OSDN Git Service

* config/sh/sh.md (ic_invalidate_line): Make sure the immediate
[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, 1999, 2000, 2001, 2002
3    Free Software Foundation, Inc.
4    Contributed by James E. Wilson, Cygnus Support/UC Berkeley.
5
6 This file is part of GCC.
7
8 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify it under
9 the terms of the GNU General Public License as published by the Free
10 Software Foundation; either version 2, or (at your option) any later
11 version.
12
13 GCC is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY
14 WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
15 FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License
16 for more details.
17
18 You should have received a copy of the GNU General Public License
19 along with GCC; see the file COPYING.  If not, write to the Free
20 Software Foundation, 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA
21 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 #include "config.h"
135 #include "system.h"
136 #include "rtl.h"
137 #include "tm_p.h"
138 #include "insn-config.h"
139 #include "integrate.h"
140 #include "regs.h"
141 #include "recog.h"
142 #include "flags.h"
143 #include "function.h"
144 #include "expr.h"
145 #include "loop.h"
146 #include "toplev.h"
147 #include "hard-reg-set.h"
148 #include "basic-block.h"
149 #include "predict.h"
150
151 /* The prime factors looked for when trying to unroll a loop by some
152    number which is modulo the total number of iterations.  Just checking
153    for these 4 prime factors will find at least one factor for 75% of
154    all numbers theoretically.  Practically speaking, this will succeed
155    almost all of the time since loops are generally a multiple of 2
156    and/or 5.  */
157
158 #define NUM_FACTORS 4
159
160 static struct _factor { const int factor; int count; }
161 factors[NUM_FACTORS] = { {2, 0}, {3, 0}, {5, 0}, {7, 0}};
162
163 /* Describes the different types of loop unrolling performed.  */
164
165 enum unroll_types
166 {
167   UNROLL_COMPLETELY,
168   UNROLL_MODULO,
169   UNROLL_NAIVE
170 };
171
172 /* This controls which loops are unrolled, and by how much we unroll
173    them.  */
174
175 #ifndef MAX_UNROLLED_INSNS
176 #define MAX_UNROLLED_INSNS 100
177 #endif
178
179 /* Indexed by register number, if non-zero, then it contains a pointer
180    to a struct induction for a DEST_REG giv which has been combined with
181    one of more address givs.  This is needed because whenever such a DEST_REG
182    giv is modified, we must modify the value of all split address givs
183    that were combined with this DEST_REG giv.  */
184
185 static struct induction **addr_combined_regs;
186
187 /* Indexed by register number, if this is a splittable induction variable,
188    then this will hold the current value of the register, which depends on the
189    iteration number.  */
190
191 static rtx *splittable_regs;
192
193 /* Indexed by register number, if this is a splittable induction variable,
194    then this will hold the number of instructions in the loop that modify
195    the induction variable.  Used to ensure that only the last insn modifying
196    a split iv will update the original iv of the dest.  */
197
198 static int *splittable_regs_updates;
199
200 /* Forward declarations.  */
201
202 static void init_reg_map PARAMS ((struct inline_remap *, int));
203 static rtx calculate_giv_inc PARAMS ((rtx, rtx, unsigned int));
204 static rtx initial_reg_note_copy PARAMS ((rtx, struct inline_remap *));
205 static void final_reg_note_copy PARAMS ((rtx *, struct inline_remap *));
206 static void copy_loop_body PARAMS ((struct loop *, rtx, rtx,
207                                     struct inline_remap *, rtx, int,
208                                     enum unroll_types, rtx, rtx, rtx, rtx));
209 static int find_splittable_regs PARAMS ((const struct loop *,
210                                          enum unroll_types, int));
211 static int find_splittable_givs PARAMS ((const struct loop *,
212                                          struct iv_class *, enum unroll_types,
213                                          rtx, int));
214 static int reg_dead_after_loop PARAMS ((const struct loop *, rtx));
215 static rtx fold_rtx_mult_add PARAMS ((rtx, rtx, rtx, enum machine_mode));
216 static int verify_addresses PARAMS ((struct induction *, rtx, int));
217 static rtx remap_split_bivs PARAMS ((struct loop *, rtx));
218 static rtx find_common_reg_term PARAMS ((rtx, rtx));
219 static rtx subtract_reg_term PARAMS ((rtx, rtx));
220 static rtx loop_find_equiv_value PARAMS ((const struct loop *, rtx));
221 static rtx ujump_to_loop_cont PARAMS ((rtx, rtx));
222
223 /* Try to unroll one loop and split induction variables in the loop.
224
225    The loop is described by the arguments LOOP and INSN_COUNT.
226    STRENGTH_REDUCTION_P indicates whether information generated in the
227    strength reduction pass is available.
228
229    This function is intended to be called from within `strength_reduce'
230    in loop.c.  */
231
232 void
233 unroll_loop (loop, insn_count, strength_reduce_p)
234      struct loop *loop;
235      int insn_count;
236      int strength_reduce_p;
237 {
238   struct loop_info *loop_info = LOOP_INFO (loop);
239   struct loop_ivs *ivs = LOOP_IVS (loop);
240   int i, j;
241   unsigned int r;
242   unsigned HOST_WIDE_INT temp;
243   int unroll_number = 1;
244   rtx copy_start, copy_end;
245   rtx insn, sequence, pattern, tem;
246   int max_labelno, max_insnno;
247   rtx insert_before;
248   struct inline_remap *map;
249   char *local_label = NULL;
250   char *local_regno;
251   unsigned int max_local_regnum;
252   unsigned int maxregnum;
253   rtx exit_label = 0;
254   rtx start_label;
255   struct iv_class *bl;
256   int splitting_not_safe = 0;
257   enum unroll_types unroll_type = UNROLL_NAIVE;
258   int loop_preconditioned = 0;
259   rtx safety_label;
260   /* This points to the last real insn in the loop, which should be either
261      a JUMP_INSN (for conditional jumps) or a BARRIER (for unconditional
262      jumps).  */
263   rtx last_loop_insn;
264   rtx loop_start = loop->start;
265   rtx loop_end = loop->end;
266
267   /* Don't bother unrolling huge loops.  Since the minimum factor is
268      two, loops greater than one half of MAX_UNROLLED_INSNS will never
269      be unrolled.  */
270   if (insn_count > MAX_UNROLLED_INSNS / 2)
271     {
272       if (loop_dump_stream)
273         fprintf (loop_dump_stream, "Unrolling failure: Loop too big.\n");
274       return;
275     }
276
277   /* When emitting debugger info, we can't unroll loops with unequal numbers
278      of block_beg and block_end notes, because that would unbalance the block
279      structure of the function.  This can happen as a result of the
280      "if (foo) bar; else break;" optimization in jump.c.  */
281   /* ??? Gcc has a general policy that -g is never supposed to change the code
282      that the compiler emits, so we must disable this optimization always,
283      even if debug info is not being output.  This is rare, so this should
284      not be a significant performance problem.  */
285
286   if (1 /* write_symbols != NO_DEBUG */)
287     {
288       int block_begins = 0;
289       int block_ends = 0;
290
291       for (insn = loop_start; insn != loop_end; insn = NEXT_INSN (insn))
292         {
293           if (GET_CODE (insn) == NOTE)
294             {
295               if (NOTE_LINE_NUMBER (insn) == NOTE_INSN_BLOCK_BEG)
296                 block_begins++;
297               else if (NOTE_LINE_NUMBER (insn) == NOTE_INSN_BLOCK_END)
298                 block_ends++;
299               if (NOTE_LINE_NUMBER (insn) == NOTE_INSN_EH_REGION_BEG
300                   || NOTE_LINE_NUMBER (insn) == NOTE_INSN_EH_REGION_END)
301                 {
302                   /* Note, would be nice to add code to unroll EH
303                      regions, but until that time, we punt (don't
304                      unroll).  For the proper way of doing it, see
305                      expand_inline_function.  */
306
307                   if (loop_dump_stream)
308                     fprintf (loop_dump_stream,
309                              "Unrolling failure: cannot unroll EH regions.\n");
310                   return;
311                 }
312             }
313         }
314
315       if (block_begins != block_ends)
316         {
317           if (loop_dump_stream)
318             fprintf (loop_dump_stream,
319                      "Unrolling failure: Unbalanced block notes.\n");
320           return;
321         }
322     }
323
324   /* Determine type of unroll to perform.  Depends on the number of iterations
325      and the size of the loop.  */
326
327   /* If there is no strength reduce info, then set
328      loop_info->n_iterations to zero.  This can happen if
329      strength_reduce can't find any bivs in the loop.  A value of zero
330      indicates that the number of iterations could not be calculated.  */
331
332   if (! strength_reduce_p)
333     loop_info->n_iterations = 0;
334
335   if (loop_dump_stream && loop_info->n_iterations > 0)
336     {
337       fputs ("Loop unrolling: ", loop_dump_stream);
338       fprintf (loop_dump_stream, HOST_WIDE_INT_PRINT_DEC,
339                loop_info->n_iterations);
340       fputs (" iterations.\n", loop_dump_stream);
341     }
342
343   /* Find and save a pointer to the last nonnote insn in the loop.  */
344
345   last_loop_insn = prev_nonnote_insn (loop_end);
346
347   /* Calculate how many times to unroll the loop.  Indicate whether or
348      not the loop is being completely unrolled.  */
349
350   if (loop_info->n_iterations == 1)
351     {
352       /* Handle the case where the loop begins with an unconditional
353          jump to the loop condition.  Make sure to delete the jump
354          insn, otherwise the loop body will never execute.  */
355
356       rtx ujump = ujump_to_loop_cont (loop->start, loop->cont);
357       if (ujump)
358         delete_related_insns (ujump);
359
360       /* If number of iterations is exactly 1, then eliminate the compare and
361          branch at the end of the loop since they will never be taken.
362          Then return, since no other action is needed here.  */
363
364       /* If the last instruction is not a BARRIER or a JUMP_INSN, then
365          don't do anything.  */
366
367       if (GET_CODE (last_loop_insn) == BARRIER)
368         {
369           /* Delete the jump insn.  This will delete the barrier also.  */
370           delete_related_insns (PREV_INSN (last_loop_insn));
371         }
372       else if (GET_CODE (last_loop_insn) == JUMP_INSN)
373         {
374 #ifdef HAVE_cc0
375           rtx prev = PREV_INSN (last_loop_insn);
376 #endif
377           delete_related_insns (last_loop_insn);
378 #ifdef HAVE_cc0
379           /* The immediately preceding insn may be a compare which must be
380              deleted.  */
381           if (only_sets_cc0_p (prev))
382             delete_related_insns (prev);
383 #endif
384         }
385
386       /* Remove the loop notes since this is no longer a loop.  */
387       if (loop->vtop)
388         delete_related_insns (loop->vtop);
389       if (loop->cont)
390         delete_related_insns (loop->cont);
391       if (loop_start)
392         delete_related_insns (loop_start);
393       if (loop_end)
394         delete_related_insns (loop_end);
395
396       return;
397     }
398   else if (loop_info->n_iterations > 0
399            /* Avoid overflow in the next expression.  */
400            && loop_info->n_iterations < MAX_UNROLLED_INSNS
401            && loop_info->n_iterations * insn_count < MAX_UNROLLED_INSNS)
402     {
403       unroll_number = loop_info->n_iterations;
404       unroll_type = UNROLL_COMPLETELY;
405     }
406   else if (loop_info->n_iterations > 0)
407     {
408       /* Try to factor the number of iterations.  Don't bother with the
409          general case, only using 2, 3, 5, and 7 will get 75% of all
410          numbers theoretically, and almost all in practice.  */
411
412       for (i = 0; i < NUM_FACTORS; i++)
413         factors[i].count = 0;
414
415       temp = loop_info->n_iterations;
416       for (i = NUM_FACTORS - 1; i >= 0; i--)
417         while (temp % factors[i].factor == 0)
418           {
419             factors[i].count++;
420             temp = temp / factors[i].factor;
421           }
422
423       /* Start with the larger factors first so that we generally
424          get lots of unrolling.  */
425
426       unroll_number = 1;
427       temp = insn_count;
428       for (i = 3; i >= 0; i--)
429         while (factors[i].count--)
430           {
431             if (temp * factors[i].factor < MAX_UNROLLED_INSNS)
432               {
433                 unroll_number *= factors[i].factor;
434                 temp *= factors[i].factor;
435               }
436             else
437               break;
438           }
439
440       /* If we couldn't find any factors, then unroll as in the normal
441          case.  */
442       if (unroll_number == 1)
443         {
444           if (loop_dump_stream)
445             fprintf (loop_dump_stream, "Loop unrolling: No factors found.\n");
446         }
447       else
448         unroll_type = UNROLL_MODULO;
449     }
450
451   /* Default case, calculate number of times to unroll loop based on its
452      size.  */
453   if (unroll_type == UNROLL_NAIVE)
454     {
455       if (8 * insn_count < MAX_UNROLLED_INSNS)
456         unroll_number = 8;
457       else if (4 * insn_count < MAX_UNROLLED_INSNS)
458         unroll_number = 4;
459       else
460         unroll_number = 2;
461     }
462
463   /* Now we know how many times to unroll the loop.  */
464
465   if (loop_dump_stream)
466     fprintf (loop_dump_stream, "Unrolling loop %d times.\n", unroll_number);
467
468   if (unroll_type == UNROLL_COMPLETELY || unroll_type == UNROLL_MODULO)
469     {
470       /* Loops of these types can start with jump down to the exit condition
471          in rare circumstances.
472
473          Consider a pair of nested loops where the inner loop is part
474          of the exit code for the outer loop.
475
476          In this case jump.c will not duplicate the exit test for the outer
477          loop, so it will start with a jump to the exit code.
478
479          Then consider if the inner loop turns out to iterate once and
480          only once.  We will end up deleting the jumps associated with
481          the inner loop.  However, the loop notes are not removed from
482          the instruction stream.
483
484          And finally assume that we can compute the number of iterations
485          for the outer loop.
486
487          In this case unroll may want to unroll the outer loop even though
488          it starts with a jump to the outer loop's exit code.
489
490          We could try to optimize this case, but it hardly seems worth it.
491          Just return without unrolling the loop in such cases.  */
492
493       insn = loop_start;
494       while (GET_CODE (insn) != CODE_LABEL && GET_CODE (insn) != JUMP_INSN)
495         insn = NEXT_INSN (insn);
496       if (GET_CODE (insn) == JUMP_INSN)
497         return;
498     }
499
500   if (unroll_type == UNROLL_COMPLETELY)
501     {
502       /* Completely unrolling the loop:  Delete the compare and branch at
503          the end (the last two instructions).   This delete must done at the
504          very end of loop unrolling, to avoid problems with calls to
505          back_branch_in_range_p, which is called by find_splittable_regs.
506          All increments of splittable bivs/givs are changed to load constant
507          instructions.  */
508
509       copy_start = loop_start;
510
511       /* Set insert_before to the instruction immediately after the JUMP_INSN
512          (or BARRIER), so that any NOTEs between the JUMP_INSN and the end of
513          the loop will be correctly handled by copy_loop_body.  */
514       insert_before = NEXT_INSN (last_loop_insn);
515
516       /* Set copy_end to the insn before the jump at the end of the loop.  */
517       if (GET_CODE (last_loop_insn) == BARRIER)
518         copy_end = PREV_INSN (PREV_INSN (last_loop_insn));
519       else if (GET_CODE (last_loop_insn) == JUMP_INSN)
520         {
521           copy_end = PREV_INSN (last_loop_insn);
522 #ifdef HAVE_cc0
523           /* The instruction immediately before the JUMP_INSN may be a compare
524              instruction which we do not want to copy.  */
525           if (sets_cc0_p (PREV_INSN (copy_end)))
526             copy_end = PREV_INSN (copy_end);
527 #endif
528         }
529       else
530         {
531           /* We currently can't unroll a loop if it doesn't end with a
532              JUMP_INSN.  There would need to be a mechanism that recognizes
533              this case, and then inserts a jump after each loop body, which
534              jumps to after the last loop body.  */
535           if (loop_dump_stream)
536             fprintf (loop_dump_stream,
537                      "Unrolling failure: loop does not end with a JUMP_INSN.\n");
538           return;
539         }
540     }
541   else if (unroll_type == UNROLL_MODULO)
542     {
543       /* Partially unrolling the loop:  The compare and branch at the end
544          (the last two instructions) must remain.  Don't copy the compare
545          and branch instructions at the end of the loop.  Insert the unrolled
546          code immediately before the compare/branch at the end so that the
547          code will fall through to them as before.  */
548
549       copy_start = loop_start;
550
551       /* Set insert_before to the jump insn at the end of the loop.
552          Set copy_end to before the jump insn at the end of the loop.  */
553       if (GET_CODE (last_loop_insn) == BARRIER)
554         {
555           insert_before = PREV_INSN (last_loop_insn);
556           copy_end = PREV_INSN (insert_before);
557         }
558       else if (GET_CODE (last_loop_insn) == JUMP_INSN)
559         {
560           insert_before = last_loop_insn;
561 #ifdef HAVE_cc0
562           /* The instruction immediately before the JUMP_INSN may be a compare
563              instruction which we do not want to copy or delete.  */
564           if (sets_cc0_p (PREV_INSN (insert_before)))
565             insert_before = PREV_INSN (insert_before);
566 #endif
567           copy_end = PREV_INSN (insert_before);
568         }
569       else
570         {
571           /* We currently can't unroll a loop if it doesn't end with a
572              JUMP_INSN.  There would need to be a mechanism that recognizes
573              this case, and then inserts a jump after each loop body, which
574              jumps to after the last loop body.  */
575           if (loop_dump_stream)
576             fprintf (loop_dump_stream,
577                      "Unrolling failure: loop does not end with a JUMP_INSN.\n");
578           return;
579         }
580     }
581   else
582     {
583       /* Normal case: Must copy the compare and branch instructions at the
584          end of the loop.  */
585
586       if (GET_CODE (last_loop_insn) == BARRIER)
587         {
588           /* Loop ends with an unconditional jump and a barrier.
589              Handle this like above, don't copy jump and barrier.
590              This is not strictly necessary, but doing so prevents generating
591              unconditional jumps to an immediately following label.
592
593              This will be corrected below if the target of this jump is
594              not the start_label.  */
595
596           insert_before = PREV_INSN (last_loop_insn);
597           copy_end = PREV_INSN (insert_before);
598         }
599       else if (GET_CODE (last_loop_insn) == JUMP_INSN)
600         {
601           /* Set insert_before to immediately after the JUMP_INSN, so that
602              NOTEs at the end of the loop will be correctly handled by
603              copy_loop_body.  */
604           insert_before = NEXT_INSN (last_loop_insn);
605           copy_end = last_loop_insn;
606         }
607       else
608         {
609           /* We currently can't unroll a loop if it doesn't end with a
610              JUMP_INSN.  There would need to be a mechanism that recognizes
611              this case, and then inserts a jump after each loop body, which
612              jumps to after the last loop body.  */
613           if (loop_dump_stream)
614             fprintf (loop_dump_stream,
615                      "Unrolling failure: loop does not end with a JUMP_INSN.\n");
616           return;
617         }
618
619       /* If copying exit test branches because they can not be eliminated,
620          then must convert the fall through case of the branch to a jump past
621          the end of the loop.  Create a label to emit after the loop and save
622          it for later use.  Do not use the label after the loop, if any, since
623          it might be used by insns outside the loop, or there might be insns
624          added before it later by final_[bg]iv_value which must be after
625          the real exit label.  */
626       exit_label = gen_label_rtx ();
627
628       insn = loop_start;
629       while (GET_CODE (insn) != CODE_LABEL && GET_CODE (insn) != JUMP_INSN)
630         insn = NEXT_INSN (insn);
631
632       if (GET_CODE (insn) == JUMP_INSN)
633         {
634           /* The loop starts with a jump down to the exit condition test.
635              Start copying the loop after the barrier following this
636              jump insn.  */
637           copy_start = NEXT_INSN (insn);
638
639           /* Splitting induction variables doesn't work when the loop is
640              entered via a jump to the bottom, because then we end up doing
641              a comparison against a new register for a split variable, but
642              we did not execute the set insn for the new register because
643              it was skipped over.  */
644           splitting_not_safe = 1;
645           if (loop_dump_stream)
646             fprintf (loop_dump_stream,
647                      "Splitting not safe, because loop not entered at top.\n");
648         }
649       else
650         copy_start = loop_start;
651     }
652
653   /* This should always be the first label in the loop.  */
654   start_label = NEXT_INSN (copy_start);
655   /* There may be a line number note and/or a loop continue note here.  */
656   while (GET_CODE (start_label) == NOTE)
657     start_label = NEXT_INSN (start_label);
658   if (GET_CODE (start_label) != CODE_LABEL)
659     {
660       /* This can happen as a result of jump threading.  If the first insns in
661          the loop test the same condition as the loop's backward jump, or the
662          opposite condition, then the backward jump will be modified to point
663          to elsewhere, and the loop's start label is deleted.
664
665          This case currently can not be handled by the loop unrolling code.  */
666
667       if (loop_dump_stream)
668         fprintf (loop_dump_stream,
669                  "Unrolling failure: unknown insns between BEG note and loop label.\n");
670       return;
671     }
672   if (LABEL_NAME (start_label))
673     {
674       /* The jump optimization pass must have combined the original start label
675          with a named label for a goto.  We can't unroll this case because
676          jumps which go to the named label must be handled differently than
677          jumps to the loop start, and it is impossible to differentiate them
678          in this case.  */
679       if (loop_dump_stream)
680         fprintf (loop_dump_stream,
681                  "Unrolling failure: loop start label is gone\n");
682       return;
683     }
684
685   if (unroll_type == UNROLL_NAIVE
686       && GET_CODE (last_loop_insn) == BARRIER
687       && GET_CODE (PREV_INSN (last_loop_insn)) == JUMP_INSN
688       && start_label != JUMP_LABEL (PREV_INSN (last_loop_insn)))
689     {
690       /* In this case, we must copy the jump and barrier, because they will
691          not be converted to jumps to an immediately following label.  */
692
693       insert_before = NEXT_INSN (last_loop_insn);
694       copy_end = last_loop_insn;
695     }
696
697   if (unroll_type == UNROLL_NAIVE
698       && GET_CODE (last_loop_insn) == JUMP_INSN
699       && start_label != JUMP_LABEL (last_loop_insn))
700     {
701       /* ??? The loop ends with a conditional branch that does not branch back
702          to the loop start label.  In this case, we must emit an unconditional
703          branch to the loop exit after emitting the final branch.
704          copy_loop_body does not have support for this currently, so we
705          give up.  It doesn't seem worthwhile to unroll anyways since
706          unrolling would increase the number of branch instructions
707          executed.  */
708       if (loop_dump_stream)
709         fprintf (loop_dump_stream,
710                  "Unrolling failure: final conditional branch not to loop start\n");
711       return;
712     }
713
714   /* Allocate a translation table for the labels and insn numbers.
715      They will be filled in as we copy the insns in the loop.  */
716
717   max_labelno = max_label_num ();
718   max_insnno = get_max_uid ();
719
720   /* Various paths through the unroll code may reach the "egress" label
721      without initializing fields within the map structure.
722
723      To be safe, we use xcalloc to zero the memory.  */
724   map = (struct inline_remap *) xcalloc (1, sizeof (struct inline_remap));
725
726   /* Allocate the label map.  */
727
728   if (max_labelno > 0)
729     {
730       map->label_map = (rtx *) xmalloc (max_labelno * sizeof (rtx));
731
732       local_label = (char *) xcalloc (max_labelno, sizeof (char));
733     }
734
735   /* Search the loop and mark all local labels, i.e. the ones which have to
736      be distinct labels when copied.  For all labels which might be
737      non-local, set their label_map entries to point to themselves.
738      If they happen to be local their label_map entries will be overwritten
739      before the loop body is copied.  The label_map entries for local labels
740      will be set to a different value each time the loop body is copied.  */
741
742   for (insn = copy_start; insn != loop_end; insn = NEXT_INSN (insn))
743     {
744       rtx note;
745
746       if (GET_CODE (insn) == CODE_LABEL)
747         local_label[CODE_LABEL_NUMBER (insn)] = 1;
748       else if (GET_CODE (insn) == JUMP_INSN)
749         {
750           if (JUMP_LABEL (insn))
751             set_label_in_map (map,
752                               CODE_LABEL_NUMBER (JUMP_LABEL (insn)),
753                               JUMP_LABEL (insn));
754           else if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == ADDR_VEC
755                    || GET_CODE (PATTERN (insn)) == ADDR_DIFF_VEC)
756             {
757               rtx pat = PATTERN (insn);
758               int diff_vec_p = GET_CODE (PATTERN (insn)) == ADDR_DIFF_VEC;
759               int len = XVECLEN (pat, diff_vec_p);
760               rtx label;
761
762               for (i = 0; i < len; i++)
763                 {
764                   label = XEXP (XVECEXP (pat, diff_vec_p, i), 0);
765                   set_label_in_map (map, CODE_LABEL_NUMBER (label), label);
766                 }
767             }
768         }
769       if ((note = find_reg_note (insn, REG_LABEL, NULL_RTX)))
770         set_label_in_map (map, CODE_LABEL_NUMBER (XEXP (note, 0)),
771                           XEXP (note, 0));
772     }
773
774   /* Allocate space for the insn map.  */
775
776   map->insn_map = (rtx *) xmalloc (max_insnno * sizeof (rtx));
777
778   /* Set this to zero, to indicate that we are doing loop unrolling,
779      not function inlining.  */
780   map->inline_target = 0;
781
782   /* The register and constant maps depend on the number of registers
783      present, so the final maps can't be created until after
784      find_splittable_regs is called.  However, they are needed for
785      preconditioning, so we create temporary maps when preconditioning
786      is performed.  */
787
788   /* The preconditioning code may allocate two new pseudo registers.  */
789   maxregnum = max_reg_num ();
790
791   /* local_regno is only valid for regnos < max_local_regnum.  */
792   max_local_regnum = maxregnum;
793
794   /* Allocate and zero out the splittable_regs and addr_combined_regs
795      arrays.  These must be zeroed here because they will be used if
796      loop preconditioning is performed, and must be zero for that case.
797
798      It is safe to do this here, since the extra registers created by the
799      preconditioning code and find_splittable_regs will never be used
800      to access the splittable_regs[] and addr_combined_regs[] arrays.  */
801
802   splittable_regs = (rtx *) xcalloc (maxregnum, sizeof (rtx));
803   splittable_regs_updates = (int *) xcalloc (maxregnum, sizeof (int));
804   addr_combined_regs
805     = (struct induction **) xcalloc (maxregnum, sizeof (struct induction *));
806   local_regno = (char *) xcalloc (maxregnum, sizeof (char));
807
808   /* Mark all local registers, i.e. the ones which are referenced only
809      inside the loop.  */
810   if (INSN_UID (copy_end) < max_uid_for_loop)
811     {
812       int copy_start_luid = INSN_LUID (copy_start);
813       int copy_end_luid = INSN_LUID (copy_end);
814
815       /* If a register is used in the jump insn, we must not duplicate it
816          since it will also be used outside the loop.  */
817       if (GET_CODE (copy_end) == JUMP_INSN)
818         copy_end_luid--;
819
820       /* If we have a target that uses cc0, then we also must not duplicate
821          the insn that sets cc0 before the jump insn, if one is present.  */
822 #ifdef HAVE_cc0
823       if (GET_CODE (copy_end) == JUMP_INSN
824           && sets_cc0_p (PREV_INSN (copy_end)))
825         copy_end_luid--;
826 #endif
827
828       /* If copy_start points to the NOTE that starts the loop, then we must
829          use the next luid, because invariant pseudo-regs moved out of the loop
830          have their lifetimes modified to start here, but they are not safe
831          to duplicate.  */
832       if (copy_start == loop_start)
833         copy_start_luid++;
834
835       /* If a pseudo's lifetime is entirely contained within this loop, then we
836          can use a different pseudo in each unrolled copy of the loop.  This
837          results in better code.  */
838       /* We must limit the generic test to max_reg_before_loop, because only
839          these pseudo registers have valid regno_first_uid info.  */
840       for (r = FIRST_PSEUDO_REGISTER; r < max_reg_before_loop; ++r)
841         if (REGNO_FIRST_UID (r) > 0 && REGNO_FIRST_UID (r) <= max_uid_for_loop
842             && REGNO_FIRST_LUID (r) >= copy_start_luid
843             && REGNO_LAST_UID (r) > 0 && REGNO_LAST_UID (r) <= max_uid_for_loop
844             && REGNO_LAST_LUID (r) <= copy_end_luid)
845           {
846             /* However, we must also check for loop-carried dependencies.
847                If the value the pseudo has at the end of iteration X is
848                used by iteration X+1, then we can not use a different pseudo
849                for each unrolled copy of the loop.  */
850             /* A pseudo is safe if regno_first_uid is a set, and this
851                set dominates all instructions from regno_first_uid to
852                regno_last_uid.  */
853             /* ??? This check is simplistic.  We would get better code if
854                this check was more sophisticated.  */
855             if (set_dominates_use (r, REGNO_FIRST_UID (r), REGNO_LAST_UID (r),
856                                    copy_start, copy_end))
857               local_regno[r] = 1;
858
859             if (loop_dump_stream)
860               {
861                 if (local_regno[r])
862                   fprintf (loop_dump_stream, "Marked reg %d as local\n", r);
863                 else
864                   fprintf (loop_dump_stream, "Did not mark reg %d as local\n",
865                            r);
866               }
867           }
868     }
869
870   /* If this loop requires exit tests when unrolled, check to see if we
871      can precondition the loop so as to make the exit tests unnecessary.
872      Just like variable splitting, this is not safe if the loop is entered
873      via a jump to the bottom.  Also, can not do this if no strength
874      reduce info, because precondition_loop_p uses this info.  */
875
876   /* Must copy the loop body for preconditioning before the following
877      find_splittable_regs call since that will emit insns which need to
878      be after the preconditioned loop copies, but immediately before the
879      unrolled loop copies.  */
880
881   /* Also, it is not safe to split induction variables for the preconditioned
882      copies of the loop body.  If we split induction variables, then the code
883      assumes that each induction variable can be represented as a function
884      of its initial value and the loop iteration number.  This is not true
885      in this case, because the last preconditioned copy of the loop body
886      could be any iteration from the first up to the `unroll_number-1'th,
887      depending on the initial value of the iteration variable.  Therefore
888      we can not split induction variables here, because we can not calculate
889      their value.  Hence, this code must occur before find_splittable_regs
890      is called.  */
891
892   if (unroll_type == UNROLL_NAIVE && ! splitting_not_safe && strength_reduce_p)
893     {
894       rtx initial_value, final_value, increment;
895       enum machine_mode mode;
896
897       if (precondition_loop_p (loop,
898                                &initial_value, &final_value, &increment,
899                                &mode))
900         {
901           rtx diff;
902           rtx *labels;
903           int abs_inc, neg_inc;
904           enum rtx_code cc = loop_info->comparison_code;
905           int less_p     = (cc == LE  || cc == LEU || cc == LT  || cc == LTU);
906           int unsigned_p = (cc == LEU || cc == GEU || cc == LTU || cc == GTU);
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           /* Final value may have form of (PLUS val1 const1_rtx).  We need
934              to convert it into general operand, so compute the real value.  */
935
936           if (GET_CODE (final_value) == PLUS)
937             {
938               final_value = expand_simple_binop (mode, PLUS,
939                                                  copy_rtx (XEXP (final_value, 0)),
940                                                  copy_rtx (XEXP (final_value, 1)),
941                                                  NULL_RTX, 0, OPTAB_LIB_WIDEN);
942             }
943           if (!nonmemory_operand (final_value, VOIDmode))
944             final_value = force_reg (mode, copy_rtx (final_value));
945
946           /* Calculate the difference between the final and initial values.
947              Final value may be a (plus (reg x) (const_int 1)) rtx.
948              Let the following cse pass simplify this if initial value is
949              a constant.
950
951              We must copy the final and initial values here to avoid
952              improperly shared rtl.
953
954              We have to deal with for (i = 0; --i < 6;) type loops.
955              For such loops the real final value is the first time the
956              loop variable overflows, so the diff we calculate is the
957              distance from the overflow value.  This is 0 or ~0 for
958              unsigned loops depending on the direction, or INT_MAX,
959              INT_MAX+1 for signed loops.  We really do not need the
960              exact value, since we are only interested in the diff
961              modulo the increment, and the increment is a power of 2,
962              so we can pretend that the overflow value is 0/~0.  */
963
964           if (cc == NE || less_p != neg_inc)
965             diff = expand_simple_binop (mode, MINUS, final_value,
966                                         copy_rtx (initial_value), NULL_RTX, 0,
967                                         OPTAB_LIB_WIDEN);
968           else
969             diff = expand_simple_unop (mode, neg_inc ? NOT : NEG,
970                                        copy_rtx (initial_value), NULL_RTX, 0);
971
972           /* Now calculate (diff % (unroll * abs (increment))) by using an
973              and instruction.  */
974           diff = expand_simple_binop (GET_MODE (diff), AND, diff,
975                                       GEN_INT (unroll_number * abs_inc - 1),
976                                       NULL_RTX, 0, OPTAB_LIB_WIDEN);
977
978           /* Now emit a sequence of branches to jump to the proper precond
979              loop entry point.  */
980
981           labels = (rtx *) xmalloc (sizeof (rtx) * unroll_number);
982           for (i = 0; i < unroll_number; i++)
983             labels[i] = gen_label_rtx ();
984
985           /* Check for the case where the initial value is greater than or
986              equal to the final value.  In that case, we want to execute
987              exactly one loop iteration.  The code below will fail for this
988              case.  This check does not apply if the loop has a NE
989              comparison at the end.  */
990
991           if (cc != NE)
992             {
993               rtx incremented_initval;
994               incremented_initval = expand_simple_binop (mode, PLUS,
995                                                          initial_value,
996                                                          increment,
997                                                          NULL_RTX, 0,
998                                                          OPTAB_LIB_WIDEN);
999               emit_cmp_and_jump_insns (incremented_initval, final_value,
1000                                        less_p ? GE : LE, NULL_RTX,
1001                                        mode, unsigned_p, labels[1]);
1002               predict_insn_def (get_last_insn (), PRED_LOOP_CONDITION,
1003                                 TAKEN);
1004               JUMP_LABEL (get_last_insn ()) = labels[1];
1005               LABEL_NUSES (labels[1])++;
1006             }
1007
1008           /* Assuming the unroll_number is 4, and the increment is 2, then
1009              for a negative increment:  for a positive increment:
1010              diff = 0,1   precond 0     diff = 0,7   precond 0
1011              diff = 2,3   precond 3     diff = 1,2   precond 1
1012              diff = 4,5   precond 2     diff = 3,4   precond 2
1013              diff = 6,7   precond 1     diff = 5,6   precond 3  */
1014
1015           /* We only need to emit (unroll_number - 1) branches here, the
1016              last case just falls through to the following code.  */
1017
1018           /* ??? This would give better code if we emitted a tree of branches
1019              instead of the current linear list of branches.  */
1020
1021           for (i = 0; i < unroll_number - 1; i++)
1022             {
1023               int cmp_const;
1024               enum rtx_code cmp_code;
1025
1026               /* For negative increments, must invert the constant compared
1027                  against, except when comparing against zero.  */
1028               if (i == 0)
1029                 {
1030                   cmp_const = 0;
1031                   cmp_code = EQ;
1032                 }
1033               else if (neg_inc)
1034                 {
1035                   cmp_const = unroll_number - i;
1036                   cmp_code = GE;
1037                 }
1038               else
1039                 {
1040                   cmp_const = i;
1041                   cmp_code = LE;
1042                 }
1043
1044               emit_cmp_and_jump_insns (diff, GEN_INT (abs_inc * cmp_const),
1045                                        cmp_code, NULL_RTX, mode, 0, labels[i]);
1046               JUMP_LABEL (get_last_insn ()) = labels[i];
1047               LABEL_NUSES (labels[i])++;
1048               predict_insn (get_last_insn (), PRED_LOOP_PRECONDITIONING,
1049                             REG_BR_PROB_BASE / (unroll_number - i));
1050             }
1051
1052           /* If the increment is greater than one, then we need another branch,
1053              to handle other cases equivalent to 0.  */
1054
1055           /* ??? This should be merged into the code above somehow to help
1056              simplify the code here, and reduce the number of branches emitted.
1057              For the negative increment case, the branch here could easily
1058              be merged with the `0' case branch above.  For the positive
1059              increment case, it is not clear how this can be simplified.  */
1060
1061           if (abs_inc != 1)
1062             {
1063               int cmp_const;
1064               enum rtx_code cmp_code;
1065
1066               if (neg_inc)
1067                 {
1068                   cmp_const = abs_inc - 1;
1069                   cmp_code = LE;
1070                 }
1071               else
1072                 {
1073                   cmp_const = abs_inc * (unroll_number - 1) + 1;
1074                   cmp_code = GE;
1075                 }
1076
1077               emit_cmp_and_jump_insns (diff, GEN_INT (cmp_const), cmp_code,
1078                                        NULL_RTX, mode, 0, labels[0]);
1079               JUMP_LABEL (get_last_insn ()) = labels[0];
1080               LABEL_NUSES (labels[0])++;
1081             }
1082
1083           sequence = gen_sequence ();
1084           end_sequence ();
1085           loop_insn_hoist (loop, sequence);
1086
1087           /* Only the last copy of the loop body here needs the exit
1088              test, so set copy_end to exclude the compare/branch here,
1089              and then reset it inside the loop when get to the last
1090              copy.  */
1091
1092           if (GET_CODE (last_loop_insn) == BARRIER)
1093             copy_end = PREV_INSN (PREV_INSN (last_loop_insn));
1094           else if (GET_CODE (last_loop_insn) == JUMP_INSN)
1095             {
1096               copy_end = PREV_INSN (last_loop_insn);
1097 #ifdef HAVE_cc0
1098               /* The immediately preceding insn may be a compare which
1099                  we do not want to copy.  */
1100               if (sets_cc0_p (PREV_INSN (copy_end)))
1101                 copy_end = PREV_INSN (copy_end);
1102 #endif
1103             }
1104           else
1105             abort ();
1106
1107           for (i = 1; i < unroll_number; i++)
1108             {
1109               emit_label_after (labels[unroll_number - i],
1110                                 PREV_INSN (loop_start));
1111
1112               memset ((char *) map->insn_map, 0, max_insnno * sizeof (rtx));
1113               memset ((char *) &VARRAY_CONST_EQUIV (map->const_equiv_varray, 0),
1114                       0, (VARRAY_SIZE (map->const_equiv_varray)
1115                           * sizeof (struct const_equiv_data)));
1116               map->const_age = 0;
1117
1118               for (j = 0; j < max_labelno; j++)
1119                 if (local_label[j])
1120                   set_label_in_map (map, j, gen_label_rtx ());
1121
1122               for (r = FIRST_PSEUDO_REGISTER; r < max_local_regnum; r++)
1123                 if (local_regno[r])
1124                   {
1125                     map->reg_map[r]
1126                       = gen_reg_rtx (GET_MODE (regno_reg_rtx[r]));
1127                     record_base_value (REGNO (map->reg_map[r]),
1128                                        regno_reg_rtx[r], 0);
1129                   }
1130               /* The last copy needs the compare/branch insns at the end,
1131                  so reset copy_end here if the loop ends with a conditional
1132                  branch.  */
1133
1134               if (i == unroll_number - 1)
1135                 {
1136                   if (GET_CODE (last_loop_insn) == BARRIER)
1137                     copy_end = PREV_INSN (PREV_INSN (last_loop_insn));
1138                   else
1139                     copy_end = last_loop_insn;
1140                 }
1141
1142               /* None of the copies are the `last_iteration', so just
1143                  pass zero for that parameter.  */
1144               copy_loop_body (loop, copy_start, copy_end, map, exit_label, 0,
1145                               unroll_type, start_label, loop_end,
1146                               loop_start, copy_end);
1147             }
1148           emit_label_after (labels[0], PREV_INSN (loop_start));
1149
1150           if (GET_CODE (last_loop_insn) == BARRIER)
1151             {
1152               insert_before = PREV_INSN (last_loop_insn);
1153               copy_end = PREV_INSN (insert_before);
1154             }
1155           else
1156             {
1157               insert_before = last_loop_insn;
1158 #ifdef HAVE_cc0
1159               /* The instruction immediately before the JUMP_INSN may
1160                  be a compare instruction which we do not want to copy
1161                  or delete.  */
1162               if (sets_cc0_p (PREV_INSN (insert_before)))
1163                 insert_before = PREV_INSN (insert_before);
1164 #endif
1165               copy_end = PREV_INSN (insert_before);
1166             }
1167
1168           /* Set unroll type to MODULO now.  */
1169           unroll_type = UNROLL_MODULO;
1170           loop_preconditioned = 1;
1171
1172           /* Clean up.  */
1173           free (labels);
1174         }
1175     }
1176
1177   /* If reach here, and the loop type is UNROLL_NAIVE, then don't unroll
1178      the loop unless all loops are being unrolled.  */
1179   if (unroll_type == UNROLL_NAIVE && ! flag_unroll_all_loops)
1180     {
1181       if (loop_dump_stream)
1182         fprintf (loop_dump_stream,
1183                  "Unrolling failure: Naive unrolling not being done.\n");
1184       goto egress;
1185     }
1186
1187   /* At this point, we are guaranteed to unroll the loop.  */
1188
1189   /* Keep track of the unroll factor for the loop.  */
1190   loop_info->unroll_number = unroll_number;
1191
1192   /* For each biv and giv, determine whether it can be safely split into
1193      a different variable for each unrolled copy of the loop body.
1194      We precalculate and save this info here, since computing it is
1195      expensive.
1196
1197      Do this before deleting any instructions from the loop, so that
1198      back_branch_in_range_p will work correctly.  */
1199
1200   if (splitting_not_safe)
1201     temp = 0;
1202   else
1203     temp = find_splittable_regs (loop, unroll_type, unroll_number);
1204
1205   /* find_splittable_regs may have created some new registers, so must
1206      reallocate the reg_map with the new larger size, and must realloc
1207      the constant maps also.  */
1208
1209   maxregnum = max_reg_num ();
1210   map->reg_map = (rtx *) xmalloc (maxregnum * sizeof (rtx));
1211
1212   init_reg_map (map, maxregnum);
1213
1214   if (map->const_equiv_varray == 0)
1215     VARRAY_CONST_EQUIV_INIT (map->const_equiv_varray,
1216                              maxregnum + temp * unroll_number * 2,
1217                              "unroll_loop");
1218   global_const_equiv_varray = map->const_equiv_varray;
1219
1220   /* Search the list of bivs and givs to find ones which need to be remapped
1221      when split, and set their reg_map entry appropriately.  */
1222
1223   for (bl = ivs->list; bl; bl = bl->next)
1224     {
1225       if (REGNO (bl->biv->src_reg) != bl->regno)
1226         map->reg_map[bl->regno] = bl->biv->src_reg;
1227 #if 0
1228       /* Currently, non-reduced/final-value givs are never split.  */
1229       for (v = bl->giv; v; v = v->next_iv)
1230         if (REGNO (v->src_reg) != bl->regno)
1231           map->reg_map[REGNO (v->dest_reg)] = v->src_reg;
1232 #endif
1233     }
1234
1235   /* Use our current register alignment and pointer flags.  */
1236   map->regno_pointer_align = cfun->emit->regno_pointer_align;
1237   map->x_regno_reg_rtx = cfun->emit->x_regno_reg_rtx;
1238
1239   /* If the loop is being partially unrolled, and the iteration variables
1240      are being split, and are being renamed for the split, then must fix up
1241      the compare/jump instruction at the end of the loop to refer to the new
1242      registers.  This compare isn't copied, so the registers used in it
1243      will never be replaced if it isn't done here.  */
1244
1245   if (unroll_type == UNROLL_MODULO)
1246     {
1247       insn = NEXT_INSN (copy_end);
1248       if (GET_CODE (insn) == INSN || GET_CODE (insn) == JUMP_INSN)
1249         PATTERN (insn) = remap_split_bivs (loop, PATTERN (insn));
1250     }
1251
1252   /* For unroll_number times, make a copy of each instruction
1253      between copy_start and copy_end, and insert these new instructions
1254      before the end of the loop.  */
1255
1256   for (i = 0; i < unroll_number; i++)
1257     {
1258       memset ((char *) map->insn_map, 0, max_insnno * sizeof (rtx));
1259       memset ((char *) &VARRAY_CONST_EQUIV (map->const_equiv_varray, 0), 0,
1260               VARRAY_SIZE (map->const_equiv_varray) * sizeof (struct const_equiv_data));
1261       map->const_age = 0;
1262
1263       for (j = 0; j < max_labelno; j++)
1264         if (local_label[j])
1265           set_label_in_map (map, j, gen_label_rtx ());
1266
1267       for (r = FIRST_PSEUDO_REGISTER; r < max_local_regnum; r++)
1268         if (local_regno[r])
1269           {
1270             map->reg_map[r] = gen_reg_rtx (GET_MODE (regno_reg_rtx[r]));
1271             record_base_value (REGNO (map->reg_map[r]),
1272                                regno_reg_rtx[r], 0);
1273           }
1274
1275       /* If loop starts with a branch to the test, then fix it so that
1276          it points to the test of the first unrolled copy of the loop.  */
1277       if (i == 0 && loop_start != copy_start)
1278         {
1279           insn = PREV_INSN (copy_start);
1280           pattern = PATTERN (insn);
1281
1282           tem = get_label_from_map (map,
1283                                     CODE_LABEL_NUMBER
1284                                     (XEXP (SET_SRC (pattern), 0)));
1285           SET_SRC (pattern) = gen_rtx_LABEL_REF (VOIDmode, tem);
1286
1287           /* Set the jump label so that it can be used by later loop unrolling
1288              passes.  */
1289           JUMP_LABEL (insn) = tem;
1290           LABEL_NUSES (tem)++;
1291         }
1292
1293       copy_loop_body (loop, copy_start, copy_end, map, exit_label,
1294                       i == unroll_number - 1, unroll_type, start_label,
1295                       loop_end, insert_before, insert_before);
1296     }
1297
1298   /* Before deleting any insns, emit a CODE_LABEL immediately after the last
1299      insn to be deleted.  This prevents any runaway delete_insn call from
1300      more insns that it should, as it always stops at a CODE_LABEL.  */
1301
1302   /* Delete the compare and branch at the end of the loop if completely
1303      unrolling the loop.  Deleting the backward branch at the end also
1304      deletes the code label at the start of the loop.  This is done at
1305      the very end to avoid problems with back_branch_in_range_p.  */
1306
1307   if (unroll_type == UNROLL_COMPLETELY)
1308     safety_label = emit_label_after (gen_label_rtx (), last_loop_insn);
1309   else
1310     safety_label = emit_label_after (gen_label_rtx (), copy_end);
1311
1312   /* Delete all of the original loop instructions.  Don't delete the
1313      LOOP_BEG note, or the first code label in the loop.  */
1314
1315   insn = NEXT_INSN (copy_start);
1316   while (insn != safety_label)
1317     {
1318       /* ??? Don't delete named code labels.  They will be deleted when the
1319          jump that references them is deleted.  Otherwise, we end up deleting
1320          them twice, which causes them to completely disappear instead of turn
1321          into NOTE_INSN_DELETED_LABEL notes.  This in turn causes aborts in
1322          dwarfout.c/dwarf2out.c.  We could perhaps fix the dwarf*out.c files
1323          to handle deleted labels instead.  Or perhaps fix DECL_RTL of the
1324          associated LABEL_DECL to point to one of the new label instances.  */
1325       /* ??? Likewise, we can't delete a NOTE_INSN_DELETED_LABEL note.  */
1326       if (insn != start_label
1327           && ! (GET_CODE (insn) == CODE_LABEL && LABEL_NAME (insn))
1328           && ! (GET_CODE (insn) == NOTE
1329                 && NOTE_LINE_NUMBER (insn) == NOTE_INSN_DELETED_LABEL))
1330         insn = delete_related_insns (insn);
1331       else
1332         insn = NEXT_INSN (insn);
1333     }
1334
1335   /* Can now delete the 'safety' label emitted to protect us from runaway
1336      delete_related_insns calls.  */
1337   if (INSN_DELETED_P (safety_label))
1338     abort ();
1339   delete_related_insns (safety_label);
1340
1341   /* If exit_label exists, emit it after the loop.  Doing the emit here
1342      forces it to have a higher INSN_UID than any insn in the unrolled loop.
1343      This is needed so that mostly_true_jump in reorg.c will treat jumps
1344      to this loop end label correctly, i.e. predict that they are usually
1345      not taken.  */
1346   if (exit_label)
1347     emit_label_after (exit_label, loop_end);
1348
1349  egress:
1350   if (unroll_type == UNROLL_COMPLETELY)
1351     {
1352       /* Remove the loop notes since this is no longer a loop.  */
1353       if (loop->vtop)
1354         delete_related_insns (loop->vtop);
1355       if (loop->cont)
1356         delete_related_insns (loop->cont);
1357       if (loop_start)
1358         delete_related_insns (loop_start);
1359       if (loop_end)
1360         delete_related_insns (loop_end);
1361     }
1362
1363   if (map->const_equiv_varray)
1364     VARRAY_FREE (map->const_equiv_varray);
1365   if (map->label_map)
1366     {
1367       free (map->label_map);
1368       free (local_label);
1369     }
1370   free (map->insn_map);
1371   free (splittable_regs);
1372   free (splittable_regs_updates);
1373   free (addr_combined_regs);
1374   free (local_regno);
1375   if (map->reg_map)
1376     free (map->reg_map);
1377   free (map);
1378 }
1379 \f
1380 /* Return true if the loop can be safely, and profitably, preconditioned
1381    so that the unrolled copies of the loop body don't need exit tests.
1382
1383    This only works if final_value, initial_value and increment can be
1384    determined, and if increment is a constant power of 2.
1385    If increment is not a power of 2, then the preconditioning modulo
1386    operation would require a real modulo instead of a boolean AND, and this
1387    is not considered `profitable'.  */
1388
1389 /* ??? If the loop is known to be executed very many times, or the machine
1390    has a very cheap divide instruction, then preconditioning is a win even
1391    when the increment is not a power of 2.  Use RTX_COST to compute
1392    whether divide is cheap.
1393    ??? A divide by constant doesn't actually need a divide, look at
1394    expand_divmod.  The reduced cost of this optimized modulo is not
1395    reflected in RTX_COST.  */
1396
1397 int
1398 precondition_loop_p (loop, initial_value, final_value, increment, mode)
1399      const struct loop *loop;
1400      rtx *initial_value, *final_value, *increment;
1401      enum machine_mode *mode;
1402 {
1403   rtx loop_start = loop->start;
1404   struct loop_info *loop_info = LOOP_INFO (loop);
1405
1406   if (loop_info->n_iterations > 0)
1407     {
1408       if (INTVAL (loop_info->increment) > 0)
1409         {
1410           *initial_value = const0_rtx;
1411           *increment = const1_rtx;
1412           *final_value = GEN_INT (loop_info->n_iterations);
1413         }
1414       else
1415         {
1416           *initial_value = GEN_INT (loop_info->n_iterations);
1417           *increment = constm1_rtx;
1418           *final_value = const0_rtx;
1419         }
1420       *mode = word_mode;
1421
1422       if (loop_dump_stream)
1423         {
1424           fputs ("Preconditioning: Success, number of iterations known, ",
1425                  loop_dump_stream);
1426           fprintf (loop_dump_stream, HOST_WIDE_INT_PRINT_DEC,
1427                    loop_info->n_iterations);
1428           fputs (".\n", loop_dump_stream);
1429         }
1430       return 1;
1431     }
1432
1433   if (loop_info->iteration_var == 0)
1434     {
1435       if (loop_dump_stream)
1436         fprintf (loop_dump_stream,
1437                  "Preconditioning: Could not find iteration variable.\n");
1438       return 0;
1439     }
1440   else if (loop_info->initial_value == 0)
1441     {
1442       if (loop_dump_stream)
1443         fprintf (loop_dump_stream,
1444                  "Preconditioning: Could not find initial value.\n");
1445       return 0;
1446     }
1447   else if (loop_info->increment == 0)
1448     {
1449       if (loop_dump_stream)
1450         fprintf (loop_dump_stream,
1451                  "Preconditioning: Could not find increment value.\n");
1452       return 0;
1453     }
1454   else if (GET_CODE (loop_info->increment) != CONST_INT)
1455     {
1456       if (loop_dump_stream)
1457         fprintf (loop_dump_stream,
1458                  "Preconditioning: Increment not a constant.\n");
1459       return 0;
1460     }
1461   else if ((exact_log2 (INTVAL (loop_info->increment)) < 0)
1462            && (exact_log2 (-INTVAL (loop_info->increment)) < 0))
1463     {
1464       if (loop_dump_stream)
1465         fprintf (loop_dump_stream,
1466                  "Preconditioning: Increment not a constant power of 2.\n");
1467       return 0;
1468     }
1469
1470   /* Unsigned_compare and compare_dir can be ignored here, since they do
1471      not matter for preconditioning.  */
1472
1473   if (loop_info->final_value == 0)
1474     {
1475       if (loop_dump_stream)
1476         fprintf (loop_dump_stream,
1477                  "Preconditioning: EQ comparison loop.\n");
1478       return 0;
1479     }
1480
1481   /* Must ensure that final_value is invariant, so call
1482      loop_invariant_p to check.  Before doing so, must check regno
1483      against max_reg_before_loop to make sure that the register is in
1484      the range covered by loop_invariant_p.  If it isn't, then it is
1485      most likely a biv/giv which by definition are not invariant.  */
1486   if ((GET_CODE (loop_info->final_value) == REG
1487        && REGNO (loop_info->final_value) >= max_reg_before_loop)
1488       || (GET_CODE (loop_info->final_value) == PLUS
1489           && REGNO (XEXP (loop_info->final_value, 0)) >= max_reg_before_loop)
1490       || ! loop_invariant_p (loop, loop_info->final_value))
1491     {
1492       if (loop_dump_stream)
1493         fprintf (loop_dump_stream,
1494                  "Preconditioning: Final value not invariant.\n");
1495       return 0;
1496     }
1497
1498   /* Fail for floating point values, since the caller of this function
1499      does not have code to deal with them.  */
1500   if (GET_MODE_CLASS (GET_MODE (loop_info->final_value)) == MODE_FLOAT
1501       || GET_MODE_CLASS (GET_MODE (loop_info->initial_value)) == MODE_FLOAT)
1502     {
1503       if (loop_dump_stream)
1504         fprintf (loop_dump_stream,
1505                  "Preconditioning: Floating point final or initial value.\n");
1506       return 0;
1507     }
1508
1509   /* Fail if loop_info->iteration_var is not live before loop_start,
1510      since we need to test its value in the preconditioning code.  */
1511
1512   if (REGNO_FIRST_LUID (REGNO (loop_info->iteration_var))
1513       > INSN_LUID (loop_start))
1514     {
1515       if (loop_dump_stream)
1516         fprintf (loop_dump_stream,
1517                  "Preconditioning: Iteration var not live before loop start.\n");
1518       return 0;
1519     }
1520
1521   /* Note that loop_iterations biases the initial value for GIV iterators
1522      such as "while (i-- > 0)" so that we can calculate the number of
1523      iterations just like for BIV iterators.
1524
1525      Also note that the absolute values of initial_value and
1526      final_value are unimportant as only their difference is used for
1527      calculating the number of loop iterations.  */
1528   *initial_value = loop_info->initial_value;
1529   *increment = loop_info->increment;
1530   *final_value = loop_info->final_value;
1531
1532   /* Decide what mode to do these calculations in.  Choose the larger
1533      of final_value's mode and initial_value's mode, or a full-word if
1534      both are constants.  */
1535   *mode = GET_MODE (*final_value);
1536   if (*mode == VOIDmode)
1537     {
1538       *mode = GET_MODE (*initial_value);
1539       if (*mode == VOIDmode)
1540         *mode = word_mode;
1541     }
1542   else if (*mode != GET_MODE (*initial_value)
1543            && (GET_MODE_SIZE (*mode)
1544                < GET_MODE_SIZE (GET_MODE (*initial_value))))
1545     *mode = GET_MODE (*initial_value);
1546
1547   /* Success!  */
1548   if (loop_dump_stream)
1549     fprintf (loop_dump_stream, "Preconditioning: Successful.\n");
1550   return 1;
1551 }
1552
1553 /* All pseudo-registers must be mapped to themselves.  Two hard registers
1554    must be mapped, VIRTUAL_STACK_VARS_REGNUM and VIRTUAL_INCOMING_ARGS_
1555    REGNUM, to avoid function-inlining specific conversions of these
1556    registers.  All other hard regs can not be mapped because they may be
1557    used with different
1558    modes.  */
1559
1560 static void
1561 init_reg_map (map, maxregnum)
1562      struct inline_remap *map;
1563      int maxregnum;
1564 {
1565   int i;
1566
1567   for (i = maxregnum - 1; i > LAST_VIRTUAL_REGISTER; i--)
1568     map->reg_map[i] = regno_reg_rtx[i];
1569   /* Just clear the rest of the entries.  */
1570   for (i = LAST_VIRTUAL_REGISTER; i >= 0; i--)
1571     map->reg_map[i] = 0;
1572
1573   map->reg_map[VIRTUAL_STACK_VARS_REGNUM]
1574     = regno_reg_rtx[VIRTUAL_STACK_VARS_REGNUM];
1575   map->reg_map[VIRTUAL_INCOMING_ARGS_REGNUM]
1576     = regno_reg_rtx[VIRTUAL_INCOMING_ARGS_REGNUM];
1577 }
1578 \f
1579 /* Strength-reduction will often emit code for optimized biv/givs which
1580    calculates their value in a temporary register, and then copies the result
1581    to the iv.  This procedure reconstructs the pattern computing the iv;
1582    verifying that all operands are of the proper form.
1583
1584    PATTERN must be the result of single_set.
1585    The return value is the amount that the giv is incremented by.  */
1586
1587 static rtx
1588 calculate_giv_inc (pattern, src_insn, regno)
1589      rtx pattern, src_insn;
1590      unsigned int regno;
1591 {
1592   rtx increment;
1593   rtx increment_total = 0;
1594   int tries = 0;
1595
1596  retry:
1597   /* Verify that we have an increment insn here.  First check for a plus
1598      as the set source.  */
1599   if (GET_CODE (SET_SRC (pattern)) != PLUS)
1600     {
1601       /* SR sometimes computes the new giv value in a temp, then copies it
1602          to the new_reg.  */
1603       src_insn = PREV_INSN (src_insn);
1604       pattern = single_set (src_insn);
1605       if (GET_CODE (SET_SRC (pattern)) != PLUS)
1606         abort ();
1607
1608       /* The last insn emitted is not needed, so delete it to avoid confusing
1609          the second cse pass.  This insn sets the giv unnecessarily.  */
1610       delete_related_insns (get_last_insn ());
1611     }
1612
1613   /* Verify that we have a constant as the second operand of the plus.  */
1614   increment = XEXP (SET_SRC (pattern), 1);
1615   if (GET_CODE (increment) != CONST_INT)
1616     {
1617       /* SR sometimes puts the constant in a register, especially if it is
1618          too big to be an add immed operand.  */
1619       increment = find_last_value (increment, &src_insn, NULL_RTX, 0);
1620
1621       /* SR may have used LO_SUM to compute the constant if it is too large
1622          for a load immed operand.  In this case, the constant is in operand
1623          one of the LO_SUM rtx.  */
1624       if (GET_CODE (increment) == LO_SUM)
1625         increment = XEXP (increment, 1);
1626
1627       /* Some ports store large constants in memory and add a REG_EQUAL
1628          note to the store insn.  */
1629       else if (GET_CODE (increment) == MEM)
1630         {
1631           rtx note = find_reg_note (src_insn, REG_EQUAL, 0);
1632           if (note)
1633             increment = XEXP (note, 0);
1634         }
1635
1636       else if (GET_CODE (increment) == IOR
1637                || GET_CODE (increment) == ASHIFT
1638                || GET_CODE (increment) == PLUS)
1639         {
1640           /* The rs6000 port loads some constants with IOR.
1641              The alpha port loads some constants with ASHIFT and PLUS.  */
1642           rtx second_part = XEXP (increment, 1);
1643           enum rtx_code code = GET_CODE (increment);
1644
1645           increment = find_last_value (XEXP (increment, 0), 
1646                                        &src_insn, NULL_RTX, 0);
1647           /* Don't need the last insn anymore.  */
1648           delete_related_insns (get_last_insn ());
1649
1650           if (GET_CODE (second_part) != CONST_INT
1651               || GET_CODE (increment) != CONST_INT)
1652             abort ();
1653
1654           if (code == IOR)
1655             increment = GEN_INT (INTVAL (increment) | INTVAL (second_part));
1656           else if (code == PLUS)
1657             increment = GEN_INT (INTVAL (increment) + INTVAL (second_part));
1658           else
1659             increment = GEN_INT (INTVAL (increment) << INTVAL (second_part));
1660         }
1661
1662       if (GET_CODE (increment) != CONST_INT)
1663         abort ();
1664
1665       /* The insn loading the constant into a register is no longer needed,
1666          so delete it.  */
1667       delete_related_insns (get_last_insn ());
1668     }
1669
1670   if (increment_total)
1671     increment_total = GEN_INT (INTVAL (increment_total) + INTVAL (increment));
1672   else
1673     increment_total = increment;
1674
1675   /* Check that the source register is the same as the register we expected
1676      to see as the source.  If not, something is seriously wrong.  */
1677   if (GET_CODE (XEXP (SET_SRC (pattern), 0)) != REG
1678       || REGNO (XEXP (SET_SRC (pattern), 0)) != regno)
1679     {
1680       /* Some machines (e.g. the romp), may emit two add instructions for
1681          certain constants, so lets try looking for another add immediately
1682          before this one if we have only seen one add insn so far.  */
1683
1684       if (tries == 0)
1685         {
1686           tries++;
1687
1688           src_insn = PREV_INSN (src_insn);
1689           pattern = single_set (src_insn);
1690
1691           delete_related_insns (get_last_insn ());
1692
1693           goto retry;
1694         }
1695
1696       abort ();
1697     }
1698
1699   return increment_total;
1700 }
1701
1702 /* Copy REG_NOTES, except for insn references, because not all insn_map
1703    entries are valid yet.  We do need to copy registers now though, because
1704    the reg_map entries can change during copying.  */
1705
1706 static rtx
1707 initial_reg_note_copy (notes, map)
1708      rtx notes;
1709      struct inline_remap *map;
1710 {
1711   rtx copy;
1712
1713   if (notes == 0)
1714     return 0;
1715
1716   copy = rtx_alloc (GET_CODE (notes));
1717   PUT_REG_NOTE_KIND (copy, REG_NOTE_KIND (notes));
1718
1719   if (GET_CODE (notes) == EXPR_LIST)
1720     XEXP (copy, 0) = copy_rtx_and_substitute (XEXP (notes, 0), map, 0);
1721   else if (GET_CODE (notes) == INSN_LIST)
1722     /* Don't substitute for these yet.  */
1723     XEXP (copy, 0) = copy_rtx (XEXP (notes, 0));
1724   else
1725     abort ();
1726
1727   XEXP (copy, 1) = initial_reg_note_copy (XEXP (notes, 1), map);
1728
1729   return copy;
1730 }
1731
1732 /* Fixup insn references in copied REG_NOTES.  */
1733
1734 static void
1735 final_reg_note_copy (notesp, map)
1736      rtx *notesp;
1737      struct inline_remap *map;
1738 {
1739   while (*notesp)
1740     {
1741       rtx note = *notesp;
1742       
1743       if (GET_CODE (note) == INSN_LIST)
1744         {
1745           /* Sometimes, we have a REG_WAS_0 note that points to a
1746              deleted instruction.  In that case, we can just delete the
1747              note.  */
1748           if (REG_NOTE_KIND (note) == REG_WAS_0)
1749             {
1750               *notesp = XEXP (note, 1);
1751               continue;
1752             }
1753           else
1754             {
1755               rtx insn = map->insn_map[INSN_UID (XEXP (note, 0))];
1756
1757               /* If we failed to remap the note, something is awry.
1758                  Allow REG_LABEL as it may reference label outside
1759                  the unrolled loop.  */
1760               if (!insn)
1761                 {
1762                   if (REG_NOTE_KIND (note) != REG_LABEL)
1763                     abort ();
1764                 }
1765               else
1766                 XEXP (note, 0) = insn;
1767             }
1768         }
1769
1770       notesp = &XEXP (note, 1);
1771     }
1772 }
1773
1774 /* Copy each instruction in the loop, substituting from map as appropriate.
1775    This is very similar to a loop in expand_inline_function.  */
1776
1777 static void
1778 copy_loop_body (loop, copy_start, copy_end, map, exit_label, last_iteration,
1779                 unroll_type, start_label, loop_end, insert_before,
1780                 copy_notes_from)
1781      struct loop *loop;
1782      rtx copy_start, copy_end;
1783      struct inline_remap *map;
1784      rtx exit_label;
1785      int last_iteration;
1786      enum unroll_types unroll_type;
1787      rtx start_label, loop_end, insert_before, copy_notes_from;
1788 {
1789   struct loop_ivs *ivs = LOOP_IVS (loop);
1790   rtx insn, pattern;
1791   rtx set, tem, copy = NULL_RTX;
1792   int dest_reg_was_split, i;
1793 #ifdef HAVE_cc0
1794   rtx cc0_insn = 0;
1795 #endif
1796   rtx final_label = 0;
1797   rtx giv_inc, giv_dest_reg, giv_src_reg;
1798
1799   /* If this isn't the last iteration, then map any references to the
1800      start_label to final_label.  Final label will then be emitted immediately
1801      after the end of this loop body if it was ever used.
1802
1803      If this is the last iteration, then map references to the start_label
1804      to itself.  */
1805   if (! last_iteration)
1806     {
1807       final_label = gen_label_rtx ();
1808       set_label_in_map (map, CODE_LABEL_NUMBER (start_label), final_label);
1809     }
1810   else
1811     set_label_in_map (map, CODE_LABEL_NUMBER (start_label), start_label);
1812
1813   start_sequence ();
1814
1815   /* Emit a NOTE_INSN_DELETED to force at least two insns onto the sequence.
1816      Else gen_sequence could return a raw pattern for a jump which we pass
1817      off to emit_insn_before (instead of emit_jump_insn_before) which causes
1818      a variety of losing behaviors later.  */
1819   emit_note (0, NOTE_INSN_DELETED);
1820
1821   insn = copy_start;
1822   do
1823     {
1824       insn = NEXT_INSN (insn);
1825
1826       map->orig_asm_operands_vector = 0;
1827
1828       switch (GET_CODE (insn))
1829         {
1830         case INSN:
1831           pattern = PATTERN (insn);
1832           copy = 0;
1833           giv_inc = 0;
1834
1835           /* Check to see if this is a giv that has been combined with
1836              some split address givs.  (Combined in the sense that
1837              `combine_givs' in loop.c has put two givs in the same register.)
1838              In this case, we must search all givs based on the same biv to
1839              find the address givs.  Then split the address givs.
1840              Do this before splitting the giv, since that may map the
1841              SET_DEST to a new register.  */
1842
1843           if ((set = single_set (insn))
1844               && GET_CODE (SET_DEST (set)) == REG
1845               && addr_combined_regs[REGNO (SET_DEST (set))])
1846             {
1847               struct iv_class *bl;
1848               struct induction *v, *tv;
1849               unsigned int regno = REGNO (SET_DEST (set));
1850
1851               v = addr_combined_regs[REGNO (SET_DEST (set))];
1852               bl = REG_IV_CLASS (ivs, REGNO (v->src_reg));
1853
1854               /* Although the giv_inc amount is not needed here, we must call
1855                  calculate_giv_inc here since it might try to delete the
1856                  last insn emitted.  If we wait until later to call it,
1857                  we might accidentally delete insns generated immediately
1858                  below by emit_unrolled_add.  */
1859
1860               giv_inc = calculate_giv_inc (set, insn, regno);
1861
1862               /* Now find all address giv's that were combined with this
1863                  giv 'v'.  */
1864               for (tv = bl->giv; tv; tv = tv->next_iv)
1865                 if (tv->giv_type == DEST_ADDR && tv->same == v)
1866                   {
1867                     int this_giv_inc;
1868
1869                     /* If this DEST_ADDR giv was not split, then ignore it.  */
1870                     if (*tv->location != tv->dest_reg)
1871                       continue;
1872
1873                     /* Scale this_giv_inc if the multiplicative factors of
1874                        the two givs are different.  */
1875                     this_giv_inc = INTVAL (giv_inc);
1876                     if (tv->mult_val != v->mult_val)
1877                       this_giv_inc = (this_giv_inc / INTVAL (v->mult_val)
1878                                       * INTVAL (tv->mult_val));
1879
1880                     tv->dest_reg = plus_constant (tv->dest_reg, this_giv_inc);
1881                     *tv->location = tv->dest_reg;
1882
1883                     if (last_iteration && unroll_type != UNROLL_COMPLETELY)
1884                       {
1885                         /* Must emit an insn to increment the split address
1886                            giv.  Add in the const_adjust field in case there
1887                            was a constant eliminated from the address.  */
1888                         rtx value, dest_reg;
1889
1890                         /* tv->dest_reg will be either a bare register,
1891                            or else a register plus a constant.  */
1892                         if (GET_CODE (tv->dest_reg) == REG)
1893                           dest_reg = tv->dest_reg;
1894                         else
1895                           dest_reg = XEXP (tv->dest_reg, 0);
1896
1897                         /* Check for shared address givs, and avoid
1898                            incrementing the shared pseudo reg more than
1899                            once.  */
1900                         if (! tv->same_insn && ! tv->shared)
1901                           {
1902                             /* tv->dest_reg may actually be a (PLUS (REG)
1903                                (CONST)) here, so we must call plus_constant
1904                                to add the const_adjust amount before calling
1905                                emit_unrolled_add below.  */
1906                             value = plus_constant (tv->dest_reg,
1907                                                    tv->const_adjust);
1908
1909                             if (GET_CODE (value) == PLUS)
1910                               {
1911                                 /* The constant could be too large for an add
1912                                    immediate, so can't directly emit an insn
1913                                    here.  */
1914                                 emit_unrolled_add (dest_reg, XEXP (value, 0),
1915                                                    XEXP (value, 1));
1916                               }
1917                           }
1918
1919                         /* Reset the giv to be just the register again, in case
1920                            it is used after the set we have just emitted.
1921                            We must subtract the const_adjust factor added in
1922                            above.  */
1923                         tv->dest_reg = plus_constant (dest_reg,
1924                                                       -tv->const_adjust);
1925                         *tv->location = tv->dest_reg;
1926                       }
1927                   }
1928             }
1929
1930           /* If this is a setting of a splittable variable, then determine
1931              how to split the variable, create a new set based on this split,
1932              and set up the reg_map so that later uses of the variable will
1933              use the new split variable.  */
1934
1935           dest_reg_was_split = 0;
1936
1937           if ((set = single_set (insn))
1938               && GET_CODE (SET_DEST (set)) == REG
1939               && splittable_regs[REGNO (SET_DEST (set))])
1940             {
1941               unsigned int regno = REGNO (SET_DEST (set));
1942               unsigned int src_regno;
1943
1944               dest_reg_was_split = 1;
1945
1946               giv_dest_reg = SET_DEST (set);
1947               giv_src_reg = giv_dest_reg;
1948               /* Compute the increment value for the giv, if it wasn't
1949                  already computed above.  */
1950               if (giv_inc == 0)
1951                 giv_inc = calculate_giv_inc (set, insn, regno);
1952
1953               src_regno = REGNO (giv_src_reg);
1954
1955               if (unroll_type == UNROLL_COMPLETELY)
1956                 {
1957                   /* Completely unrolling the loop.  Set the induction
1958                      variable to a known constant value.  */
1959
1960                   /* The value in splittable_regs may be an invariant
1961                      value, so we must use plus_constant here.  */
1962                   splittable_regs[regno]
1963                     = plus_constant (splittable_regs[src_regno],
1964                                      INTVAL (giv_inc));
1965
1966                   if (GET_CODE (splittable_regs[regno]) == PLUS)
1967                     {
1968                       giv_src_reg = XEXP (splittable_regs[regno], 0);
1969                       giv_inc = XEXP (splittable_regs[regno], 1);
1970                     }
1971                   else
1972                     {
1973                       /* The splittable_regs value must be a REG or a
1974                          CONST_INT, so put the entire value in the giv_src_reg
1975                          variable.  */
1976                       giv_src_reg = splittable_regs[regno];
1977                       giv_inc = const0_rtx;
1978                     }
1979                 }
1980               else
1981                 {
1982                   /* Partially unrolling loop.  Create a new pseudo
1983                      register for the iteration variable, and set it to
1984                      be a constant plus the original register.  Except
1985                      on the last iteration, when the result has to
1986                      go back into the original iteration var register.  */
1987
1988                   /* Handle bivs which must be mapped to a new register
1989                      when split.  This happens for bivs which need their
1990                      final value set before loop entry.  The new register
1991                      for the biv was stored in the biv's first struct
1992                      induction entry by find_splittable_regs.  */
1993
1994                   if (regno < ivs->n_regs
1995                       && REG_IV_TYPE (ivs, regno) == BASIC_INDUCT)
1996                     {
1997                       giv_src_reg = REG_IV_CLASS (ivs, regno)->biv->src_reg;
1998                       giv_dest_reg = giv_src_reg;
1999                     }
2000
2001 #if 0
2002                   /* If non-reduced/final-value givs were split, then
2003                      this would have to remap those givs also.  See
2004                      find_splittable_regs.  */
2005 #endif
2006
2007                   splittable_regs[regno]
2008                     = simplify_gen_binary (PLUS, GET_MODE (giv_src_reg),
2009                                            giv_inc,
2010                                            splittable_regs[src_regno]);
2011                   giv_inc = splittable_regs[regno];
2012
2013                   /* Now split the induction variable by changing the dest
2014                      of this insn to a new register, and setting its
2015                      reg_map entry to point to this new register.
2016
2017                      If this is the last iteration, and this is the last insn
2018                      that will update the iv, then reuse the original dest,
2019                      to ensure that the iv will have the proper value when
2020                      the loop exits or repeats.
2021
2022                      Using splittable_regs_updates here like this is safe,
2023                      because it can only be greater than one if all
2024                      instructions modifying the iv are always executed in
2025                      order.  */
2026
2027                   if (! last_iteration
2028                       || (splittable_regs_updates[regno]-- != 1))
2029                     {
2030                       tem = gen_reg_rtx (GET_MODE (giv_src_reg));
2031                       giv_dest_reg = tem;
2032                       map->reg_map[regno] = tem;
2033                       record_base_value (REGNO (tem),
2034                                          giv_inc == const0_rtx
2035                                          ? giv_src_reg
2036                                          : gen_rtx_PLUS (GET_MODE (giv_src_reg),
2037                                                          giv_src_reg, giv_inc),
2038                                          1);
2039                     }
2040                   else
2041                     map->reg_map[regno] = giv_src_reg;
2042                 }
2043
2044               /* The constant being added could be too large for an add
2045                  immediate, so can't directly emit an insn here.  */
2046               emit_unrolled_add (giv_dest_reg, giv_src_reg, giv_inc);
2047               copy = get_last_insn ();
2048               pattern = PATTERN (copy);
2049             }
2050           else
2051             {
2052               pattern = copy_rtx_and_substitute (pattern, map, 0);
2053               copy = emit_insn (pattern);
2054             }
2055           REG_NOTES (copy) = initial_reg_note_copy (REG_NOTES (insn), map);
2056
2057 #ifdef HAVE_cc0
2058           /* If this insn is setting CC0, it may need to look at
2059              the insn that uses CC0 to see what type of insn it is.
2060              In that case, the call to recog via validate_change will
2061              fail.  So don't substitute constants here.  Instead,
2062              do it when we emit the following insn.
2063
2064              For example, see the pyr.md file.  That machine has signed and
2065              unsigned compares.  The compare patterns must check the
2066              following branch insn to see which what kind of compare to
2067              emit.
2068
2069              If the previous insn set CC0, substitute constants on it as
2070              well.  */
2071           if (sets_cc0_p (PATTERN (copy)) != 0)
2072             cc0_insn = copy;
2073           else
2074             {
2075               if (cc0_insn)
2076                 try_constants (cc0_insn, map);
2077               cc0_insn = 0;
2078               try_constants (copy, map);
2079             }
2080 #else
2081           try_constants (copy, map);
2082 #endif
2083
2084           /* Make split induction variable constants `permanent' since we
2085              know there are no backward branches across iteration variable
2086              settings which would invalidate this.  */
2087           if (dest_reg_was_split)
2088             {
2089               int regno = REGNO (SET_DEST (set));
2090
2091               if ((size_t) regno < VARRAY_SIZE (map->const_equiv_varray)
2092                   && (VARRAY_CONST_EQUIV (map->const_equiv_varray, regno).age
2093                       == map->const_age))
2094                 VARRAY_CONST_EQUIV (map->const_equiv_varray, regno).age = -1;
2095             }
2096           break;
2097
2098         case JUMP_INSN:
2099           pattern = copy_rtx_and_substitute (PATTERN (insn), map, 0);
2100           copy = emit_jump_insn (pattern);
2101           REG_NOTES (copy) = initial_reg_note_copy (REG_NOTES (insn), map);
2102
2103           if (JUMP_LABEL (insn))
2104             {
2105               JUMP_LABEL (copy) = get_label_from_map (map,
2106                                                       CODE_LABEL_NUMBER
2107                                                       (JUMP_LABEL (insn)));
2108               LABEL_NUSES (JUMP_LABEL (copy))++;
2109             }
2110           if (JUMP_LABEL (insn) == start_label && insn == copy_end
2111               && ! last_iteration)
2112             {
2113
2114               /* This is a branch to the beginning of the loop; this is the
2115                  last insn being copied; and this is not the last iteration.
2116                  In this case, we want to change the original fall through
2117                  case to be a branch past the end of the loop, and the
2118                  original jump label case to fall_through.  */
2119
2120               if (!invert_jump (copy, exit_label, 0))
2121                 {
2122                   rtx jmp;
2123                   rtx lab = gen_label_rtx ();
2124                   /* Can't do it by reversing the jump (probably because we
2125                      couldn't reverse the conditions), so emit a new
2126                      jump_insn after COPY, and redirect the jump around
2127                      that.  */
2128                   jmp = emit_jump_insn_after (gen_jump (exit_label), copy);
2129                   JUMP_LABEL (jmp) = exit_label;
2130                   LABEL_NUSES (exit_label)++;
2131                   jmp = emit_barrier_after (jmp);
2132                   emit_label_after (lab, jmp);
2133                   LABEL_NUSES (lab) = 0;
2134                   if (!redirect_jump (copy, lab, 0))
2135                     abort ();
2136                 }
2137             }
2138
2139 #ifdef HAVE_cc0
2140           if (cc0_insn)
2141             try_constants (cc0_insn, map);
2142           cc0_insn = 0;
2143 #endif
2144           try_constants (copy, map);
2145
2146           /* Set the jump label of COPY correctly to avoid problems with
2147              later passes of unroll_loop, if INSN had jump label set.  */
2148           if (JUMP_LABEL (insn))
2149             {
2150               rtx label = 0;
2151
2152               /* Can't use the label_map for every insn, since this may be
2153                  the backward branch, and hence the label was not mapped.  */
2154               if ((set = single_set (copy)))
2155                 {
2156                   tem = SET_SRC (set);
2157                   if (GET_CODE (tem) == LABEL_REF)
2158                     label = XEXP (tem, 0);
2159                   else if (GET_CODE (tem) == IF_THEN_ELSE)
2160                     {
2161                       if (XEXP (tem, 1) != pc_rtx)
2162                         label = XEXP (XEXP (tem, 1), 0);
2163                       else
2164                         label = XEXP (XEXP (tem, 2), 0);
2165                     }
2166                 }
2167
2168               if (label && GET_CODE (label) == CODE_LABEL)
2169                 JUMP_LABEL (copy) = label;
2170               else
2171                 {
2172                   /* An unrecognizable jump insn, probably the entry jump
2173                      for a switch statement.  This label must have been mapped,
2174                      so just use the label_map to get the new jump label.  */
2175                   JUMP_LABEL (copy)
2176                     = get_label_from_map (map,
2177                                           CODE_LABEL_NUMBER (JUMP_LABEL (insn)));
2178                 }
2179
2180               /* If this is a non-local jump, then must increase the label
2181                  use count so that the label will not be deleted when the
2182                  original jump is deleted.  */
2183               LABEL_NUSES (JUMP_LABEL (copy))++;
2184             }
2185           else if (GET_CODE (PATTERN (copy)) == ADDR_VEC
2186                    || GET_CODE (PATTERN (copy)) == ADDR_DIFF_VEC)
2187             {
2188               rtx pat = PATTERN (copy);
2189               int diff_vec_p = GET_CODE (pat) == ADDR_DIFF_VEC;
2190               int len = XVECLEN (pat, diff_vec_p);
2191               int i;
2192
2193               for (i = 0; i < len; i++)
2194                 LABEL_NUSES (XEXP (XVECEXP (pat, diff_vec_p, i), 0))++;
2195             }
2196
2197           /* If this used to be a conditional jump insn but whose branch
2198              direction is now known, we must do something special.  */
2199           if (any_condjump_p (insn) && onlyjump_p (insn) && map->last_pc_value)
2200             {
2201 #ifdef HAVE_cc0
2202               /* If the previous insn set cc0 for us, delete it.  */
2203               if (only_sets_cc0_p (PREV_INSN (copy)))
2204                 delete_related_insns (PREV_INSN (copy));
2205 #endif
2206
2207               /* If this is now a no-op, delete it.  */
2208               if (map->last_pc_value == pc_rtx)
2209                 {
2210                   delete_insn (copy);
2211                   copy = 0;
2212                 }
2213               else
2214                 /* Otherwise, this is unconditional jump so we must put a
2215                    BARRIER after it.  We could do some dead code elimination
2216                    here, but jump.c will do it just as well.  */
2217                 emit_barrier ();
2218             }
2219           break;
2220
2221         case CALL_INSN:
2222           pattern = copy_rtx_and_substitute (PATTERN (insn), map, 0);
2223           copy = emit_call_insn (pattern);
2224           REG_NOTES (copy) = initial_reg_note_copy (REG_NOTES (insn), map);
2225
2226           /* Because the USAGE information potentially contains objects other
2227              than hard registers, we need to copy it.  */
2228           CALL_INSN_FUNCTION_USAGE (copy)
2229             = copy_rtx_and_substitute (CALL_INSN_FUNCTION_USAGE (insn),
2230                                        map, 0);
2231
2232 #ifdef HAVE_cc0
2233           if (cc0_insn)
2234             try_constants (cc0_insn, map);
2235           cc0_insn = 0;
2236 #endif
2237           try_constants (copy, map);
2238
2239           /* Be lazy and assume CALL_INSNs clobber all hard registers.  */
2240           for (i = 0; i < FIRST_PSEUDO_REGISTER; i++)
2241             VARRAY_CONST_EQUIV (map->const_equiv_varray, i).rtx = 0;
2242           break;
2243
2244         case CODE_LABEL:
2245           /* If this is the loop start label, then we don't need to emit a
2246              copy of this label since no one will use it.  */
2247
2248           if (insn != start_label)
2249             {
2250               copy = emit_label (get_label_from_map (map,
2251                                                      CODE_LABEL_NUMBER (insn)));
2252               map->const_age++;
2253             }
2254           break;
2255
2256         case BARRIER:
2257           copy = emit_barrier ();
2258           break;
2259
2260         case NOTE:
2261           /* VTOP and CONT notes are valid only before the loop exit test.
2262              If placed anywhere else, loop may generate bad code.  */
2263           /* BASIC_BLOCK notes exist to stabilize basic block structures with
2264              the associated rtl.  We do not want to share the structure in
2265              this new block.  */
2266
2267           if (NOTE_LINE_NUMBER (insn) != NOTE_INSN_DELETED
2268               && NOTE_LINE_NUMBER (insn) != NOTE_INSN_DELETED_LABEL
2269               && NOTE_LINE_NUMBER (insn) != NOTE_INSN_BASIC_BLOCK
2270               && ((NOTE_LINE_NUMBER (insn) != NOTE_INSN_LOOP_VTOP
2271                    && NOTE_LINE_NUMBER (insn) != NOTE_INSN_LOOP_CONT)
2272                   || (last_iteration && unroll_type != UNROLL_COMPLETELY)))
2273             copy = emit_note (NOTE_SOURCE_FILE (insn),
2274                               NOTE_LINE_NUMBER (insn));
2275           else
2276             copy = 0;
2277           break;
2278
2279         default:
2280           abort ();
2281         }
2282
2283       map->insn_map[INSN_UID (insn)] = copy;
2284     }
2285   while (insn != copy_end);
2286
2287   /* Now finish coping the REG_NOTES.  */
2288   insn = copy_start;
2289   do
2290     {
2291       insn = NEXT_INSN (insn);
2292       if ((GET_CODE (insn) == INSN || GET_CODE (insn) == JUMP_INSN
2293            || GET_CODE (insn) == CALL_INSN)
2294           && map->insn_map[INSN_UID (insn)])
2295         final_reg_note_copy (&REG_NOTES (map->insn_map[INSN_UID (insn)]), map);
2296     }
2297   while (insn != copy_end);
2298
2299   /* There may be notes between copy_notes_from and loop_end.  Emit a copy of
2300      each of these notes here, since there may be some important ones, such as
2301      NOTE_INSN_BLOCK_END notes, in this group.  We don't do this on the last
2302      iteration, because the original notes won't be deleted.
2303
2304      We can't use insert_before here, because when from preconditioning,
2305      insert_before points before the loop.  We can't use copy_end, because
2306      there may be insns already inserted after it (which we don't want to
2307      copy) when not from preconditioning code.  */
2308
2309   if (! last_iteration)
2310     {
2311       for (insn = copy_notes_from; insn != loop_end; insn = NEXT_INSN (insn))
2312         {
2313           /* VTOP notes are valid only before the loop exit test.
2314              If placed anywhere else, loop may generate bad code.
2315              There is no need to test for NOTE_INSN_LOOP_CONT notes
2316              here, since COPY_NOTES_FROM will be at most one or two (for cc0)
2317              instructions before the last insn in the loop, and if the
2318              end test is that short, there will be a VTOP note between
2319              the CONT note and the test.  */
2320           if (GET_CODE (insn) == NOTE
2321               && NOTE_LINE_NUMBER (insn) != NOTE_INSN_DELETED
2322               && NOTE_LINE_NUMBER (insn) != NOTE_INSN_BASIC_BLOCK
2323               && NOTE_LINE_NUMBER (insn) != NOTE_INSN_LOOP_VTOP)
2324             emit_note (NOTE_SOURCE_FILE (insn), NOTE_LINE_NUMBER (insn));
2325         }
2326     }
2327
2328   if (final_label && LABEL_NUSES (final_label) > 0)
2329     emit_label (final_label);
2330
2331   tem = gen_sequence ();
2332   end_sequence ();
2333   loop_insn_emit_before (loop, 0, insert_before, tem);
2334 }
2335 \f
2336 /* Emit an insn, using the expand_binop to ensure that a valid insn is
2337    emitted.  This will correctly handle the case where the increment value
2338    won't fit in the immediate field of a PLUS insns.  */
2339
2340 void
2341 emit_unrolled_add (dest_reg, src_reg, increment)
2342      rtx dest_reg, src_reg, increment;
2343 {
2344   rtx result;
2345
2346   result = expand_simple_binop (GET_MODE (dest_reg), PLUS, src_reg, increment,
2347                                 dest_reg, 0, OPTAB_LIB_WIDEN);
2348
2349   if (dest_reg != result)
2350     emit_move_insn (dest_reg, result);
2351 }
2352 \f
2353 /* Searches the insns between INSN and LOOP->END.  Returns 1 if there
2354    is a backward branch in that range that branches to somewhere between
2355    LOOP->START and INSN.  Returns 0 otherwise.  */
2356
2357 /* ??? This is quadratic algorithm.  Could be rewritten to be linear.
2358    In practice, this is not a problem, because this function is seldom called,
2359    and uses a negligible amount of CPU time on average.  */
2360
2361 int
2362 back_branch_in_range_p (loop, insn)
2363      const struct loop *loop;
2364      rtx insn;
2365 {
2366   rtx p, q, target_insn;
2367   rtx loop_start = loop->start;
2368   rtx loop_end = loop->end;
2369   rtx orig_loop_end = loop->end;
2370
2371   /* Stop before we get to the backward branch at the end of the loop.  */
2372   loop_end = prev_nonnote_insn (loop_end);
2373   if (GET_CODE (loop_end) == BARRIER)
2374     loop_end = PREV_INSN (loop_end);
2375
2376   /* Check in case insn has been deleted, search forward for first non
2377      deleted insn following it.  */
2378   while (INSN_DELETED_P (insn))
2379     insn = NEXT_INSN (insn);
2380
2381   /* Check for the case where insn is the last insn in the loop.  Deal
2382      with the case where INSN was a deleted loop test insn, in which case
2383      it will now be the NOTE_LOOP_END.  */
2384   if (insn == loop_end || insn == orig_loop_end)
2385     return 0;
2386
2387   for (p = NEXT_INSN (insn); p != loop_end; p = NEXT_INSN (p))
2388     {
2389       if (GET_CODE (p) == JUMP_INSN)
2390         {
2391           target_insn = JUMP_LABEL (p);
2392
2393           /* Search from loop_start to insn, to see if one of them is
2394              the target_insn.  We can't use INSN_LUID comparisons here,
2395              since insn may not have an LUID entry.  */
2396           for (q = loop_start; q != insn; q = NEXT_INSN (q))
2397             if (q == target_insn)
2398               return 1;
2399         }
2400     }
2401
2402   return 0;
2403 }
2404
2405 /* Try to generate the simplest rtx for the expression
2406    (PLUS (MULT mult1 mult2) add1).  This is used to calculate the initial
2407    value of giv's.  */
2408
2409 static rtx
2410 fold_rtx_mult_add (mult1, mult2, add1, mode)
2411      rtx mult1, mult2, add1;
2412      enum machine_mode mode;
2413 {
2414   rtx temp, mult_res;
2415   rtx result;
2416
2417   /* The modes must all be the same.  This should always be true.  For now,
2418      check to make sure.  */
2419   if ((GET_MODE (mult1) != mode && GET_MODE (mult1) != VOIDmode)
2420       || (GET_MODE (mult2) != mode && GET_MODE (mult2) != VOIDmode)
2421       || (GET_MODE (add1) != mode && GET_MODE (add1) != VOIDmode))
2422     abort ();
2423
2424   /* Ensure that if at least one of mult1/mult2 are constant, then mult2
2425      will be a constant.  */
2426   if (GET_CODE (mult1) == CONST_INT)
2427     {
2428       temp = mult2;
2429       mult2 = mult1;
2430       mult1 = temp;
2431     }
2432
2433   mult_res = simplify_binary_operation (MULT, mode, mult1, mult2);
2434   if (! mult_res)
2435     mult_res = gen_rtx_MULT (mode, mult1, mult2);
2436
2437   /* Again, put the constant second.  */
2438   if (GET_CODE (add1) == CONST_INT)
2439     {
2440       temp = add1;
2441       add1 = mult_res;
2442       mult_res = temp;
2443     }
2444
2445   result = simplify_binary_operation (PLUS, mode, add1, mult_res);
2446   if (! result)
2447     result = gen_rtx_PLUS (mode, add1, mult_res);
2448
2449   return result;
2450 }
2451
2452 /* Searches the list of induction struct's for the biv BL, to try to calculate
2453    the total increment value for one iteration of the loop as a constant.
2454
2455    Returns the increment value as an rtx, simplified as much as possible,
2456    if it can be calculated.  Otherwise, returns 0.  */
2457
2458 rtx
2459 biv_total_increment (bl)
2460      const struct iv_class *bl;
2461 {
2462   struct induction *v;
2463   rtx result;
2464
2465   /* For increment, must check every instruction that sets it.  Each
2466      instruction must be executed only once each time through the loop.
2467      To verify this, we check that the insn is always executed, and that
2468      there are no backward branches after the insn that branch to before it.
2469      Also, the insn must have a mult_val of one (to make sure it really is
2470      an increment).  */
2471
2472   result = const0_rtx;
2473   for (v = bl->biv; v; v = v->next_iv)
2474     {
2475       if (v->always_computable && v->mult_val == const1_rtx
2476           && ! v->maybe_multiple)
2477         result = fold_rtx_mult_add (result, const1_rtx, v->add_val, v->mode);
2478       else
2479         return 0;
2480     }
2481
2482   return result;
2483 }
2484
2485 /* For each biv and giv, determine whether it can be safely split into
2486    a different variable for each unrolled copy of the loop body.  If it
2487    is safe to split, then indicate that by saving some useful info
2488    in the splittable_regs array.
2489
2490    If the loop is being completely unrolled, then splittable_regs will hold
2491    the current value of the induction variable while the loop is unrolled.
2492    It must be set to the initial value of the induction variable here.
2493    Otherwise, splittable_regs will hold the difference between the current
2494    value of the induction variable and the value the induction variable had
2495    at the top of the loop.  It must be set to the value 0 here.
2496
2497    Returns the total number of instructions that set registers that are
2498    splittable.  */
2499
2500 /* ?? If the loop is only unrolled twice, then most of the restrictions to
2501    constant values are unnecessary, since we can easily calculate increment
2502    values in this case even if nothing is constant.  The increment value
2503    should not involve a multiply however.  */
2504
2505 /* ?? Even if the biv/giv increment values aren't constant, it may still
2506    be beneficial to split the variable if the loop is only unrolled a few
2507    times, since multiplies by small integers (1,2,3,4) are very cheap.  */
2508
2509 static int
2510 find_splittable_regs (loop, unroll_type, unroll_number)
2511      const struct loop *loop;
2512      enum unroll_types unroll_type;
2513      int unroll_number;
2514 {
2515   struct loop_ivs *ivs = LOOP_IVS (loop);
2516   struct iv_class *bl;
2517   struct induction *v;
2518   rtx increment, tem;
2519   rtx biv_final_value;
2520   int biv_splittable;
2521   int result = 0;
2522
2523   for (bl = ivs->list; bl; bl = bl->next)
2524     {
2525       /* Biv_total_increment must return a constant value,
2526          otherwise we can not calculate the split values.  */
2527
2528       increment = biv_total_increment (bl);
2529       if (! increment || GET_CODE (increment) != CONST_INT)
2530         continue;
2531
2532       /* The loop must be unrolled completely, or else have a known number
2533          of iterations and only one exit, or else the biv must be dead
2534          outside the loop, or else the final value must be known.  Otherwise,
2535          it is unsafe to split the biv since it may not have the proper
2536          value on loop exit.  */
2537
2538       /* loop_number_exit_count is non-zero if the loop has an exit other than
2539          a fall through at the end.  */
2540
2541       biv_splittable = 1;
2542       biv_final_value = 0;
2543       if (unroll_type != UNROLL_COMPLETELY
2544           && (loop->exit_count || unroll_type == UNROLL_NAIVE)
2545           && (REGNO_LAST_LUID (bl->regno) >= INSN_LUID (loop->end)
2546               || ! bl->init_insn
2547               || INSN_UID (bl->init_insn) >= max_uid_for_loop
2548               || (REGNO_FIRST_LUID (bl->regno)
2549                   < INSN_LUID (bl->init_insn))
2550               || reg_mentioned_p (bl->biv->dest_reg, SET_SRC (bl->init_set)))
2551           && ! (biv_final_value = final_biv_value (loop, bl)))
2552         biv_splittable = 0;
2553
2554       /* If any of the insns setting the BIV don't do so with a simple
2555          PLUS, we don't know how to split it.  */
2556       for (v = bl->biv; biv_splittable && v; v = v->next_iv)
2557         if ((tem = single_set (v->insn)) == 0
2558             || GET_CODE (SET_DEST (tem)) != REG
2559             || REGNO (SET_DEST (tem)) != bl->regno
2560             || GET_CODE (SET_SRC (tem)) != PLUS)
2561           biv_splittable = 0;
2562
2563       /* If final value is non-zero, then must emit an instruction which sets
2564          the value of the biv to the proper value.  This is done after
2565          handling all of the givs, since some of them may need to use the
2566          biv's value in their initialization code.  */
2567
2568       /* This biv is splittable.  If completely unrolling the loop, save
2569          the biv's initial value.  Otherwise, save the constant zero.  */
2570
2571       if (biv_splittable == 1)
2572         {
2573           if (unroll_type == UNROLL_COMPLETELY)
2574             {
2575               /* If the initial value of the biv is itself (i.e. it is too
2576                  complicated for strength_reduce to compute), or is a hard
2577                  register, or it isn't invariant, then we must create a new
2578                  pseudo reg to hold the initial value of the biv.  */
2579
2580               if (GET_CODE (bl->initial_value) == REG
2581                   && (REGNO (bl->initial_value) == bl->regno
2582                       || REGNO (bl->initial_value) < FIRST_PSEUDO_REGISTER
2583                       || ! loop_invariant_p (loop, bl->initial_value)))
2584                 {
2585                   rtx tem = gen_reg_rtx (bl->biv->mode);
2586
2587                   record_base_value (REGNO (tem), bl->biv->add_val, 0);
2588                   loop_insn_hoist (loop, 
2589                                    gen_move_insn (tem, bl->biv->src_reg));
2590
2591                   if (loop_dump_stream)
2592                     fprintf (loop_dump_stream,
2593                              "Biv %d initial value remapped to %d.\n",
2594                              bl->regno, REGNO (tem));
2595
2596                   splittable_regs[bl->regno] = tem;
2597                 }
2598               else
2599                 splittable_regs[bl->regno] = bl->initial_value;
2600             }
2601           else
2602             splittable_regs[bl->regno] = const0_rtx;
2603
2604           /* Save the number of instructions that modify the biv, so that
2605              we can treat the last one specially.  */
2606
2607           splittable_regs_updates[bl->regno] = bl->biv_count;
2608           result += bl->biv_count;
2609
2610           if (loop_dump_stream)
2611             fprintf (loop_dump_stream,
2612                      "Biv %d safe to split.\n", bl->regno);
2613         }
2614
2615       /* Check every giv that depends on this biv to see whether it is
2616          splittable also.  Even if the biv isn't splittable, givs which
2617          depend on it may be splittable if the biv is live outside the
2618          loop, and the givs aren't.  */
2619
2620       result += find_splittable_givs (loop, bl, unroll_type, increment,
2621                                       unroll_number);
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       if (biv_final_value)
2628         {
2629           /* If the loop has multiple exits, emit the insns before the
2630              loop to ensure that it will always be executed no matter
2631              how the loop exits.  Otherwise emit the insn after the loop,
2632              since this is slightly more efficient.  */
2633           if (! loop->exit_count)
2634             loop_insn_sink (loop, gen_move_insn (bl->biv->src_reg,
2635                                                  biv_final_value));
2636           else
2637             {
2638               /* Create a new register to hold the value of the biv, and then
2639                  set the biv to its final value before the loop start.  The biv
2640                  is set to its final value before loop start to ensure that
2641                  this insn will always be executed, no matter how the loop
2642                  exits.  */
2643               rtx tem = gen_reg_rtx (bl->biv->mode);
2644               record_base_value (REGNO (tem), bl->biv->add_val, 0);
2645
2646               loop_insn_hoist (loop, gen_move_insn (tem, bl->biv->src_reg));
2647               loop_insn_hoist (loop, gen_move_insn (bl->biv->src_reg,
2648                                                     biv_final_value));
2649
2650               if (loop_dump_stream)
2651                 fprintf (loop_dump_stream, "Biv %d mapped to %d for split.\n",
2652                          REGNO (bl->biv->src_reg), REGNO (tem));
2653
2654               /* Set up the mapping from the original biv register to the new
2655                  register.  */
2656               bl->biv->src_reg = tem;
2657             }
2658         }
2659     }
2660   return result;
2661 }
2662
2663 /* Return 1 if the first and last unrolled copy of the address giv V is valid
2664    for the instruction that is using it.  Do not make any changes to that
2665    instruction.  */
2666
2667 static int
2668 verify_addresses (v, giv_inc, unroll_number)
2669      struct induction *v;
2670      rtx giv_inc;
2671      int unroll_number;
2672 {
2673   int ret = 1;
2674   rtx orig_addr = *v->location;
2675   rtx last_addr = plus_constant (v->dest_reg,
2676                                  INTVAL (giv_inc) * (unroll_number - 1));
2677
2678   /* First check to see if either address would fail.   Handle the fact
2679      that we have may have a match_dup.  */
2680   if (! validate_replace_rtx (*v->location, v->dest_reg, v->insn)
2681       || ! validate_replace_rtx (*v->location, last_addr, v->insn))
2682     ret = 0;
2683
2684   /* Now put things back the way they were before.  This should always
2685    succeed.  */
2686   if (! validate_replace_rtx (*v->location, orig_addr, v->insn))
2687     abort ();
2688
2689   return ret;
2690 }
2691
2692 /* For every giv based on the biv BL, check to determine whether it is
2693    splittable.  This is a subroutine to find_splittable_regs ().
2694
2695    Return the number of instructions that set splittable registers.  */
2696
2697 static int
2698 find_splittable_givs (loop, bl, unroll_type, increment, unroll_number)
2699      const struct loop *loop;
2700      struct iv_class *bl;
2701      enum unroll_types unroll_type;
2702      rtx increment;
2703      int unroll_number;
2704 {
2705   struct loop_ivs *ivs = LOOP_IVS (loop);
2706   struct induction *v, *v2;
2707   rtx final_value;
2708   rtx tem;
2709   int result = 0;
2710
2711   /* Scan the list of givs, and set the same_insn field when there are
2712      multiple identical givs in the same insn.  */
2713   for (v = bl->giv; v; v = v->next_iv)
2714     for (v2 = v->next_iv; v2; v2 = v2->next_iv)
2715       if (v->insn == v2->insn && rtx_equal_p (v->new_reg, v2->new_reg)
2716           && ! v2->same_insn)
2717         v2->same_insn = v;
2718
2719   for (v = bl->giv; v; v = v->next_iv)
2720     {
2721       rtx giv_inc, value;
2722
2723       /* Only split the giv if it has already been reduced, or if the loop is
2724          being completely unrolled.  */
2725       if (unroll_type != UNROLL_COMPLETELY && v->ignore)
2726         continue;
2727
2728       /* The giv can be split if the insn that sets the giv is executed once
2729          and only once on every iteration of the loop.  */
2730       /* An address giv can always be split.  v->insn is just a use not a set,
2731          and hence it does not matter whether it is always executed.  All that
2732          matters is that all the biv increments are always executed, and we
2733          won't reach here if they aren't.  */
2734       if (v->giv_type != DEST_ADDR
2735           && (! v->always_computable
2736               || back_branch_in_range_p (loop, v->insn)))
2737         continue;
2738
2739       /* The giv increment value must be a constant.  */
2740       giv_inc = fold_rtx_mult_add (v->mult_val, increment, const0_rtx,
2741                                    v->mode);
2742       if (! giv_inc || GET_CODE (giv_inc) != CONST_INT)
2743         continue;
2744
2745       /* The loop must be unrolled completely, or else have a known number of
2746          iterations and only one exit, or else the giv must be dead outside
2747          the loop, or else the final value of the giv must be known.
2748          Otherwise, it is not safe to split the giv since it may not have the
2749          proper value on loop exit.  */
2750
2751       /* The used outside loop test will fail for DEST_ADDR givs.  They are
2752          never used outside the loop anyways, so it is always safe to split a
2753          DEST_ADDR giv.  */
2754
2755       final_value = 0;
2756       if (unroll_type != UNROLL_COMPLETELY
2757           && (loop->exit_count || unroll_type == UNROLL_NAIVE)
2758           && v->giv_type != DEST_ADDR
2759           /* The next part is true if the pseudo is used outside the loop.
2760              We assume that this is true for any pseudo created after loop
2761              starts, because we don't have a reg_n_info entry for them.  */
2762           && (REGNO (v->dest_reg) >= max_reg_before_loop
2763               || (REGNO_FIRST_UID (REGNO (v->dest_reg)) != INSN_UID (v->insn)
2764                   /* Check for the case where the pseudo is set by a shift/add
2765                      sequence, in which case the first insn setting the pseudo
2766                      is the first insn of the shift/add sequence.  */
2767                   && (! (tem = find_reg_note (v->insn, REG_RETVAL, NULL_RTX))
2768                       || (REGNO_FIRST_UID (REGNO (v->dest_reg))
2769                           != INSN_UID (XEXP (tem, 0)))))
2770               /* Line above always fails if INSN was moved by loop opt.  */
2771               || (REGNO_LAST_LUID (REGNO (v->dest_reg))
2772                   >= INSN_LUID (loop->end)))
2773           && ! (final_value = v->final_value))
2774         continue;
2775
2776 #if 0
2777       /* Currently, non-reduced/final-value givs are never split.  */
2778       /* Should emit insns after the loop if possible, as the biv final value
2779          code below does.  */
2780
2781       /* If the final value is non-zero, and the giv has not been reduced,
2782          then must emit an instruction to set the final value.  */
2783       if (final_value && !v->new_reg)
2784         {
2785           /* Create a new register to hold the value of the giv, and then set
2786              the giv to its final value before the loop start.  The giv is set
2787              to its final value before loop start to ensure that this insn
2788              will always be executed, no matter how we exit.  */
2789           tem = gen_reg_rtx (v->mode);
2790           loop_insn_hoist (loop, gen_move_insn (tem, v->dest_reg));
2791           loop_insn_hoist (loop, gen_move_insn (v->dest_reg, final_value));
2792
2793           if (loop_dump_stream)
2794             fprintf (loop_dump_stream, "Giv %d mapped to %d for split.\n",
2795                      REGNO (v->dest_reg), REGNO (tem));
2796
2797           v->src_reg = tem;
2798         }
2799 #endif
2800
2801       /* This giv is splittable.  If completely unrolling the loop, save the
2802          giv's initial value.  Otherwise, save the constant zero for it.  */
2803
2804       if (unroll_type == UNROLL_COMPLETELY)
2805         {
2806           /* It is not safe to use bl->initial_value here, because it may not
2807              be invariant.  It is safe to use the initial value stored in
2808              the splittable_regs array if it is set.  In rare cases, it won't
2809              be set, so then we do exactly the same thing as
2810              find_splittable_regs does to get a safe value.  */
2811           rtx biv_initial_value;
2812
2813           if (splittable_regs[bl->regno])
2814             biv_initial_value = splittable_regs[bl->regno];
2815           else if (GET_CODE (bl->initial_value) != REG
2816                    || (REGNO (bl->initial_value) != bl->regno
2817                        && REGNO (bl->initial_value) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER))
2818             biv_initial_value = bl->initial_value;
2819           else
2820             {
2821               rtx tem = gen_reg_rtx (bl->biv->mode);
2822
2823               record_base_value (REGNO (tem), bl->biv->add_val, 0);
2824               loop_insn_hoist (loop, gen_move_insn (tem, bl->biv->src_reg));
2825               biv_initial_value = tem;
2826             }
2827           biv_initial_value = extend_value_for_giv (v, biv_initial_value);
2828           value = fold_rtx_mult_add (v->mult_val, biv_initial_value,
2829                                      v->add_val, v->mode);
2830         }
2831       else
2832         value = const0_rtx;
2833
2834       if (v->new_reg)
2835         {
2836           /* If a giv was combined with another giv, then we can only split
2837              this giv if the giv it was combined with was reduced.  This
2838              is because the value of v->new_reg is meaningless in this
2839              case.  */
2840           if (v->same && ! v->same->new_reg)
2841             {
2842               if (loop_dump_stream)
2843                 fprintf (loop_dump_stream,
2844                          "giv combined with unreduced giv not split.\n");
2845               continue;
2846             }
2847           /* If the giv is an address destination, it could be something other
2848              than a simple register, these have to be treated differently.  */
2849           else if (v->giv_type == DEST_REG)
2850             {
2851               /* If value is not a constant, register, or register plus
2852                  constant, then compute its value into a register before
2853                  loop start.  This prevents invalid rtx sharing, and should
2854                  generate better code.  We can use bl->initial_value here
2855                  instead of splittable_regs[bl->regno] because this code
2856                  is going before the loop start.  */
2857               if (unroll_type == UNROLL_COMPLETELY
2858                   && GET_CODE (value) != CONST_INT
2859                   && GET_CODE (value) != REG
2860                   && (GET_CODE (value) != PLUS
2861                       || GET_CODE (XEXP (value, 0)) != REG
2862                       || GET_CODE (XEXP (value, 1)) != CONST_INT))
2863                 {
2864                   rtx tem = gen_reg_rtx (v->mode);
2865                   record_base_value (REGNO (tem), v->add_val, 0);
2866                   loop_iv_add_mult_hoist (loop, bl->initial_value, v->mult_val,
2867                                           v->add_val, tem);
2868                   value = tem;
2869                 }
2870
2871               splittable_regs[REGNO (v->new_reg)] = value;
2872             }
2873           else
2874             {
2875               /* Splitting address givs is useful since it will often allow us
2876                  to eliminate some increment insns for the base giv as
2877                  unnecessary.  */
2878
2879               /* If the addr giv is combined with a dest_reg giv, then all
2880                  references to that dest reg will be remapped, which is NOT
2881                  what we want for split addr regs. We always create a new
2882                  register for the split addr giv, just to be safe.  */
2883
2884               /* If we have multiple identical address givs within a
2885                  single instruction, then use a single pseudo reg for
2886                  both.  This is necessary in case one is a match_dup
2887                  of the other.  */
2888
2889               v->const_adjust = 0;
2890
2891               if (v->same_insn)
2892                 {
2893                   v->dest_reg = v->same_insn->dest_reg;
2894                   if (loop_dump_stream)
2895                     fprintf (loop_dump_stream,
2896                              "Sharing address givs in insn %d\n",
2897                              INSN_UID (v->insn));
2898                 }
2899               /* If multiple address GIVs have been combined with the
2900                  same dest_reg GIV, do not create a new register for
2901                  each.  */
2902               else if (unroll_type != UNROLL_COMPLETELY
2903                        && v->giv_type == DEST_ADDR
2904                        && v->same && v->same->giv_type == DEST_ADDR
2905                        && v->same->unrolled
2906                        /* combine_givs_p may return true for some cases
2907                           where the add and mult values are not equal.
2908                           To share a register here, the values must be
2909                           equal.  */
2910                        && rtx_equal_p (v->same->mult_val, v->mult_val)
2911                        && rtx_equal_p (v->same->add_val, v->add_val)
2912                        /* If the memory references have different modes,
2913                           then the address may not be valid and we must
2914                           not share registers.  */
2915                        && verify_addresses (v, giv_inc, unroll_number))
2916                 {
2917                   v->dest_reg = v->same->dest_reg;
2918                   v->shared = 1;
2919                 }
2920               else if (unroll_type != UNROLL_COMPLETELY)
2921                 {
2922                   /* If not completely unrolling the loop, then create a new
2923                      register to hold the split value of the DEST_ADDR giv.
2924                      Emit insn to initialize its value before loop start.  */
2925
2926                   rtx tem = gen_reg_rtx (v->mode);
2927                   struct induction *same = v->same;
2928                   rtx new_reg = v->new_reg;
2929                   record_base_value (REGNO (tem), v->add_val, 0);
2930
2931                   /* If the address giv has a constant in its new_reg value,
2932                      then this constant can be pulled out and put in value,
2933                      instead of being part of the initialization code.  */
2934
2935                   if (GET_CODE (new_reg) == PLUS
2936                       && GET_CODE (XEXP (new_reg, 1)) == CONST_INT)
2937                     {
2938                       v->dest_reg
2939                         = plus_constant (tem, INTVAL (XEXP (new_reg, 1)));
2940
2941                       /* Only succeed if this will give valid addresses.
2942                          Try to validate both the first and the last
2943                          address resulting from loop unrolling, if
2944                          one fails, then can't do const elim here.  */
2945                       if (verify_addresses (v, giv_inc, unroll_number))
2946                         {
2947                           /* Save the negative of the eliminated const, so
2948                              that we can calculate the dest_reg's increment
2949                              value later.  */
2950                           v->const_adjust = -INTVAL (XEXP (new_reg, 1));
2951
2952                           new_reg = XEXP (new_reg, 0);
2953                           if (loop_dump_stream)
2954                             fprintf (loop_dump_stream,
2955                                      "Eliminating constant from giv %d\n",
2956                                      REGNO (tem));
2957                         }
2958                       else
2959                         v->dest_reg = tem;
2960                     }
2961                   else
2962                     v->dest_reg = tem;
2963
2964                   /* If the address hasn't been checked for validity yet, do so
2965                      now, and fail completely if either the first or the last
2966                      unrolled copy of the address is not a valid address
2967                      for the instruction that uses it.  */
2968                   if (v->dest_reg == tem
2969                       && ! verify_addresses (v, giv_inc, unroll_number))
2970                     {
2971                       for (v2 = v->next_iv; v2; v2 = v2->next_iv)
2972                         if (v2->same_insn == v)
2973                           v2->same_insn = 0;
2974
2975                       if (loop_dump_stream)
2976                         fprintf (loop_dump_stream,
2977                                  "Invalid address for giv at insn %d\n",
2978                                  INSN_UID (v->insn));
2979                       continue;
2980                     }
2981
2982                   v->new_reg = new_reg;
2983                   v->same = same;
2984
2985                   /* We set this after the address check, to guarantee that
2986                      the register will be initialized.  */
2987                   v->unrolled = 1;
2988
2989                   /* To initialize the new register, just move the value of
2990                      new_reg into it.  This is not guaranteed to give a valid
2991                      instruction on machines with complex addressing modes.
2992                      If we can't recognize it, then delete it and emit insns
2993                      to calculate the value from scratch.  */
2994                   loop_insn_hoist (loop, gen_rtx_SET (VOIDmode, tem,
2995                                                       copy_rtx (v->new_reg)));
2996                   if (recog_memoized (PREV_INSN (loop->start)) < 0)
2997                     {
2998                       rtx sequence, ret;
2999
3000                       /* We can't use bl->initial_value to compute the initial
3001                          value, because the loop may have been preconditioned.
3002                          We must calculate it from NEW_REG.  */
3003                       delete_related_insns (PREV_INSN (loop->start));
3004
3005                       start_sequence ();
3006                       ret = force_operand (v->new_reg, tem);
3007                       if (ret != tem)
3008                         emit_move_insn (tem, ret);
3009                       sequence = gen_sequence ();
3010                       end_sequence ();
3011                       loop_insn_hoist (loop, sequence);
3012
3013                       if (loop_dump_stream)
3014                         fprintf (loop_dump_stream,
3015                                  "Invalid init insn, rewritten.\n");
3016                     }
3017                 }
3018               else
3019                 {
3020                   v->dest_reg = value;
3021
3022                   /* Check the resulting address for validity, and fail
3023                      if the resulting address would be invalid.  */
3024                   if (! verify_addresses (v, giv_inc, unroll_number))
3025                     {
3026                       for (v2 = v->next_iv; v2; v2 = v2->next_iv)
3027                         if (v2->same_insn == v)
3028                           v2->same_insn = 0;
3029
3030                       if (loop_dump_stream)
3031                         fprintf (loop_dump_stream,
3032                                  "Invalid address for giv at insn %d\n",
3033                                  INSN_UID (v->insn));
3034                       continue;
3035                     }
3036                 }
3037
3038               /* Store the value of dest_reg into the insn.  This sharing
3039                  will not be a problem as this insn will always be copied
3040                  later.  */
3041
3042               *v->location = v->dest_reg;
3043
3044               /* If this address giv is combined with a dest reg giv, then
3045                  save the base giv's induction pointer so that we will be
3046                  able to handle this address giv properly.  The base giv
3047                  itself does not have to be splittable.  */
3048
3049               if (v->same && v->same->giv_type == DEST_REG)
3050                 addr_combined_regs[REGNO (v->same->new_reg)] = v->same;
3051
3052               if (GET_CODE (v->new_reg) == REG)
3053                 {
3054                   /* This giv maybe hasn't been combined with any others.
3055                      Make sure that it's giv is marked as splittable here.  */
3056
3057                   splittable_regs[REGNO (v->new_reg)] = value;
3058
3059                   /* Make it appear to depend upon itself, so that the
3060                      giv will be properly split in the main loop above.  */
3061                   if (! v->same)
3062                     {
3063                       v->same = v;
3064                       addr_combined_regs[REGNO (v->new_reg)] = v;
3065                     }
3066                 }
3067
3068               if (loop_dump_stream)
3069                 fprintf (loop_dump_stream, "DEST_ADDR giv being split.\n");
3070             }
3071         }
3072       else
3073         {
3074 #if 0
3075           /* Currently, unreduced giv's can't be split.  This is not too much
3076              of a problem since unreduced giv's are not live across loop
3077              iterations anyways.  When unrolling a loop completely though,
3078              it makes sense to reduce&split givs when possible, as this will
3079              result in simpler instructions, and will not require that a reg
3080              be live across loop iterations.  */
3081
3082           splittable_regs[REGNO (v->dest_reg)] = value;
3083           fprintf (stderr, "Giv %d at insn %d not reduced\n",
3084                    REGNO (v->dest_reg), INSN_UID (v->insn));
3085 #else
3086           continue;
3087 #endif
3088         }
3089
3090       /* Unreduced givs are only updated once by definition.  Reduced givs
3091          are updated as many times as their biv is.  Mark it so if this is
3092          a splittable register.  Don't need to do anything for address givs
3093          where this may not be a register.  */
3094
3095       if (GET_CODE (v->new_reg) == REG)
3096         {
3097           int count = 1;
3098           if (! v->ignore)
3099             count = REG_IV_CLASS (ivs, REGNO (v->src_reg))->biv_count;
3100
3101           splittable_regs_updates[REGNO (v->new_reg)] = count;
3102         }
3103
3104       result++;
3105
3106       if (loop_dump_stream)
3107         {
3108           int regnum;
3109
3110           if (GET_CODE (v->dest_reg) == CONST_INT)
3111             regnum = -1;
3112           else if (GET_CODE (v->dest_reg) != REG)
3113             regnum = REGNO (XEXP (v->dest_reg, 0));
3114           else
3115             regnum = REGNO (v->dest_reg);
3116           fprintf (loop_dump_stream, "Giv %d at insn %d safe to split.\n",
3117                    regnum, INSN_UID (v->insn));
3118         }
3119     }
3120
3121   return result;
3122 }
3123 \f
3124 /* Try to prove that the register is dead after the loop exits.  Trace every
3125    loop exit looking for an insn that will always be executed, which sets
3126    the register to some value, and appears before the first use of the register
3127    is found.  If successful, then return 1, otherwise return 0.  */
3128
3129 /* ?? Could be made more intelligent in the handling of jumps, so that
3130    it can search past if statements and other similar structures.  */
3131
3132 static int
3133 reg_dead_after_loop (loop, reg)
3134      const struct loop *loop;
3135      rtx reg;
3136 {
3137   rtx insn, label;
3138   enum rtx_code code;
3139   int jump_count = 0;
3140   int label_count = 0;
3141
3142   /* In addition to checking all exits of this loop, we must also check
3143      all exits of inner nested loops that would exit this loop.  We don't
3144      have any way to identify those, so we just give up if there are any
3145      such inner loop exits.  */
3146
3147   for (label = loop->exit_labels; label; label = LABEL_NEXTREF (label))
3148     label_count++;
3149
3150   if (label_count != loop->exit_count)
3151     return 0;
3152
3153   /* HACK: Must also search the loop fall through exit, create a label_ref
3154      here which points to the loop->end, and append the loop_number_exit_labels
3155      list to it.  */
3156   label = gen_rtx_LABEL_REF (VOIDmode, loop->end);
3157   LABEL_NEXTREF (label) = loop->exit_labels;
3158
3159   for (; label; label = LABEL_NEXTREF (label))
3160     {
3161       /* Succeed if find an insn which sets the biv or if reach end of
3162          function.  Fail if find an insn that uses the biv, or if come to
3163          a conditional jump.  */
3164
3165       insn = NEXT_INSN (XEXP (label, 0));
3166       while (insn)
3167         {
3168           code = GET_CODE (insn);
3169           if (GET_RTX_CLASS (code) == 'i')
3170             {
3171               rtx set;
3172
3173               if (reg_referenced_p (reg, PATTERN (insn)))
3174                 return 0;
3175
3176               set = single_set (insn);
3177               if (set && rtx_equal_p (SET_DEST (set), reg))
3178                 break;
3179             }
3180
3181           if (code == JUMP_INSN)
3182             {
3183               if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == RETURN)
3184                 break;
3185               else if (!any_uncondjump_p (insn)
3186                        /* Prevent infinite loop following infinite loops.  */
3187                        || jump_count++ > 20)
3188                 return 0;
3189               else
3190                 insn = JUMP_LABEL (insn);
3191             }
3192
3193           insn = NEXT_INSN (insn);
3194         }
3195     }
3196
3197   /* Success, the register is dead on all loop exits.  */
3198   return 1;
3199 }
3200
3201 /* Try to calculate the final value of the biv, the value it will have at
3202    the end of the loop.  If we can do it, return that value.  */
3203
3204 rtx
3205 final_biv_value (loop, bl)
3206      const struct loop *loop;
3207      struct iv_class *bl;
3208 {
3209   unsigned HOST_WIDE_INT n_iterations = LOOP_INFO (loop)->n_iterations;
3210   rtx increment, tem;
3211
3212   /* ??? This only works for MODE_INT biv's.  Reject all others for now.  */
3213
3214   if (GET_MODE_CLASS (bl->biv->mode) != MODE_INT)
3215     return 0;
3216
3217   /* The final value for reversed bivs must be calculated differently than
3218      for ordinary bivs.  In this case, there is already an insn after the
3219      loop which sets this biv's final value (if necessary), and there are
3220      no other loop exits, so we can return any value.  */
3221   if (bl->reversed)
3222     {
3223       if (loop_dump_stream)
3224         fprintf (loop_dump_stream,
3225                  "Final biv value for %d, reversed biv.\n", bl->regno);
3226
3227       return const0_rtx;
3228     }
3229
3230   /* Try to calculate the final value as initial value + (number of iterations
3231      * increment).  For this to work, increment must be invariant, the only
3232      exit from the loop must be the fall through at the bottom (otherwise
3233      it may not have its final value when the loop exits), and the initial
3234      value of the biv must be invariant.  */
3235
3236   if (n_iterations != 0
3237       && ! loop->exit_count
3238       && loop_invariant_p (loop, bl->initial_value))
3239     {
3240       increment = biv_total_increment (bl);
3241
3242       if (increment && loop_invariant_p (loop, increment))
3243         {
3244           /* Can calculate the loop exit value, emit insns after loop
3245              end to calculate this value into a temporary register in
3246              case it is needed later.  */
3247
3248           tem = gen_reg_rtx (bl->biv->mode);
3249           record_base_value (REGNO (tem), bl->biv->add_val, 0);
3250           loop_iv_add_mult_sink (loop, increment, GEN_INT (n_iterations),
3251                                  bl->initial_value, tem);
3252
3253           if (loop_dump_stream)
3254             fprintf (loop_dump_stream,
3255                      "Final biv value for %d, calculated.\n", bl->regno);
3256
3257           return tem;
3258         }
3259     }
3260
3261   /* Check to see if the biv is dead at all loop exits.  */
3262   if (reg_dead_after_loop (loop, bl->biv->src_reg))
3263     {
3264       if (loop_dump_stream)
3265         fprintf (loop_dump_stream,
3266                  "Final biv value for %d, biv dead after loop exit.\n",
3267                  bl->regno);
3268
3269       return const0_rtx;
3270     }
3271
3272   return 0;
3273 }
3274
3275 /* Try to calculate the final value of the giv, the value it will have at
3276    the end of the loop.  If we can do it, return that value.  */
3277
3278 rtx
3279 final_giv_value (loop, v)
3280      const struct loop *loop;
3281      struct induction *v;
3282 {
3283   struct loop_ivs *ivs = LOOP_IVS (loop);
3284   struct iv_class *bl;
3285   rtx insn;
3286   rtx increment, tem;
3287   rtx seq;
3288   rtx loop_end = loop->end;
3289   unsigned HOST_WIDE_INT n_iterations = LOOP_INFO (loop)->n_iterations;
3290
3291   bl = REG_IV_CLASS (ivs, REGNO (v->src_reg));
3292
3293   /* The final value for givs which depend on reversed bivs must be calculated
3294      differently than for ordinary givs.  In this case, there is already an
3295      insn after the loop which sets this giv's final value (if necessary),
3296      and there are no other loop exits, so we can return any value.  */
3297   if (bl->reversed)
3298     {
3299       if (loop_dump_stream)
3300         fprintf (loop_dump_stream,
3301                  "Final giv value for %d, depends on reversed biv\n",
3302                  REGNO (v->dest_reg));
3303       return const0_rtx;
3304     }
3305
3306   /* Try to calculate the final value as a function of the biv it depends
3307      upon.  The only exit from the loop must be the fall through at the bottom
3308      (otherwise it may not have its final value when the loop exits).  */
3309
3310   /* ??? Can calculate the final giv value by subtracting off the
3311      extra biv increments times the giv's mult_val.  The loop must have
3312      only one exit for this to work, but the loop iterations does not need
3313      to be known.  */
3314
3315   if (n_iterations != 0
3316       && ! loop->exit_count)
3317     {
3318       /* ?? It is tempting to use the biv's value here since these insns will
3319          be put after the loop, and hence the biv will have its final value
3320          then.  However, this fails if the biv is subsequently eliminated.
3321          Perhaps determine whether biv's are eliminable before trying to
3322          determine whether giv's are replaceable so that we can use the
3323          biv value here if it is not eliminable.  */
3324
3325       /* We are emitting code after the end of the loop, so we must make
3326          sure that bl->initial_value is still valid then.  It will still
3327          be valid if it is invariant.  */
3328
3329       increment = biv_total_increment (bl);
3330
3331       if (increment && loop_invariant_p (loop, increment)
3332           && loop_invariant_p (loop, bl->initial_value))
3333         {
3334           /* Can calculate the loop exit value of its biv as
3335              (n_iterations * increment) + initial_value */
3336
3337           /* The loop exit value of the giv is then
3338              (final_biv_value - extra increments) * mult_val + add_val.
3339              The extra increments are any increments to the biv which
3340              occur in the loop after the giv's value is calculated.
3341              We must search from the insn that sets the giv to the end
3342              of the loop to calculate this value.  */
3343
3344           /* Put the final biv value in tem.  */
3345           tem = gen_reg_rtx (v->mode);
3346           record_base_value (REGNO (tem), bl->biv->add_val, 0);
3347           loop_iv_add_mult_sink (loop, extend_value_for_giv (v, increment),
3348                                  GEN_INT (n_iterations),
3349                                  extend_value_for_giv (v, bl->initial_value),
3350                                  tem);
3351
3352           /* Subtract off extra increments as we find them.  */
3353           for (insn = NEXT_INSN (v->insn); insn != loop_end;
3354                insn = NEXT_INSN (insn))
3355             {
3356               struct induction *biv;
3357
3358               for (biv = bl->biv; biv; biv = biv->next_iv)
3359                 if (biv->insn == insn)
3360                   {
3361                     start_sequence ();
3362                     tem = expand_simple_binop (GET_MODE (tem), MINUS, tem,
3363                                                biv->add_val, NULL_RTX, 0,
3364                                                OPTAB_LIB_WIDEN);
3365                     seq = gen_sequence ();
3366                     end_sequence ();
3367                     loop_insn_sink (loop, seq);
3368                   }
3369             }
3370
3371           /* Now calculate the giv's final value.  */
3372           loop_iv_add_mult_sink (loop, tem, v->mult_val, v->add_val, tem);
3373
3374           if (loop_dump_stream)
3375             fprintf (loop_dump_stream,
3376                      "Final giv value for %d, calc from biv's value.\n",
3377                      REGNO (v->dest_reg));
3378
3379           return tem;
3380         }
3381     }
3382
3383   /* Replaceable giv's should never reach here.  */
3384   if (v->replaceable)
3385     abort ();
3386
3387   /* Check to see if the biv is dead at all loop exits.  */
3388   if (reg_dead_after_loop (loop, v->dest_reg))
3389     {
3390       if (loop_dump_stream)
3391         fprintf (loop_dump_stream,
3392                  "Final giv value for %d, giv dead after loop exit.\n",
3393                  REGNO (v->dest_reg));
3394
3395       return const0_rtx;
3396     }
3397
3398   return 0;
3399 }
3400
3401 /* Look back before LOOP->START for the insn that sets REG and return
3402    the equivalent constant if there is a REG_EQUAL note otherwise just
3403    the SET_SRC of REG.  */
3404
3405 static rtx
3406 loop_find_equiv_value (loop, reg)
3407      const struct loop *loop;
3408      rtx reg;
3409 {
3410   rtx loop_start = loop->start;
3411   rtx insn, set;
3412   rtx ret;
3413
3414   ret = reg;
3415   for (insn = PREV_INSN (loop_start); insn; insn = PREV_INSN (insn))
3416     {
3417       if (GET_CODE (insn) == CODE_LABEL)
3418         break;
3419
3420       else if (INSN_P (insn) && reg_set_p (reg, insn))
3421         {
3422           /* We found the last insn before the loop that sets the register.
3423              If it sets the entire register, and has a REG_EQUAL note,
3424              then use the value of the REG_EQUAL note.  */
3425           if ((set = single_set (insn))
3426               && (SET_DEST (set) == reg))
3427             {
3428               rtx note = find_reg_note (insn, REG_EQUAL, NULL_RTX);
3429
3430               /* Only use the REG_EQUAL note if it is a constant.
3431                  Other things, divide in particular, will cause
3432                  problems later if we use them.  */
3433               if (note && GET_CODE (XEXP (note, 0)) != EXPR_LIST
3434                   && CONSTANT_P (XEXP (note, 0)))
3435                 ret = XEXP (note, 0);
3436               else
3437                 ret = SET_SRC (set);
3438
3439               /* We cannot do this if it changes between the
3440                  assignment and loop start though.  */
3441               if (modified_between_p (ret, insn, loop_start))
3442                 ret = reg;
3443             }
3444           break;
3445         }
3446     }
3447   return ret;
3448 }
3449
3450 /* Return a simplified rtx for the expression OP - REG.
3451
3452    REG must appear in OP, and OP must be a register or the sum of a register
3453    and a second term.
3454
3455    Thus, the return value must be const0_rtx or the second term.
3456
3457    The caller is responsible for verifying that REG appears in OP and OP has
3458    the proper form.  */
3459
3460 static rtx
3461 subtract_reg_term (op, reg)
3462      rtx op, reg;
3463 {
3464   if (op == reg)
3465     return const0_rtx;
3466   if (GET_CODE (op) == PLUS)
3467     {
3468       if (XEXP (op, 0) == reg)
3469         return XEXP (op, 1);
3470       else if (XEXP (op, 1) == reg)
3471         return XEXP (op, 0);
3472     }
3473   /* OP does not contain REG as a term.  */
3474   abort ();
3475 }
3476
3477 /* Find and return register term common to both expressions OP0 and
3478    OP1 or NULL_RTX if no such term exists.  Each expression must be a
3479    REG or a PLUS of a REG.  */
3480
3481 static rtx
3482 find_common_reg_term (op0, op1)
3483      rtx op0, op1;
3484 {
3485   if ((GET_CODE (op0) == REG || GET_CODE (op0) == PLUS)
3486       && (GET_CODE (op1) == REG || GET_CODE (op1) == PLUS))
3487     {
3488       rtx op00;
3489       rtx op01;
3490       rtx op10;
3491       rtx op11;
3492
3493       if (GET_CODE (op0) == PLUS)
3494         op01 = XEXP (op0, 1), op00 = XEXP (op0, 0);
3495       else
3496         op01 = const0_rtx, op00 = op0;
3497
3498       if (GET_CODE (op1) == PLUS)
3499         op11 = XEXP (op1, 1), op10 = XEXP (op1, 0);
3500       else
3501         op11 = const0_rtx, op10 = op1;
3502
3503       /* Find and return common register term if present.  */
3504       if (REG_P (op00) && (op00 == op10 || op00 == op11))
3505         return op00;
3506       else if (REG_P (op01) && (op01 == op10 || op01 == op11))
3507         return op01;
3508     }
3509
3510   /* No common register term found.  */
3511   return NULL_RTX;
3512 }
3513
3514 /* Determine the loop iterator and calculate the number of loop
3515    iterations.  Returns the exact number of loop iterations if it can
3516    be calculated, otherwise returns zero.  */
3517
3518 unsigned HOST_WIDE_INT
3519 loop_iterations (loop)
3520      struct loop *loop;
3521 {
3522   struct loop_info *loop_info = LOOP_INFO (loop);
3523   struct loop_ivs *ivs = LOOP_IVS (loop);
3524   rtx comparison, comparison_value;
3525   rtx iteration_var, initial_value, increment, final_value;
3526   enum rtx_code comparison_code;
3527   HOST_WIDE_INT inc;
3528   unsigned HOST_WIDE_INT abs_inc;
3529   unsigned HOST_WIDE_INT abs_diff;
3530   int off_by_one;
3531   int increment_dir;
3532   int unsigned_p, compare_dir, final_larger;
3533   rtx last_loop_insn;
3534   rtx reg_term;
3535   struct iv_class *bl;
3536
3537   loop_info->n_iterations = 0;
3538   loop_info->initial_value = 0;
3539   loop_info->initial_equiv_value = 0;
3540   loop_info->comparison_value = 0;
3541   loop_info->final_value = 0;
3542   loop_info->final_equiv_value = 0;
3543   loop_info->increment = 0;
3544   loop_info->iteration_var = 0;
3545   loop_info->unroll_number = 1;
3546   loop_info->iv = 0;
3547
3548   /* We used to use prev_nonnote_insn here, but that fails because it might
3549      accidentally get the branch for a contained loop if the branch for this
3550      loop was deleted.  We can only trust branches immediately before the
3551      loop_end.  */
3552   last_loop_insn = PREV_INSN (loop->end);
3553
3554   /* ??? We should probably try harder to find the jump insn
3555      at the end of the loop.  The following code assumes that
3556      the last loop insn is a jump to the top of the loop.  */
3557   if (GET_CODE (last_loop_insn) != JUMP_INSN)
3558     {
3559       if (loop_dump_stream)
3560         fprintf (loop_dump_stream,
3561                  "Loop iterations: No final conditional branch found.\n");
3562       return 0;
3563     }
3564
3565   /* If there is a more than a single jump to the top of the loop
3566      we cannot (easily) determine the iteration count.  */
3567   if (LABEL_NUSES (JUMP_LABEL (last_loop_insn)) > 1)
3568     {
3569       if (loop_dump_stream)
3570         fprintf (loop_dump_stream,
3571                  "Loop iterations: Loop has multiple back edges.\n");
3572       return 0;
3573     }
3574
3575   /* If there are multiple conditionalized loop exit tests, they may jump
3576      back to differing CODE_LABELs.  */
3577   if (loop->top && loop->cont)
3578     {
3579       rtx temp = PREV_INSN (last_loop_insn);
3580
3581       do
3582         {
3583           if (GET_CODE (temp) == JUMP_INSN)
3584             {
3585               /* There are some kinds of jumps we can't deal with easily.  */
3586               if (JUMP_LABEL (temp) == 0)
3587                 {
3588                   if (loop_dump_stream)
3589                     fprintf
3590                       (loop_dump_stream,
3591                        "Loop iterations: Jump insn has null JUMP_LABEL.\n");
3592                   return 0;
3593                 }
3594
3595               if (/* Previous unrolling may have generated new insns not
3596                      covered by the uid_luid array.  */
3597                   INSN_UID (JUMP_LABEL (temp)) < max_uid_for_loop
3598                   /* Check if we jump back into the loop body.  */
3599                   && INSN_LUID (JUMP_LABEL (temp)) > INSN_LUID (loop->top)
3600                   && INSN_LUID (JUMP_LABEL (temp)) < INSN_LUID (loop->cont))
3601                 {
3602                   if (loop_dump_stream)
3603                     fprintf 
3604                       (loop_dump_stream,
3605                        "Loop iterations: Loop has multiple back edges.\n");
3606                   return 0;
3607                 }
3608             }
3609         }
3610       while ((temp = PREV_INSN (temp)) != loop->cont);
3611     }
3612
3613   /* Find the iteration variable.  If the last insn is a conditional
3614      branch, and the insn before tests a register value, make that the
3615      iteration variable.  */
3616
3617   comparison = get_condition_for_loop (loop, last_loop_insn);
3618   if (comparison == 0)
3619     {
3620       if (loop_dump_stream)
3621         fprintf (loop_dump_stream,
3622                  "Loop iterations: No final comparison found.\n");
3623       return 0;
3624     }
3625
3626   /* ??? Get_condition may switch position of induction variable and
3627      invariant register when it canonicalizes the comparison.  */
3628
3629   comparison_code = GET_CODE (comparison);
3630   iteration_var = XEXP (comparison, 0);
3631   comparison_value = XEXP (comparison, 1);
3632
3633   if (GET_CODE (iteration_var) != REG)
3634     {
3635       if (loop_dump_stream)
3636         fprintf (loop_dump_stream,
3637                  "Loop iterations: Comparison not against register.\n");
3638       return 0;
3639     }
3640
3641   /* The only new registers that are created before loop iterations
3642      are givs made from biv increments or registers created by
3643      load_mems.  In the latter case, it is possible that try_copy_prop
3644      will propagate a new pseudo into the old iteration register but
3645      this will be marked by having the REG_USERVAR_P bit set.  */
3646
3647   if ((unsigned) REGNO (iteration_var) >= ivs->n_regs
3648       && ! REG_USERVAR_P (iteration_var))
3649     abort ();
3650
3651   /* Determine the initial value of the iteration variable, and the amount
3652      that it is incremented each loop.  Use the tables constructed by
3653      the strength reduction pass to calculate these values.  */
3654
3655   /* Clear the result values, in case no answer can be found.  */
3656   initial_value = 0;
3657   increment = 0;
3658
3659   /* The iteration variable can be either a giv or a biv.  Check to see
3660      which it is, and compute the variable's initial value, and increment
3661      value if possible.  */
3662
3663   /* If this is a new register, can't handle it since we don't have any
3664      reg_iv_type entry for it.  */
3665   if ((unsigned) REGNO (iteration_var) >= ivs->n_regs)
3666     {
3667       if (loop_dump_stream)
3668         fprintf (loop_dump_stream,
3669                  "Loop iterations: No reg_iv_type entry for iteration var.\n");
3670       return 0;
3671     }
3672
3673   /* Reject iteration variables larger than the host wide int size, since they
3674      could result in a number of iterations greater than the range of our
3675      `unsigned HOST_WIDE_INT' variable loop_info->n_iterations.  */
3676   else if ((GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE (iteration_var))
3677             > HOST_BITS_PER_WIDE_INT))
3678     {
3679       if (loop_dump_stream)
3680         fprintf (loop_dump_stream,
3681                  "Loop iterations: Iteration var rejected because mode too large.\n");
3682       return 0;
3683     }
3684   else if (GET_MODE_CLASS (GET_MODE (iteration_var)) != MODE_INT)
3685     {
3686       if (loop_dump_stream)
3687         fprintf (loop_dump_stream,
3688                  "Loop iterations: Iteration var not an integer.\n");
3689       return 0;
3690     }
3691   else if (REG_IV_TYPE (ivs, REGNO (iteration_var)) == BASIC_INDUCT)
3692     {
3693       if (REGNO (iteration_var) >= ivs->n_regs)
3694         abort ();
3695
3696       /* Grab initial value, only useful if it is a constant.  */
3697       bl = REG_IV_CLASS (ivs, REGNO (iteration_var));
3698       initial_value = bl->initial_value;
3699       if (!bl->biv->always_executed || bl->biv->maybe_multiple)
3700         {
3701           if (loop_dump_stream)
3702             fprintf (loop_dump_stream,
3703                      "Loop iterations: Basic induction var not set once in each iteration.\n");
3704           return 0;
3705         }
3706
3707       increment = biv_total_increment (bl);
3708     }
3709   else if (REG_IV_TYPE (ivs, REGNO (iteration_var)) == GENERAL_INDUCT)
3710     {
3711       HOST_WIDE_INT offset = 0;
3712       struct induction *v = REG_IV_INFO (ivs, REGNO (iteration_var));
3713       rtx biv_initial_value;
3714
3715       if (REGNO (v->src_reg) >= ivs->n_regs)
3716         abort ();
3717
3718       if (!v->always_executed || v->maybe_multiple)
3719         {
3720           if (loop_dump_stream)
3721             fprintf (loop_dump_stream,
3722                      "Loop iterations: General induction var not set once in each iteration.\n");
3723           return 0;
3724         }
3725
3726       bl = REG_IV_CLASS (ivs, REGNO (v->src_reg));
3727
3728       /* Increment value is mult_val times the increment value of the biv.  */
3729
3730       increment = biv_total_increment (bl);
3731       if (increment)
3732         {
3733           struct induction *biv_inc;
3734
3735           increment = fold_rtx_mult_add (v->mult_val,
3736                                          extend_value_for_giv (v, increment),
3737                                          const0_rtx, v->mode);
3738           /* The caller assumes that one full increment has occurred at the
3739              first loop test.  But that's not true when the biv is incremented
3740              after the giv is set (which is the usual case), e.g.:
3741              i = 6; do {;} while (i++ < 9) .
3742              Therefore, we bias the initial value by subtracting the amount of
3743              the increment that occurs between the giv set and the giv test.  */
3744           for (biv_inc = bl->biv; biv_inc; biv_inc = biv_inc->next_iv)
3745             {
3746               if (loop_insn_first_p (v->insn, biv_inc->insn))
3747                 offset -= INTVAL (biv_inc->add_val);
3748             }
3749         }
3750       if (loop_dump_stream)
3751         fprintf (loop_dump_stream,
3752                  "Loop iterations: Giv iterator, initial value bias %ld.\n",
3753                  (long) offset);
3754
3755       /* Initial value is mult_val times the biv's initial value plus
3756          add_val.  Only useful if it is a constant.  */
3757       biv_initial_value = extend_value_for_giv (v, bl->initial_value);
3758       initial_value
3759         = fold_rtx_mult_add (v->mult_val,
3760                              plus_constant (biv_initial_value, offset),
3761                              v->add_val, v->mode);
3762     }
3763   else
3764     {
3765       if (loop_dump_stream)
3766         fprintf (loop_dump_stream,
3767                  "Loop iterations: Not basic or general induction var.\n");
3768       return 0;
3769     }
3770
3771   if (initial_value == 0)
3772     return 0;
3773
3774   unsigned_p = 0;
3775   off_by_one = 0;
3776   switch (comparison_code)
3777     {
3778     case LEU:
3779       unsigned_p = 1;
3780     case LE:
3781       compare_dir = 1;
3782       off_by_one = 1;
3783       break;
3784     case GEU:
3785       unsigned_p = 1;
3786     case GE:
3787       compare_dir = -1;
3788       off_by_one = -1;
3789       break;
3790     case EQ:
3791       /* Cannot determine loop iterations with this case.  */
3792       compare_dir = 0;
3793       break;
3794     case LTU:
3795       unsigned_p = 1;
3796     case LT:
3797       compare_dir = 1;
3798       break;
3799     case GTU:
3800       unsigned_p = 1;
3801     case GT:
3802       compare_dir = -1;
3803     case NE:
3804       compare_dir = 0;
3805       break;
3806     default:
3807       abort ();
3808     }
3809
3810   /* If the comparison value is an invariant register, then try to find
3811      its value from the insns before the start of the loop.  */
3812
3813   final_value = comparison_value;
3814   if (GET_CODE (comparison_value) == REG
3815       && loop_invariant_p (loop, comparison_value))
3816     {
3817       final_value = loop_find_equiv_value (loop, comparison_value);
3818
3819       /* If we don't get an invariant final value, we are better
3820          off with the original register.  */
3821       if (! loop_invariant_p (loop, final_value))
3822         final_value = comparison_value;
3823     }
3824
3825   /* Calculate the approximate final value of the induction variable
3826      (on the last successful iteration).  The exact final value
3827      depends on the branch operator, and increment sign.  It will be
3828      wrong if the iteration variable is not incremented by one each
3829      time through the loop and (comparison_value + off_by_one -
3830      initial_value) % increment != 0.
3831      ??? Note that the final_value may overflow and thus final_larger
3832      will be bogus.  A potentially infinite loop will be classified
3833      as immediate, e.g. for (i = 0x7ffffff0; i <= 0x7fffffff; i++)  */
3834   if (off_by_one)
3835     final_value = plus_constant (final_value, off_by_one);
3836
3837   /* Save the calculated values describing this loop's bounds, in case
3838      precondition_loop_p will need them later.  These values can not be
3839      recalculated inside precondition_loop_p because strength reduction
3840      optimizations may obscure the loop's structure.
3841
3842      These values are only required by precondition_loop_p and insert_bct
3843      whenever the number of iterations cannot be computed at compile time.
3844      Only the difference between final_value and initial_value is
3845      important.  Note that final_value is only approximate.  */
3846   loop_info->initial_value = initial_value;
3847   loop_info->comparison_value = comparison_value;
3848   loop_info->final_value = plus_constant (comparison_value, off_by_one);
3849   loop_info->increment = increment;
3850   loop_info->iteration_var = iteration_var;
3851   loop_info->comparison_code = comparison_code;
3852   loop_info->iv = bl;
3853
3854   /* Try to determine the iteration count for loops such
3855      as (for i = init; i < init + const; i++).  When running the
3856      loop optimization twice, the first pass often converts simple
3857      loops into this form.  */
3858
3859   if (REG_P (initial_value))
3860     {
3861       rtx reg1;
3862       rtx reg2;
3863       rtx const2;
3864
3865       reg1 = initial_value;
3866       if (GET_CODE (final_value) == PLUS)
3867         reg2 = XEXP (final_value, 0), const2 = XEXP (final_value, 1);
3868       else
3869         reg2 = final_value, const2 = const0_rtx;
3870
3871       /* Check for initial_value = reg1, final_value = reg2 + const2,
3872          where reg1 != reg2.  */
3873       if (REG_P (reg2) && reg2 != reg1)
3874         {
3875           rtx temp;
3876
3877           /* Find what reg1 is equivalent to.  Hopefully it will
3878              either be reg2 or reg2 plus a constant.  */
3879           temp = loop_find_equiv_value (loop, reg1);
3880
3881           if (find_common_reg_term (temp, reg2))
3882             initial_value = temp;
3883           else
3884             {
3885               /* Find what reg2 is equivalent to.  Hopefully it will
3886                  either be reg1 or reg1 plus a constant.  Let's ignore
3887                  the latter case for now since it is not so common.  */
3888               temp = loop_find_equiv_value (loop, reg2);
3889
3890               if (temp == loop_info->iteration_var)
3891                 temp = initial_value;
3892               if (temp == reg1)
3893                 final_value = (const2 == const0_rtx)
3894                   ? reg1 : gen_rtx_PLUS (GET_MODE (reg1), reg1, const2);
3895             }
3896         }
3897       else if (loop->vtop && GET_CODE (reg2) == CONST_INT)
3898         {
3899           rtx temp;
3900
3901           /* When running the loop optimizer twice, check_dbra_loop
3902              further obfuscates reversible loops of the form:
3903              for (i = init; i < init + const; i++).  We often end up with
3904              final_value = 0, initial_value = temp, temp = temp2 - init,
3905              where temp2 = init + const.  If the loop has a vtop we
3906              can replace initial_value with const.  */
3907
3908           temp = loop_find_equiv_value (loop, reg1);
3909
3910           if (GET_CODE (temp) == MINUS && REG_P (XEXP (temp, 0)))
3911             {
3912               rtx temp2 = loop_find_equiv_value (loop, XEXP (temp, 0));
3913
3914               if (GET_CODE (temp2) == PLUS
3915                   && XEXP (temp2, 0) == XEXP (temp, 1))
3916                 initial_value = XEXP (temp2, 1);
3917             }
3918         }
3919     }
3920
3921   /* If have initial_value = reg + const1 and final_value = reg +
3922      const2, then replace initial_value with const1 and final_value
3923      with const2.  This should be safe since we are protected by the
3924      initial comparison before entering the loop if we have a vtop.
3925      For example, a + b < a + c is not equivalent to b < c for all a
3926      when using modulo arithmetic.
3927
3928      ??? Without a vtop we could still perform the optimization if we check
3929      the initial and final values carefully.  */
3930   if (loop->vtop
3931       && (reg_term = find_common_reg_term (initial_value, final_value)))
3932     {
3933       initial_value = subtract_reg_term (initial_value, reg_term);
3934       final_value = subtract_reg_term (final_value, reg_term);
3935     }
3936
3937   loop_info->initial_equiv_value = initial_value;
3938   loop_info->final_equiv_value = final_value;
3939
3940   /* For EQ comparison loops, we don't have a valid final value.
3941      Check this now so that we won't leave an invalid value if we
3942      return early for any other reason.  */
3943   if (comparison_code == EQ)
3944     loop_info->final_equiv_value = loop_info->final_value = 0;
3945
3946   if (increment == 0)
3947     {
3948       if (loop_dump_stream)
3949         fprintf (loop_dump_stream,
3950                  "Loop iterations: Increment value can't be calculated.\n");
3951       return 0;
3952     }
3953
3954   if (GET_CODE (increment) != CONST_INT)
3955     {
3956       /* If we have a REG, check to see if REG holds a constant value.  */
3957       /* ??? Other RTL, such as (neg (reg)) is possible here, but it isn't
3958          clear if it is worthwhile to try to handle such RTL.  */
3959       if (GET_CODE (increment) == REG || GET_CODE (increment) == SUBREG)
3960         increment = loop_find_equiv_value (loop, increment);
3961
3962       if (GET_CODE (increment) != CONST_INT)
3963         {
3964           if (loop_dump_stream)
3965             {
3966               fprintf (loop_dump_stream,
3967                        "Loop iterations: Increment value not constant ");
3968               print_simple_rtl (loop_dump_stream, increment);
3969               fprintf (loop_dump_stream, ".\n");
3970             }
3971           return 0;
3972         }
3973       loop_info->increment = increment;
3974     }
3975
3976   if (GET_CODE (initial_value) != CONST_INT)
3977     {
3978       if (loop_dump_stream)
3979         {
3980           fprintf (loop_dump_stream,
3981                    "Loop iterations: Initial value not constant ");
3982           print_simple_rtl (loop_dump_stream, initial_value);
3983           fprintf (loop_dump_stream, ".\n");
3984         }
3985       return 0;
3986     }
3987   else if (comparison_code == EQ)
3988     {
3989       if (loop_dump_stream)
3990         fprintf (loop_dump_stream, "Loop iterations: EQ comparison loop.\n");
3991       return 0;
3992     }
3993   else if (GET_CODE (final_value) != CONST_INT)
3994     {
3995       if (loop_dump_stream)
3996         {
3997           fprintf (loop_dump_stream,
3998                    "Loop iterations: Final value not constant ");
3999           print_simple_rtl (loop_dump_stream, final_value);
4000           fprintf (loop_dump_stream, ".\n");
4001         }
4002       return 0;
4003     }
4004
4005   /* Final_larger is 1 if final larger, 0 if they are equal, otherwise -1.  */
4006   if (unsigned_p)
4007     final_larger
4008       = ((unsigned HOST_WIDE_INT) INTVAL (final_value)
4009          > (unsigned HOST_WIDE_INT) INTVAL (initial_value))
4010         - ((unsigned HOST_WIDE_INT) INTVAL (final_value)
4011            < (unsigned HOST_WIDE_INT) INTVAL (initial_value));
4012   else
4013     final_larger = (INTVAL (final_value) > INTVAL (initial_value))
4014       - (INTVAL (final_value) < INTVAL (initial_value));
4015
4016   if (INTVAL (increment) > 0)
4017     increment_dir = 1;
4018   else if (INTVAL (increment) == 0)
4019     increment_dir = 0;
4020   else
4021     increment_dir = -1;
4022
4023   /* There are 27 different cases: compare_dir = -1, 0, 1;
4024      final_larger = -1, 0, 1; increment_dir = -1, 0, 1.
4025      There are 4 normal cases, 4 reverse cases (where the iteration variable
4026      will overflow before the loop exits), 4 infinite loop cases, and 15
4027      immediate exit (0 or 1 iteration depending on loop type) cases.
4028      Only try to optimize the normal cases.  */
4029
4030   /* (compare_dir/final_larger/increment_dir)
4031      Normal cases: (0/-1/-1), (0/1/1), (-1/-1/-1), (1/1/1)
4032      Reverse cases: (0/-1/1), (0/1/-1), (-1/-1/1), (1/1/-1)
4033      Infinite loops: (0/-1/0), (0/1/0), (-1/-1/0), (1/1/0)
4034      Immediate exit: (0/0/X), (-1/0/X), (-1/1/X), (1/0/X), (1/-1/X) */
4035
4036   /* ?? If the meaning of reverse loops (where the iteration variable
4037      will overflow before the loop exits) is undefined, then could
4038      eliminate all of these special checks, and just always assume
4039      the loops are normal/immediate/infinite.  Note that this means
4040      the sign of increment_dir does not have to be known.  Also,
4041      since it does not really hurt if immediate exit loops or infinite loops
4042      are optimized, then that case could be ignored also, and hence all
4043      loops can be optimized.
4044
4045      According to ANSI Spec, the reverse loop case result is undefined,
4046      because the action on overflow is undefined.
4047
4048      See also the special test for NE loops below.  */
4049
4050   if (final_larger == increment_dir && final_larger != 0
4051       && (final_larger == compare_dir || compare_dir == 0))
4052     /* Normal case.  */
4053     ;
4054   else
4055     {
4056       if (loop_dump_stream)
4057         fprintf (loop_dump_stream, "Loop iterations: Not normal loop.\n");
4058       return 0;
4059     }
4060
4061   /* Calculate the number of iterations, final_value is only an approximation,
4062      so correct for that.  Note that abs_diff and n_iterations are
4063      unsigned, because they can be as large as 2^n - 1.  */
4064
4065   inc = INTVAL (increment);
4066   if (inc > 0)
4067     {
4068       abs_diff = INTVAL (final_value) - INTVAL (initial_value);
4069       abs_inc = inc;
4070     }
4071   else if (inc < 0)
4072     {
4073       abs_diff = INTVAL (initial_value) - INTVAL (final_value);
4074       abs_inc = -inc;
4075     }
4076   else
4077     abort ();
4078
4079   /* Given that iteration_var is going to iterate over its own mode,
4080      not HOST_WIDE_INT, disregard higher bits that might have come
4081      into the picture due to sign extension of initial and final
4082      values.  */
4083   abs_diff &= ((unsigned HOST_WIDE_INT) 1
4084                << (GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE (iteration_var)) - 1)
4085                << 1) - 1;
4086
4087   /* For NE tests, make sure that the iteration variable won't miss
4088      the final value.  If abs_diff mod abs_incr is not zero, then the
4089      iteration variable will overflow before the loop exits, and we
4090      can not calculate the number of iterations.  */
4091   if (compare_dir == 0 && (abs_diff % abs_inc) != 0)
4092     return 0;
4093
4094   /* Note that the number of iterations could be calculated using
4095      (abs_diff + abs_inc - 1) / abs_inc, provided care was taken to
4096      handle potential overflow of the summation.  */
4097   loop_info->n_iterations = abs_diff / abs_inc + ((abs_diff % abs_inc) != 0);
4098   return loop_info->n_iterations;
4099 }
4100
4101 /* Replace uses of split bivs with their split pseudo register.  This is
4102    for original instructions which remain after loop unrolling without
4103    copying.  */
4104
4105 static rtx
4106 remap_split_bivs (loop, x)
4107      struct loop *loop;
4108      rtx x;
4109 {
4110   struct loop_ivs *ivs = LOOP_IVS (loop);
4111   enum rtx_code code;
4112   int i;
4113   const char *fmt;
4114
4115   if (x == 0)
4116     return x;
4117
4118   code = GET_CODE (x);
4119   switch (code)
4120     {
4121     case SCRATCH:
4122     case PC:
4123     case CC0:
4124     case CONST_INT:
4125     case CONST_DOUBLE:
4126     case CONST:
4127     case SYMBOL_REF:
4128     case LABEL_REF:
4129       return x;
4130
4131     case REG:
4132 #if 0
4133       /* If non-reduced/final-value givs were split, then this would also
4134          have to remap those givs also.  */
4135 #endif
4136       if (REGNO (x) < ivs->n_regs
4137           && REG_IV_TYPE (ivs, REGNO (x)) == BASIC_INDUCT)
4138         return REG_IV_CLASS (ivs, REGNO (x))->biv->src_reg;
4139       break;
4140
4141     default:
4142       break;
4143     }
4144
4145   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
4146   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
4147     {
4148       if (fmt[i] == 'e')
4149         XEXP (x, i) = remap_split_bivs (loop, XEXP (x, i));
4150       else if (fmt[i] == 'E')
4151         {
4152           int j;
4153           for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
4154             XVECEXP (x, i, j) = remap_split_bivs (loop, XVECEXP (x, i, j));
4155         }
4156     }
4157   return x;
4158 }
4159
4160 /* If FIRST_UID is a set of REGNO, and FIRST_UID dominates LAST_UID (e.g.
4161    FIST_UID is always executed if LAST_UID is), then return 1.  Otherwise
4162    return 0.  COPY_START is where we can start looking for the insns
4163    FIRST_UID and LAST_UID.  COPY_END is where we stop looking for these
4164    insns.
4165
4166    If there is no JUMP_INSN between LOOP_START and FIRST_UID, then FIRST_UID
4167    must dominate LAST_UID.
4168
4169    If there is a CODE_LABEL between FIRST_UID and LAST_UID, then FIRST_UID
4170    may not dominate LAST_UID.
4171
4172    If there is no CODE_LABEL between FIRST_UID and LAST_UID, then FIRST_UID
4173    must dominate LAST_UID.  */
4174
4175 int
4176 set_dominates_use (regno, first_uid, last_uid, copy_start, copy_end)
4177      int regno;
4178      int first_uid;
4179      int last_uid;
4180      rtx copy_start;
4181      rtx copy_end;
4182 {
4183   int passed_jump = 0;
4184   rtx p = NEXT_INSN (copy_start);
4185
4186   while (INSN_UID (p) != first_uid)
4187     {
4188       if (GET_CODE (p) == JUMP_INSN)
4189         passed_jump = 1;
4190       /* Could not find FIRST_UID.  */
4191       if (p == copy_end)
4192         return 0;
4193       p = NEXT_INSN (p);
4194     }
4195
4196   /* Verify that FIRST_UID is an insn that entirely sets REGNO.  */
4197   if (! INSN_P (p) || ! dead_or_set_regno_p (p, regno))
4198     return 0;
4199
4200   /* FIRST_UID is always executed.  */
4201   if (passed_jump == 0)
4202     return 1;
4203
4204   while (INSN_UID (p) != last_uid)
4205     {
4206       /* If we see a CODE_LABEL between FIRST_UID and LAST_UID, then we
4207          can not be sure that FIRST_UID dominates LAST_UID.  */
4208       if (GET_CODE (p) == CODE_LABEL)
4209         return 0;
4210       /* Could not find LAST_UID, but we reached the end of the loop, so
4211          it must be safe.  */
4212       else if (p == copy_end)
4213         return 1;
4214       p = NEXT_INSN (p);
4215     }
4216
4217   /* FIRST_UID is always executed if LAST_UID is executed.  */
4218   return 1;
4219 }
4220
4221 /* This routine is called when the number of iterations for the unrolled
4222    loop is one.   The goal is to identify a loop that begins with an
4223    unconditional branch to the loop continuation note (or a label just after).
4224    In this case, the unconditional branch that starts the loop needs to be
4225    deleted so that we execute the single iteration.  */
4226
4227 static rtx
4228 ujump_to_loop_cont (loop_start, loop_cont)
4229      rtx loop_start;
4230      rtx loop_cont;
4231 {
4232   rtx x, label, label_ref;
4233
4234   /* See if loop start, or the next insn is an unconditional jump.  */
4235   loop_start = next_nonnote_insn (loop_start);
4236
4237   x = pc_set (loop_start);
4238   if (!x)
4239     return NULL_RTX;
4240
4241   label_ref = SET_SRC (x);
4242   if (!label_ref)
4243     return NULL_RTX;
4244
4245   /* Examine insn after loop continuation note.  Return if not a label.  */
4246   label = next_nonnote_insn (loop_cont);
4247   if (label == 0 || GET_CODE (label) != CODE_LABEL)
4248     return NULL_RTX;
4249
4250   /* Return the loop start if the branch label matches the code label.  */
4251   if (CODE_LABEL_NUMBER (label) == CODE_LABEL_NUMBER (XEXP (label_ref, 0)))
4252     return loop_start;
4253   else
4254     return NULL_RTX;
4255 }