OSDN Git Service

install EH code
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / loop.c
1 /* Perform various loop optimizations, including strength reduction.
2    Copyright (C) 1987, 88, 89, 91-4, 1995 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, 59 Temple Place - Suite 330,
19 Boston, MA 02111-1307, USA.  */
20
21
22 /* This is the loop optimization pass of the compiler.
23    It finds invariant computations within loops and moves them
24    to the beginning of the loop.  Then it identifies basic and 
25    general induction variables.  Strength reduction is applied to the general
26    induction variables, and induction variable elimination is applied to
27    the basic induction variables.
28
29    It also finds cases where
30    a register is set within the loop by zero-extending a narrower value
31    and changes these to zero the entire register once before the loop
32    and merely copy the low part within the loop.
33
34    Most of the complexity is in heuristics to decide when it is worth
35    while to do these things.  */
36
37 #include <stdio.h>
38 #include "config.h"
39 #include "rtl.h"
40 #include "obstack.h"
41 #include "expr.h"
42 #include "insn-config.h"
43 #include "insn-flags.h"
44 #include "regs.h"
45 #include "hard-reg-set.h"
46 #include "recog.h"
47 #include "flags.h"
48 #include "real.h"
49 #include "loop.h"
50 #include "except.h"
51
52 /* Vector mapping INSN_UIDs to luids.
53    The luids are like uids but increase monotonically always.
54    We use them to see whether a jump comes from outside a given loop.  */
55
56 int *uid_luid;
57
58 /* Indexed by INSN_UID, contains the ordinal giving the (innermost) loop
59    number the insn is contained in.  */
60
61 int *uid_loop_num;
62
63 /* 1 + largest uid of any insn.  */
64
65 int max_uid_for_loop;
66
67 /* 1 + luid of last insn.  */
68
69 static int max_luid;
70
71 /* Number of loops detected in current function.  Used as index to the
72    next few tables.  */
73
74 static int max_loop_num;
75
76 /* Indexed by loop number, contains the first and last insn of each loop.  */
77
78 static rtx *loop_number_loop_starts, *loop_number_loop_ends;
79
80 /* For each loop, gives the containing loop number, -1 if none.  */
81
82 int *loop_outer_loop;
83
84 /* Indexed by loop number, contains a nonzero value if the "loop" isn't
85    really a loop (an insn outside the loop branches into it).  */
86
87 static char *loop_invalid;
88
89 /* Indexed by loop number, links together all LABEL_REFs which refer to
90    code labels outside the loop.  Used by routines that need to know all
91    loop exits, such as final_biv_value and final_giv_value.
92
93    This does not include loop exits due to return instructions.  This is
94    because all bivs and givs are pseudos, and hence must be dead after a
95    return, so the presense of a return does not affect any of the
96    optimizations that use this info.  It is simpler to just not include return
97    instructions on this list.  */
98
99 rtx *loop_number_exit_labels;
100
101 /* Indexed by loop number, counts the number of LABEL_REFs on
102    loop_number_exit_labels for this loop and all loops nested inside it.  */
103
104 int *loop_number_exit_count;
105
106 /* Holds the number of loop iterations.  It is zero if the number could not be
107    calculated.  Must be unsigned since the number of iterations can
108    be as high as 2^wordsize-1.  For loops with a wider iterator, this number
109    will will be zero if the number of loop iterations is too large for an
110    unsigned integer to hold.  */
111
112 unsigned HOST_WIDE_INT loop_n_iterations;
113
114 /* Nonzero if there is a subroutine call in the current loop.
115    (unknown_address_altered is also nonzero in this case.)  */
116
117 static int loop_has_call;
118
119 /* Nonzero if there is a volatile memory reference in the current
120    loop.  */
121
122 static int loop_has_volatile;
123
124 /* Added loop_continue which is the NOTE_INSN_LOOP_CONT of the
125    current loop.  A continue statement will generate a branch to
126    NEXT_INSN (loop_continue).  */
127
128 static rtx loop_continue;
129
130 /* Indexed by register number, contains the number of times the reg
131    is set during the loop being scanned.
132    During code motion, a negative value indicates a reg that has been
133    made a candidate; in particular -2 means that it is an candidate that
134    we know is equal to a constant and -1 means that it is an candidate
135    not known equal to a constant.
136    After code motion, regs moved have 0 (which is accurate now)
137    while the failed candidates have the original number of times set.
138
139    Therefore, at all times, == 0 indicates an invariant register;
140    < 0 a conditionally invariant one.  */
141
142 static short *n_times_set;
143
144 /* Original value of n_times_set; same except that this value
145    is not set negative for a reg whose sets have been made candidates
146    and not set to 0 for a reg that is moved.  */
147
148 static short *n_times_used;
149
150 /* Index by register number, 1 indicates that the register
151    cannot be moved or strength reduced.  */
152
153 static char *may_not_optimize;
154
155 /* Nonzero means reg N has already been moved out of one loop.
156    This reduces the desire to move it out of another.  */
157
158 static char *moved_once;
159
160 /* Array of MEMs that are stored in this loop. If there are too many to fit
161    here, we just turn on unknown_address_altered.  */
162
163 #define NUM_STORES 20
164 static rtx loop_store_mems[NUM_STORES];
165
166 /* Index of first available slot in above array.  */
167 static int loop_store_mems_idx;
168
169 /* Nonzero if we don't know what MEMs were changed in the current loop.
170    This happens if the loop contains a call (in which case `loop_has_call'
171    will also be set) or if we store into more than NUM_STORES MEMs.  */
172
173 static int unknown_address_altered;
174
175 /* Count of movable (i.e. invariant) instructions discovered in the loop.  */
176 static int num_movables;
177
178 /* Count of memory write instructions discovered in the loop.  */
179 static int num_mem_sets;
180
181 /* Number of loops contained within the current one, including itself.  */
182 static int loops_enclosed;
183
184 /* Bound on pseudo register number before loop optimization.
185    A pseudo has valid regscan info if its number is < max_reg_before_loop.  */
186 int max_reg_before_loop;
187
188 /* This obstack is used in product_cheap_p to allocate its rtl.  It
189    may call gen_reg_rtx which, in turn, may reallocate regno_reg_rtx.
190    If we used the same obstack that it did, we would be deallocating
191    that array.  */
192
193 static struct obstack temp_obstack;
194
195 /* This is where the pointer to the obstack being used for RTL is stored.  */
196
197 extern struct obstack *rtl_obstack;
198
199 #define obstack_chunk_alloc xmalloc
200 #define obstack_chunk_free free
201
202 extern char *oballoc ();
203 \f
204 /* During the analysis of a loop, a chain of `struct movable's
205    is made to record all the movable insns found.
206    Then the entire chain can be scanned to decide which to move.  */
207
208 struct movable
209 {
210   rtx insn;                     /* A movable insn */
211   rtx set_src;                  /* The expression this reg is set from.  */
212   rtx set_dest;                 /* The destination of this SET.  */
213   rtx dependencies;             /* When INSN is libcall, this is an EXPR_LIST
214                                    of any registers used within the LIBCALL.  */
215   int consec;                   /* Number of consecutive following insns 
216                                    that must be moved with this one.  */
217   int regno;                    /* The register it sets */
218   short lifetime;               /* lifetime of that register;
219                                    may be adjusted when matching movables
220                                    that load the same value are found.  */
221   short savings;                /* Number of insns we can move for this reg,
222                                    including other movables that force this
223                                    or match this one.  */
224   unsigned int cond : 1;        /* 1 if only conditionally movable */
225   unsigned int force : 1;       /* 1 means MUST move this insn */
226   unsigned int global : 1;      /* 1 means reg is live outside this loop */
227                 /* If PARTIAL is 1, GLOBAL means something different:
228                    that the reg is live outside the range from where it is set
229                    to the following label.  */
230   unsigned int done : 1;        /* 1 inhibits further processing of this */
231   
232   unsigned int partial : 1;     /* 1 means this reg is used for zero-extending.
233                                    In particular, moving it does not make it
234                                    invariant.  */
235   unsigned int move_insn : 1;   /* 1 means that we call emit_move_insn to
236                                    load SRC, rather than copying INSN.  */
237   unsigned int is_equiv : 1;    /* 1 means a REG_EQUIV is present on INSN.  */
238   enum machine_mode savemode;   /* Nonzero means it is a mode for a low part
239                                    that we should avoid changing when clearing
240                                    the rest of the reg.  */
241   struct movable *match;        /* First entry for same value */
242   struct movable *forces;       /* An insn that must be moved if this is */
243   struct movable *next;
244 };
245
246 FILE *loop_dump_stream;
247
248 /* Forward declarations.  */
249
250 static void find_and_verify_loops ();
251 static void mark_loop_jump ();
252 static void prescan_loop ();
253 static int reg_in_basic_block_p ();
254 static int consec_sets_invariant_p ();
255 static rtx libcall_other_reg ();
256 static int labels_in_range_p ();
257 static void count_loop_regs_set ();
258 static void note_addr_stored ();
259 static int loop_reg_used_before_p ();
260 static void scan_loop ();
261 static void replace_call_address ();
262 static rtx skip_consec_insns ();
263 static int libcall_benefit ();
264 static void ignore_some_movables ();
265 static void force_movables ();
266 static void combine_movables ();
267 static int rtx_equal_for_loop_p ();
268 static void move_movables ();
269 static void strength_reduce ();
270 static int valid_initial_value_p ();
271 static void find_mem_givs ();
272 static void record_biv ();
273 static void check_final_value ();
274 static void record_giv ();
275 static void update_giv_derive ();
276 static int basic_induction_var ();
277 static rtx simplify_giv_expr ();
278 static int general_induction_var ();
279 static int consec_sets_giv ();
280 static int check_dbra_loop ();
281 static rtx express_from ();
282 static int combine_givs_p ();
283 static void combine_givs ();
284 static int product_cheap_p ();
285 static int maybe_eliminate_biv ();
286 static int maybe_eliminate_biv_1 ();
287 static int last_use_this_basic_block ();
288 static void record_initial ();
289 static void update_reg_last_use ();
290 \f
291 /* Relative gain of eliminating various kinds of operations.  */
292 int add_cost;
293 #if 0
294 int shift_cost;
295 int mult_cost;
296 #endif
297
298 /* Benefit penalty, if a giv is not replaceable, i.e. must emit an insn to
299    copy the value of the strength reduced giv to its original register.  */
300 int copy_cost;
301
302 void
303 init_loop ()
304 {
305   char *free_point = (char *) oballoc (1);
306   rtx reg = gen_rtx (REG, word_mode, LAST_VIRTUAL_REGISTER + 1);
307
308   add_cost = rtx_cost (gen_rtx (PLUS, word_mode, reg, reg), SET);
309
310   /* We multiply by 2 to reconcile the difference in scale between
311      these two ways of computing costs.  Otherwise the cost of a copy
312      will be far less than the cost of an add.  */
313
314   copy_cost = 2 * 2;
315
316   /* Free the objects we just allocated.  */
317   obfree (free_point);
318
319   /* Initialize the obstack used for rtl in product_cheap_p.  */
320   gcc_obstack_init (&temp_obstack);
321 }
322 \f
323 /* Entry point of this file.  Perform loop optimization
324    on the current function.  F is the first insn of the function
325    and DUMPFILE is a stream for output of a trace of actions taken
326    (or 0 if none should be output).  */
327
328 void
329 loop_optimize (f, dumpfile)
330      /* f is the first instruction of a chain of insns for one function */
331      rtx f;
332      FILE *dumpfile;
333 {
334   register rtx insn;
335   register int i;
336   rtx last_insn;
337
338   loop_dump_stream = dumpfile;
339
340   init_recog_no_volatile ();
341   init_alias_analysis ();
342
343   max_reg_before_loop = max_reg_num ();
344
345   moved_once = (char *) alloca (max_reg_before_loop);
346   bzero (moved_once, max_reg_before_loop);
347
348   regs_may_share = 0;
349
350   /* Count the number of loops.  */
351
352   max_loop_num = 0;
353   for (insn = f; insn; insn = NEXT_INSN (insn))
354     {
355       if (GET_CODE (insn) == NOTE
356           && NOTE_LINE_NUMBER (insn) == NOTE_INSN_LOOP_BEG)
357         max_loop_num++;
358     }
359
360   /* Don't waste time if no loops.  */
361   if (max_loop_num == 0)
362     return;
363
364   /* Get size to use for tables indexed by uids.
365      Leave some space for labels allocated by find_and_verify_loops.  */
366   max_uid_for_loop = get_max_uid () + 1 + max_loop_num * 32;
367
368   uid_luid = (int *) alloca (max_uid_for_loop * sizeof (int));
369   uid_loop_num = (int *) alloca (max_uid_for_loop * sizeof (int));
370
371   bzero ((char *) uid_luid, max_uid_for_loop * sizeof (int));
372   bzero ((char *) uid_loop_num, max_uid_for_loop * sizeof (int));
373
374   /* Allocate tables for recording each loop.  We set each entry, so they need
375      not be zeroed.  */
376   loop_number_loop_starts = (rtx *) alloca (max_loop_num * sizeof (rtx));
377   loop_number_loop_ends = (rtx *) alloca (max_loop_num * sizeof (rtx));
378   loop_outer_loop = (int *) alloca (max_loop_num * sizeof (int));
379   loop_invalid = (char *) alloca (max_loop_num * sizeof (char));
380   loop_number_exit_labels = (rtx *) alloca (max_loop_num * sizeof (rtx));
381   loop_number_exit_count = (int *) alloca (max_loop_num * sizeof (int));
382
383   /* Find and process each loop.
384      First, find them, and record them in order of their beginnings.  */
385   find_and_verify_loops (f);
386
387   /* Now find all register lifetimes.  This must be done after
388      find_and_verify_loops, because it might reorder the insns in the
389      function.  */
390   reg_scan (f, max_reg_num (), 1);
391
392   /* See if we went too far.  */
393   if (get_max_uid () > max_uid_for_loop)
394     abort ();
395
396   /* Compute the mapping from uids to luids.
397      LUIDs are numbers assigned to insns, like uids,
398      except that luids increase monotonically through the code.
399      Don't assign luids to line-number NOTEs, so that the distance in luids
400      between two insns is not affected by -g.  */
401
402   for (insn = f, i = 0; insn; insn = NEXT_INSN (insn))
403     {
404       last_insn = insn;
405       if (GET_CODE (insn) != NOTE
406           || NOTE_LINE_NUMBER (insn) <= 0)
407         uid_luid[INSN_UID (insn)] = ++i;
408       else
409         /* Give a line number note the same luid as preceding insn.  */
410         uid_luid[INSN_UID (insn)] = i;
411     }
412
413   max_luid = i + 1;
414
415   /* Don't leave gaps in uid_luid for insns that have been
416      deleted.  It is possible that the first or last insn
417      using some register has been deleted by cross-jumping.
418      Make sure that uid_luid for that former insn's uid
419      points to the general area where that insn used to be.  */
420   for (i = 0; i < max_uid_for_loop; i++)
421     {
422       uid_luid[0] = uid_luid[i];
423       if (uid_luid[0] != 0)
424         break;
425     }
426   for (i = 0; i < max_uid_for_loop; i++)
427     if (uid_luid[i] == 0)
428       uid_luid[i] = uid_luid[i - 1];
429
430   /* Create a mapping from loops to BLOCK tree nodes.  */
431   if (flag_unroll_loops && write_symbols != NO_DEBUG)
432     find_loop_tree_blocks ();
433
434   /* Now scan the loops, last ones first, since this means inner ones are done
435      before outer ones.  */
436   for (i = max_loop_num-1; i >= 0; i--)
437     if (! loop_invalid[i] && loop_number_loop_ends[i])
438       scan_loop (loop_number_loop_starts[i], loop_number_loop_ends[i],
439                  max_reg_num ());
440
441   /* If debugging and unrolling loops, we must replicate the tree nodes
442      corresponding to the blocks inside the loop, so that the original one
443      to one mapping will remain.  */
444   if (flag_unroll_loops && write_symbols != NO_DEBUG)
445     unroll_block_trees ();
446 }
447 \f
448 /* Optimize one loop whose start is LOOP_START and end is END.
449    LOOP_START is the NOTE_INSN_LOOP_BEG and END is the matching
450    NOTE_INSN_LOOP_END.  */
451
452 /* ??? Could also move memory writes out of loops if the destination address
453    is invariant, the source is invariant, the memory write is not volatile,
454    and if we can prove that no read inside the loop can read this address
455    before the write occurs.  If there is a read of this address after the
456    write, then we can also mark the memory read as invariant.  */
457
458 static void
459 scan_loop (loop_start, end, nregs)
460      rtx loop_start, end;
461      int nregs;
462 {
463   register int i;
464   register rtx p;
465   /* 1 if we are scanning insns that could be executed zero times.  */
466   int maybe_never = 0;
467   /* 1 if we are scanning insns that might never be executed
468      due to a subroutine call which might exit before they are reached.  */
469   int call_passed = 0;
470   /* For a rotated loop that is entered near the bottom,
471      this is the label at the top.  Otherwise it is zero.  */
472   rtx loop_top = 0;
473   /* Jump insn that enters the loop, or 0 if control drops in.  */
474   rtx loop_entry_jump = 0;
475   /* Place in the loop where control enters.  */
476   rtx scan_start;
477   /* Number of insns in the loop.  */
478   int insn_count;
479   int in_libcall = 0;
480   int tem;
481   rtx temp;
482   /* The SET from an insn, if it is the only SET in the insn.  */
483   rtx set, set1;
484   /* Chain describing insns movable in current loop.  */
485   struct movable *movables = 0;
486   /* Last element in `movables' -- so we can add elements at the end.  */
487   struct movable *last_movable = 0;
488   /* Ratio of extra register life span we can justify
489      for saving an instruction.  More if loop doesn't call subroutines
490      since in that case saving an insn makes more difference
491      and more registers are available.  */
492   int threshold;
493   /* If we have calls, contains the insn in which a register was used
494      if it was used exactly once; contains const0_rtx if it was used more
495      than once.  */
496   rtx *reg_single_usage = 0;
497   /* Nonzero if we are scanning instructions in a sub-loop.  */
498   int loop_depth = 0;
499
500   n_times_set = (short *) alloca (nregs * sizeof (short));
501   n_times_used = (short *) alloca (nregs * sizeof (short));
502   may_not_optimize = (char *) alloca (nregs);
503
504   /* Determine whether this loop starts with a jump down to a test at
505      the end.  This will occur for a small number of loops with a test
506      that is too complex to duplicate in front of the loop.
507
508      We search for the first insn or label in the loop, skipping NOTEs.
509      However, we must be careful not to skip past a NOTE_INSN_LOOP_BEG
510      (because we might have a loop executed only once that contains a
511      loop which starts with a jump to its exit test) or a NOTE_INSN_LOOP_END
512      (in case we have a degenerate loop).
513
514      Note that if we mistakenly think that a loop is entered at the top
515      when, in fact, it is entered at the exit test, the only effect will be
516      slightly poorer optimization.  Making the opposite error can generate
517      incorrect code.  Since very few loops now start with a jump to the 
518      exit test, the code here to detect that case is very conservative.  */
519
520   for (p = NEXT_INSN (loop_start);
521        p != end
522          && GET_CODE (p) != CODE_LABEL && GET_RTX_CLASS (GET_CODE (p)) != 'i'
523          && (GET_CODE (p) != NOTE
524              || (NOTE_LINE_NUMBER (p) != NOTE_INSN_LOOP_BEG
525                  && NOTE_LINE_NUMBER (p) != NOTE_INSN_LOOP_END));
526        p = NEXT_INSN (p))
527     ;
528
529   scan_start = p;
530
531   /* Set up variables describing this loop.  */
532   prescan_loop (loop_start, end);
533   threshold = (loop_has_call ? 1 : 2) * (1 + n_non_fixed_regs);
534
535   /* If loop has a jump before the first label,
536      the true entry is the target of that jump.
537      Start scan from there.
538      But record in LOOP_TOP the place where the end-test jumps
539      back to so we can scan that after the end of the loop.  */
540   if (GET_CODE (p) == JUMP_INSN)
541     {
542       loop_entry_jump = p;
543
544       /* Loop entry must be unconditional jump (and not a RETURN)  */
545       if (simplejump_p (p)
546           && JUMP_LABEL (p) != 0
547           /* Check to see whether the jump actually
548              jumps out of the loop (meaning it's no loop).
549              This case can happen for things like
550              do {..} while (0).  If this label was generated previously
551              by loop, we can't tell anything about it and have to reject
552              the loop.  */
553           && INSN_UID (JUMP_LABEL (p)) < max_uid_for_loop
554           && INSN_LUID (JUMP_LABEL (p)) >= INSN_LUID (loop_start)
555           && INSN_LUID (JUMP_LABEL (p)) < INSN_LUID (end))
556         {
557           loop_top = next_label (scan_start);
558           scan_start = JUMP_LABEL (p);
559         }
560     }
561
562   /* If SCAN_START was an insn created by loop, we don't know its luid
563      as required by loop_reg_used_before_p.  So skip such loops.  (This
564      test may never be true, but it's best to play it safe.) 
565
566      Also, skip loops where we do not start scanning at a label.  This
567      test also rejects loops starting with a JUMP_INSN that failed the
568      test above.  */
569
570   if (INSN_UID (scan_start) >= max_uid_for_loop
571       || GET_CODE (scan_start) != CODE_LABEL)
572     {
573       if (loop_dump_stream)
574         fprintf (loop_dump_stream, "\nLoop from %d to %d is phony.\n\n",
575                  INSN_UID (loop_start), INSN_UID (end));
576       return;
577     }
578
579   /* Count number of times each reg is set during this loop.
580      Set may_not_optimize[I] if it is not safe to move out
581      the setting of register I.  If this loop has calls, set
582      reg_single_usage[I].  */
583
584   bzero ((char *) n_times_set, nregs * sizeof (short));
585   bzero (may_not_optimize, nregs);
586
587   if (loop_has_call)
588     {
589       reg_single_usage = (rtx *) alloca (nregs * sizeof (rtx));
590       bzero ((char *) reg_single_usage, nregs * sizeof (rtx));
591     }
592
593   count_loop_regs_set (loop_top ? loop_top : loop_start, end,
594                        may_not_optimize, reg_single_usage, &insn_count, nregs);
595
596   for (i = 0; i < FIRST_PSEUDO_REGISTER; i++)
597     may_not_optimize[i] = 1, n_times_set[i] = 1;
598   bcopy ((char *) n_times_set, (char *) n_times_used, nregs * sizeof (short));
599
600   if (loop_dump_stream)
601     {
602       fprintf (loop_dump_stream, "\nLoop from %d to %d: %d real insns.\n",
603                INSN_UID (loop_start), INSN_UID (end), insn_count);
604       if (loop_continue)
605         fprintf (loop_dump_stream, "Continue at insn %d.\n",
606                  INSN_UID (loop_continue));
607     }
608
609   /* Scan through the loop finding insns that are safe to move.
610      Set n_times_set negative for the reg being set, so that
611      this reg will be considered invariant for subsequent insns.
612      We consider whether subsequent insns use the reg
613      in deciding whether it is worth actually moving.
614
615      MAYBE_NEVER is nonzero if we have passed a conditional jump insn
616      and therefore it is possible that the insns we are scanning
617      would never be executed.  At such times, we must make sure
618      that it is safe to execute the insn once instead of zero times.
619      When MAYBE_NEVER is 0, all insns will be executed at least once
620      so that is not a problem.  */
621
622   p = scan_start;
623   while (1)
624     {
625       p = NEXT_INSN (p);
626       /* At end of a straight-in loop, we are done.
627          At end of a loop entered at the bottom, scan the top.  */
628       if (p == scan_start)
629         break;
630       if (p == end)
631         {
632           if (loop_top != 0)
633             p = loop_top;
634           else
635             break;
636           if (p == scan_start)
637             break;
638         }
639
640       if (GET_RTX_CLASS (GET_CODE (p)) == 'i'
641           && find_reg_note (p, REG_LIBCALL, NULL_RTX))
642         in_libcall = 1;
643       else if (GET_RTX_CLASS (GET_CODE (p)) == 'i'
644                && find_reg_note (p, REG_RETVAL, NULL_RTX))
645         in_libcall = 0;
646
647       if (GET_CODE (p) == INSN
648           && (set = single_set (p))
649           && GET_CODE (SET_DEST (set)) == REG
650           && ! may_not_optimize[REGNO (SET_DEST (set))])
651         {
652           int tem1 = 0;
653           int tem2 = 0;
654           int move_insn = 0;
655           rtx src = SET_SRC (set);
656           rtx dependencies = 0;
657
658           /* Figure out what to use as a source of this insn.  If a REG_EQUIV
659              note is given or if a REG_EQUAL note with a constant operand is
660              specified, use it as the source and mark that we should move
661              this insn by calling emit_move_insn rather that duplicating the
662              insn.
663
664              Otherwise, only use the REG_EQUAL contents if a REG_RETVAL note
665              is present.  */
666           temp = find_reg_note (p, REG_EQUIV, NULL_RTX);
667           if (temp)
668             src = XEXP (temp, 0), move_insn = 1;
669           else 
670             {
671               temp = find_reg_note (p, REG_EQUAL, NULL_RTX);
672               if (temp && CONSTANT_P (XEXP (temp, 0)))
673                 src = XEXP (temp, 0), move_insn = 1;
674               if (temp && find_reg_note (p, REG_RETVAL, NULL_RTX))
675                 {
676                   src = XEXP (temp, 0);
677                   /* A libcall block can use regs that don't appear in
678                      the equivalent expression.  To move the libcall,
679                      we must move those regs too.  */
680                   dependencies = libcall_other_reg (p, src);
681                 }
682             }
683
684           /* Don't try to optimize a register that was made
685              by loop-optimization for an inner loop.
686              We don't know its life-span, so we can't compute the benefit.  */
687           if (REGNO (SET_DEST (set)) >= max_reg_before_loop)
688             ;
689           /* In order to move a register, we need to have one of three cases:
690              (1) it is used only in the same basic block as the set
691              (2) it is not a user variable and it is not used in the
692                  exit test (this can cause the variable to be used
693                  before it is set just like a user-variable).
694              (3) the set is guaranteed to be executed once the loop starts,
695                  and the reg is not used until after that.  */
696           else if (! ((! maybe_never
697                        && ! loop_reg_used_before_p (set, p, loop_start,
698                                                     scan_start, end))
699                       || (! REG_USERVAR_P (SET_DEST (set))
700                           && ! REG_LOOP_TEST_P (SET_DEST (set)))
701                       || reg_in_basic_block_p (p, SET_DEST (set))))
702             ;
703           else if ((tem = invariant_p (src))
704                    && (dependencies == 0
705                        || (tem2 = invariant_p (dependencies)) != 0)
706                    && (n_times_set[REGNO (SET_DEST (set))] == 1
707                        || (tem1
708                            = consec_sets_invariant_p (SET_DEST (set),
709                                                       n_times_set[REGNO (SET_DEST (set))],
710                                                       p)))
711                    /* If the insn can cause a trap (such as divide by zero),
712                       can't move it unless it's guaranteed to be executed
713                       once loop is entered.  Even a function call might
714                       prevent the trap insn from being reached
715                       (since it might exit!)  */
716                    && ! ((maybe_never || call_passed)
717                          && may_trap_p (src)))
718             {
719               register struct movable *m;
720               register int regno = REGNO (SET_DEST (set));
721
722               /* A potential lossage is where we have a case where two insns
723                  can be combined as long as they are both in the loop, but
724                  we move one of them outside the loop.  For large loops,
725                  this can lose.  The most common case of this is the address
726                  of a function being called.  
727
728                  Therefore, if this register is marked as being used exactly
729                  once if we are in a loop with calls (a "large loop"), see if
730                  we can replace the usage of this register with the source
731                  of this SET.  If we can, delete this insn. 
732
733                  Don't do this if P has a REG_RETVAL note or if we have
734                  SMALL_REGISTER_CLASSES and SET_SRC is a hard register.  */
735
736               if (reg_single_usage && reg_single_usage[regno] != 0
737                   && reg_single_usage[regno] != const0_rtx
738                   && regno_first_uid[regno] == INSN_UID (p)
739                   && (regno_last_uid[regno]
740                       == INSN_UID (reg_single_usage[regno]))
741                   && n_times_set[REGNO (SET_DEST (set))] == 1
742                   && ! side_effects_p (SET_SRC (set))
743                   && ! find_reg_note (p, REG_RETVAL, NULL_RTX)
744 #ifdef SMALL_REGISTER_CLASSES
745                   && ! (GET_CODE (SET_SRC (set)) == REG
746                         && REGNO (SET_SRC (set)) < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
747 #endif
748                   /* This test is not redundant; SET_SRC (set) might be
749                      a call-clobbered register and the life of REGNO
750                      might span a call.  */
751                   && ! modified_between_p (SET_SRC (set), p,
752                                            reg_single_usage[regno])
753                   && no_labels_between_p (p, reg_single_usage[regno])
754                   && validate_replace_rtx (SET_DEST (set), SET_SRC (set),
755                                            reg_single_usage[regno]))
756                 {
757                   /* Replace any usage in a REG_EQUAL note.  Must copy the
758                      new source, so that we don't get rtx sharing between the
759                      SET_SOURCE and REG_NOTES of insn p.  */
760                   REG_NOTES (reg_single_usage[regno])
761                     = replace_rtx (REG_NOTES (reg_single_usage[regno]),
762                                    SET_DEST (set), copy_rtx (SET_SRC (set)));
763                                    
764                   PUT_CODE (p, NOTE);
765                   NOTE_LINE_NUMBER (p) = NOTE_INSN_DELETED;
766                   NOTE_SOURCE_FILE (p) = 0;
767                   n_times_set[regno] = 0;
768                   continue;
769                 }
770
771               m = (struct movable *) alloca (sizeof (struct movable));
772               m->next = 0;
773               m->insn = p;
774               m->set_src = src;
775               m->dependencies = dependencies;
776               m->set_dest = SET_DEST (set);
777               m->force = 0;
778               m->consec = n_times_set[REGNO (SET_DEST (set))] - 1;
779               m->done = 0;
780               m->forces = 0;
781               m->partial = 0;
782               m->move_insn = move_insn;
783               m->is_equiv = (find_reg_note (p, REG_EQUIV, NULL_RTX) != 0);
784               m->savemode = VOIDmode;
785               m->regno = regno;
786               /* Set M->cond if either invariant_p or consec_sets_invariant_p
787                  returned 2 (only conditionally invariant).  */
788               m->cond = ((tem | tem1 | tem2) > 1);
789               m->global = (uid_luid[regno_last_uid[regno]] > INSN_LUID (end)
790                            || uid_luid[regno_first_uid[regno]] < INSN_LUID (loop_start));
791               m->match = 0;
792               m->lifetime = (uid_luid[regno_last_uid[regno]]
793                              - uid_luid[regno_first_uid[regno]]);
794               m->savings = n_times_used[regno];
795               if (find_reg_note (p, REG_RETVAL, NULL_RTX))
796                 m->savings += libcall_benefit (p);
797               n_times_set[regno] = move_insn ? -2 : -1;
798               /* Add M to the end of the chain MOVABLES.  */
799               if (movables == 0)
800                 movables = m;
801               else
802                 last_movable->next = m;
803               last_movable = m;
804
805               if (m->consec > 0)
806                 {
807                   /* Skip this insn, not checking REG_LIBCALL notes.  */
808                   p = next_nonnote_insn (p);
809                   /* Skip the consecutive insns, if there are any.  */
810                   p = skip_consec_insns (p, m->consec);
811                   /* Back up to the last insn of the consecutive group.  */
812                   p = prev_nonnote_insn (p);
813
814                   /* We must now reset m->move_insn, m->is_equiv, and possibly
815                      m->set_src to correspond to the effects of all the
816                      insns.  */
817                   temp = find_reg_note (p, REG_EQUIV, NULL_RTX);
818                   if (temp)
819                     m->set_src = XEXP (temp, 0), m->move_insn = 1;
820                   else
821                     {
822                       temp = find_reg_note (p, REG_EQUAL, NULL_RTX);
823                       if (temp && CONSTANT_P (XEXP (temp, 0)))
824                         m->set_src = XEXP (temp, 0), m->move_insn = 1;
825                       else
826                         m->move_insn = 0;
827
828                     }
829                   m->is_equiv = (find_reg_note (p, REG_EQUIV, NULL_RTX) != 0);
830                 }
831             }
832           /* If this register is always set within a STRICT_LOW_PART
833              or set to zero, then its high bytes are constant.
834              So clear them outside the loop and within the loop
835              just load the low bytes.
836              We must check that the machine has an instruction to do so.
837              Also, if the value loaded into the register
838              depends on the same register, this cannot be done.  */
839           else if (SET_SRC (set) == const0_rtx
840                    && GET_CODE (NEXT_INSN (p)) == INSN
841                    && (set1 = single_set (NEXT_INSN (p)))
842                    && GET_CODE (set1) == SET
843                    && (GET_CODE (SET_DEST (set1)) == STRICT_LOW_PART)
844                    && (GET_CODE (XEXP (SET_DEST (set1), 0)) == SUBREG)
845                    && (SUBREG_REG (XEXP (SET_DEST (set1), 0))
846                        == SET_DEST (set))
847                    && !reg_mentioned_p (SET_DEST (set), SET_SRC (set1)))
848             {
849               register int regno = REGNO (SET_DEST (set));
850               if (n_times_set[regno] == 2)
851                 {
852                   register struct movable *m;
853                   m = (struct movable *) alloca (sizeof (struct movable));
854                   m->next = 0;
855                   m->insn = p;
856                   m->set_dest = SET_DEST (set);
857                   m->dependencies = 0;
858                   m->force = 0;
859                   m->consec = 0;
860                   m->done = 0;
861                   m->forces = 0;
862                   m->move_insn = 0;
863                   m->partial = 1;
864                   /* If the insn may not be executed on some cycles,
865                      we can't clear the whole reg; clear just high part.
866                      Not even if the reg is used only within this loop.
867                      Consider this:
868                      while (1)
869                        while (s != t) {
870                          if (foo ()) x = *s;
871                          use (x);
872                        }
873                      Clearing x before the inner loop could clobber a value
874                      being saved from the last time around the outer loop.
875                      However, if the reg is not used outside this loop
876                      and all uses of the register are in the same
877                      basic block as the store, there is no problem.
878
879                      If this insn was made by loop, we don't know its
880                      INSN_LUID and hence must make a conservative
881                      assumption.  */
882                   m->global = (INSN_UID (p) >= max_uid_for_loop
883                                || (uid_luid[regno_last_uid[regno]]
884                                    > INSN_LUID (end))
885                                || (uid_luid[regno_first_uid[regno]]
886                                    < INSN_LUID (p))
887                                || (labels_in_range_p
888                                    (p, uid_luid[regno_first_uid[regno]])));
889                   if (maybe_never && m->global)
890                     m->savemode = GET_MODE (SET_SRC (set1));
891                   else
892                     m->savemode = VOIDmode;
893                   m->regno = regno;
894                   m->cond = 0;
895                   m->match = 0;
896                   m->lifetime = (uid_luid[regno_last_uid[regno]]
897                                  - uid_luid[regno_first_uid[regno]]);
898                   m->savings = 1;
899                   n_times_set[regno] = -1;
900                   /* Add M to the end of the chain MOVABLES.  */
901                   if (movables == 0)
902                     movables = m;
903                   else
904                     last_movable->next = m;
905                   last_movable = m;
906                 }
907             }
908         }
909       /* Past a call insn, we get to insns which might not be executed
910          because the call might exit.  This matters for insns that trap.
911          Call insns inside a REG_LIBCALL/REG_RETVAL block always return,
912          so they don't count.  */
913       else if (GET_CODE (p) == CALL_INSN && ! in_libcall)
914         call_passed = 1;
915       /* Past a label or a jump, we get to insns for which we
916          can't count on whether or how many times they will be
917          executed during each iteration.  Therefore, we can
918          only move out sets of trivial variables
919          (those not used after the loop).  */
920       /* Similar code appears twice in strength_reduce.  */
921       else if ((GET_CODE (p) == CODE_LABEL || GET_CODE (p) == JUMP_INSN)
922                /* If we enter the loop in the middle, and scan around to the
923                   beginning, don't set maybe_never for that.  This must be an
924                   unconditional jump, otherwise the code at the top of the
925                   loop might never be executed.  Unconditional jumps are
926                   followed a by barrier then loop end.  */
927                && ! (GET_CODE (p) == JUMP_INSN && JUMP_LABEL (p) == loop_top
928                      && NEXT_INSN (NEXT_INSN (p)) == end
929                      && simplejump_p (p)))
930         maybe_never = 1;
931       else if (GET_CODE (p) == NOTE)
932         {
933           /* At the virtual top of a converted loop, insns are again known to
934              be executed: logically, the loop begins here even though the exit
935              code has been duplicated.  */
936           if (NOTE_LINE_NUMBER (p) == NOTE_INSN_LOOP_VTOP && loop_depth == 0)
937             maybe_never = call_passed = 0;
938           else if (NOTE_LINE_NUMBER (p) == NOTE_INSN_LOOP_BEG)
939             loop_depth++;
940           else if (NOTE_LINE_NUMBER (p) == NOTE_INSN_LOOP_END)
941             loop_depth--;
942         }
943     }
944
945   /* If one movable subsumes another, ignore that other.  */
946
947   ignore_some_movables (movables);
948
949   /* For each movable insn, see if the reg that it loads
950      leads when it dies right into another conditionally movable insn.
951      If so, record that the second insn "forces" the first one,
952      since the second can be moved only if the first is.  */
953
954   force_movables (movables);
955
956   /* See if there are multiple movable insns that load the same value.
957      If there are, make all but the first point at the first one
958      through the `match' field, and add the priorities of them
959      all together as the priority of the first.  */
960
961   combine_movables (movables, nregs);
962         
963   /* Now consider each movable insn to decide whether it is worth moving.
964      Store 0 in n_times_set for each reg that is moved.  */
965
966   move_movables (movables, threshold,
967                  insn_count, loop_start, end, nregs);
968
969   /* Now candidates that still are negative are those not moved.
970      Change n_times_set to indicate that those are not actually invariant.  */
971   for (i = 0; i < nregs; i++)
972     if (n_times_set[i] < 0)
973       n_times_set[i] = n_times_used[i];
974
975   if (flag_strength_reduce)
976     strength_reduce (scan_start, end, loop_top,
977                      insn_count, loop_start, end);
978 }
979 \f
980 /* Add elements to *OUTPUT to record all the pseudo-regs
981    mentioned in IN_THIS but not mentioned in NOT_IN_THIS.  */
982
983 void
984 record_excess_regs (in_this, not_in_this, output)
985      rtx in_this, not_in_this;
986      rtx *output;
987 {
988   enum rtx_code code;
989   char *fmt;
990   int i;
991
992   code = GET_CODE (in_this);
993
994   switch (code)
995     {
996     case PC:
997     case CC0:
998     case CONST_INT:
999     case CONST_DOUBLE:
1000     case CONST:
1001     case SYMBOL_REF:
1002     case LABEL_REF:
1003       return;
1004
1005     case REG:
1006       if (REGNO (in_this) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
1007           && ! reg_mentioned_p (in_this, not_in_this))
1008         *output = gen_rtx (EXPR_LIST, VOIDmode, in_this, *output);
1009       return;
1010     }
1011
1012   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
1013   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
1014     {
1015       int j;
1016
1017       switch (fmt[i])
1018         {
1019         case 'E':
1020           for (j = 0; j < XVECLEN (in_this, i); j++)
1021             record_excess_regs (XVECEXP (in_this, i, j), not_in_this, output);
1022           break;
1023
1024         case 'e':
1025           record_excess_regs (XEXP (in_this, i), not_in_this, output);
1026           break;
1027         }
1028     }
1029 }
1030 \f
1031 /* Check what regs are referred to in the libcall block ending with INSN,
1032    aside from those mentioned in the equivalent value.
1033    If there are none, return 0.
1034    If there are one or more, return an EXPR_LIST containing all of them.  */
1035
1036 static rtx
1037 libcall_other_reg (insn, equiv)
1038      rtx insn, equiv;
1039 {
1040   rtx note = find_reg_note (insn, REG_RETVAL, NULL_RTX);
1041   rtx p = XEXP (note, 0);
1042   rtx output = 0;
1043
1044   /* First, find all the regs used in the libcall block
1045      that are not mentioned as inputs to the result.  */
1046
1047   while (p != insn)
1048     {
1049       if (GET_CODE (p) == INSN || GET_CODE (p) == JUMP_INSN
1050           || GET_CODE (p) == CALL_INSN)
1051         record_excess_regs (PATTERN (p), equiv, &output);
1052       p = NEXT_INSN (p);
1053     }
1054
1055   return output;
1056 }
1057 \f
1058 /* Return 1 if all uses of REG
1059    are between INSN and the end of the basic block.  */
1060
1061 static int 
1062 reg_in_basic_block_p (insn, reg)
1063      rtx insn, reg;
1064 {
1065   int regno = REGNO (reg);
1066   rtx p;
1067
1068   if (regno_first_uid[regno] != INSN_UID (insn))
1069     return 0;
1070
1071   /* Search this basic block for the already recorded last use of the reg.  */
1072   for (p = insn; p; p = NEXT_INSN (p))
1073     {
1074       switch (GET_CODE (p))
1075         {
1076         case NOTE:
1077           break;
1078
1079         case INSN:
1080         case CALL_INSN:
1081           /* Ordinary insn: if this is the last use, we win.  */
1082           if (regno_last_uid[regno] == INSN_UID (p))
1083             return 1;
1084           break;
1085
1086         case JUMP_INSN:
1087           /* Jump insn: if this is the last use, we win.  */
1088           if (regno_last_uid[regno] == INSN_UID (p))
1089             return 1;
1090           /* Otherwise, it's the end of the basic block, so we lose.  */
1091           return 0;
1092
1093         case CODE_LABEL:
1094         case BARRIER:
1095           /* It's the end of the basic block, so we lose.  */
1096           return 0;
1097         }
1098     }
1099
1100   /* The "last use" doesn't follow the "first use"??  */
1101   abort ();
1102 }
1103 \f
1104 /* Compute the benefit of eliminating the insns in the block whose
1105    last insn is LAST.  This may be a group of insns used to compute a
1106    value directly or can contain a library call.  */
1107
1108 static int
1109 libcall_benefit (last)
1110      rtx last;
1111 {
1112   rtx insn;
1113   int benefit = 0;
1114
1115   for (insn = XEXP (find_reg_note (last, REG_RETVAL, NULL_RTX), 0);
1116        insn != last; insn = NEXT_INSN (insn))
1117     {
1118       if (GET_CODE (insn) == CALL_INSN)
1119         benefit += 10;          /* Assume at least this many insns in a library
1120                                    routine.  */
1121       else if (GET_CODE (insn) == INSN
1122                && GET_CODE (PATTERN (insn)) != USE
1123                && GET_CODE (PATTERN (insn)) != CLOBBER)
1124         benefit++;
1125     }
1126
1127   return benefit;
1128 }
1129 \f
1130 /* Skip COUNT insns from INSN, counting library calls as 1 insn.  */
1131
1132 static rtx
1133 skip_consec_insns (insn, count)
1134      rtx insn;
1135      int count;
1136 {
1137   for (; count > 0; count--)
1138     {
1139       rtx temp;
1140
1141       /* If first insn of libcall sequence, skip to end.  */
1142       /* Do this at start of loop, since INSN is guaranteed to 
1143          be an insn here.  */
1144       if (GET_CODE (insn) != NOTE
1145           && (temp = find_reg_note (insn, REG_LIBCALL, NULL_RTX)))
1146         insn = XEXP (temp, 0);
1147
1148       do insn = NEXT_INSN (insn);
1149       while (GET_CODE (insn) == NOTE);
1150     }
1151
1152   return insn;
1153 }
1154
1155 /* Ignore any movable whose insn falls within a libcall
1156    which is part of another movable.
1157    We make use of the fact that the movable for the libcall value
1158    was made later and so appears later on the chain.  */
1159
1160 static void
1161 ignore_some_movables (movables)
1162      struct movable *movables;
1163 {
1164   register struct movable *m, *m1;
1165
1166   for (m = movables; m; m = m->next)
1167     {
1168       /* Is this a movable for the value of a libcall?  */
1169       rtx note = find_reg_note (m->insn, REG_RETVAL, NULL_RTX);
1170       if (note)
1171         {
1172           rtx insn;
1173           /* Check for earlier movables inside that range,
1174              and mark them invalid.  We cannot use LUIDs here because
1175              insns created by loop.c for prior loops don't have LUIDs.
1176              Rather than reject all such insns from movables, we just
1177              explicitly check each insn in the libcall (since invariant
1178              libcalls aren't that common).  */
1179           for (insn = XEXP (note, 0); insn != m->insn; insn = NEXT_INSN (insn))
1180             for (m1 = movables; m1 != m; m1 = m1->next)
1181               if (m1->insn == insn)
1182                 m1->done = 1;
1183         }
1184     }
1185 }         
1186
1187 /* For each movable insn, see if the reg that it loads
1188    leads when it dies right into another conditionally movable insn.
1189    If so, record that the second insn "forces" the first one,
1190    since the second can be moved only if the first is.  */
1191
1192 static void
1193 force_movables (movables)
1194      struct movable *movables;
1195 {
1196   register struct movable *m, *m1;
1197   for (m1 = movables; m1; m1 = m1->next)
1198     /* Omit this if moving just the (SET (REG) 0) of a zero-extend.  */
1199     if (!m1->partial && !m1->done)
1200       {
1201         int regno = m1->regno;
1202         for (m = m1->next; m; m = m->next)
1203           /* ??? Could this be a bug?  What if CSE caused the
1204              register of M1 to be used after this insn?
1205              Since CSE does not update regno_last_uid,
1206              this insn M->insn might not be where it dies.
1207              But very likely this doesn't matter; what matters is
1208              that M's reg is computed from M1's reg.  */
1209           if (INSN_UID (m->insn) == regno_last_uid[regno]
1210               && !m->done)
1211             break;
1212         if (m != 0 && m->set_src == m1->set_dest
1213             /* If m->consec, m->set_src isn't valid.  */
1214             && m->consec == 0)
1215           m = 0;
1216
1217         /* Increase the priority of the moving the first insn
1218            since it permits the second to be moved as well.  */
1219         if (m != 0)
1220           {
1221             m->forces = m1;
1222             m1->lifetime += m->lifetime;
1223             m1->savings += m1->savings;
1224           }
1225       }
1226 }
1227 \f
1228 /* Find invariant expressions that are equal and can be combined into
1229    one register.  */
1230
1231 static void
1232 combine_movables (movables, nregs)
1233      struct movable *movables;
1234      int nregs;
1235 {
1236   register struct movable *m;
1237   char *matched_regs = (char *) alloca (nregs);
1238   enum machine_mode mode;
1239
1240   /* Regs that are set more than once are not allowed to match
1241      or be matched.  I'm no longer sure why not.  */
1242   /* Perhaps testing m->consec_sets would be more appropriate here?  */
1243
1244   for (m = movables; m; m = m->next)
1245     if (m->match == 0 && n_times_used[m->regno] == 1 && !m->partial)
1246       {
1247         register struct movable *m1;
1248         int regno = m->regno;
1249
1250         bzero (matched_regs, nregs);
1251         matched_regs[regno] = 1;
1252
1253         for (m1 = movables; m1; m1 = m1->next)
1254           if (m != m1 && m1->match == 0 && n_times_used[m1->regno] == 1
1255               /* A reg used outside the loop mustn't be eliminated.  */
1256               && !m1->global
1257               /* A reg used for zero-extending mustn't be eliminated.  */
1258               && !m1->partial
1259               && (matched_regs[m1->regno]
1260                   ||
1261                   (
1262                    /* Can combine regs with different modes loaded from the
1263                       same constant only if the modes are the same or
1264                       if both are integer modes with M wider or the same
1265                       width as M1.  The check for integer is redundant, but
1266                       safe, since the only case of differing destination
1267                       modes with equal sources is when both sources are
1268                       VOIDmode, i.e., CONST_INT.  */
1269                    (GET_MODE (m->set_dest) == GET_MODE (m1->set_dest)
1270                     || (GET_MODE_CLASS (GET_MODE (m->set_dest)) == MODE_INT
1271                         && GET_MODE_CLASS (GET_MODE (m1->set_dest)) == MODE_INT
1272                         && (GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE (m->set_dest))
1273                             >= GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE (m1->set_dest)))))
1274                    /* See if the source of M1 says it matches M.  */
1275                    && ((GET_CODE (m1->set_src) == REG
1276                         && matched_regs[REGNO (m1->set_src)])
1277                        || rtx_equal_for_loop_p (m->set_src, m1->set_src,
1278                                                 movables))))
1279               && ((m->dependencies == m1->dependencies)
1280                   || rtx_equal_p (m->dependencies, m1->dependencies)))
1281             {
1282               m->lifetime += m1->lifetime;
1283               m->savings += m1->savings;
1284               m1->done = 1;
1285               m1->match = m;
1286               matched_regs[m1->regno] = 1;
1287             }
1288       }
1289
1290   /* Now combine the regs used for zero-extension.
1291      This can be done for those not marked `global'
1292      provided their lives don't overlap.  */
1293
1294   for (mode = GET_CLASS_NARROWEST_MODE (MODE_INT); mode != VOIDmode;
1295        mode = GET_MODE_WIDER_MODE (mode))
1296     {
1297       register struct movable *m0 = 0;
1298
1299       /* Combine all the registers for extension from mode MODE.
1300          Don't combine any that are used outside this loop.  */
1301       for (m = movables; m; m = m->next)
1302         if (m->partial && ! m->global
1303             && mode == GET_MODE (SET_SRC (PATTERN (NEXT_INSN (m->insn)))))
1304           {
1305             register struct movable *m1;
1306             int first = uid_luid[regno_first_uid[m->regno]];
1307             int last = uid_luid[regno_last_uid[m->regno]];
1308
1309             if (m0 == 0)
1310               {
1311                 /* First one: don't check for overlap, just record it.  */
1312                 m0 = m;
1313                   continue;
1314               }
1315
1316             /* Make sure they extend to the same mode.
1317                (Almost always true.)  */
1318             if (GET_MODE (m->set_dest) != GET_MODE (m0->set_dest))
1319                 continue;
1320
1321             /* We already have one: check for overlap with those
1322                already combined together.  */
1323             for (m1 = movables; m1 != m; m1 = m1->next)
1324               if (m1 == m0 || (m1->partial && m1->match == m0))
1325                 if (! (uid_luid[regno_first_uid[m1->regno]] > last
1326                        || uid_luid[regno_last_uid[m1->regno]] < first))
1327                   goto overlap;
1328
1329             /* No overlap: we can combine this with the others.  */
1330             m0->lifetime += m->lifetime;
1331             m0->savings += m->savings;
1332             m->done = 1;
1333             m->match = m0;
1334
1335           overlap: ;
1336           }
1337     }
1338 }
1339 \f
1340 /* Return 1 if regs X and Y will become the same if moved.  */
1341
1342 static int
1343 regs_match_p (x, y, movables)
1344      rtx x, y;
1345      struct movable *movables;
1346 {
1347   int xn = REGNO (x);
1348   int yn = REGNO (y);
1349   struct movable *mx, *my;
1350
1351   for (mx = movables; mx; mx = mx->next)
1352     if (mx->regno == xn)
1353       break;
1354
1355   for (my = movables; my; my = my->next)
1356     if (my->regno == yn)
1357       break;
1358
1359   return (mx && my
1360           && ((mx->match == my->match && mx->match != 0)
1361               || mx->match == my
1362               || mx == my->match));
1363 }
1364
1365 /* Return 1 if X and Y are identical-looking rtx's.
1366    This is the Lisp function EQUAL for rtx arguments.
1367
1368    If two registers are matching movables or a movable register and an
1369    equivalent constant, consider them equal.  */
1370
1371 static int
1372 rtx_equal_for_loop_p (x, y, movables)
1373      rtx x, y;
1374      struct movable *movables;
1375 {
1376   register int i;
1377   register int j;
1378   register struct movable *m;
1379   register enum rtx_code code;
1380   register char *fmt;
1381
1382   if (x == y)
1383     return 1;
1384   if (x == 0 || y == 0)
1385     return 0;
1386
1387   code = GET_CODE (x);
1388
1389   /* If we have a register and a constant, they may sometimes be
1390      equal.  */
1391   if (GET_CODE (x) == REG && n_times_set[REGNO (x)] == -2
1392       && CONSTANT_P (y))
1393     for (m = movables; m; m = m->next)
1394       if (m->move_insn && m->regno == REGNO (x)
1395           && rtx_equal_p (m->set_src, y))
1396         return 1;
1397
1398   else if (GET_CODE (y) == REG && n_times_set[REGNO (y)] == -2
1399            && CONSTANT_P (x))
1400     for (m = movables; m; m = m->next)
1401       if (m->move_insn && m->regno == REGNO (y)
1402           && rtx_equal_p (m->set_src, x))
1403         return 1;
1404
1405   /* Otherwise, rtx's of different codes cannot be equal.  */
1406   if (code != GET_CODE (y))
1407     return 0;
1408
1409   /* (MULT:SI x y) and (MULT:HI x y) are NOT equivalent.
1410      (REG:SI x) and (REG:HI x) are NOT equivalent.  */
1411
1412   if (GET_MODE (x) != GET_MODE (y))
1413     return 0;
1414
1415   /* These three types of rtx's can be compared nonrecursively.  */
1416   if (code == REG)
1417     return (REGNO (x) == REGNO (y) || regs_match_p (x, y, movables));
1418
1419   if (code == LABEL_REF)
1420     return XEXP (x, 0) == XEXP (y, 0);
1421   if (code == SYMBOL_REF)
1422     return XSTR (x, 0) == XSTR (y, 0);
1423
1424   /* Compare the elements.  If any pair of corresponding elements
1425      fail to match, return 0 for the whole things.  */
1426
1427   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
1428   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
1429     {
1430       switch (fmt[i])
1431         {
1432         case 'w':
1433           if (XWINT (x, i) != XWINT (y, i))
1434             return 0;
1435           break;
1436
1437         case 'i':
1438           if (XINT (x, i) != XINT (y, i))
1439             return 0;
1440           break;
1441
1442         case 'E':
1443           /* Two vectors must have the same length.  */
1444           if (XVECLEN (x, i) != XVECLEN (y, i))
1445             return 0;
1446
1447           /* And the corresponding elements must match.  */
1448           for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
1449             if (rtx_equal_for_loop_p (XVECEXP (x, i, j), XVECEXP (y, i, j), movables) == 0)
1450               return 0;
1451           break;
1452
1453         case 'e':
1454           if (rtx_equal_for_loop_p (XEXP (x, i), XEXP (y, i), movables) == 0)
1455             return 0;
1456           break;
1457
1458         case 's':
1459           if (strcmp (XSTR (x, i), XSTR (y, i)))
1460             return 0;
1461           break;
1462
1463         case 'u':
1464           /* These are just backpointers, so they don't matter.  */
1465           break;
1466
1467         case '0':
1468           break;
1469
1470           /* It is believed that rtx's at this level will never
1471              contain anything but integers and other rtx's,
1472              except for within LABEL_REFs and SYMBOL_REFs.  */
1473         default:
1474           abort ();
1475         }
1476     }
1477   return 1;
1478 }
1479 \f
1480 /* If X contains any LABEL_REF's, add REG_LABEL notes for them to all
1481   insns in INSNS which use thet reference.  */
1482
1483 static void
1484 add_label_notes (x, insns)
1485      rtx x;
1486      rtx insns;
1487 {
1488   enum rtx_code code = GET_CODE (x);
1489   int i, j;
1490   char *fmt;
1491   rtx insn;
1492
1493   if (code == LABEL_REF && !LABEL_REF_NONLOCAL_P (x))
1494     {
1495       rtx next = next_real_insn (XEXP (x, 0));
1496
1497       /* Don't record labels that refer to dispatch tables.
1498          This is not necessary, since the tablejump references the same label.
1499          And if we did record them, flow.c would make worse code.  */
1500       if (next == 0
1501           || ! (GET_CODE (next) == JUMP_INSN
1502                 && (GET_CODE (PATTERN (next)) == ADDR_VEC
1503                     || GET_CODE (PATTERN (next)) == ADDR_DIFF_VEC)))
1504         {
1505           for (insn = insns; insn; insn = NEXT_INSN (insn))
1506             if (reg_mentioned_p (XEXP (x, 0), insn))
1507               REG_NOTES (insn) = gen_rtx (EXPR_LIST, REG_LABEL, XEXP (x, 0),
1508                                           REG_NOTES (insn));
1509         }
1510       return;
1511     }
1512
1513   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
1514   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
1515     {
1516       if (fmt[i] == 'e')
1517         add_label_notes (XEXP (x, i), insns);
1518       else if (fmt[i] == 'E')
1519         for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
1520           add_label_notes (XVECEXP (x, i, j), insns);
1521     }
1522 }
1523 \f
1524 /* Scan MOVABLES, and move the insns that deserve to be moved.
1525    If two matching movables are combined, replace one reg with the
1526    other throughout.  */
1527
1528 static void
1529 move_movables (movables, threshold, insn_count, loop_start, end, nregs)
1530      struct movable *movables;
1531      int threshold;
1532      int insn_count;
1533      rtx loop_start;
1534      rtx end;
1535      int nregs;
1536 {
1537   rtx new_start = 0;
1538   register struct movable *m;
1539   register rtx p;
1540   /* Map of pseudo-register replacements to handle combining
1541      when we move several insns that load the same value
1542      into different pseudo-registers.  */
1543   rtx *reg_map = (rtx *) alloca (nregs * sizeof (rtx));
1544   char *already_moved = (char *) alloca (nregs);
1545
1546   bzero (already_moved, nregs);
1547   bzero ((char *) reg_map, nregs * sizeof (rtx));
1548
1549   num_movables = 0;
1550
1551   for (m = movables; m; m = m->next)
1552     {
1553       /* Describe this movable insn.  */
1554
1555       if (loop_dump_stream)
1556         {
1557           fprintf (loop_dump_stream, "Insn %d: regno %d (life %d), ",
1558                    INSN_UID (m->insn), m->regno, m->lifetime);
1559           if (m->consec > 0)
1560             fprintf (loop_dump_stream, "consec %d, ", m->consec);
1561           if (m->cond)
1562             fprintf (loop_dump_stream, "cond ");
1563           if (m->force)
1564             fprintf (loop_dump_stream, "force ");
1565           if (m->global)
1566             fprintf (loop_dump_stream, "global ");
1567           if (m->done)
1568             fprintf (loop_dump_stream, "done ");
1569           if (m->move_insn)
1570             fprintf (loop_dump_stream, "move-insn ");
1571           if (m->match)
1572             fprintf (loop_dump_stream, "matches %d ",
1573                      INSN_UID (m->match->insn));
1574           if (m->forces)
1575             fprintf (loop_dump_stream, "forces %d ",
1576                      INSN_UID (m->forces->insn));
1577         }
1578
1579       /* Count movables.  Value used in heuristics in strength_reduce.  */
1580       num_movables++;
1581
1582       /* Ignore the insn if it's already done (it matched something else).
1583          Otherwise, see if it is now safe to move.  */
1584
1585       if (!m->done
1586           && (! m->cond
1587               || (1 == invariant_p (m->set_src)
1588                   && (m->dependencies == 0
1589                       || 1 == invariant_p (m->dependencies))
1590                   && (m->consec == 0
1591                       || 1 == consec_sets_invariant_p (m->set_dest,
1592                                                        m->consec + 1,
1593                                                        m->insn))))
1594           && (! m->forces || m->forces->done))
1595         {
1596           register int regno;
1597           register rtx p;
1598           int savings = m->savings;
1599
1600           /* We have an insn that is safe to move.
1601              Compute its desirability.  */
1602
1603           p = m->insn;
1604           regno = m->regno;
1605
1606           if (loop_dump_stream)
1607             fprintf (loop_dump_stream, "savings %d ", savings);
1608
1609           if (moved_once[regno])
1610             {
1611               insn_count *= 2;
1612
1613               if (loop_dump_stream)
1614                 fprintf (loop_dump_stream, "halved since already moved ");
1615             }
1616
1617           /* An insn MUST be moved if we already moved something else
1618              which is safe only if this one is moved too: that is,
1619              if already_moved[REGNO] is nonzero.  */
1620
1621           /* An insn is desirable to move if the new lifetime of the
1622              register is no more than THRESHOLD times the old lifetime.
1623              If it's not desirable, it means the loop is so big
1624              that moving won't speed things up much,
1625              and it is liable to make register usage worse.  */
1626
1627           /* It is also desirable to move if it can be moved at no
1628              extra cost because something else was already moved.  */
1629
1630           if (already_moved[regno]
1631               || (threshold * savings * m->lifetime) >= insn_count
1632               || (m->forces && m->forces->done
1633                   && n_times_used[m->forces->regno] == 1))
1634             {
1635               int count;
1636               register struct movable *m1;
1637               rtx first;
1638
1639               /* Now move the insns that set the reg.  */
1640
1641               if (m->partial && m->match)
1642                 {
1643                   rtx newpat, i1;
1644                   rtx r1, r2;
1645                   /* Find the end of this chain of matching regs.
1646                      Thus, we load each reg in the chain from that one reg.
1647                      And that reg is loaded with 0 directly,
1648                      since it has ->match == 0.  */
1649                   for (m1 = m; m1->match; m1 = m1->match);
1650                   newpat = gen_move_insn (SET_DEST (PATTERN (m->insn)),
1651                                           SET_DEST (PATTERN (m1->insn)));
1652                   i1 = emit_insn_before (newpat, loop_start);
1653
1654                   /* Mark the moved, invariant reg as being allowed to
1655                      share a hard reg with the other matching invariant.  */
1656                   REG_NOTES (i1) = REG_NOTES (m->insn);
1657                   r1 = SET_DEST (PATTERN (m->insn));
1658                   r2 = SET_DEST (PATTERN (m1->insn));
1659                   regs_may_share = gen_rtx (EXPR_LIST, VOIDmode, r1,
1660                                             gen_rtx (EXPR_LIST, VOIDmode, r2,
1661                                                      regs_may_share));
1662                   delete_insn (m->insn);
1663
1664                   if (new_start == 0)
1665                     new_start = i1;
1666
1667                   if (loop_dump_stream)
1668                     fprintf (loop_dump_stream, " moved to %d", INSN_UID (i1));
1669                 }
1670               /* If we are to re-generate the item being moved with a
1671                  new move insn, first delete what we have and then emit
1672                  the move insn before the loop.  */
1673               else if (m->move_insn)
1674                 {
1675                   rtx i1, temp;
1676
1677                   for (count = m->consec; count >= 0; count--)
1678                     {
1679                       /* If this is the first insn of a library call sequence,
1680                          skip to the end.  */
1681                       if (GET_CODE (p) != NOTE
1682                           && (temp = find_reg_note (p, REG_LIBCALL, NULL_RTX)))
1683                         p = XEXP (temp, 0);
1684
1685                       /* If this is the last insn of a libcall sequence, then
1686                          delete every insn in the sequence except the last.
1687                          The last insn is handled in the normal manner.  */
1688                       if (GET_CODE (p) != NOTE
1689                           && (temp = find_reg_note (p, REG_RETVAL, NULL_RTX)))
1690                         {
1691                           temp = XEXP (temp, 0);
1692                           while (temp != p)
1693                             temp = delete_insn (temp);
1694                         }
1695
1696                       p = delete_insn (p);
1697                       while (p && GET_CODE (p) == NOTE)
1698                         p = NEXT_INSN (p);
1699                     }
1700
1701                   start_sequence ();
1702                   emit_move_insn (m->set_dest, m->set_src);
1703                   temp = get_insns ();
1704                   end_sequence ();
1705
1706                   add_label_notes (m->set_src, temp);
1707
1708                   i1 = emit_insns_before (temp, loop_start);
1709                   if (! find_reg_note (i1, REG_EQUAL, NULL_RTX))
1710                     REG_NOTES (i1)
1711                       = gen_rtx (EXPR_LIST,
1712                                  m->is_equiv ? REG_EQUIV : REG_EQUAL,
1713                                  m->set_src, REG_NOTES (i1));
1714
1715                   if (loop_dump_stream)
1716                     fprintf (loop_dump_stream, " moved to %d", INSN_UID (i1));
1717
1718                   /* The more regs we move, the less we like moving them.  */
1719                   threshold -= 3;
1720                 }
1721               else
1722                 {
1723                   for (count = m->consec; count >= 0; count--)
1724                     {
1725                       rtx i1, temp;
1726
1727                       /* If first insn of libcall sequence, skip to end.  */
1728                       /* Do this at start of loop, since p is guaranteed to 
1729                          be an insn here.  */
1730                       if (GET_CODE (p) != NOTE
1731                           && (temp = find_reg_note (p, REG_LIBCALL, NULL_RTX)))
1732                         p = XEXP (temp, 0);
1733
1734                       /* If last insn of libcall sequence, move all
1735                          insns except the last before the loop.  The last
1736                          insn is handled in the normal manner.  */
1737                       if (GET_CODE (p) != NOTE
1738                           && (temp = find_reg_note (p, REG_RETVAL, NULL_RTX)))
1739                         {
1740                           rtx fn_address = 0;
1741                           rtx fn_reg = 0;
1742                           rtx fn_address_insn = 0;
1743
1744                           first = 0;
1745                           for (temp = XEXP (temp, 0); temp != p;
1746                                temp = NEXT_INSN (temp))
1747                             {
1748                               rtx body;
1749                               rtx n;
1750                               rtx next;
1751
1752                               if (GET_CODE (temp) == NOTE)
1753                                 continue;
1754
1755                               body = PATTERN (temp);
1756
1757                               /* Find the next insn after TEMP,
1758                                  not counting USE or NOTE insns.  */
1759                               for (next = NEXT_INSN (temp); next != p;
1760                                    next = NEXT_INSN (next))
1761                                 if (! (GET_CODE (next) == INSN
1762                                        && GET_CODE (PATTERN (next)) == USE)
1763                                     && GET_CODE (next) != NOTE)
1764                                   break;
1765                               
1766                               /* If that is the call, this may be the insn
1767                                  that loads the function address.
1768
1769                                  Extract the function address from the insn
1770                                  that loads it into a register.
1771                                  If this insn was cse'd, we get incorrect code.
1772
1773                                  So emit a new move insn that copies the
1774                                  function address into the register that the
1775                                  call insn will use.  flow.c will delete any
1776                                  redundant stores that we have created.  */
1777                               if (GET_CODE (next) == CALL_INSN
1778                                   && GET_CODE (body) == SET
1779                                   && GET_CODE (SET_DEST (body)) == REG
1780                                   && (n = find_reg_note (temp, REG_EQUAL,
1781                                                          NULL_RTX)))
1782                                 {
1783                                   fn_reg = SET_SRC (body);
1784                                   if (GET_CODE (fn_reg) != REG)
1785                                     fn_reg = SET_DEST (body);
1786                                   fn_address = XEXP (n, 0);
1787                                   fn_address_insn = temp;
1788                                 }
1789                               /* We have the call insn.
1790                                  If it uses the register we suspect it might,
1791                                  load it with the correct address directly.  */
1792                               if (GET_CODE (temp) == CALL_INSN
1793                                   && fn_address != 0
1794                                   && reg_referenced_p (fn_reg, body))
1795                                 emit_insn_after (gen_move_insn (fn_reg,
1796                                                                 fn_address),
1797                                                  fn_address_insn);
1798
1799                               if (GET_CODE (temp) == CALL_INSN)
1800                                 {
1801                                   i1 = emit_call_insn_before (body, loop_start);
1802                                   /* Because the USAGE information potentially
1803                                      contains objects other than hard registers
1804                                      we need to copy it.  */
1805                                   if (CALL_INSN_FUNCTION_USAGE (temp))
1806                                     CALL_INSN_FUNCTION_USAGE (i1) =
1807                                       copy_rtx (CALL_INSN_FUNCTION_USAGE (temp));
1808                                 }
1809                               else
1810                                 i1 = emit_insn_before (body, loop_start);
1811                               if (first == 0)
1812                                 first = i1;
1813                               if (temp == fn_address_insn)
1814                                 fn_address_insn = i1;
1815                               REG_NOTES (i1) = REG_NOTES (temp);
1816                               delete_insn (temp);
1817                             }
1818                         }
1819                       if (m->savemode != VOIDmode)
1820                         {
1821                           /* P sets REG to zero; but we should clear only
1822                              the bits that are not covered by the mode
1823                              m->savemode.  */
1824                           rtx reg = m->set_dest;
1825                           rtx sequence;
1826                           rtx tem;
1827                       
1828                           start_sequence ();
1829                           tem = expand_binop
1830                             (GET_MODE (reg), and_optab, reg,
1831                              GEN_INT ((((HOST_WIDE_INT) 1
1832                                         << GET_MODE_BITSIZE (m->savemode)))
1833                                       - 1),
1834                              reg, 1, OPTAB_LIB_WIDEN);
1835                           if (tem == 0)
1836                             abort ();
1837                           if (tem != reg)
1838                             emit_move_insn (reg, tem);
1839                           sequence = gen_sequence ();
1840                           end_sequence ();
1841                           i1 = emit_insn_before (sequence, loop_start);
1842                         }
1843                       else if (GET_CODE (p) == CALL_INSN)
1844                         {
1845                           i1 = emit_call_insn_before (PATTERN (p), loop_start);
1846                           /* Because the USAGE information potentially
1847                              contains objects other than hard registers
1848                              we need to copy it.  */
1849                           if (CALL_INSN_FUNCTION_USAGE (p))
1850                             CALL_INSN_FUNCTION_USAGE (i1) =
1851                               copy_rtx (CALL_INSN_FUNCTION_USAGE (p));
1852                         }
1853                       else
1854                         i1 = emit_insn_before (PATTERN (p), loop_start);
1855
1856                       REG_NOTES (i1) = REG_NOTES (p);
1857
1858                       /* If there is a REG_EQUAL note present whose value is
1859                          not loop invariant, then delete it, since it may
1860                          cause problems with later optimization passes.
1861                          It is possible for cse to create such notes
1862                          like this as a result of record_jump_cond.  */
1863                       
1864                       if ((temp = find_reg_note (i1, REG_EQUAL, NULL_RTX))
1865                           && ! invariant_p (XEXP (temp, 0)))
1866                         remove_note (i1, temp);
1867
1868                       if (new_start == 0)
1869                         new_start = i1;
1870
1871                       if (loop_dump_stream)
1872                         fprintf (loop_dump_stream, " moved to %d",
1873                                  INSN_UID (i1));
1874
1875 #if 0
1876                       /* This isn't needed because REG_NOTES is copied
1877                          below and is wrong since P might be a PARALLEL.  */
1878                       if (REG_NOTES (i1) == 0
1879                           && ! m->partial /* But not if it's a zero-extend clr.  */
1880                           && ! m->global /* and not if used outside the loop
1881                                             (since it might get set outside).  */
1882                           && CONSTANT_P (SET_SRC (PATTERN (p))))
1883                         REG_NOTES (i1)
1884                           = gen_rtx (EXPR_LIST, REG_EQUAL,
1885                                      SET_SRC (PATTERN (p)), REG_NOTES (i1));
1886 #endif
1887
1888                       /* If library call, now fix the REG_NOTES that contain
1889                          insn pointers, namely REG_LIBCALL on FIRST
1890                          and REG_RETVAL on I1.  */
1891                       if (temp = find_reg_note (i1, REG_RETVAL, NULL_RTX))
1892                         {
1893                           XEXP (temp, 0) = first;
1894                           temp = find_reg_note (first, REG_LIBCALL, NULL_RTX);
1895                           XEXP (temp, 0) = i1;
1896                         }
1897
1898                       delete_insn (p);
1899                       do p = NEXT_INSN (p);
1900                       while (p && GET_CODE (p) == NOTE);
1901                     }
1902
1903                   /* The more regs we move, the less we like moving them.  */
1904                   threshold -= 3;
1905                 }
1906
1907               /* Any other movable that loads the same register
1908                  MUST be moved.  */
1909               already_moved[regno] = 1;
1910
1911               /* This reg has been moved out of one loop.  */
1912               moved_once[regno] = 1;
1913
1914               /* The reg set here is now invariant.  */
1915               if (! m->partial)
1916                 n_times_set[regno] = 0;
1917
1918               m->done = 1;
1919
1920               /* Change the length-of-life info for the register
1921                  to say it lives at least the full length of this loop.
1922                  This will help guide optimizations in outer loops.  */
1923
1924               if (uid_luid[regno_first_uid[regno]] > INSN_LUID (loop_start))
1925                 /* This is the old insn before all the moved insns.
1926                    We can't use the moved insn because it is out of range
1927                    in uid_luid.  Only the old insns have luids.  */
1928                 regno_first_uid[regno] = INSN_UID (loop_start);
1929               if (uid_luid[regno_last_uid[regno]] < INSN_LUID (end))
1930                 regno_last_uid[regno] = INSN_UID (end);
1931
1932               /* Combine with this moved insn any other matching movables.  */
1933
1934               if (! m->partial)
1935                 for (m1 = movables; m1; m1 = m1->next)
1936                   if (m1->match == m)
1937                     {
1938                       rtx temp;
1939
1940                       /* Schedule the reg loaded by M1
1941                          for replacement so that shares the reg of M.
1942                          If the modes differ (only possible in restricted
1943                          circumstances, make a SUBREG.  */
1944                       if (GET_MODE (m->set_dest) == GET_MODE (m1->set_dest))
1945                         reg_map[m1->regno] = m->set_dest;
1946                       else
1947                         reg_map[m1->regno]
1948                           = gen_lowpart_common (GET_MODE (m1->set_dest),
1949                                                 m->set_dest);
1950                     
1951                       /* Get rid of the matching insn
1952                          and prevent further processing of it.  */
1953                       m1->done = 1;
1954
1955                       /* if library call, delete all insn except last, which
1956                          is deleted below */
1957                       if (temp = find_reg_note (m1->insn, REG_RETVAL,
1958                                                 NULL_RTX))
1959                         {
1960                           for (temp = XEXP (temp, 0); temp != m1->insn;
1961                                temp = NEXT_INSN (temp))
1962                             delete_insn (temp);
1963                         }
1964                       delete_insn (m1->insn);
1965
1966                       /* Any other movable that loads the same register
1967                          MUST be moved.  */
1968                       already_moved[m1->regno] = 1;
1969
1970                       /* The reg merged here is now invariant,
1971                          if the reg it matches is invariant.  */
1972                       if (! m->partial)
1973                         n_times_set[m1->regno] = 0;
1974                     }
1975             }
1976           else if (loop_dump_stream)
1977             fprintf (loop_dump_stream, "not desirable");
1978         }
1979       else if (loop_dump_stream && !m->match)
1980         fprintf (loop_dump_stream, "not safe");
1981
1982       if (loop_dump_stream)
1983         fprintf (loop_dump_stream, "\n");
1984     }
1985
1986   if (new_start == 0)
1987     new_start = loop_start;
1988
1989   /* Go through all the instructions in the loop, making
1990      all the register substitutions scheduled in REG_MAP.  */
1991   for (p = new_start; p != end; p = NEXT_INSN (p))
1992     if (GET_CODE (p) == INSN || GET_CODE (p) == JUMP_INSN
1993         || GET_CODE (p) == CALL_INSN)
1994       {
1995         replace_regs (PATTERN (p), reg_map, nregs, 0);
1996         replace_regs (REG_NOTES (p), reg_map, nregs, 0);
1997         INSN_CODE (p) = -1;
1998       }
1999 }
2000 \f
2001 #if 0
2002 /* Scan X and replace the address of any MEM in it with ADDR.
2003    REG is the address that MEM should have before the replacement.  */
2004
2005 static void
2006 replace_call_address (x, reg, addr)
2007      rtx x, reg, addr;
2008 {
2009   register enum rtx_code code;
2010   register int i;
2011   register char *fmt;
2012
2013   if (x == 0)
2014     return;
2015   code = GET_CODE (x);
2016   switch (code)
2017     {
2018     case PC:
2019     case CC0:
2020     case CONST_INT:
2021     case CONST_DOUBLE:
2022     case CONST:
2023     case SYMBOL_REF:
2024     case LABEL_REF:
2025     case REG:
2026       return;
2027
2028     case SET:
2029       /* Short cut for very common case.  */
2030       replace_call_address (XEXP (x, 1), reg, addr);
2031       return;
2032
2033     case CALL:
2034       /* Short cut for very common case.  */
2035       replace_call_address (XEXP (x, 0), reg, addr);
2036       return;
2037
2038     case MEM:
2039       /* If this MEM uses a reg other than the one we expected,
2040          something is wrong.  */
2041       if (XEXP (x, 0) != reg)
2042         abort ();
2043       XEXP (x, 0) = addr;
2044       return;
2045     }
2046
2047   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
2048   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
2049     {
2050       if (fmt[i] == 'e')
2051         replace_call_address (XEXP (x, i), reg, addr);
2052       if (fmt[i] == 'E')
2053         {
2054           register int j;
2055           for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
2056             replace_call_address (XVECEXP (x, i, j), reg, addr);
2057         }
2058     }
2059 }
2060 #endif
2061 \f
2062 /* Return the number of memory refs to addresses that vary
2063    in the rtx X.  */
2064
2065 static int
2066 count_nonfixed_reads (x)
2067      rtx x;
2068 {
2069   register enum rtx_code code;
2070   register int i;
2071   register char *fmt;
2072   int value;
2073
2074   if (x == 0)
2075     return 0;
2076
2077   code = GET_CODE (x);
2078   switch (code)
2079     {
2080     case PC:
2081     case CC0:
2082     case CONST_INT:
2083     case CONST_DOUBLE:
2084     case CONST:
2085     case SYMBOL_REF:
2086     case LABEL_REF:
2087     case REG:
2088       return 0;
2089
2090     case MEM:
2091       return ((invariant_p (XEXP (x, 0)) != 1)
2092               + count_nonfixed_reads (XEXP (x, 0)));
2093     }
2094
2095   value = 0;
2096   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
2097   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
2098     {
2099       if (fmt[i] == 'e')
2100         value += count_nonfixed_reads (XEXP (x, i));
2101       if (fmt[i] == 'E')
2102         {
2103           register int j;
2104           for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
2105             value += count_nonfixed_reads (XVECEXP (x, i, j));
2106         }
2107     }
2108   return value;
2109 }
2110
2111 \f
2112 #if 0
2113 /* P is an instruction that sets a register to the result of a ZERO_EXTEND.
2114    Replace it with an instruction to load just the low bytes
2115    if the machine supports such an instruction,
2116    and insert above LOOP_START an instruction to clear the register.  */
2117
2118 static void
2119 constant_high_bytes (p, loop_start)
2120      rtx p, loop_start;
2121 {
2122   register rtx new;
2123   register int insn_code_number;
2124
2125   /* Try to change (SET (REG ...) (ZERO_EXTEND (..:B ...)))
2126      to (SET (STRICT_LOW_PART (SUBREG:B (REG...))) ...).  */
2127
2128   new = gen_rtx (SET, VOIDmode,
2129                  gen_rtx (STRICT_LOW_PART, VOIDmode,
2130                           gen_rtx (SUBREG, GET_MODE (XEXP (SET_SRC (PATTERN (p)), 0)),
2131                                    SET_DEST (PATTERN (p)),
2132                                    0)),
2133                  XEXP (SET_SRC (PATTERN (p)), 0));
2134   insn_code_number = recog (new, p);
2135
2136   if (insn_code_number)
2137     {
2138       register int i;
2139
2140       /* Clear destination register before the loop.  */
2141       emit_insn_before (gen_rtx (SET, VOIDmode,
2142                                  SET_DEST (PATTERN (p)),
2143                                  const0_rtx),
2144                         loop_start);
2145
2146       /* Inside the loop, just load the low part.  */
2147       PATTERN (p) = new;
2148     }
2149 }
2150 #endif
2151 \f
2152 /* Scan a loop setting the variables `unknown_address_altered',
2153    `num_mem_sets', `loop_continue', loops_enclosed', `loop_has_call',
2154    and `loop_has_volatile'.
2155    Also, fill in the array `loop_store_mems'.  */
2156
2157 static void
2158 prescan_loop (start, end)
2159      rtx start, end;
2160 {
2161   register int level = 1;
2162   register rtx insn;
2163
2164   unknown_address_altered = 0;
2165   loop_has_call = 0;
2166   loop_has_volatile = 0;
2167   loop_store_mems_idx = 0;
2168
2169   num_mem_sets = 0;
2170   loops_enclosed = 1;
2171   loop_continue = 0;
2172
2173   for (insn = NEXT_INSN (start); insn != NEXT_INSN (end);
2174        insn = NEXT_INSN (insn))
2175     {
2176       if (GET_CODE (insn) == NOTE)
2177         {
2178           if (NOTE_LINE_NUMBER (insn) == NOTE_INSN_LOOP_BEG)
2179             {
2180               ++level;
2181               /* Count number of loops contained in this one.  */
2182               loops_enclosed++;
2183             }
2184           else if (NOTE_LINE_NUMBER (insn) == NOTE_INSN_LOOP_END)
2185             {
2186               --level;
2187               if (level == 0)
2188                 {
2189                   end = insn;
2190                   break;
2191                 }
2192             }
2193           else if (NOTE_LINE_NUMBER (insn) == NOTE_INSN_LOOP_CONT)
2194             {
2195               if (level == 1)
2196                 loop_continue = insn;
2197             }
2198         }
2199       else if (GET_CODE (insn) == CALL_INSN)
2200         {
2201           unknown_address_altered = 1;
2202           loop_has_call = 1;
2203         }
2204       else
2205         {
2206           if (GET_CODE (insn) == INSN || GET_CODE (insn) == JUMP_INSN)
2207             {
2208               if (volatile_refs_p (PATTERN (insn)))
2209                 loop_has_volatile = 1;
2210
2211               note_stores (PATTERN (insn), note_addr_stored);
2212             }
2213         }
2214     }
2215 }
2216 \f
2217 /* Scan the function looking for loops.  Record the start and end of each loop.
2218    Also mark as invalid loops any loops that contain a setjmp or are branched
2219    to from outside the loop.  */
2220
2221 static void
2222 find_and_verify_loops (f)
2223      rtx f;
2224 {
2225   rtx insn, label;
2226   int current_loop = -1;
2227   int next_loop = -1;
2228   int loop;
2229
2230   /* If there are jumps to undefined labels,
2231      treat them as jumps out of any/all loops.
2232      This also avoids writing past end of tables when there are no loops.  */
2233   uid_loop_num[0] = -1;
2234
2235   /* Find boundaries of loops, mark which loops are contained within
2236      loops, and invalidate loops that have setjmp.  */
2237
2238   for (insn = f; insn; insn = NEXT_INSN (insn))
2239     {
2240       if (GET_CODE (insn) == NOTE)
2241         switch (NOTE_LINE_NUMBER (insn))
2242           {
2243           case NOTE_INSN_LOOP_BEG:
2244             loop_number_loop_starts[++next_loop] =  insn;
2245             loop_number_loop_ends[next_loop] = 0;
2246             loop_outer_loop[next_loop] = current_loop;
2247             loop_invalid[next_loop] = 0;
2248             loop_number_exit_labels[next_loop] = 0;
2249             loop_number_exit_count[next_loop] = 0;
2250             current_loop = next_loop;
2251             break;
2252
2253           case NOTE_INSN_SETJMP:
2254             /* In this case, we must invalidate our current loop and any
2255                enclosing loop.  */
2256             for (loop = current_loop; loop != -1; loop = loop_outer_loop[loop])
2257               {
2258                 loop_invalid[loop] = 1;
2259                 if (loop_dump_stream)
2260                   fprintf (loop_dump_stream,
2261                            "\nLoop at %d ignored due to setjmp.\n",
2262                            INSN_UID (loop_number_loop_starts[loop]));
2263               }
2264             break;
2265
2266           case NOTE_INSN_LOOP_END:
2267             if (current_loop == -1)
2268               abort ();
2269
2270             loop_number_loop_ends[current_loop] = insn;
2271             current_loop = loop_outer_loop[current_loop];
2272             break;
2273
2274           }
2275
2276       /* Note that this will mark the NOTE_INSN_LOOP_END note as being in the
2277          enclosing loop, but this doesn't matter.  */
2278       uid_loop_num[INSN_UID (insn)] = current_loop;
2279     }
2280
2281   /* Any loop containing a label used in an initializer must be invalidated,
2282      because it can be jumped into from anywhere.  */
2283
2284   for (label = forced_labels; label; label = XEXP (label, 1))
2285     {
2286       int loop_num;
2287
2288       for (loop_num = uid_loop_num[INSN_UID (XEXP (label, 0))];
2289            loop_num != -1;
2290            loop_num = loop_outer_loop[loop_num])
2291         loop_invalid[loop_num] = 1;
2292     }
2293
2294   /* Any loop containing a label used for an exception handler must be
2295      invalidated, because it can be jumped into from anywhere.  */
2296
2297   for (label = exception_handler_labels; label; label = XEXP (label, 1))
2298     {
2299       int loop_num;
2300
2301       for (loop_num = uid_loop_num[INSN_UID (XEXP (label, 0))];
2302            loop_num != -1;
2303            loop_num = loop_outer_loop[loop_num])
2304         loop_invalid[loop_num] = 1;
2305     }
2306
2307   /* Now scan all insn's in the function.  If any JUMP_INSN branches into a
2308      loop that it is not contained within, that loop is marked invalid.
2309      If any INSN or CALL_INSN uses a label's address, then the loop containing
2310      that label is marked invalid, because it could be jumped into from
2311      anywhere.
2312
2313      Also look for blocks of code ending in an unconditional branch that
2314      exits the loop.  If such a block is surrounded by a conditional 
2315      branch around the block, move the block elsewhere (see below) and
2316      invert the jump to point to the code block.  This may eliminate a
2317      label in our loop and will simplify processing by both us and a
2318      possible second cse pass.  */
2319
2320   for (insn = f; insn; insn = NEXT_INSN (insn))
2321     if (GET_RTX_CLASS (GET_CODE (insn)) == 'i')
2322       {
2323         int this_loop_num = uid_loop_num[INSN_UID (insn)];
2324
2325         if (GET_CODE (insn) == INSN || GET_CODE (insn) == CALL_INSN)
2326           {
2327             rtx note = find_reg_note (insn, REG_LABEL, NULL_RTX);
2328             if (note)
2329               {
2330                 int loop_num;
2331
2332                 for (loop_num = uid_loop_num[INSN_UID (XEXP (note, 0))];
2333                      loop_num != -1;
2334                      loop_num = loop_outer_loop[loop_num])
2335                   loop_invalid[loop_num] = 1;
2336               }
2337           }
2338
2339         if (GET_CODE (insn) != JUMP_INSN)
2340           continue;
2341
2342         mark_loop_jump (PATTERN (insn), this_loop_num);
2343
2344         /* See if this is an unconditional branch outside the loop.  */
2345         if (this_loop_num != -1
2346             && (GET_CODE (PATTERN (insn)) == RETURN
2347                 || (simplejump_p (insn)
2348                     && (uid_loop_num[INSN_UID (JUMP_LABEL (insn))]
2349                         != this_loop_num)))
2350             && get_max_uid () < max_uid_for_loop)
2351           {
2352             rtx p;
2353             rtx our_next = next_real_insn (insn);
2354             int dest_loop;
2355             int outer_loop = -1;
2356
2357             /* Go backwards until we reach the start of the loop, a label,
2358                or a JUMP_INSN.  */
2359             for (p = PREV_INSN (insn);
2360                  GET_CODE (p) != CODE_LABEL
2361                  && ! (GET_CODE (p) == NOTE
2362                        && NOTE_LINE_NUMBER (p) == NOTE_INSN_LOOP_BEG)
2363                  && GET_CODE (p) != JUMP_INSN;
2364                  p = PREV_INSN (p))
2365               ;
2366
2367             /* Check for the case where we have a jump to an inner nested
2368                loop, and do not perform the optimization in that case.  */
2369
2370             if (JUMP_LABEL (insn))
2371               {
2372                 dest_loop = uid_loop_num[INSN_UID (JUMP_LABEL (insn))];
2373                 if (dest_loop != -1)
2374                   {
2375                     for (outer_loop = dest_loop; outer_loop != -1;
2376                          outer_loop = loop_outer_loop[outer_loop])
2377                       if (outer_loop == this_loop_num)
2378                         break;
2379                   }
2380               }
2381
2382             /* Make sure that the target of P is within the current loop.  */
2383
2384             if (GET_CODE (p) == JUMP_INSN && JUMP_LABEL (p)
2385                 && uid_loop_num[INSN_UID (JUMP_LABEL (p))] != this_loop_num)
2386               outer_loop = this_loop_num;
2387
2388             /* If we stopped on a JUMP_INSN to the next insn after INSN,
2389                we have a block of code to try to move.
2390
2391                We look backward and then forward from the target of INSN
2392                to find a BARRIER at the same loop depth as the target.
2393                If we find such a BARRIER, we make a new label for the start
2394                of the block, invert the jump in P and point it to that label,
2395                and move the block of code to the spot we found.  */
2396
2397             if (outer_loop == -1
2398                 && GET_CODE (p) == JUMP_INSN
2399                 && JUMP_LABEL (p) != 0
2400                 /* Just ignore jumps to labels that were never emitted.
2401                    These always indicate compilation errors.  */
2402                 && INSN_UID (JUMP_LABEL (p)) != 0
2403                 && condjump_p (p)
2404                 && ! simplejump_p (p)
2405                 && next_real_insn (JUMP_LABEL (p)) == our_next)
2406               {
2407                 rtx target
2408                   = JUMP_LABEL (insn) ? JUMP_LABEL (insn) : get_last_insn ();
2409                 int target_loop_num = uid_loop_num[INSN_UID (target)];
2410                 rtx loc;
2411
2412                 for (loc = target; loc; loc = PREV_INSN (loc))
2413                   if (GET_CODE (loc) == BARRIER
2414                       && uid_loop_num[INSN_UID (loc)] == target_loop_num)
2415                     break;
2416
2417                 if (loc == 0)
2418                   for (loc = target; loc; loc = NEXT_INSN (loc))
2419                     if (GET_CODE (loc) == BARRIER
2420                         && uid_loop_num[INSN_UID (loc)] == target_loop_num)
2421                       break;
2422
2423                 if (loc)
2424                   {
2425                     rtx cond_label = JUMP_LABEL (p);
2426                     rtx new_label = get_label_after (p);
2427
2428                     /* Ensure our label doesn't go away.  */
2429                     LABEL_NUSES (cond_label)++;
2430
2431                     /* Verify that uid_loop_num is large enough and that
2432                        we can invert P.  */
2433                    if (invert_jump (p, new_label))
2434                      {
2435                        rtx q, r;
2436
2437                        /* Include the BARRIER after INSN and copy the
2438                           block after LOC.  */
2439                        new_label = squeeze_notes (new_label, NEXT_INSN (insn));
2440                        reorder_insns (new_label, NEXT_INSN (insn), loc);
2441
2442                        /* All those insns are now in TARGET_LOOP_NUM.  */
2443                        for (q = new_label; q != NEXT_INSN (NEXT_INSN (insn));
2444                             q = NEXT_INSN (q))
2445                          uid_loop_num[INSN_UID (q)] = target_loop_num;
2446
2447                        /* The label jumped to by INSN is no longer a loop exit.
2448                           Unless INSN does not have a label (e.g., it is a
2449                           RETURN insn), search loop_number_exit_labels to find
2450                           its label_ref, and remove it.  Also turn off
2451                           LABEL_OUTSIDE_LOOP_P bit.  */
2452                        if (JUMP_LABEL (insn))
2453                          {
2454                            int loop_num;
2455
2456                            for (q = 0,
2457                                 r = loop_number_exit_labels[this_loop_num];
2458                                 r; q = r, r = LABEL_NEXTREF (r))
2459                              if (XEXP (r, 0) == JUMP_LABEL (insn))
2460                                {
2461                                  LABEL_OUTSIDE_LOOP_P (r) = 0;
2462                                  if (q)
2463                                    LABEL_NEXTREF (q) = LABEL_NEXTREF (r);
2464                                  else
2465                                    loop_number_exit_labels[this_loop_num]
2466                                      = LABEL_NEXTREF (r);
2467                                  break;
2468                                }
2469
2470                            for (loop_num = this_loop_num;
2471                                 loop_num != -1 && loop_num != target_loop_num;
2472                                 loop_num = loop_outer_loop[loop_num])
2473                              loop_number_exit_count[loop_num]--;
2474
2475                            /* If we didn't find it, then something is wrong.  */
2476                            if (! r)
2477                              abort ();
2478                          }
2479
2480                        /* P is now a jump outside the loop, so it must be put
2481                           in loop_number_exit_labels, and marked as such.
2482                           The easiest way to do this is to just call
2483                           mark_loop_jump again for P.  */
2484                        mark_loop_jump (PATTERN (p), this_loop_num);
2485
2486                        /* If INSN now jumps to the insn after it,
2487                           delete INSN.  */
2488                        if (JUMP_LABEL (insn) != 0
2489                            && (next_real_insn (JUMP_LABEL (insn))
2490                                == next_real_insn (insn)))
2491                          delete_insn (insn);
2492                      }
2493
2494                     /* Continue the loop after where the conditional
2495                        branch used to jump, since the only branch insn
2496                        in the block (if it still remains) is an inter-loop
2497                        branch and hence needs no processing.  */
2498                     insn = NEXT_INSN (cond_label);
2499
2500                     if (--LABEL_NUSES (cond_label) == 0)
2501                       delete_insn (cond_label);
2502
2503                     /* This loop will be continued with NEXT_INSN (insn).  */
2504                     insn = PREV_INSN (insn);
2505                   }
2506               }
2507           }
2508       }
2509 }
2510
2511 /* If any label in X jumps to a loop different from LOOP_NUM and any of the
2512    loops it is contained in, mark the target loop invalid.
2513
2514    For speed, we assume that X is part of a pattern of a JUMP_INSN.  */
2515
2516 static void
2517 mark_loop_jump (x, loop_num)
2518      rtx x;
2519      int loop_num;
2520 {
2521   int dest_loop;
2522   int outer_loop;
2523   int i;
2524
2525   switch (GET_CODE (x))
2526     {
2527     case PC:
2528     case USE:
2529     case CLOBBER:
2530     case REG:
2531     case MEM:
2532     case CONST_INT:
2533     case CONST_DOUBLE:
2534     case RETURN:
2535       return;
2536
2537     case CONST:
2538       /* There could be a label reference in here.  */
2539       mark_loop_jump (XEXP (x, 0), loop_num);
2540       return;
2541
2542     case PLUS:
2543     case MINUS:
2544     case MULT:
2545       mark_loop_jump (XEXP (x, 0), loop_num);
2546       mark_loop_jump (XEXP (x, 1), loop_num);
2547       return;
2548
2549     case SIGN_EXTEND:
2550     case ZERO_EXTEND:
2551       mark_loop_jump (XEXP (x, 0), loop_num);
2552       return;
2553
2554     case LABEL_REF:
2555       dest_loop = uid_loop_num[INSN_UID (XEXP (x, 0))];
2556
2557       /* Link together all labels that branch outside the loop.  This
2558          is used by final_[bg]iv_value and the loop unrolling code.  Also
2559          mark this LABEL_REF so we know that this branch should predict
2560          false.  */
2561
2562       /* A check to make sure the label is not in an inner nested loop,
2563          since this does not count as a loop exit.  */
2564       if (dest_loop != -1)
2565         {
2566           for (outer_loop = dest_loop; outer_loop != -1;
2567                outer_loop = loop_outer_loop[outer_loop])
2568             if (outer_loop == loop_num)
2569               break;
2570         }
2571       else
2572         outer_loop = -1;
2573
2574       if (loop_num != -1 && outer_loop == -1)
2575         {
2576           LABEL_OUTSIDE_LOOP_P (x) = 1;
2577           LABEL_NEXTREF (x) = loop_number_exit_labels[loop_num];
2578           loop_number_exit_labels[loop_num] = x;
2579
2580           for (outer_loop = loop_num;
2581                outer_loop != -1 && outer_loop != dest_loop;
2582                outer_loop = loop_outer_loop[outer_loop])
2583             loop_number_exit_count[outer_loop]++;
2584         }
2585
2586       /* If this is inside a loop, but not in the current loop or one enclosed
2587          by it, it invalidates at least one loop.  */
2588
2589       if (dest_loop == -1)
2590         return;
2591
2592       /* We must invalidate every nested loop containing the target of this
2593          label, except those that also contain the jump insn.  */
2594
2595       for (; dest_loop != -1; dest_loop = loop_outer_loop[dest_loop])
2596         {
2597           /* Stop when we reach a loop that also contains the jump insn.  */
2598           for (outer_loop = loop_num; outer_loop != -1;
2599                outer_loop = loop_outer_loop[outer_loop])
2600             if (dest_loop == outer_loop)
2601               return;
2602
2603           /* If we get here, we know we need to invalidate a loop.  */
2604           if (loop_dump_stream && ! loop_invalid[dest_loop])
2605             fprintf (loop_dump_stream,
2606                      "\nLoop at %d ignored due to multiple entry points.\n",
2607                      INSN_UID (loop_number_loop_starts[dest_loop]));
2608           
2609           loop_invalid[dest_loop] = 1;
2610         }
2611       return;
2612
2613     case SET:
2614       /* If this is not setting pc, ignore.  */
2615       if (SET_DEST (x) == pc_rtx)
2616         mark_loop_jump (SET_SRC (x), loop_num);
2617       return;
2618
2619     case IF_THEN_ELSE:
2620       mark_loop_jump (XEXP (x, 1), loop_num);
2621       mark_loop_jump (XEXP (x, 2), loop_num);
2622       return;
2623
2624     case PARALLEL:
2625     case ADDR_VEC:
2626       for (i = 0; i < XVECLEN (x, 0); i++)
2627         mark_loop_jump (XVECEXP (x, 0, i), loop_num);
2628       return;
2629
2630     case ADDR_DIFF_VEC:
2631       for (i = 0; i < XVECLEN (x, 1); i++)
2632         mark_loop_jump (XVECEXP (x, 1, i), loop_num);
2633       return;
2634
2635     default:
2636       /* Treat anything else (such as a symbol_ref)
2637          as a branch out of this loop, but not into any loop.  */
2638
2639       if (loop_num != -1)
2640         {
2641           loop_number_exit_labels[loop_num] = x;
2642
2643           for (outer_loop = loop_num; outer_loop != -1;
2644                outer_loop = loop_outer_loop[outer_loop])
2645             loop_number_exit_count[outer_loop]++;
2646         }
2647       return;
2648     }
2649 }
2650 \f
2651 /* Return nonzero if there is a label in the range from
2652    insn INSN to and including the insn whose luid is END
2653    INSN must have an assigned luid (i.e., it must not have
2654    been previously created by loop.c).  */
2655
2656 static int
2657 labels_in_range_p (insn, end)
2658      rtx insn;
2659      int end;
2660 {
2661   while (insn && INSN_LUID (insn) <= end)
2662     {
2663       if (GET_CODE (insn) == CODE_LABEL)
2664         return 1;
2665       insn = NEXT_INSN (insn);
2666     }
2667
2668   return 0;
2669 }
2670
2671 /* Record that a memory reference X is being set.  */
2672
2673 static void
2674 note_addr_stored (x)
2675      rtx x;
2676 {
2677   register int i;
2678
2679   if (x == 0 || GET_CODE (x) != MEM)
2680     return;
2681
2682   /* Count number of memory writes.
2683      This affects heuristics in strength_reduce.  */
2684   num_mem_sets++;
2685
2686   /* BLKmode MEM means all memory is clobbered.  */
2687   if (GET_MODE (x) == BLKmode)
2688     unknown_address_altered = 1;
2689
2690   if (unknown_address_altered)
2691     return;
2692
2693   for (i = 0; i < loop_store_mems_idx; i++)
2694     if (rtx_equal_p (XEXP (loop_store_mems[i], 0), XEXP (x, 0))
2695         && MEM_IN_STRUCT_P (x) == MEM_IN_STRUCT_P (loop_store_mems[i]))
2696       {
2697         /* We are storing at the same address as previously noted.  Save the
2698            wider reference.  */
2699         if (GET_MODE_SIZE (GET_MODE (x))
2700             > GET_MODE_SIZE (GET_MODE (loop_store_mems[i])))
2701           loop_store_mems[i] = x;
2702         break;
2703       }
2704
2705   if (i == NUM_STORES)
2706     unknown_address_altered = 1;
2707
2708   else if (i == loop_store_mems_idx)
2709     loop_store_mems[loop_store_mems_idx++] = x;
2710 }
2711 \f
2712 /* Return nonzero if the rtx X is invariant over the current loop.
2713
2714    The value is 2 if we refer to something only conditionally invariant.
2715
2716    If `unknown_address_altered' is nonzero, no memory ref is invariant.
2717    Otherwise, a memory ref is invariant if it does not conflict with
2718    anything stored in `loop_store_mems'.  */
2719
2720 int
2721 invariant_p (x)
2722      register rtx x;
2723 {
2724   register int i;
2725   register enum rtx_code code;
2726   register char *fmt;
2727   int conditional = 0;
2728
2729   if (x == 0)
2730     return 1;
2731   code = GET_CODE (x);
2732   switch (code)
2733     {
2734     case CONST_INT:
2735     case CONST_DOUBLE:
2736     case SYMBOL_REF:
2737     case CONST:
2738       return 1;
2739
2740     case LABEL_REF:
2741       /* A LABEL_REF is normally invariant, however, if we are unrolling
2742          loops, and this label is inside the loop, then it isn't invariant.
2743          This is because each unrolled copy of the loop body will have
2744          a copy of this label.  If this was invariant, then an insn loading
2745          the address of this label into a register might get moved outside
2746          the loop, and then each loop body would end up using the same label.
2747
2748          We don't know the loop bounds here though, so just fail for all
2749          labels.  */
2750       if (flag_unroll_loops)
2751         return 0;
2752       else
2753         return 1;
2754
2755     case PC:
2756     case CC0:
2757     case UNSPEC_VOLATILE:
2758       return 0;
2759
2760     case REG:
2761       /* We used to check RTX_UNCHANGING_P (x) here, but that is invalid
2762          since the reg might be set by initialization within the loop.  */
2763       if (x == frame_pointer_rtx || x == hard_frame_pointer_rtx
2764           || x == arg_pointer_rtx)
2765         return 1;
2766       if (loop_has_call
2767           && REGNO (x) < FIRST_PSEUDO_REGISTER && call_used_regs[REGNO (x)])
2768         return 0;
2769       if (n_times_set[REGNO (x)] < 0)
2770         return 2;
2771       return n_times_set[REGNO (x)] == 0;
2772
2773     case MEM:
2774       /* Volatile memory references must be rejected.  Do this before
2775          checking for read-only items, so that volatile read-only items
2776          will be rejected also.  */
2777       if (MEM_VOLATILE_P (x))
2778         return 0;
2779
2780       /* Read-only items (such as constants in a constant pool) are
2781          invariant if their address is.  */
2782       if (RTX_UNCHANGING_P (x))
2783         break;
2784
2785       /* If we filled the table (or had a subroutine call), any location
2786          in memory could have been clobbered.  */
2787       if (unknown_address_altered)
2788         return 0;
2789
2790       /* See if there is any dependence between a store and this load.  */
2791       for (i = loop_store_mems_idx - 1; i >= 0; i--)
2792         if (true_dependence (loop_store_mems[i], x))
2793           return 0;
2794
2795       /* It's not invalidated by a store in memory
2796          but we must still verify the address is invariant.  */
2797       break;
2798
2799     case ASM_OPERANDS:
2800       /* Don't mess with insns declared volatile.  */
2801       if (MEM_VOLATILE_P (x))
2802         return 0;
2803     }
2804
2805   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
2806   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
2807     {
2808       if (fmt[i] == 'e')
2809         {
2810           int tem = invariant_p (XEXP (x, i));
2811           if (tem == 0)
2812             return 0;
2813           if (tem == 2)
2814             conditional = 1;
2815         }
2816       else if (fmt[i] == 'E')
2817         {
2818           register int j;
2819           for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
2820             {
2821               int tem = invariant_p (XVECEXP (x, i, j));
2822               if (tem == 0)
2823                 return 0;
2824               if (tem == 2)
2825                 conditional = 1;
2826             }
2827
2828         }
2829     }
2830
2831   return 1 + conditional;
2832 }
2833
2834 \f
2835 /* Return nonzero if all the insns in the loop that set REG
2836    are INSN and the immediately following insns,
2837    and if each of those insns sets REG in an invariant way
2838    (not counting uses of REG in them).
2839
2840    The value is 2 if some of these insns are only conditionally invariant.
2841
2842    We assume that INSN itself is the first set of REG
2843    and that its source is invariant.  */
2844
2845 static int
2846 consec_sets_invariant_p (reg, n_sets, insn)
2847      int n_sets;
2848      rtx reg, insn;
2849 {
2850   register rtx p = insn;
2851   register int regno = REGNO (reg);
2852   rtx temp;
2853   /* Number of sets we have to insist on finding after INSN.  */
2854   int count = n_sets - 1;
2855   int old = n_times_set[regno];
2856   int value = 0;
2857   int this;
2858
2859   /* If N_SETS hit the limit, we can't rely on its value.  */
2860   if (n_sets == 127)
2861     return 0;
2862
2863   n_times_set[regno] = 0;
2864
2865   while (count > 0)
2866     {
2867       register enum rtx_code code;
2868       rtx set;
2869
2870       p = NEXT_INSN (p);
2871       code = GET_CODE (p);
2872
2873       /* If library call, skip to end of of it.  */
2874       if (code == INSN && (temp = find_reg_note (p, REG_LIBCALL, NULL_RTX)))
2875         p = XEXP (temp, 0);
2876
2877       this = 0;
2878       if (code == INSN
2879           && (set = single_set (p))
2880           && GET_CODE (SET_DEST (set)) == REG
2881           && REGNO (SET_DEST (set)) == regno)
2882         {
2883           this = invariant_p (SET_SRC (set));
2884           if (this != 0)
2885             value |= this;
2886           else if (temp = find_reg_note (p, REG_EQUAL, NULL_RTX))
2887             {
2888               /* If this is a libcall, then any invariant REG_EQUAL note is OK.
2889                  If this is an ordinary insn, then only CONSTANT_P REG_EQUAL
2890                  notes are OK.  */
2891               this = (CONSTANT_P (XEXP (temp, 0))
2892                       || (find_reg_note (p, REG_RETVAL, NULL_RTX)
2893                           && invariant_p (XEXP (temp, 0))));
2894               if (this != 0)
2895                 value |= this;
2896             }
2897         }
2898       if (this != 0)
2899         count--;
2900       else if (code != NOTE)
2901         {
2902           n_times_set[regno] = old;
2903           return 0;
2904         }
2905     }
2906
2907   n_times_set[regno] = old;
2908   /* If invariant_p ever returned 2, we return 2.  */
2909   return 1 + (value & 2);
2910 }
2911
2912 #if 0
2913 /* I don't think this condition is sufficient to allow INSN
2914    to be moved, so we no longer test it.  */
2915
2916 /* Return 1 if all insns in the basic block of INSN and following INSN
2917    that set REG are invariant according to TABLE.  */
2918
2919 static int
2920 all_sets_invariant_p (reg, insn, table)
2921      rtx reg, insn;
2922      short *table;
2923 {
2924   register rtx p = insn;
2925   register int regno = REGNO (reg);
2926
2927   while (1)
2928     {
2929       register enum rtx_code code;
2930       p = NEXT_INSN (p);
2931       code = GET_CODE (p);
2932       if (code == CODE_LABEL || code == JUMP_INSN)
2933         return 1;
2934       if (code == INSN && GET_CODE (PATTERN (p)) == SET
2935           && GET_CODE (SET_DEST (PATTERN (p))) == REG
2936           && REGNO (SET_DEST (PATTERN (p))) == regno)
2937         {
2938           if (!invariant_p (SET_SRC (PATTERN (p)), table))
2939             return 0;
2940         }
2941     }
2942 }
2943 #endif /* 0 */
2944 \f
2945 /* Look at all uses (not sets) of registers in X.  For each, if it is
2946    the single use, set USAGE[REGNO] to INSN; if there was a previous use in
2947    a different insn, set USAGE[REGNO] to const0_rtx.  */
2948
2949 static void
2950 find_single_use_in_loop (insn, x, usage)
2951      rtx insn;
2952      rtx x;
2953      rtx *usage;
2954 {
2955   enum rtx_code code = GET_CODE (x);
2956   char *fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
2957   int i, j;
2958
2959   if (code == REG)
2960     usage[REGNO (x)]
2961       = (usage[REGNO (x)] != 0 && usage[REGNO (x)] != insn)
2962         ? const0_rtx : insn;
2963
2964   else if (code == SET)
2965     {
2966       /* Don't count SET_DEST if it is a REG; otherwise count things
2967          in SET_DEST because if a register is partially modified, it won't
2968          show up as a potential movable so we don't care how USAGE is set 
2969          for it.  */
2970       if (GET_CODE (SET_DEST (x)) != REG)
2971         find_single_use_in_loop (insn, SET_DEST (x), usage);
2972       find_single_use_in_loop (insn, SET_SRC (x), usage);
2973     }
2974   else
2975     for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
2976       {
2977         if (fmt[i] == 'e' && XEXP (x, i) != 0)
2978           find_single_use_in_loop (insn, XEXP (x, i), usage);
2979         else if (fmt[i] == 'E')
2980           for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
2981             find_single_use_in_loop (insn, XVECEXP (x, i, j), usage);
2982       }
2983 }
2984 \f
2985 /* Increment N_TIMES_SET at the index of each register
2986    that is modified by an insn between FROM and TO.
2987    If the value of an element of N_TIMES_SET becomes 127 or more,
2988    stop incrementing it, to avoid overflow.
2989
2990    Store in SINGLE_USAGE[I] the single insn in which register I is
2991    used, if it is only used once.  Otherwise, it is set to 0 (for no
2992    uses) or const0_rtx for more than one use.  This parameter may be zero,
2993    in which case this processing is not done.
2994
2995    Store in *COUNT_PTR the number of actual instruction
2996    in the loop.  We use this to decide what is worth moving out.  */
2997
2998 /* last_set[n] is nonzero iff reg n has been set in the current basic block.
2999    In that case, it is the insn that last set reg n.  */
3000
3001 static void
3002 count_loop_regs_set (from, to, may_not_move, single_usage, count_ptr, nregs)
3003      register rtx from, to;
3004      char *may_not_move;
3005      rtx *single_usage;
3006      int *count_ptr;
3007      int nregs;
3008 {
3009   register rtx *last_set = (rtx *) alloca (nregs * sizeof (rtx));
3010   register rtx insn;
3011   register int count = 0;
3012   register rtx dest;
3013
3014   bzero ((char *) last_set, nregs * sizeof (rtx));
3015   for (insn = from; insn != to; insn = NEXT_INSN (insn))
3016     {
3017       if (GET_RTX_CLASS (GET_CODE (insn)) == 'i')
3018         {
3019           ++count;
3020
3021           /* If requested, record registers that have exactly one use.  */
3022           if (single_usage)
3023             {
3024               find_single_use_in_loop (insn, PATTERN (insn), single_usage);
3025
3026               /* Include uses in REG_EQUAL notes.  */
3027               if (REG_NOTES (insn))
3028                 find_single_use_in_loop (insn, REG_NOTES (insn), single_usage);
3029             }
3030
3031           if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == CLOBBER
3032               && GET_CODE (XEXP (PATTERN (insn), 0)) == REG)
3033             /* Don't move a reg that has an explicit clobber.
3034                We might do so sometimes, but it's not worth the pain.  */
3035             may_not_move[REGNO (XEXP (PATTERN (insn), 0))] = 1;
3036
3037           if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == SET
3038               || GET_CODE (PATTERN (insn)) == CLOBBER)
3039             {
3040               dest = SET_DEST (PATTERN (insn));
3041               while (GET_CODE (dest) == SUBREG
3042                      || GET_CODE (dest) == ZERO_EXTRACT
3043                      || GET_CODE (dest) == SIGN_EXTRACT
3044                      || GET_CODE (dest) == STRICT_LOW_PART)
3045                 dest = XEXP (dest, 0);
3046               if (GET_CODE (dest) == REG)
3047                 {
3048                   register int regno = REGNO (dest);
3049                   /* If this is the first setting of this reg
3050                      in current basic block, and it was set before,
3051                      it must be set in two basic blocks, so it cannot
3052                      be moved out of the loop.  */
3053                   if (n_times_set[regno] > 0 && last_set[regno] == 0)
3054                     may_not_move[regno] = 1;
3055                   /* If this is not first setting in current basic block,
3056                      see if reg was used in between previous one and this.
3057                      If so, neither one can be moved.  */
3058                   if (last_set[regno] != 0
3059                       && reg_used_between_p (dest, last_set[regno], insn))
3060                     may_not_move[regno] = 1;
3061                   if (n_times_set[regno] < 127)
3062                     ++n_times_set[regno];
3063                   last_set[regno] = insn;
3064                 }
3065             }
3066           else if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == PARALLEL)
3067             {
3068               register int i;
3069               for (i = XVECLEN (PATTERN (insn), 0) - 1; i >= 0; i--)
3070                 {
3071                   register rtx x = XVECEXP (PATTERN (insn), 0, i);
3072                   if (GET_CODE (x) == CLOBBER && GET_CODE (XEXP (x, 0)) == REG)
3073                     /* Don't move a reg that has an explicit clobber.
3074                        It's not worth the pain to try to do it correctly.  */
3075                     may_not_move[REGNO (XEXP (x, 0))] = 1;
3076
3077                   if (GET_CODE (x) == SET || GET_CODE (x) == CLOBBER)
3078                     {
3079                       dest = SET_DEST (x);
3080                       while (GET_CODE (dest) == SUBREG
3081                              || GET_CODE (dest) == ZERO_EXTRACT
3082                              || GET_CODE (dest) == SIGN_EXTRACT
3083                              || GET_CODE (dest) == STRICT_LOW_PART)
3084                         dest = XEXP (dest, 0);
3085                       if (GET_CODE (dest) == REG)
3086                         {
3087                           register int regno = REGNO (dest);
3088                           if (n_times_set[regno] > 0 && last_set[regno] == 0)
3089                             may_not_move[regno] = 1;
3090                           if (last_set[regno] != 0
3091                               && reg_used_between_p (dest, last_set[regno], insn))
3092                             may_not_move[regno] = 1;
3093                           if (n_times_set[regno] < 127)
3094                             ++n_times_set[regno];
3095                           last_set[regno] = insn;
3096                         }
3097                     }
3098                 }
3099             }
3100         }
3101
3102       if (GET_CODE (insn) == CODE_LABEL || GET_CODE (insn) == JUMP_INSN)
3103         bzero ((char *) last_set, nregs * sizeof (rtx));
3104     }
3105   *count_ptr = count;
3106 }
3107 \f
3108 /* Given a loop that is bounded by LOOP_START and LOOP_END
3109    and that is entered at SCAN_START,
3110    return 1 if the register set in SET contained in insn INSN is used by
3111    any insn that precedes INSN in cyclic order starting
3112    from the loop entry point.
3113
3114    We don't want to use INSN_LUID here because if we restrict INSN to those
3115    that have a valid INSN_LUID, it means we cannot move an invariant out
3116    from an inner loop past two loops.  */
3117
3118 static int
3119 loop_reg_used_before_p (set, insn, loop_start, scan_start, loop_end)
3120      rtx set, insn, loop_start, scan_start, loop_end;
3121 {
3122   rtx reg = SET_DEST (set);
3123   rtx p;
3124
3125   /* Scan forward checking for register usage.  If we hit INSN, we
3126      are done.  Otherwise, if we hit LOOP_END, wrap around to LOOP_START.  */
3127   for (p = scan_start; p != insn; p = NEXT_INSN (p))
3128     {
3129       if (GET_RTX_CLASS (GET_CODE (p)) == 'i'
3130           && reg_overlap_mentioned_p (reg, PATTERN (p)))
3131         return 1;
3132
3133       if (p == loop_end)
3134         p = loop_start;
3135     }
3136
3137   return 0;
3138 }
3139 \f
3140 /* A "basic induction variable" or biv is a pseudo reg that is set
3141    (within this loop) only by incrementing or decrementing it.  */
3142 /* A "general induction variable" or giv is a pseudo reg whose
3143    value is a linear function of a biv.  */
3144
3145 /* Bivs are recognized by `basic_induction_var';
3146    Givs by `general_induct_var'.  */
3147
3148 /* Indexed by register number, indicates whether or not register is an
3149    induction variable, and if so what type.  */
3150
3151 enum iv_mode *reg_iv_type;
3152
3153 /* Indexed by register number, contains pointer to `struct induction'
3154    if register is an induction variable.  This holds general info for
3155    all induction variables.  */
3156
3157 struct induction **reg_iv_info;
3158
3159 /* Indexed by register number, contains pointer to `struct iv_class'
3160    if register is a basic induction variable.  This holds info describing
3161    the class (a related group) of induction variables that the biv belongs
3162    to.  */
3163
3164 struct iv_class **reg_biv_class;
3165
3166 /* The head of a list which links together (via the next field)
3167    every iv class for the current loop.  */
3168
3169 struct iv_class *loop_iv_list;
3170
3171 /* Communication with routines called via `note_stores'.  */
3172
3173 static rtx note_insn;
3174
3175 /* Dummy register to have non-zero DEST_REG for DEST_ADDR type givs.  */
3176
3177 static rtx addr_placeholder;
3178
3179 /* ??? Unfinished optimizations, and possible future optimizations,
3180    for the strength reduction code.  */
3181
3182 /* ??? There is one more optimization you might be interested in doing: to
3183    allocate pseudo registers for frequently-accessed memory locations.
3184    If the same memory location is referenced each time around, it might
3185    be possible to copy it into a register before and out after.
3186    This is especially useful when the memory location is a variable which
3187    is in a stack slot because somewhere its address is taken.  If the
3188    loop doesn't contain a function call and the variable isn't volatile,
3189    it is safe to keep the value in a register for the duration of the
3190    loop. One tricky thing is that the copying of the value back from the
3191    register has to be done on all exits from the loop.  You need to check that
3192    all the exits from the loop go to the same place.  */
3193
3194 /* ??? The interaction of biv elimination, and recognition of 'constant'
3195    bivs, may cause problems.  */
3196
3197 /* ??? Add heuristics so that DEST_ADDR strength reduction does not cause
3198    performance problems.
3199
3200    Perhaps don't eliminate things that can be combined with an addressing
3201    mode.  Find all givs that have the same biv, mult_val, and add_val;
3202    then for each giv, check to see if its only use dies in a following
3203    memory address.  If so, generate a new memory address and check to see
3204    if it is valid.   If it is valid, then store the modified memory address,
3205    otherwise, mark the giv as not done so that it will get its own iv.  */
3206
3207 /* ??? Could try to optimize branches when it is known that a biv is always
3208    positive.  */
3209
3210 /* ??? When replace a biv in a compare insn, we should replace with closest
3211    giv so that an optimized branch can still be recognized by the combiner,
3212    e.g. the VAX acb insn.  */
3213
3214 /* ??? Many of the checks involving uid_luid could be simplified if regscan
3215    was rerun in loop_optimize whenever a register was added or moved.
3216    Also, some of the optimizations could be a little less conservative.  */
3217 \f
3218 /* Perform strength reduction and induction variable elimination.  */
3219
3220 /* Pseudo registers created during this function will be beyond the last
3221    valid index in several tables including n_times_set and regno_last_uid.
3222    This does not cause a problem here, because the added registers cannot be
3223    givs outside of their loop, and hence will never be reconsidered.
3224    But scan_loop must check regnos to make sure they are in bounds.  */
3225
3226 static void
3227 strength_reduce (scan_start, end, loop_top, insn_count,
3228                  loop_start, loop_end)
3229      rtx scan_start;
3230      rtx end;
3231      rtx loop_top;
3232      int insn_count;
3233      rtx loop_start;
3234      rtx loop_end;
3235 {
3236   rtx p;
3237   rtx set;
3238   rtx inc_val;
3239   rtx mult_val;
3240   rtx dest_reg;
3241   /* This is 1 if current insn is not executed at least once for every loop
3242      iteration.  */
3243   int not_every_iteration = 0;
3244   /* This is 1 if current insn may be executed more than once for every
3245      loop iteration.  */
3246   int maybe_multiple = 0;
3247   /* Temporary list pointers for traversing loop_iv_list.  */
3248   struct iv_class *bl, **backbl;
3249   /* Ratio of extra register life span we can justify
3250      for saving an instruction.  More if loop doesn't call subroutines
3251      since in that case saving an insn makes more difference
3252      and more registers are available.  */
3253   /* ??? could set this to last value of threshold in move_movables */
3254   int threshold = (loop_has_call ? 1 : 2) * (3 + n_non_fixed_regs);
3255   /* Map of pseudo-register replacements.  */
3256   rtx *reg_map;
3257   int call_seen;
3258   rtx test;
3259   rtx end_insert_before;
3260   int loop_depth = 0;
3261
3262   reg_iv_type = (enum iv_mode *) alloca (max_reg_before_loop
3263                                          * sizeof (enum iv_mode *));
3264   bzero ((char *) reg_iv_type, max_reg_before_loop * sizeof (enum iv_mode *));
3265   reg_iv_info = (struct induction **)
3266     alloca (max_reg_before_loop * sizeof (struct induction *));
3267   bzero ((char *) reg_iv_info, (max_reg_before_loop
3268                                 * sizeof (struct induction *)));
3269   reg_biv_class = (struct iv_class **)
3270     alloca (max_reg_before_loop * sizeof (struct iv_class *));
3271   bzero ((char *) reg_biv_class, (max_reg_before_loop
3272                                   * sizeof (struct iv_class *)));
3273
3274   loop_iv_list = 0;
3275   addr_placeholder = gen_reg_rtx (Pmode);
3276
3277   /* Save insn immediately after the loop_end.  Insns inserted after loop_end
3278      must be put before this insn, so that they will appear in the right
3279      order (i.e. loop order). 
3280
3281      If loop_end is the end of the current function, then emit a 
3282      NOTE_INSN_DELETED after loop_end and set end_insert_before to the
3283      dummy note insn.  */
3284   if (NEXT_INSN (loop_end) != 0)
3285     end_insert_before = NEXT_INSN (loop_end);
3286   else
3287     end_insert_before = emit_note_after (NOTE_INSN_DELETED, loop_end);
3288
3289   /* Scan through loop to find all possible bivs.  */
3290
3291   p = scan_start;
3292   while (1)
3293     {
3294       p = NEXT_INSN (p);
3295       /* At end of a straight-in loop, we are done.
3296          At end of a loop entered at the bottom, scan the top.  */
3297       if (p == scan_start)
3298         break;
3299       if (p == end)
3300         {
3301           if (loop_top != 0)
3302             p = loop_top;
3303           else
3304             break;
3305           if (p == scan_start)
3306             break;
3307         }
3308
3309       if (GET_CODE (p) == INSN
3310           && (set = single_set (p))
3311           && GET_CODE (SET_DEST (set)) == REG)
3312         {
3313           dest_reg = SET_DEST (set);
3314           if (REGNO (dest_reg) < max_reg_before_loop
3315               && REGNO (dest_reg) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
3316               && reg_iv_type[REGNO (dest_reg)] != NOT_BASIC_INDUCT)
3317             {
3318               if (basic_induction_var (SET_SRC (set), GET_MODE (SET_SRC (set)),
3319                                        dest_reg, p, &inc_val, &mult_val))
3320                 {
3321                   /* It is a possible basic induction variable.
3322                      Create and initialize an induction structure for it.  */
3323
3324                   struct induction *v
3325                     = (struct induction *) alloca (sizeof (struct induction));
3326
3327                   record_biv (v, p, dest_reg, inc_val, mult_val,
3328                               not_every_iteration, maybe_multiple);
3329                   reg_iv_type[REGNO (dest_reg)] = BASIC_INDUCT;
3330                 }
3331               else if (REGNO (dest_reg) < max_reg_before_loop)
3332                 reg_iv_type[REGNO (dest_reg)] = NOT_BASIC_INDUCT;
3333             }
3334         }
3335
3336       /* Past CODE_LABEL, we get to insns that may be executed multiple
3337          times.  The only way we can be sure that they can't is if every
3338          every jump insn between here and the end of the loop either
3339          returns, exits the loop, is a forward jump, or is a jump
3340          to the loop start.  */
3341
3342       if (GET_CODE (p) == CODE_LABEL)
3343         {
3344           rtx insn = p;
3345
3346           maybe_multiple = 0;
3347
3348           while (1)
3349             {
3350               insn = NEXT_INSN (insn);
3351               if (insn == scan_start)
3352                 break;
3353               if (insn == end)
3354                 {
3355                   if (loop_top != 0)
3356                     insn = loop_top;
3357                   else
3358                     break;
3359                   if (insn == scan_start)
3360                     break;
3361                 }
3362
3363               if (GET_CODE (insn) == JUMP_INSN
3364                   && GET_CODE (PATTERN (insn)) != RETURN
3365                   && (! condjump_p (insn)
3366                       || (JUMP_LABEL (insn) != 0
3367                           && JUMP_LABEL (insn) != scan_start
3368                           && (INSN_UID (JUMP_LABEL (insn)) >= max_uid_for_loop
3369                               || INSN_UID (insn) >= max_uid_for_loop
3370                               || (INSN_LUID (JUMP_LABEL (insn))
3371                                   < INSN_LUID (insn))))))
3372                 {
3373                   maybe_multiple = 1;
3374                   break;
3375                 }
3376             }
3377         }
3378
3379       /* Past a jump, we get to insns for which we can't count
3380          on whether they will be executed during each iteration.  */
3381       /* This code appears twice in strength_reduce.  There is also similar
3382          code in scan_loop.  */
3383       if (GET_CODE (p) == JUMP_INSN
3384           /* If we enter the loop in the middle, and scan around to the
3385              beginning, don't set not_every_iteration for that.
3386              This can be any kind of jump, since we want to know if insns
3387              will be executed if the loop is executed.  */
3388           && ! (JUMP_LABEL (p) == loop_top
3389                 && ((NEXT_INSN (NEXT_INSN (p)) == loop_end && simplejump_p (p))
3390                     || (NEXT_INSN (p) == loop_end && condjump_p (p)))))
3391         {
3392           rtx label = 0;
3393
3394           /* If this is a jump outside the loop, then it also doesn't
3395              matter.  Check to see if the target of this branch is on the
3396              loop_number_exits_labels list.  */
3397              
3398           for (label = loop_number_exit_labels[uid_loop_num[INSN_UID (loop_start)]];
3399                label;
3400                label = LABEL_NEXTREF (label))
3401             if (XEXP (label, 0) == JUMP_LABEL (p))
3402               break;
3403
3404           if (! label)
3405             not_every_iteration = 1;
3406         }
3407
3408       else if (GET_CODE (p) == NOTE)
3409         {
3410           /* At the virtual top of a converted loop, insns are again known to
3411              be executed each iteration: logically, the loop begins here
3412              even though the exit code has been duplicated.  */
3413           if (NOTE_LINE_NUMBER (p) == NOTE_INSN_LOOP_VTOP && loop_depth == 0)
3414             not_every_iteration = 0;
3415           else if (NOTE_LINE_NUMBER (p) == NOTE_INSN_LOOP_BEG)
3416             loop_depth++;
3417           else if (NOTE_LINE_NUMBER (p) == NOTE_INSN_LOOP_END)
3418             loop_depth--;
3419         }
3420
3421       /* Unlike in the code motion pass where MAYBE_NEVER indicates that
3422          an insn may never be executed, NOT_EVERY_ITERATION indicates whether
3423          or not an insn is known to be executed each iteration of the
3424          loop, whether or not any iterations are known to occur.
3425
3426          Therefore, if we have just passed a label and have no more labels
3427          between here and the test insn of the loop, we know these insns
3428          will be executed each iteration.  */
3429
3430       if (not_every_iteration && GET_CODE (p) == CODE_LABEL
3431           && no_labels_between_p (p, loop_end))
3432         not_every_iteration = 0;
3433     }
3434
3435   /* Scan loop_iv_list to remove all regs that proved not to be bivs.
3436      Make a sanity check against n_times_set.  */
3437   for (backbl = &loop_iv_list, bl = *backbl; bl; bl = bl->next)
3438     {
3439       if (reg_iv_type[bl->regno] != BASIC_INDUCT
3440           /* Above happens if register modified by subreg, etc.  */
3441           /* Make sure it is not recognized as a basic induction var: */
3442           || n_times_set[bl->regno] != bl->biv_count
3443           /* If never incremented, it is invariant that we decided not to
3444              move.  So leave it alone.  */
3445           || ! bl->incremented)
3446         {
3447           if (loop_dump_stream)
3448             fprintf (loop_dump_stream, "Reg %d: biv discarded, %s\n",
3449                      bl->regno,
3450                      (reg_iv_type[bl->regno] != BASIC_INDUCT
3451                       ? "not induction variable"
3452                       : (! bl->incremented ? "never incremented"
3453                          : "count error")));
3454           
3455           reg_iv_type[bl->regno] = NOT_BASIC_INDUCT;
3456           *backbl = bl->next;
3457         }
3458       else
3459         {
3460           backbl = &bl->next;
3461
3462           if (loop_dump_stream)
3463             fprintf (loop_dump_stream, "Reg %d: biv verified\n", bl->regno);
3464         }
3465     }
3466
3467   /* Exit if there are no bivs.  */
3468   if (! loop_iv_list)
3469     {
3470       /* Can still unroll the loop anyways, but indicate that there is no
3471          strength reduction info available.  */
3472       if (flag_unroll_loops)
3473         unroll_loop (loop_end, insn_count, loop_start, end_insert_before, 0);
3474
3475       return;
3476     }
3477
3478   /* Find initial value for each biv by searching backwards from loop_start,
3479      halting at first label.  Also record any test condition.  */
3480
3481   call_seen = 0;
3482   for (p = loop_start; p && GET_CODE (p) != CODE_LABEL; p = PREV_INSN (p))
3483     {
3484       note_insn = p;
3485
3486       if (GET_CODE (p) == CALL_INSN)
3487         call_seen = 1;
3488
3489       if (GET_CODE (p) == INSN || GET_CODE (p) == JUMP_INSN
3490           || GET_CODE (p) == CALL_INSN)
3491         note_stores (PATTERN (p), record_initial);
3492
3493       /* Record any test of a biv that branches around the loop if no store
3494          between it and the start of loop.  We only care about tests with
3495          constants and registers and only certain of those.  */
3496       if (GET_CODE (p) == JUMP_INSN
3497           && JUMP_LABEL (p) != 0
3498           && next_real_insn (JUMP_LABEL (p)) == next_real_insn (loop_end)
3499           && (test = get_condition_for_loop (p)) != 0
3500           && GET_CODE (XEXP (test, 0)) == REG
3501           && REGNO (XEXP (test, 0)) < max_reg_before_loop
3502           && (bl = reg_biv_class[REGNO (XEXP (test, 0))]) != 0
3503           && valid_initial_value_p (XEXP (test, 1), p, call_seen, loop_start)
3504           && bl->init_insn == 0)
3505         {
3506           /* If an NE test, we have an initial value!  */
3507           if (GET_CODE (test) == NE)
3508             {
3509               bl->init_insn = p;
3510               bl->init_set = gen_rtx (SET, VOIDmode,
3511                                       XEXP (test, 0), XEXP (test, 1));
3512             }
3513           else
3514             bl->initial_test = test;
3515         }
3516     }
3517
3518   /* Look at the each biv and see if we can say anything better about its
3519      initial value from any initializing insns set up above.  (This is done
3520      in two passes to avoid missing SETs in a PARALLEL.)  */
3521   for (bl = loop_iv_list; bl; bl = bl->next)
3522     {
3523       rtx src;
3524
3525       if (! bl->init_insn)
3526         continue;
3527
3528       src = SET_SRC (bl->init_set);
3529
3530       if (loop_dump_stream)
3531         fprintf (loop_dump_stream,
3532                  "Biv %d initialized at insn %d: initial value ",
3533                  bl->regno, INSN_UID (bl->init_insn));
3534
3535       if ((GET_MODE (src) == GET_MODE (regno_reg_rtx[bl->regno])
3536            || GET_MODE (src) == VOIDmode)
3537           && valid_initial_value_p (src, bl->init_insn, call_seen, loop_start))
3538         {
3539           bl->initial_value = src;
3540
3541           if (loop_dump_stream)
3542             {
3543               if (GET_CODE (src) == CONST_INT)
3544                 fprintf (loop_dump_stream, "%d\n", INTVAL (src));
3545               else
3546                 {
3547                   print_rtl (loop_dump_stream, src);
3548                   fprintf (loop_dump_stream, "\n");
3549                 }
3550             }
3551         }
3552       else
3553         {
3554           /* Biv initial value is not simple move,
3555              so let it keep initial value of "itself".  */
3556
3557           if (loop_dump_stream)
3558             fprintf (loop_dump_stream, "is complex\n");
3559         }
3560     }
3561
3562   /* Search the loop for general induction variables.  */
3563
3564   /* A register is a giv if: it is only set once, it is a function of a
3565      biv and a constant (or invariant), and it is not a biv.  */
3566
3567   not_every_iteration = 0;
3568   loop_depth = 0;
3569   p = scan_start;
3570   while (1)
3571     {
3572       p = NEXT_INSN (p);
3573       /* At end of a straight-in loop, we are done.
3574          At end of a loop entered at the bottom, scan the top.  */
3575       if (p == scan_start)
3576         break;
3577       if (p == end)
3578         {
3579           if (loop_top != 0)
3580             p = loop_top;
3581           else
3582             break;
3583           if (p == scan_start)
3584             break;
3585         }
3586
3587       /* Look for a general induction variable in a register.  */
3588       if (GET_CODE (p) == INSN
3589           && (set = single_set (p))
3590           && GET_CODE (SET_DEST (set)) == REG
3591           && ! may_not_optimize[REGNO (SET_DEST (set))])
3592         {
3593           rtx src_reg;
3594           rtx add_val;
3595           rtx mult_val;
3596           int benefit;
3597           rtx regnote = 0;
3598
3599           dest_reg = SET_DEST (set);
3600           if (REGNO (dest_reg) < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
3601             continue;
3602
3603           if (/* SET_SRC is a giv.  */
3604               ((benefit = general_induction_var (SET_SRC (set),
3605                                                  &src_reg, &add_val,
3606                                                  &mult_val))
3607                /* Equivalent expression is a giv.  */
3608                || ((regnote = find_reg_note (p, REG_EQUAL, NULL_RTX))
3609                    && (benefit = general_induction_var (XEXP (regnote, 0),
3610                                                         &src_reg,
3611                                                         &add_val, &mult_val))))
3612               /* Don't try to handle any regs made by loop optimization.
3613                  We have nothing on them in regno_first_uid, etc.  */
3614               && REGNO (dest_reg) < max_reg_before_loop
3615               /* Don't recognize a BASIC_INDUCT_VAR here.  */
3616               && dest_reg != src_reg
3617               /* This must be the only place where the register is set.  */
3618               && (n_times_set[REGNO (dest_reg)] == 1
3619                   /* or all sets must be consecutive and make a giv.  */
3620                   || (benefit = consec_sets_giv (benefit, p,
3621                                                  src_reg, dest_reg,
3622                                                  &add_val, &mult_val))))
3623             {
3624               int count;
3625               struct induction *v
3626                 = (struct induction *) alloca (sizeof (struct induction));
3627               rtx temp;
3628
3629               /* If this is a library call, increase benefit.  */
3630               if (find_reg_note (p, REG_RETVAL, NULL_RTX))
3631                 benefit += libcall_benefit (p);
3632
3633               /* Skip the consecutive insns, if there are any.  */
3634               for (count = n_times_set[REGNO (dest_reg)] - 1;
3635                    count > 0; count--)
3636                 {
3637                   /* If first insn of libcall sequence, skip to end.
3638                      Do this at start of loop, since INSN is guaranteed to
3639                      be an insn here.  */
3640                   if (GET_CODE (p) != NOTE
3641                       && (temp = find_reg_note (p, REG_LIBCALL, NULL_RTX)))
3642                     p = XEXP (temp, 0);
3643
3644                   do p = NEXT_INSN (p);
3645                   while (GET_CODE (p) == NOTE);
3646                 }
3647
3648               record_giv (v, p, src_reg, dest_reg, mult_val, add_val, benefit,
3649                           DEST_REG, not_every_iteration, NULL_PTR, loop_start,
3650                           loop_end);
3651
3652             }
3653         }
3654
3655 #ifndef DONT_REDUCE_ADDR
3656       /* Look for givs which are memory addresses.  */
3657       /* This resulted in worse code on a VAX 8600.  I wonder if it
3658          still does.  */
3659       if (GET_CODE (p) == INSN)
3660         find_mem_givs (PATTERN (p), p, not_every_iteration, loop_start,
3661                        loop_end);
3662 #endif
3663
3664       /* Update the status of whether giv can derive other givs.  This can
3665          change when we pass a label or an insn that updates a biv.  */
3666       if (GET_CODE (p) == INSN || GET_CODE (p) == JUMP_INSN
3667         || GET_CODE (p) == CODE_LABEL)
3668         update_giv_derive (p);
3669
3670       /* Past a jump, we get to insns for which we can't count
3671          on whether they will be executed during each iteration.  */
3672       /* This code appears twice in strength_reduce.  There is also similar
3673          code in scan_loop.  */
3674       if (GET_CODE (p) == JUMP_INSN
3675           /* If we enter the loop in the middle, and scan around to the
3676              beginning, don't set not_every_iteration for that.
3677              This can be any kind of jump, since we want to know if insns
3678              will be executed if the loop is executed.  */
3679           && ! (JUMP_LABEL (p) == loop_top
3680                 && ((NEXT_INSN (NEXT_INSN (p)) == loop_end && simplejump_p (p))
3681                     || (NEXT_INSN (p) == loop_end && condjump_p (p)))))
3682         {
3683           rtx label = 0;
3684
3685           /* If this is a jump outside the loop, then it also doesn't
3686              matter.  Check to see if the target of this branch is on the
3687              loop_number_exits_labels list.  */
3688              
3689           for (label = loop_number_exit_labels[uid_loop_num[INSN_UID (loop_start)]];
3690                label;
3691                label = LABEL_NEXTREF (label))
3692             if (XEXP (label, 0) == JUMP_LABEL (p))
3693               break;
3694
3695           if (! label)
3696             not_every_iteration = 1;
3697         }
3698
3699       else if (GET_CODE (p) == NOTE)
3700         {
3701           /* At the virtual top of a converted loop, insns are again known to
3702              be executed each iteration: logically, the loop begins here
3703              even though the exit code has been duplicated.  */
3704           if (NOTE_LINE_NUMBER (p) == NOTE_INSN_LOOP_VTOP && loop_depth == 0)
3705             not_every_iteration = 0;
3706           else if (NOTE_LINE_NUMBER (p) == NOTE_INSN_LOOP_BEG)
3707             loop_depth++;
3708           else if (NOTE_LINE_NUMBER (p) == NOTE_INSN_LOOP_END)
3709             loop_depth--;
3710         }
3711
3712       /* Unlike in the code motion pass where MAYBE_NEVER indicates that
3713          an insn may never be executed, NOT_EVERY_ITERATION indicates whether
3714          or not an insn is known to be executed each iteration of the
3715          loop, whether or not any iterations are known to occur.
3716
3717          Therefore, if we have just passed a label and have no more labels
3718          between here and the test insn of the loop, we know these insns
3719          will be executed each iteration.  */
3720
3721       if (not_every_iteration && GET_CODE (p) == CODE_LABEL
3722           && no_labels_between_p (p, loop_end))
3723         not_every_iteration = 0;
3724     }
3725
3726   /* Try to calculate and save the number of loop iterations.  This is
3727      set to zero if the actual number can not be calculated.  This must
3728      be called after all giv's have been identified, since otherwise it may
3729      fail if the iteration variable is a giv.  */
3730
3731   loop_n_iterations = loop_iterations (loop_start, loop_end);
3732
3733   /* Now for each giv for which we still don't know whether or not it is
3734      replaceable, check to see if it is replaceable because its final value
3735      can be calculated.  This must be done after loop_iterations is called,
3736      so that final_giv_value will work correctly.  */
3737
3738   for (bl = loop_iv_list; bl; bl = bl->next)
3739     {
3740       struct induction *v;
3741
3742       for (v = bl->giv; v; v = v->next_iv)
3743         if (! v->replaceable && ! v->not_replaceable)
3744           check_final_value (v, loop_start, loop_end);
3745     }
3746
3747   /* Try to prove that the loop counter variable (if any) is always
3748      nonnegative; if so, record that fact with a REG_NONNEG note
3749      so that "decrement and branch until zero" insn can be used.  */
3750   check_dbra_loop (loop_end, insn_count, loop_start);
3751
3752   /* Create reg_map to hold substitutions for replaceable giv regs.  */
3753   reg_map = (rtx *) alloca (max_reg_before_loop * sizeof (rtx));
3754   bzero ((char *) reg_map, max_reg_before_loop * sizeof (rtx));
3755
3756   /* Examine each iv class for feasibility of strength reduction/induction
3757      variable elimination.  */
3758
3759   for (bl = loop_iv_list; bl; bl = bl->next)
3760     {
3761       struct induction *v;
3762       int benefit;
3763       int all_reduced;
3764       rtx final_value = 0;
3765
3766       /* Test whether it will be possible to eliminate this biv
3767          provided all givs are reduced.  This is possible if either
3768          the reg is not used outside the loop, or we can compute
3769          what its final value will be.
3770
3771          For architectures with a decrement_and_branch_until_zero insn,
3772          don't do this if we put a REG_NONNEG note on the endtest for
3773          this biv.  */
3774
3775       /* Compare against bl->init_insn rather than loop_start.
3776          We aren't concerned with any uses of the biv between
3777          init_insn and loop_start since these won't be affected
3778          by the value of the biv elsewhere in the function, so
3779          long as init_insn doesn't use the biv itself.
3780          March 14, 1989 -- self@bayes.arc.nasa.gov */
3781
3782       if ((uid_luid[regno_last_uid[bl->regno]] < INSN_LUID (loop_end)
3783            && bl->init_insn
3784            && INSN_UID (bl->init_insn) < max_uid_for_loop
3785            && uid_luid[regno_first_uid[bl->regno]] >= INSN_LUID (bl->init_insn)
3786 #ifdef HAVE_decrement_and_branch_until_zero
3787            && ! bl->nonneg
3788 #endif
3789            && ! reg_mentioned_p (bl->biv->dest_reg, SET_SRC (bl->init_set)))
3790           || ((final_value = final_biv_value (bl, loop_start, loop_end))
3791 #ifdef HAVE_decrement_and_branch_until_zero
3792               && ! bl->nonneg
3793 #endif
3794               ))
3795         bl->eliminable = maybe_eliminate_biv (bl, loop_start, end, 0,
3796                                               threshold, insn_count);
3797       else
3798         {
3799           if (loop_dump_stream)
3800             {
3801               fprintf (loop_dump_stream,
3802                        "Cannot eliminate biv %d.\n",
3803                        bl->regno);
3804               fprintf (loop_dump_stream,
3805                        "First use: insn %d, last use: insn %d.\n",
3806                        regno_first_uid[bl->regno],
3807                        regno_last_uid[bl->regno]);
3808             }
3809         }
3810
3811       /* Combine all giv's for this iv_class.  */
3812       combine_givs (bl);
3813
3814       /* This will be true at the end, if all givs which depend on this
3815          biv have been strength reduced.
3816          We can't (currently) eliminate the biv unless this is so.  */
3817       all_reduced = 1;
3818
3819       /* Check each giv in this class to see if we will benefit by reducing
3820          it.  Skip giv's combined with others.  */
3821       for (v = bl->giv; v; v = v->next_iv)
3822         {
3823           struct induction *tv;
3824
3825           if (v->ignore || v->same)
3826             continue;
3827
3828           benefit = v->benefit;
3829
3830           /* Reduce benefit if not replaceable, since we will insert
3831              a move-insn to replace the insn that calculates this giv.
3832              Don't do this unless the giv is a user variable, since it
3833              will often be marked non-replaceable because of the duplication
3834              of the exit code outside the loop.  In such a case, the copies
3835              we insert are dead and will be deleted.  So they don't have
3836              a cost.  Similar situations exist.  */
3837           /* ??? The new final_[bg]iv_value code does a much better job
3838              of finding replaceable giv's, and hence this code may no longer
3839              be necessary.  */
3840           if (! v->replaceable && ! bl->eliminable
3841               && REG_USERVAR_P (v->dest_reg))
3842             benefit -= copy_cost;
3843
3844           /* Decrease the benefit to count the add-insns that we will
3845              insert to increment the reduced reg for the giv.  */
3846           benefit -= add_cost * bl->biv_count;
3847
3848           /* Decide whether to strength-reduce this giv or to leave the code
3849              unchanged (recompute it from the biv each time it is used).
3850              This decision can be made independently for each giv.  */
3851
3852           /* ??? Perhaps attempt to guess whether autoincrement will handle
3853              some of the new add insns; if so, can increase BENEFIT
3854              (undo the subtraction of add_cost that was done above).  */
3855
3856           /* If an insn is not to be strength reduced, then set its ignore
3857              flag, and clear all_reduced.  */
3858
3859           /* A giv that depends on a reversed biv must be reduced if it is
3860              used after the loop exit, otherwise, it would have the wrong
3861              value after the loop exit.  To make it simple, just reduce all
3862              of such giv's whether or not we know they are used after the loop
3863              exit.  */
3864
3865           if (v->lifetime * threshold * benefit < insn_count
3866               && ! bl->reversed)
3867             {
3868               if (loop_dump_stream)
3869                 fprintf (loop_dump_stream,
3870                          "giv of insn %d not worth while, %d vs %d.\n",
3871                          INSN_UID (v->insn),
3872                          v->lifetime * threshold * benefit, insn_count);
3873               v->ignore = 1;
3874               all_reduced = 0;
3875             }
3876           else
3877             {
3878               /* Check that we can increment the reduced giv without a
3879                  multiply insn.  If not, reject it.  */
3880
3881               for (tv = bl->biv; tv; tv = tv->next_iv)
3882                 if (tv->mult_val == const1_rtx
3883                     && ! product_cheap_p (tv->add_val, v->mult_val))
3884                   {
3885                     if (loop_dump_stream)
3886                       fprintf (loop_dump_stream,
3887                                "giv of insn %d: would need a multiply.\n",
3888                                INSN_UID (v->insn));
3889                     v->ignore = 1;
3890                     all_reduced = 0;
3891                     break;
3892                   }
3893             }
3894         }
3895
3896       /* Reduce each giv that we decided to reduce.  */
3897
3898       for (v = bl->giv; v; v = v->next_iv)
3899         {
3900           struct induction *tv;
3901           if (! v->ignore && v->same == 0)
3902             {
3903               int auto_inc_opt = 0;
3904
3905               v->new_reg = gen_reg_rtx (v->mode);
3906
3907 #ifdef AUTO_INC_DEC
3908               /* If the target has auto-increment addressing modes, and
3909                  this is an address giv, then try to put the increment
3910                  immediately after its use, so that flow can create an
3911                  auto-increment addressing mode.  */
3912               if (v->giv_type == DEST_ADDR && bl->biv_count == 1
3913                   && bl->biv->always_executed
3914                   && ! bl->biv->maybe_multiple
3915                   && v->always_executed && ! v->maybe_multiple)
3916                 {
3917                   /* If other giv's have been combined with this one, then
3918                      this will work only if all uses of the other giv's occur
3919                      before this giv's insn.  This is difficult to check.
3920
3921                      We simplify this by looking for the common case where
3922                      there is one DEST_REG giv, and this giv's insn is the
3923                      last use of the dest_reg of that DEST_REG giv.  If the
3924                      the increment occurs after the address giv, then we can
3925                      perform the optimization.  (Otherwise, the increment
3926                      would have to go before other_giv, and we would not be
3927                      able to combine it with the address giv to get an
3928                      auto-inc address.)  */
3929                   if (v->combined_with)
3930                     {
3931                       struct induction *other_giv = 0;
3932
3933                       for (tv = bl->giv; tv; tv = tv->next_iv)
3934                         if (tv->same == v)
3935                           {
3936                             if (other_giv)
3937                               break;
3938                             else
3939                               other_giv = tv;
3940                           }
3941                       if (! tv && other_giv
3942                           && (regno_last_uid[REGNO (other_giv->dest_reg)]
3943                               == INSN_UID (v->insn))
3944                           && INSN_LUID (v->insn) < INSN_LUID (bl->biv->insn))
3945                         auto_inc_opt = 1;
3946                     }
3947                   /* Check for case where increment is before the the address
3948                      giv.  */
3949                   else if (INSN_LUID (v->insn) > INSN_LUID (bl->biv->insn))
3950                     auto_inc_opt = -1;
3951                   else
3952                     auto_inc_opt = 1;
3953
3954 #ifdef HAVE_cc0
3955                   /* We can't put an insn immediately after one setting
3956                      cc0, or immediately before one using cc0.  */
3957                   if ((auto_inc_opt == 1 && sets_cc0_p (PATTERN (v->insn)))
3958                       || (auto_inc_opt == -1
3959                           && sets_cc0_p (PATTERN (prev_nonnote_insn (v->insn)))))
3960                     auto_inc_opt = 0;
3961 #endif
3962
3963                   if (auto_inc_opt)
3964                     v->auto_inc_opt = 1;
3965                 }
3966 #endif
3967
3968               /* For each place where the biv is incremented, add an insn
3969                  to increment the new, reduced reg for the giv.  */
3970               for (tv = bl->biv; tv; tv = tv->next_iv)
3971                 {
3972                   rtx insert_before;
3973
3974                   if (! auto_inc_opt)
3975                     insert_before = tv->insn;
3976                   else if (auto_inc_opt == 1)
3977                     insert_before = NEXT_INSN (v->insn);
3978                   else
3979                     insert_before = v->insn;
3980
3981                   if (tv->mult_val == const1_rtx)
3982                     emit_iv_add_mult (tv->add_val, v->mult_val,
3983                                       v->new_reg, v->new_reg, insert_before);
3984                   else /* tv->mult_val == const0_rtx */
3985                     /* A multiply is acceptable here
3986                        since this is presumed to be seldom executed.  */
3987                     emit_iv_add_mult (tv->add_val, v->mult_val,
3988                                       v->add_val, v->new_reg, insert_before);
3989                 }
3990
3991               /* Add code at loop start to initialize giv's reduced reg.  */
3992
3993               emit_iv_add_mult (bl->initial_value, v->mult_val,
3994                                 v->add_val, v->new_reg, loop_start);
3995             }
3996         }
3997
3998       /* Rescan all givs.  If a giv is the same as a giv not reduced, mark it
3999          as not reduced.
4000          
4001          For each giv register that can be reduced now: if replaceable,
4002          substitute reduced reg wherever the old giv occurs;
4003          else add new move insn "giv_reg = reduced_reg".
4004
4005          Also check for givs whose first use is their definition and whose
4006          last use is the definition of another giv.  If so, it is likely
4007          dead and should not be used to eliminate a biv.  */
4008       for (v = bl->giv; v; v = v->next_iv)
4009         {
4010           if (v->same && v->same->ignore)
4011             v->ignore = 1;
4012
4013           if (v->ignore)
4014             continue;
4015
4016           if (v->giv_type == DEST_REG
4017               && regno_first_uid[REGNO (v->dest_reg)] == INSN_UID (v->insn))
4018             {
4019               struct induction *v1;
4020
4021               for (v1 = bl->giv; v1; v1 = v1->next_iv)
4022                 if (regno_last_uid[REGNO (v->dest_reg)] == INSN_UID (v1->insn))
4023                   v->maybe_dead = 1;
4024             }
4025
4026           /* Update expression if this was combined, in case other giv was
4027              replaced.  */
4028           if (v->same)
4029             v->new_reg = replace_rtx (v->new_reg,
4030                                       v->same->dest_reg, v->same->new_reg);
4031
4032           if (v->giv_type == DEST_ADDR)
4033             /* Store reduced reg as the address in the memref where we found
4034                this giv.  */
4035             validate_change (v->insn, v->location, v->new_reg, 0);
4036           else if (v->replaceable)
4037             {
4038               reg_map[REGNO (v->dest_reg)] = v->new_reg;
4039
4040 #if 0
4041               /* I can no longer duplicate the original problem.  Perhaps
4042                  this is unnecessary now?  */
4043
4044               /* Replaceable; it isn't strictly necessary to delete the old
4045                  insn and emit a new one, because v->dest_reg is now dead.
4046
4047                  However, especially when unrolling loops, the special
4048                  handling for (set REG0 REG1) in the second cse pass may
4049                  make v->dest_reg live again.  To avoid this problem, emit
4050                  an insn to set the original giv reg from the reduced giv.
4051                  We can not delete the original insn, since it may be part
4052                  of a LIBCALL, and the code in flow that eliminates dead
4053                  libcalls will fail if it is deleted.  */
4054               emit_insn_after (gen_move_insn (v->dest_reg, v->new_reg),
4055                                v->insn);
4056 #endif
4057             }
4058           else
4059             {
4060               /* Not replaceable; emit an insn to set the original giv reg from
4061                  the reduced giv, same as above.  */
4062               emit_insn_after (gen_move_insn (v->dest_reg, v->new_reg),
4063                                v->insn);
4064             }
4065
4066           /* When a loop is reversed, givs which depend on the reversed
4067              biv, and which are live outside the loop, must be set to their
4068              correct final value.  This insn is only needed if the giv is
4069              not replaceable.  The correct final value is the same as the
4070              value that the giv starts the reversed loop with.  */
4071           if (bl->reversed && ! v->replaceable)
4072             emit_iv_add_mult (bl->initial_value, v->mult_val,
4073                               v->add_val, v->dest_reg, end_insert_before);
4074           else if (v->final_value)
4075             {
4076               rtx insert_before;
4077
4078               /* If the loop has multiple exits, emit the insn before the
4079                  loop to ensure that it will always be executed no matter
4080                  how the loop exits.  Otherwise, emit the insn after the loop,
4081                  since this is slightly more efficient.  */
4082               if (loop_number_exit_count[uid_loop_num[INSN_UID (loop_start)]])
4083                 insert_before = loop_start;
4084               else
4085                 insert_before = end_insert_before;
4086               emit_insn_before (gen_move_insn (v->dest_reg, v->final_value),
4087                                 insert_before);
4088
4089 #if 0
4090               /* If the insn to set the final value of the giv was emitted
4091                  before the loop, then we must delete the insn inside the loop
4092                  that sets it.  If this is a LIBCALL, then we must delete
4093                  every insn in the libcall.  Note, however, that
4094                  final_giv_value will only succeed when there are multiple
4095                  exits if the giv is dead at each exit, hence it does not
4096                  matter that the original insn remains because it is dead
4097                  anyways.  */
4098               /* Delete the insn inside the loop that sets the giv since
4099                  the giv is now set before (or after) the loop.  */
4100               delete_insn (v->insn);
4101 #endif
4102             }
4103
4104           if (loop_dump_stream)
4105             {
4106               fprintf (loop_dump_stream, "giv at %d reduced to ",
4107                        INSN_UID (v->insn));
4108               print_rtl (loop_dump_stream, v->new_reg);
4109               fprintf (loop_dump_stream, "\n");
4110             }
4111         }
4112
4113       /* All the givs based on the biv bl have been reduced if they
4114          merit it.  */
4115
4116       /* For each giv not marked as maybe dead that has been combined with a
4117          second giv, clear any "maybe dead" mark on that second giv.
4118          v->new_reg will either be or refer to the register of the giv it
4119          combined with.
4120
4121          Doing this clearing avoids problems in biv elimination where a
4122          giv's new_reg is a complex value that can't be put in the insn but
4123          the giv combined with (with a reg as new_reg) is marked maybe_dead.
4124          Since the register will be used in either case, we'd prefer it be
4125          used from the simpler giv.  */
4126
4127       for (v = bl->giv; v; v = v->next_iv)
4128         if (! v->maybe_dead && v->same)
4129           v->same->maybe_dead = 0;
4130
4131       /* Try to eliminate the biv, if it is a candidate.
4132          This won't work if ! all_reduced,
4133          since the givs we planned to use might not have been reduced.
4134
4135          We have to be careful that we didn't initially think we could eliminate
4136          this biv because of a giv that we now think may be dead and shouldn't
4137          be used as a biv replacement.  
4138
4139          Also, there is the possibility that we may have a giv that looks
4140          like it can be used to eliminate a biv, but the resulting insn
4141          isn't valid.  This can happen, for example, on the 88k, where a 
4142          JUMP_INSN can compare a register only with zero.  Attempts to
4143          replace it with a compare with a constant will fail.
4144
4145          Note that in cases where this call fails, we may have replaced some
4146          of the occurrences of the biv with a giv, but no harm was done in
4147          doing so in the rare cases where it can occur.  */
4148
4149       if (all_reduced == 1 && bl->eliminable
4150           && maybe_eliminate_biv (bl, loop_start, end, 1,
4151                                   threshold, insn_count))
4152
4153         {
4154           /* ?? If we created a new test to bypass the loop entirely,
4155              or otherwise drop straight in, based on this test, then
4156              we might want to rewrite it also.  This way some later
4157              pass has more hope of removing the initialization of this
4158              biv entirely.  */
4159
4160           /* If final_value != 0, then the biv may be used after loop end
4161              and we must emit an insn to set it just in case.
4162
4163              Reversed bivs already have an insn after the loop setting their
4164              value, so we don't need another one.  We can't calculate the
4165              proper final value for such a biv here anyways.  */
4166           if (final_value != 0 && ! bl->reversed)
4167             {
4168               rtx insert_before;
4169
4170               /* If the loop has multiple exits, emit the insn before the
4171                  loop to ensure that it will always be executed no matter
4172                  how the loop exits.  Otherwise, emit the insn after the
4173                  loop, since this is slightly more efficient.  */
4174               if (loop_number_exit_count[uid_loop_num[INSN_UID (loop_start)]])
4175                 insert_before = loop_start;
4176               else
4177                 insert_before = end_insert_before;
4178
4179               emit_insn_before (gen_move_insn (bl->biv->dest_reg, final_value),
4180                                 end_insert_before);
4181             }
4182
4183 #if 0
4184           /* Delete all of the instructions inside the loop which set
4185              the biv, as they are all dead.  If is safe to delete them,
4186              because an insn setting a biv will never be part of a libcall.  */
4187           /* However, deleting them will invalidate the regno_last_uid info,
4188              so keeping them around is more convenient.  Final_biv_value
4189              will only succeed when there are multiple exits if the biv
4190              is dead at each exit, hence it does not matter that the original
4191              insn remains, because it is dead anyways.  */
4192           for (v = bl->biv; v; v = v->next_iv)
4193             delete_insn (v->insn);
4194 #endif
4195
4196           if (loop_dump_stream)
4197             fprintf (loop_dump_stream, "Reg %d: biv eliminated\n",
4198                      bl->regno);
4199         }
4200     }
4201
4202   /* Go through all the instructions in the loop, making all the
4203      register substitutions scheduled in REG_MAP.  */
4204
4205   for (p = loop_start; p != end; p = NEXT_INSN (p))
4206     if (GET_CODE (p) == INSN || GET_CODE (p) == JUMP_INSN
4207         || GET_CODE (p) == CALL_INSN)
4208       {
4209         replace_regs (PATTERN (p), reg_map, max_reg_before_loop, 0);
4210         replace_regs (REG_NOTES (p), reg_map, max_reg_before_loop, 0);
4211         INSN_CODE (p) = -1;
4212       }
4213
4214   /* Unroll loops from within strength reduction so that we can use the
4215      induction variable information that strength_reduce has already
4216      collected.  */
4217   
4218   if (flag_unroll_loops)
4219     unroll_loop (loop_end, insn_count, loop_start, end_insert_before, 1);
4220
4221   if (loop_dump_stream)
4222     fprintf (loop_dump_stream, "\n");
4223 }
4224 \f
4225 /* Return 1 if X is a valid source for an initial value (or as value being
4226    compared against in an initial test).
4227
4228    X must be either a register or constant and must not be clobbered between
4229    the current insn and the start of the loop.
4230
4231    INSN is the insn containing X.  */
4232
4233 static int
4234 valid_initial_value_p (x, insn, call_seen, loop_start)
4235      rtx x;
4236      rtx insn;
4237      int call_seen;
4238      rtx loop_start;
4239 {
4240   if (CONSTANT_P (x))
4241     return 1;
4242
4243   /* Only consider pseudos we know about initialized in insns whose luids
4244      we know.  */
4245   if (GET_CODE (x) != REG
4246       || REGNO (x) >= max_reg_before_loop)
4247     return 0;
4248
4249   /* Don't use call-clobbered registers across a call which clobbers it.  On
4250      some machines, don't use any hard registers at all.  */
4251   if (REGNO (x) < FIRST_PSEUDO_REGISTER
4252 #ifndef SMALL_REGISTER_CLASSES
4253       && call_used_regs[REGNO (x)] && call_seen
4254 #endif
4255       )
4256     return 0;
4257
4258   /* Don't use registers that have been clobbered before the start of the
4259      loop.  */
4260   if (reg_set_between_p (x, insn, loop_start))
4261     return 0;
4262
4263   return 1;
4264 }
4265 \f
4266 /* Scan X for memory refs and check each memory address
4267    as a possible giv.  INSN is the insn whose pattern X comes from.
4268    NOT_EVERY_ITERATION is 1 if the insn might not be executed during
4269    every loop iteration.  */
4270
4271 static void
4272 find_mem_givs (x, insn, not_every_iteration, loop_start, loop_end)
4273      rtx x;
4274      rtx insn;
4275      int not_every_iteration;
4276      rtx loop_start, loop_end;
4277 {
4278   register int i, j;
4279   register enum rtx_code code;
4280   register char *fmt;
4281
4282   if (x == 0)
4283     return;
4284
4285   code = GET_CODE (x);
4286   switch (code)
4287     {
4288     case REG:
4289     case CONST_INT:
4290     case CONST:
4291     case CONST_DOUBLE:
4292     case SYMBOL_REF:
4293     case LABEL_REF:
4294     case PC:
4295     case CC0:
4296     case ADDR_VEC:
4297     case ADDR_DIFF_VEC:
4298     case USE:
4299     case CLOBBER:
4300       return;
4301
4302     case MEM:
4303       {
4304         rtx src_reg;
4305         rtx add_val;
4306         rtx mult_val;
4307         int benefit;
4308
4309         benefit = general_induction_var (XEXP (x, 0),
4310                                          &src_reg, &add_val, &mult_val);
4311
4312         /* Don't make a DEST_ADDR giv with mult_val == 1 && add_val == 0.
4313            Such a giv isn't useful.  */
4314         if (benefit > 0 && (mult_val != const1_rtx || add_val != const0_rtx))
4315           {
4316             /* Found one; record it.  */
4317             struct induction *v
4318               = (struct induction *) oballoc (sizeof (struct induction));
4319
4320             record_giv (v, insn, src_reg, addr_placeholder, mult_val,
4321                         add_val, benefit, DEST_ADDR, not_every_iteration,
4322                         &XEXP (x, 0), loop_start, loop_end);
4323
4324             v->mem_mode = GET_MODE (x);
4325           }
4326         return;
4327       }
4328     }
4329
4330   /* Recursively scan the subexpressions for other mem refs.  */
4331
4332   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
4333   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
4334     if (fmt[i] == 'e')
4335       find_mem_givs (XEXP (x, i), insn, not_every_iteration, loop_start,
4336                      loop_end);
4337     else if (fmt[i] == 'E')
4338       for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
4339         find_mem_givs (XVECEXP (x, i, j), insn, not_every_iteration,
4340                        loop_start, loop_end);
4341 }
4342 \f
4343 /* Fill in the data about one biv update.
4344    V is the `struct induction' in which we record the biv.  (It is
4345    allocated by the caller, with alloca.)
4346    INSN is the insn that sets it.
4347    DEST_REG is the biv's reg.
4348
4349    MULT_VAL is const1_rtx if the biv is being incremented here, in which case
4350    INC_VAL is the increment.  Otherwise, MULT_VAL is const0_rtx and the biv is
4351    being set to INC_VAL.
4352
4353    NOT_EVERY_ITERATION is nonzero if this biv update is not know to be
4354    executed every iteration; MAYBE_MULTIPLE is nonzero if this biv update
4355    can be executed more than once per iteration.  If MAYBE_MULTIPLE
4356    and NOT_EVERY_ITERATION are both zero, we know that the biv update is
4357    executed exactly once per iteration.  */
4358
4359 static void
4360 record_biv (v, insn, dest_reg, inc_val, mult_val,
4361             not_every_iteration, maybe_multiple)
4362      struct induction *v;
4363      rtx insn;
4364      rtx dest_reg;
4365      rtx inc_val;
4366      rtx mult_val;
4367      int not_every_iteration;
4368      int maybe_multiple;
4369 {
4370   struct iv_class *bl;
4371
4372   v->insn = insn;
4373   v->src_reg = dest_reg;
4374   v->dest_reg = dest_reg;
4375   v->mult_val = mult_val;
4376   v->add_val = inc_val;
4377   v->mode = GET_MODE (dest_reg);
4378   v->always_computable = ! not_every_iteration;
4379   v->always_executed = ! not_every_iteration;
4380   v->maybe_multiple = maybe_multiple;
4381
4382   /* Add this to the reg's iv_class, creating a class
4383      if this is the first incrementation of the reg.  */
4384
4385   bl = reg_biv_class[REGNO (dest_reg)];
4386   if (bl == 0)
4387     {
4388       /* Create and initialize new iv_class.  */
4389
4390       bl = (struct iv_class *) oballoc (sizeof (struct iv_class));
4391
4392       bl->regno = REGNO (dest_reg);
4393       bl->biv = 0;
4394       bl->giv = 0;
4395       bl->biv_count = 0;
4396       bl->giv_count = 0;
4397
4398       /* Set initial value to the reg itself.  */
4399       bl->initial_value = dest_reg;
4400       /* We haven't seen the initializing insn yet */
4401       bl->init_insn = 0;
4402       bl->init_set = 0;
4403       bl->initial_test = 0;
4404       bl->incremented = 0;
4405       bl->eliminable = 0;
4406       bl->nonneg = 0;
4407       bl->reversed = 0;
4408       bl->total_benefit = 0;
4409
4410       /* Add this class to loop_iv_list.  */
4411       bl->next = loop_iv_list;
4412       loop_iv_list = bl;
4413
4414       /* Put it in the array of biv register classes.  */
4415       reg_biv_class[REGNO (dest_reg)] = bl;
4416     }
4417
4418   /* Update IV_CLASS entry for this biv.  */
4419   v->next_iv = bl->biv;
4420   bl->biv = v;
4421   bl->biv_count++;
4422   if (mult_val == const1_rtx)
4423     bl->incremented = 1;
4424
4425   if (loop_dump_stream)
4426     {
4427       fprintf (loop_dump_stream,
4428                "Insn %d: possible biv, reg %d,",
4429                INSN_UID (insn), REGNO (dest_reg));
4430       if (GET_CODE (inc_val) == CONST_INT)
4431         fprintf (loop_dump_stream, " const = %d\n",
4432                  INTVAL (inc_val));
4433       else
4434         {
4435           fprintf (loop_dump_stream, " const = ");
4436           print_rtl (loop_dump_stream, inc_val);
4437           fprintf (loop_dump_stream, "\n");
4438         }
4439     }
4440 }
4441 \f
4442 /* Fill in the data about one giv.
4443    V is the `struct induction' in which we record the giv.  (It is
4444    allocated by the caller, with alloca.)
4445    INSN is the insn that sets it.
4446    BENEFIT estimates the savings from deleting this insn.
4447    TYPE is DEST_REG or DEST_ADDR; it says whether the giv is computed
4448    into a register or is used as a memory address.
4449
4450    SRC_REG is the biv reg which the giv is computed from.
4451    DEST_REG is the giv's reg (if the giv is stored in a reg).
4452    MULT_VAL and ADD_VAL are the coefficients used to compute the giv.
4453    LOCATION points to the place where this giv's value appears in INSN.  */
4454
4455 static void
4456 record_giv (v, insn, src_reg, dest_reg, mult_val, add_val, benefit,
4457             type, not_every_iteration, location, loop_start, loop_end)
4458      struct induction *v;
4459      rtx insn;
4460      rtx src_reg;
4461      rtx dest_reg;
4462      rtx mult_val, add_val;
4463      int benefit;
4464      enum g_types type;
4465      int not_every_iteration;
4466      rtx *location;
4467      rtx loop_start, loop_end;
4468 {
4469   struct induction *b;
4470   struct iv_class *bl;
4471   rtx set = single_set (insn);
4472   rtx p;
4473
4474   v->insn = insn;
4475   v->src_reg = src_reg;
4476   v->giv_type = type;
4477   v->dest_reg = dest_reg;
4478   v->mult_val = mult_val;
4479   v->add_val = add_val;
4480   v->benefit = benefit;
4481   v->location = location;
4482   v->cant_derive = 0;
4483   v->combined_with = 0;
4484   v->maybe_multiple = 0;
4485   v->maybe_dead = 0;
4486   v->derive_adjustment = 0;
4487   v->same = 0;
4488   v->ignore = 0;
4489   v->new_reg = 0;
4490   v->final_value = 0;
4491   v->same_insn = 0;
4492   v->auto_inc_opt = 0;
4493
4494   /* The v->always_computable field is used in update_giv_derive, to
4495      determine whether a giv can be used to derive another giv.  For a
4496      DEST_REG giv, INSN computes a new value for the giv, so its value
4497      isn't computable if INSN insn't executed every iteration.
4498      However, for a DEST_ADDR giv, INSN merely uses the value of the giv;
4499      it does not compute a new value.  Hence the value is always computable
4500      regardless of whether INSN is executed each iteration.  */
4501
4502   if (type == DEST_ADDR)
4503     v->always_computable = 1;
4504   else
4505     v->always_computable = ! not_every_iteration;
4506
4507   v->always_executed = ! not_every_iteration;
4508
4509   if (type == DEST_ADDR)
4510     {
4511       v->mode = GET_MODE (*location);
4512       v->lifetime = 1;
4513       v->times_used = 1;
4514     }
4515   else /* type == DEST_REG */
4516     {
4517       v->mode = GET_MODE (SET_DEST (set));
4518
4519       v->lifetime = (uid_luid[regno_last_uid[REGNO (dest_reg)]]
4520                      - uid_luid[regno_first_uid[REGNO (dest_reg)]]);
4521
4522       v->times_used = n_times_used[REGNO (dest_reg)];
4523
4524       /* If the lifetime is zero, it means that this register is
4525          really a dead store.  So mark this as a giv that can be
4526          ignored.  This will not prevent the biv from being eliminated.  */
4527       if (v->lifetime == 0)
4528         v->ignore = 1;
4529
4530       reg_iv_type[REGNO (dest_reg)] = GENERAL_INDUCT;
4531       reg_iv_info[REGNO (dest_reg)] = v;
4532     }
4533
4534   /* Add the giv to the class of givs computed from one biv.  */
4535
4536   bl = reg_biv_class[REGNO (src_reg)];
4537   if (bl)
4538     {
4539       v->next_iv = bl->giv;
4540       bl->giv = v;
4541       /* Don't count DEST_ADDR.  This is supposed to count the number of
4542          insns that calculate givs.  */
4543       if (type == DEST_REG)
4544         bl->giv_count++;
4545       bl->total_benefit += benefit;
4546     }
4547   else
4548     /* Fatal error, biv missing for this giv?  */
4549     abort ();
4550
4551   if (type == DEST_ADDR)
4552     v->replaceable = 1;
4553   else
4554     {
4555       /* The giv can be replaced outright by the reduced register only if all
4556          of the following conditions are true:
4557          - the insn that sets the giv is always executed on any iteration
4558            on which the giv is used at all
4559            (there are two ways to deduce this:
4560             either the insn is executed on every iteration,
4561             or all uses follow that insn in the same basic block),
4562          - the giv is not used outside the loop
4563          - no assignments to the biv occur during the giv's lifetime.  */
4564
4565       if (regno_first_uid[REGNO (dest_reg)] == INSN_UID (insn)
4566           /* Previous line always fails if INSN was moved by loop opt.  */
4567           && uid_luid[regno_last_uid[REGNO (dest_reg)]] < INSN_LUID (loop_end)
4568           && (! not_every_iteration
4569               || last_use_this_basic_block (dest_reg, insn)))
4570         {
4571           /* Now check that there are no assignments to the biv within the
4572              giv's lifetime.  This requires two separate checks.  */
4573
4574           /* Check each biv update, and fail if any are between the first
4575              and last use of the giv.
4576              
4577              If this loop contains an inner loop that was unrolled, then
4578              the insn modifying the biv may have been emitted by the loop
4579              unrolling code, and hence does not have a valid luid.  Just
4580              mark the biv as not replaceable in this case.  It is not very
4581              useful as a biv, because it is used in two different loops.
4582              It is very unlikely that we would be able to optimize the giv
4583              using this biv anyways.  */
4584
4585           v->replaceable = 1;
4586           for (b = bl->biv; b; b = b->next_iv)
4587             {
4588               if (INSN_UID (b->insn) >= max_uid_for_loop
4589                   || ((uid_luid[INSN_UID (b->insn)]
4590                        >= uid_luid[regno_first_uid[REGNO (dest_reg)]])
4591                       && (uid_luid[INSN_UID (b->insn)]
4592                           <= uid_luid[regno_last_uid[REGNO (dest_reg)]])))
4593                 {
4594                   v->replaceable = 0;
4595                   v->not_replaceable = 1;
4596                   break;
4597                 }
4598             }
4599
4600           /* If there are any backwards branches that go from after the
4601              biv update to before it, then this giv is not replaceable.  */
4602           if (v->replaceable)
4603             for (b = bl->biv; b; b = b->next_iv)
4604               if (back_branch_in_range_p (b->insn, loop_start, loop_end))
4605                 {
4606                   v->replaceable = 0;
4607                   v->not_replaceable = 1;
4608                   break;
4609                 }
4610         }
4611       else
4612         {
4613           /* May still be replaceable, we don't have enough info here to
4614              decide.  */
4615           v->replaceable = 0;
4616           v->not_replaceable = 0;
4617         }
4618     }
4619
4620   if (loop_dump_stream)
4621     {
4622       if (type == DEST_REG)
4623         fprintf (loop_dump_stream, "Insn %d: giv reg %d",
4624                  INSN_UID (insn), REGNO (dest_reg));
4625       else
4626         fprintf (loop_dump_stream, "Insn %d: dest address",
4627                  INSN_UID (insn));
4628
4629       fprintf (loop_dump_stream, " src reg %d benefit %d",
4630                REGNO (src_reg), v->benefit);
4631       fprintf (loop_dump_stream, " used %d lifetime %d",
4632                v->times_used, v->lifetime);
4633
4634       if (v->replaceable)
4635         fprintf (loop_dump_stream, " replaceable");
4636
4637       if (GET_CODE (mult_val) == CONST_INT)
4638         fprintf (loop_dump_stream, " mult %d",
4639                  INTVAL (mult_val));
4640       else
4641         {
4642           fprintf (loop_dump_stream, " mult ");
4643           print_rtl (loop_dump_stream, mult_val);
4644         }
4645
4646       if (GET_CODE (add_val) == CONST_INT)
4647         fprintf (loop_dump_stream, " add %d",
4648                  INTVAL (add_val));
4649       else
4650         {
4651           fprintf (loop_dump_stream, " add ");
4652           print_rtl (loop_dump_stream, add_val);
4653         }
4654     }
4655
4656   if (loop_dump_stream)
4657     fprintf (loop_dump_stream, "\n");
4658
4659 }
4660
4661
4662 /* All this does is determine whether a giv can be made replaceable because
4663    its final value can be calculated.  This code can not be part of record_giv
4664    above, because final_giv_value requires that the number of loop iterations
4665    be known, and that can not be accurately calculated until after all givs
4666    have been identified.  */
4667
4668 static void
4669 check_final_value (v, loop_start, loop_end)
4670      struct induction *v;
4671      rtx loop_start, loop_end;
4672 {
4673   struct iv_class *bl;
4674   rtx final_value = 0;
4675
4676   bl = reg_biv_class[REGNO (v->src_reg)];
4677
4678   /* DEST_ADDR givs will never reach here, because they are always marked
4679      replaceable above in record_giv.  */
4680
4681   /* The giv can be replaced outright by the reduced register only if all
4682      of the following conditions are true:
4683      - the insn that sets the giv is always executed on any iteration
4684        on which the giv is used at all
4685        (there are two ways to deduce this:
4686         either the insn is executed on every iteration,
4687         or all uses follow that insn in the same basic block),
4688      - its final value can be calculated (this condition is different
4689        than the one above in record_giv)
4690      - no assignments to the biv occur during the giv's lifetime.  */
4691
4692 #if 0
4693   /* This is only called now when replaceable is known to be false.  */
4694   /* Clear replaceable, so that it won't confuse final_giv_value.  */
4695   v->replaceable = 0;
4696 #endif
4697
4698   if ((final_value = final_giv_value (v, loop_start, loop_end))
4699       && (v->always_computable || last_use_this_basic_block (v->dest_reg, v->insn)))
4700     {
4701       int biv_increment_seen = 0;
4702       rtx p = v->insn;
4703       rtx last_giv_use;
4704
4705       v->replaceable = 1;
4706
4707       /* When trying to determine whether or not a biv increment occurs
4708          during the lifetime of the giv, we can ignore uses of the variable
4709          outside the loop because final_value is true.  Hence we can not
4710          use regno_last_uid and regno_first_uid as above in record_giv.  */
4711
4712       /* Search the loop to determine whether any assignments to the
4713          biv occur during the giv's lifetime.  Start with the insn
4714          that sets the giv, and search around the loop until we come
4715          back to that insn again.
4716
4717          Also fail if there is a jump within the giv's lifetime that jumps
4718          to somewhere outside the lifetime but still within the loop.  This
4719          catches spaghetti code where the execution order is not linear, and
4720          hence the above test fails.  Here we assume that the giv lifetime
4721          does not extend from one iteration of the loop to the next, so as
4722          to make the test easier.  Since the lifetime isn't known yet,
4723          this requires two loops.  See also record_giv above.  */
4724
4725       last_giv_use = v->insn;
4726
4727       while (1)
4728         {
4729           p = NEXT_INSN (p);
4730           if (p == loop_end)
4731             p = NEXT_INSN (loop_start);
4732           if (p == v->insn)
4733             break;
4734
4735           if (GET_CODE (p) == INSN || GET_CODE (p) == JUMP_INSN
4736               || GET_CODE (p) == CALL_INSN)
4737             {
4738               if (biv_increment_seen)
4739                 {
4740                   if (reg_mentioned_p (v->dest_reg, PATTERN (p)))
4741                     {
4742                       v->replaceable = 0;
4743                       v->not_replaceable = 1;
4744                       break;
4745                     }
4746                 }
4747               else if (GET_CODE (PATTERN (p)) == SET
4748                        && SET_DEST (PATTERN (p)) == v->src_reg)
4749                 biv_increment_seen = 1;
4750               else if (reg_mentioned_p (v->dest_reg, PATTERN (p)))
4751                 last_giv_use = p;
4752             }
4753         }
4754       
4755       /* Now that the lifetime of the giv is known, check for branches
4756          from within the lifetime to outside the lifetime if it is still
4757          replaceable.  */
4758
4759       if (v->replaceable)
4760         {
4761           p = v->insn;
4762           while (1)
4763             {
4764               p = NEXT_INSN (p);
4765               if (p == loop_end)
4766                 p = NEXT_INSN (loop_start);
4767               if (p == last_giv_use)
4768                 break;
4769
4770               if (GET_CODE (p) == JUMP_INSN && JUMP_LABEL (p)
4771                   && LABEL_NAME (JUMP_LABEL (p))
4772                   && ((INSN_LUID (JUMP_LABEL (p)) < INSN_LUID (v->insn)
4773                        && INSN_LUID (JUMP_LABEL (p)) > INSN_LUID (loop_start))
4774                       || (INSN_LUID (JUMP_LABEL (p)) > INSN_LUID (last_giv_use)
4775                           && INSN_LUID (JUMP_LABEL (p)) < INSN_LUID (loop_end))))
4776                 {
4777                   v->replaceable = 0;
4778                   v->not_replaceable = 1;
4779
4780                   if (loop_dump_stream)
4781                     fprintf (loop_dump_stream,
4782                              "Found branch outside giv lifetime.\n");
4783
4784                   break;
4785                 }
4786             }
4787         }
4788
4789       /* If it is replaceable, then save the final value.  */
4790       if (v->replaceable)
4791         v->final_value = final_value;
4792     }
4793
4794   if (loop_dump_stream && v->replaceable)
4795     fprintf (loop_dump_stream, "Insn %d: giv reg %d final_value replaceable\n",
4796              INSN_UID (v->insn), REGNO (v->dest_reg));
4797 }
4798 \f
4799 /* Update the status of whether a giv can derive other givs.
4800
4801    We need to do something special if there is or may be an update to the biv
4802    between the time the giv is defined and the time it is used to derive
4803    another giv.
4804
4805    In addition, a giv that is only conditionally set is not allowed to
4806    derive another giv once a label has been passed.
4807
4808    The cases we look at are when a label or an update to a biv is passed.  */
4809
4810 static void
4811 update_giv_derive (p)
4812      rtx p;
4813 {
4814   struct iv_class *bl;
4815   struct induction *biv, *giv;
4816   rtx tem;
4817   int dummy;
4818
4819   /* Search all IV classes, then all bivs, and finally all givs.
4820
4821      There are three cases we are concerned with.  First we have the situation
4822      of a giv that is only updated conditionally.  In that case, it may not
4823      derive any givs after a label is passed.
4824
4825      The second case is when a biv update occurs, or may occur, after the
4826      definition of a giv.  For certain biv updates (see below) that are
4827      known to occur between the giv definition and use, we can adjust the
4828      giv definition.  For others, or when the biv update is conditional,
4829      we must prevent the giv from deriving any other givs.  There are two
4830      sub-cases within this case.
4831
4832      If this is a label, we are concerned with any biv update that is done
4833      conditionally, since it may be done after the giv is defined followed by
4834      a branch here (actually, we need to pass both a jump and a label, but
4835      this extra tracking doesn't seem worth it).
4836
4837      If this is a jump, we are concerned about any biv update that may be
4838      executed multiple times.  We are actually only concerned about
4839      backward jumps, but it is probably not worth performing the test
4840      on the jump again here.
4841
4842      If this is a biv update, we must adjust the giv status to show that a
4843      subsequent biv update was performed.  If this adjustment cannot be done,
4844      the giv cannot derive further givs.  */
4845
4846   for (bl = loop_iv_list; bl; bl = bl->next)
4847     for (biv = bl->biv; biv; biv = biv->next_iv)
4848       if (GET_CODE (p) == CODE_LABEL || GET_CODE (p) == JUMP_INSN
4849           || biv->insn == p)
4850         {
4851           for (giv = bl->giv; giv; giv = giv->next_iv)
4852             {
4853               /* If cant_derive is already true, there is no point in
4854                  checking all of these conditions again.  */
4855               if (giv->cant_derive)
4856                 continue;
4857
4858               /* If this giv is conditionally set and we have passed a label,
4859                  it cannot derive anything.  */
4860               if (GET_CODE (p) == CODE_LABEL && ! giv->always_computable)
4861                 giv->cant_derive = 1;
4862
4863               /* Skip givs that have mult_val == 0, since
4864                  they are really invariants.  Also skip those that are
4865                  replaceable, since we know their lifetime doesn't contain
4866                  any biv update.  */
4867               else if (giv->mult_val == const0_rtx || giv->replaceable)
4868                 continue;
4869
4870               /* The only way we can allow this giv to derive another
4871                  is if this is a biv increment and we can form the product
4872                  of biv->add_val and giv->mult_val.  In this case, we will
4873                  be able to compute a compensation.  */
4874               else if (biv->insn == p)
4875                 {
4876                   tem = 0;
4877
4878                   if (biv->mult_val == const1_rtx)
4879                     tem = simplify_giv_expr (gen_rtx (MULT, giv->mode,
4880                                                       biv->add_val,
4881                                                       giv->mult_val),
4882                                              &dummy);
4883
4884                   if (tem && giv->derive_adjustment)
4885                     tem = simplify_giv_expr (gen_rtx (PLUS, giv->mode, tem,
4886                                                       giv->derive_adjustment),
4887                                              &dummy);
4888                   if (tem)
4889                     giv->derive_adjustment = tem;
4890                   else
4891                     giv->cant_derive = 1;
4892                 }
4893               else if ((GET_CODE (p) == CODE_LABEL && ! biv->always_computable)
4894                        || (GET_CODE (p) == JUMP_INSN && biv->maybe_multiple))
4895                 giv->cant_derive = 1;
4896             }
4897         }
4898 }
4899 \f
4900 /* Check whether an insn is an increment legitimate for a basic induction var.
4901    X is the source of insn P, or a part of it.
4902    MODE is the mode in which X should be interpreted.
4903
4904    DEST_REG is the putative biv, also the destination of the insn.
4905    We accept patterns of these forms:
4906      REG = REG + INVARIANT (includes REG = REG - CONSTANT)
4907      REG = INVARIANT + REG
4908
4909    If X is suitable, we return 1, set *MULT_VAL to CONST1_RTX,
4910    and store the additive term into *INC_VAL.
4911
4912    If X is an assignment of an invariant into DEST_REG, we set
4913    *MULT_VAL to CONST0_RTX, and store the invariant into *INC_VAL.
4914
4915    We also want to detect a BIV when it corresponds to a variable
4916    whose mode was promoted via PROMOTED_MODE.  In that case, an increment
4917    of the variable may be a PLUS that adds a SUBREG of that variable to
4918    an invariant and then sign- or zero-extends the result of the PLUS
4919    into the variable.
4920
4921    Most GIVs in such cases will be in the promoted mode, since that is the
4922    probably the natural computation mode (and almost certainly the mode
4923    used for addresses) on the machine.  So we view the pseudo-reg containing
4924    the variable as the BIV, as if it were simply incremented.
4925
4926    Note that treating the entire pseudo as a BIV will result in making
4927    simple increments to any GIVs based on it.  However, if the variable
4928    overflows in its declared mode but not its promoted mode, the result will
4929    be incorrect.  This is acceptable if the variable is signed, since 
4930    overflows in such cases are undefined, but not if it is unsigned, since
4931    those overflows are defined.  So we only check for SIGN_EXTEND and
4932    not ZERO_EXTEND.
4933
4934    If we cannot find a biv, we return 0.  */
4935
4936 static int
4937 basic_induction_var (x, mode, dest_reg, p, inc_val, mult_val)
4938      register rtx x;
4939      enum machine_mode mode;
4940      rtx p;
4941      rtx dest_reg;
4942      rtx *inc_val;
4943      rtx *mult_val;
4944 {
4945   register enum rtx_code code;
4946   rtx arg;
4947   rtx insn, set = 0;
4948
4949   code = GET_CODE (x);
4950   switch (code)
4951     {
4952     case PLUS:
4953       if (XEXP (x, 0) == dest_reg
4954           || (GET_CODE (XEXP (x, 0)) == SUBREG
4955               && SUBREG_PROMOTED_VAR_P (XEXP (x, 0))
4956               && SUBREG_REG (XEXP (x, 0)) == dest_reg))
4957         arg = XEXP (x, 1);
4958       else if (XEXP (x, 1) == dest_reg
4959                || (GET_CODE (XEXP (x, 1)) == SUBREG
4960                    && SUBREG_PROMOTED_VAR_P (XEXP (x, 1))
4961                    && SUBREG_REG (XEXP (x, 1)) == dest_reg))
4962         arg = XEXP (x, 0);
4963       else
4964         return 0;
4965
4966       if (invariant_p (arg) != 1)
4967         return 0;
4968
4969       *inc_val = convert_modes (GET_MODE (dest_reg), GET_MODE (x), arg, 0);
4970       *mult_val = const1_rtx;
4971       return 1;
4972
4973     case SUBREG:
4974       /* If this is a SUBREG for a promoted variable, check the inner
4975          value.  */
4976       if (SUBREG_PROMOTED_VAR_P (x))
4977         return basic_induction_var (SUBREG_REG (x), GET_MODE (SUBREG_REG (x)),
4978                                     dest_reg, p, inc_val, mult_val);
4979
4980     case REG:
4981       /* If this register is assigned in the previous insn, look at its
4982          source, but don't go outside the loop or past a label.  */
4983
4984       for (insn = PREV_INSN (p);
4985            (insn && GET_CODE (insn) == NOTE
4986             && NOTE_LINE_NUMBER (insn) != NOTE_INSN_LOOP_BEG);
4987            insn = PREV_INSN (insn))
4988         ;
4989
4990       if (insn)
4991         set = single_set (insn);
4992
4993       if (set != 0
4994           && (SET_DEST (set) == x
4995               || (GET_CODE (SET_DEST (set)) == SUBREG
4996                   && (GET_MODE_SIZE (GET_MODE (SET_DEST (set)))
4997                       <= UNITS_PER_WORD)
4998                   && SUBREG_REG (SET_DEST (set)) == x)))
4999         return basic_induction_var (SET_SRC (set),
5000                                     (GET_MODE (SET_SRC (set)) == VOIDmode
5001                                      ? GET_MODE (x)
5002                                      : GET_MODE (SET_SRC (set))),
5003                                     dest_reg, insn,
5004                                     inc_val, mult_val);
5005       /* ... fall through ...  */
5006
5007       /* Can accept constant setting of biv only when inside inner most loop.
5008          Otherwise, a biv of an inner loop may be incorrectly recognized
5009          as a biv of the outer loop,
5010          causing code to be moved INTO the inner loop.  */
5011     case MEM:
5012       if (invariant_p (x) != 1)
5013         return 0;
5014     case CONST_INT:
5015     case SYMBOL_REF:
5016     case CONST:
5017       if (loops_enclosed == 1)
5018         {
5019           /* Possible bug here?  Perhaps we don't know the mode of X.  */
5020           *inc_val = convert_modes (GET_MODE (dest_reg), mode, x, 0);
5021           *mult_val = const0_rtx;
5022           return 1;
5023         }
5024       else
5025         return 0;
5026
5027     case SIGN_EXTEND:
5028       return basic_induction_var (XEXP (x, 0), GET_MODE (XEXP (x, 0)),
5029                                   dest_reg, p, inc_val, mult_val);
5030     case ASHIFTRT:
5031       /* Similar, since this can be a sign extension.  */
5032       for (insn = PREV_INSN (p);
5033            (insn && GET_CODE (insn) == NOTE
5034             && NOTE_LINE_NUMBER (insn) != NOTE_INSN_LOOP_BEG);
5035            insn = PREV_INSN (insn))
5036         ;
5037
5038       if (insn)
5039         set = single_set (insn);
5040
5041       if (set && SET_DEST (set) == XEXP (x, 0)
5042           && GET_CODE (XEXP (x, 1)) == CONST_INT
5043           && INTVAL (XEXP (x, 1)) >= 0
5044           && GET_CODE (SET_SRC (set)) == ASHIFT
5045           && XEXP (x, 1) == XEXP (SET_SRC (set), 1))
5046         return basic_induction_var (XEXP (SET_SRC (set), 0),
5047                                     GET_MODE (XEXP (x, 0)),
5048                                     dest_reg, insn, inc_val, mult_val);
5049       return 0;
5050
5051     default:
5052       return 0;
5053     }
5054 }
5055 \f
5056 /* A general induction variable (giv) is any quantity that is a linear
5057    function   of a basic induction variable,
5058    i.e. giv = biv * mult_val + add_val.
5059    The coefficients can be any loop invariant quantity.
5060    A giv need not be computed directly from the biv;
5061    it can be computed by way of other givs.  */
5062
5063 /* Determine whether X computes a giv.
5064    If it does, return a nonzero value
5065      which is the benefit from eliminating the computation of X;
5066    set *SRC_REG to the register of the biv that it is computed from;
5067    set *ADD_VAL and *MULT_VAL to the coefficients,
5068      such that the value of X is biv * mult + add;  */
5069
5070 static int
5071 general_induction_var (x, src_reg, add_val, mult_val)
5072      rtx x;
5073      rtx *src_reg;
5074      rtx *add_val;
5075      rtx *mult_val;
5076 {
5077   rtx orig_x = x;
5078   int benefit = 0;
5079   char *storage;
5080
5081   /* If this is an invariant, forget it, it isn't a giv.  */
5082   if (invariant_p (x) == 1)
5083     return 0;
5084
5085   /* See if the expression could be a giv and get its form.
5086      Mark our place on the obstack in case we don't find a giv.  */
5087   storage = (char *) oballoc (0);
5088   x = simplify_giv_expr (x, &benefit);
5089   if (x == 0)
5090     {
5091       obfree (storage);
5092       return 0;
5093     }
5094
5095   switch (GET_CODE (x))
5096     {
5097     case USE:
5098     case CONST_INT:
5099       /* Since this is now an invariant and wasn't before, it must be a giv
5100          with MULT_VAL == 0.  It doesn't matter which BIV we associate this
5101          with.  */
5102       *src_reg = loop_iv_list->biv->dest_reg;
5103       *mult_val = const0_rtx;
5104       *add_val = x;
5105       break;
5106
5107     case REG:
5108       /* This is equivalent to a BIV.  */
5109       *src_reg = x;
5110       *mult_val = const1_rtx;
5111       *add_val = const0_rtx;
5112       break;
5113
5114     case PLUS:
5115       /* Either (plus (biv) (invar)) or
5116          (plus (mult (biv) (invar_1)) (invar_2)).  */
5117       if (GET_CODE (XEXP (x, 0)) == MULT)
5118         {
5119           *src_reg = XEXP (XEXP (x, 0), 0);
5120           *mult_val = XEXP (XEXP (x, 0), 1);
5121         }
5122       else
5123         {
5124           *src_reg = XEXP (x, 0);
5125           *mult_val = const1_rtx;
5126         }
5127       *add_val = XEXP (x, 1);
5128       break;
5129
5130     case MULT:
5131       /* ADD_VAL is zero.  */
5132       *src_reg = XEXP (x, 0);
5133       *mult_val = XEXP (x, 1);
5134       *add_val = const0_rtx;
5135       break;
5136
5137     default:
5138       abort ();
5139     }
5140
5141   /* Remove any enclosing USE from ADD_VAL and MULT_VAL (there will be
5142      unless they are CONST_INT).  */
5143   if (GET_CODE (*add_val) == USE)
5144     *add_val = XEXP (*add_val, 0);
5145   if (GET_CODE (*mult_val) == USE)
5146     *mult_val = XEXP (*mult_val, 0);
5147
5148   benefit += rtx_cost (orig_x, SET);
5149
5150   /* Always return some benefit if this is a giv so it will be detected
5151      as such.  This allows elimination of bivs that might otherwise
5152      not be eliminated.  */
5153   return benefit == 0 ? 1 : benefit;
5154 }
5155 \f
5156 /* Given an expression, X, try to form it as a linear function of a biv.
5157    We will canonicalize it to be of the form
5158         (plus (mult (BIV) (invar_1))
5159               (invar_2))
5160    with possible degeneracies.
5161
5162    The invariant expressions must each be of a form that can be used as a
5163    machine operand.  We surround then with a USE rtx (a hack, but localized
5164    and certainly unambiguous!) if not a CONST_INT for simplicity in this
5165    routine; it is the caller's responsibility to strip them.
5166
5167    If no such canonicalization is possible (i.e., two biv's are used or an
5168    expression that is neither invariant nor a biv or giv), this routine
5169    returns 0.
5170
5171    For a non-zero return, the result will have a code of CONST_INT, USE,
5172    REG (for a BIV), PLUS, or MULT.  No other codes will occur.  
5173
5174    *BENEFIT will be incremented by the benefit of any sub-giv encountered.  */
5175
5176 static rtx
5177 simplify_giv_expr (x, benefit)
5178      rtx x;
5179      int *benefit;
5180 {
5181   enum machine_mode mode = GET_MODE (x);
5182   rtx arg0, arg1;
5183   rtx tem;
5184
5185   /* If this is not an integer mode, or if we cannot do arithmetic in this
5186      mode, this can't be a giv.  */
5187   if (mode != VOIDmode
5188       && (GET_MODE_CLASS (mode) != MODE_INT
5189           || GET_MODE_BITSIZE (mode) > HOST_BITS_PER_WIDE_INT))
5190     return 0;
5191
5192   switch (GET_CODE (x))
5193     {
5194     case PLUS:
5195       arg0 = simplify_giv_expr (XEXP (x, 0), benefit);
5196       arg1 = simplify_giv_expr (XEXP (x, 1), benefit);
5197       if (arg0 == 0 || arg1 == 0)
5198         return 0;
5199
5200       /* Put constant last, CONST_INT last if both constant.  */
5201       if ((GET_CODE (arg0) == USE
5202            || GET_CODE (arg0) == CONST_INT)
5203           && GET_CODE (arg1) != CONST_INT)
5204         tem = arg0, arg0 = arg1, arg1 = tem;
5205
5206       /* Handle addition of zero, then addition of an invariant.  */
5207       if (arg1 == const0_rtx)
5208         return arg0;
5209       else if (GET_CODE (arg1) == CONST_INT || GET_CODE (arg1) == USE)
5210         switch (GET_CODE (arg0))
5211           {
5212           case CONST_INT:
5213           case USE:
5214             /* Both invariant.  Only valid if sum is machine operand.
5215                First strip off possible USE on first operand.  */
5216             if (GET_CODE (arg0) == USE)
5217               arg0 = XEXP (arg0, 0);
5218
5219             tem = 0;
5220             if (CONSTANT_P (arg0) && GET_CODE (arg1) == CONST_INT)
5221               {
5222                 tem = plus_constant (arg0, INTVAL (arg1));
5223                 if (GET_CODE (tem) != CONST_INT)
5224                   tem = gen_rtx (USE, mode, tem);
5225               }
5226
5227             return tem;
5228
5229           case REG:
5230           case MULT:
5231             /* biv + invar or mult + invar.  Return sum.  */
5232             return gen_rtx (PLUS, mode, arg0, arg1);
5233
5234           case PLUS:
5235             /* (a + invar_1) + invar_2.  Associate.  */
5236             return simplify_giv_expr (gen_rtx (PLUS, mode,
5237                                                XEXP (arg0, 0),
5238                                                gen_rtx (PLUS, mode,
5239                                                         XEXP (arg0, 1), arg1)),
5240                                       benefit);
5241
5242           default:
5243             abort ();
5244           }
5245
5246       /* Each argument must be either REG, PLUS, or MULT.  Convert REG to
5247          MULT to reduce cases.  */
5248       if (GET_CODE (arg0) == REG)
5249         arg0 = gen_rtx (MULT, mode, arg0, const1_rtx);
5250       if (GET_CODE (arg1) == REG)
5251         arg1 = gen_rtx (MULT, mode, arg1, const1_rtx);
5252
5253       /* Now have PLUS + PLUS, PLUS + MULT, MULT + PLUS, or MULT + MULT.
5254          Put a MULT first, leaving PLUS + PLUS, MULT + PLUS, or MULT + MULT.
5255          Recurse to associate the second PLUS.  */
5256       if (GET_CODE (arg1) == MULT)
5257         tem = arg0, arg0 = arg1, arg1 = tem;
5258
5259       if (GET_CODE (arg1) == PLUS)
5260           return simplify_giv_expr (gen_rtx (PLUS, mode,
5261                                              gen_rtx (PLUS, mode,
5262                                                       arg0, XEXP (arg1, 0)),
5263                                              XEXP (arg1, 1)),
5264                                     benefit);
5265
5266       /* Now must have MULT + MULT.  Distribute if same biv, else not giv.  */
5267       if (GET_CODE (arg0) != MULT || GET_CODE (arg1) != MULT)
5268         abort ();
5269
5270       if (XEXP (arg0, 0) != XEXP (arg1, 0))
5271         return 0;
5272
5273       return simplify_giv_expr (gen_rtx (MULT, mode,
5274                                          XEXP (arg0, 0),
5275                                          gen_rtx (PLUS, mode,
5276                                                   XEXP (arg0, 1),
5277                                                   XEXP (arg1, 1))),
5278                                 benefit);
5279
5280     case MINUS:
5281       /* Handle "a - b" as "a + b * (-1)".  */
5282       return simplify_giv_expr (gen_rtx (PLUS, mode,
5283                                          XEXP (x, 0),
5284                                          gen_rtx (MULT, mode,
5285                                                   XEXP (x, 1), constm1_rtx)),
5286                                 benefit);
5287
5288     case MULT:
5289       arg0 = simplify_giv_expr (XEXP (x, 0), benefit);
5290       arg1 = simplify_giv_expr (XEXP (x, 1), benefit);
5291       if (arg0 == 0 || arg1 == 0)
5292         return 0;
5293
5294       /* Put constant last, CONST_INT last if both constant.  */
5295       if ((GET_CODE (arg0) == USE || GET_CODE (arg0) == CONST_INT)
5296           && GET_CODE (arg1) != CONST_INT)
5297         tem = arg0, arg0 = arg1, arg1 = tem;
5298
5299       /* If second argument is not now constant, not giv.  */
5300       if (GET_CODE (arg1) != USE && GET_CODE (arg1) != CONST_INT)
5301         return 0;
5302
5303       /* Handle multiply by 0 or 1.  */
5304       if (arg1 == const0_rtx)
5305         return const0_rtx;
5306
5307       else if (arg1 == const1_rtx)
5308         return arg0;
5309
5310       switch (GET_CODE (arg0))
5311         {
5312         case REG:
5313           /* biv * invar.  Done.  */
5314           return gen_rtx (MULT, mode, arg0, arg1);
5315
5316         case CONST_INT:
5317           /* Product of two constants.  */
5318           return GEN_INT (INTVAL (arg0) * INTVAL (arg1));
5319
5320         case USE:
5321           /* invar * invar.  Not giv.  */
5322           return 0;
5323
5324         case MULT:
5325           /* (a * invar_1) * invar_2.  Associate.  */
5326           return simplify_giv_expr (gen_rtx (MULT, mode,
5327                                              XEXP (arg0, 0),
5328                                              gen_rtx (MULT, mode,
5329                                                       XEXP (arg0, 1), arg1)),
5330                                     benefit);
5331
5332         case PLUS:
5333           /* (a + invar_1) * invar_2.  Distribute.  */
5334           return simplify_giv_expr (gen_rtx (PLUS, mode,
5335                                              gen_rtx (MULT, mode,
5336                                                       XEXP (arg0, 0), arg1),
5337                                              gen_rtx (MULT, mode,
5338                                                       XEXP (arg0, 1), arg1)),
5339                                     benefit);
5340
5341         default:
5342           abort ();
5343         }
5344
5345     case ASHIFT:
5346       /* Shift by constant is multiply by power of two.  */
5347       if (GET_CODE (XEXP (x, 1)) != CONST_INT)
5348         return 0;
5349
5350       return simplify_giv_expr (gen_rtx (MULT, mode,
5351                                          XEXP (x, 0),
5352                                          GEN_INT ((HOST_WIDE_INT) 1
5353                                                   << INTVAL (XEXP (x, 1)))),
5354                                 benefit);
5355
5356     case NEG:
5357       /* "-a" is "a * (-1)" */
5358       return simplify_giv_expr (gen_rtx (MULT, mode, XEXP (x, 0), constm1_rtx),
5359                                 benefit);
5360
5361     case NOT:
5362       /* "~a" is "-a - 1". Silly, but easy.  */
5363       return simplify_giv_expr (gen_rtx (MINUS, mode,
5364                                          gen_rtx (NEG, mode, XEXP (x, 0)),
5365                                          const1_rtx),
5366                                 benefit);
5367
5368     case USE:
5369       /* Already in proper form for invariant.  */
5370       return x;
5371
5372     case REG:
5373       /* If this is a new register, we can't deal with it.  */
5374       if (REGNO (x) >= max_reg_before_loop)
5375         return 0;
5376
5377       /* Check for biv or giv.  */
5378       switch (reg_iv_type[REGNO (x)])
5379         {
5380         case BASIC_INDUCT:
5381           return x;
5382         case GENERAL_INDUCT:
5383           {
5384             struct induction *v = reg_iv_info[REGNO (x)];
5385
5386             /* Form expression from giv and add benefit.  Ensure this giv
5387                can derive another and subtract any needed adjustment if so.  */
5388             *benefit += v->benefit;
5389             if (v->cant_derive)
5390               return 0;
5391
5392             tem = gen_rtx (PLUS, mode, gen_rtx (MULT, mode,
5393                                                 v->src_reg, v->mult_val),
5394                            v->add_val);
5395             if (v->derive_adjustment)
5396               tem = gen_rtx (MINUS, mode, tem, v->derive_adjustment);
5397             return simplify_giv_expr (tem, benefit);
5398           }
5399         }
5400
5401       /* Fall through to general case.  */
5402     default:
5403       /* If invariant, return as USE (unless CONST_INT).
5404          Otherwise, not giv.  */
5405       if (GET_CODE (x) == USE)
5406         x = XEXP (x, 0);
5407
5408       if (invariant_p (x) == 1)
5409         {
5410           if (GET_CODE (x) == CONST_INT)
5411             return x;
5412           else
5413             return gen_rtx (USE, mode, x);
5414         }
5415       else
5416         return 0;
5417     }
5418 }
5419 \f
5420 /* Help detect a giv that is calculated by several consecutive insns;
5421    for example,
5422       giv = biv * M
5423       giv = giv + A
5424    The caller has already identified the first insn P as having a giv as dest;
5425    we check that all other insns that set the same register follow
5426    immediately after P, that they alter nothing else,
5427    and that the result of the last is still a giv.
5428
5429    The value is 0 if the reg set in P is not really a giv.
5430    Otherwise, the value is the amount gained by eliminating
5431    all the consecutive insns that compute the value.
5432
5433    FIRST_BENEFIT is the amount gained by eliminating the first insn, P.
5434    SRC_REG is the reg of the biv; DEST_REG is the reg of the giv.
5435
5436    The coefficients of the ultimate giv value are stored in
5437    *MULT_VAL and *ADD_VAL.  */
5438
5439 static int
5440 consec_sets_giv (first_benefit, p, src_reg, dest_reg,
5441                  add_val, mult_val)
5442      int first_benefit;
5443      rtx p;
5444      rtx src_reg;
5445      rtx dest_reg;
5446      rtx *add_val;
5447      rtx *mult_val;
5448 {
5449   int count;
5450   enum rtx_code code;
5451   int benefit;
5452   rtx temp;
5453   rtx set;
5454
5455   /* Indicate that this is a giv so that we can update the value produced in
5456      each insn of the multi-insn sequence. 
5457
5458      This induction structure will be used only by the call to
5459      general_induction_var below, so we can allocate it on our stack.
5460      If this is a giv, our caller will replace the induct var entry with
5461      a new induction structure.  */
5462   struct induction *v
5463     = (struct induction *) alloca (sizeof (struct induction));
5464   v->src_reg = src_reg;
5465   v->mult_val = *mult_val;
5466   v->add_val = *add_val;
5467   v->benefit = first_benefit;
5468   v->cant_derive = 0;
5469   v->derive_adjustment = 0;
5470
5471   reg_iv_type[REGNO (dest_reg)] = GENERAL_INDUCT;
5472   reg_iv_info[REGNO (dest_reg)] = v;
5473
5474   count = n_times_set[REGNO (dest_reg)] - 1;
5475
5476   while (count > 0)
5477     {
5478       p = NEXT_INSN (p);
5479       code = GET_CODE (p);
5480
5481       /* If libcall, skip to end of call sequence.  */
5482       if (code == INSN && (temp = find_reg_note (p, REG_LIBCALL, NULL_RTX)))
5483         p = XEXP (temp, 0);
5484
5485       if (code == INSN
5486           && (set = single_set (p))
5487           && GET_CODE (SET_DEST (set)) == REG
5488           && SET_DEST (set) == dest_reg
5489           && ((benefit = general_induction_var (SET_SRC (set), &src_reg,
5490                                                 add_val, mult_val))
5491               /* Giv created by equivalent expression.  */
5492               || ((temp = find_reg_note (p, REG_EQUAL, NULL_RTX))
5493                   && (benefit = general_induction_var (XEXP (temp, 0), &src_reg,
5494                                                        add_val, mult_val))))
5495           && src_reg == v->src_reg)
5496         {
5497           if (find_reg_note (p, REG_RETVAL, NULL_RTX))
5498             benefit += libcall_benefit (p);
5499
5500           count--;
5501           v->mult_val = *mult_val;
5502           v->add_val = *add_val;
5503           v->benefit = benefit;
5504         }
5505       else if (code != NOTE)
5506         {
5507           /* Allow insns that set something other than this giv to a
5508              constant.  Such insns are needed on machines which cannot
5509              include long constants and should not disqualify a giv.  */
5510           if (code == INSN
5511               && (set = single_set (p))
5512               && SET_DEST (set) != dest_reg
5513               && CONSTANT_P (SET_SRC (set)))
5514             continue;
5515
5516           reg_iv_type[REGNO (dest_reg)] = UNKNOWN_INDUCT;
5517           return 0;
5518         }
5519     }
5520
5521   return v->benefit;
5522 }
5523 \f
5524 /* Return an rtx, if any, that expresses giv G2 as a function of the register
5525    represented by G1.  If no such expression can be found, or it is clear that
5526    it cannot possibly be a valid address, 0 is returned. 
5527
5528    To perform the computation, we note that
5529         G1 = a * v + b          and
5530         G2 = c * v + d
5531    where `v' is the biv.
5532
5533    So G2 = (c/a) * G1 + (d - b*c/a)  */
5534
5535 #ifdef ADDRESS_COST
5536 static rtx
5537 express_from (g1, g2)
5538      struct induction *g1, *g2;
5539 {
5540   rtx mult, add;
5541
5542   /* The value that G1 will be multiplied by must be a constant integer.  Also,
5543      the only chance we have of getting a valid address is if b*c/a (see above
5544      for notation) is also an integer.  */
5545   if (GET_CODE (g1->mult_val) != CONST_INT
5546       || GET_CODE (g2->mult_val) != CONST_INT
5547       || GET_CODE (g1->add_val) != CONST_INT
5548       || g1->mult_val == const0_rtx
5549       || INTVAL (g2->mult_val) % INTVAL (g1->mult_val) != 0)
5550     return 0;
5551
5552   mult = GEN_INT (INTVAL (g2->mult_val) / INTVAL (g1->mult_val));
5553   add = plus_constant (g2->add_val, - INTVAL (g1->add_val) * INTVAL (mult));
5554
5555   /* Form simplified final result.  */
5556   if (mult == const0_rtx)
5557     return add;
5558   else if (mult == const1_rtx)
5559     mult = g1->dest_reg;
5560   else
5561     mult = gen_rtx (MULT, g2->mode, g1->dest_reg, mult);
5562
5563   if (add == const0_rtx)
5564     return mult;
5565   else
5566     return gen_rtx (PLUS, g2->mode, mult, add);
5567 }
5568 #endif
5569 \f
5570 /* Return 1 if giv G2 can be combined with G1.  This means that G2 can use
5571    (either directly or via an address expression) a register used to represent
5572    G1.  Set g2->new_reg to a represtation of G1 (normally just
5573    g1->dest_reg).  */
5574
5575 static int
5576 combine_givs_p (g1, g2)
5577      struct induction *g1, *g2;
5578 {
5579   rtx tem;
5580
5581   /* If these givs are identical, they can be combined.  */
5582   if (rtx_equal_p (g1->mult_val, g2->mult_val)
5583       && rtx_equal_p (g1->add_val, g2->add_val))
5584     {
5585       g2->new_reg = g1->dest_reg;
5586       return 1;
5587     }
5588
5589 #ifdef ADDRESS_COST
5590   /* If G2 can be expressed as a function of G1 and that function is valid
5591      as an address and no more expensive than using a register for G2,
5592      the expression of G2 in terms of G1 can be used.  */
5593   if (g2->giv_type == DEST_ADDR
5594       && (tem = express_from (g1, g2)) != 0
5595       && memory_address_p (g2->mem_mode, tem)
5596       && ADDRESS_COST (tem) <= ADDRESS_COST (*g2->location))
5597     {
5598       g2->new_reg = tem;
5599       return 1;
5600     }
5601 #endif
5602
5603   return 0;
5604 }
5605 \f
5606 #ifdef GIV_SORT_CRITERION
5607 /* Compare two givs and sort the most desirable one for combinations first.
5608    This is used only in one qsort call below.  */
5609
5610 static int
5611 giv_sort (x, y)
5612      struct induction **x, **y;
5613 {
5614   GIV_SORT_CRITERION (*x, *y);
5615
5616   return 0;
5617 }
5618 #endif
5619
5620 /* Check all pairs of givs for iv_class BL and see if any can be combined with
5621    any other.  If so, point SAME to the giv combined with and set NEW_REG to
5622    be an expression (in terms of the other giv's DEST_REG) equivalent to the
5623    giv.  Also, update BENEFIT and related fields for cost/benefit analysis.  */
5624
5625 static void
5626 combine_givs (bl)
5627      struct iv_class *bl;
5628 {
5629   struct induction *g1, *g2, **giv_array, *temp_iv;
5630   int i, j, giv_count, pass;
5631
5632   /* Count givs, because bl->giv_count is incorrect here.  */
5633   giv_count = 0;
5634   for (g1 = bl->giv; g1; g1 = g1->next_iv)
5635     giv_count++;
5636
5637   giv_array
5638     = (struct induction **) alloca (giv_count * sizeof (struct induction *));
5639   i = 0;
5640   for (g1 = bl->giv; g1; g1 = g1->next_iv)
5641     giv_array[i++] = g1;
5642
5643 #ifdef GIV_SORT_CRITERION
5644   /* Sort the givs if GIV_SORT_CRITERION is defined.
5645      This is usually defined for processors which lack
5646      negative register offsets so more givs may be combined.  */
5647
5648   if (loop_dump_stream)
5649     fprintf (loop_dump_stream, "%d givs counted, sorting...\n", giv_count);
5650
5651   qsort (giv_array, giv_count, sizeof (struct induction *), giv_sort);
5652 #endif
5653
5654   for (i = 0; i < giv_count; i++)
5655     {
5656       g1 = giv_array[i];
5657       for (pass = 0; pass <= 1; pass++)
5658         for (j = 0; j < giv_count; j++)
5659           {
5660             g2 = giv_array[j];
5661             if (g1 != g2
5662                 /* First try to combine with replaceable givs, then all givs.  */
5663                 && (g1->replaceable || pass == 1)
5664                 /* If either has already been combined or is to be ignored, can't
5665                    combine.  */
5666                 && ! g1->ignore && ! g2->ignore && ! g1->same && ! g2->same
5667                 /* If something has been based on G2, G2 cannot itself be based
5668                    on something else.  */
5669                 && ! g2->combined_with
5670                 && combine_givs_p (g1, g2))
5671               {
5672                 /* g2->new_reg set by `combine_givs_p'  */
5673                 g2->same = g1;
5674                 g1->combined_with = 1;
5675                 g1->benefit += g2->benefit;
5676                 /* ??? The new final_[bg]iv_value code does a much better job
5677                    of finding replaceable giv's, and hence this code may no
5678                    longer be necessary.  */
5679                 if (! g2->replaceable && REG_USERVAR_P (g2->dest_reg))
5680                   g1->benefit -= copy_cost;
5681                 g1->lifetime += g2->lifetime;
5682                 g1->times_used += g2->times_used;
5683                 
5684                 if (loop_dump_stream)
5685                   fprintf (loop_dump_stream, "giv at %d combined with giv at %d\n",
5686                            INSN_UID (g2->insn), INSN_UID (g1->insn));
5687               }
5688           }
5689     }
5690 }
5691 \f
5692 /* EMIT code before INSERT_BEFORE to set REG = B * M + A.  */
5693
5694 void
5695 emit_iv_add_mult (b, m, a, reg, insert_before)
5696      rtx b;          /* initial value of basic induction variable */
5697      rtx m;          /* multiplicative constant */
5698      rtx a;          /* additive constant */
5699      rtx reg;        /* destination register */
5700      rtx insert_before;
5701 {
5702   rtx seq;
5703   rtx result;
5704
5705   /* Prevent unexpected sharing of these rtx.  */
5706   a = copy_rtx (a);
5707   b = copy_rtx (b);
5708
5709   /* Increase the lifetime of any invariants moved further in code.  */
5710   update_reg_last_use (a, insert_before);
5711   update_reg_last_use (b, insert_before);
5712   update_reg_last_use (m, insert_before);
5713
5714   start_sequence ();
5715   result = expand_mult_add (b, reg, m, a, GET_MODE (reg), 0);
5716   if (reg != result)
5717     emit_move_insn (reg, result);
5718   seq = gen_sequence ();
5719   end_sequence ();
5720
5721   emit_insn_before (seq, insert_before);
5722 }
5723 \f
5724 /* Test whether A * B can be computed without
5725    an actual multiply insn.  Value is 1 if so.  */
5726
5727 static int
5728 product_cheap_p (a, b)
5729      rtx a;
5730      rtx b;
5731 {
5732   int i;
5733   rtx tmp;
5734   struct obstack *old_rtl_obstack = rtl_obstack;
5735   char *storage = (char *) obstack_alloc (&temp_obstack, 0);
5736   int win = 1;
5737
5738   /* If only one is constant, make it B.  */
5739   if (GET_CODE (a) == CONST_INT)
5740     tmp = a, a = b, b = tmp;
5741
5742   /* If first constant, both constant, so don't need multiply.  */
5743   if (GET_CODE (a) == CONST_INT)
5744     return 1;
5745
5746   /* If second not constant, neither is constant, so would need multiply.  */
5747   if (GET_CODE (b) != CONST_INT)
5748     return 0;
5749
5750   /* One operand is constant, so might not need multiply insn.  Generate the
5751      code for the multiply and see if a call or multiply, or long sequence
5752      of insns is generated.  */
5753
5754   rtl_obstack = &temp_obstack;
5755   start_sequence ();
5756   expand_mult (GET_MODE (a), a, b, NULL_RTX, 0);
5757   tmp = gen_sequence ();
5758   end_sequence ();
5759
5760   if (GET_CODE (tmp) == SEQUENCE)
5761     {
5762       if (XVEC (tmp, 0) == 0)
5763         win = 1;
5764       else if (XVECLEN (tmp, 0) > 3)
5765         win = 0;
5766       else
5767         for (i = 0; i < XVECLEN (tmp, 0); i++)
5768           {
5769             rtx insn = XVECEXP (tmp, 0, i);
5770
5771             if (GET_CODE (insn) != INSN
5772                 || (GET_CODE (PATTERN (insn)) == SET
5773                     && GET_CODE (SET_SRC (PATTERN (insn))) == MULT)
5774                 || (GET_CODE (PATTERN (insn)) == PARALLEL
5775                     && GET_CODE (XVECEXP (PATTERN (insn), 0, 0)) == SET
5776                     && GET_CODE (SET_SRC (XVECEXP (PATTERN (insn), 0, 0))) == MULT))
5777               {
5778                 win = 0;
5779                 break;
5780               }
5781           }
5782     }
5783   else if (GET_CODE (tmp) == SET
5784            && GET_CODE (SET_SRC (tmp)) == MULT)
5785     win = 0;
5786   else if (GET_CODE (tmp) == PARALLEL
5787            && GET_CODE (XVECEXP (tmp, 0, 0)) == SET
5788            && GET_CODE (SET_SRC (XVECEXP (tmp, 0, 0))) == MULT)
5789     win = 0;
5790
5791   /* Free any storage we obtained in generating this multiply and restore rtl
5792      allocation to its normal obstack.  */
5793   obstack_free (&temp_obstack, storage);
5794   rtl_obstack = old_rtl_obstack;
5795
5796   return win;
5797 }
5798 \f
5799 /* Check to see if loop can be terminated by a "decrement and branch until
5800    zero" instruction.  If so, add a REG_NONNEG note to the branch insn if so.
5801    Also try reversing an increment loop to a decrement loop
5802    to see if the optimization can be performed.
5803    Value is nonzero if optimization was performed.  */
5804
5805 /* This is useful even if the architecture doesn't have such an insn,
5806    because it might change a loops which increments from 0 to n to a loop
5807    which decrements from n to 0.  A loop that decrements to zero is usually
5808    faster than one that increments from zero.  */
5809
5810 /* ??? This could be rewritten to use some of the loop unrolling procedures,
5811    such as approx_final_value, biv_total_increment, loop_iterations, and
5812    final_[bg]iv_value.  */
5813
5814 static int
5815 check_dbra_loop (loop_end, insn_count, loop_start)
5816      rtx loop_end;
5817      int insn_count;
5818      rtx loop_start;
5819 {
5820   struct iv_class *bl;
5821   rtx reg;
5822   rtx jump_label;
5823   rtx final_value;
5824   rtx start_value;
5825   rtx new_add_val;
5826   rtx comparison;
5827   rtx before_comparison;
5828   rtx p;
5829
5830   /* If last insn is a conditional branch, and the insn before tests a
5831      register value, try to optimize it.  Otherwise, we can't do anything.  */
5832
5833   comparison = get_condition_for_loop (PREV_INSN (loop_end));
5834   if (comparison == 0)
5835     return 0;
5836
5837   /* Check all of the bivs to see if the compare uses one of them.
5838      Skip biv's set more than once because we can't guarantee that
5839      it will be zero on the last iteration.  Also skip if the biv is
5840      used between its update and the test insn.  */
5841
5842   for (bl = loop_iv_list; bl; bl = bl->next)
5843     {
5844       if (bl->biv_count == 1
5845           && bl->biv->dest_reg == XEXP (comparison, 0)
5846           && ! reg_used_between_p (regno_reg_rtx[bl->regno], bl->biv->insn,
5847                                    PREV_INSN (PREV_INSN (loop_end))))
5848         break;
5849     }
5850
5851   if (! bl)
5852     return 0;
5853
5854   /* Look for the case where the basic induction variable is always
5855      nonnegative, and equals zero on the last iteration.
5856      In this case, add a reg_note REG_NONNEG, which allows the
5857      m68k DBRA instruction to be used.  */
5858
5859   if (((GET_CODE (comparison) == GT
5860         && GET_CODE (XEXP (comparison, 1)) == CONST_INT
5861         && INTVAL (XEXP (comparison, 1)) == -1)
5862        || (GET_CODE (comparison) == NE && XEXP (comparison, 1) == const0_rtx))
5863       && GET_CODE (bl->biv->add_val) == CONST_INT
5864       && INTVAL (bl->biv->add_val) < 0)
5865     {
5866       /* Initial value must be greater than 0,
5867          init_val % -dec_value == 0 to ensure that it equals zero on
5868          the last iteration */
5869
5870       if (GET_CODE (bl->initial_value) == CONST_INT
5871           && INTVAL (bl->initial_value) > 0
5872           && (INTVAL (bl->initial_value) %
5873               (-INTVAL (bl->biv->add_val))) == 0)
5874         {
5875           /* register always nonnegative, add REG_NOTE to branch */
5876           REG_NOTES (PREV_INSN (loop_end))
5877             = gen_rtx (EXPR_LIST, REG_NONNEG, NULL_RTX,
5878                        REG_NOTES (PREV_INSN (loop_end)));
5879           bl->nonneg = 1;
5880
5881           return 1;
5882         }
5883
5884       /* If the decrement is 1 and the value was tested as >= 0 before
5885          the loop, then we can safely optimize.  */
5886       for (p = loop_start; p; p = PREV_INSN (p))
5887         {
5888           if (GET_CODE (p) == CODE_LABEL)
5889             break;
5890           if (GET_CODE (p) != JUMP_INSN)
5891             continue;
5892
5893           before_comparison = get_condition_for_loop (p);
5894           if (before_comparison
5895               && XEXP (before_comparison, 0) == bl->biv->dest_reg
5896               && GET_CODE (before_comparison) == LT
5897               && XEXP (before_comparison, 1) == const0_rtx
5898               && ! reg_set_between_p (bl->biv->dest_reg, p, loop_start)
5899               && INTVAL (bl->biv->add_val) == -1)
5900             {
5901               REG_NOTES (PREV_INSN (loop_end))
5902                 = gen_rtx (EXPR_LIST, REG_NONNEG, NULL_RTX,
5903                            REG_NOTES (PREV_INSN (loop_end)));
5904               bl->nonneg = 1;
5905
5906               return 1;
5907             }
5908         }
5909     }
5910   else if (num_mem_sets <= 1)
5911     {
5912       /* Try to change inc to dec, so can apply above optimization.  */
5913       /* Can do this if:
5914          all registers modified are induction variables or invariant,
5915          all memory references have non-overlapping addresses
5916          (obviously true if only one write)
5917          allow 2 insns for the compare/jump at the end of the loop.  */
5918       /* Also, we must avoid any instructions which use both the reversed
5919          biv and another biv.  Such instructions will fail if the loop is
5920          reversed.  We meet this condition by requiring that either
5921          no_use_except_counting is true, or else that there is only
5922          one biv.  */
5923       int num_nonfixed_reads = 0;
5924       /* 1 if the iteration var is used only to count iterations.  */
5925       int no_use_except_counting = 0;
5926       /* 1 if the loop has no memory store, or it has a single memory store
5927          which is reversible.  */
5928       int reversible_mem_store = 1;
5929
5930       for (p = loop_start; p != loop_end; p = NEXT_INSN (p))
5931         if (GET_RTX_CLASS (GET_CODE (p)) == 'i')
5932           num_nonfixed_reads += count_nonfixed_reads (PATTERN (p));
5933
5934       if (bl->giv_count == 0
5935           && ! loop_number_exit_count[uid_loop_num[INSN_UID (loop_start)]])
5936         {
5937           rtx bivreg = regno_reg_rtx[bl->regno];
5938
5939           /* If there are no givs for this biv, and the only exit is the
5940              fall through at the end of the the loop, then
5941              see if perhaps there are no uses except to count.  */
5942           no_use_except_counting = 1;
5943           for (p = loop_start; p != loop_end; p = NEXT_INSN (p))
5944             if (GET_RTX_CLASS (GET_CODE (p)) == 'i')
5945               {
5946                 rtx set = single_set (p);
5947
5948                 if (set && GET_CODE (SET_DEST (set)) == REG
5949                     && REGNO (SET_DEST (set)) == bl->regno)
5950                   /* An insn that sets the biv is okay.  */
5951                   ;
5952                 else if (p == prev_nonnote_insn (prev_nonnote_insn (loop_end))
5953                          || p == prev_nonnote_insn (loop_end))
5954                   /* Don't bother about the end test.  */
5955                   ;
5956                 else if (reg_mentioned_p (bivreg, PATTERN (p)))
5957                   /* Any other use of the biv is no good.  */
5958                   {
5959                     no_use_except_counting = 0;
5960                     break;
5961                   }
5962               }
5963         }
5964
5965       /* If the loop has a single store, and the destination address is
5966          invariant, then we can't reverse the loop, because this address
5967          might then have the wrong value at loop exit.
5968          This would work if the source was invariant also, however, in that
5969          case, the insn should have been moved out of the loop.  */
5970
5971       if (num_mem_sets == 1)
5972         reversible_mem_store
5973           = (! unknown_address_altered
5974              && ! invariant_p (XEXP (loop_store_mems[0], 0)));
5975
5976       /* This code only acts for innermost loops.  Also it simplifies
5977          the memory address check by only reversing loops with
5978          zero or one memory access.
5979          Two memory accesses could involve parts of the same array,
5980          and that can't be reversed.  */
5981
5982       if (num_nonfixed_reads <= 1
5983           && !loop_has_call
5984           && !loop_has_volatile
5985           && reversible_mem_store
5986           && (no_use_except_counting
5987               || ((bl->giv_count + bl->biv_count + num_mem_sets
5988                    + num_movables + 2 == insn_count)
5989                   && (bl == loop_iv_list && bl->next == 0))))
5990         {
5991           rtx tem;
5992
5993           /* Loop can be reversed.  */
5994           if (loop_dump_stream)
5995             fprintf (loop_dump_stream, "Can reverse loop\n");
5996
5997           /* Now check other conditions:
5998              initial_value must be zero,
5999              final_value % add_val == 0, so that when reversed, the
6000              biv will be zero on the last iteration.
6001
6002              This test can probably be improved since +/- 1 in the constant
6003              can be obtained by changing LT to LE and vice versa; this is
6004              confusing.  */
6005
6006           if (comparison && bl->initial_value == const0_rtx
6007               && GET_CODE (XEXP (comparison, 1)) == CONST_INT
6008               /* LE gets turned into LT */
6009               && GET_CODE (comparison) == LT
6010               && (INTVAL (XEXP (comparison, 1))
6011                   % INTVAL (bl->biv->add_val)) == 0)
6012             {
6013               /* Register will always be nonnegative, with value
6014                  0 on last iteration if loop reversed */
6015
6016               /* Save some info needed to produce the new insns.  */
6017               reg = bl->biv->dest_reg;
6018               jump_label = XEXP (SET_SRC (PATTERN (PREV_INSN (loop_end))), 1);
6019               new_add_val = GEN_INT (- INTVAL (bl->biv->add_val));
6020
6021               final_value = XEXP (comparison, 1);
6022               start_value = GEN_INT (INTVAL (XEXP (comparison, 1))
6023                                      - INTVAL (bl->biv->add_val));
6024
6025               /* Initialize biv to start_value before loop start.
6026                  The old initializing insn will be deleted as a
6027                  dead store by flow.c.  */
6028               emit_insn_before (gen_move_insn (reg, start_value), loop_start);
6029
6030               /* Add insn to decrement register, and delete insn
6031                  that incremented the register.  */
6032               p = emit_insn_before (gen_add2_insn (reg, new_add_val),
6033                                     bl->biv->insn);
6034               delete_insn (bl->biv->insn);
6035                       
6036               /* Update biv info to reflect its new status.  */
6037               bl->biv->insn = p;
6038               bl->initial_value = start_value;
6039               bl->biv->add_val = new_add_val;
6040
6041               /* Inc LABEL_NUSES so that delete_insn will
6042                  not delete the label.  */
6043               LABEL_NUSES (XEXP (jump_label, 0)) ++;
6044
6045               /* Emit an insn after the end of the loop to set the biv's
6046                  proper exit value if it is used anywhere outside the loop.  */
6047               if ((regno_last_uid[bl->regno]
6048                    != INSN_UID (PREV_INSN (PREV_INSN (loop_end))))
6049                   || ! bl->init_insn
6050                   || regno_first_uid[bl->regno] != INSN_UID (bl->init_insn))
6051                 emit_insn_after (gen_move_insn (reg, final_value),
6052                                  loop_end);
6053
6054               /* Delete compare/branch at end of loop.  */
6055               delete_insn (PREV_INSN (loop_end));
6056               delete_insn (PREV_INSN (loop_end));
6057
6058               /* Add new compare/branch insn at end of loop.  */
6059               start_sequence ();
6060               emit_cmp_insn (reg, const0_rtx, GE, NULL_RTX,
6061                              GET_MODE (reg), 0, 0);
6062               emit_jump_insn (gen_bge (XEXP (jump_label, 0)));
6063               tem = gen_sequence ();
6064               end_sequence ();
6065               emit_jump_insn_before (tem, loop_end);
6066
6067               for (tem = PREV_INSN (loop_end);
6068                    tem && GET_CODE (tem) != JUMP_INSN; tem = PREV_INSN (tem))
6069                 ;
6070               if (tem)
6071                 {
6072                   JUMP_LABEL (tem) = XEXP (jump_label, 0);
6073
6074                   /* Increment of LABEL_NUSES done above.  */
6075                   /* Register is now always nonnegative,
6076                      so add REG_NONNEG note to the branch.  */
6077                   REG_NOTES (tem) = gen_rtx (EXPR_LIST, REG_NONNEG, NULL_RTX,
6078                                              REG_NOTES (tem));
6079                 }
6080
6081               bl->nonneg = 1;
6082
6083               /* Mark that this biv has been reversed.  Each giv which depends
6084                  on this biv, and which is also live past the end of the loop
6085                  will have to be fixed up.  */
6086
6087               bl->reversed = 1;
6088
6089               if (loop_dump_stream)
6090                 fprintf (loop_dump_stream,
6091                          "Reversed loop and added reg_nonneg\n");
6092
6093               return 1;
6094             }
6095         }
6096     }
6097
6098   return 0;
6099 }
6100 \f
6101 /* Verify whether the biv BL appears to be eliminable,
6102    based on the insns in the loop that refer to it.
6103    LOOP_START is the first insn of the loop, and END is the end insn.
6104
6105    If ELIMINATE_P is non-zero, actually do the elimination.
6106
6107    THRESHOLD and INSN_COUNT are from loop_optimize and are used to
6108    determine whether invariant insns should be placed inside or at the
6109    start of the loop.  */
6110
6111 static int
6112 maybe_eliminate_biv (bl, loop_start, end, eliminate_p, threshold, insn_count)
6113      struct iv_class *bl;
6114      rtx loop_start;
6115      rtx end;
6116      int eliminate_p;
6117      int threshold, insn_count;
6118 {
6119   rtx reg = bl->biv->dest_reg;
6120   rtx p;
6121
6122   /* Scan all insns in the loop, stopping if we find one that uses the
6123      biv in a way that we cannot eliminate.  */
6124
6125   for (p = loop_start; p != end; p = NEXT_INSN (p))
6126     {
6127       enum rtx_code code = GET_CODE (p);
6128       rtx where = threshold >= insn_count ? loop_start : p;
6129
6130       if ((code == INSN || code == JUMP_INSN || code == CALL_INSN)
6131           && reg_mentioned_p (reg, PATTERN (p))
6132           && ! maybe_eliminate_biv_1 (PATTERN (p), p, bl, eliminate_p, where))
6133         {
6134           if (loop_dump_stream)
6135             fprintf (loop_dump_stream,
6136                      "Cannot eliminate biv %d: biv used in insn %d.\n",
6137                      bl->regno, INSN_UID (p));
6138           break;
6139         }
6140     }
6141
6142   if (p == end)
6143     {
6144       if (loop_dump_stream)
6145         fprintf (loop_dump_stream, "biv %d %s eliminated.\n",
6146                  bl->regno, eliminate_p ? "was" : "can be");
6147       return 1;
6148     }
6149
6150   return 0;
6151 }
6152 \f
6153 /* If BL appears in X (part of the pattern of INSN), see if we can
6154    eliminate its use.  If so, return 1.  If not, return 0.
6155
6156    If BIV does not appear in X, return 1.
6157
6158    If ELIMINATE_P is non-zero, actually do the elimination.  WHERE indicates
6159    where extra insns should be added.  Depending on how many items have been
6160    moved out of the loop, it will either be before INSN or at the start of
6161    the loop.  */
6162
6163 static int
6164 maybe_eliminate_biv_1 (x, insn, bl, eliminate_p, where)
6165      rtx x, insn;
6166      struct iv_class *bl;
6167      int eliminate_p;
6168      rtx where;
6169 {
6170   enum rtx_code code = GET_CODE (x);
6171   rtx reg = bl->biv->dest_reg;
6172   enum machine_mode mode = GET_MODE (reg);
6173   struct induction *v;
6174   rtx arg, new, tem;
6175   int arg_operand;
6176   char *fmt;
6177   int i, j;
6178
6179   switch (code)
6180     {
6181     case REG:
6182       /* If we haven't already been able to do something with this BIV,
6183          we can't eliminate it.  */
6184       if (x == reg)
6185         return 0;
6186       return 1;
6187
6188     case SET:
6189       /* If this sets the BIV, it is not a problem.  */
6190       if (SET_DEST (x) == reg)
6191         return 1;
6192
6193       /* If this is an insn that defines a giv, it is also ok because
6194          it will go away when the giv is reduced.  */
6195       for (v = bl->giv; v; v = v->next_iv)
6196         if (v->giv_type == DEST_REG && SET_DEST (x) == v->dest_reg)
6197           return 1;
6198
6199 #ifdef HAVE_cc0
6200       if (SET_DEST (x) == cc0_rtx && SET_SRC (x) == reg)
6201         {
6202           /* Can replace with any giv that was reduced and
6203              that has (MULT_VAL != 0) and (ADD_VAL == 0).
6204              Require a constant for MULT_VAL, so we know it's nonzero.
6205              ??? We disable this optimization to avoid potential
6206              overflows.  */
6207
6208           for (v = bl->giv; v; v = v->next_iv)
6209             if (CONSTANT_P (v->mult_val) && v->mult_val != const0_rtx
6210                 && v->add_val == const0_rtx
6211                 && ! v->ignore && ! v->maybe_dead && v->always_computable
6212                 && v->mode == mode
6213                 && 0)
6214               {
6215                 /* If the giv V had the auto-inc address optimization applied
6216                    to it, and INSN occurs between the giv insn and the biv
6217                    insn, then we must adjust the value used here.
6218                    This is rare, so we don't bother to do so.  */
6219                 if (v->auto_inc_opt
6220                     && ((INSN_LUID (v->insn) < INSN_LUID (insn)
6221                          && INSN_LUID (insn) < INSN_LUID (bl->biv->insn))
6222                         || (INSN_LUID (v->insn) > INSN_LUID (insn)
6223                             && INSN_LUID (insn) > INSN_LUID (bl->biv->insn))))
6224                   continue;
6225
6226                 if (! eliminate_p)
6227                   return 1;
6228
6229                 /* If the giv has the opposite direction of change,
6230                    then reverse the comparison.  */
6231                 if (INTVAL (v->mult_val) < 0)
6232                   new = gen_rtx (COMPARE, GET_MODE (v->new_reg),
6233                                  const0_rtx, v->new_reg);
6234                 else
6235                   new = v->new_reg;
6236
6237                 /* We can probably test that giv's reduced reg.  */
6238                 if (validate_change (insn, &SET_SRC (x), new, 0))
6239                   return 1;
6240               }
6241
6242           /* Look for a giv with (MULT_VAL != 0) and (ADD_VAL != 0);
6243              replace test insn with a compare insn (cmp REDUCED_GIV ADD_VAL).
6244              Require a constant for MULT_VAL, so we know it's nonzero.
6245              ??? Do this only if ADD_VAL is a pointer to avoid a potential
6246              overflow problem.  */
6247
6248           for (v = bl->giv; v; v = v->next_iv)
6249             if (CONSTANT_P (v->mult_val) && v->mult_val != const0_rtx
6250                 && ! v->ignore && ! v->maybe_dead && v->always_computable
6251                 && v->mode == mode
6252                 && (GET_CODE (v->add_val) == SYMBOL_REF
6253                     || GET_CODE (v->add_val) == LABEL_REF
6254                     || GET_CODE (v->add_val) == CONST
6255                     || (GET_CODE (v->add_val) == REG
6256                         && REGNO_POINTER_FLAG (REGNO (v->add_val)))))
6257               {
6258                 /* If the giv V had the auto-inc address optimization applied
6259                    to it, and INSN occurs between the giv insn and the biv
6260                    insn, then we must adjust the value used here.
6261                    This is rare, so we don't bother to do so.  */
6262                 if (v->auto_inc_opt
6263                     && ((INSN_LUID (v->insn) < INSN_LUID (insn)
6264                          && INSN_LUID (insn) < INSN_LUID (bl->biv->insn))
6265                         || (INSN_LUID (v->insn) > INSN_LUID (insn)
6266                             && INSN_LUID (insn) > INSN_LUID (bl->biv->insn))))
6267                   continue;
6268
6269                 if (! eliminate_p)
6270                   return 1;
6271
6272                 /* If the giv has the opposite direction of change,
6273                    then reverse the comparison.  */
6274                 if (INTVAL (v->mult_val) < 0)
6275                   new = gen_rtx (COMPARE, VOIDmode, copy_rtx (v->add_val),
6276                                  v->new_reg);
6277                 else
6278                   new = gen_rtx (COMPARE, VOIDmode, v->new_reg,
6279                                  copy_rtx (v->add_val));
6280
6281                 /* Replace biv with the giv's reduced register.  */
6282                 update_reg_last_use (v->add_val, insn);
6283                 if (validate_change (insn, &SET_SRC (PATTERN (insn)), new, 0))
6284                   return 1;
6285
6286                 /* Insn doesn't support that constant or invariant.  Copy it
6287                    into a register (it will be a loop invariant.)  */
6288                 tem = gen_reg_rtx (GET_MODE (v->new_reg));
6289
6290                 emit_insn_before (gen_move_insn (tem, copy_rtx (v->add_val)),
6291                                   where);
6292
6293                 if (validate_change (insn, &SET_SRC (PATTERN (insn)),
6294                                      gen_rtx (COMPARE, VOIDmode,
6295                                               v->new_reg, tem), 0))
6296                   return 1;
6297               }
6298         }
6299 #endif
6300       break;
6301
6302     case COMPARE:
6303     case EQ:  case NE:
6304     case GT:  case GE:  case GTU:  case GEU:
6305     case LT:  case LE:  case LTU:  case LEU:
6306       /* See if either argument is the biv.  */
6307       if (XEXP (x, 0) == reg)
6308         arg = XEXP (x, 1), arg_operand = 1;
6309       else if (XEXP (x, 1) == reg)
6310         arg = XEXP (x, 0), arg_operand = 0;
6311       else
6312         break;
6313
6314       if (CONSTANT_P (arg))
6315         {
6316           /* First try to replace with any giv that has constant positive
6317              mult_val and constant add_val.  We might be able to support
6318              negative mult_val, but it seems complex to do it in general.  */
6319
6320           for (v = bl->giv; v; v = v->next_iv)
6321             if (CONSTANT_P (v->mult_val) && INTVAL (v->mult_val) > 0
6322                 && (GET_CODE (v->add_val) == SYMBOL_REF
6323                     || GET_CODE (v->add_val) == LABEL_REF
6324                     || GET_CODE (v->add_val) == CONST
6325                     || (GET_CODE (v->add_val) == REG
6326                         && REGNO_POINTER_FLAG (REGNO (v->add_val))))
6327                 && ! v->ignore && ! v->maybe_dead && v->always_computable
6328                 && v->mode == mode)
6329               {
6330                 /* If the giv V had the auto-inc address optimization applied
6331                    to it, and INSN occurs between the giv insn and the biv
6332                    insn, then we must adjust the value used here.
6333                    This is rare, so we don't bother to do so.  */
6334                 if (v->auto_inc_opt
6335                     && ((INSN_LUID (v->insn) < INSN_LUID (insn)
6336                          && INSN_LUID (insn) < INSN_LUID (bl->biv->insn))
6337                         || (INSN_LUID (v->insn) > INSN_LUID (insn)
6338                             && INSN_LUID (insn) > INSN_LUID (bl->biv->insn))))
6339                   continue;
6340
6341                 if (! eliminate_p)
6342                   return 1;
6343
6344                 /* Replace biv with the giv's reduced reg.  */
6345                 XEXP (x, 1-arg_operand) = v->new_reg;
6346
6347                 /* If all constants are actually constant integers and
6348                    the derived constant can be directly placed in the COMPARE,
6349                    do so.  */
6350                 if (GET_CODE (arg) == CONST_INT
6351                     && GET_CODE (v->mult_val) == CONST_INT
6352                     && GET_CODE (v->add_val) == CONST_INT
6353                     && validate_change (insn, &XEXP (x, arg_operand),
6354                                         GEN_INT (INTVAL (arg)
6355                                                  * INTVAL (v->mult_val)
6356                                                  + INTVAL (v->add_val)), 0))
6357                   return 1;
6358
6359                 /* Otherwise, load it into a register.  */
6360                 tem = gen_reg_rtx (mode);
6361                 emit_iv_add_mult (arg, v->mult_val, v->add_val, tem, where);
6362                 if (validate_change (insn, &XEXP (x, arg_operand), tem, 0))
6363                   return 1;
6364
6365                 /* If that failed, put back the change we made above.  */
6366                 XEXP (x, 1-arg_operand) = reg;
6367               }
6368           
6369           /* Look for giv with positive constant mult_val and nonconst add_val.
6370              Insert insns to calculate new compare value.  
6371              ??? Turn this off due to possible overflow.  */
6372
6373           for (v = bl->giv; v; v = v->next_iv)
6374             if (CONSTANT_P (v->mult_val) && INTVAL (v->mult_val) > 0
6375                 && ! v->ignore && ! v->maybe_dead && v->always_computable
6376                 && v->mode == mode
6377                 && 0)
6378               {
6379                 rtx tem;
6380
6381                 /* If the giv V had the auto-inc address optimization applied
6382                    to it, and INSN occurs between the giv insn and the biv
6383                    insn, then we must adjust the value used here.
6384                    This is rare, so we don't bother to do so.  */
6385                 if (v->auto_inc_opt
6386                     && ((INSN_LUID (v->insn) < INSN_LUID (insn)
6387                          && INSN_LUID (insn) < INSN_LUID (bl->biv->insn))
6388                         || (INSN_LUID (v->insn) > INSN_LUID (insn)
6389                             && INSN_LUID (insn) > INSN_LUID (bl->biv->insn))))
6390                   continue;
6391
6392                 if (! eliminate_p)
6393                   return 1;
6394
6395                 tem = gen_reg_rtx (mode);
6396
6397                 /* Replace biv with giv's reduced register.  */
6398                 validate_change (insn, &XEXP (x, 1 - arg_operand),
6399                                  v->new_reg, 1);
6400
6401                 /* Compute value to compare against.  */
6402                 emit_iv_add_mult (arg, v->mult_val, v->add_val, tem, where);
6403                 /* Use it in this insn.  */
6404                 validate_change (insn, &XEXP (x, arg_operand), tem, 1);
6405                 if (apply_change_group ())
6406                   return 1;
6407               }
6408         }
6409       else if (GET_CODE (arg) == REG || GET_CODE (arg) == MEM)
6410         {
6411           if (invariant_p (arg) == 1)
6412             {
6413               /* Look for giv with constant positive mult_val and nonconst
6414                  add_val. Insert insns to compute new compare value. 
6415                  ??? Turn this off due to possible overflow.  */
6416
6417               for (v = bl->giv; v; v = v->next_iv)
6418                 if (CONSTANT_P (v->mult_val) && INTVAL (v->mult_val) > 0
6419                     && ! v->ignore && ! v->maybe_dead && v->always_computable
6420                     && v->mode == mode
6421                     && 0)
6422                   {
6423                     rtx tem;
6424
6425                     /* If the giv V had the auto-inc address optimization applied
6426                        to it, and INSN occurs between the giv insn and the biv
6427                        insn, then we must adjust the value used here.
6428                        This is rare, so we don't bother to do so.  */
6429                     if (v->auto_inc_opt
6430                         && ((INSN_LUID (v->insn) < INSN_LUID (insn)
6431                              && INSN_LUID (insn) < INSN_LUID (bl->biv->insn))
6432                             || (INSN_LUID (v->insn) > INSN_LUID (insn)
6433                                 && INSN_LUID (insn) > INSN_LUID (bl->biv->insn))))
6434                       continue;
6435
6436                     if (! eliminate_p)
6437                       return 1;
6438
6439                     tem = gen_reg_rtx (mode);
6440
6441                     /* Replace biv with giv's reduced register.  */
6442                     validate_change (insn, &XEXP (x, 1 - arg_operand),
6443                                      v->new_reg, 1);
6444
6445                     /* Compute value to compare against.  */
6446                     emit_iv_add_mult (arg, v->mult_val, v->add_val,
6447                                       tem, where);
6448                     validate_change (insn, &XEXP (x, arg_operand), tem, 1);
6449                     if (apply_change_group ())
6450                       return 1;
6451                   }
6452             }
6453
6454           /* This code has problems.  Basically, you can't know when
6455              seeing if we will eliminate BL, whether a particular giv
6456              of ARG will be reduced.  If it isn't going to be reduced,
6457              we can't eliminate BL.  We can try forcing it to be reduced,
6458              but that can generate poor code.
6459
6460              The problem is that the benefit of reducing TV, below should
6461              be increased if BL can actually be eliminated, but this means
6462              we might have to do a topological sort of the order in which
6463              we try to process biv.  It doesn't seem worthwhile to do
6464              this sort of thing now.  */
6465
6466 #if 0
6467           /* Otherwise the reg compared with had better be a biv.  */
6468           if (GET_CODE (arg) != REG
6469               || reg_iv_type[REGNO (arg)] != BASIC_INDUCT)
6470             return 0;
6471
6472           /* Look for a pair of givs, one for each biv,
6473              with identical coefficients.  */
6474           for (v = bl->giv; v; v = v->next_iv)
6475             {
6476               struct induction *tv;
6477
6478               if (v->ignore || v->maybe_dead || v->mode != mode)
6479                 continue;
6480
6481               for (tv = reg_biv_class[REGNO (arg)]->giv; tv; tv = tv->next_iv)
6482                 if (! tv->ignore && ! tv->maybe_dead
6483                     && rtx_equal_p (tv->mult_val, v->mult_val)
6484                     && rtx_equal_p (tv->add_val, v->add_val)
6485                     && tv->mode == mode)
6486                   {
6487                     /* If the giv V had the auto-inc address optimization applied
6488                        to it, and INSN occurs between the giv insn and the biv
6489                        insn, then we must adjust the value used here.
6490                        This is rare, so we don't bother to do so.  */
6491                     if (v->auto_inc_opt
6492                         && ((INSN_LUID (v->insn) < INSN_LUID (insn)
6493                              && INSN_LUID (insn) < INSN_LUID (bl->biv->insn))
6494                             || (INSN_LUID (v->insn) > INSN_LUID (insn)
6495                                 && INSN_LUID (insn) > INSN_LUID (bl->biv->insn))))
6496                       continue;
6497
6498                     if (! eliminate_p)
6499                       return 1;
6500
6501                     /* Replace biv with its giv's reduced reg.  */
6502                     XEXP (x, 1-arg_operand) = v->new_reg;
6503                     /* Replace other operand with the other giv's
6504                        reduced reg.  */
6505                     XEXP (x, arg_operand) = tv->new_reg;
6506                     return 1;
6507                   }
6508             }
6509 #endif
6510         }
6511
6512       /* If we get here, the biv can't be eliminated.  */
6513       return 0;
6514
6515     case MEM:
6516       /* If this address is a DEST_ADDR giv, it doesn't matter if the
6517          biv is used in it, since it will be replaced.  */
6518       for (v = bl->giv; v; v = v->next_iv)
6519         if (v->giv_type == DEST_ADDR && v->location == &XEXP (x, 0))
6520           return 1;
6521       break;
6522     }
6523
6524   /* See if any subexpression fails elimination.  */
6525   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
6526   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
6527     {
6528       switch (fmt[i])
6529         {
6530         case 'e':
6531           if (! maybe_eliminate_biv_1 (XEXP (x, i), insn, bl, 
6532                                        eliminate_p, where))
6533             return 0;
6534           break;
6535
6536         case 'E':
6537           for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
6538             if (! maybe_eliminate_biv_1 (XVECEXP (x, i, j), insn, bl,
6539                                          eliminate_p, where))
6540               return 0;
6541           break;
6542         }
6543     }
6544
6545   return 1;
6546 }  
6547 \f
6548 /* Return nonzero if the last use of REG
6549    is in an insn following INSN in the same basic block.  */
6550
6551 static int
6552 last_use_this_basic_block (reg, insn)
6553      rtx reg;
6554      rtx insn;
6555 {
6556   rtx n;
6557   for (n = insn;
6558        n && GET_CODE (n) != CODE_LABEL && GET_CODE (n) != JUMP_INSN;
6559        n = NEXT_INSN (n))
6560     {
6561       if (regno_last_uid[REGNO (reg)] == INSN_UID (n))
6562         return 1;
6563     }
6564   return 0;
6565 }
6566 \f
6567 /* Called via `note_stores' to record the initial value of a biv.  Here we
6568    just record the location of the set and process it later.  */
6569
6570 static void
6571 record_initial (dest, set)
6572      rtx dest;
6573      rtx set;
6574 {
6575   struct iv_class *bl;
6576
6577   if (GET_CODE (dest) != REG
6578       || REGNO (dest) >= max_reg_before_loop
6579       || reg_iv_type[REGNO (dest)] != BASIC_INDUCT)
6580     return;
6581
6582   bl = reg_biv_class[REGNO (dest)];
6583
6584   /* If this is the first set found, record it.  */
6585   if (bl->init_insn == 0)
6586     {
6587       bl->init_insn = note_insn;
6588       bl->init_set = set;
6589     }
6590 }
6591 \f
6592 /* If any of the registers in X are "old" and currently have a last use earlier
6593    than INSN, update them to have a last use of INSN.  Their actual last use
6594    will be the previous insn but it will not have a valid uid_luid so we can't
6595    use it.  */
6596
6597 static void
6598 update_reg_last_use (x, insn)
6599      rtx x;
6600      rtx insn;
6601 {
6602   /* Check for the case where INSN does not have a valid luid.  In this case,
6603      there is no need to modify the regno_last_uid, as this can only happen
6604      when code is inserted after the loop_end to set a pseudo's final value,
6605      and hence this insn will never be the last use of x.  */
6606   if (GET_CODE (x) == REG && REGNO (x) < max_reg_before_loop
6607       && INSN_UID (insn) < max_uid_for_loop
6608       && uid_luid[regno_last_uid[REGNO (x)]] < uid_luid[INSN_UID (insn)])
6609     regno_last_uid[REGNO (x)] = INSN_UID (insn);
6610   else
6611     {
6612       register int i, j;
6613       register char *fmt = GET_RTX_FORMAT (GET_CODE (x));
6614       for (i = GET_RTX_LENGTH (GET_CODE (x)) - 1; i >= 0; i--)
6615         {
6616           if (fmt[i] == 'e')
6617             update_reg_last_use (XEXP (x, i), insn);
6618           else if (fmt[i] == 'E')
6619             for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
6620               update_reg_last_use (XVECEXP (x, i, j), insn);
6621         }
6622     }
6623 }
6624 \f
6625 /* Given a jump insn JUMP, return the condition that will cause it to branch
6626    to its JUMP_LABEL.  If the condition cannot be understood, or is an
6627    inequality floating-point comparison which needs to be reversed, 0 will
6628    be returned.
6629
6630    If EARLIEST is non-zero, it is a pointer to a place where the earliest
6631    insn used in locating the condition was found.  If a replacement test
6632    of the condition is desired, it should be placed in front of that
6633    insn and we will be sure that the inputs are still valid.
6634
6635    The condition will be returned in a canonical form to simplify testing by
6636    callers.  Specifically:
6637
6638    (1) The code will always be a comparison operation (EQ, NE, GT, etc.).
6639    (2) Both operands will be machine operands; (cc0) will have been replaced.
6640    (3) If an operand is a constant, it will be the second operand.
6641    (4) (LE x const) will be replaced with (LT x <const+1>) and similarly
6642        for GE, GEU, and LEU.  */
6643
6644 rtx
6645 get_condition (jump, earliest)
6646      rtx jump;
6647      rtx *earliest;
6648 {
6649   enum rtx_code code;
6650   rtx prev = jump;
6651   rtx set;
6652   rtx tem;
6653   rtx op0, op1;
6654   int reverse_code = 0;
6655   int did_reverse_condition = 0;
6656
6657   /* If this is not a standard conditional jump, we can't parse it.  */
6658   if (GET_CODE (jump) != JUMP_INSN
6659       || ! condjump_p (jump) || simplejump_p (jump))
6660     return 0;
6661
6662   code = GET_CODE (XEXP (SET_SRC (PATTERN (jump)), 0));
6663   op0 = XEXP (XEXP (SET_SRC (PATTERN (jump)), 0), 0);
6664   op1 = XEXP (XEXP (SET_SRC (PATTERN (jump)), 0), 1);
6665
6666   if (earliest)
6667     *earliest = jump;
6668
6669   /* If this branches to JUMP_LABEL when the condition is false, reverse
6670      the condition.  */
6671   if (GET_CODE (XEXP (SET_SRC (PATTERN (jump)), 2)) == LABEL_REF
6672       && XEXP (XEXP (SET_SRC (PATTERN (jump)), 2), 0) == JUMP_LABEL (jump))
6673     code = reverse_condition (code), did_reverse_condition ^= 1;
6674
6675   /* If we are comparing a register with zero, see if the register is set
6676      in the previous insn to a COMPARE or a comparison operation.  Perform
6677      the same tests as a function of STORE_FLAG_VALUE as find_comparison_args
6678      in cse.c  */
6679
6680   while (GET_RTX_CLASS (code) == '<' && op1 == CONST0_RTX (GET_MODE (op0)))
6681     {
6682       /* Set non-zero when we find something of interest.  */
6683       rtx x = 0;
6684
6685 #ifdef HAVE_cc0
6686       /* If comparison with cc0, import actual comparison from compare
6687          insn.  */
6688       if (op0 == cc0_rtx)
6689         {
6690           if ((prev = prev_nonnote_insn (prev)) == 0
6691               || GET_CODE (prev) != INSN
6692               || (set = single_set (prev)) == 0
6693               || SET_DEST (set) != cc0_rtx)
6694             return 0;
6695
6696           op0 = SET_SRC (set);
6697           op1 = CONST0_RTX (GET_MODE (op0));
6698           if (earliest)
6699             *earliest = prev;
6700         }
6701 #endif
6702
6703       /* If this is a COMPARE, pick up the two things being compared.  */
6704       if (GET_CODE (op0) == COMPARE)
6705         {
6706           op1 = XEXP (op0, 1);
6707           op0 = XEXP (op0, 0);
6708           continue;
6709         }
6710       else if (GET_CODE (op0) != REG)
6711         break;
6712
6713       /* Go back to the previous insn.  Stop if it is not an INSN.  We also
6714          stop if it isn't a single set or if it has a REG_INC note because
6715          we don't want to bother dealing with it.  */
6716
6717       if ((prev = prev_nonnote_insn (prev)) == 0
6718           || GET_CODE (prev) != INSN
6719           || FIND_REG_INC_NOTE (prev, 0)
6720           || (set = single_set (prev)) == 0)
6721         break;
6722
6723       /* If this is setting OP0, get what it sets it to if it looks
6724          relevant.  */
6725       if (SET_DEST (set) == op0)
6726         {
6727           enum machine_mode inner_mode = GET_MODE (SET_SRC (set));
6728
6729           if ((GET_CODE (SET_SRC (set)) == COMPARE
6730                || (((code == NE
6731                      || (code == LT
6732                          && GET_MODE_CLASS (inner_mode) == MODE_INT
6733                          && (GET_MODE_BITSIZE (inner_mode)
6734                              <= HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
6735                          && (STORE_FLAG_VALUE
6736                              & ((HOST_WIDE_INT) 1
6737                                 << (GET_MODE_BITSIZE (inner_mode) - 1))))
6738 #ifdef FLOAT_STORE_FLAG_VALUE
6739                      || (code == LT
6740                          && GET_MODE_CLASS (inner_mode) == MODE_FLOAT
6741                          && FLOAT_STORE_FLAG_VALUE < 0)
6742 #endif
6743                      ))
6744                    && GET_RTX_CLASS (GET_CODE (SET_SRC (set))) == '<')))
6745             x = SET_SRC (set);
6746           else if (((code == EQ
6747                      || (code == GE
6748                          && (GET_MODE_BITSIZE (inner_mode)
6749                              <= HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
6750                          && GET_MODE_CLASS (inner_mode) == MODE_INT
6751                          && (STORE_FLAG_VALUE
6752                              & ((HOST_WIDE_INT) 1
6753                                 << (GET_MODE_BITSIZE (inner_mode) - 1))))
6754 #ifdef FLOAT_STORE_FLAG_VALUE
6755                      || (code == GE
6756                          && GET_MODE_CLASS (inner_mode) == MODE_FLOAT
6757                          && FLOAT_STORE_FLAG_VALUE < 0)
6758 #endif
6759                      ))
6760                    && GET_RTX_CLASS (GET_CODE (SET_SRC (set))) == '<')
6761             {
6762               /* We might have reversed a LT to get a GE here.  But this wasn't
6763                  actually the comparison of data, so we don't flag that we
6764                  have had to reverse the condition.  */
6765               did_reverse_condition ^= 1;
6766               reverse_code = 1;
6767               x = SET_SRC (set);
6768             }
6769           else
6770             break;
6771         }
6772
6773       else if (reg_set_p (op0, prev))
6774         /* If this sets OP0, but not directly, we have to give up.  */
6775         break;
6776
6777       if (x)
6778         {
6779           if (GET_RTX_CLASS (GET_CODE (x)) == '<')
6780             code = GET_CODE (x);
6781           if (reverse_code)
6782             {
6783               code = reverse_condition (code);
6784               did_reverse_condition ^= 1;
6785               reverse_code = 0;
6786             }
6787
6788           op0 = XEXP (x, 0), op1 = XEXP (x, 1);
6789           if (earliest)
6790             *earliest = prev;
6791         }
6792     }
6793
6794   /* If constant is first, put it last.  */
6795   if (CONSTANT_P (op0))
6796     code = swap_condition (code), tem = op0, op0 = op1, op1 = tem;
6797
6798   /* If OP0 is the result of a comparison, we weren't able to find what
6799      was really being compared, so fail.  */
6800   if (GET_MODE_CLASS (GET_MODE (op0)) == MODE_CC)
6801     return 0;
6802
6803   /* Canonicalize any ordered comparison with integers involving equality
6804      if we can do computations in the relevant mode and we do not
6805      overflow.  */
6806
6807   if (GET_CODE (op1) == CONST_INT
6808       && GET_MODE (op0) != VOIDmode
6809       && GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE (op0)) <= HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
6810     {
6811       HOST_WIDE_INT const_val = INTVAL (op1);
6812       unsigned HOST_WIDE_INT uconst_val = const_val;
6813       unsigned HOST_WIDE_INT max_val
6814         = (unsigned HOST_WIDE_INT) GET_MODE_MASK (GET_MODE (op0));
6815
6816       switch (code)
6817         {
6818         case LE:
6819           if (const_val != max_val >> 1)
6820             code = LT,  op1 = GEN_INT (const_val + 1);
6821           break;
6822
6823         case GE:
6824           if (const_val
6825               != (((HOST_WIDE_INT) 1
6826                    << (GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE (op0)) - 1))))
6827             code = GT, op1 = GEN_INT (const_val - 1);
6828           break;
6829
6830         case LEU:
6831           if (uconst_val != max_val)
6832             code = LTU, op1 = GEN_INT (uconst_val + 1);
6833           break;
6834
6835         case GEU:
6836           if (uconst_val != 0)
6837             code = GTU, op1 = GEN_INT (uconst_val - 1);
6838           break;
6839         }
6840     }
6841
6842   /* If this was floating-point and we reversed anything other than an
6843      EQ or NE, return zero.  */
6844   if (TARGET_FLOAT_FORMAT == IEEE_FLOAT_FORMAT
6845       && did_reverse_condition && code != NE && code != EQ
6846       && ! flag_fast_math
6847       && GET_MODE_CLASS (GET_MODE (op0)) == MODE_FLOAT)
6848     return 0;
6849
6850 #ifdef HAVE_cc0
6851   /* Never return CC0; return zero instead.  */
6852   if (op0 == cc0_rtx)
6853     return 0;
6854 #endif
6855
6856   return gen_rtx (code, VOIDmode, op0, op1);
6857 }
6858
6859 /* Similar to above routine, except that we also put an invariant last
6860    unless both operands are invariants.  */
6861
6862 rtx
6863 get_condition_for_loop (x)
6864      rtx x;
6865 {
6866   rtx comparison = get_condition (x, NULL_PTR);
6867
6868   if (comparison == 0
6869       || ! invariant_p (XEXP (comparison, 0))
6870       || invariant_p (XEXP (comparison, 1)))
6871     return comparison;
6872
6873   return gen_rtx (swap_condition (GET_CODE (comparison)), VOIDmode,
6874                   XEXP (comparison, 1), XEXP (comparison, 0));
6875 }