMP_LABEL (p)) < INSN_LUID (v->insn)
4563                        && INSN_LUID (JUMP_LABEL (p)) > INSN_LUID (loop_start))
4564                       || (INSN_LUID (JUMP_LABEL (p)) > INSN_LUID (last_giv_use)
4565                           && INSN_LUID (JUMP_LABEL (p)) < INSN_LUID (loop_end))))
4566                 {
4567                   v->replaceable = 0;
4568                   v->not_replaceable = 1;
4569
4570                   if (loop_dump_stream)
4571                     fprintf (loop_dump_stream,
4572                              "Found branch outside giv lifetime.\n");
4573
4574                   break;
4575                 }
4576             }
4577         }
4578
4579       /* If it is replaceable, then save the final value.  */
4580       if (v->replaceable)
4581         v->final_value = final_value;
4582     }
4583
4584   if (loop_dump_stream && v->replaceable)
4585     fprintf (loop_dump_stream, "Insn %d: giv reg %d final_value replaceable\n",
4586              INSN_UID (v->insn), REGNO (v->dest_reg));
4587 }
4588 \f
4589 /* Update the status of whether a giv can derive other givs.
4590
4591    We need to do something special if there is or may be an update to the biv
4592    between the time the giv is defined and the time it is used to derive
4593    another giv.
4594
4595    In addition, a giv that is only conditionally set is not allowed to
4596    derive another giv once a label has been passed.
4597
4598    The cases we look at are when a label or an update to a biv is passed.  */
4599
4600 static void
4601 update_giv_derive (p)
4602      rtx p;
4603 {
4604   struct iv_class *bl;
4605   struct induction *biv, *giv;
4606   rtx tem;
4607   int dummy;
4608
4609   /* Search all IV classes, then all bivs, and finally all givs.
4610
4611      There are three cases we are concerned with.  First we have the situation
4612      of a giv that is only updated conditionally.  In that case, it may not
4613      derive any givs after a label is passed.
4614
4615      The second case is when a biv update occurs, or may occur, after the
4616      definition of a giv.  For certain biv updates (see below) that are
4617      known to occur between the giv definition and use, we can adjust the
4618      giv definition.  For others, or when the biv update is conditional,
4619      we must prevent the giv from deriving any other givs.  There are two
4620      sub-cases within this case.
4621
4622      If this is a label, we are concerned with any biv update that is done
4623      conditionally, since it may be done after the giv is defined followed by
4624      a branch here (actually, we need to pass both a jump and a label, but
4625      this extra tracking doesn't seem worth it).
4626
4627      If this is a jump, we are concerned about any biv update that may be
4628      executed multiple times.  We are actually only concerned about
4629      backward jumps, but it is probably not worth performing the test
4630      on the jump again here.
4631
4632      If this is a biv update, we must adjust the giv status to show that a
4633      subsequent biv update was performed.  If this adjustment cannot be done,
4634      the giv cannot derive further givs.  */
4635
4636   for (bl = loop_iv_list; bl; bl = bl->next)
4637     for (biv = bl->biv; biv; biv = biv->next_iv)
4638       if (GET_CODE (p) == CODE_LABEL || GET_CODE (p) == JUMP_INSN
4639           || biv->insn == p)
4640         {
4641           for (giv = bl->giv; giv; giv = giv->next_iv)
4642             {
4643               /* If cant_derive is already true, there is no point in
4644                  checking all of these conditions again.  */
4645               if (giv->cant_derive)
4646                 continue;
4647
4648               /* If this giv is conditionally set and we have passed a label,
4649                  it cannot derive anything.  */
4650               if (GET_CODE (p) == CODE_LABEL && ! giv->always_computable)
4651                 giv->cant_derive = 1;
4652
4653               /* Skip givs that have mult_val == 0, since
4654                  they are really invariants.  Also skip those that are
4655                  replaceable, since we know their lifetime doesn't contain
4656                  any biv update.  */
4657               else if (giv->mult_val == const0_rtx || giv->replaceable)
4658                 continue;
4659
4660               /* The only way we can allow this giv to derive another
4661                  is if this is a biv increment and we can form the product
4662                  of biv->add_val and giv->mult_val.  In this case, we will
4663                  be able to compute a compensation.  */
4664               else if (biv->insn == p)
4665                 {
4666                   tem = 0;
4667
4668                   if (biv->mult_val == const1_rtx)
4669                     tem = simplify_giv_expr (gen_rtx (MULT, giv->mode,
4670                                                       biv->add_val,
4671                                                       giv->mult_val),
4672                                              &dummy);
4673
4674                   if (tem && giv->derive_adjustment)
4675                     tem = simplify_giv_expr (gen_rtx (PLUS, giv->mode, tem,
4676                                                       giv->derive_adjustment),
4677                                              &dummy);
4678                   if (tem)
4679                     giv->derive_adjustment = tem;
4680                   else
4681                     giv->cant_derive = 1;
4682                 }
4683               else if ((GET_CODE (p) == CODE_LABEL && ! biv->always_computable)
4684                        || (GET_CODE (p) == JUMP_INSN && biv->maybe_multiple))
4685                 giv->cant_derive = 1;
4686             }
4687         }
4688 }
4689 \f
4690 /* Check whether an insn is an increment legitimate for a basic induction var.
4691    X is the source of insn P.
4692    DEST_REG is the putative biv, also the destination of the insn.
4693    We accept patterns of these forms:
4694      REG = REG + INVARIANT (includes REG = REG - CONSTANT)
4695      REG = INVARIANT + REG
4696
4697    If X is suitable, we return 1, set *MULT_VAL to CONST1_RTX,
4698    and store the additive term into *INC_VAL.
4699
4700    If X is an assignment of an invariant into DEST_REG, we set
4701    *MULT_VAL to CONST0_RTX, and store the invariant into *INC_VAL.
4702
4703    We also want to detect a BIV when it corresponds to a variable
4704    whose mode was promoted via PROMOTED_MODE.  In that case, an increment
4705    of the variable may be a PLUS that adds a SUBREG of that variable to
4706    an invariant and then sign- or zero-extends the result of the PLUS
4707    into the variable.
4708
4709    Most GIVs in such cases will be in the promoted mode, since that is the
4710    probably the natural computation mode (and almost certainly the mode
4711    used for addresses) on the machine.  So we view the pseudo-reg containing
4712    the variable as the BIV, as if it were simply incremented.
4713
4714    Note that treating the entire pseudo as a BIV will result in making
4715    simple increments to any GIVs based on it.  However, if the variable
4716    overflows in its declared mode but not its promoted mode, the result will
4717    be incorrect.  This is acceptable if the variable is signed, since 
4718    overflows in such cases are undefined, but not if it is unsigned, since
4719    those overflows are defined.  So we only check for SIGN_EXTEND and
4720    not ZERO_EXTEND.
4721
4722    If we cannot find a biv, we return 0.  */
4723
4724 static int
4725 basic_induction_var (x, dest_reg, p, inc_val, mult_val)
4726      register rtx x;
4727      rtx p;
4728      rtx dest_reg;
4729      rtx *inc_val;
4730      rtx *mult_val;
4731 {
4732   register enum rtx_code code;
4733   rtx arg;
4734   rtx insn, set = 0;
4735
4736   code = GET_CODE (x);
4737   switch (code)
4738     {
4739     case PLUS:
4740       if (XEXP (x, 0) == dest_reg
4741           || (GET_CODE (XEXP (x, 0)) == SUBREG
4742               && SUBREG_PROMOTED_VAR_P (XEXP (x, 0))
4743               && SUBREG_REG (XEXP (x, 0)) == dest_reg))
4744         arg = XEXP (x, 1);
4745       else if (XEXP (x, 1) == dest_reg
4746                || (GET_CODE (XEXP (x, 1)) == SUBREG
4747                    && SUBREG_PROMOTED_VAR_P (XEXP (x, 1))
4748                    && SUBREG_REG (XEXP (x, 1)) == dest_reg))
4749         arg = XEXP (x, 0);
4750       else
4751         return 0;
4752
4753       if (invariant_p (arg) != 1)
4754         return 0;
4755
4756       *inc_val = convert_to_mode (GET_MODE (dest_reg), arg, 0);;
4757       *mult_val = const1_rtx;
4758       return 1;
4759
4760     case SUBREG:
4761       /* If this is a SUBREG for a promoted variable, check the inner
4762          value.  */
4763       if (SUBREG_PROMOTED_VAR_P (x))
4764           return basic_induction_var (SUBREG_REG (x), dest_reg, p,
4765                                     inc_val, mult_val);
4766
4767     case REG:
4768       /* If this register is assigned in the previous insn, look at its
4769          source, but don't go outside the loop or past a label.  */
4770
4771       for (insn = PREV_INSN (p);
4772            (insn && GET_CODE (insn) == NOTE
4773             && NOTE_LINE_NUMBER (insn) != NOTE_INSN_LOOP_BEG);
4774            insn = PREV_INSN (insn))
4775         ;
4776
4777       if (insn)
4778         set = single_set (insn);
4779
4780       if (set != 0 && SET_DEST (set) == x)
4781         return basic_induction_var (SET_SRC (set), dest_reg, insn,
4782                                     inc_val, mult_val);
4783       /* ... fall through ... */
4784
4785       /* Can accept constant setting of biv only when inside inner most loop.
4786          Otherwise, a biv of an inner loop may be incorrectly recognized
4787          as a biv of the outer loop,
4788          causing code to be moved INTO the inner loop.  */
4789     case MEM:
4790       if (invariant_p (x) != 1)
4791         return 0;
4792     case CONST_INT:
4793     case SYMBOL_REF:
4794     case CONST:
4795       if (loops_enclosed == 1)
4796         {
4797           *inc_val = convert_to_mode (GET_MODE (dest_reg), x, 0);;
4798           *mult_val = const0_rtx;
4799           return 1;
4800         }
4801       else
4802         return 0;
4803
4804     case SIGN_EXTEND:
4805       return basic_induction_var (XEXP (x, 0), dest_reg, p,
4806                                   inc_val, mult_val);
4807     case ASHIFTRT:
4808       /* Similar, since this can be a sign extension.  */
4809       for (insn = PREV_INSN (p);
4810            (insn && GET_CODE (insn) == NOTE
4811             && NOTE_LINE_NUMBER (insn) != NOTE_INSN_LOOP_BEG);
4812            insn = PREV_INSN (insn))
4813         ;
4814
4815       if (insn)
4816         set = single_set (insn);
4817
4818       if (set && SET_DEST (set) == XEXP (x, 0)
4819           && GET_CODE (XEXP (x, 1)) == CONST_INT
4820           && INTVAL (XEXP (x, 1)) >= 0
4821           && GET_CODE (SET_SRC (set)) == ASHIFT
4822           && XEXP (x, 1) == XEXP (SET_SRC (set), 1))
4823         return basic_induction_var (XEXP (SET_SRC (set), 0), dest_reg, insn,
4824                                     inc_val, mult_val);
4825       return 0;
4826
4827     default:
4828       return 0;
4829     }
4830 }
4831 \f
4832 /* A general induction variable (giv) is any quantity that is a linear
4833    function   of a basic induction variable,
4834    i.e. giv = biv * mult_val + add_val.
4835    The coefficients can be any loop invariant quantity.
4836    A giv need not be computed directly from the biv;
4837    it can be computed by way of other givs.  */
4838
4839 /* Determine whether X computes a giv.
4840    If it does, return a nonzero value
4841      which is the benefit from eliminating the computation of X;
4842    set *SRC_REG to the register of the biv that it is computed from;
4843    set *ADD_VAL and *MULT_VAL to the coefficients,
4844      such that the value of X is biv * mult + add;  */
4845
4846 static int
4847 general_induction_var (x, src_reg, add_val, mult_val)
4848      rtx x;
4849      rtx *src_reg;
4850      rtx *add_val;
4851      rtx *mult_val;
4852 {
4853   rtx orig_x = x;
4854   int benefit = 0;
4855   char *storage;
4856
4857   /* If this is an invariant, forget it, it isn't a giv.  */
4858   if (invariant_p (x) == 1)
4859     return 0;
4860
4861   /* See if the expression could be a giv and get its form.
4862      Mark our place on the obstack in case we don't find a giv.  */
4863   storage = (char *) oballoc (0);
4864   x = simplify_giv_expr (x, &benefit);
4865   if (x == 0)
4866     {
4867       obfree (storage);
4868       return 0;
4869     }
4870
4871   switch (GET_CODE (x))
4872     {
4873     case USE:
4874     case CONST_INT:
4875       /* Since this is now an invariant and wasn't before, it must be a giv
4876          with MULT_VAL == 0.  It doesn't matter which BIV we associate this
4877          with.  */
4878       *src_reg = loop_iv_list->biv->dest_reg;
4879       *mult_val = const0_rtx;
4880       *add_val = x;
4881       break;
4882
4883     case REG:
4884       /* This is equivalent to a BIV.  */
4885       *src_reg = x;
4886       *mult_val = const1_rtx;
4887       *add_val = const0_rtx;
4888       break;
4889
4890     case PLUS:
4891       /* Either (plus (biv) (invar)) or
4892          (plus (mult (biv) (invar_1)) (invar_2)).  */
4893       if (GET_CODE (XEXP (x, 0)) == MULT)
4894         {
4895           *src_reg = XEXP (XEXP (x, 0), 0);
4896           *mult_val = XEXP (XEXP (x, 0), 1);
4897         }
4898       else
4899         {
4900           *src_reg = XEXP (x, 0);
4901           *mult_val = const1_rtx;
4902         }
4903       *add_val = XEXP (x, 1);
4904       break;
4905
4906     case MULT:
4907       /* ADD_VAL is zero.  */
4908       *src_reg = XEXP (x, 0);
4909       *mult_val = XEXP (x, 1);
4910       *add_val = const0_rtx;
4911       break;
4912
4913     default:
4914       abort ();
4915     }
4916
4917   /* Remove any enclosing USE from ADD_VAL and MULT_VAL (there will be
4918      unless they are CONST_INT).  */
4919   if (GET_CODE (*add_val) == USE)
4920     *add_val = XEXP (*add_val, 0);
4921   if (GET_CODE (*mult_val) == USE)
4922     *mult_val = XEXP (*mult_val, 0);
4923
4924   benefit += rtx_cost (orig_x, SET);
4925
4926   /* Always return some benefit if this is a giv so it will be detected
4927      as such.  This allows elimination of bivs that might otherwise
4928      not be eliminated.  */
4929   return benefit == 0 ? 1 : benefit;
4930 }
4931 \f
4932 /* Given an expression, X, try to form it as a linear function of a biv.
4933    We will canonicalize it to be of the form
4934         (plus (mult (BIV) (invar_1))
4935               (invar_2))
4936    with possible degeneracies.
4937
4938    The invariant expressions must each be of a form that can be used as a
4939    machine operand.  We surround then with a USE rtx (a hack, but localized
4940    and certainly unambiguous!) if not a CONST_INT for simplicity in this
4941    routine; it is the caller's responsibility to strip them.
4942
4943    If no such canonicalization is possible (i.e., two biv's are used or an
4944    expression that is neither invariant nor a biv or giv), this routine
4945    returns 0.
4946
4947    For a non-zero return, the result will have a code of CONST_INT, USE,
4948    REG (for a BIV), PLUS, or MULT.  No other codes will occur.  
4949
4950    *BENEFIT will be incremented by the benefit of any sub-giv encountered.  */
4951
4952 static rtx
4953 simplify_giv_expr (x, benefit)
4954      rtx x;
4955      int *benefit;
4956 {
4957   enum machine_mode mode = GET_MODE (x);
4958   rtx arg0, arg1;
4959   rtx tem;
4960
4961   /* If this is not an integer mode, or if we cannot do arithmetic in this
4962      mode, this can't be a giv.  */
4963   if (mode != VOIDmode
4964       && (GET_MODE_CLASS (mode) != MODE_INT
4965           || GET_MODE_BITSIZE (mode) > HOST_BITS_PER_WIDE_INT))
4966     return 0;
4967
4968   switch (GET_CODE (x))
4969     {
4970     case PLUS:
4971       arg0 = simplify_giv_expr (XEXP (x, 0), benefit);
4972       arg1 = simplify_giv_expr (XEXP (x, 1), benefit);
4973       if (arg0 == 0 || arg1 == 0)
4974         return 0;
4975
4976       /* Put constant last, CONST_INT last if both constant.  */
4977       if ((GET_CODE (arg0) == USE
4978            || GET_CODE (arg0) == CONST_INT)
4979           && GET_CODE (arg1) != CONST_INT)
4980         tem = arg0, arg0 = arg1, arg1 = tem;
4981
4982       /* Handle addition of zero, then addition of an invariant.  */
4983       if (arg1 == const0_rtx)
4984         return arg0;
4985       else if (GET_CODE (arg1) == CONST_INT || GET_CODE (arg1) == USE)
4986         switch (GET_CODE (arg0))
4987           {
4988           case CONST_INT:
4989           case USE:
4990             /* Both invariant.  Only valid if sum is machine operand.
4991                First strip off possible USE on first operand.  */
4992             if (GET_CODE (arg0) == USE)
4993               arg0 = XEXP (arg0, 0);
4994
4995             tem = 0;
4996             if (CONSTANT_P (arg0) && GET_CODE (arg1) == CONST_INT)
4997               {
4998                 tem = plus_constant (arg0, INTVAL (arg1));
4999                 if (GET_CODE (tem) != CONST_INT)
5000                   tem = gen_rtx (USE, mode, tem);
5001               }
5002
5003             return tem;
5004
5005           case REG:
5006           case MULT:
5007             /* biv + invar or mult + invar.  Return sum.  */
5008             return gen_rtx (PLUS, mode, arg0, arg1);
5009
5010           case PLUS:
5011             /* (a + invar_1) + invar_2.  Associate.  */
5012             return simplify_giv_expr (gen_rtx (PLUS, mode,
5013                                                XEXP (arg0, 0),
5014                                                gen_rtx (PLUS, mode,
5015                                                         XEXP (arg0, 1), arg1)),
5016                                       benefit);
5017
5018           default:
5019             abort ();
5020           }
5021
5022       /* Each argument must be either REG, PLUS, or MULT.  Convert REG to
5023          MULT to reduce cases.  */
5024       if (GET_CODE (arg0) == REG)
5025         arg0 = gen_rtx (MULT, mode, arg0, const1_rtx);
5026       if (GET_CODE (arg1) == REG)
5027         arg1 = gen_rtx (MULT, mode, arg1, const1_rtx);
5028
5029       /* Now have PLUS + PLUS, PLUS + MULT, MULT + PLUS, or MULT + MULT.
5030          Put a MULT first, leaving PLUS + PLUS, MULT + PLUS, or MULT + MULT.
5031          Recurse to associate the second PLUS.  */
5032       if (GET_CODE (arg1) == MULT)
5033         tem = arg0, arg0 = arg1, arg1 = tem;
5034
5035       if (GET_CODE (arg1) == PLUS)
5036           return simplify_giv_expr (gen_rtx (PLUS, mode,
5037                                              gen_rtx (PLUS, mode,
5038                                                       arg0, XEXP (arg1, 0)),
5039                                              XEXP (arg1, 1)),
5040                                     benefit);
5041
5042       /* Now must have MULT + MULT.  Distribute if same biv, else not giv.  */
5043       if (GET_CODE (arg0) != MULT || GET_CODE (arg1) != MULT)
5044         abort ();
5045
5046       if (XEXP (arg0, 0) != XEXP (arg1, 0))
5047         return 0;
5048
5049       return simplify_giv_expr (gen_rtx (MULT, mode,
5050                                          XEXP (arg0, 0),
5051                                          gen_rtx (PLUS, mode,
5052                                                   XEXP (arg0, 1),
5053                                                   XEXP (arg1, 1))),
5054                                 benefit);
5055
5056     case MINUS:
5057       /* Handle "a - b" as "a + b * (-1)". */
5058       return simplify_giv_expr (gen_rtx (PLUS, mode,
5059                                          XEXP (x, 0),
5060                                          gen_rtx (MULT, mode,
5061                                                   XEXP (x, 1), constm1_rtx)),
5062                                 benefit);
5063
5064     case MULT:
5065       arg0 = simplify_giv_expr (XEXP (x, 0), benefit);
5066       arg1 = simplify_giv_expr (XEXP (x, 1), benefit);
5067       if (arg0 == 0 || arg1 == 0)
5068         return 0;
5069
5070       /* Put constant last, CONST_INT last if both constant.  */
5071       if ((GET_CODE (arg0) == USE || GET_CODE (arg0) == CONST_INT)
5072           && GET_CODE (arg1) != CONST_INT)
5073         tem = arg0, arg0 = arg1, arg1 = tem;
5074
5075       /* If second argument is not now constant, not giv.  */
5076       if (GET_CODE (arg1) != USE && GET_CODE (arg1) != CONST_INT)
5077         return 0;
5078
5079       /* Handle multiply by 0 or 1.  */
5080       if (arg1 == const0_rtx)
5081         return const0_rtx;
5082
5083       else if (arg1 == const1_rtx)
5084         return arg0;
5085
5086       switch (GET_CODE (arg0))
5087         {
5088         case REG:
5089           /* biv * invar.  Done.  */
5090           return gen_rtx (MULT, mode, arg0, arg1);
5091
5092         case CONST_INT:
5093           /* Product of two constants.  */
5094           return GEN_INT (INTVAL (arg0) * INTVAL (arg1));
5095
5096         case USE:
5097           /* invar * invar.  Not giv. */
5098           return 0;
5099
5100         case MULT:
5101           /* (a * invar_1) * invar_2.  Associate.  */
5102           return simplify_giv_expr (gen_rtx (MULT, mode,
5103                                              XEXP (arg0, 0),
5104                                              gen_rtx (MULT, mode,
5105                                                       XEXP (arg0, 1), arg1)),
5106                                     benefit);
5107
5108         case PLUS:
5109           /* (a + invar_1) * invar_2.  Distribute.  */
5110           return simplify_giv_expr (gen_rtx (PLUS, mode,
5111                                              gen_rtx (MULT, mode,
5112                                                       XEXP (arg0, 0), arg1),
5113                                              gen_rtx (MULT, mode,
5114                                                       XEXP (arg0, 1), arg1)),
5115                                     benefit);
5116
5117         default:
5118           abort ();
5119         }
5120
5121     case ASHIFT:
5122     case LSHIFT:
5123       /* Shift by constant is multiply by power of two.  */
5124       if (GET_CODE (XEXP (x, 1)) != CONST_INT)
5125         return 0;
5126
5127       return simplify_giv_expr (gen_rtx (MULT, mode,
5128                                          XEXP (x, 0),
5129                                          GEN_INT ((HOST_WIDE_INT) 1
5130                                                   << INTVAL (XEXP (x, 1)))),
5131                                 benefit);
5132
5133     case NEG:
5134       /* "-a" is "a * (-1)" */
5135       return simplify_giv_expr (gen_rtx (MULT, mode, XEXP (x, 0), constm1_rtx),
5136                                 benefit);
5137
5138     case NOT:
5139       /* "~a" is "-a - 1". Silly, but easy.  */
5140       return simplify_giv_expr (gen_rtx (MINUS, mode,
5141                                          gen_rtx (NEG, mode, XEXP (x, 0)),
5142                                          const1_rtx),
5143                                 benefit);
5144
5145     case USE:
5146       /* Already in proper form for invariant.  */
5147       return x;
5148
5149     case REG:
5150       /* If this is a new register, we can't deal with it.  */
5151       if (REGNO (x) >= max_reg_before_loop)
5152         return 0;
5153
5154       /* Check for biv or giv.  */
5155       switch (reg_iv_type[REGNO (x)])
5156         {
5157         case BASIC_INDUCT:
5158           return x;
5159         case GENERAL_INDUCT:
5160           {
5161             struct induction *v = reg_iv_info[REGNO (x)];
5162
5163             /* Form expression from giv and add benefit.  Ensure this giv
5164                can derive another and subtract any needed adjustment if so.  */
5165             *benefit += v->benefit;
5166             if (v->cant_derive)
5167               return 0;
5168
5169             tem = gen_rtx (PLUS, mode, gen_rtx (MULT, mode,
5170                                                 v->src_reg, v->mult_val),
5171                            v->add_val);
5172             if (v->derive_adjustment)
5173               tem = gen_rtx (MINUS, mode, tem, v->derive_adjustment);
5174             return simplify_giv_expr (tem, benefit);
5175           }
5176         }
5177
5178       /* Fall through to general case.  */
5179     default:
5180       /* If invariant, return as USE (unless CONST_INT).
5181          Otherwise, not giv.  */
5182       if (GET_CODE (x) == USE)
5183         x = XEXP (x, 0);
5184
5185       if (invariant_p (x) == 1)
5186         {
5187           if (GET_CODE (x) == CONST_INT)
5188             return x;
5189           else
5190             return gen_rtx (USE, mode, x);
5191         }
5192       else
5193         return 0;
5194     }
5195 }
5196 \f
5197 /* Help detect a giv that is calculated by several consecutive insns;
5198    for example,
5199       giv = biv * M
5200       giv = giv + A
5201    The caller has already identified the first insn P as having a giv as dest;
5202    we check that all other insns that set the same register follow
5203    immediately after P, that they alter nothing else,
5204    and that the result of the last is still a giv.
5205
5206    The value is 0 if the reg set in P is not really a giv.
5207    Otherwise, the value is the amount gained by eliminating
5208    all the consecutive insns that compute the value.
5209
5210    FIRST_BENEFIT is the amount gained by eliminating the first insn, P.
5211    SRC_REG is the reg of the biv; DEST_REG is the reg of the giv.
5212
5213    The coefficients of the ultimate giv value are stored in
5214    *MULT_VAL and *ADD_VAL.  */
5215
5216 static int
5217 consec_sets_giv (first_benefit, p, src_reg, dest_reg,
5218                  add_val, mult_val)
5219      int first_benefit;
5220      rtx p;
5221      rtx src_reg;
5222      rtx dest_reg;
5223      rtx *add_val;
5224      rtx *mult_val;
5225 {
5226   int count;
5227   enum rtx_code code;
5228   int benefit;
5229   rtx temp;
5230   rtx set;
5231
5232   /* Indicate that this is a giv so that we can update the value produced in
5233      each insn of the multi-insn sequence. 
5234
5235      This induction structure will be used only by the call to
5236      general_induction_var below, so we can allocate it on our stack.
5237      If this is a giv, our caller will replace the induct var entry with
5238      a new induction structure.  */
5239   struct induction *v
5240     = (struct induction *) alloca (sizeof (struct induction));
5241   v->src_reg = src_reg;
5242   v->mult_val = *mult_val;
5243   v->add_val = *add_val;
5244   v->benefit = first_benefit;
5245   v->cant_derive = 0;
5246   v->derive_adjustment = 0;
5247
5248   reg_iv_type[REGNO (dest_reg)] = GENERAL_INDUCT;
5249   reg_iv_info[REGNO (dest_reg)] = v;
5250
5251   count = n_times_set[REGNO (dest_reg)] - 1;
5252
5253   while (count > 0)
5254     {
5255       p = NEXT_INSN (p);
5256       code = GET_CODE (p);
5257
5258       /* If libcall, skip to end of call sequence.  */
5259       if (code == INSN && (temp = find_reg_note (p, REG_LIBCALL, NULL_RTX)))
5260         p = XEXP (temp, 0);
5261
5262       if (code == INSN
5263           && (set = single_set (p))
5264           && GET_CODE (SET_DEST (set)) == REG
5265           && SET_DEST (set) == dest_reg
5266           && ((benefit = general_induction_var (SET_SRC (set), &src_reg,
5267                                                 add_val, mult_val))
5268               /* Giv created by equivalent expression.  */
5269               || ((temp = find_reg_note (p, REG_EQUAL, NULL_RTX))
5270                   && (benefit = general_induction_var (XEXP (temp, 0), &src_reg,
5271                                                        add_val, mult_val))))
5272           && src_reg == v->src_reg)
5273         {
5274           if (find_reg_note (p, REG_RETVAL, NULL_RTX))
5275             benefit += libcall_benefit (p);
5276
5277           count--;
5278           v->mult_val = *mult_val;
5279           v->add_val = *add_val;
5280           v->benefit = benefit;
5281         }
5282       else if (code != NOTE)
5283         {
5284           /* Allow insns that set something other than this giv to a
5285              constant.  Such insns are needed on machines which cannot
5286              include long constants and should not disqualify a giv.  */
5287           if (code == INSN
5288               && (set = single_set (p))
5289               && SET_DEST (set) != dest_reg
5290               && CONSTANT_P (SET_SRC (set)))
5291             continue;
5292
5293           reg_iv_type[REGNO (dest_reg)] = UNKNOWN_INDUCT;
5294           return 0;
5295         }
5296     }
5297
5298   return v->benefit;
5299 }
5300 \f
5301 /* Return an rtx, if any, that expresses giv G2 as a function of the register
5302    represented by G1.  If no such expression can be found, or it is clear that
5303    it cannot possibly be a valid address, 0 is returned. 
5304
5305    To perform the computation, we note that
5306         G1 = a * v + b          and
5307         G2 = c * v + d
5308    where `v' is the biv.
5309
5310    So G2 = (c/a) * G1 + (d - b*c/a)  */
5311
5312 #ifdef ADDRESS_COST
5313 static rtx
5314 express_from (g1, g2)
5315      struct induction *g1, *g2;
5316 {
5317   rtx mult, add;
5318
5319   /* The value that G1 will be multiplied by must be a constant integer.  Also,
5320      the only chance we have of getting a valid address is if b*c/a (see above
5321      for notation) is also an integer.  */
5322   if (GET_CODE (g1->mult_val) != CONST_INT
5323       || GET_CODE (g2->mult_val) != CONST_INT
5324       || GET_CODE (g1->add_val) != CONST_INT
5325       || g1->mult_val == const0_rtx
5326       || INTVAL (g2->mult_val) % INTVAL (g1->mult_val) != 0)
5327     return 0;
5328
5329   mult = GEN_INT (INTVAL (g2->mult_val) / INTVAL (g1->mult_val));
5330   add = plus_constant (g2->add_val, - INTVAL (g1->add_val) * INTVAL (mult));
5331
5332   /* Form simplified final result.  */
5333   if (mult == const0_rtx)
5334     return add;
5335   else if (mult == const1_rtx)
5336     mult = g1->dest_reg;
5337   else
5338     mult = gen_rtx (MULT, g2->mode, g1->dest_reg, mult);
5339
5340   if (add == const0_rtx)
5341     return mult;
5342   else
5343     return gen_rtx (PLUS, g2->mode, mult, add);
5344 }
5345 #endif
5346 \f
5347 /* Return 1 if giv G2 can be combined with G1.  This means that G2 can use
5348    (either directly or via an address expression) a register used to represent
5349    G1.  Set g2->new_reg to a represtation of G1 (normally just
5350    g1->dest_reg).  */
5351
5352 static int
5353 combine_givs_p (g1, g2)
5354      struct induction *g1, *g2;
5355 {
5356   rtx tem;
5357
5358   /* If these givs are identical, they can be combined.  */
5359   if (rtx_equal_p (g1->mult_val, g2->mult_val)
5360       && rtx_equal_p (g1->add_val, g2->add_val))
5361     {
5362       g2->new_reg = g1->dest_reg;
5363       return 1;
5364     }
5365
5366 #ifdef ADDRESS_COST
5367   /* If G2 can be expressed as a function of G1 and that function is valid
5368      as an address and no more expensive than using a register for G2,
5369      the expression of G2 in terms of G1 can be used.  */
5370   if (g2->giv_type == DEST_ADDR
5371       && (tem = express_from (g1, g2)) != 0
5372       && memory_address_p (g2->mem_mode, tem)
5373       && ADDRESS_COST (tem) <= ADDRESS_COST (*g2->location))
5374     {
5375       g2->new_reg = tem;
5376       return 1;
5377     }
5378 #endif
5379
5380   return 0;
5381 }
5382 \f
5383 /* Check all pairs of givs for iv_class BL and see if any can be combined with
5384    any other.  If so, point SAME to the giv combined with and set NEW_REG to
5385    be an expression (in terms of the other giv's DEST_REG) equivalent to the
5386    giv.  Also, update BENEFIT and related fields for cost/benefit analysis.  */
5387
5388 static void
5389 combine_givs (bl)
5390      struct iv_class *bl;
5391 {
5392   struct induction *g1, *g2;
5393   int pass;
5394
5395   for (g1 = bl->giv; g1; g1 = g1->next_iv)
5396     for (pass = 0; pass <= 1; pass++)
5397       for (g2 = bl->giv; g2; g2 = g2->next_iv)
5398         if (g1 != g2
5399             /* First try to combine with replaceable givs, then all givs. */
5400             && (g1->replaceable || pass == 1)
5401             /* If either has already been combined or is to be ignored, can't
5402                combine.  */
5403             && ! g1->ignore && ! g2->ignore && ! g1->same && ! g2->same
5404             /* If something has been based on G2, G2 cannot itself be based
5405                on something else.  */
5406             && ! g2->combined_with
5407             && combine_givs_p (g1, g2))
5408           {
5409             /* g2->new_reg set by `combine_givs_p'  */
5410             g2->same = g1;
5411             g1->combined_with = 1;
5412             g1->benefit += g2->benefit;
5413             /* ??? The new final_[bg]iv_value code does a much better job
5414                of finding replaceable giv's, and hence this code may no
5415                longer be necessary.  */
5416             if (! g2->replaceable && REG_USERVAR_P (g2->dest_reg))
5417               g1->benefit -= copy_cost;
5418             g1->lifetime += g2->lifetime;
5419             g1->times_used += g2->times_used;
5420
5421             if (loop_dump_stream)
5422               fprintf (loop_dump_stream, "giv at %d combined with giv at %d\n",
5423                        INSN_UID (g2->insn), INSN_UID (g1->insn));
5424           }
5425 }
5426 \f
5427 /* EMIT code before INSERT_BEFORE to set REG = B * M + A.  */
5428
5429 void
5430 emit_iv_add_mult (b, m, a, reg, insert_before)
5431      rtx b;          /* initial value of basic induction variable */
5432      rtx m;          /* multiplicative constant */
5433      rtx a;          /* additive constant */
5434      rtx reg;        /* destination register */
5435      rtx insert_before;
5436 {
5437   rtx seq;
5438   rtx result;
5439
5440   /* Prevent unexpected sharing of these rtx.  */
5441   a = copy_rtx (a);
5442   b = copy_rtx (b);
5443
5444   /* Increase the lifetime of any invariants moved further in code. */
5445   update_reg_last_use (a, insert_before);
5446   update_reg_last_use (b, insert_before);
5447   update_reg_last_use (m, insert_before);
5448
5449   start_sequence ();
5450   result = expand_mult_add (b, reg, m, a, GET_MODE (reg), 0);
5451   if (reg != result)
5452     emit_move_insn (reg, result);
5453   seq = gen_sequence ();
5454   end_sequence ();
5455
5456   emit_insn_before (seq, insert_before);
5457 }
5458 \f
5459 /* Test whether A * B can be computed without
5460    an actual multiply insn.  Value is 1 if so.  */
5461
5462 static int
5463 product_cheap_p (a, b)
5464      rtx a;
5465      rtx b;
5466 {
5467   int i;
5468   rtx tmp;
5469   struct obstack *old_rtl_obstack = rtl_obstack;
5470   char *storage = (char *) obstack_alloc (&temp_obstack, 0);
5471   int win = 1;
5472
5473   /* If only one is constant, make it B. */
5474   if (GET_CODE (a) == CONST_INT)
5475     tmp = a, a = b, b = tmp;
5476
5477   /* If first constant, both constant, so don't need multiply.  */
5478   if (GET_CODE (a) == CONST_INT)
5479     return 1;
5480
5481   /* If second not constant, neither is constant, so would need multiply.  */
5482   if (GET_CODE (b) != CONST_INT)
5483     return 0;
5484
5485   /* One operand is constant, so might not need multiply insn.  Generate the
5486      code for the multiply and see if a call or multiply, or long sequence
5487      of insns is generated.  */
5488
5489   rtl_obstack = &temp_obstack;
5490   start_sequence ();
5491   expand_mult (GET_MODE (a), a, b, NULL_RTX, 0);
5492   tmp = gen_sequence ();
5493   end_sequence ();
5494
5495   if (GET_CODE (tmp) == SEQUENCE)
5496     {
5497       if (XVEC (tmp, 0) == 0)
5498         win = 1;
5499       else if (XVECLEN (tmp, 0) > 3)
5500         win = 0;
5501       else
5502         for (i = 0; i < XVECLEN (tmp, 0); i++)
5503           {
5504             rtx insn = XVECEXP (tmp, 0, i);
5505
5506             if (GET_CODE (insn) != INSN
5507                 || (GET_CODE (PATTERN (insn)) == SET
5508                     && GET_CODE (SET_SRC (PATTERN (insn))) == MULT)
5509                 || (GET_CODE (PATTERN (insn)) == PARALLEL
5510                     && GET_CODE (XVECEXP (PATTERN (insn), 0, 0)) == SET
5511                     && GET_CODE (SET_SRC (XVECEXP (PATTERN (insn), 0, 0))) == MULT))
5512               {
5513                 win = 0;
5514                 break;
5515               }
5516           }
5517     }
5518   else if (GET_CODE (tmp) == SET
5519            && GET_CODE (SET_SRC (tmp)) == MULT)
5520     win = 0;
5521   else if (GET_CODE (tmp) == PARALLEL
5522            && GET_CODE (XVECEXP (tmp, 0, 0)) == SET
5523            && GET_CODE (SET_SRC (XVECEXP (tmp, 0, 0))) == MULT)
5524     win = 0;
5525
5526   /* Free any storage we obtained in generating this multiply and restore rtl
5527      allocation to its normal obstack.  */
5528   obstack_free (&temp_obstack, storage);
5529   rtl_obstack = old_rtl_obstack;
5530
5531   return win;
5532 }
5533 \f
5534 /* Check to see if loop can be terminated by a "decrement and branch until
5535    zero" instruction.  If so, add a REG_NONNEG note to the branch insn if so.
5536    Also try reversing an increment loop to a decrement loop
5537    to see if the optimization can be performed.
5538    Value is nonzero if optimization was performed.  */
5539
5540 /* This is useful even if the architecture doesn't have such an insn,
5541    because it might change a loops which increments from 0 to n to a loop
5542    which decrements from n to 0.  A loop that decrements to zero is usually
5543    faster than one that increments from zero.  */
5544
5545 /* ??? This could be rewritten to use some of the loop unrolling procedures,
5546    such as approx_final_value, biv_total_increment, loop_iterations, and
5547    final_[bg]iv_value.  */
5548
5549 static int
5550 check_dbra_loop (loop_end, insn_count, loop_start)
5551      rtx loop_end;
5552      int insn_count;
5553      rtx loop_start;
5554 {
5555   struct iv_class *bl;
5556   rtx reg;
5557   rtx jump_label;
5558   rtx final_value;
5559   rtx start_value;
5560   enum rtx_code branch_code;
5561   rtx new_add_val;
5562   rtx comparison;
5563   rtx before_comparison;
5564   rtx p;
5565
5566   /* If last insn is a conditional branch, and the insn before tests a
5567      register value, try to optimize it.  Otherwise, we can't do anything.  */
5568
5569   comparison = get_condition_for_loop (PREV_INSN (loop_end));
5570   if (comparison == 0)
5571     return 0;
5572
5573   /* Check all of the bivs to see if the compare uses one of them.
5574      Skip biv's set more than once because we can't guarantee that
5575      it will be zero on the last iteration.  Also skip if the biv is
5576      used between its update and the test insn.  */
5577
5578   for (bl = loop_iv_list; bl; bl = bl->next)
5579     {
5580       if (bl->biv_count == 1
5581           && bl->biv->dest_reg == XEXP (comparison, 0)
5582           && ! reg_used_between_p (regno_reg_rtx[bl->regno], bl->biv->insn,
5583                                    PREV_INSN (PREV_INSN (loop_end))))
5584         break;
5585     }
5586
5587   if (! bl)
5588     return 0;
5589
5590   /* Look for the case where the basic induction variable is always
5591      nonnegative, and equals zero on the last iteration.
5592      In this case, add a reg_note REG_NONNEG, which allows the
5593      m68k DBRA instruction to be used.  */
5594
5595   if (((GET_CODE (comparison) == GT
5596         && GET_CODE (XEXP (comparison, 1)) == CONST_INT
5597         && INTVAL (XEXP (comparison, 1)) == -1)
5598        || (GET_CODE (comparison) == NE && XEXP (comparison, 1) == const0_rtx))
5599       && GET_CODE (bl->biv->add_val) == CONST_INT
5600       && INTVAL (bl->biv->add_val) < 0)
5601     {
5602       /* Initial value must be greater than 0,
5603          init_val % -dec_value == 0 to ensure that it equals zero on
5604          the last iteration */
5605
5606       if (GET_CODE (bl->initial_value) == CONST_INT
5607           && INTVAL (bl->initial_value) > 0
5608           && (INTVAL (bl->initial_value) %
5609               (-INTVAL (bl->biv->add_val))) == 0)
5610         {
5611           /* register always nonnegative, add REG_NOTE to branch */
5612           REG_NOTES (PREV_INSN (loop_end))
5613             = gen_rtx (EXPR_LIST, REG_NONNEG, NULL_RTX,
5614                        REG_NOTES (PREV_INSN (loop_end)));
5615           bl->nonneg = 1;
5616
5617           return 1;
5618         }
5619
5620       /* If the decrement is 1 and the value was tested as >= 0 before
5621          the loop, then we can safely optimize.  */
5622       for (p = loop_start; p; p = PREV_INSN (p))
5623         {
5624           if (GET_CODE (p) == CODE_LABEL)
5625             break;
5626           if (GET_CODE (p) != JUMP_INSN)
5627             continue;
5628
5629           before_comparison = get_condition_for_loop (p);
5630           if (before_comparison
5631               && XEXP (before_comparison, 0) == bl->biv->dest_reg
5632               && GET_CODE (before_comparison) == LT
5633               && XEXP (before_comparison, 1) == const0_rtx
5634               && ! reg_set_between_p (bl->biv->dest_reg, p, loop_start)
5635               && INTVAL (bl->biv->add_val) == -1)
5636             {
5637               REG_NOTES (PREV_INSN (loop_end))
5638                 = gen_rtx (EXPR_LIST, REG_NONNEG, NULL_RTX,
5639                            REG_NOTES (PREV_INSN (loop_end)));
5640               bl->nonneg = 1;
5641
5642               return 1;
5643             }
5644         }
5645     }
5646   else if (num_mem_sets <= 1)
5647     {
5648       /* Try to change inc to dec, so can apply above optimization.  */
5649       /* Can do this if:
5650          all registers modified are induction variables or invariant,
5651          all memory references have non-overlapping addresses
5652          (obviously true if only one write)
5653          allow 2 insns for the compare/jump at the end of the loop.  */
5654       int num_nonfixed_reads = 0;
5655       /* 1 if the iteration var is used only to count iterations.  */
5656       int no_use_except_counting = 0;
5657
5658       for (p = loop_start; p != loop_end; p = NEXT_INSN (p))
5659         if (GET_RTX_CLASS (GET_CODE (p)) == 'i')
5660           num_nonfixed_reads += count_nonfixed_reads (PATTERN (p));
5661
5662       if (bl->giv_count == 0
5663           && ! loop_number_exit_labels[uid_loop_num[INSN_UID (loop_start)]])
5664         {
5665           rtx bivreg = regno_reg_rtx[bl->regno];
5666
5667           /* If there are no givs for this biv, and the only exit is the
5668              fall through at the end of the the loop, then
5669              see if perhaps there are no uses except to count.  */
5670           no_use_except_counting = 1;
5671           for (p = loop_start; p != loop_end; p = NEXT_INSN (p))
5672             if (GET_RTX_CLASS (GET_CODE (p)) == 'i')
5673               {
5674                 rtx set = single_set (p);
5675
5676                 if (set && GET_CODE (SET_DEST (set)) == REG
5677                     && REGNO (SET_DEST (set)) == bl->regno)
5678                   /* An insn that sets the biv is okay.  */
5679                   ;
5680                 else if (p == prev_nonnote_insn (prev_nonnote_insn (loop_end))
5681                          || p == prev_nonnote_insn (loop_end))
5682                   /* Don't bother about the end test.  */
5683                   ;
5684                 else if (reg_mentioned_p (bivreg, PATTERN (p)))
5685                   /* Any other use of the biv is no good.  */
5686                   {
5687                     no_use_except_counting = 0;
5688                     break;
5689                   }
5690               }
5691         }
5692
5693       /* This code only acts for innermost loops.  Also it simplifies
5694          the memory address check by only reversing loops with
5695          zero or one memory access.
5696          Two memory accesses could involve parts of the same array,
5697          and that can't be reversed.  */
5698
5699       if (num_nonfixed_reads <= 1
5700           && !loop_has_call
5701           && !loop_has_volatile
5702           && (no_use_except_counting
5703               || (bl->giv_count + bl->biv_count + num_mem_sets
5704                   + num_movables + 2 == insn_count)))
5705         {
5706           rtx condition = get_condition_for_loop (PREV_INSN (loop_end));
5707           int win;
5708           rtx tem;
5709
5710           /* Loop can be reversed.  */
5711           if (loop_dump_stream)
5712             fprintf (loop_dump_stream, "Can reverse loop\n");
5713
5714           /* Now check other conditions:
5715              initial_value must be zero,
5716              final_value % add_val == 0, so that when reversed, the
5717              biv will be zero on the last iteration.
5718
5719              This test can probably be improved since +/- 1 in the constant
5720              can be obtained by changing LT to LE and vice versa; this is
5721              confusing.  */
5722
5723           if (comparison && bl->initial_value == const0_rtx
5724               && GET_CODE (XEXP (comparison, 1)) == CONST_INT
5725               /* LE gets turned into LT */
5726               && GET_CODE (comparison) == LT
5727               && (INTVAL (XEXP (comparison, 1))
5728                   % INTVAL (bl->biv->add_val)) == 0)
5729             {
5730               /* Register will always be nonnegative, with value
5731                  0 on last iteration if loop reversed */
5732
5733               /* Save some info needed to produce the new insns.  */
5734               reg = bl->biv->dest_reg;
5735               jump_label = XEXP (SET_SRC (PATTERN (PREV_INSN (loop_end))), 1);
5736               new_add_val = GEN_INT (- INTVAL (bl->biv->add_val));
5737
5738               final_value = XEXP (comparison, 1);
5739               start_value = GEN_INT (INTVAL (XEXP (comparison, 1))
5740                                      - INTVAL (bl->biv->add_val));
5741
5742               /* Initialize biv to start_value before loop start.
5743                  The old initializing insn will be deleted as a
5744                  dead store by flow.c.  */
5745               emit_insn_before (gen_move_insn (reg, start_value), loop_start);
5746
5747               /* Add insn to decrement register, and delete insn
5748                  that incremented the register.  */
5749               p = emit_insn_before (gen_add2_insn (reg, new_add_val),
5750                                     bl->biv->insn);
5751               delete_insn (bl->biv->insn);
5752                       
5753               /* Update biv info to reflect its new status.  */
5754               bl->biv->insn = p;
5755               bl->initial_value = start_value;
5756               bl->biv->add_val = new_add_val;
5757
5758               /* Inc LABEL_NUSES so that delete_insn will
5759                  not delete the label.  */
5760               LABEL_NUSES (XEXP (jump_label, 0)) ++;
5761
5762               /* Emit an insn after the end of the loop to set the biv's
5763                  proper exit value if it is used anywhere outside the loop.  */
5764               if ((regno_last_uid[bl->regno]
5765                    != INSN_UID (PREV_INSN (PREV_INSN (loop_end))))
5766                   || ! bl->init_insn
5767                   || regno_first_uid[bl->regno] != INSN_UID (bl->init_insn))
5768                 emit_insn_after (gen_move_insn (reg, final_value),
5769                                  loop_end);
5770
5771               /* Delete compare/branch at end of loop.  */
5772               delete_insn (PREV_INSN (loop_end));
5773               delete_insn (PREV_INSN (loop_end));
5774
5775               /* Add new compare/branch insn at end of loop.  */
5776               start_sequence ();
5777               emit_cmp_insn (reg, const0_rtx, GE, NULL_RTX,
5778                              GET_MODE (reg), 0, 0);
5779               emit_jump_insn (gen_bge (XEXP (jump_label, 0)));
5780               tem = gen_sequence ();
5781               end_sequence ();
5782               emit_jump_insn_before (tem, loop_end);
5783
5784               for (tem = PREV_INSN (loop_end);
5785                    tem && GET_CODE (tem) != JUMP_INSN; tem = PREV_INSN (tem))
5786                 ;
5787               if (tem)
5788                 {
5789                   JUMP_LABEL (tem) = XEXP (jump_label, 0);
5790
5791                   /* Increment of LABEL_NUSES done above. */
5792                   /* Register is now always nonnegative,
5793                      so add REG_NONNEG note to the branch.  */
5794                   REG_NOTES (tem) = gen_rtx (EXPR_LIST, REG_NONNEG, NULL_RTX,
5795                                              REG_NOTES (tem));
5796                 }
5797
5798               bl->nonneg = 1;
5799
5800               /* Mark that this biv has been reversed.  Each giv which depends
5801                  on this biv, and which is also live past the end of the loop
5802                  will have to be fixed up.  */
5803
5804               bl->reversed = 1;
5805
5806               if (loop_dump_stream)
5807                 fprintf (loop_dump_stream,
5808                          "Reversed loop and added reg_nonneg\n");
5809
5810               return 1;
5811             }
5812         }
5813     }
5814
5815   return 0;
5816 }
5817 \f
5818 /* Verify whether the biv BL appears to be eliminable,
5819    based on the insns in the loop that refer to it.
5820    LOOP_START is the first insn of the loop, and END is the end insn.
5821
5822    If ELIMINATE_P is non-zero, actually do the elimination.
5823
5824    THRESHOLD and INSN_COUNT are from loop_optimize and are used to
5825    determine whether invariant insns should be placed inside or at the
5826    start of the loop.  */
5827
5828 static int
5829 maybe_eliminate_biv (bl, loop_start, end, eliminate_p, threshold, insn_count)
5830      struct iv_class *bl;
5831      rtx loop_start;
5832      rtx end;
5833      int eliminate_p;
5834      int threshold, insn_count;
5835 {
5836   rtx reg = bl->biv->dest_reg;
5837   rtx p, set;
5838   struct induction *v;
5839
5840   /* Scan all insns in the loop, stopping if we find one that uses the
5841      biv in a way that we cannot eliminate.  */
5842
5843   for (p = loop_start; p != end; p = NEXT_INSN (p))
5844     {
5845       enum rtx_code code = GET_CODE (p);
5846       rtx where = threshold >= insn_count ? loop_start : p;
5847
5848       if ((code == INSN || code == JUMP_INSN || code == CALL_INSN)
5849           && reg_mentioned_p (reg, PATTERN (p))
5850           && ! maybe_eliminate_biv_1 (PATTERN (p), p, bl, eliminate_p, where))
5851         {
5852           if (loop_dump_stream)
5853             fprintf (loop_dump_stream,
5854                      "Cannot eliminate biv %d: biv used in insn %d.\n",
5855                      bl->regno, INSN_UID (p));
5856           break;
5857         }
5858     }
5859
5860   if (p == end)
5861     {
5862       if (loop_dump_stream)
5863         fprintf (loop_dump_stream, "biv %d %s eliminated.\n",
5864                  bl->regno, eliminate_p ? "was" : "can be");
5865       return 1;
5866     }
5867
5868   return 0;
5869 }
5870 \f
5871 /* If BL appears in X (part of the pattern of INSN), see if we can
5872    eliminate its use.  If so, return 1.  If not, return 0.
5873
5874    If BIV does not appear in X, return 1.
5875
5876    If ELIMINATE_P is non-zero, actually do the elimination.  WHERE indicates
5877    where extra insns should be added.  Depending on how many items have been
5878    moved out of the loop, it will either be before INSN or at the start of
5879    the loop.  */
5880
5881 static int
5882 maybe_eliminate_biv_1 (x, insn, bl, eliminate_p, where)
5883      rtx x, insn;
5884      struct iv_class *bl;
5885      int eliminate_p;
5886      rtx where;
5887 {
5888   enum rtx_code code = GET_CODE (x);
5889   rtx reg = bl->biv->dest_reg;
5890   enum machine_mode mode = GET_MODE (reg);
5891   struct induction *v;
5892   rtx arg, new, tem;
5893   int arg_operand;
5894   char *fmt;
5895   int i, j;
5896
5897   switch (code)
5898     {
5899     case REG:
5900       /* If we haven't already been able to do something with this BIV,
5901          we can't eliminate it.  */
5902       if (x == reg)
5903         return 0;
5904       return 1;
5905
5906     case SET:
5907       /* If this sets the BIV, it is not a problem.  */
5908       if (SET_DEST (x) == reg)
5909         return 1;
5910
5911       /* If this is an insn that defines a giv, it is also ok because
5912          it will go away when the giv is reduced.  */
5913       for (v = bl->giv; v; v = v->next_iv)
5914         if (v->giv_type == DEST_REG && SET_DEST (x) == v->dest_reg)
5915           return 1;
5916
5917 #ifdef HAVE_cc0
5918       if (SET_DEST (x) == cc0_rtx && SET_SRC (x) == reg)
5919         {
5920           /* Can replace with any giv that was reduced and
5921              that has (MULT_VAL != 0) and (ADD_VAL == 0).
5922              Require a constant for MULT_VAL, so we know it's nonzero.  */
5923
5924           for (v = bl->giv; v; v = v->next_iv)
5925             if (CONSTANT_P (v->mult_val) && v->mult_val != const0_rtx
5926                 && v->add_val == const0_rtx
5927                 && ! v->ignore && ! v->maybe_dead
5928                 && v->mode == mode)
5929               {
5930                 if (! eliminate_p)
5931                   return 1;
5932
5933                 /* If the giv has the opposite direction of change,
5934                    then reverse the comparison.  */
5935                 if (INTVAL (v->mult_val) < 0)
5936                   new = gen_rtx (COMPARE, GET_MODE (v->new_reg),
5937                                  const0_rtx, v->new_reg);
5938                 else
5939                   new = v->new_reg;
5940
5941                 /* We can probably test that giv's reduced reg.  */
5942                 if (validate_change (insn, &SET_SRC (x), new, 0))
5943                   return 1;
5944               }
5945
5946           /* Look for a giv with (MULT_VAL != 0) and (ADD_VAL != 0);
5947              replace test insn with a compare insn (cmp REDUCED_GIV ADD_VAL).
5948              Require a constant for MULT_VAL, so we know it's nonzero.  */
5949
5950           for (v = bl->giv; v; v = v->next_iv)
5951             if (CONSTANT_P (v->mult_val) && v->mult_val != const0_rtx
5952                 && ! v->ignore && ! v->maybe_dead
5953                 && v->mode == mode)
5954               {
5955                 if (! eliminate_p)
5956                   return 1;
5957
5958                 /* If the giv has the opposite direction of change,
5959                    then reverse the comparison.  */
5960                 if (INTVAL (v->mult_val) < 0)
5961                   new = gen_rtx (COMPARE, VOIDmode, copy_rtx (v->add_val),
5962                                  v->new_reg);
5963                 else
5964                   new = gen_rtx (COMPARE, VOIDmode, v->new_reg,
5965                                  copy_rtx (v->add_val));
5966
5967                 /* Replace biv with the giv's reduced register.  */
5968                 update_reg_last_use (v->add_val, insn);
5969                 if (validate_change (insn, &SET_SRC (PATTERN (insn)), new, 0))
5970                   return 1;
5971
5972                 /* Insn doesn't support that constant or invariant.  Copy it
5973                    into a register (it will be a loop invariant.)  */
5974                 tem = gen_reg_rtx (GET_MODE (v->new_reg));
5975
5976                 emit_insn_before (gen_move_insn (tem, copy_rtx (v->add_val)),
5977                                   where);
5978
5979                 if (validate_change (insn, &SET_SRC (PATTERN (insn)),
5980                                      gen_rtx (COMPARE, VOIDmode,
5981                                               v->new_reg, tem), 0))
5982                   return 1;
5983               }
5984         }
5985 #endif
5986       break;
5987
5988     case COMPARE:
5989     case EQ:  case NE:
5990     case GT:  case GE:  case GTU:  case GEU:
5991     case LT:  case LE:  case LTU:  case LEU:
5992       /* See if either argument is the biv.  */
5993       if (XEXP (x, 0) == reg)
5994         arg = XEXP (x, 1), arg_operand = 1;
5995       else if (XEXP (x, 1) == reg)
5996         arg = XEXP (x, 0), arg_operand = 0;
5997       else
5998         break;
5999
6000       if (CONSTANT_P (arg))
6001         {
6002           /* First try to replace with any giv that has constant positive
6003              mult_val and constant add_val.  We might be able to support
6004              negative mult_val, but it seems complex to do it in general.  */
6005
6006           for (v = bl->giv; v; v = v->next_iv)
6007             if (CONSTANT_P (v->mult_val) && INTVAL (v->mult_val) > 0
6008                 && CONSTANT_P (v->add_val)
6009                 && ! v->ignore && ! v->maybe_dead
6010                 && v->mode == mode)
6011               {
6012                 if (! eliminate_p)
6013                   return 1;
6014
6015                 /* Replace biv with the giv's reduced reg.  */
6016                 XEXP (x, 1-arg_operand) = v->new_reg;
6017
6018                 /* If all constants are actually constant integers and
6019                    the derived constant can be directly placed in the COMPARE,
6020                    do so.  */
6021                 if (GET_CODE (arg) == CONST_INT
6022                     && GET_CODE (v->mult_val) == CONST_INT
6023                     && GET_CODE (v->add_val) == CONST_INT
6024                     && validate_change (insn, &XEXP (x, arg_operand),
6025                                         GEN_INT (INTVAL (arg)
6026                                                  * INTVAL (v->mult_val)
6027                                                  + INTVAL (v->add_val)), 0))
6028                   return 1;
6029
6030                 /* Otherwise, load it into a register.  */
6031                 tem = gen_reg_rtx (mode);
6032                 emit_iv_add_mult (arg, v->mult_val, v->add_val, tem, where);
6033                 if (validate_change (insn, &XEXP (x, arg_operand), tem, 0))
6034                   return 1;
6035
6036                 /* If that failed, put back the change we made above.  */
6037                 XEXP (x, 1-arg_operand) = reg;
6038               }
6039           
6040           /* Look for giv with positive constant mult_val and nonconst add_val.
6041              Insert insns to calculate new compare value.  */
6042
6043           for (v = bl->giv; v; v = v->next_iv)
6044             if (CONSTANT_P (v->mult_val) && INTVAL (v->mult_val) > 0
6045                 && ! v->ignore && ! v->maybe_dead
6046                 && v->mode == mode)
6047               {
6048                 rtx tem;
6049
6050                 if (! eliminate_p)
6051                   return 1;
6052
6053                 tem = gen_reg_rtx (mode);
6054
6055                 /* Replace biv with giv's reduced register.  */
6056                 validate_change (insn, &XEXP (x, 1 - arg_operand),
6057                                  v->new_reg, 1);
6058
6059                 /* Compute value to compare against.  */
6060                 emit_iv_add_mult (arg, v->mult_val, v->add_val, tem, where);
6061                 /* Use it in this insn.  */
6062                 validate_change (insn, &XEXP (x, arg_operand), tem, 1);
6063                 if (apply_change_group ())
6064                   return 1;
6065               }
6066         }
6067       else if (GET_CODE (arg) == REG || GET_CODE (arg) == MEM)
6068         {
6069           if (invariant_p (arg) == 1)
6070             {
6071               /* Look for giv with constant positive mult_val and nonconst
6072                  add_val. Insert insns to compute new compare value.  */
6073
6074               for (v = bl->giv; v; v = v->next_iv)
6075                 if (CONSTANT_P (v->mult_val) && INTVAL (v->mult_val) > 0
6076                     && ! v->ignore && ! v->maybe_dead
6077                     && v->mode == mode)
6078                   {
6079                     rtx tem;
6080
6081                     if (! eliminate_p)
6082                       return 1;
6083
6084                     tem = gen_reg_rtx (mode);
6085
6086                     /* Replace biv with giv's reduced register.  */
6087                     validate_change (insn, &XEXP (x, 1 - arg_operand),
6088                                      v->new_reg, 1);
6089
6090                     /* Compute value to compare against.  */
6091                     emit_iv_add_mult (arg, v->mult_val, v->add_val,
6092                                       tem, where);
6093                     validate_change (insn, &XEXP (x, arg_operand), tem, 1);
6094                     if (apply_change_group ())
6095                       return 1;
6096                   }
6097             }
6098
6099           /* This code has problems.  Basically, you can't know when
6100              seeing if we will eliminate BL, whether a particular giv
6101              of ARG will be reduced.  If it isn't going to be reduced,
6102              we can't eliminate BL.  We can try forcing it to be reduced,
6103              but that can generate poor code.
6104
6105              The problem is that the benefit of reducing TV, below should
6106              be increased if BL can actually be eliminated, but this means
6107              we might have to do a topological sort of the order in which
6108              we try to process biv.  It doesn't seem worthwhile to do
6109              this sort of thing now.  */
6110
6111 #if 0
6112           /* Otherwise the reg compared with had better be a biv.  */
6113           if (GET_CODE (arg) != REG
6114               || reg_iv_type[REGNO (arg)] != BASIC_INDUCT)
6115             return 0;
6116
6117           /* Look for a pair of givs, one for each biv,
6118              with identical coefficients.  */
6119           for (v = bl->giv; v; v = v->next_iv)
6120             {
6121               struct induction *tv;
6122
6123               if (v->ignore || v->maybe_dead || v->mode != mode)
6124                 continue;
6125
6126               for (tv = reg_biv_class[REGNO (arg)]->giv; tv; tv = tv->next_iv)
6127                 if (! tv->ignore && ! tv->maybe_dead
6128                     && rtx_equal_p (tv->mult_val, v->mult_val)
6129                     && rtx_equal_p (tv->add_val, v->add_val)
6130                     && tv->mode == mode)
6131                   {
6132                     if (! eliminate_p)
6133                       return 1;
6134
6135                     /* Replace biv with its giv's reduced reg.  */
6136                     XEXP (x, 1-arg_operand) = v->new_reg;
6137                     /* Replace other operand with the other giv's
6138                        reduced reg.  */
6139                     XEXP (x, arg_operand) = tv->new_reg;
6140                     return 1;
6141                   }
6142             }
6143 #endif
6144         }
6145
6146       /* If we get here, the biv can't be eliminated.  */
6147       return 0;
6148
6149     case MEM:
6150       /* If this address is a DEST_ADDR giv, it doesn't matter if the
6151          biv is used in it, since it will be replaced.  */
6152       for (v = bl->giv; v; v = v->next_iv)
6153         if (v->giv_type == DEST_ADDR && v->location == &XEXP (x, 0))
6154           return 1;
6155       break;
6156     }
6157
6158   /* See if any subexpression fails elimination.  */
6159   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
6160   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
6161     {
6162       switch (fmt[i])
6163         {
6164         case 'e':
6165           if (! maybe_eliminate_biv_1 (XEXP (x, i), insn, bl, 
6166                                        eliminate_p, where))
6167             return 0;
6168           break;
6169
6170         case 'E':
6171           for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
6172             if (! maybe_eliminate_biv_1 (XVECEXP (x, i, j), insn, bl,
6173                                          eliminate_p, where))
6174               return 0;
6175           break;
6176         }
6177     }
6178
6179   return 1;
6180 }  
6181 \f
6182 /* Return nonzero if the last use of REG
6183    is in an insn following INSN in the same basic block.  */
6184
6185 static int
6186 last_use_this_basic_block (reg, insn)
6187      rtx reg;
6188      rtx insn;
6189 {
6190   rtx n;
6191   for (n = insn;
6192        n && GET_CODE (n) != CODE_LABEL && GET_CODE (n) != JUMP_INSN;
6193        n = NEXT_INSN (n))
6194     {
6195       if (regno_last_uid[REGNO (reg)] == INSN_UID (n))
6196         return 1;
6197     }
6198   return 0;
6199 }
6200 \f
6201 /* Called via `note_stores' to record the initial value of a biv.  Here we
6202    just record the location of the set and process it later.  */
6203
6204 static void
6205 record_initial (dest, set)
6206      rtx dest;
6207      rtx set;
6208 {
6209   struct iv_class *bl;
6210
6211   if (GET_CODE (dest) != REG
6212       || REGNO (dest) >= max_reg_before_loop
6213       || reg_iv_type[REGNO (dest)] != BASIC_INDUCT
6214       /* Reject this insn if the source isn't valid for the mode of DEST.  */
6215       || GET_MODE (dest) != GET_MODE (SET_DEST (set)))
6216     return;
6217
6218   bl = reg_biv_class[REGNO (dest)];
6219
6220   /* If this is the first set found, record it.  */
6221   if (bl->init_insn == 0)
6222     {
6223       bl->init_insn = note_insn;
6224       bl->init_set = set;
6225     }
6226 }
6227 \f
6228 /* If any of the registers in X are "old" and currently have a last use earlier
6229    than INSN, update them to have a last use of INSN.  Their actual last use
6230    will be the previous insn but it will not have a valid uid_luid so we can't
6231    use it.  */
6232
6233 static void
6234 update_reg_last_use (x, insn)
6235      rtx x;
6236      rtx insn;
6237 {
6238   /* Check for the case where INSN does not have a valid luid.  In this case,
6239      there is no need to modify the regno_last_uid, as this can only happen
6240      when code is inserted after the loop_end to set a pseudo's final value,
6241      and hence this insn will never be the last use of x.  */
6242   if (GET_CODE (x) == REG && REGNO (x) < max_reg_before_loop
6243       && INSN_UID (insn) < max_uid_for_loop
6244       && uid_luid[regno_last_uid[REGNO (x)]] < uid_luid[INSN_UID (insn)])
6245     regno_last_uid[REGNO (x)] = INSN_UID (insn);
6246   else
6247     {
6248       register int i, j;
6249       register char *fmt = GET_RTX_FORMAT (GET_CODE (x));
6250       for (i = GET_RTX_LENGTH (GET_CODE (x)) - 1; i >= 0; i--)
6251         {
6252           if (fmt[i] == 'e')
6253             update_reg_last_use (XEXP (x, i), insn);
6254           else if (fmt[i] == 'E')
6255             for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
6256               update_reg_last_use (XVECEXP (x, i, j), insn);
6257         }
6258     }
6259 }
6260 \f
6261 /* Given a jump insn JUMP, return the condition that will cause it to branch
6262    to its JUMP_LABEL.  If the condition cannot be understood, or is an
6263    inequality floating-point comparison which needs to be reversed, 0 will
6264    be returned.
6265
6266    If EARLIEST is non-zero, it is a pointer to a place where the earliest
6267    insn used in locating the condition was found.  If a replacement test
6268    of the condition is desired, it should be placed in front of that
6269    insn and we will be sure that the inputs are still valid.
6270
6271    The condition will be returned in a canonical form to simplify testing by
6272    callers.  Specifically:
6273
6274    (1) The code will always be a comparison operation (EQ, NE, GT, etc.).
6275    (2) Both operands will be machine operands; (cc0) will have been replaced.
6276    (3) If an operand is a constant, it will be the second operand.
6277    (4) (LE x const) will be replaced with (LT x <const+1>) and similarly
6278        for GE, GEU, and LEU.  */
6279
6280 rtx
6281 get_condition (jump, earliest)
6282      rtx jump;
6283      rtx *earliest;
6284 {
6285   enum rtx_code code;
6286   rtx prev = jump;
6287   rtx set;
6288   rtx tem;
6289   rtx op0, op1;
6290   int reverse_code = 0;
6291   int did_reverse_condition = 0;
6292
6293   /* If this is not a standard conditional jump, we can't parse it.  */
6294   if (GET_CODE (jump) != JUMP_INSN
6295       || ! condjump_p (jump) || simplejump_p (jump))
6296     return 0;
6297
6298   code = GET_CODE (XEXP (SET_SRC (PATTERN (jump)), 0));
6299   op0 = XEXP (XEXP (SET_SRC (PATTERN (jump)), 0), 0);
6300   op1 = XEXP (XEXP (SET_SRC (PATTERN (jump)), 0), 1);
6301
6302   if (earliest)
6303     *earliest = jump;
6304
6305   /* If this branches to JUMP_LABEL when the condition is false, reverse
6306      the condition.  */
6307   if (GET_CODE (XEXP (SET_SRC (PATTERN (jump)), 2)) == LABEL_REF
6308       && XEXP (XEXP (SET_SRC (PATTERN (jump)), 2), 0) == JUMP_LABEL (jump))
6309     code = reverse_condition (code), did_reverse_condition ^= 1;
6310
6311   /* If we are comparing a register with zero, see if the register is set
6312      in the previous insn to a COMPARE or a comparison operation.  Perform
6313      the same tests as a function of STORE_FLAG_VALUE as find_comparison_args
6314      in cse.c  */
6315
6316   while (GET_RTX_CLASS (code) == '<' && op1 == const0_rtx)
6317     {
6318       /* Set non-zero when we find something of interest.  */
6319       rtx x = 0;
6320
6321 #ifdef HAVE_cc0
6322       /* If comparison with cc0, import actual comparison from compare
6323          insn.  */
6324       if (op0 == cc0_rtx)
6325         {
6326           if ((prev = prev_nonnote_insn (prev)) == 0
6327               || GET_CODE (prev) != INSN
6328               || (set = single_set (prev)) == 0
6329               || SET_DEST (set) != cc0_rtx)
6330             return 0;
6331
6332           op0 = SET_SRC (set);
6333           op1 = CONST0_RTX (GET_MODE (op0));
6334           if (earliest)
6335             *earliest = prev;
6336         }
6337 #endif
6338
6339       /* If this is a COMPARE, pick up the two things being compared.  */
6340       if (GET_CODE (op0) == COMPARE)
6341         {
6342           op1 = XEXP (op0, 1);
6343           op0 = XEXP (op0, 0);
6344           continue;
6345         }
6346       else if (GET_CODE (op0) != REG)
6347         break;
6348
6349       /* Go back to the previous insn.  Stop if it is not an INSN.  We also
6350          stop if it isn't a single set or if it has a REG_INC note because
6351          we don't want to bother dealing with it.  */
6352
6353       if ((prev = prev_nonnote_insn (prev)) == 0
6354           || GET_CODE (prev) != INSN
6355           || FIND_REG_INC_NOTE (prev, 0)
6356           || (set = single_set (prev)) == 0)
6357         break;
6358
6359       /* If this is setting OP0, get what it sets it to if it looks
6360          relevant.  */
6361       if (SET_DEST (set) == op0)
6362         {
6363           enum machine_mode inner_mode = GET_MODE (SET_SRC (set));
6364
6365           if ((GET_CODE (SET_SRC (set)) == COMPARE
6366                || (((code == NE
6367                      || (code == LT
6368                          && GET_MODE_CLASS (inner_mode) == MODE_INT
6369                          && (GET_MODE_BITSIZE (inner_mode)
6370                              <= HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
6371                          && (STORE_FLAG_VALUE
6372                              & ((HOST_WIDE_INT) 1
6373                                 << (GET_MODE_BITSIZE (inner_mode) - 1))))
6374 #ifdef FLOAT_STORE_FLAG_VALUE
6375                      || (code == LT
6376                          && GET_MODE_CLASS (inner_mode) == MODE_FLOAT
6377                          && FLOAT_STORE_FLAG_VALUE < 0)
6378 #endif
6379                      ))
6380                    && GET_RTX_CLASS (GET_CODE (SET_SRC (set))) == '<')))
6381             x = SET_SRC (set);
6382           else if (((code == EQ
6383                      || (code == GE
6384                          && (GET_MODE_BITSIZE (inner_mode)
6385                              <= HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
6386                          && GET_MODE_CLASS (inner_mode) == MODE_INT
6387                          && (STORE_FLAG_VALUE
6388                              & ((HOST_WIDE_INT) 1
6389                                 << (GET_MODE_BITSIZE (inner_mode) - 1))))
6390 #ifdef FLOAT_STORE_FLAG_VALUE
6391                      || (code == GE
6392                          && GET_MODE_CLASS (inner_mode) == MODE_FLOAT
6393                          && FLOAT_STORE_FLAG_VALUE < 0)
6394 #endif
6395                      ))
6396                    && GET_RTX_CLASS (GET_CODE (SET_SRC (set))) == '<')
6397             {
6398               /* We might have reversed a LT to get a GE here.  But this wasn't
6399                  actually the comparison of data, so we don't flag that we
6400                  have had to reverse the condition.  */
6401               did_reverse_condition ^= 1;
6402               reverse_code = 1;
6403               x = SET_SRC (set);
6404             }
6405         }
6406
6407       else if (reg_set_p (op0, prev))
6408         /* If this sets OP0, but not directly, we have to give up.  */
6409         break;
6410
6411       if (x)
6412         {
6413           if (GET_RTX_CLASS (GET_CODE (x)) == '<')
6414             code = GET_CODE (x);
6415           if (reverse_code)
6416             {
6417               code = reverse_condition (code);
6418               did_reverse_condition ^= 1;
6419               reverse_code = 0;
6420             }
6421
6422           op0 = XEXP (x, 0), op1 = XEXP (x, 1);
6423           if (earliest)
6424             *earliest = prev;
6425         }
6426     }
6427
6428   /* If constant is first, put it last.  */
6429   if (CONSTANT_P (op0))
6430     code = swap_condition (code), tem = op0, op0 = op1, op1 = tem;
6431
6432   /* If OP0 is the result of a comparison, we weren't able to find what
6433      was really being compared, so fail.  */
6434   if (GET_MODE_CLASS (GET_MODE (op0)) == MODE_CC)
6435     return 0;
6436
6437   /* Canonicalize any ordered comparison with integers involving equality
6438      if we can do computations in the relevant mode and we do not
6439      overflow.  */
6440
6441   if (GET_CODE (op1) == CONST_INT
6442       && GET_MODE (op0) != VOIDmode
6443       && GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE (op0)) <= HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
6444     {
6445       HOST_WIDE_INT const_val = INTVAL (op1);
6446       unsigned HOST_WIDE_INT uconst_val = const_val;
6447       unsigned HOST_WIDE_INT max_val
6448         = (unsigned HOST_WIDE_INT) GET_MODE_MASK (GET_MODE (op0));
6449
6450       switch (code)
6451         {
6452         case LE:
6453           if (const_val != max_val >> 1)
6454             code = LT,  op1 = GEN_INT (const_val + 1);
6455           break;
6456
6457         case GE:
6458           if (const_val
6459               != (((HOST_WIDE_INT) 1
6460                    << (GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE (op0)) - 1))))
6461             code = GT, op1 = GEN_INT (const_val - 1);
6462           break;
6463
6464         case LEU:
6465           if (uconst_val != max_val)
6466             code = LTU, op1 = GEN_INT (uconst_val + 1);
6467           break;
6468
6469         case GEU:
6470           if (uconst_val != 0)
6471             code = GTU, op1 = GEN_INT (uconst_val - 1);
6472           break;
6473         }
6474     }
6475
6476   /* If this was floating-point and we reversed anything other than an
6477      EQ or NE, return zero.  */
6478   if (TARGET_FLOAT_FORMAT == IEEE_FLOAT_FORMAT
6479       && did_reverse_condition && code != NE && code != EQ
6480       && GET_MODE_CLASS (GET_MODE (op0)) == MODE_FLOAT)
6481     return 0;
6482
6483 #ifdef HAVE_cc0
6484   /* Never return CC0; return zero instead.  */
6485   if (op0 == cc0_rtx)
6486     return 0;
6487 #endif
6488
6489   return gen_rtx (code, VOIDmode, op0, op1);
6490 }
6491
6492 /* Similar to above routine, except that we also put an invariant last
6493    unless both operands are invariants.  */
6494
6495 rtx
6496 get_condition_for_loop (x)
6497      rtx x;
6498 {
6499   rtx comparison = get_condition (x, NULL_PTR);
6500
6501   if (comparison == 0
6502       || ! invariant_p (XEXP (comparison, 0))
6503       || invariant_p (XEXP (comparison, 1)))
6504     return comparison;
6505
6506   return gen_rtx (swap_condition (GET_CODE (comparison)), VOIDmode,
6507                   XEXP (comparison, 1), XEXP (comparison, 0));
6508 }