OSDN Git Service

* Makefile.in (timevar.o): Depend on flags.h.
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / unroll.c
1 /* Try to unroll loops, and split induction variables.
2    Copyright (C) 1992, 1993, 1994, 1995, 1997, 1998,
3    1999, 2000 Free Software Foundation, Inc.
4    Contributed by James E. Wilson, Cygnus Support/UC Berkeley.
5
6 This file is part of GNU CC.
7
8 GNU CC is free software; you can redistribute it and/or modify
9 it under the terms of the GNU General Public License as published by
10 the Free Software Foundation; either version 2, or (at your option)
11 any later version.
12
13 GNU CC is distributed in the hope that it will be useful,
14 but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
15 MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
16 GNU General Public License for more details.
17
18 You should have received a copy of the GNU General Public License
19 along with GNU CC; see the file COPYING.  If not, write to
20 the Free Software Foundation, 59 Temple Place - Suite 330,
21 Boston, MA 02111-1307, USA.  */
22
23 /* Try to unroll a loop, and split induction variables.
24
25    Loops for which the number of iterations can be calculated exactly are
26    handled specially.  If the number of iterations times the insn_count is
27    less than MAX_UNROLLED_INSNS, then the loop is unrolled completely.
28    Otherwise, we try to unroll the loop a number of times modulo the number
29    of iterations, so that only one exit test will be needed.  It is unrolled
30    a number of times approximately equal to MAX_UNROLLED_INSNS divided by
31    the insn count.
32
33    Otherwise, if the number of iterations can be calculated exactly at
34    run time, and the loop is always entered at the top, then we try to
35    precondition the loop.  That is, at run time, calculate how many times
36    the loop will execute, and then execute the loop body a few times so
37    that the remaining iterations will be some multiple of 4 (or 2 if the
38    loop is large).  Then fall through to a loop unrolled 4 (or 2) times,
39    with only one exit test needed at the end of the loop.
40
41    Otherwise, if the number of iterations can not be calculated exactly,
42    not even at run time, then we still unroll the loop a number of times
43    approximately equal to MAX_UNROLLED_INSNS divided by the insn count,
44    but there must be an exit test after each copy of the loop body.
45
46    For each induction variable, which is dead outside the loop (replaceable)
47    or for which we can easily calculate the final value, if we can easily
48    calculate its value at each place where it is set as a function of the
49    current loop unroll count and the variable's value at loop entry, then
50    the induction variable is split into `N' different variables, one for
51    each copy of the loop body.  One variable is live across the backward
52    branch, and the others are all calculated as a function of this variable.
53    This helps eliminate data dependencies, and leads to further opportunities
54    for cse.  */
55
56 /* Possible improvements follow:  */
57
58 /* ??? Add an extra pass somewhere to determine whether unrolling will
59    give any benefit.  E.g. after generating all unrolled insns, compute the
60    cost of all insns and compare against cost of insns in rolled loop.
61
62    - On traditional architectures, unrolling a non-constant bound loop
63      is a win if there is a giv whose only use is in memory addresses, the
64      memory addresses can be split, and hence giv increments can be
65      eliminated.
66    - It is also a win if the loop is executed many times, and preconditioning
67      can be performed for the loop.
68    Add code to check for these and similar cases.  */
69
70 /* ??? Improve control of which loops get unrolled.  Could use profiling
71    info to only unroll the most commonly executed loops.  Perhaps have
72    a user specifyable option to control the amount of code expansion,
73    or the percent of loops to consider for unrolling.  Etc.  */
74
75 /* ??? Look at the register copies inside the loop to see if they form a
76    simple permutation.  If so, iterate the permutation until it gets back to
77    the start state.  This is how many times we should unroll the loop, for
78    best results, because then all register copies can be eliminated.
79    For example, the lisp nreverse function should be unrolled 3 times
80    while (this)
81      {
82        next = this->cdr;
83        this->cdr = prev;
84        prev = this;
85        this = next;
86      }
87
88    ??? The number of times to unroll the loop may also be based on data
89    references in the loop.  For example, if we have a loop that references
90    x[i-1], x[i], and x[i+1], we should unroll it a multiple of 3 times.  */
91
92 /* ??? Add some simple linear equation solving capability so that we can
93    determine the number of loop iterations for more complex loops.
94    For example, consider this loop from gdb
95    #define SWAP_TARGET_AND_HOST(buffer,len)
96      {
97        char tmp;
98        char *p = (char *) buffer;
99        char *q = ((char *) buffer) + len - 1;
100        int iterations = (len + 1) >> 1;
101        int i;
102        for (p; p < q; p++, q--;)
103          {
104            tmp = *q;
105            *q = *p;
106            *p = tmp;
107          }
108      }
109    Note that:
110      start value = p = &buffer + current_iteration
111      end value   = q = &buffer + len - 1 - current_iteration
112    Given the loop exit test of "p < q", then there must be "q - p" iterations,
113    set equal to zero and solve for number of iterations:
114      q - p = len - 1 - 2*current_iteration = 0
115      current_iteration = (len - 1) / 2
116    Hence, there are (len - 1) / 2 (rounded up to the nearest integer)
117    iterations of this loop.  */
118
119 /* ??? Currently, no labels are marked as loop invariant when doing loop
120    unrolling.  This is because an insn inside the loop, that loads the address
121    of a label inside the loop into a register, could be moved outside the loop
122    by the invariant code motion pass if labels were invariant.  If the loop
123    is subsequently unrolled, the code will be wrong because each unrolled
124    body of the loop will use the same address, whereas each actually needs a
125    different address.  A case where this happens is when a loop containing
126    a switch statement is unrolled.
127
128    It would be better to let labels be considered invariant.  When we
129    unroll loops here, check to see if any insns using a label local to the
130    loop were moved before the loop.  If so, then correct the problem, by
131    moving the insn back into the loop, or perhaps replicate the insn before
132    the loop, one copy for each time the loop is unrolled.  */
133
134 /* The prime factors looked for when trying to unroll a loop by some
135    number which is modulo the total number of iterations.  Just checking
136    for these 4 prime factors will find at least one factor for 75% of
137    all numbers theoretically.  Practically speaking, this will succeed
138    almost all of the time since loops are generally a multiple of 2
139    and/or 5.  */
140
141 #define NUM_FACTORS 4
142
143 struct _factor { int factor, count; } factors[NUM_FACTORS]
144   = { {2, 0}, {3, 0}, {5, 0}, {7, 0}};
145
146 /* Describes the different types of loop unrolling performed.  */
147
148 enum unroll_types { UNROLL_COMPLETELY, UNROLL_MODULO, UNROLL_NAIVE };
149
150 #include "config.h"
151 #include "system.h"
152 #include "rtl.h"
153 #include "tm_p.h"
154 #include "insn-config.h"
155 #include "integrate.h"
156 #include "regs.h"
157 #include "recog.h"
158 #include "flags.h"
159 #include "function.h"
160 #include "expr.h"
161 #include "loop.h"
162 #include "toplev.h"
163
164 /* This controls which loops are unrolled, and by how much we unroll
165    them.  */
166
167 #ifndef MAX_UNROLLED_INSNS
168 #define MAX_UNROLLED_INSNS 100
169 #endif
170
171 /* Indexed by register number, if non-zero, then it contains a pointer
172    to a struct induction for a DEST_REG giv which has been combined with
173    one of more address givs.  This is needed because whenever such a DEST_REG
174    giv is modified, we must modify the value of all split address givs
175    that were combined with this DEST_REG giv.  */
176
177 static struct induction **addr_combined_regs;
178
179 /* Indexed by register number, if this is a splittable induction variable,
180    then this will hold the current value of the register, which depends on the
181    iteration number.  */
182
183 static rtx *splittable_regs;
184
185 /* Indexed by register number, if this is a splittable induction variable,
186    this indicates if it was made from a derived giv.  */
187 static char *derived_regs;
188
189 /* Indexed by register number, if this is a splittable induction variable,
190    then this will hold the number of instructions in the loop that modify
191    the induction variable.  Used to ensure that only the last insn modifying
192    a split iv will update the original iv of the dest.  */
193
194 static int *splittable_regs_updates;
195
196 /* Forward declarations.  */
197
198 static void init_reg_map PARAMS ((struct inline_remap *, int));
199 static rtx calculate_giv_inc PARAMS ((rtx, rtx, unsigned int));
200 static rtx initial_reg_note_copy PARAMS ((rtx, struct inline_remap *));
201 static void final_reg_note_copy PARAMS ((rtx, struct inline_remap *));
202 static void copy_loop_body PARAMS ((rtx, rtx, struct inline_remap *, rtx, int,
203                                   enum unroll_types, rtx, rtx, rtx, rtx));
204 static void iteration_info PARAMS ((const struct loop *, rtx, rtx *, rtx *));
205 static int find_splittable_regs PARAMS ((const struct loop *,
206                                          enum unroll_types, rtx, int));
207 static int find_splittable_givs PARAMS ((const struct loop *, 
208                                          struct iv_class *, enum unroll_types,
209                                          rtx, int));
210 static int reg_dead_after_loop PARAMS ((const struct loop *, rtx));
211 static rtx fold_rtx_mult_add PARAMS ((rtx, rtx, rtx, enum machine_mode));
212 static int verify_addresses PARAMS ((struct induction *, rtx, int));
213 static rtx remap_split_bivs PARAMS ((rtx));
214 static rtx find_common_reg_term PARAMS ((rtx, rtx));
215 static rtx subtract_reg_term PARAMS ((rtx, rtx));
216 static rtx loop_find_equiv_value PARAMS ((const struct loop *, rtx));
217
218 /* Try to unroll one loop and split induction variables in the loop.
219
220    The loop is described by the arguments LOOP and INSN_COUNT.
221    END_INSERT_BEFORE indicates where insns should be added which need
222    to be executed when the loop falls through.  STRENGTH_REDUCTION_P
223    indicates whether information generated in the strength reduction
224    pass is available.
225
226    This function is intended to be called from within `strength_reduce'
227    in loop.c.  */
228
229 void
230 unroll_loop (loop, insn_count, end_insert_before, strength_reduce_p)
231      struct loop *loop;
232      int insn_count;
233      rtx end_insert_before;
234      int strength_reduce_p;
235 {
236   int i, j;
237   unsigned int r;
238   unsigned HOST_WIDE_INT temp;
239   int unroll_number = 1;
240   rtx copy_start, copy_end;
241   rtx insn, sequence, pattern, tem;
242   int max_labelno, max_insnno;
243   rtx insert_before;
244   struct inline_remap *map;
245   char *local_label = NULL;
246   char *local_regno;
247   unsigned int max_local_regnum;
248   unsigned int maxregnum;
249   rtx exit_label = 0;
250   rtx start_label;
251   struct iv_class *bl;
252   int splitting_not_safe = 0;
253   enum unroll_types unroll_type = UNROLL_NAIVE;
254   int loop_preconditioned = 0;
255   rtx safety_label;
256   /* This points to the last real insn in the loop, which should be either
257      a JUMP_INSN (for conditional jumps) or a BARRIER (for unconditional
258      jumps).  */
259   rtx last_loop_insn;
260   rtx loop_start = loop->start;
261   rtx loop_end = loop->end;
262   struct loop_info *loop_info = LOOP_INFO (loop);
263
264   /* Don't bother unrolling huge loops.  Since the minimum factor is
265      two, loops greater than one half of MAX_UNROLLED_INSNS will never
266      be unrolled.  */
267   if (insn_count > MAX_UNROLLED_INSNS / 2)
268     {
269       if (loop_dump_stream)
270         fprintf (loop_dump_stream, "Unrolling failure: Loop too big.\n");
271       return;
272     }
273
274   /* When emitting debugger info, we can't unroll loops with unequal numbers
275      of block_beg and block_end notes, because that would unbalance the block
276      structure of the function.  This can happen as a result of the
277      "if (foo) bar; else break;" optimization in jump.c.  */
278   /* ??? Gcc has a general policy that -g is never supposed to change the code
279      that the compiler emits, so we must disable this optimization always,
280      even if debug info is not being output.  This is rare, so this should
281      not be a significant performance problem.  */
282
283   if (1 /* write_symbols != NO_DEBUG */)
284     {
285       int block_begins = 0;
286       int block_ends = 0;
287
288       for (insn = loop_start; insn != loop_end; insn = NEXT_INSN (insn))
289         {
290           if (GET_CODE (insn) == NOTE)
291             {
292               if (NOTE_LINE_NUMBER (insn) == NOTE_INSN_BLOCK_BEG)
293                 block_begins++;
294               else if (NOTE_LINE_NUMBER (insn) == NOTE_INSN_BLOCK_END)
295                 block_ends++;
296               if (NOTE_LINE_NUMBER (insn) == NOTE_INSN_EH_REGION_BEG
297                   || NOTE_LINE_NUMBER (insn) == NOTE_INSN_EH_REGION_END)
298                 {
299                   /* Note, would be nice to add code to unroll EH
300                      regions, but until that time, we punt (don't
301                      unroll).  For the proper way of doing it, see
302                      expand_inline_function.  */
303
304                   if (loop_dump_stream)
305                     fprintf (loop_dump_stream,
306                              "Unrolling failure: cannot unroll EH regions.\n");
307                   return;
308                 }
309             }
310         }
311
312       if (block_begins != block_ends)
313         {
314           if (loop_dump_stream)
315             fprintf (loop_dump_stream,
316                      "Unrolling failure: Unbalanced block notes.\n");
317           return;
318         }
319     }
320
321   /* Determine type of unroll to perform.  Depends on the number of iterations
322      and the size of the loop.  */
323
324   /* If there is no strength reduce info, then set
325      loop_info->n_iterations to zero.  This can happen if
326      strength_reduce can't find any bivs in the loop.  A value of zero
327      indicates that the number of iterations could not be calculated.  */
328
329   if (! strength_reduce_p)
330     loop_info->n_iterations = 0;
331
332   if (loop_dump_stream && loop_info->n_iterations > 0)
333     {
334       fputs ("Loop unrolling: ", loop_dump_stream);
335       fprintf (loop_dump_stream, HOST_WIDE_INT_PRINT_DEC,
336                loop_info->n_iterations);
337       fputs (" iterations.\n", loop_dump_stream);
338     }
339
340   /* Find and save a pointer to the last nonnote insn in the loop.  */
341
342   last_loop_insn = prev_nonnote_insn (loop_end);
343
344   /* Calculate how many times to unroll the loop.  Indicate whether or
345      not the loop is being completely unrolled.  */
346
347   if (loop_info->n_iterations == 1)
348     {
349       /* If number of iterations is exactly 1, then eliminate the compare and
350          branch at the end of the loop since they will never be taken.
351          Then return, since no other action is needed here.  */
352
353       /* If the last instruction is not a BARRIER or a JUMP_INSN, then
354          don't do anything.  */
355
356       if (GET_CODE (last_loop_insn) == BARRIER)
357         {
358           /* Delete the jump insn.  This will delete the barrier also.  */
359           delete_insn (PREV_INSN (last_loop_insn));
360         }
361       else if (GET_CODE (last_loop_insn) == JUMP_INSN)
362         {
363 #ifdef HAVE_cc0
364           rtx prev = PREV_INSN (last_loop_insn);
365 #endif
366           delete_insn (last_loop_insn);
367 #ifdef HAVE_cc0
368           /* The immediately preceding insn may be a compare which must be
369              deleted.  */
370           if (sets_cc0_p (prev))
371             delete_insn (prev);
372 #endif
373         }
374
375       /* Remove the loop notes since this is no longer a loop.  */
376       if (loop->vtop)
377         delete_insn (loop->vtop);
378       if (loop->cont)
379         delete_insn (loop->cont);
380       if (loop_start)
381         delete_insn (loop_start);
382       if (loop_end)
383         delete_insn (loop_end);
384
385       return;
386     }
387   else if (loop_info->n_iterations > 0
388            /* Avoid overflow in the next expression.  */
389            && loop_info->n_iterations < MAX_UNROLLED_INSNS
390            && loop_info->n_iterations * insn_count < MAX_UNROLLED_INSNS)
391     {
392       unroll_number = loop_info->n_iterations;
393       unroll_type = UNROLL_COMPLETELY;
394     }
395   else if (loop_info->n_iterations > 0)
396     {
397       /* Try to factor the number of iterations.  Don't bother with the
398          general case, only using 2, 3, 5, and 7 will get 75% of all
399          numbers theoretically, and almost all in practice.  */
400
401       for (i = 0; i < NUM_FACTORS; i++)
402         factors[i].count = 0;
403
404       temp = loop_info->n_iterations;
405       for (i = NUM_FACTORS - 1; i >= 0; i--)
406         while (temp % factors[i].factor == 0)
407           {
408             factors[i].count++;
409             temp = temp / factors[i].factor;
410           }
411
412       /* Start with the larger factors first so that we generally
413          get lots of unrolling.  */
414
415       unroll_number = 1;
416       temp = insn_count;
417       for (i = 3; i >= 0; i--)
418         while (factors[i].count--)
419           {
420             if (temp * factors[i].factor < MAX_UNROLLED_INSNS)
421               {
422                 unroll_number *= factors[i].factor;
423                 temp *= factors[i].factor;
424               }
425             else
426               break;
427           }
428
429       /* If we couldn't find any factors, then unroll as in the normal
430          case.  */
431       if (unroll_number == 1)
432         {
433           if (loop_dump_stream)
434             fprintf (loop_dump_stream,
435                      "Loop unrolling: No factors found.\n");
436         }
437       else
438         unroll_type = UNROLL_MODULO;
439     }
440
441
442   /* Default case, calculate number of times to unroll loop based on its
443      size.  */
444   if (unroll_type == UNROLL_NAIVE)
445     {
446       if (8 * insn_count < MAX_UNROLLED_INSNS)
447         unroll_number = 8;
448       else if (4 * insn_count < MAX_UNROLLED_INSNS)
449         unroll_number = 4;
450       else
451         unroll_number = 2;
452     }
453
454   /* Now we know how many times to unroll the loop.  */
455
456   if (loop_dump_stream)
457     fprintf (loop_dump_stream,
458              "Unrolling loop %d times.\n", unroll_number);
459
460
461   if (unroll_type == UNROLL_COMPLETELY || unroll_type == UNROLL_MODULO)
462     {
463       /* Loops of these types can start with jump down to the exit condition
464          in rare circumstances.
465
466          Consider a pair of nested loops where the inner loop is part
467          of the exit code for the outer loop.
468
469          In this case jump.c will not duplicate the exit test for the outer
470          loop, so it will start with a jump to the exit code.
471
472          Then consider if the inner loop turns out to iterate once and
473          only once.  We will end up deleting the jumps associated with
474          the inner loop.  However, the loop notes are not removed from
475          the instruction stream.
476
477          And finally assume that we can compute the number of iterations
478          for the outer loop.
479
480          In this case unroll may want to unroll the outer loop even though
481          it starts with a jump to the outer loop's exit code.
482
483          We could try to optimize this case, but it hardly seems worth it.
484          Just return without unrolling the loop in such cases.  */
485
486       insn = loop_start;
487       while (GET_CODE (insn) != CODE_LABEL && GET_CODE (insn) != JUMP_INSN)
488         insn = NEXT_INSN (insn);
489       if (GET_CODE (insn) == JUMP_INSN)
490         return;
491     }
492
493   if (unroll_type == UNROLL_COMPLETELY)
494     {
495       /* Completely unrolling the loop:  Delete the compare and branch at
496          the end (the last two instructions).   This delete must done at the
497          very end of loop unrolling, to avoid problems with calls to
498          back_branch_in_range_p, which is called by find_splittable_regs.
499          All increments of splittable bivs/givs are changed to load constant
500          instructions.  */
501
502       copy_start = loop_start;
503
504       /* Set insert_before to the instruction immediately after the JUMP_INSN
505          (or BARRIER), so that any NOTEs between the JUMP_INSN and the end of
506          the loop will be correctly handled by copy_loop_body.  */
507       insert_before = NEXT_INSN (last_loop_insn);
508
509       /* Set copy_end to the insn before the jump at the end of the loop.  */
510       if (GET_CODE (last_loop_insn) == BARRIER)
511         copy_end = PREV_INSN (PREV_INSN (last_loop_insn));
512       else if (GET_CODE (last_loop_insn) == JUMP_INSN)
513         {
514           copy_end = PREV_INSN (last_loop_insn);
515 #ifdef HAVE_cc0
516           /* The instruction immediately before the JUMP_INSN may be a compare
517              instruction which we do not want to copy.  */
518           if (sets_cc0_p (PREV_INSN (copy_end)))
519             copy_end = PREV_INSN (copy_end);
520 #endif
521         }
522       else
523         {
524           /* We currently can't unroll a loop if it doesn't end with a
525              JUMP_INSN.  There would need to be a mechanism that recognizes
526              this case, and then inserts a jump after each loop body, which
527              jumps to after the last loop body.  */
528           if (loop_dump_stream)
529             fprintf (loop_dump_stream,
530                      "Unrolling failure: loop does not end with a JUMP_INSN.\n");
531           return;
532         }
533     }
534   else if (unroll_type == UNROLL_MODULO)
535     {
536       /* Partially unrolling the loop:  The compare and branch at the end
537          (the last two instructions) must remain.  Don't copy the compare
538          and branch instructions at the end of the loop.  Insert the unrolled
539          code immediately before the compare/branch at the end so that the
540          code will fall through to them as before.  */
541
542       copy_start = loop_start;
543
544       /* Set insert_before to the jump insn at the end of the loop.
545          Set copy_end to before the jump insn at the end of the loop.  */
546       if (GET_CODE (last_loop_insn) == BARRIER)
547         {
548           insert_before = PREV_INSN (last_loop_insn);
549           copy_end = PREV_INSN (insert_before);
550         }
551       else if (GET_CODE (last_loop_insn) == JUMP_INSN)
552         {
553           insert_before = last_loop_insn;
554 #ifdef HAVE_cc0
555           /* The instruction immediately before the JUMP_INSN may be a compare
556              instruction which we do not want to copy or delete.  */
557           if (sets_cc0_p (PREV_INSN (insert_before)))
558             insert_before = PREV_INSN (insert_before);
559 #endif
560           copy_end = PREV_INSN (insert_before);
561         }
562       else
563         {
564           /* We currently can't unroll a loop if it doesn't end with a
565              JUMP_INSN.  There would need to be a mechanism that recognizes
566              this case, and then inserts a jump after each loop body, which
567              jumps to after the last loop body.  */
568           if (loop_dump_stream)
569             fprintf (loop_dump_stream,
570                      "Unrolling failure: loop does not end with a JUMP_INSN.\n");
571           return;
572         }
573     }
574   else
575     {
576       /* Normal case: Must copy the compare and branch instructions at the
577          end of the loop.  */
578
579       if (GET_CODE (last_loop_insn) == BARRIER)
580         {
581           /* Loop ends with an unconditional jump and a barrier.
582              Handle this like above, don't copy jump and barrier.
583              This is not strictly necessary, but doing so prevents generating
584              unconditional jumps to an immediately following label.
585
586              This will be corrected below if the target of this jump is
587              not the start_label.  */
588
589           insert_before = PREV_INSN (last_loop_insn);
590           copy_end = PREV_INSN (insert_before);
591         }
592       else if (GET_CODE (last_loop_insn) == JUMP_INSN)
593         {
594           /* Set insert_before to immediately after the JUMP_INSN, so that
595              NOTEs at the end of the loop will be correctly handled by
596              copy_loop_body.  */
597           insert_before = NEXT_INSN (last_loop_insn);
598           copy_end = last_loop_insn;
599         }
600       else
601         {
602           /* We currently can't unroll a loop if it doesn't end with a
603              JUMP_INSN.  There would need to be a mechanism that recognizes
604              this case, and then inserts a jump after each loop body, which
605              jumps to after the last loop body.  */
606           if (loop_dump_stream)
607             fprintf (loop_dump_stream,
608                      "Unrolling failure: loop does not end with a JUMP_INSN.\n");
609           return;
610         }
611
612       /* If copying exit test branches because they can not be eliminated,
613          then must convert the fall through case of the branch to a jump past
614          the end of the loop.  Create a label to emit after the loop and save
615          it for later use.  Do not use the label after the loop, if any, since
616          it might be used by insns outside the loop, or there might be insns
617          added before it later by final_[bg]iv_value which must be after
618          the real exit label.  */
619       exit_label = gen_label_rtx ();
620
621       insn = loop_start;
622       while (GET_CODE (insn) != CODE_LABEL && GET_CODE (insn) != JUMP_INSN)
623         insn = NEXT_INSN (insn);
624
625       if (GET_CODE (insn) == JUMP_INSN)
626         {
627           /* The loop starts with a jump down to the exit condition test.
628              Start copying the loop after the barrier following this
629              jump insn.  */
630           copy_start = NEXT_INSN (insn);
631
632           /* Splitting induction variables doesn't work when the loop is
633              entered via a jump to the bottom, because then we end up doing
634              a comparison against a new register for a split variable, but
635              we did not execute the set insn for the new register because
636              it was skipped over.  */
637           splitting_not_safe = 1;
638           if (loop_dump_stream)
639             fprintf (loop_dump_stream,
640                      "Splitting not safe, because loop not entered at top.\n");
641         }
642       else
643         copy_start = loop_start;
644     }
645
646   /* This should always be the first label in the loop.  */
647   start_label = NEXT_INSN (copy_start);
648   /* There may be a line number note and/or a loop continue note here.  */
649   while (GET_CODE (start_label) == NOTE)
650     start_label = NEXT_INSN (start_label);
651   if (GET_CODE (start_label) != CODE_LABEL)
652     {
653       /* This can happen as a result of jump threading.  If the first insns in
654          the loop test the same condition as the loop's backward jump, or the
655          opposite condition, then the backward jump will be modified to point
656          to elsewhere, and the loop's start label is deleted.
657
658          This case currently can not be handled by the loop unrolling code.  */
659
660       if (loop_dump_stream)
661         fprintf (loop_dump_stream,
662                  "Unrolling failure: unknown insns between BEG note and loop label.\n");
663       return;
664     }
665   if (LABEL_NAME (start_label))
666     {
667       /* The jump optimization pass must have combined the original start label
668          with a named label for a goto.  We can't unroll this case because
669          jumps which go to the named label must be handled differently than
670          jumps to the loop start, and it is impossible to differentiate them
671          in this case.  */
672       if (loop_dump_stream)
673         fprintf (loop_dump_stream,
674                  "Unrolling failure: loop start label is gone\n");
675       return;
676     }
677
678   if (unroll_type == UNROLL_NAIVE
679       && GET_CODE (last_loop_insn) == BARRIER
680       && GET_CODE (PREV_INSN (last_loop_insn)) == JUMP_INSN
681       && start_label != JUMP_LABEL (PREV_INSN (last_loop_insn)))
682     {
683       /* In this case, we must copy the jump and barrier, because they will
684          not be converted to jumps to an immediately following label.  */
685
686       insert_before = NEXT_INSN (last_loop_insn);
687       copy_end = last_loop_insn;
688     }
689
690   if (unroll_type == UNROLL_NAIVE
691       && GET_CODE (last_loop_insn) == JUMP_INSN
692       && start_label != JUMP_LABEL (last_loop_insn))
693     {
694       /* ??? The loop ends with a conditional branch that does not branch back
695          to the loop start label.  In this case, we must emit an unconditional
696          branch to the loop exit after emitting the final branch.
697          copy_loop_body does not have support for this currently, so we
698          give up.  It doesn't seem worthwhile to unroll anyways since
699          unrolling would increase the number of branch instructions
700          executed.  */
701       if (loop_dump_stream)
702         fprintf (loop_dump_stream,
703                  "Unrolling failure: final conditional branch not to loop start\n");
704       return;
705     }
706
707   /* Allocate a translation table for the labels and insn numbers.
708      They will be filled in as we copy the insns in the loop.  */
709
710   max_labelno = max_label_num ();
711   max_insnno = get_max_uid ();
712
713   /* Various paths through the unroll code may reach the "egress" label
714      without initializing fields within the map structure.
715
716      To be safe, we use xcalloc to zero the memory.  */
717   map = (struct inline_remap *) xcalloc (1, sizeof (struct inline_remap));
718
719   /* Allocate the label map.  */
720
721   if (max_labelno > 0)
722     {
723       map->label_map = (rtx *) xmalloc (max_labelno * sizeof (rtx));
724
725       local_label = (char *) xcalloc (max_labelno, sizeof (char));
726     }
727
728   /* Search the loop and mark all local labels, i.e. the ones which have to
729      be distinct labels when copied.  For all labels which might be
730      non-local, set their label_map entries to point to themselves.
731      If they happen to be local their label_map entries will be overwritten
732      before the loop body is copied.  The label_map entries for local labels
733      will be set to a different value each time the loop body is copied.  */
734
735   for (insn = copy_start; insn != loop_end; insn = NEXT_INSN (insn))
736     {
737       rtx note;
738
739       if (GET_CODE (insn) == CODE_LABEL)
740         local_label[CODE_LABEL_NUMBER (insn)] = 1;
741       else if (GET_CODE (insn) == JUMP_INSN)
742         {
743           if (JUMP_LABEL (insn))
744             set_label_in_map (map,
745                               CODE_LABEL_NUMBER (JUMP_LABEL (insn)),
746                               JUMP_LABEL (insn));
747           else if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == ADDR_VEC
748                    || GET_CODE (PATTERN (insn)) == ADDR_DIFF_VEC)
749             {
750               rtx pat = PATTERN (insn);
751               int diff_vec_p = GET_CODE (PATTERN (insn)) == ADDR_DIFF_VEC;
752               int len = XVECLEN (pat, diff_vec_p);
753               rtx label;
754
755               for (i = 0; i < len; i++)
756                 {
757                   label = XEXP (XVECEXP (pat, diff_vec_p, i), 0);
758                   set_label_in_map (map,
759                                     CODE_LABEL_NUMBER (label),
760                                     label);
761                 }
762             }
763         }
764       else if ((note = find_reg_note (insn, REG_LABEL, NULL_RTX)))
765         set_label_in_map (map, CODE_LABEL_NUMBER (XEXP (note, 0)),
766                           XEXP (note, 0));
767     }
768
769   /* Allocate space for the insn map.  */
770
771   map->insn_map = (rtx *) xmalloc (max_insnno * sizeof (rtx));
772
773   /* Set this to zero, to indicate that we are doing loop unrolling,
774      not function inlining.  */
775   map->inline_target = 0;
776
777   /* The register and constant maps depend on the number of registers
778      present, so the final maps can't be created until after
779      find_splittable_regs is called.  However, they are needed for
780      preconditioning, so we create temporary maps when preconditioning
781      is performed.  */
782
783   /* The preconditioning code may allocate two new pseudo registers.  */
784   maxregnum = max_reg_num ();
785
786   /* local_regno is only valid for regnos < max_local_regnum.  */
787   max_local_regnum = maxregnum;
788
789   /* Allocate and zero out the splittable_regs and addr_combined_regs
790      arrays.  These must be zeroed here because they will be used if
791      loop preconditioning is performed, and must be zero for that case.
792
793      It is safe to do this here, since the extra registers created by the
794      preconditioning code and find_splittable_regs will never be used
795      to access the splittable_regs[] and addr_combined_regs[] arrays.  */
796
797   splittable_regs = (rtx *) xcalloc (maxregnum, sizeof (rtx));
798   derived_regs = (char *) xcalloc (maxregnum, sizeof (char));
799   splittable_regs_updates = (int *) xcalloc (maxregnum, sizeof (int));
800   addr_combined_regs
801     = (struct induction **) xcalloc (maxregnum, sizeof (struct induction *));
802   local_regno = (char *) xcalloc (maxregnum, sizeof (char));
803
804   /* Mark all local registers, i.e. the ones which are referenced only
805      inside the loop.  */
806   if (INSN_UID (copy_end) < max_uid_for_loop)
807     {
808       int copy_start_luid = INSN_LUID (copy_start);
809       int copy_end_luid = INSN_LUID (copy_end);
810
811       /* If a register is used in the jump insn, we must not duplicate it
812          since it will also be used outside the loop.  */
813       if (GET_CODE (copy_end) == JUMP_INSN)
814         copy_end_luid--;
815
816       /* If we have a target that uses cc0, then we also must not duplicate
817          the insn that sets cc0 before the jump insn, if one is present.  */
818 #ifdef HAVE_cc0
819       if (GET_CODE (copy_end) == JUMP_INSN && sets_cc0_p (PREV_INSN (copy_end)))
820         copy_end_luid--;
821 #endif
822
823       /* If copy_start points to the NOTE that starts the loop, then we must
824          use the next luid, because invariant pseudo-regs moved out of the loop
825          have their lifetimes modified to start here, but they are not safe
826          to duplicate.  */
827       if (copy_start == loop_start)
828         copy_start_luid++;
829
830       /* If a pseudo's lifetime is entirely contained within this loop, then we
831          can use a different pseudo in each unrolled copy of the loop.  This
832          results in better code.  */
833       /* We must limit the generic test to max_reg_before_loop, because only
834          these pseudo registers have valid regno_first_uid info.  */
835       for (r = FIRST_PSEUDO_REGISTER; r < max_reg_before_loop; ++r)
836         if (REGNO_FIRST_UID (r) > 0 && REGNO_FIRST_UID (r) <= max_uid_for_loop
837             && uid_luid[REGNO_FIRST_UID (r)] >= copy_start_luid
838             && REGNO_LAST_UID (r) > 0 && REGNO_LAST_UID (r) <= max_uid_for_loop
839             && uid_luid[REGNO_LAST_UID (r)] <= copy_end_luid)
840           {
841             /* However, we must also check for loop-carried dependencies.
842                If the value the pseudo has at the end of iteration X is
843                used by iteration X+1, then we can not use a different pseudo
844                for each unrolled copy of the loop.  */
845             /* A pseudo is safe if regno_first_uid is a set, and this
846                set dominates all instructions from regno_first_uid to
847                regno_last_uid.  */
848             /* ??? This check is simplistic.  We would get better code if
849                this check was more sophisticated.  */
850             if (set_dominates_use (r, REGNO_FIRST_UID (r), REGNO_LAST_UID (r),
851                                    copy_start, copy_end))
852               local_regno[r] = 1;
853
854             if (loop_dump_stream)
855               {
856                 if (local_regno[r])
857                   fprintf (loop_dump_stream, "Marked reg %d as local\n", r);
858                 else
859                   fprintf (loop_dump_stream, "Did not mark reg %d as local\n",
860                            r);
861               }
862           }
863       /* Givs that have been created from multiple biv increments always have
864          local registers.  */
865       for (r = first_increment_giv; r <= last_increment_giv; r++)
866         {
867           local_regno[r] = 1;
868           if (loop_dump_stream)
869             fprintf (loop_dump_stream, "Marked reg %d as local\n", r);
870         }
871     }
872
873   /* If this loop requires exit tests when unrolled, check to see if we
874      can precondition the loop so as to make the exit tests unnecessary.
875      Just like variable splitting, this is not safe if the loop is entered
876      via a jump to the bottom.  Also, can not do this if no strength
877      reduce info, because precondition_loop_p uses this info.  */
878
879   /* Must copy the loop body for preconditioning before the following
880      find_splittable_regs call since that will emit insns which need to
881      be after the preconditioned loop copies, but immediately before the
882      unrolled loop copies.  */
883
884   /* Also, it is not safe to split induction variables for the preconditioned
885      copies of the loop body.  If we split induction variables, then the code
886      assumes that each induction variable can be represented as a function
887      of its initial value and the loop iteration number.  This is not true
888      in this case, because the last preconditioned copy of the loop body
889      could be any iteration from the first up to the `unroll_number-1'th,
890      depending on the initial value of the iteration variable.  Therefore
891      we can not split induction variables here, because we can not calculate
892      their value.  Hence, this code must occur before find_splittable_regs
893      is called.  */
894
895   if (unroll_type == UNROLL_NAIVE && ! splitting_not_safe && strength_reduce_p)
896     {
897       rtx initial_value, final_value, increment;
898       enum machine_mode mode;
899
900       if (precondition_loop_p (loop,
901                                &initial_value, &final_value, &increment,
902                                &mode))
903         {
904           register rtx diff ;
905           rtx *labels;
906           int abs_inc, neg_inc;
907
908           map->reg_map = (rtx *) xmalloc (maxregnum * sizeof (rtx));
909
910           VARRAY_CONST_EQUIV_INIT (map->const_equiv_varray, maxregnum,
911                                    "unroll_loop_precondition");
912           global_const_equiv_varray = map->const_equiv_varray;
913
914           init_reg_map (map, maxregnum);
915
916           /* Limit loop unrolling to 4, since this will make 7 copies of
917              the loop body.  */
918           if (unroll_number > 4)
919             unroll_number = 4;
920
921           /* Save the absolute value of the increment, and also whether or
922              not it is negative.  */
923           neg_inc = 0;
924           abs_inc = INTVAL (increment);
925           if (abs_inc < 0)
926             {
927               abs_inc = - abs_inc;
928               neg_inc = 1;
929             }
930
931           start_sequence ();
932
933           /* Calculate the difference between the final and initial values.
934              Final value may be a (plus (reg x) (const_int 1)) rtx.
935              Let the following cse pass simplify this if initial value is
936              a constant.
937
938              We must copy the final and initial values here to avoid
939              improperly shared rtl.  */
940
941           diff = expand_binop (mode, sub_optab, copy_rtx (final_value),
942                                copy_rtx (initial_value), NULL_RTX, 0,
943                                OPTAB_LIB_WIDEN);
944
945           /* Now calculate (diff % (unroll * abs (increment))) by using an
946              and instruction.  */
947           diff = expand_binop (GET_MODE (diff), and_optab, diff,
948                                GEN_INT (unroll_number * abs_inc - 1),
949                                NULL_RTX, 0, OPTAB_LIB_WIDEN);
950
951           /* Now emit a sequence of branches to jump to the proper precond
952              loop entry point.  */
953
954           labels = (rtx *) xmalloc (sizeof (rtx) * unroll_number);
955           for (i = 0; i < unroll_number; i++)
956             labels[i] = gen_label_rtx ();
957
958           /* Check for the case where the initial value is greater than or
959              equal to the final value.  In that case, we want to execute
960              exactly one loop iteration.  The code below will fail for this
961              case.  This check does not apply if the loop has a NE
962              comparison at the end.  */
963
964           if (loop_info->comparison_code != NE)
965             {
966               emit_cmp_and_jump_insns (initial_value, final_value,
967                                        neg_inc ? LE : GE,
968                                        NULL_RTX, mode, 0, 0, labels[1]);
969               JUMP_LABEL (get_last_insn ()) = labels[1];
970               LABEL_NUSES (labels[1])++;
971             }
972
973           /* Assuming the unroll_number is 4, and the increment is 2, then
974              for a negative increment:  for a positive increment:
975              diff = 0,1   precond 0     diff = 0,7   precond 0
976              diff = 2,3   precond 3     diff = 1,2   precond 1
977              diff = 4,5   precond 2     diff = 3,4   precond 2
978              diff = 6,7   precond 1     diff = 5,6   precond 3  */
979
980           /* We only need to emit (unroll_number - 1) branches here, the
981              last case just falls through to the following code.  */
982
983           /* ??? This would give better code if we emitted a tree of branches
984              instead of the current linear list of branches.  */
985
986           for (i = 0; i < unroll_number - 1; i++)
987             {
988               int cmp_const;
989               enum rtx_code cmp_code;
990
991               /* For negative increments, must invert the constant compared
992                  against, except when comparing against zero.  */
993               if (i == 0)
994                 {
995                   cmp_const = 0;
996                   cmp_code = EQ;
997                 }
998               else if (neg_inc)
999                 {
1000                   cmp_const = unroll_number - i;
1001                   cmp_code = GE;
1002                 }
1003               else
1004                 {
1005                   cmp_const = i;
1006                   cmp_code = LE;
1007                 }
1008
1009               emit_cmp_and_jump_insns (diff, GEN_INT (abs_inc * cmp_const),
1010                                        cmp_code, NULL_RTX, mode, 0, 0,
1011                                        labels[i]);
1012               JUMP_LABEL (get_last_insn ()) = labels[i];
1013               LABEL_NUSES (labels[i])++;
1014             }
1015
1016           /* If the increment is greater than one, then we need another branch,
1017              to handle other cases equivalent to 0.  */
1018
1019           /* ??? This should be merged into the code above somehow to help
1020              simplify the code here, and reduce the number of branches emitted.
1021              For the negative increment case, the branch here could easily
1022              be merged with the `0' case branch above.  For the positive
1023              increment case, it is not clear how this can be simplified.  */
1024
1025           if (abs_inc != 1)
1026             {
1027               int cmp_const;
1028               enum rtx_code cmp_code;
1029
1030               if (neg_inc)
1031                 {
1032                   cmp_const = abs_inc - 1;
1033                   cmp_code = LE;
1034                 }
1035               else
1036                 {
1037                   cmp_const = abs_inc * (unroll_number - 1) + 1;
1038                   cmp_code = GE;
1039                 }
1040
1041               emit_cmp_and_jump_insns (diff, GEN_INT (cmp_const), cmp_code,
1042                                        NULL_RTX, mode, 0, 0, labels[0]);
1043               JUMP_LABEL (get_last_insn ()) = labels[0];
1044               LABEL_NUSES (labels[0])++;
1045             }
1046
1047           sequence = gen_sequence ();
1048           end_sequence ();
1049           emit_insn_before (sequence, loop_start);
1050
1051           /* Only the last copy of the loop body here needs the exit
1052              test, so set copy_end to exclude the compare/branch here,
1053              and then reset it inside the loop when get to the last
1054              copy.  */
1055
1056           if (GET_CODE (last_loop_insn) == BARRIER)
1057             copy_end = PREV_INSN (PREV_INSN (last_loop_insn));
1058           else if (GET_CODE (last_loop_insn) == JUMP_INSN)
1059             {
1060               copy_end = PREV_INSN (last_loop_insn);
1061 #ifdef HAVE_cc0
1062               /* The immediately preceding insn may be a compare which we do not
1063                  want to copy.  */
1064               if (sets_cc0_p (PREV_INSN (copy_end)))
1065                 copy_end = PREV_INSN (copy_end);
1066 #endif
1067             }
1068           else
1069             abort ();
1070
1071           for (i = 1; i < unroll_number; i++)
1072             {
1073               emit_label_after (labels[unroll_number - i],
1074                                 PREV_INSN (loop_start));
1075
1076               bzero ((char *) map->insn_map, max_insnno * sizeof (rtx));
1077               bzero ((char *) &VARRAY_CONST_EQUIV (map->const_equiv_varray, 0),
1078                      (VARRAY_SIZE (map->const_equiv_varray)
1079                       * sizeof (struct const_equiv_data)));
1080               map->const_age = 0;
1081
1082               for (j = 0; j < max_labelno; j++)
1083                 if (local_label[j])
1084                   set_label_in_map (map, j, gen_label_rtx ());
1085
1086               for (r = FIRST_PSEUDO_REGISTER; r < max_local_regnum; r++)
1087                 if (local_regno[r])
1088                   {
1089                     map->reg_map[r]
1090                       = gen_reg_rtx (GET_MODE (regno_reg_rtx[r]));
1091                     record_base_value (REGNO (map->reg_map[r]),
1092                                        regno_reg_rtx[r], 0);
1093                   }
1094               /* The last copy needs the compare/branch insns at the end,
1095                  so reset copy_end here if the loop ends with a conditional
1096                  branch.  */
1097
1098               if (i == unroll_number - 1)
1099                 {
1100                   if (GET_CODE (last_loop_insn) == BARRIER)
1101                     copy_end = PREV_INSN (PREV_INSN (last_loop_insn));
1102                   else
1103                     copy_end = last_loop_insn;
1104                 }
1105
1106               /* None of the copies are the `last_iteration', so just
1107                  pass zero for that parameter.  */
1108               copy_loop_body (copy_start, copy_end, map, exit_label, 0,
1109                               unroll_type, start_label, loop_end,
1110                               loop_start, copy_end);
1111             }
1112           emit_label_after (labels[0], PREV_INSN (loop_start));
1113
1114           if (GET_CODE (last_loop_insn) == BARRIER)
1115             {
1116               insert_before = PREV_INSN (last_loop_insn);
1117               copy_end = PREV_INSN (insert_before);
1118             }
1119           else
1120             {
1121               insert_before = last_loop_insn;
1122 #ifdef HAVE_cc0
1123               /* The instruction immediately before the JUMP_INSN may be a compare
1124                  instruction which we do not want to copy or delete.  */
1125               if (sets_cc0_p (PREV_INSN (insert_before)))
1126                 insert_before = PREV_INSN (insert_before);
1127 #endif
1128               copy_end = PREV_INSN (insert_before);
1129             }
1130
1131           /* Set unroll type to MODULO now.  */
1132           unroll_type = UNROLL_MODULO;
1133           loop_preconditioned = 1;
1134
1135           /* Clean up.  */
1136           free (labels);
1137         }
1138     }
1139
1140   /* If reach here, and the loop type is UNROLL_NAIVE, then don't unroll
1141      the loop unless all loops are being unrolled.  */
1142   if (unroll_type == UNROLL_NAIVE && ! flag_unroll_all_loops)
1143     {
1144       if (loop_dump_stream)
1145         fprintf (loop_dump_stream, "Unrolling failure: Naive unrolling not being done.\n");
1146       goto egress;
1147     }
1148
1149   /* At this point, we are guaranteed to unroll the loop.  */
1150
1151   /* Keep track of the unroll factor for the loop.  */
1152   loop_info->unroll_number = unroll_number;
1153
1154   /* For each biv and giv, determine whether it can be safely split into
1155      a different variable for each unrolled copy of the loop body.
1156      We precalculate and save this info here, since computing it is
1157      expensive.
1158
1159      Do this before deleting any instructions from the loop, so that
1160      back_branch_in_range_p will work correctly.  */
1161
1162   if (splitting_not_safe)
1163     temp = 0;
1164   else
1165     temp = find_splittable_regs (loop, unroll_type,
1166                                  end_insert_before, unroll_number);
1167
1168   /* find_splittable_regs may have created some new registers, so must
1169      reallocate the reg_map with the new larger size, and must realloc
1170      the constant maps also.  */
1171
1172   maxregnum = max_reg_num ();
1173   map->reg_map = (rtx *) xmalloc (maxregnum * sizeof (rtx));
1174
1175   init_reg_map (map, maxregnum);
1176
1177   if (map->const_equiv_varray == 0)
1178     VARRAY_CONST_EQUIV_INIT (map->const_equiv_varray,
1179                              maxregnum + temp * unroll_number * 2,
1180                              "unroll_loop");
1181   global_const_equiv_varray = map->const_equiv_varray;
1182
1183   /* Search the list of bivs and givs to find ones which need to be remapped
1184      when split, and set their reg_map entry appropriately.  */
1185
1186   for (bl = loop_iv_list; bl; bl = bl->next)
1187     {
1188       if (REGNO (bl->biv->src_reg) != bl->regno)
1189         map->reg_map[bl->regno] = bl->biv->src_reg;
1190 #if 0
1191       /* Currently, non-reduced/final-value givs are never split.  */
1192       for (v = bl->giv; v; v = v->next_iv)
1193         if (REGNO (v->src_reg) != bl->regno)
1194           map->reg_map[REGNO (v->dest_reg)] = v->src_reg;
1195 #endif
1196     }
1197
1198   /* Use our current register alignment and pointer flags.  */
1199   map->regno_pointer_flag = cfun->emit->regno_pointer_flag;
1200   map->regno_pointer_align = cfun->emit->regno_pointer_align;
1201
1202   /* If the loop is being partially unrolled, and the iteration variables
1203      are being split, and are being renamed for the split, then must fix up
1204      the compare/jump instruction at the end of the loop to refer to the new
1205      registers.  This compare isn't copied, so the registers used in it
1206      will never be replaced if it isn't done here.  */
1207
1208   if (unroll_type == UNROLL_MODULO)
1209     {
1210       insn = NEXT_INSN (copy_end);
1211       if (GET_CODE (insn) == INSN || GET_CODE (insn) == JUMP_INSN)
1212         PATTERN (insn) = remap_split_bivs (PATTERN (insn));
1213     }
1214
1215   /* For unroll_number times, make a copy of each instruction
1216      between copy_start and copy_end, and insert these new instructions
1217      before the end of the loop.  */
1218
1219   for (i = 0; i < unroll_number; i++)
1220     {
1221       bzero ((char *) map->insn_map, max_insnno * sizeof (rtx));
1222       bzero ((char *) &VARRAY_CONST_EQUIV (map->const_equiv_varray, 0),
1223              VARRAY_SIZE (map->const_equiv_varray) * sizeof (struct const_equiv_data));
1224       map->const_age = 0;
1225
1226       for (j = 0; j < max_labelno; j++)
1227         if (local_label[j])
1228           set_label_in_map (map, j, gen_label_rtx ());
1229
1230       for (r = FIRST_PSEUDO_REGISTER; r < max_local_regnum; r++)
1231         if (local_regno[r])
1232           {
1233             map->reg_map[r] = gen_reg_rtx (GET_MODE (regno_reg_rtx[r]));
1234             record_base_value (REGNO (map->reg_map[r]),
1235                                regno_reg_rtx[r], 0);
1236           }
1237
1238       /* If loop starts with a branch to the test, then fix it so that
1239          it points to the test of the first unrolled copy of the loop.  */
1240       if (i == 0 && loop_start != copy_start)
1241         {
1242           insn = PREV_INSN (copy_start);
1243           pattern = PATTERN (insn);
1244
1245           tem = get_label_from_map (map,
1246                                     CODE_LABEL_NUMBER
1247                                     (XEXP (SET_SRC (pattern), 0)));
1248           SET_SRC (pattern) = gen_rtx_LABEL_REF (VOIDmode, tem);
1249
1250           /* Set the jump label so that it can be used by later loop unrolling
1251              passes.  */
1252           JUMP_LABEL (insn) = tem;
1253           LABEL_NUSES (tem)++;
1254         }
1255
1256       copy_loop_body (copy_start, copy_end, map, exit_label,
1257                       i == unroll_number - 1, unroll_type, start_label,
1258                       loop_end, insert_before, insert_before);
1259     }
1260
1261   /* Before deleting any insns, emit a CODE_LABEL immediately after the last
1262      insn to be deleted.  This prevents any runaway delete_insn call from
1263      more insns that it should, as it always stops at a CODE_LABEL.  */
1264
1265   /* Delete the compare and branch at the end of the loop if completely
1266      unrolling the loop.  Deleting the backward branch at the end also
1267      deletes the code label at the start of the loop.  This is done at
1268      the very end to avoid problems with back_branch_in_range_p.  */
1269
1270   if (unroll_type == UNROLL_COMPLETELY)
1271     safety_label = emit_label_after (gen_label_rtx (), last_loop_insn);
1272   else
1273     safety_label = emit_label_after (gen_label_rtx (), copy_end);
1274
1275   /* Delete all of the original loop instructions.  Don't delete the
1276      LOOP_BEG note, or the first code label in the loop.  */
1277
1278   insn = NEXT_INSN (copy_start);
1279   while (insn != safety_label)
1280     {
1281       /* ??? Don't delete named code labels.  They will be deleted when the
1282          jump that references them is deleted.  Otherwise, we end up deleting
1283          them twice, which causes them to completely disappear instead of turn
1284          into NOTE_INSN_DELETED_LABEL notes.  This in turn causes aborts in
1285          dwarfout.c/dwarf2out.c.  We could perhaps fix the dwarf*out.c files
1286          to handle deleted labels instead.  Or perhaps fix DECL_RTL of the
1287          associated LABEL_DECL to point to one of the new label instances.  */
1288       /* ??? Likewise, we can't delete a NOTE_INSN_DELETED_LABEL note.  */
1289       if (insn != start_label
1290           && ! (GET_CODE (insn) == CODE_LABEL && LABEL_NAME (insn))
1291           && ! (GET_CODE (insn) == NOTE
1292                 && NOTE_LINE_NUMBER (insn) == NOTE_INSN_DELETED_LABEL))
1293         insn = delete_insn (insn);
1294       else
1295         insn = NEXT_INSN (insn);
1296     }
1297
1298   /* Can now delete the 'safety' label emitted to protect us from runaway
1299      delete_insn calls.  */
1300   if (INSN_DELETED_P (safety_label))
1301     abort ();
1302   delete_insn (safety_label);
1303
1304   /* If exit_label exists, emit it after the loop.  Doing the emit here
1305      forces it to have a higher INSN_UID than any insn in the unrolled loop.
1306      This is needed so that mostly_true_jump in reorg.c will treat jumps
1307      to this loop end label correctly, i.e. predict that they are usually
1308      not taken.  */
1309   if (exit_label)
1310     emit_label_after (exit_label, loop_end);
1311
1312  egress:
1313   if (unroll_type == UNROLL_COMPLETELY)
1314     {
1315       /* Remove the loop notes since this is no longer a loop.  */
1316       if (loop->vtop)
1317         delete_insn (loop->vtop);
1318       if (loop->cont)
1319         delete_insn (loop->cont);
1320       if (loop_start)
1321         delete_insn (loop_start);
1322       if (loop_end)
1323         delete_insn (loop_end);
1324     }
1325
1326   if (map->const_equiv_varray)
1327     VARRAY_FREE (map->const_equiv_varray);
1328   if (map->label_map)
1329     {
1330       free (map->label_map);
1331       free (local_label);
1332     }
1333   free (map->insn_map);
1334   free (splittable_regs);
1335   free (derived_regs);
1336   free (splittable_regs_updates);
1337   free (addr_combined_regs);
1338   free (local_regno);
1339   if (map->reg_map)
1340     free (map->reg_map);
1341   free (map);
1342 }
1343 \f
1344 /* Return true if the loop can be safely, and profitably, preconditioned
1345    so that the unrolled copies of the loop body don't need exit tests.
1346
1347    This only works if final_value, initial_value and increment can be
1348    determined, and if increment is a constant power of 2.
1349    If increment is not a power of 2, then the preconditioning modulo
1350    operation would require a real modulo instead of a boolean AND, and this
1351    is not considered `profitable'.  */
1352
1353 /* ??? If the loop is known to be executed very many times, or the machine
1354    has a very cheap divide instruction, then preconditioning is a win even
1355    when the increment is not a power of 2.  Use RTX_COST to compute
1356    whether divide is cheap.
1357    ??? A divide by constant doesn't actually need a divide, look at
1358    expand_divmod.  The reduced cost of this optimized modulo is not
1359    reflected in RTX_COST.  */
1360
1361 int
1362 precondition_loop_p (loop, initial_value, final_value, increment, mode)
1363      const struct loop *loop;
1364      rtx *initial_value, *final_value, *increment;
1365      enum machine_mode *mode;
1366 {
1367   rtx loop_start = loop->start;
1368   struct loop_info *loop_info = LOOP_INFO (loop);
1369
1370   if (loop_info->n_iterations > 0)
1371     {
1372       *initial_value = const0_rtx;
1373       *increment = const1_rtx;
1374       *final_value = GEN_INT (loop_info->n_iterations);
1375       *mode = word_mode;
1376
1377       if (loop_dump_stream)
1378         {
1379           fputs ("Preconditioning: Success, number of iterations known, ",
1380                  loop_dump_stream);
1381           fprintf (loop_dump_stream, HOST_WIDE_INT_PRINT_DEC,
1382                    loop_info->n_iterations);
1383           fputs (".\n", loop_dump_stream);
1384         }
1385       return 1;
1386     }
1387
1388   if (loop_info->initial_value == 0)
1389     {
1390       if (loop_dump_stream)
1391         fprintf (loop_dump_stream,
1392                  "Preconditioning: Could not find initial value.\n");
1393       return 0;
1394     }
1395   else if (loop_info->increment == 0)
1396     {
1397       if (loop_dump_stream)
1398         fprintf (loop_dump_stream,
1399                  "Preconditioning: Could not find increment value.\n");
1400       return 0;
1401     }
1402   else if (GET_CODE (loop_info->increment) != CONST_INT)
1403     {
1404       if (loop_dump_stream)
1405         fprintf (loop_dump_stream,
1406                  "Preconditioning: Increment not a constant.\n");
1407       return 0;
1408     }
1409   else if ((exact_log2 (INTVAL (loop_info->increment)) < 0)
1410            && (exact_log2 (- INTVAL (loop_info->increment)) < 0))
1411     {
1412       if (loop_dump_stream)
1413         fprintf (loop_dump_stream,
1414                  "Preconditioning: Increment not a constant power of 2.\n");
1415       return 0;
1416     }
1417
1418   /* Unsigned_compare and compare_dir can be ignored here, since they do
1419      not matter for preconditioning.  */
1420
1421   if (loop_info->final_value == 0)
1422     {
1423       if (loop_dump_stream)
1424         fprintf (loop_dump_stream,
1425                  "Preconditioning: EQ comparison loop.\n");
1426       return 0;
1427     }
1428
1429   /* Must ensure that final_value is invariant, so call
1430      loop_invariant_p to check.  Before doing so, must check regno
1431      against max_reg_before_loop to make sure that the register is in
1432      the range covered by loop_invariant_p.  If it isn't, then it is
1433      most likely a biv/giv which by definition are not invariant.  */
1434   if ((GET_CODE (loop_info->final_value) == REG
1435        && REGNO (loop_info->final_value) >= max_reg_before_loop)
1436       || (GET_CODE (loop_info->final_value) == PLUS
1437           && REGNO (XEXP (loop_info->final_value, 0)) >= max_reg_before_loop)
1438       || ! loop_invariant_p (loop, loop_info->final_value))
1439     {
1440       if (loop_dump_stream)
1441         fprintf (loop_dump_stream,
1442                  "Preconditioning: Final value not invariant.\n");
1443       return 0;
1444     }
1445
1446   /* Fail for floating point values, since the caller of this function
1447      does not have code to deal with them.  */
1448   if (GET_MODE_CLASS (GET_MODE (loop_info->final_value)) == MODE_FLOAT
1449       || GET_MODE_CLASS (GET_MODE (loop_info->initial_value)) == MODE_FLOAT)
1450     {
1451       if (loop_dump_stream)
1452         fprintf (loop_dump_stream,
1453                  "Preconditioning: Floating point final or initial value.\n");
1454       return 0;
1455     }
1456
1457   /* Fail if loop_info->iteration_var is not live before loop_start,
1458      since we need to test its value in the preconditioning code.  */
1459
1460   if (uid_luid[REGNO_FIRST_UID (REGNO (loop_info->iteration_var))]
1461       > INSN_LUID (loop_start))
1462     {
1463       if (loop_dump_stream)
1464         fprintf (loop_dump_stream,
1465                  "Preconditioning: Iteration var not live before loop start.\n");
1466       return 0;
1467     }
1468
1469   /* Note that iteration_info biases the initial value for GIV iterators
1470      such as "while (i-- > 0)" so that we can calculate the number of
1471      iterations just like for BIV iterators.
1472
1473      Also note that the absolute values of initial_value and
1474      final_value are unimportant as only their difference is used for
1475      calculating the number of loop iterations.  */
1476   *initial_value = loop_info->initial_value;
1477   *increment = loop_info->increment;
1478   *final_value = loop_info->final_value;
1479
1480   /* Decide what mode to do these calculations in.  Choose the larger
1481      of final_value's mode and initial_value's mode, or a full-word if
1482      both are constants.  */
1483   *mode = GET_MODE (*final_value);
1484   if (*mode == VOIDmode)
1485     {
1486       *mode = GET_MODE (*initial_value);
1487       if (*mode == VOIDmode)
1488         *mode = word_mode;
1489     }
1490   else if (*mode != GET_MODE (*initial_value)
1491            && (GET_MODE_SIZE (*mode)
1492                < GET_MODE_SIZE (GET_MODE (*initial_value))))
1493     *mode = GET_MODE (*initial_value);
1494
1495   /* Success!  */
1496   if (loop_dump_stream)
1497     fprintf (loop_dump_stream, "Preconditioning: Successful.\n");
1498   return 1;
1499 }
1500
1501
1502 /* All pseudo-registers must be mapped to themselves.  Two hard registers
1503    must be mapped, VIRTUAL_STACK_VARS_REGNUM and VIRTUAL_INCOMING_ARGS_
1504    REGNUM, to avoid function-inlining specific conversions of these
1505    registers.  All other hard regs can not be mapped because they may be
1506    used with different
1507    modes.  */
1508
1509 static void
1510 init_reg_map (map, maxregnum)
1511      struct inline_remap *map;
1512      int maxregnum;
1513 {
1514   int i;
1515
1516   for (i = maxregnum - 1; i > LAST_VIRTUAL_REGISTER; i--)
1517     map->reg_map[i] = regno_reg_rtx[i];
1518   /* Just clear the rest of the entries.  */
1519   for (i = LAST_VIRTUAL_REGISTER; i >= 0; i--)
1520     map->reg_map[i] = 0;
1521
1522   map->reg_map[VIRTUAL_STACK_VARS_REGNUM]
1523     = regno_reg_rtx[VIRTUAL_STACK_VARS_REGNUM];
1524   map->reg_map[VIRTUAL_INCOMING_ARGS_REGNUM]
1525     = regno_reg_rtx[VIRTUAL_INCOMING_ARGS_REGNUM];
1526 }
1527 \f
1528 /* Strength-reduction will often emit code for optimized biv/givs which
1529    calculates their value in a temporary register, and then copies the result
1530    to the iv.  This procedure reconstructs the pattern computing the iv;
1531    verifying that all operands are of the proper form.
1532
1533    PATTERN must be the result of single_set.
1534    The return value is the amount that the giv is incremented by.  */
1535
1536 static rtx
1537 calculate_giv_inc (pattern, src_insn, regno)
1538      rtx pattern, src_insn;
1539      unsigned int regno;
1540 {
1541   rtx increment;
1542   rtx increment_total = 0;
1543   int tries = 0;
1544
1545  retry:
1546   /* Verify that we have an increment insn here.  First check for a plus
1547      as the set source.  */
1548   if (GET_CODE (SET_SRC (pattern)) != PLUS)
1549     {
1550       /* SR sometimes computes the new giv value in a temp, then copies it
1551          to the new_reg.  */
1552       src_insn = PREV_INSN (src_insn);
1553       pattern = PATTERN (src_insn);
1554       if (GET_CODE (SET_SRC (pattern)) != PLUS)
1555         abort ();
1556
1557       /* The last insn emitted is not needed, so delete it to avoid confusing
1558          the second cse pass.  This insn sets the giv unnecessarily.  */
1559       delete_insn (get_last_insn ());
1560     }
1561
1562   /* Verify that we have a constant as the second operand of the plus.  */
1563   increment = XEXP (SET_SRC (pattern), 1);
1564   if (GET_CODE (increment) != CONST_INT)
1565     {
1566       /* SR sometimes puts the constant in a register, especially if it is
1567          too big to be an add immed operand.  */
1568       src_insn = PREV_INSN (src_insn);
1569       increment = SET_SRC (PATTERN (src_insn));
1570
1571       /* SR may have used LO_SUM to compute the constant if it is too large
1572          for a load immed operand.  In this case, the constant is in operand
1573          one of the LO_SUM rtx.  */
1574       if (GET_CODE (increment) == LO_SUM)
1575         increment = XEXP (increment, 1);
1576
1577       /* Some ports store large constants in memory and add a REG_EQUAL
1578          note to the store insn.  */
1579       else if (GET_CODE (increment) == MEM)
1580         {
1581           rtx note = find_reg_note (src_insn, REG_EQUAL, 0);
1582           if (note)
1583             increment = XEXP (note, 0);
1584         }
1585
1586       else if (GET_CODE (increment) == IOR
1587                || GET_CODE (increment) == ASHIFT
1588                || GET_CODE (increment) == PLUS)
1589         {
1590           /* The rs6000 port loads some constants with IOR.
1591              The alpha port loads some constants with ASHIFT and PLUS.  */
1592           rtx second_part = XEXP (increment, 1);
1593           enum rtx_code code = GET_CODE (increment);
1594
1595           src_insn = PREV_INSN (src_insn);
1596           increment = SET_SRC (PATTERN (src_insn));
1597           /* Don't need the last insn anymore.  */
1598           delete_insn (get_last_insn ());
1599
1600           if (GET_CODE (second_part) != CONST_INT
1601               || GET_CODE (increment) != CONST_INT)
1602             abort ();
1603
1604           if (code == IOR)
1605             increment = GEN_INT (INTVAL (increment) | INTVAL (second_part));
1606           else if (code == PLUS)
1607             increment = GEN_INT (INTVAL (increment) + INTVAL (second_part));
1608           else
1609             increment = GEN_INT (INTVAL (increment) << INTVAL (second_part));
1610         }
1611
1612       if (GET_CODE (increment) != CONST_INT)
1613         abort ();
1614
1615       /* The insn loading the constant into a register is no longer needed,
1616          so delete it.  */
1617       delete_insn (get_last_insn ());
1618     }
1619
1620   if (increment_total)
1621     increment_total = GEN_INT (INTVAL (increment_total) + INTVAL (increment));
1622   else
1623     increment_total = increment;
1624
1625   /* Check that the source register is the same as the register we expected
1626      to see as the source.  If not, something is seriously wrong.  */
1627   if (GET_CODE (XEXP (SET_SRC (pattern), 0)) != REG
1628       || REGNO (XEXP (SET_SRC (pattern), 0)) != regno)
1629     {
1630       /* Some machines (e.g. the romp), may emit two add instructions for
1631          certain constants, so lets try looking for another add immediately
1632          before this one if we have only seen one add insn so far.  */
1633
1634       if (tries == 0)
1635         {
1636           tries++;
1637
1638           src_insn = PREV_INSN (src_insn);
1639           pattern = PATTERN (src_insn);
1640
1641           delete_insn (get_last_insn ());
1642
1643           goto retry;
1644         }
1645
1646       abort ();
1647     }
1648
1649   return increment_total;
1650 }
1651
1652 /* Copy REG_NOTES, except for insn references, because not all insn_map
1653    entries are valid yet.  We do need to copy registers now though, because
1654    the reg_map entries can change during copying.  */
1655
1656 static rtx
1657 initial_reg_note_copy (notes, map)
1658      rtx notes;
1659      struct inline_remap *map;
1660 {
1661   rtx copy;
1662
1663   if (notes == 0)
1664     return 0;
1665
1666   copy = rtx_alloc (GET_CODE (notes));
1667   PUT_MODE (copy, GET_MODE (notes));
1668
1669   if (GET_CODE (notes) == EXPR_LIST)
1670     XEXP (copy, 0) = copy_rtx_and_substitute (XEXP (notes, 0), map, 0);
1671   else if (GET_CODE (notes) == INSN_LIST)
1672     /* Don't substitute for these yet.  */
1673     XEXP (copy, 0) = XEXP (notes, 0);
1674   else
1675     abort ();
1676
1677   XEXP (copy, 1) = initial_reg_note_copy (XEXP (notes, 1), map);
1678
1679   return copy;
1680 }
1681
1682 /* Fixup insn references in copied REG_NOTES.  */
1683
1684 static void
1685 final_reg_note_copy (notes, map)
1686      rtx notes;
1687      struct inline_remap *map;
1688 {
1689   rtx note;
1690
1691   for (note = notes; note; note = XEXP (note, 1))
1692     if (GET_CODE (note) == INSN_LIST)
1693       XEXP (note, 0) = map->insn_map[INSN_UID (XEXP (note, 0))];
1694 }
1695
1696 /* Copy each instruction in the loop, substituting from map as appropriate.
1697    This is very similar to a loop in expand_inline_function.  */
1698
1699 static void
1700 copy_loop_body (copy_start, copy_end, map, exit_label, last_iteration,
1701                 unroll_type, start_label, loop_end, insert_before,
1702                 copy_notes_from)
1703      rtx copy_start, copy_end;
1704      struct inline_remap *map;
1705      rtx exit_label;
1706      int last_iteration;
1707      enum unroll_types unroll_type;
1708      rtx start_label, loop_end, insert_before, copy_notes_from;
1709 {
1710   rtx insn, pattern;
1711   rtx set, tem, copy = NULL_RTX;
1712   int dest_reg_was_split, i;
1713 #ifdef HAVE_cc0
1714   rtx cc0_insn = 0;
1715 #endif
1716   rtx final_label = 0;
1717   rtx giv_inc, giv_dest_reg, giv_src_reg;
1718
1719   /* If this isn't the last iteration, then map any references to the
1720      start_label to final_label.  Final label will then be emitted immediately
1721      after the end of this loop body if it was ever used.
1722
1723      If this is the last iteration, then map references to the start_label
1724      to itself.  */
1725   if (! last_iteration)
1726     {
1727       final_label = gen_label_rtx ();
1728       set_label_in_map (map, CODE_LABEL_NUMBER (start_label),
1729                         final_label);
1730     }
1731   else
1732     set_label_in_map (map, CODE_LABEL_NUMBER (start_label), start_label);
1733
1734   start_sequence ();
1735
1736   /* Emit a NOTE_INSN_DELETED to force at least two insns onto the sequence.
1737      Else gen_sequence could return a raw pattern for a jump which we pass
1738      off to emit_insn_before (instead of emit_jump_insn_before) which causes
1739      a variety of losing behaviors later.  */
1740   emit_note (0, NOTE_INSN_DELETED);
1741
1742   insn = copy_start;
1743   do
1744     {
1745       insn = NEXT_INSN (insn);
1746
1747       map->orig_asm_operands_vector = 0;
1748
1749       switch (GET_CODE (insn))
1750         {
1751         case INSN:
1752           pattern = PATTERN (insn);
1753           copy = 0;
1754           giv_inc = 0;
1755
1756           /* Check to see if this is a giv that has been combined with
1757              some split address givs.  (Combined in the sense that
1758              `combine_givs' in loop.c has put two givs in the same register.)
1759              In this case, we must search all givs based on the same biv to
1760              find the address givs.  Then split the address givs.
1761              Do this before splitting the giv, since that may map the
1762              SET_DEST to a new register.  */
1763
1764           if ((set = single_set (insn))
1765               && GET_CODE (SET_DEST (set)) == REG
1766               && addr_combined_regs[REGNO (SET_DEST (set))])
1767             {
1768               struct iv_class *bl;
1769               struct induction *v, *tv;
1770               unsigned int regno = REGNO (SET_DEST (set));
1771
1772               v = addr_combined_regs[REGNO (SET_DEST (set))];
1773               bl = reg_biv_class[REGNO (v->src_reg)];
1774
1775               /* Although the giv_inc amount is not needed here, we must call
1776                  calculate_giv_inc here since it might try to delete the
1777                  last insn emitted.  If we wait until later to call it,
1778                  we might accidentally delete insns generated immediately
1779                  below by emit_unrolled_add.  */
1780
1781               if (! derived_regs[regno])
1782                 giv_inc = calculate_giv_inc (set, insn, regno);
1783
1784               /* Now find all address giv's that were combined with this
1785                  giv 'v'.  */
1786               for (tv = bl->giv; tv; tv = tv->next_iv)
1787                 if (tv->giv_type == DEST_ADDR && tv->same == v)
1788                   {
1789                     int this_giv_inc;
1790
1791                     /* If this DEST_ADDR giv was not split, then ignore it.  */
1792                     if (*tv->location != tv->dest_reg)
1793                       continue;
1794
1795                     /* Scale this_giv_inc if the multiplicative factors of
1796                        the two givs are different.  */
1797                     this_giv_inc = INTVAL (giv_inc);
1798                     if (tv->mult_val != v->mult_val)
1799                       this_giv_inc = (this_giv_inc / INTVAL (v->mult_val)
1800                                       * INTVAL (tv->mult_val));
1801
1802                     tv->dest_reg = plus_constant (tv->dest_reg, this_giv_inc);
1803                     *tv->location = tv->dest_reg;
1804
1805                     if (last_iteration && unroll_type != UNROLL_COMPLETELY)
1806                       {
1807                         /* Must emit an insn to increment the split address
1808                            giv.  Add in the const_adjust field in case there
1809                            was a constant eliminated from the address.  */
1810                         rtx value, dest_reg;
1811
1812                         /* tv->dest_reg will be either a bare register,
1813                            or else a register plus a constant.  */
1814                         if (GET_CODE (tv->dest_reg) == REG)
1815                           dest_reg = tv->dest_reg;
1816                         else
1817                           dest_reg = XEXP (tv->dest_reg, 0);
1818
1819                         /* Check for shared address givs, and avoid
1820                            incrementing the shared pseudo reg more than
1821                            once.  */
1822                         if (! tv->same_insn && ! tv->shared)
1823                           {
1824                             /* tv->dest_reg may actually be a (PLUS (REG)
1825                                (CONST)) here, so we must call plus_constant
1826                                to add the const_adjust amount before calling
1827                                emit_unrolled_add below.  */
1828                             value = plus_constant (tv->dest_reg,
1829                                                    tv->const_adjust);
1830
1831                             if (GET_CODE (value) == PLUS)
1832                               {
1833                                 /* The constant could be too large for an add
1834                                    immediate, so can't directly emit an insn
1835                                    here.  */
1836                                 emit_unrolled_add (dest_reg, XEXP (value, 0),
1837                                                    XEXP (value, 1));
1838                               }
1839                           }
1840
1841                         /* Reset the giv to be just the register again, in case
1842                            it is used after the set we have just emitted.
1843                            We must subtract the const_adjust factor added in
1844                            above.  */
1845                         tv->dest_reg = plus_constant (dest_reg,
1846                                                       - tv->const_adjust);
1847                         *tv->location = tv->dest_reg;
1848                       }
1849                   }
1850             }
1851
1852           /* If this is a setting of a splittable variable, then determine
1853              how to split the variable, create a new set based on this split,
1854              and set up the reg_map so that later uses of the variable will
1855              use the new split variable.  */
1856
1857           dest_reg_was_split = 0;
1858
1859           if ((set = single_set (insn))
1860               && GET_CODE (SET_DEST (set)) == REG
1861               && splittable_regs[REGNO (SET_DEST (set))])
1862             {
1863               unsigned int regno = REGNO (SET_DEST (set));
1864               unsigned int src_regno;
1865
1866               dest_reg_was_split = 1;
1867
1868               giv_dest_reg = SET_DEST (set);
1869               if (derived_regs[regno])
1870                 {
1871                   /* ??? This relies on SET_SRC (SET) to be of
1872                      the form (plus (reg) (const_int)), and thus
1873                      forces recombine_givs to restrict the kind
1874                      of giv derivations it does before unrolling.  */
1875                   giv_src_reg = XEXP (SET_SRC (set), 0);
1876                   giv_inc = XEXP (SET_SRC (set), 1);
1877                 }
1878               else
1879                 {
1880                   giv_src_reg = giv_dest_reg;
1881                   /* Compute the increment value for the giv, if it wasn't
1882                      already computed above.  */
1883                   if (giv_inc == 0)
1884                     giv_inc = calculate_giv_inc (set, insn, regno);
1885                 }
1886               src_regno = REGNO (giv_src_reg);
1887
1888               if (unroll_type == UNROLL_COMPLETELY)
1889                 {
1890                   /* Completely unrolling the loop.  Set the induction
1891                      variable to a known constant value.  */
1892
1893                   /* The value in splittable_regs may be an invariant
1894                      value, so we must use plus_constant here.  */
1895                   splittable_regs[regno]
1896                     = plus_constant (splittable_regs[src_regno],
1897                                      INTVAL (giv_inc));
1898
1899                   if (GET_CODE (splittable_regs[regno]) == PLUS)
1900                     {
1901                       giv_src_reg = XEXP (splittable_regs[regno], 0);
1902                       giv_inc = XEXP (splittable_regs[regno], 1);
1903                     }
1904                   else
1905                     {
1906                       /* The splittable_regs value must be a REG or a
1907                          CONST_INT, so put the entire value in the giv_src_reg
1908                          variable.  */
1909                       giv_src_reg = splittable_regs[regno];
1910                       giv_inc = const0_rtx;
1911                     }
1912                 }
1913               else
1914                 {
1915                   /* Partially unrolling loop.  Create a new pseudo
1916                      register for the iteration variable, and set it to
1917                      be a constant plus the original register.  Except
1918                      on the last iteration, when the result has to
1919                      go back into the original iteration var register.  */
1920
1921                   /* Handle bivs which must be mapped to a new register
1922                      when split.  This happens for bivs which need their
1923                      final value set before loop entry.  The new register
1924                      for the biv was stored in the biv's first struct
1925                      induction entry by find_splittable_regs.  */
1926
1927                   if (regno < max_reg_before_loop
1928                       && REG_IV_TYPE (regno) == BASIC_INDUCT)
1929                     {
1930                       giv_src_reg = reg_biv_class[regno]->biv->src_reg;
1931                       giv_dest_reg = giv_src_reg;
1932                     }
1933
1934 #if 0
1935                   /* If non-reduced/final-value givs were split, then
1936                      this would have to remap those givs also.  See
1937                      find_splittable_regs.  */
1938 #endif
1939
1940                   splittable_regs[regno]
1941                     = GEN_INT (INTVAL (giv_inc)
1942                                + INTVAL (splittable_regs[src_regno]));
1943                   giv_inc = splittable_regs[regno];
1944
1945                   /* Now split the induction variable by changing the dest
1946                      of this insn to a new register, and setting its
1947                      reg_map entry to point to this new register.
1948
1949                      If this is the last iteration, and this is the last insn
1950                      that will update the iv, then reuse the original dest,
1951                      to ensure that the iv will have the proper value when
1952                      the loop exits or repeats.
1953
1954                      Using splittable_regs_updates here like this is safe,
1955                      because it can only be greater than one if all
1956                      instructions modifying the iv are always executed in
1957                      order.  */
1958
1959                   if (! last_iteration
1960                       || (splittable_regs_updates[regno]-- != 1))
1961                     {
1962                       tem = gen_reg_rtx (GET_MODE (giv_src_reg));
1963                       giv_dest_reg = tem;
1964                       map->reg_map[regno] = tem;
1965                       record_base_value (REGNO (tem),
1966                                          giv_inc == const0_rtx
1967                                          ? giv_src_reg
1968                                          : gen_rtx_PLUS (GET_MODE (giv_src_reg),
1969                                                          giv_src_reg, giv_inc),
1970                                          1);
1971                     }
1972                   else
1973                     map->reg_map[regno] = giv_src_reg;
1974                 }
1975
1976               /* The constant being added could be too large for an add
1977                  immediate, so can't directly emit an insn here.  */
1978               emit_unrolled_add (giv_dest_reg, giv_src_reg, giv_inc);
1979               copy = get_last_insn ();
1980               pattern = PATTERN (copy);
1981             }
1982           else
1983             {
1984               pattern = copy_rtx_and_substitute (pattern, map, 0);
1985               copy = emit_insn (pattern);
1986             }
1987           REG_NOTES (copy) = initial_reg_note_copy (REG_NOTES (insn), map);
1988
1989 #ifdef HAVE_cc0
1990           /* If this insn is setting CC0, it may need to look at
1991              the insn that uses CC0 to see what type of insn it is.
1992              In that case, the call to recog via validate_change will
1993              fail.  So don't substitute constants here.  Instead,
1994              do it when we emit the following insn.
1995
1996              For example, see the pyr.md file.  That machine has signed and
1997              unsigned compares.  The compare patterns must check the
1998              following branch insn to see which what kind of compare to
1999              emit.
2000
2001              If the previous insn set CC0, substitute constants on it as
2002              well.  */
2003           if (sets_cc0_p (PATTERN (copy)) != 0)
2004             cc0_insn = copy;
2005           else
2006             {
2007               if (cc0_insn)
2008                 try_constants (cc0_insn, map);
2009               cc0_insn = 0;
2010               try_constants (copy, map);
2011             }
2012 #else
2013           try_constants (copy, map);
2014 #endif
2015
2016           /* Make split induction variable constants `permanent' since we
2017              know there are no backward branches across iteration variable
2018              settings which would invalidate this.  */
2019           if (dest_reg_was_split)
2020             {
2021               int regno = REGNO (SET_DEST (set));
2022
2023               if ((size_t) regno < VARRAY_SIZE (map->const_equiv_varray)
2024                   && (VARRAY_CONST_EQUIV (map->const_equiv_varray, regno).age
2025                       == map->const_age))
2026                 VARRAY_CONST_EQUIV (map->const_equiv_varray, regno).age = -1;
2027             }
2028           break;
2029
2030         case JUMP_INSN:
2031           pattern = copy_rtx_and_substitute (PATTERN (insn), map, 0);
2032           copy = emit_jump_insn (pattern);
2033           REG_NOTES (copy) = initial_reg_note_copy (REG_NOTES (insn), map);
2034
2035           if (JUMP_LABEL (insn) == start_label && insn == copy_end
2036               && ! last_iteration)
2037             {
2038               /* This is a branch to the beginning of the loop; this is the
2039                  last insn being copied; and this is not the last iteration.
2040                  In this case, we want to change the original fall through
2041                  case to be a branch past the end of the loop, and the
2042                  original jump label case to fall_through.  */
2043
2044               if (invert_exp (pattern, copy))
2045                 {
2046                   if (! redirect_exp (&pattern,
2047                                       get_label_from_map (map,
2048                                                           CODE_LABEL_NUMBER
2049                                                           (JUMP_LABEL (insn))),
2050                                       exit_label, copy))
2051                     abort ();
2052                 }
2053               else
2054                 {
2055                   rtx jmp;
2056                   rtx lab = gen_label_rtx ();
2057                   /* Can't do it by reversing the jump (probably because we
2058                      couldn't reverse the conditions), so emit a new
2059                      jump_insn after COPY, and redirect the jump around
2060                      that.  */
2061                   jmp = emit_jump_insn_after (gen_jump (exit_label), copy);
2062                   jmp = emit_barrier_after (jmp);
2063                   emit_label_after (lab, jmp);
2064                   LABEL_NUSES (lab) = 0;
2065                   if (! redirect_exp (&pattern,
2066                                       get_label_from_map (map,
2067                                                           CODE_LABEL_NUMBER
2068                                                           (JUMP_LABEL (insn))),
2069                                       lab, copy))
2070                     abort ();
2071                 }
2072             }
2073
2074 #ifdef HAVE_cc0
2075           if (cc0_insn)
2076             try_constants (cc0_insn, map);
2077           cc0_insn = 0;
2078 #endif
2079           try_constants (copy, map);
2080
2081           /* Set the jump label of COPY correctly to avoid problems with
2082              later passes of unroll_loop, if INSN had jump label set.  */
2083           if (JUMP_LABEL (insn))
2084             {
2085               rtx label = 0;
2086
2087               /* Can't use the label_map for every insn, since this may be
2088                  the backward branch, and hence the label was not mapped.  */
2089               if ((set = single_set (copy)))
2090                 {
2091                   tem = SET_SRC (set);
2092                   if (GET_CODE (tem) == LABEL_REF)
2093                     label = XEXP (tem, 0);
2094                   else if (GET_CODE (tem) == IF_THEN_ELSE)
2095                     {
2096                       if (XEXP (tem, 1) != pc_rtx)
2097                         label = XEXP (XEXP (tem, 1), 0);
2098                       else
2099                         label = XEXP (XEXP (tem, 2), 0);
2100                     }
2101                 }
2102
2103               if (label && GET_CODE (label) == CODE_LABEL)
2104                 JUMP_LABEL (copy) = label;
2105               else
2106                 {
2107                   /* An unrecognizable jump insn, probably the entry jump
2108                      for a switch statement.  This label must have been mapped,
2109                      so just use the label_map to get the new jump label.  */
2110                   JUMP_LABEL (copy)
2111                     = get_label_from_map (map,
2112                                           CODE_LABEL_NUMBER (JUMP_LABEL (insn)));
2113                 }
2114
2115               /* If this is a non-local jump, then must increase the label
2116                  use count so that the label will not be deleted when the
2117                  original jump is deleted.  */
2118               LABEL_NUSES (JUMP_LABEL (copy))++;
2119             }
2120           else if (GET_CODE (PATTERN (copy)) == ADDR_VEC
2121                    || GET_CODE (PATTERN (copy)) == ADDR_DIFF_VEC)
2122             {
2123               rtx pat = PATTERN (copy);
2124               int diff_vec_p = GET_CODE (pat) == ADDR_DIFF_VEC;
2125               int len = XVECLEN (pat, diff_vec_p);
2126               int i;
2127
2128               for (i = 0; i < len; i++)
2129                 LABEL_NUSES (XEXP (XVECEXP (pat, diff_vec_p, i), 0))++;
2130             }
2131
2132           /* If this used to be a conditional jump insn but whose branch
2133              direction is now known, we must do something special.  */
2134           if (condjump_p (insn) && !simplejump_p (insn) && map->last_pc_value)
2135             {
2136 #ifdef HAVE_cc0
2137               /* If the previous insn set cc0 for us, delete it.  */
2138               if (sets_cc0_p (PREV_INSN (copy)))
2139                 delete_insn (PREV_INSN (copy));
2140 #endif
2141
2142               /* If this is now a no-op, delete it.  */
2143               if (map->last_pc_value == pc_rtx)
2144                 {
2145                   /* Don't let delete_insn delete the label referenced here,
2146                      because we might possibly need it later for some other
2147                      instruction in the loop.  */
2148                   if (JUMP_LABEL (copy))
2149                     LABEL_NUSES (JUMP_LABEL (copy))++;
2150                   delete_insn (copy);
2151                   if (JUMP_LABEL (copy))
2152                     LABEL_NUSES (JUMP_LABEL (copy))--;
2153                   copy = 0;
2154                 }
2155               else
2156                 /* Otherwise, this is unconditional jump so we must put a
2157                    BARRIER after it.  We could do some dead code elimination
2158                    here, but jump.c will do it just as well.  */
2159                 emit_barrier ();
2160             }
2161           break;
2162
2163         case CALL_INSN:
2164           pattern = copy_rtx_and_substitute (PATTERN (insn), map, 0);
2165           copy = emit_call_insn (pattern);
2166           REG_NOTES (copy) = initial_reg_note_copy (REG_NOTES (insn), map);
2167
2168           /* Because the USAGE information potentially contains objects other
2169              than hard registers, we need to copy it.  */
2170           CALL_INSN_FUNCTION_USAGE (copy)
2171             = copy_rtx_and_substitute (CALL_INSN_FUNCTION_USAGE (insn),
2172                                        map, 0);
2173
2174 #ifdef HAVE_cc0
2175           if (cc0_insn)
2176             try_constants (cc0_insn, map);
2177           cc0_insn = 0;
2178 #endif
2179           try_constants (copy, map);
2180
2181           /* Be lazy and assume CALL_INSNs clobber all hard registers.  */
2182           for (i = 0; i < FIRST_PSEUDO_REGISTER; i++)
2183             VARRAY_CONST_EQUIV (map->const_equiv_varray, i).rtx = 0;
2184           break;
2185
2186         case CODE_LABEL:
2187           /* If this is the loop start label, then we don't need to emit a
2188              copy of this label since no one will use it.  */
2189
2190           if (insn != start_label)
2191             {
2192               copy = emit_label (get_label_from_map (map,
2193                                                      CODE_LABEL_NUMBER (insn)));
2194               map->const_age++;
2195             }
2196           break;
2197
2198         case BARRIER:
2199           copy = emit_barrier ();
2200           break;
2201
2202         case NOTE:
2203           /* VTOP and CONT notes are valid only before the loop exit test.
2204              If placed anywhere else, loop may generate bad code.  */
2205           /* BASIC_BLOCK notes exist to stabilize basic block structures with
2206              the associated rtl.  We do not want to share the structure in 
2207              this new block.  */
2208
2209           if (NOTE_LINE_NUMBER (insn) != NOTE_INSN_DELETED
2210               && NOTE_LINE_NUMBER (insn) != NOTE_INSN_BASIC_BLOCK
2211               && ((NOTE_LINE_NUMBER (insn) != NOTE_INSN_LOOP_VTOP
2212                    && NOTE_LINE_NUMBER (insn) != NOTE_INSN_LOOP_CONT)
2213                   || (last_iteration && unroll_type != UNROLL_COMPLETELY)))
2214             copy = emit_note (NOTE_SOURCE_FILE (insn),
2215                               NOTE_LINE_NUMBER (insn));
2216           else
2217             copy = 0;
2218           break;
2219
2220         default:
2221           abort ();
2222         }
2223
2224       map->insn_map[INSN_UID (insn)] = copy;
2225     }
2226   while (insn != copy_end);
2227
2228   /* Now finish coping the REG_NOTES.  */
2229   insn = copy_start;
2230   do
2231     {
2232       insn = NEXT_INSN (insn);
2233       if ((GET_CODE (insn) == INSN || GET_CODE (insn) == JUMP_INSN
2234            || GET_CODE (insn) == CALL_INSN)
2235           && map->insn_map[INSN_UID (insn)])
2236         final_reg_note_copy (REG_NOTES (map->insn_map[INSN_UID (insn)]), map);
2237     }
2238   while (insn != copy_end);
2239
2240   /* There may be notes between copy_notes_from and loop_end.  Emit a copy of
2241      each of these notes here, since there may be some important ones, such as
2242      NOTE_INSN_BLOCK_END notes, in this group.  We don't do this on the last
2243      iteration, because the original notes won't be deleted.
2244
2245      We can't use insert_before here, because when from preconditioning,
2246      insert_before points before the loop.  We can't use copy_end, because
2247      there may be insns already inserted after it (which we don't want to
2248      copy) when not from preconditioning code.  */
2249
2250   if (! last_iteration)
2251     {
2252       for (insn = copy_notes_from; insn != loop_end; insn = NEXT_INSN (insn))
2253         {
2254           /* VTOP notes are valid only before the loop exit test.
2255              If placed anywhere else, loop may generate bad code.
2256              There is no need to test for NOTE_INSN_LOOP_CONT notes
2257              here, since COPY_NOTES_FROM will be at most one or two (for cc0)
2258              instructions before the last insn in the loop, and if the
2259              end test is that short, there will be a VTOP note between
2260              the CONT note and the test.  */
2261           if (GET_CODE (insn) == NOTE
2262               && NOTE_LINE_NUMBER (insn) != NOTE_INSN_DELETED
2263               && NOTE_LINE_NUMBER (insn) != NOTE_INSN_BASIC_BLOCK
2264               && NOTE_LINE_NUMBER (insn) != NOTE_INSN_LOOP_VTOP)
2265             emit_note (NOTE_SOURCE_FILE (insn), NOTE_LINE_NUMBER (insn));
2266         }
2267     }
2268
2269   if (final_label && LABEL_NUSES (final_label) > 0)
2270     emit_label (final_label);
2271
2272   tem = gen_sequence ();
2273   end_sequence ();
2274   emit_insn_before (tem, insert_before);
2275 }
2276 \f
2277 /* Emit an insn, using the expand_binop to ensure that a valid insn is
2278    emitted.  This will correctly handle the case where the increment value
2279    won't fit in the immediate field of a PLUS insns.  */
2280
2281 void
2282 emit_unrolled_add (dest_reg, src_reg, increment)
2283      rtx dest_reg, src_reg, increment;
2284 {
2285   rtx result;
2286
2287   result = expand_binop (GET_MODE (dest_reg), add_optab, src_reg, increment,
2288                          dest_reg, 0, OPTAB_LIB_WIDEN);
2289
2290   if (dest_reg != result)
2291     emit_move_insn (dest_reg, result);
2292 }
2293 \f
2294 /* Searches the insns between INSN and LOOP->END.  Returns 1 if there
2295    is a backward branch in that range that branches to somewhere between
2296    LOOP->START and INSN.  Returns 0 otherwise.  */
2297
2298 /* ??? This is quadratic algorithm.  Could be rewritten to be linear.
2299    In practice, this is not a problem, because this function is seldom called,
2300    and uses a negligible amount of CPU time on average.  */
2301
2302 int
2303 back_branch_in_range_p (loop, insn)
2304      const struct loop *loop;
2305      rtx insn;
2306 {
2307   rtx p, q, target_insn;
2308   rtx loop_start = loop->start;
2309   rtx loop_end = loop->end;
2310   rtx orig_loop_end = loop->end;
2311
2312   /* Stop before we get to the backward branch at the end of the loop.  */
2313   loop_end = prev_nonnote_insn (loop_end);
2314   if (GET_CODE (loop_end) == BARRIER)
2315     loop_end = PREV_INSN (loop_end);
2316
2317   /* Check in case insn has been deleted, search forward for first non
2318      deleted insn following it.  */
2319   while (INSN_DELETED_P (insn))
2320     insn = NEXT_INSN (insn);
2321
2322   /* Check for the case where insn is the last insn in the loop.  Deal
2323      with the case where INSN was a deleted loop test insn, in which case
2324      it will now be the NOTE_LOOP_END.  */
2325   if (insn == loop_end || insn == orig_loop_end)
2326     return 0;
2327
2328   for (p = NEXT_INSN (insn); p != loop_end; p = NEXT_INSN (p))
2329     {
2330       if (GET_CODE (p) == JUMP_INSN)
2331         {
2332           target_insn = JUMP_LABEL (p);
2333
2334           /* Search from loop_start to insn, to see if one of them is
2335              the target_insn.  We can't use INSN_LUID comparisons here,
2336              since insn may not have an LUID entry.  */
2337           for (q = loop_start; q != insn; q = NEXT_INSN (q))
2338             if (q == target_insn)
2339               return 1;
2340         }
2341     }
2342
2343   return 0;
2344 }
2345
2346 /* Try to generate the simplest rtx for the expression
2347    (PLUS (MULT mult1 mult2) add1).  This is used to calculate the initial
2348    value of giv's.  */
2349
2350 static rtx
2351 fold_rtx_mult_add (mult1, mult2, add1, mode)
2352      rtx mult1, mult2, add1;
2353      enum machine_mode mode;
2354 {
2355   rtx temp, mult_res;
2356   rtx result;
2357
2358   /* The modes must all be the same.  This should always be true.  For now,
2359      check to make sure.  */
2360   if ((GET_MODE (mult1) != mode && GET_MODE (mult1) != VOIDmode)
2361       || (GET_MODE (mult2) != mode && GET_MODE (mult2) != VOIDmode)
2362       || (GET_MODE (add1) != mode && GET_MODE (add1) != VOIDmode))
2363     abort ();
2364
2365   /* Ensure that if at least one of mult1/mult2 are constant, then mult2
2366      will be a constant.  */
2367   if (GET_CODE (mult1) == CONST_INT)
2368     {
2369       temp = mult2;
2370       mult2 = mult1;
2371       mult1 = temp;
2372     }
2373
2374   mult_res = simplify_binary_operation (MULT, mode, mult1, mult2);
2375   if (! mult_res)
2376     mult_res = gen_rtx_MULT (mode, mult1, mult2);
2377
2378   /* Again, put the constant second.  */
2379   if (GET_CODE (add1) == CONST_INT)
2380     {
2381       temp = add1;
2382       add1 = mult_res;
2383       mult_res = temp;
2384     }
2385
2386   result = simplify_binary_operation (PLUS, mode, add1, mult_res);
2387   if (! result)
2388     result = gen_rtx_PLUS (mode, add1, mult_res);
2389
2390   return result;
2391 }
2392
2393 /* Searches the list of induction struct's for the biv BL, to try to calculate
2394    the total increment value for one iteration of the loop as a constant.
2395
2396    Returns the increment value as an rtx, simplified as much as possible,
2397    if it can be calculated.  Otherwise, returns 0.  */
2398
2399 rtx
2400 biv_total_increment (bl)
2401      struct iv_class *bl;
2402 {
2403   struct induction *v;
2404   rtx result;
2405
2406   /* For increment, must check every instruction that sets it.  Each
2407      instruction must be executed only once each time through the loop.
2408      To verify this, we check that the insn is always executed, and that
2409      there are no backward branches after the insn that branch to before it.
2410      Also, the insn must have a mult_val of one (to make sure it really is
2411      an increment).  */
2412
2413   result = const0_rtx;
2414   for (v = bl->biv; v; v = v->next_iv)
2415     {
2416       if (v->always_computable && v->mult_val == const1_rtx
2417           && ! v->maybe_multiple)
2418         result = fold_rtx_mult_add (result, const1_rtx, v->add_val, v->mode);
2419       else
2420         return 0;
2421     }
2422
2423   return result;
2424 }
2425
2426 /* Determine the initial value of the iteration variable, and the amount
2427    that it is incremented each loop.  Use the tables constructed by
2428    the strength reduction pass to calculate these values.
2429
2430    Initial_value and/or increment are set to zero if their values could not
2431    be calculated.  */
2432
2433 static void
2434 iteration_info (loop, iteration_var, initial_value, increment)
2435      const struct loop *loop ATTRIBUTE_UNUSED;
2436      rtx iteration_var, *initial_value, *increment;
2437 {
2438   struct iv_class *bl;
2439
2440   /* Clear the result values, in case no answer can be found.  */
2441   *initial_value = 0;
2442   *increment = 0;
2443
2444   /* The iteration variable can be either a giv or a biv.  Check to see
2445      which it is, and compute the variable's initial value, and increment
2446      value if possible.  */
2447
2448   /* If this is a new register, can't handle it since we don't have any
2449      reg_iv_type entry for it.  */
2450   if ((unsigned) REGNO (iteration_var) >= reg_iv_type->num_elements)
2451     {
2452       if (loop_dump_stream)
2453         fprintf (loop_dump_stream,
2454                  "Loop unrolling: No reg_iv_type entry for iteration var.\n");
2455       return;
2456     }
2457
2458   /* Reject iteration variables larger than the host wide int size, since they
2459      could result in a number of iterations greater than the range of our
2460      `unsigned HOST_WIDE_INT' variable loop_info->n_iterations.  */
2461   else if ((GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE (iteration_var))
2462             > HOST_BITS_PER_WIDE_INT))
2463     {
2464       if (loop_dump_stream)
2465         fprintf (loop_dump_stream,
2466                  "Loop unrolling: Iteration var rejected because mode too large.\n");
2467       return;
2468     }
2469   else if (GET_MODE_CLASS (GET_MODE (iteration_var)) != MODE_INT)
2470     {
2471       if (loop_dump_stream)
2472         fprintf (loop_dump_stream,
2473                  "Loop unrolling: Iteration var not an integer.\n");
2474       return;
2475     }
2476   else if (REG_IV_TYPE (REGNO (iteration_var)) == BASIC_INDUCT)
2477     {
2478       /* When reg_iv_type / reg_iv_info is resized for biv increments
2479          that are turned into givs, reg_biv_class is not resized.
2480          So check here that we don't make an out-of-bounds access.  */
2481       if (REGNO (iteration_var) >= max_reg_before_loop)
2482         abort ();
2483
2484       /* Grab initial value, only useful if it is a constant.  */
2485       bl = reg_biv_class[REGNO (iteration_var)];
2486       *initial_value = bl->initial_value;
2487
2488       *increment = biv_total_increment (bl);
2489     }
2490   else if (REG_IV_TYPE (REGNO (iteration_var)) == GENERAL_INDUCT)
2491     {
2492       HOST_WIDE_INT offset = 0;
2493       struct induction *v = REG_IV_INFO (REGNO (iteration_var));
2494
2495       if (REGNO (v->src_reg) >= max_reg_before_loop)
2496         abort ();
2497
2498       bl = reg_biv_class[REGNO (v->src_reg)];
2499
2500       /* Increment value is mult_val times the increment value of the biv.  */
2501
2502       *increment = biv_total_increment (bl);
2503       if (*increment)
2504         {
2505           struct induction *biv_inc;
2506
2507           *increment
2508             = fold_rtx_mult_add (v->mult_val, *increment, const0_rtx, v->mode);
2509           /* The caller assumes that one full increment has occured at the
2510              first loop test.  But that's not true when the biv is incremented
2511              after the giv is set (which is the usual case), e.g.:
2512              i = 6; do {;} while (i++ < 9) .
2513              Therefore, we bias the initial value by subtracting the amount of
2514              the increment that occurs between the giv set and the giv test.  */
2515           for (biv_inc = bl->biv; biv_inc; biv_inc = biv_inc->next_iv)
2516             {
2517               if (loop_insn_first_p (v->insn, biv_inc->insn))
2518                 offset -= INTVAL (biv_inc->add_val);
2519             }
2520           offset *= INTVAL (v->mult_val);
2521         }
2522       if (loop_dump_stream)
2523         fprintf (loop_dump_stream,
2524                  "Loop unrolling: Giv iterator, initial value bias %ld.\n",
2525                  (long) offset);
2526       /* Initial value is mult_val times the biv's initial value plus
2527          add_val.  Only useful if it is a constant.  */
2528       *initial_value
2529         = fold_rtx_mult_add (v->mult_val,
2530                              plus_constant (bl->initial_value, offset),
2531                              v->add_val, v->mode);
2532     }
2533   else
2534     {
2535       if (loop_dump_stream)
2536         fprintf (loop_dump_stream,
2537                  "Loop unrolling: Not basic or general induction var.\n");
2538       return;
2539     }
2540 }
2541
2542
2543 /* For each biv and giv, determine whether it can be safely split into
2544    a different variable for each unrolled copy of the loop body.  If it
2545    is safe to split, then indicate that by saving some useful info
2546    in the splittable_regs array.
2547
2548    If the loop is being completely unrolled, then splittable_regs will hold
2549    the current value of the induction variable while the loop is unrolled.
2550    It must be set to the initial value of the induction variable here.
2551    Otherwise, splittable_regs will hold the difference between the current
2552    value of the induction variable and the value the induction variable had
2553    at the top of the loop.  It must be set to the value 0 here.
2554
2555    Returns the total number of instructions that set registers that are
2556    splittable.  */
2557
2558 /* ?? If the loop is only unrolled twice, then most of the restrictions to
2559    constant values are unnecessary, since we can easily calculate increment
2560    values in this case even if nothing is constant.  The increment value
2561    should not involve a multiply however.  */
2562
2563 /* ?? Even if the biv/giv increment values aren't constant, it may still
2564    be beneficial to split the variable if the loop is only unrolled a few
2565    times, since multiplies by small integers (1,2,3,4) are very cheap.  */
2566
2567 static int
2568 find_splittable_regs (loop, unroll_type, end_insert_before, unroll_number)
2569      const struct loop *loop;
2570      enum unroll_types unroll_type;
2571      rtx end_insert_before;
2572      int unroll_number;
2573 {
2574   struct iv_class *bl;
2575   struct induction *v;
2576   rtx increment, tem;
2577   rtx biv_final_value;
2578   int biv_splittable;
2579   int result = 0;
2580   rtx loop_start = loop->start;
2581   rtx loop_end = loop->end;
2582
2583   for (bl = loop_iv_list; bl; bl = bl->next)
2584     {
2585       /* Biv_total_increment must return a constant value,
2586          otherwise we can not calculate the split values.  */
2587
2588       increment = biv_total_increment (bl);
2589       if (! increment || GET_CODE (increment) != CONST_INT)
2590         continue;
2591
2592       /* The loop must be unrolled completely, or else have a known number
2593          of iterations and only one exit, or else the biv must be dead
2594          outside the loop, or else the final value must be known.  Otherwise,
2595          it is unsafe to split the biv since it may not have the proper
2596          value on loop exit.  */
2597
2598       /* loop_number_exit_count is non-zero if the loop has an exit other than
2599          a fall through at the end.  */
2600
2601       biv_splittable = 1;
2602       biv_final_value = 0;
2603       if (unroll_type != UNROLL_COMPLETELY
2604           && (loop->exit_count || unroll_type == UNROLL_NAIVE)
2605           && (uid_luid[REGNO_LAST_UID (bl->regno)] >= INSN_LUID (loop_end)
2606               || ! bl->init_insn
2607               || INSN_UID (bl->init_insn) >= max_uid_for_loop
2608               || (uid_luid[REGNO_FIRST_UID (bl->regno)]
2609                   < INSN_LUID (bl->init_insn))
2610               || reg_mentioned_p (bl->biv->dest_reg, SET_SRC (bl->init_set)))
2611           && ! (biv_final_value = final_biv_value (loop, bl)))
2612         biv_splittable = 0;
2613
2614       /* If any of the insns setting the BIV don't do so with a simple
2615          PLUS, we don't know how to split it.  */
2616       for (v = bl->biv; biv_splittable && v; v = v->next_iv)
2617         if ((tem = single_set (v->insn)) == 0
2618             || GET_CODE (SET_DEST (tem)) != REG
2619             || REGNO (SET_DEST (tem)) != bl->regno
2620             || GET_CODE (SET_SRC (tem)) != PLUS)
2621           biv_splittable = 0;
2622
2623       /* If final value is non-zero, then must emit an instruction which sets
2624          the value of the biv to the proper value.  This is done after
2625          handling all of the givs, since some of them may need to use the
2626          biv's value in their initialization code.  */
2627
2628       /* This biv is splittable.  If completely unrolling the loop, save
2629          the biv's initial value.  Otherwise, save the constant zero.  */
2630
2631       if (biv_splittable == 1)
2632         {
2633           if (unroll_type == UNROLL_COMPLETELY)
2634             {
2635               /* If the initial value of the biv is itself (i.e. it is too
2636                  complicated for strength_reduce to compute), or is a hard
2637                  register, or it isn't invariant, then we must create a new
2638                  pseudo reg to hold the initial value of the biv.  */
2639
2640               if (GET_CODE (bl->initial_value) == REG
2641                   && (REGNO (bl->initial_value) == bl->regno
2642                       || REGNO (bl->initial_value) < FIRST_PSEUDO_REGISTER
2643                       || ! loop_invariant_p (loop, bl->initial_value)))
2644                 {
2645                   rtx tem = gen_reg_rtx (bl->biv->mode);
2646
2647                   record_base_value (REGNO (tem), bl->biv->add_val, 0);
2648                   emit_insn_before (gen_move_insn (tem, bl->biv->src_reg),
2649                                     loop_start);
2650
2651                   if (loop_dump_stream)
2652                     fprintf (loop_dump_stream, "Biv %d initial value remapped to %d.\n",
2653                              bl->regno, REGNO (tem));
2654
2655                   splittable_regs[bl->regno] = tem;
2656                 }
2657               else
2658                 splittable_regs[bl->regno] = bl->initial_value;
2659             }
2660           else
2661             splittable_regs[bl->regno] = const0_rtx;
2662
2663           /* Save the number of instructions that modify the biv, so that
2664              we can treat the last one specially.  */
2665
2666           splittable_regs_updates[bl->regno] = bl->biv_count;
2667           result += bl->biv_count;
2668
2669           if (loop_dump_stream)
2670             fprintf (loop_dump_stream,
2671                      "Biv %d safe to split.\n", bl->regno);
2672         }
2673
2674       /* Check every giv that depends on this biv to see whether it is
2675          splittable also.  Even if the biv isn't splittable, givs which
2676          depend on it may be splittable if the biv is live outside the
2677          loop, and the givs aren't.  */
2678
2679       result += find_splittable_givs (loop, bl, unroll_type, increment, 
2680                                       unroll_number);
2681
2682       /* If final value is non-zero, then must emit an instruction which sets
2683          the value of the biv to the proper value.  This is done after
2684          handling all of the givs, since some of them may need to use the
2685          biv's value in their initialization code.  */
2686       if (biv_final_value)
2687         {
2688           /* If the loop has multiple exits, emit the insns before the
2689              loop to ensure that it will always be executed no matter
2690              how the loop exits.  Otherwise emit the insn after the loop,
2691              since this is slightly more efficient.  */
2692           if (! loop->exit_count)
2693             emit_insn_before (gen_move_insn (bl->biv->src_reg,
2694                                              biv_final_value),
2695                               end_insert_before);
2696           else
2697             {
2698               /* Create a new register to hold the value of the biv, and then
2699                  set the biv to its final value before the loop start.  The biv
2700                  is set to its final value before loop start to ensure that
2701                  this insn will always be executed, no matter how the loop
2702                  exits.  */
2703               rtx tem = gen_reg_rtx (bl->biv->mode);
2704               record_base_value (REGNO (tem), bl->biv->add_val, 0);
2705
2706               emit_insn_before (gen_move_insn (tem, bl->biv->src_reg),
2707                                 loop_start);
2708               emit_insn_before (gen_move_insn (bl->biv->src_reg,
2709                                                biv_final_value),
2710                                 loop_start);
2711
2712               if (loop_dump_stream)
2713                 fprintf (loop_dump_stream, "Biv %d mapped to %d for split.\n",
2714                          REGNO (bl->biv->src_reg), REGNO (tem));
2715
2716               /* Set up the mapping from the original biv register to the new
2717                  register.  */
2718               bl->biv->src_reg = tem;
2719             }
2720         }
2721     }
2722   return result;
2723 }
2724
2725 /* Return 1 if the first and last unrolled copy of the address giv V is valid
2726    for the instruction that is using it.  Do not make any changes to that
2727    instruction.  */
2728
2729 static int
2730 verify_addresses (v, giv_inc, unroll_number)
2731      struct induction *v;
2732      rtx giv_inc;
2733      int unroll_number;
2734 {
2735   int ret = 1;
2736   rtx orig_addr = *v->location;
2737   rtx last_addr = plus_constant (v->dest_reg,
2738                                  INTVAL (giv_inc) * (unroll_number - 1));
2739
2740   /* First check to see if either address would fail.   Handle the fact
2741      that we have may have a match_dup.  */
2742   if (! validate_replace_rtx (*v->location, v->dest_reg, v->insn)
2743       || ! validate_replace_rtx (*v->location, last_addr, v->insn))
2744     ret = 0;
2745
2746   /* Now put things back the way they were before.  This should always
2747    succeed.  */
2748   if (! validate_replace_rtx (*v->location, orig_addr, v->insn))
2749     abort ();
2750
2751   return ret;
2752 }
2753
2754 /* For every giv based on the biv BL, check to determine whether it is
2755    splittable.  This is a subroutine to find_splittable_regs ().
2756
2757    Return the number of instructions that set splittable registers.  */
2758
2759 static int
2760 find_splittable_givs (loop, bl, unroll_type, increment, unroll_number)
2761      const struct loop *loop;
2762      struct iv_class *bl;
2763      enum unroll_types unroll_type;
2764      rtx increment;
2765      int unroll_number;
2766 {
2767   struct induction *v, *v2;
2768   rtx final_value;
2769   rtx tem;
2770   int result = 0;
2771
2772   /* Scan the list of givs, and set the same_insn field when there are
2773      multiple identical givs in the same insn.  */
2774   for (v = bl->giv; v; v = v->next_iv)
2775     for (v2 = v->next_iv; v2; v2 = v2->next_iv)
2776       if (v->insn == v2->insn && rtx_equal_p (v->new_reg, v2->new_reg)
2777           && ! v2->same_insn)
2778         v2->same_insn = v;
2779
2780   for (v = bl->giv; v; v = v->next_iv)
2781     {
2782       rtx giv_inc, value;
2783
2784       /* Only split the giv if it has already been reduced, or if the loop is
2785          being completely unrolled.  */
2786       if (unroll_type != UNROLL_COMPLETELY && v->ignore)
2787         continue;
2788
2789       /* The giv can be split if the insn that sets the giv is executed once
2790          and only once on every iteration of the loop.  */
2791       /* An address giv can always be split.  v->insn is just a use not a set,
2792          and hence it does not matter whether it is always executed.  All that
2793          matters is that all the biv increments are always executed, and we
2794          won't reach here if they aren't.  */
2795       if (v->giv_type != DEST_ADDR
2796           && (! v->always_computable
2797               || back_branch_in_range_p (loop, v->insn)))
2798         continue;
2799
2800       /* The giv increment value must be a constant.  */
2801       giv_inc = fold_rtx_mult_add (v->mult_val, increment, const0_rtx,
2802                                    v->mode);
2803       if (! giv_inc || GET_CODE (giv_inc) != CONST_INT)
2804         continue;
2805
2806       /* The loop must be unrolled completely, or else have a known number of
2807          iterations and only one exit, or else the giv must be dead outside
2808          the loop, or else the final value of the giv must be known.
2809          Otherwise, it is not safe to split the giv since it may not have the
2810          proper value on loop exit.  */
2811
2812       /* The used outside loop test will fail for DEST_ADDR givs.  They are
2813          never used outside the loop anyways, so it is always safe to split a
2814          DEST_ADDR giv.  */
2815
2816       final_value = 0;
2817       if (unroll_type != UNROLL_COMPLETELY
2818           && (loop->exit_count || unroll_type == UNROLL_NAIVE)
2819           && v->giv_type != DEST_ADDR
2820           /* The next part is true if the pseudo is used outside the loop.
2821              We assume that this is true for any pseudo created after loop
2822              starts, because we don't have a reg_n_info entry for them.  */
2823           && (REGNO (v->dest_reg) >= max_reg_before_loop
2824               || (REGNO_FIRST_UID (REGNO (v->dest_reg)) != INSN_UID (v->insn)
2825                   /* Check for the case where the pseudo is set by a shift/add
2826                      sequence, in which case the first insn setting the pseudo
2827                      is the first insn of the shift/add sequence.  */
2828                   && (! (tem = find_reg_note (v->insn, REG_RETVAL, NULL_RTX))
2829                       || (REGNO_FIRST_UID (REGNO (v->dest_reg))
2830                           != INSN_UID (XEXP (tem, 0)))))
2831               /* Line above always fails if INSN was moved by loop opt.  */
2832               || (uid_luid[REGNO_LAST_UID (REGNO (v->dest_reg))]
2833                   >= INSN_LUID (loop->end)))
2834           /* Givs made from biv increments are missed by the above test, so
2835              test explicitly for them.  */
2836           && (REGNO (v->dest_reg) < first_increment_giv
2837               || REGNO (v->dest_reg) > last_increment_giv)
2838           && ! (final_value = v->final_value))
2839         continue;
2840
2841 #if 0
2842       /* Currently, non-reduced/final-value givs are never split.  */
2843       /* Should emit insns after the loop if possible, as the biv final value
2844          code below does.  */
2845
2846       /* If the final value is non-zero, and the giv has not been reduced,
2847          then must emit an instruction to set the final value.  */
2848       if (final_value && !v->new_reg)
2849         {
2850           /* Create a new register to hold the value of the giv, and then set
2851              the giv to its final value before the loop start.  The giv is set
2852              to its final value before loop start to ensure that this insn
2853              will always be executed, no matter how we exit.  */
2854           tem = gen_reg_rtx (v->mode);
2855           emit_insn_before (gen_move_insn (tem, v->dest_reg), loop_start);
2856           emit_insn_before (gen_move_insn (v->dest_reg, final_value),
2857                             loop_start);
2858
2859           if (loop_dump_stream)
2860             fprintf (loop_dump_stream, "Giv %d mapped to %d for split.\n",
2861                      REGNO (v->dest_reg), REGNO (tem));
2862
2863           v->src_reg = tem;
2864         }
2865 #endif
2866
2867       /* This giv is splittable.  If completely unrolling the loop, save the
2868          giv's initial value.  Otherwise, save the constant zero for it.  */
2869
2870       if (unroll_type == UNROLL_COMPLETELY)
2871         {
2872           /* It is not safe to use bl->initial_value here, because it may not
2873              be invariant.  It is safe to use the initial value stored in
2874              the splittable_regs array if it is set.  In rare cases, it won't
2875              be set, so then we do exactly the same thing as
2876              find_splittable_regs does to get a safe value.  */
2877           rtx biv_initial_value;
2878
2879           if (splittable_regs[bl->regno])
2880             biv_initial_value = splittable_regs[bl->regno];
2881           else if (GET_CODE (bl->initial_value) != REG
2882                    || (REGNO (bl->initial_value) != bl->regno
2883                        && REGNO (bl->initial_value) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER))
2884             biv_initial_value = bl->initial_value;
2885           else
2886             {
2887               rtx tem = gen_reg_rtx (bl->biv->mode);
2888
2889               record_base_value (REGNO (tem), bl->biv->add_val, 0);
2890               emit_insn_before (gen_move_insn (tem, bl->biv->src_reg),
2891                                 loop->start);
2892               biv_initial_value = tem;
2893             }
2894           value = fold_rtx_mult_add (v->mult_val, biv_initial_value,
2895                                      v->add_val, v->mode);
2896         }
2897       else
2898         value = const0_rtx;
2899
2900       if (v->new_reg)
2901         {
2902           /* If a giv was combined with another giv, then we can only split
2903              this giv if the giv it was combined with was reduced.  This
2904              is because the value of v->new_reg is meaningless in this
2905              case.  */
2906           if (v->same && ! v->same->new_reg)
2907             {
2908               if (loop_dump_stream)
2909                 fprintf (loop_dump_stream,
2910                          "giv combined with unreduced giv not split.\n");
2911               continue;
2912             }
2913           /* If the giv is an address destination, it could be something other
2914              than a simple register, these have to be treated differently.  */
2915           else if (v->giv_type == DEST_REG)
2916             {
2917               /* If value is not a constant, register, or register plus
2918                  constant, then compute its value into a register before
2919                  loop start.  This prevents invalid rtx sharing, and should
2920                  generate better code.  We can use bl->initial_value here
2921                  instead of splittable_regs[bl->regno] because this code
2922                  is going before the loop start.  */
2923               if (unroll_type == UNROLL_COMPLETELY
2924                   && GET_CODE (value) != CONST_INT
2925                   && GET_CODE (value) != REG
2926                   && (GET_CODE (value) != PLUS
2927                       || GET_CODE (XEXP (value, 0)) != REG
2928                       || GET_CODE (XEXP (value, 1)) != CONST_INT))
2929                 {
2930                   rtx tem = gen_reg_rtx (v->mode);
2931                   record_base_value (REGNO (tem), v->add_val, 0);
2932                   emit_iv_add_mult (bl->initial_value, v->mult_val,
2933                                     v->add_val, tem, loop->start);
2934                   value = tem;
2935                 }
2936
2937               splittable_regs[REGNO (v->new_reg)] = value;
2938               derived_regs[REGNO (v->new_reg)] = v->derived_from != 0;
2939             }
2940           else
2941             {
2942               /* Splitting address givs is useful since it will often allow us
2943                  to eliminate some increment insns for the base giv as
2944                  unnecessary.  */
2945
2946               /* If the addr giv is combined with a dest_reg giv, then all
2947                  references to that dest reg will be remapped, which is NOT
2948                  what we want for split addr regs. We always create a new
2949                  register for the split addr giv, just to be safe.  */
2950
2951               /* If we have multiple identical address givs within a
2952                  single instruction, then use a single pseudo reg for
2953                  both.  This is necessary in case one is a match_dup
2954                  of the other.  */
2955
2956               v->const_adjust = 0;
2957
2958               if (v->same_insn)
2959                 {
2960                   v->dest_reg = v->same_insn->dest_reg;
2961                   if (loop_dump_stream)
2962                     fprintf (loop_dump_stream,
2963                              "Sharing address givs in insn %d\n",
2964                              INSN_UID (v->insn));
2965                 }
2966               /* If multiple address GIVs have been combined with the
2967                  same dest_reg GIV, do not create a new register for
2968                  each.  */
2969               else if (unroll_type != UNROLL_COMPLETELY
2970                        && v->giv_type == DEST_ADDR
2971                        && v->same && v->same->giv_type == DEST_ADDR
2972                        && v->same->unrolled
2973                        /* combine_givs_p may return true for some cases
2974                           where the add and mult values are not equal.
2975                           To share a register here, the values must be
2976                           equal.  */
2977                        && rtx_equal_p (v->same->mult_val, v->mult_val)
2978                        && rtx_equal_p (v->same->add_val, v->add_val)
2979                        /* If the memory references have different modes,
2980                           then the address may not be valid and we must
2981                           not share registers.  */
2982                        && verify_addresses (v, giv_inc, unroll_number))
2983                 {
2984                   v->dest_reg = v->same->dest_reg;
2985                   v->shared = 1;
2986                 }
2987               else if (unroll_type != UNROLL_COMPLETELY)
2988                 {
2989                   /* If not completely unrolling the loop, then create a new
2990                      register to hold the split value of the DEST_ADDR giv.
2991                      Emit insn to initialize its value before loop start.  */
2992
2993                   rtx tem = gen_reg_rtx (v->mode);
2994                   struct induction *same = v->same;
2995                   rtx new_reg = v->new_reg;
2996                   record_base_value (REGNO (tem), v->add_val, 0);
2997
2998                   if (same && same->derived_from)
2999                     {
3000                       /* calculate_giv_inc doesn't work for derived givs.
3001                          copy_loop_body works around the problem for the
3002                          DEST_REG givs themselves, but it can't handle
3003                          DEST_ADDR givs that have been combined with
3004                          a derived DEST_REG giv.
3005                          So Handle V as if the giv from which V->SAME has
3006                          been derived has been combined with V.
3007                          recombine_givs only derives givs from givs that
3008                          are reduced the ordinary, so we need not worry
3009                          about same->derived_from being in turn derived.  */
3010
3011                       same = same->derived_from;
3012                       new_reg = express_from (same, v);
3013                       new_reg = replace_rtx (new_reg, same->dest_reg,
3014                                              same->new_reg);
3015                     }
3016
3017                   /* If the address giv has a constant in its new_reg value,
3018                      then this constant can be pulled out and put in value,
3019                      instead of being part of the initialization code.  */
3020
3021                   if (GET_CODE (new_reg) == PLUS
3022                       && GET_CODE (XEXP (new_reg, 1)) == CONST_INT)
3023                     {
3024                       v->dest_reg
3025                         = plus_constant (tem, INTVAL (XEXP (new_reg, 1)));
3026
3027                       /* Only succeed if this will give valid addresses.
3028                          Try to validate both the first and the last
3029                          address resulting from loop unrolling, if
3030                          one fails, then can't do const elim here.  */
3031                       if (verify_addresses (v, giv_inc, unroll_number))
3032                         {
3033                           /* Save the negative of the eliminated const, so
3034                              that we can calculate the dest_reg's increment
3035                              value later.  */
3036                           v->const_adjust = - INTVAL (XEXP (new_reg, 1));
3037
3038                           new_reg = XEXP (new_reg, 0);
3039                           if (loop_dump_stream)
3040                             fprintf (loop_dump_stream,
3041                                      "Eliminating constant from giv %d\n",
3042                                      REGNO (tem));
3043                         }
3044                       else
3045                         v->dest_reg = tem;
3046                     }
3047                   else
3048                     v->dest_reg = tem;
3049
3050                   /* If the address hasn't been checked for validity yet, do so
3051                      now, and fail completely if either the first or the last
3052                      unrolled copy of the address is not a valid address
3053                      for the instruction that uses it.  */
3054                   if (v->dest_reg == tem
3055                       && ! verify_addresses (v, giv_inc, unroll_number))
3056                     {
3057                       for (v2 = v->next_iv; v2; v2 = v2->next_iv)
3058                         if (v2->same_insn == v)
3059                           v2->same_insn = 0;
3060
3061                       if (loop_dump_stream)
3062                         fprintf (loop_dump_stream,
3063                                  "Invalid address for giv at insn %d\n",
3064                                  INSN_UID (v->insn));
3065                       continue;
3066                     }
3067
3068                   v->new_reg = new_reg;
3069                   v->same = same;
3070
3071                   /* We set this after the address check, to guarantee that
3072                      the register will be initialized.  */
3073                   v->unrolled = 1;
3074
3075                   /* To initialize the new register, just move the value of
3076                      new_reg into it.  This is not guaranteed to give a valid
3077                      instruction on machines with complex addressing modes.
3078                      If we can't recognize it, then delete it and emit insns
3079                      to calculate the value from scratch.  */
3080                   emit_insn_before (gen_rtx_SET (VOIDmode, tem,
3081                                                  copy_rtx (v->new_reg)),
3082                                     loop->start);
3083                   if (recog_memoized (PREV_INSN (loop->start)) < 0)
3084                     {
3085                       rtx sequence, ret;
3086
3087                       /* We can't use bl->initial_value to compute the initial
3088                          value, because the loop may have been preconditioned.
3089                          We must calculate it from NEW_REG.  Try using
3090                          force_operand instead of emit_iv_add_mult.  */
3091                       delete_insn (PREV_INSN (loop->start));
3092
3093                       start_sequence ();
3094                       ret = force_operand (v->new_reg, tem);
3095                       if (ret != tem)
3096                         emit_move_insn (tem, ret);
3097                       sequence = gen_sequence ();
3098                       end_sequence ();
3099                       emit_insn_before (sequence, loop->start);
3100
3101                       if (loop_dump_stream)
3102                         fprintf (loop_dump_stream,
3103                                  "Invalid init insn, rewritten.\n");
3104                     }
3105                 }
3106               else
3107                 {
3108                   v->dest_reg = value;
3109
3110                   /* Check the resulting address for validity, and fail
3111                      if the resulting address would be invalid.  */
3112                   if (! verify_addresses (v, giv_inc, unroll_number))
3113                     {
3114                       for (v2 = v->next_iv; v2; v2 = v2->next_iv)
3115                         if (v2->same_insn == v)
3116                           v2->same_insn = 0;
3117
3118                       if (loop_dump_stream)
3119                         fprintf (loop_dump_stream,
3120                                  "Invalid address for giv at insn %d\n",
3121                                  INSN_UID (v->insn));
3122                       continue;
3123                     }
3124                   if (v->same && v->same->derived_from)
3125                     {
3126                       /* Handle V as if the giv from which V->SAME has
3127                          been derived has been combined with V.  */
3128
3129                       v->same = v->same->derived_from;
3130                       v->new_reg = express_from (v->same, v);
3131                       v->new_reg = replace_rtx (v->new_reg, v->same->dest_reg,
3132                                                 v->same->new_reg);
3133                     }
3134
3135                 }
3136
3137               /* Store the value of dest_reg into the insn.  This sharing
3138                  will not be a problem as this insn will always be copied
3139                  later.  */
3140
3141               *v->location = v->dest_reg;
3142
3143               /* If this address giv is combined with a dest reg giv, then
3144                  save the base giv's induction pointer so that we will be
3145                  able to handle this address giv properly.  The base giv
3146                  itself does not have to be splittable.  */
3147
3148               if (v->same && v->same->giv_type == DEST_REG)
3149                 addr_combined_regs[REGNO (v->same->new_reg)] = v->same;
3150
3151               if (GET_CODE (v->new_reg) == REG)
3152                 {
3153                   /* This giv maybe hasn't been combined with any others.
3154                      Make sure that it's giv is marked as splittable here.  */
3155
3156                   splittable_regs[REGNO (v->new_reg)] = value;
3157                   derived_regs[REGNO (v->new_reg)] = v->derived_from != 0;
3158
3159                   /* Make it appear to depend upon itself, so that the
3160                      giv will be properly split in the main loop above.  */
3161                   if (! v->same)
3162                     {
3163                       v->same = v;
3164                       addr_combined_regs[REGNO (v->new_reg)] = v;
3165                     }
3166                 }
3167
3168               if (loop_dump_stream)
3169                 fprintf (loop_dump_stream, "DEST_ADDR giv being split.\n");
3170             }
3171         }
3172       else
3173         {
3174 #if 0
3175           /* Currently, unreduced giv's can't be split.  This is not too much
3176              of a problem since unreduced giv's are not live across loop
3177              iterations anyways.  When unrolling a loop completely though,
3178              it makes sense to reduce&split givs when possible, as this will
3179              result in simpler instructions, and will not require that a reg
3180              be live across loop iterations.  */
3181
3182           splittable_regs[REGNO (v->dest_reg)] = value;
3183           fprintf (stderr, "Giv %d at insn %d not reduced\n",
3184                    REGNO (v->dest_reg), INSN_UID (v->insn));
3185 #else
3186           continue;
3187 #endif
3188         }
3189
3190       /* Unreduced givs are only updated once by definition.  Reduced givs
3191          are updated as many times as their biv is.  Mark it so if this is
3192          a splittable register.  Don't need to do anything for address givs
3193          where this may not be a register.  */
3194
3195       if (GET_CODE (v->new_reg) == REG)
3196         {
3197           int count = 1;
3198           if (! v->ignore)
3199             count = reg_biv_class[REGNO (v->src_reg)]->biv_count;
3200
3201           if (count > 1 && v->derived_from)
3202              /* In this case, there is one set where the giv insn was and one
3203                 set each after each biv increment.  (Most are likely dead.)  */
3204             count++;
3205
3206           splittable_regs_updates[REGNO (v->new_reg)] = count;
3207         }
3208
3209       result++;
3210
3211       if (loop_dump_stream)
3212         {
3213           int regnum;
3214
3215           if (GET_CODE (v->dest_reg) == CONST_INT)
3216             regnum = -1;
3217           else if (GET_CODE (v->dest_reg) != REG)
3218             regnum = REGNO (XEXP (v->dest_reg, 0));
3219           else
3220             regnum = REGNO (v->dest_reg);
3221           fprintf (loop_dump_stream, "Giv %d at insn %d safe to split.\n",
3222                    regnum, INSN_UID (v->insn));
3223         }
3224     }
3225
3226   return result;
3227 }
3228 \f
3229 /* Try to prove that the register is dead after the loop exits.  Trace every
3230    loop exit looking for an insn that will always be executed, which sets
3231    the register to some value, and appears before the first use of the register
3232    is found.  If successful, then return 1, otherwise return 0.  */
3233
3234 /* ?? Could be made more intelligent in the handling of jumps, so that
3235    it can search past if statements and other similar structures.  */
3236
3237 static int
3238 reg_dead_after_loop (loop, reg)
3239      const struct loop *loop;
3240      rtx reg;
3241 {
3242   rtx insn, label;
3243   enum rtx_code code;
3244   int jump_count = 0;
3245   int label_count = 0;
3246
3247   /* In addition to checking all exits of this loop, we must also check
3248      all exits of inner nested loops that would exit this loop.  We don't
3249      have any way to identify those, so we just give up if there are any
3250      such inner loop exits.  */
3251
3252   for (label = loop->exit_labels; label; label = LABEL_NEXTREF (label))
3253     label_count++;
3254
3255   if (label_count != loop->exit_count)
3256     return 0;
3257
3258   /* HACK: Must also search the loop fall through exit, create a label_ref
3259      here which points to the loop->end, and append the loop_number_exit_labels
3260      list to it.  */
3261   label = gen_rtx_LABEL_REF (VOIDmode, loop->end);
3262   LABEL_NEXTREF (label) = loop->exit_labels;
3263
3264   for ( ; label; label = LABEL_NEXTREF (label))
3265     {
3266       /* Succeed if find an insn which sets the biv or if reach end of
3267          function.  Fail if find an insn that uses the biv, or if come to
3268          a conditional jump.  */
3269
3270       insn = NEXT_INSN (XEXP (label, 0));
3271       while (insn)
3272         {
3273           code = GET_CODE (insn);
3274           if (GET_RTX_CLASS (code) == 'i')
3275             {
3276               rtx set;
3277
3278               if (reg_referenced_p (reg, PATTERN (insn)))
3279                 return 0;
3280
3281               set = single_set (insn);
3282               if (set && rtx_equal_p (SET_DEST (set), reg))
3283                 break;
3284             }
3285
3286           if (code == JUMP_INSN)
3287             {
3288               if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == RETURN)
3289                 break;
3290               else if (! simplejump_p (insn)
3291                        /* Prevent infinite loop following infinite loops.  */
3292                        || jump_count++ > 20)
3293                 return 0;
3294               else
3295                 insn = JUMP_LABEL (insn);
3296             }
3297
3298           insn = NEXT_INSN (insn);
3299         }
3300     }
3301
3302   /* Success, the register is dead on all loop exits.  */
3303   return 1;
3304 }
3305
3306 /* Try to calculate the final value of the biv, the value it will have at
3307    the end of the loop.  If we can do it, return that value.  */
3308
3309 rtx
3310 final_biv_value (loop, bl)
3311      const struct loop *loop;
3312      struct iv_class *bl;
3313 {
3314   rtx loop_end = loop->end;
3315   unsigned HOST_WIDE_INT n_iterations = LOOP_INFO (loop)->n_iterations;
3316   rtx increment, tem;
3317
3318   /* ??? This only works for MODE_INT biv's.  Reject all others for now.  */
3319
3320   if (GET_MODE_CLASS (bl->biv->mode) != MODE_INT)
3321     return 0;
3322
3323   /* The final value for reversed bivs must be calculated differently than
3324       for ordinary bivs.  In this case, there is already an insn after the
3325      loop which sets this biv's final value (if necessary), and there are
3326      no other loop exits, so we can return any value.  */
3327   if (bl->reversed)
3328     {
3329       if (loop_dump_stream)
3330         fprintf (loop_dump_stream,
3331                  "Final biv value for %d, reversed biv.\n", bl->regno);
3332
3333       return const0_rtx;
3334     }
3335
3336   /* Try to calculate the final value as initial value + (number of iterations
3337      * increment).  For this to work, increment must be invariant, the only
3338      exit from the loop must be the fall through at the bottom (otherwise
3339      it may not have its final value when the loop exits), and the initial
3340      value of the biv must be invariant.  */
3341
3342   if (n_iterations != 0
3343       && ! loop->exit_count
3344       && loop_invariant_p (loop, bl->initial_value))
3345     {
3346       increment = biv_total_increment (bl);
3347
3348       if (increment && loop_invariant_p (loop, increment))
3349         {
3350           /* Can calculate the loop exit value, emit insns after loop
3351              end to calculate this value into a temporary register in
3352              case it is needed later.  */
3353
3354           tem = gen_reg_rtx (bl->biv->mode);
3355           record_base_value (REGNO (tem), bl->biv->add_val, 0);
3356           /* Make sure loop_end is not the last insn.  */
3357           if (NEXT_INSN (loop_end) == 0)
3358             emit_note_after (NOTE_INSN_DELETED, loop_end);
3359           emit_iv_add_mult (increment, GEN_INT (n_iterations),
3360                             bl->initial_value, tem, NEXT_INSN (loop_end));
3361
3362           if (loop_dump_stream)
3363             fprintf (loop_dump_stream,
3364                      "Final biv value for %d, calculated.\n", bl->regno);
3365
3366           return tem;
3367         }
3368     }
3369
3370   /* Check to see if the biv is dead at all loop exits.  */
3371   if (reg_dead_after_loop (loop, bl->biv->src_reg))
3372     {
3373       if (loop_dump_stream)
3374         fprintf (loop_dump_stream,
3375                  "Final biv value for %d, biv dead after loop exit.\n",
3376                  bl->regno);
3377
3378       return const0_rtx;
3379     }
3380
3381   return 0;
3382 }
3383
3384 /* Try to calculate the final value of the giv, the value it will have at
3385    the end of the loop.  If we can do it, return that value.  */
3386
3387 rtx
3388 final_giv_value (loop, v)
3389      const struct loop *loop;
3390      struct induction *v;
3391 {
3392   struct iv_class *bl;
3393   rtx insn;
3394   rtx increment, tem;
3395   rtx insert_before, seq;
3396   rtx loop_end = loop->end;
3397   unsigned HOST_WIDE_INT n_iterations = LOOP_INFO (loop)->n_iterations;
3398
3399   bl = reg_biv_class[REGNO (v->src_reg)];
3400
3401   /* The final value for givs which depend on reversed bivs must be calculated
3402      differently than for ordinary givs.  In this case, there is already an
3403      insn after the loop which sets this giv's final value (if necessary),
3404      and there are no other loop exits, so we can return any value.  */
3405   if (bl->reversed)
3406     {
3407       if (loop_dump_stream)
3408         fprintf (loop_dump_stream,
3409                  "Final giv value for %d, depends on reversed biv\n",
3410                  REGNO (v->dest_reg));
3411       return const0_rtx;
3412     }
3413
3414   /* Try to calculate the final value as a function of the biv it depends
3415      upon.  The only exit from the loop must be the fall through at the bottom
3416      (otherwise it may not have its final value when the loop exits).  */
3417
3418   /* ??? Can calculate the final giv value by subtracting off the
3419      extra biv increments times the giv's mult_val.  The loop must have
3420      only one exit for this to work, but the loop iterations does not need
3421      to be known.  */
3422
3423   if (n_iterations != 0
3424       && ! loop->exit_count)
3425     {
3426       /* ?? It is tempting to use the biv's value here since these insns will
3427          be put after the loop, and hence the biv will have its final value
3428          then.  However, this fails if the biv is subsequently eliminated.
3429          Perhaps determine whether biv's are eliminable before trying to
3430          determine whether giv's are replaceable so that we can use the
3431          biv value here if it is not eliminable.  */
3432
3433       /* We are emitting code after the end of the loop, so we must make
3434          sure that bl->initial_value is still valid then.  It will still
3435          be valid if it is invariant.  */
3436
3437       increment = biv_total_increment (bl);
3438
3439       if (increment && loop_invariant_p (loop, increment)
3440           && loop_invariant_p (loop, bl->initial_value))
3441         {
3442           /* Can calculate the loop exit value of its biv as
3443              (n_iterations * increment) + initial_value */
3444
3445           /* The loop exit value of the giv is then
3446              (final_biv_value - extra increments) * mult_val + add_val.
3447              The extra increments are any increments to the biv which
3448              occur in the loop after the giv's value is calculated.
3449              We must search from the insn that sets the giv to the end
3450              of the loop to calculate this value.  */
3451
3452           insert_before = NEXT_INSN (loop_end);
3453
3454           /* Put the final biv value in tem.  */
3455           tem = gen_reg_rtx (bl->biv->mode);
3456           record_base_value (REGNO (tem), bl->biv->add_val, 0);
3457           emit_iv_add_mult (increment, GEN_INT (n_iterations),
3458                             bl->initial_value, tem, insert_before);
3459
3460           /* Subtract off extra increments as we find them.  */
3461           for (insn = NEXT_INSN (v->insn); insn != loop_end;
3462                insn = NEXT_INSN (insn))
3463             {
3464               struct induction *biv;
3465
3466               for (biv = bl->biv; biv; biv = biv->next_iv)
3467                 if (biv->insn == insn)
3468                   {
3469                     start_sequence ();
3470                     tem = expand_binop (GET_MODE (tem), sub_optab, tem,
3471                                         biv->add_val, NULL_RTX, 0,
3472                                         OPTAB_LIB_WIDEN);
3473                     seq = gen_sequence ();
3474                     end_sequence ();
3475                     emit_insn_before (seq, insert_before);
3476                   }
3477             }
3478
3479           /* Now calculate the giv's final value.  */
3480           emit_iv_add_mult (tem, v->mult_val, v->add_val, tem,
3481                             insert_before);
3482
3483           if (loop_dump_stream)
3484             fprintf (loop_dump_stream,
3485                      "Final giv value for %d, calc from biv's value.\n",
3486                      REGNO (v->dest_reg));
3487
3488           return tem;
3489         }
3490     }
3491
3492   /* Replaceable giv's should never reach here.  */
3493   if (v->replaceable)
3494     abort ();
3495
3496   /* Check to see if the biv is dead at all loop exits.  */
3497   if (reg_dead_after_loop (loop, v->dest_reg))
3498     {
3499       if (loop_dump_stream)
3500         fprintf (loop_dump_stream,
3501                  "Final giv value for %d, giv dead after loop exit.\n",
3502                  REGNO (v->dest_reg));
3503
3504       return const0_rtx;
3505     }
3506
3507   return 0;
3508 }
3509
3510
3511 /* Look back before LOOP->START for then insn that sets REG and return
3512    the equivalent constant if there is a REG_EQUAL note otherwise just
3513    the SET_SRC of REG.  */
3514
3515 static rtx
3516 loop_find_equiv_value (loop, reg)
3517      const struct loop *loop;
3518      rtx reg;
3519 {
3520   rtx loop_start = loop->start;
3521   rtx insn, set;
3522   rtx ret;
3523
3524   ret = reg;
3525   for (insn = PREV_INSN (loop_start); insn ; insn = PREV_INSN (insn))
3526     {
3527       if (GET_CODE (insn) == CODE_LABEL)
3528         break;
3529
3530       else if (GET_RTX_CLASS (GET_CODE (insn)) == 'i'
3531                && reg_set_p (reg, insn))
3532         {
3533           /* We found the last insn before the loop that sets the register.
3534              If it sets the entire register, and has a REG_EQUAL note,
3535              then use the value of the REG_EQUAL note.  */
3536           if ((set = single_set (insn))
3537                   && (SET_DEST (set) == reg))
3538             {
3539               rtx note = find_reg_note (insn, REG_EQUAL, NULL_RTX);
3540
3541               /* Only use the REG_EQUAL note if it is a constant.
3542                  Other things, divide in particular, will cause
3543                  problems later if we use them.  */
3544               if (note && GET_CODE (XEXP (note, 0)) != EXPR_LIST
3545                   && CONSTANT_P (XEXP (note, 0)))
3546                 ret = XEXP (note, 0);
3547               else
3548                 ret = SET_SRC (set);
3549             }
3550           break;
3551         }
3552     }
3553   return ret;
3554 }
3555
3556 /* Return a simplified rtx for the expression OP - REG.
3557
3558    REG must appear in OP, and OP must be a register or the sum of a register
3559    and a second term.
3560
3561    Thus, the return value must be const0_rtx or the second term.
3562
3563    The caller is responsible for verifying that REG appears in OP and OP has
3564    the proper form.  */
3565
3566 static rtx
3567 subtract_reg_term (op, reg)
3568      rtx op, reg;
3569 {
3570   if (op == reg)
3571     return const0_rtx;
3572   if (GET_CODE (op) == PLUS)
3573     {
3574       if (XEXP (op, 0) == reg)
3575         return XEXP (op, 1);
3576       else if (XEXP (op, 1) == reg)
3577         return XEXP (op, 0);
3578     }
3579   /* OP does not contain REG as a term.  */
3580   abort ();
3581 }
3582
3583
3584 /* Find and return register term common to both expressions OP0 and
3585    OP1 or NULL_RTX if no such term exists.  Each expression must be a
3586    REG or a PLUS of a REG.  */
3587
3588 static rtx
3589 find_common_reg_term (op0, op1)
3590      rtx op0, op1;
3591 {
3592   if ((GET_CODE (op0) == REG || GET_CODE (op0) == PLUS)
3593       && (GET_CODE (op1) == REG || GET_CODE (op1) == PLUS))
3594     {
3595       rtx op00;
3596       rtx op01;
3597       rtx op10;
3598       rtx op11;
3599
3600       if (GET_CODE (op0) == PLUS)
3601         op01 = XEXP (op0, 1), op00 = XEXP (op0, 0);
3602       else
3603         op01 = const0_rtx, op00 = op0;
3604
3605       if (GET_CODE (op1) == PLUS)
3606         op11 = XEXP (op1, 1), op10 = XEXP (op1, 0);
3607       else
3608         op11 = const0_rtx, op10 = op1;
3609
3610       /* Find and return common register term if present.  */
3611       if (REG_P (op00) && (op00 == op10 || op00 == op11))
3612         return op00;
3613       else if (REG_P (op01) && (op01 == op10 || op01 == op11))
3614         return op01;
3615     }
3616
3617   /* No common register term found.  */
3618   return NULL_RTX;
3619 }
3620
3621 /* Calculate the number of loop iterations.  Returns the exact number of loop
3622    iterations if it can be calculated, otherwise returns zero.  */
3623
3624 unsigned HOST_WIDE_INT
3625 loop_iterations (loop)
3626      struct loop *loop;
3627 {
3628   rtx comparison, comparison_value;
3629   rtx iteration_var, initial_value, increment, final_value;
3630   enum rtx_code comparison_code;
3631   HOST_WIDE_INT abs_inc;
3632   unsigned HOST_WIDE_INT abs_diff;
3633   int off_by_one;
3634   int increment_dir;
3635   int unsigned_p, compare_dir, final_larger;
3636   rtx last_loop_insn;
3637   rtx reg_term;
3638   struct loop_info *loop_info = LOOP_INFO (loop);
3639
3640   loop_info->n_iterations = 0;
3641   loop_info->initial_value = 0;
3642   loop_info->initial_equiv_value = 0;
3643   loop_info->comparison_value = 0;
3644   loop_info->final_value = 0;
3645   loop_info->final_equiv_value = 0;
3646   loop_info->increment = 0;
3647   loop_info->iteration_var = 0;
3648   loop_info->unroll_number = 1;
3649
3650   /* We used to use prev_nonnote_insn here, but that fails because it might
3651      accidentally get the branch for a contained loop if the branch for this
3652      loop was deleted.  We can only trust branches immediately before the
3653      loop_end.  */
3654   last_loop_insn = PREV_INSN (loop->end);
3655
3656   /* ??? We should probably try harder to find the jump insn
3657      at the end of the loop.  The following code assumes that
3658      the last loop insn is a jump to the top of the loop.  */
3659   if (GET_CODE (last_loop_insn) != JUMP_INSN)
3660     {
3661       if (loop_dump_stream)
3662         fprintf (loop_dump_stream,
3663                  "Loop iterations: No final conditional branch found.\n");
3664       return 0;
3665     }
3666
3667   /* If there is a more than a single jump to the top of the loop
3668      we cannot (easily) determine the iteration count.  */
3669   if (LABEL_NUSES (JUMP_LABEL (last_loop_insn)) > 1)
3670     {
3671       if (loop_dump_stream)
3672         fprintf (loop_dump_stream,
3673                  "Loop iterations: Loop has multiple back edges.\n");
3674       return 0;
3675     }
3676
3677   /* Find the iteration variable.  If the last insn is a conditional
3678      branch, and the insn before tests a register value, make that the
3679      iteration variable.  */
3680
3681   comparison = get_condition_for_loop (loop, last_loop_insn);
3682   if (comparison == 0)
3683     {
3684       if (loop_dump_stream)
3685         fprintf (loop_dump_stream,
3686                  "Loop iterations: No final comparison found.\n");
3687       return 0;
3688     }
3689
3690   /* ??? Get_condition may switch position of induction variable and
3691      invariant register when it canonicalizes the comparison.  */
3692
3693   comparison_code = GET_CODE (comparison);
3694   iteration_var = XEXP (comparison, 0);
3695   comparison_value = XEXP (comparison, 1);
3696
3697   if (GET_CODE (iteration_var) != REG)
3698     {
3699       if (loop_dump_stream)
3700         fprintf (loop_dump_stream,
3701                  "Loop iterations: Comparison not against register.\n");
3702       return 0;
3703     }
3704
3705   /* The only new registers that are created before loop iterations
3706      are givs made from biv increments or registers created by
3707      load_mems.  In the latter case, it is possible that try_copy_prop
3708      will propagate a new pseudo into the old iteration register but
3709      this will be marked by having the REG_USERVAR_P bit set.  */
3710
3711   if ((unsigned) REGNO (iteration_var) >= reg_iv_type->num_elements
3712       && ! REG_USERVAR_P (iteration_var))
3713     abort ();
3714
3715   iteration_info (loop, iteration_var, &initial_value, &increment);
3716
3717   if (initial_value == 0)
3718     /* iteration_info already printed a message.  */
3719     return 0;
3720
3721   unsigned_p = 0;
3722   off_by_one = 0;
3723   switch (comparison_code)
3724     {
3725     case LEU:
3726       unsigned_p = 1;
3727     case LE:
3728       compare_dir = 1;
3729       off_by_one = 1;
3730       break;
3731     case GEU:
3732       unsigned_p = 1;
3733     case GE:
3734       compare_dir = -1;
3735       off_by_one = -1;
3736       break;
3737     case EQ:
3738       /* Cannot determine loop iterations with this case.  */
3739       compare_dir = 0;
3740       break;
3741     case LTU:
3742       unsigned_p = 1;
3743     case LT:
3744       compare_dir = 1;
3745       break;
3746     case GTU:
3747       unsigned_p = 1;
3748     case GT:
3749       compare_dir = -1;
3750     case NE:
3751       compare_dir = 0;
3752       break;
3753     default:
3754       abort ();
3755     }
3756
3757   /* If the comparison value is an invariant register, then try to find
3758      its value from the insns before the start of the loop.  */
3759
3760   final_value = comparison_value;
3761   if (GET_CODE (comparison_value) == REG 
3762       && loop_invariant_p (loop, comparison_value))
3763     {
3764       final_value = loop_find_equiv_value (loop, comparison_value);
3765
3766       /* If we don't get an invariant final value, we are better
3767          off with the original register.  */
3768       if (! loop_invariant_p (loop, final_value))
3769         final_value = comparison_value;
3770     }
3771
3772   /* Calculate the approximate final value of the induction variable
3773      (on the last successful iteration).  The exact final value
3774      depends on the branch operator, and increment sign.  It will be
3775      wrong if the iteration variable is not incremented by one each
3776      time through the loop and (comparison_value + off_by_one -
3777      initial_value) % increment != 0.
3778      ??? Note that the final_value may overflow and thus final_larger
3779      will be bogus.  A potentially infinite loop will be classified
3780      as immediate, e.g. for (i = 0x7ffffff0; i <= 0x7fffffff; i++)  */
3781   if (off_by_one)
3782     final_value = plus_constant (final_value, off_by_one);
3783
3784   /* Save the calculated values describing this loop's bounds, in case
3785      precondition_loop_p will need them later.  These values can not be
3786      recalculated inside precondition_loop_p because strength reduction
3787      optimizations may obscure the loop's structure.
3788
3789      These values are only required by precondition_loop_p and insert_bct
3790      whenever the number of iterations cannot be computed at compile time.
3791      Only the difference between final_value and initial_value is
3792      important.  Note that final_value is only approximate.  */
3793   loop_info->initial_value = initial_value;
3794   loop_info->comparison_value = comparison_value;
3795   loop_info->final_value = plus_constant (comparison_value, off_by_one);
3796   loop_info->increment = increment;
3797   loop_info->iteration_var = iteration_var;
3798   loop_info->comparison_code = comparison_code;
3799
3800   /* Try to determine the iteration count for loops such
3801      as (for i = init; i < init + const; i++).  When running the
3802      loop optimization twice, the first pass often converts simple
3803      loops into this form.  */
3804
3805   if (REG_P (initial_value))
3806     {
3807       rtx reg1;
3808       rtx reg2;
3809       rtx const2;
3810
3811       reg1 = initial_value;
3812       if (GET_CODE (final_value) == PLUS)
3813         reg2 = XEXP (final_value, 0), const2 = XEXP (final_value, 1);
3814       else
3815         reg2 = final_value, const2 = const0_rtx;
3816
3817       /* Check for initial_value = reg1, final_value = reg2 + const2,
3818          where reg1 != reg2.  */
3819       if (REG_P (reg2) && reg2 != reg1)
3820         {
3821           rtx temp;
3822
3823           /* Find what reg1 is equivalent to.  Hopefully it will
3824              either be reg2 or reg2 plus a constant.  */
3825           temp = loop_find_equiv_value (loop, reg1);
3826
3827           if (find_common_reg_term (temp, reg2))
3828             initial_value = temp;
3829           else
3830             {
3831               /* Find what reg2 is equivalent to.  Hopefully it will
3832                  either be reg1 or reg1 plus a constant.  Let's ignore
3833                  the latter case for now since it is not so common.  */
3834               temp = loop_find_equiv_value (loop, reg2);
3835
3836               if (temp == loop_info->iteration_var)
3837                 temp = initial_value;
3838               if (temp == reg1)
3839                 final_value = (const2 == const0_rtx)
3840                   ? reg1 : gen_rtx_PLUS (GET_MODE (reg1), reg1, const2);
3841             }
3842         }
3843       else if (loop->vtop && GET_CODE (reg2) == CONST_INT)
3844         {
3845           rtx temp;
3846
3847           /*  When running the loop optimizer twice, check_dbra_loop
3848               further obfuscates reversible loops of the form:
3849               for (i = init; i < init + const; i++).  We often end up with
3850               final_value = 0, initial_value = temp, temp = temp2 - init,
3851               where temp2 = init + const.  If the loop has a vtop we
3852               can replace initial_value with const.  */
3853
3854           temp = loop_find_equiv_value (loop, reg1);
3855
3856           if (GET_CODE (temp) == MINUS && REG_P (XEXP (temp, 0)))
3857             {
3858               rtx temp2 = loop_find_equiv_value (loop, XEXP (temp, 0));
3859
3860               if (GET_CODE (temp2) == PLUS
3861                   && XEXP (temp2, 0) == XEXP (temp, 1))
3862                 initial_value = XEXP (temp2, 1);
3863             }
3864         }
3865     }
3866
3867   /* If have initial_value = reg + const1 and final_value = reg +
3868      const2, then replace initial_value with const1 and final_value
3869      with const2.  This should be safe since we are protected by the
3870      initial comparison before entering the loop if we have a vtop.
3871      For example, a + b < a + c is not equivalent to b < c for all a
3872      when using modulo arithmetic.
3873
3874      ??? Without a vtop we could still perform the optimization if we check
3875      the initial and final values carefully.  */
3876   if (loop->vtop
3877       && (reg_term = find_common_reg_term (initial_value, final_value)))
3878     {
3879       initial_value = subtract_reg_term (initial_value, reg_term);
3880       final_value = subtract_reg_term (final_value, reg_term);
3881     }
3882
3883   loop_info->initial_equiv_value = initial_value;
3884   loop_info->final_equiv_value = final_value;
3885
3886   /* For EQ comparison loops, we don't have a valid final value.
3887      Check this now so that we won't leave an invalid value if we
3888      return early for any other reason.  */
3889   if (comparison_code == EQ)
3890       loop_info->final_equiv_value = loop_info->final_value = 0;
3891
3892   if (increment == 0)
3893     {
3894       if (loop_dump_stream)
3895         fprintf (loop_dump_stream,
3896                  "Loop iterations: Increment value can't be calculated.\n");
3897       return 0;
3898     }
3899
3900   if (GET_CODE (increment) != CONST_INT)
3901     {
3902       /* If we have a REG, check to see if REG holds a constant value.  */
3903       /* ??? Other RTL, such as (neg (reg)) is possible here, but it isn't
3904          clear if it is worthwhile to try to handle such RTL.  */
3905       if (GET_CODE (increment) == REG || GET_CODE (increment) == SUBREG)
3906         increment = loop_find_equiv_value (loop, increment);
3907
3908       if (GET_CODE (increment) != CONST_INT)
3909         {
3910           if (loop_dump_stream)
3911             {
3912               fprintf (loop_dump_stream,
3913                        "Loop iterations: Increment value not constant ");
3914               print_rtl (loop_dump_stream, increment);
3915               fprintf (loop_dump_stream, ".\n");
3916             }
3917           return 0;
3918         }
3919       loop_info->increment = increment;
3920     }
3921
3922   if (GET_CODE (initial_value) != CONST_INT)
3923     {
3924       if (loop_dump_stream)
3925         {
3926           fprintf (loop_dump_stream,
3927                    "Loop iterations: Initial value not constant ");
3928           print_rtl (loop_dump_stream, initial_value);
3929           fprintf (loop_dump_stream, ".\n");
3930         }
3931       return 0;
3932     }
3933   else if (comparison_code == EQ)
3934     {
3935       if (loop_dump_stream)
3936         fprintf (loop_dump_stream,
3937                  "Loop iterations: EQ comparison loop.\n");
3938       return 0;
3939     }
3940   else if (GET_CODE (final_value) != CONST_INT)
3941     {
3942       if (loop_dump_stream)
3943         {
3944           fprintf (loop_dump_stream,
3945                    "Loop iterations: Final value not constant ");
3946           print_rtl (loop_dump_stream, final_value);
3947           fprintf (loop_dump_stream, ".\n");
3948         }
3949       return 0;
3950     }
3951
3952   /* Final_larger is 1 if final larger, 0 if they are equal, otherwise -1.  */
3953   if (unsigned_p)
3954     final_larger
3955       = ((unsigned HOST_WIDE_INT) INTVAL (final_value)
3956          > (unsigned HOST_WIDE_INT) INTVAL (initial_value))
3957         - ((unsigned HOST_WIDE_INT) INTVAL (final_value)
3958            < (unsigned HOST_WIDE_INT) INTVAL (initial_value));
3959   else
3960     final_larger = (INTVAL (final_value) > INTVAL (initial_value))
3961       - (INTVAL (final_value) < INTVAL (initial_value));
3962
3963   if (INTVAL (increment) > 0)
3964     increment_dir = 1;
3965   else if (INTVAL (increment) == 0)
3966     increment_dir = 0;
3967   else
3968     increment_dir = -1;
3969
3970   /* There are 27 different cases: compare_dir = -1, 0, 1;
3971      final_larger = -1, 0, 1; increment_dir = -1, 0, 1.
3972      There are 4 normal cases, 4 reverse cases (where the iteration variable
3973      will overflow before the loop exits), 4 infinite loop cases, and 15
3974      immediate exit (0 or 1 iteration depending on loop type) cases.
3975      Only try to optimize the normal cases.  */
3976
3977   /* (compare_dir/final_larger/increment_dir)
3978      Normal cases: (0/-1/-1), (0/1/1), (-1/-1/-1), (1/1/1)
3979      Reverse cases: (0/-1/1), (0/1/-1), (-1/-1/1), (1/1/-1)
3980      Infinite loops: (0/-1/0), (0/1/0), (-1/-1/0), (1/1/0)
3981      Immediate exit: (0/0/X), (-1/0/X), (-1/1/X), (1/0/X), (1/-1/X) */
3982
3983   /* ?? If the meaning of reverse loops (where the iteration variable
3984      will overflow before the loop exits) is undefined, then could
3985      eliminate all of these special checks, and just always assume
3986      the loops are normal/immediate/infinite.  Note that this means
3987      the sign of increment_dir does not have to be known.  Also,
3988      since it does not really hurt if immediate exit loops or infinite loops
3989      are optimized, then that case could be ignored also, and hence all
3990      loops can be optimized.
3991
3992      According to ANSI Spec, the reverse loop case result is undefined,
3993      because the action on overflow is undefined.
3994
3995      See also the special test for NE loops below.  */
3996
3997   if (final_larger == increment_dir && final_larger != 0
3998       && (final_larger == compare_dir || compare_dir == 0))
3999     /* Normal case.  */
4000     ;
4001   else
4002     {
4003       if (loop_dump_stream)
4004         fprintf (loop_dump_stream,
4005                  "Loop iterations: Not normal loop.\n");
4006       return 0;
4007     }
4008
4009   /* Calculate the number of iterations, final_value is only an approximation,
4010      so correct for that.  Note that abs_diff and n_iterations are
4011      unsigned, because they can be as large as 2^n - 1.  */
4012
4013   abs_inc = INTVAL (increment);
4014   if (abs_inc > 0)
4015     abs_diff = INTVAL (final_value) - INTVAL (initial_value);
4016   else if (abs_inc < 0)
4017     {
4018       abs_diff = INTVAL (initial_value) - INTVAL (final_value);
4019       abs_inc = -abs_inc;
4020     }
4021   else
4022     abort ();
4023
4024   /* For NE tests, make sure that the iteration variable won't miss
4025      the final value.  If abs_diff mod abs_incr is not zero, then the
4026      iteration variable will overflow before the loop exits, and we
4027      can not calculate the number of iterations.  */
4028   if (compare_dir == 0 && (abs_diff % abs_inc) != 0)
4029     return 0;
4030
4031   /* Note that the number of iterations could be calculated using
4032      (abs_diff + abs_inc - 1) / abs_inc, provided care was taken to
4033      handle potential overflow of the summation.  */
4034   loop_info->n_iterations = abs_diff / abs_inc + ((abs_diff % abs_inc) != 0);
4035   return loop_info->n_iterations;
4036 }
4037
4038
4039 /* Replace uses of split bivs with their split pseudo register.  This is
4040    for original instructions which remain after loop unrolling without
4041    copying.  */
4042
4043 static rtx
4044 remap_split_bivs (x)
4045      rtx x;
4046 {
4047   register enum rtx_code code;
4048   register int i;
4049   register const char *fmt;
4050
4051   if (x == 0)
4052     return x;
4053
4054   code = GET_CODE (x);
4055   switch (code)
4056     {
4057     case SCRATCH:
4058     case PC:
4059     case CC0:
4060     case CONST_INT:
4061     case CONST_DOUBLE:
4062     case CONST:
4063     case SYMBOL_REF:
4064     case LABEL_REF:
4065       return x;
4066
4067     case REG:
4068 #if 0
4069       /* If non-reduced/final-value givs were split, then this would also
4070          have to remap those givs also.  */
4071 #endif
4072       if (REGNO (x) < max_reg_before_loop
4073           && REG_IV_TYPE (REGNO (x)) == BASIC_INDUCT)
4074         return reg_biv_class[REGNO (x)]->biv->src_reg;
4075       break;
4076
4077     default:
4078       break;
4079     }
4080
4081   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
4082   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
4083     {
4084       if (fmt[i] == 'e')
4085         XEXP (x, i) = remap_split_bivs (XEXP (x, i));
4086       else if (fmt[i] == 'E')
4087         {
4088           register int j;
4089           for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
4090             XVECEXP (x, i, j) = remap_split_bivs (XVECEXP (x, i, j));
4091         }
4092     }
4093   return x;
4094 }
4095
4096 /* If FIRST_UID is a set of REGNO, and FIRST_UID dominates LAST_UID (e.g.
4097    FIST_UID is always executed if LAST_UID is), then return 1.  Otherwise
4098    return 0.  COPY_START is where we can start looking for the insns
4099    FIRST_UID and LAST_UID.  COPY_END is where we stop looking for these
4100    insns.
4101
4102    If there is no JUMP_INSN between LOOP_START and FIRST_UID, then FIRST_UID
4103    must dominate LAST_UID.
4104
4105    If there is a CODE_LABEL between FIRST_UID and LAST_UID, then FIRST_UID
4106    may not dominate LAST_UID.
4107
4108    If there is no CODE_LABEL between FIRST_UID and LAST_UID, then FIRST_UID
4109    must dominate LAST_UID.  */
4110
4111 int
4112 set_dominates_use (regno, first_uid, last_uid, copy_start, copy_end)
4113      int regno;
4114      int first_uid;
4115      int last_uid;
4116      rtx copy_start;
4117      rtx copy_end;
4118 {
4119   int passed_jump = 0;
4120   rtx p = NEXT_INSN (copy_start);
4121
4122   while (INSN_UID (p) != first_uid)
4123     {
4124       if (GET_CODE (p) == JUMP_INSN)
4125         passed_jump= 1;
4126       /* Could not find FIRST_UID.  */
4127       if (p == copy_end)
4128         return 0;
4129       p = NEXT_INSN (p);
4130     }
4131
4132   /* Verify that FIRST_UID is an insn that entirely sets REGNO.  */
4133   if (GET_RTX_CLASS (GET_CODE (p)) != 'i'
4134       || ! dead_or_set_regno_p (p, regno))
4135     return 0;
4136
4137   /* FIRST_UID is always executed.  */
4138   if (passed_jump == 0)
4139     return 1;
4140
4141   while (INSN_UID (p) != last_uid)
4142     {
4143       /* If we see a CODE_LABEL between FIRST_UID and LAST_UID, then we
4144          can not be sure that FIRST_UID dominates LAST_UID.  */
4145       if (GET_CODE (p) == CODE_LABEL)
4146         return 0;
4147       /* Could not find LAST_UID, but we reached the end of the loop, so
4148          it must be safe.  */
4149       else if (p == copy_end)
4150         return 1;
4151       p = NEXT_INSN (p);
4152     }
4153
4154   /* FIRST_UID is always executed if LAST_UID is executed.  */
4155   return 1;
4156 }