OSDN Git Service

* config/i386/sol2.h (PREFERRED_DEBUGGING_TYPE): Use stabs.
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / unroll.c
1 /* Try to unroll loops, and split induction variables.
2    Copyright (C) 1992, 93, 94, 95, 97, 98, 1999 Free Software Foundation, Inc.
3    Contributed by James E. Wilson, Cygnus Support/UC Berkeley.
4
5 This file is part of GNU CC.
6
7 GNU CC is free software; you can redistribute it and/or modify
8 it under the terms of the GNU General Public License as published by
9 the Free Software Foundation; either version 2, or (at your option)
10 any later version.
11
12 GNU CC is distributed in the hope that it will be useful,
13 but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
14 MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
15 GNU General Public License for more details.
16
17 You should have received a copy of the GNU General Public License
18 along with GNU CC; see the file COPYING.  If not, write to
19 the Free Software Foundation, 59 Temple Place - Suite 330,
20 Boston, MA 02111-1307, USA.  */
21
22 /* Try to unroll a loop, and split induction variables.
23
24    Loops for which the number of iterations can be calculated exactly are
25    handled specially.  If the number of iterations times the insn_count is
26    less than MAX_UNROLLED_INSNS, then the loop is unrolled completely.
27    Otherwise, we try to unroll the loop a number of times modulo the number
28    of iterations, so that only one exit test will be needed.  It is unrolled
29    a number of times approximately equal to MAX_UNROLLED_INSNS divided by
30    the insn count.
31
32    Otherwise, if the number of iterations can be calculated exactly at
33    run time, and the loop is always entered at the top, then we try to
34    precondition the loop.  That is, at run time, calculate how many times
35    the loop will execute, and then execute the loop body a few times so
36    that the remaining iterations will be some multiple of 4 (or 2 if the
37    loop is large).  Then fall through to a loop unrolled 4 (or 2) times,
38    with only one exit test needed at the end of the loop.
39
40    Otherwise, if the number of iterations can not be calculated exactly,
41    not even at run time, then we still unroll the loop a number of times
42    approximately equal to MAX_UNROLLED_INSNS divided by the insn count,
43    but there must be an exit test after each copy of the loop body.
44
45    For each induction variable, which is dead outside the loop (replaceable)
46    or for which we can easily calculate the final value, if we can easily
47    calculate its value at each place where it is set as a function of the
48    current loop unroll count and the variable's value at loop entry, then
49    the induction variable is split into `N' different variables, one for
50    each copy of the loop body.  One variable is live across the backward
51    branch, and the others are all calculated as a function of this variable.
52    This helps eliminate data dependencies, and leads to further opportunities
53    for cse.  */
54
55 /* Possible improvements follow:  */
56
57 /* ??? Add an extra pass somewhere to determine whether unrolling will
58    give any benefit.  E.g. after generating all unrolled insns, compute the
59    cost of all insns and compare against cost of insns in rolled loop.
60
61    - On traditional architectures, unrolling a non-constant bound loop
62      is a win if there is a giv whose only use is in memory addresses, the
63      memory addresses can be split, and hence giv increments can be
64      eliminated.
65    - It is also a win if the loop is executed many times, and preconditioning
66      can be performed for the loop.
67    Add code to check for these and similar cases.  */
68
69 /* ??? Improve control of which loops get unrolled.  Could use profiling
70    info to only unroll the most commonly executed loops.  Perhaps have
71    a user specifyable option to control the amount of code expansion,
72    or the percent of loops to consider for unrolling.  Etc.  */
73
74 /* ??? Look at the register copies inside the loop to see if they form a
75    simple permutation.  If so, iterate the permutation until it gets back to
76    the start state.  This is how many times we should unroll the loop, for
77    best results, because then all register copies can be eliminated.
78    For example, the lisp nreverse function should be unrolled 3 times
79    while (this)
80      {
81        next = this->cdr;
82        this->cdr = prev;
83        prev = this;
84        this = next;
85      }
86
87    ??? The number of times to unroll the loop may also be based on data
88    references in the loop.  For example, if we have a loop that references
89    x[i-1], x[i], and x[i+1], we should unroll it a multiple of 3 times.  */
90
91 /* ??? Add some simple linear equation solving capability so that we can
92    determine the number of loop iterations for more complex loops.
93    For example, consider this loop from gdb
94    #define SWAP_TARGET_AND_HOST(buffer,len)
95      {
96        char tmp;
97        char *p = (char *) buffer;
98        char *q = ((char *) buffer) + len - 1;
99        int iterations = (len + 1) >> 1;
100        int i;
101        for (p; p < q; p++, q--;)
102          {
103            tmp = *q;
104            *q = *p;
105            *p = tmp;
106          }
107      }
108    Note that:
109      start value = p = &buffer + current_iteration
110      end value   = q = &buffer + len - 1 - current_iteration
111    Given the loop exit test of "p < q", then there must be "q - p" iterations,
112    set equal to zero and solve for number of iterations:
113      q - p = len - 1 - 2*current_iteration = 0
114      current_iteration = (len - 1) / 2
115    Hence, there are (len - 1) / 2 (rounded up to the nearest integer)
116    iterations of this loop.  */
117
118 /* ??? Currently, no labels are marked as loop invariant when doing loop
119    unrolling.  This is because an insn inside the loop, that loads the address
120    of a label inside the loop into a register, could be moved outside the loop
121    by the invariant code motion pass if labels were invariant.  If the loop
122    is subsequently unrolled, the code will be wrong because each unrolled
123    body of the loop will use the same address, whereas each actually needs a
124    different address.  A case where this happens is when a loop containing
125    a switch statement is unrolled.
126
127    It would be better to let labels be considered invariant.  When we
128    unroll loops here, check to see if any insns using a label local to the
129    loop were moved before the loop.  If so, then correct the problem, by
130    moving the insn back into the loop, or perhaps replicate the insn before
131    the loop, one copy for each time the loop is unrolled.  */
132
133 /* The prime factors looked for when trying to unroll a loop by some
134    number which is modulo the total number of iterations.  Just checking
135    for these 4 prime factors will find at least one factor for 75% of
136    all numbers theoretically.  Practically speaking, this will succeed
137    almost all of the time since loops are generally a multiple of 2
138    and/or 5.  */
139
140 #define NUM_FACTORS 4
141
142 struct _factor { int factor, count; } factors[NUM_FACTORS]
143   = { {2, 0}, {3, 0}, {5, 0}, {7, 0}};
144
145 /* Describes the different types of loop unrolling performed.  */
146
147 enum unroll_types { UNROLL_COMPLETELY, UNROLL_MODULO, UNROLL_NAIVE };
148
149 #include "config.h"
150 #include "system.h"
151 #include "rtl.h"
152 #include "tm_p.h"
153 #include "insn-config.h"
154 #include "integrate.h"
155 #include "regs.h"
156 #include "recog.h"
157 #include "flags.h"
158 #include "function.h"
159 #include "expr.h"
160 #include "loop.h"
161 #include "toplev.h"
162
163 /* This controls which loops are unrolled, and by how much we unroll
164    them.  */
165
166 #ifndef MAX_UNROLLED_INSNS
167 #define MAX_UNROLLED_INSNS 100
168 #endif
169
170 /* Indexed by register number, if non-zero, then it contains a pointer
171    to a struct induction for a DEST_REG giv which has been combined with
172    one of more address givs.  This is needed because whenever such a DEST_REG
173    giv is modified, we must modify the value of all split address givs
174    that were combined with this DEST_REG giv.  */
175
176 static struct induction **addr_combined_regs;
177
178 /* Indexed by register number, if this is a splittable induction variable,
179    then this will hold the current value of the register, which depends on the
180    iteration number.  */
181
182 static rtx *splittable_regs;
183
184 /* Indexed by register number, if this is a splittable induction variable,
185    this indicates if it was made from a derived giv.  */
186 static char *derived_regs;
187
188 /* Indexed by register number, if this is a splittable induction variable,
189    then this will hold the number of instructions in the loop that modify
190    the induction variable.  Used to ensure that only the last insn modifying
191    a split iv will update the original iv of the dest.  */
192
193 static int *splittable_regs_updates;
194
195 /* Forward declarations.  */
196
197 static void init_reg_map PROTO((struct inline_remap *, int));
198 static rtx calculate_giv_inc PROTO((rtx, rtx, int));
199 static rtx initial_reg_note_copy PROTO((rtx, struct inline_remap *));
200 static void final_reg_note_copy PROTO((rtx, struct inline_remap *));
201 static void copy_loop_body PROTO((rtx, rtx, struct inline_remap *, rtx, int,
202                                   enum unroll_types, rtx, rtx, rtx, rtx));
203 static void iteration_info PROTO((rtx, rtx *, rtx *, rtx, rtx));
204 static int find_splittable_regs PROTO((enum unroll_types, rtx, rtx, rtx, int,
205                                        unsigned HOST_WIDE_INT));
206 static int find_splittable_givs PROTO((struct iv_class *, enum unroll_types,
207                                        rtx, rtx, rtx, int));
208 static int reg_dead_after_loop PROTO((rtx, rtx, rtx));
209 static rtx fold_rtx_mult_add PROTO((rtx, rtx, rtx, enum machine_mode));
210 static int verify_addresses PROTO((struct induction *, rtx, int));
211 static rtx remap_split_bivs PROTO((rtx));
212 static rtx find_common_reg_term PROTO((rtx, rtx));
213 static rtx subtract_reg_term PROTO((rtx, rtx));
214 static rtx loop_find_equiv_value PROTO((rtx, rtx));
215
216 /* Try to unroll one loop and split induction variables in the loop.
217
218    The loop is described by the arguments LOOP_END, INSN_COUNT, and
219    LOOP_START.  END_INSERT_BEFORE indicates where insns should be added
220    which need to be executed when the loop falls through.  STRENGTH_REDUCTION_P
221    indicates whether information generated in the strength reduction pass
222    is available.
223
224    This function is intended to be called from within `strength_reduce'
225    in loop.c.  */
226
227 void
228 unroll_loop (loop_end, insn_count, loop_start, end_insert_before,
229              loop_info, strength_reduce_p)
230      rtx loop_end;
231      int insn_count;
232      rtx loop_start;
233      rtx end_insert_before;
234      struct loop_info *loop_info;
235      int strength_reduce_p;
236 {
237   int i, j, temp;
238   int unroll_number = 1;
239   rtx copy_start, copy_end;
240   rtx insn, sequence, pattern, tem;
241   int max_labelno, max_insnno;
242   rtx insert_before;
243   struct inline_remap *map;
244   char *local_label = NULL;
245   char *local_regno;
246   int max_local_regnum;
247   int maxregnum;
248   rtx exit_label = 0;
249   rtx start_label;
250   struct iv_class *bl;
251   int splitting_not_safe = 0;
252   enum unroll_types unroll_type;
253   int loop_preconditioned = 0;
254   rtx safety_label;
255   /* This points to the last real insn in the loop, which should be either
256      a JUMP_INSN (for conditional jumps) or a BARRIER (for unconditional
257      jumps).  */
258   rtx last_loop_insn;
259
260   /* Don't bother unrolling huge loops.  Since the minimum factor is
261      two, loops greater than one half of MAX_UNROLLED_INSNS will never
262      be unrolled.  */
263   if (insn_count > MAX_UNROLLED_INSNS / 2)
264     {
265       if (loop_dump_stream)
266         fprintf (loop_dump_stream, "Unrolling failure: Loop too big.\n");
267       return;
268     }
269
270   /* When emitting debugger info, we can't unroll loops with unequal numbers
271      of block_beg and block_end notes, because that would unbalance the block
272      structure of the function.  This can happen as a result of the
273      "if (foo) bar; else break;" optimization in jump.c.  */
274   /* ??? Gcc has a general policy that -g is never supposed to change the code
275      that the compiler emits, so we must disable this optimization always,
276      even if debug info is not being output.  This is rare, so this should
277      not be a significant performance problem.  */
278
279   if (1 /* write_symbols != NO_DEBUG */)
280     {
281       int block_begins = 0;
282       int block_ends = 0;
283
284       for (insn = loop_start; insn != loop_end; insn = NEXT_INSN (insn))
285         {
286           if (GET_CODE (insn) == NOTE)
287             {
288               if (NOTE_LINE_NUMBER (insn) == NOTE_INSN_BLOCK_BEG)
289                 block_begins++;
290               else if (NOTE_LINE_NUMBER (insn) == NOTE_INSN_BLOCK_END)
291                 block_ends++;
292             }
293         }
294
295       if (block_begins != block_ends)
296         {
297           if (loop_dump_stream)
298             fprintf (loop_dump_stream,
299                      "Unrolling failure: Unbalanced block notes.\n");
300           return;
301         }
302     }
303
304   /* Determine type of unroll to perform.  Depends on the number of iterations
305      and the size of the loop.  */
306
307   /* If there is no strength reduce info, then set
308      loop_info->n_iterations to zero.  This can happen if
309      strength_reduce can't find any bivs in the loop.  A value of zero
310      indicates that the number of iterations could not be calculated.  */
311
312   if (! strength_reduce_p)
313     loop_info->n_iterations = 0;
314
315   if (loop_dump_stream && loop_info->n_iterations > 0)
316     {
317       fputs ("Loop unrolling: ", loop_dump_stream);
318       fprintf (loop_dump_stream, HOST_WIDE_INT_PRINT_DEC,
319                loop_info->n_iterations);
320       fputs (" iterations.\n", loop_dump_stream);
321     }
322
323   /* Find and save a pointer to the last nonnote insn in the loop.  */
324
325   last_loop_insn = prev_nonnote_insn (loop_end);
326
327   /* Calculate how many times to unroll the loop.  Indicate whether or
328      not the loop is being completely unrolled.  */
329
330   if (loop_info->n_iterations == 1)
331     {
332       /* If number of iterations is exactly 1, then eliminate the compare and
333          branch at the end of the loop since they will never be taken.
334          Then return, since no other action is needed here.  */
335
336       /* If the last instruction is not a BARRIER or a JUMP_INSN, then
337          don't do anything.  */
338
339       if (GET_CODE (last_loop_insn) == BARRIER)
340         {
341           /* Delete the jump insn.  This will delete the barrier also.  */
342           delete_insn (PREV_INSN (last_loop_insn));
343         }
344       else if (GET_CODE (last_loop_insn) == JUMP_INSN)
345         {
346 #ifdef HAVE_cc0
347           rtx prev = PREV_INSN (last_loop_insn);
348 #endif
349           delete_insn (last_loop_insn);
350 #ifdef HAVE_cc0
351           /* The immediately preceding insn may be a compare which must be
352              deleted.  */
353           if (sets_cc0_p (prev))
354             delete_insn (prev);
355 #endif
356         }
357       return;
358     }
359   else if (loop_info->n_iterations > 0
360            && loop_info->n_iterations * insn_count < MAX_UNROLLED_INSNS)
361     {
362       unroll_number = loop_info->n_iterations;
363       unroll_type = UNROLL_COMPLETELY;
364     }
365   else if (loop_info->n_iterations > 0)
366     {
367       /* Try to factor the number of iterations.  Don't bother with the
368          general case, only using 2, 3, 5, and 7 will get 75% of all
369          numbers theoretically, and almost all in practice.  */
370
371       for (i = 0; i < NUM_FACTORS; i++)
372         factors[i].count = 0;
373
374       temp = loop_info->n_iterations;
375       for (i = NUM_FACTORS - 1; i >= 0; i--)
376         while (temp % factors[i].factor == 0)
377           {
378             factors[i].count++;
379             temp = temp / factors[i].factor;
380           }
381
382       /* Start with the larger factors first so that we generally
383          get lots of unrolling.  */
384
385       unroll_number = 1;
386       temp = insn_count;
387       for (i = 3; i >= 0; i--)
388         while (factors[i].count--)
389           {
390             if (temp * factors[i].factor < MAX_UNROLLED_INSNS)
391               {
392                 unroll_number *= factors[i].factor;
393                 temp *= factors[i].factor;
394               }
395             else
396               break;
397           }
398
399       /* If we couldn't find any factors, then unroll as in the normal
400          case.  */
401       if (unroll_number == 1)
402         {
403           if (loop_dump_stream)
404             fprintf (loop_dump_stream,
405                      "Loop unrolling: No factors found.\n");
406         }
407       else
408         unroll_type = UNROLL_MODULO;
409     }
410
411
412   /* Default case, calculate number of times to unroll loop based on its
413      size.  */
414   if (unroll_number == 1)
415     {
416       if (8 * insn_count < MAX_UNROLLED_INSNS)
417         unroll_number = 8;
418       else if (4 * insn_count < MAX_UNROLLED_INSNS)
419         unroll_number = 4;
420       else
421         unroll_number = 2;
422
423       unroll_type = UNROLL_NAIVE;
424     }
425
426   /* Now we know how many times to unroll the loop.  */
427
428   if (loop_dump_stream)
429     fprintf (loop_dump_stream,
430              "Unrolling loop %d times.\n", unroll_number);
431
432
433   if (unroll_type == UNROLL_COMPLETELY || unroll_type == UNROLL_MODULO)
434     {
435       /* Loops of these types can start with jump down to the exit condition
436          in rare circumstances.
437
438          Consider a pair of nested loops where the inner loop is part
439          of the exit code for the outer loop.
440
441          In this case jump.c will not duplicate the exit test for the outer
442          loop, so it will start with a jump to the exit code.
443
444          Then consider if the inner loop turns out to iterate once and
445          only once.  We will end up deleting the jumps associated with
446          the inner loop.  However, the loop notes are not removed from
447          the instruction stream.
448
449          And finally assume that we can compute the number of iterations
450          for the outer loop.
451
452          In this case unroll may want to unroll the outer loop even though
453          it starts with a jump to the outer loop's exit code.
454
455          We could try to optimize this case, but it hardly seems worth it.
456          Just return without unrolling the loop in such cases.  */
457
458       insn = loop_start;
459       while (GET_CODE (insn) != CODE_LABEL && GET_CODE (insn) != JUMP_INSN)
460         insn = NEXT_INSN (insn);
461       if (GET_CODE (insn) == JUMP_INSN)
462         return;
463     }
464
465   if (unroll_type == UNROLL_COMPLETELY)
466     {
467       /* Completely unrolling the loop:  Delete the compare and branch at
468          the end (the last two instructions).   This delete must done at the
469          very end of loop unrolling, to avoid problems with calls to
470          back_branch_in_range_p, which is called by find_splittable_regs.
471          All increments of splittable bivs/givs are changed to load constant
472          instructions.  */
473
474       copy_start = loop_start;
475
476       /* Set insert_before to the instruction immediately after the JUMP_INSN
477          (or BARRIER), so that any NOTEs between the JUMP_INSN and the end of
478          the loop will be correctly handled by copy_loop_body.  */
479       insert_before = NEXT_INSN (last_loop_insn);
480
481       /* Set copy_end to the insn before the jump at the end of the loop.  */
482       if (GET_CODE (last_loop_insn) == BARRIER)
483         copy_end = PREV_INSN (PREV_INSN (last_loop_insn));
484       else if (GET_CODE (last_loop_insn) == JUMP_INSN)
485         {
486           copy_end = PREV_INSN (last_loop_insn);
487 #ifdef HAVE_cc0
488           /* The instruction immediately before the JUMP_INSN may be a compare
489              instruction which we do not want to copy.  */
490           if (sets_cc0_p (PREV_INSN (copy_end)))
491             copy_end = PREV_INSN (copy_end);
492 #endif
493         }
494       else
495         {
496           /* We currently can't unroll a loop if it doesn't end with a
497              JUMP_INSN.  There would need to be a mechanism that recognizes
498              this case, and then inserts a jump after each loop body, which
499              jumps to after the last loop body.  */
500           if (loop_dump_stream)
501             fprintf (loop_dump_stream,
502                      "Unrolling failure: loop does not end with a JUMP_INSN.\n");
503           return;
504         }
505     }
506   else if (unroll_type == UNROLL_MODULO)
507     {
508       /* Partially unrolling the loop:  The compare and branch at the end
509          (the last two instructions) must remain.  Don't copy the compare
510          and branch instructions at the end of the loop.  Insert the unrolled
511          code immediately before the compare/branch at the end so that the
512          code will fall through to them as before.  */
513
514       copy_start = loop_start;
515
516       /* Set insert_before to the jump insn at the end of the loop.
517          Set copy_end to before the jump insn at the end of the loop.  */
518       if (GET_CODE (last_loop_insn) == BARRIER)
519         {
520           insert_before = PREV_INSN (last_loop_insn);
521           copy_end = PREV_INSN (insert_before);
522         }
523       else if (GET_CODE (last_loop_insn) == JUMP_INSN)
524         {
525           insert_before = last_loop_insn;
526 #ifdef HAVE_cc0
527           /* The instruction immediately before the JUMP_INSN may be a compare
528              instruction which we do not want to copy or delete.  */
529           if (sets_cc0_p (PREV_INSN (insert_before)))
530             insert_before = PREV_INSN (insert_before);
531 #endif
532           copy_end = PREV_INSN (insert_before);
533         }
534       else
535         {
536           /* We currently can't unroll a loop if it doesn't end with a
537              JUMP_INSN.  There would need to be a mechanism that recognizes
538              this case, and then inserts a jump after each loop body, which
539              jumps to after the last loop body.  */
540           if (loop_dump_stream)
541             fprintf (loop_dump_stream,
542                      "Unrolling failure: loop does not end with a JUMP_INSN.\n");
543           return;
544         }
545     }
546   else
547     {
548       /* Normal case: Must copy the compare and branch instructions at the
549          end of the loop.  */
550
551       if (GET_CODE (last_loop_insn) == BARRIER)
552         {
553           /* Loop ends with an unconditional jump and a barrier.
554              Handle this like above, don't copy jump and barrier.
555              This is not strictly necessary, but doing so prevents generating
556              unconditional jumps to an immediately following label.
557
558              This will be corrected below if the target of this jump is
559              not the start_label.  */
560
561           insert_before = PREV_INSN (last_loop_insn);
562           copy_end = PREV_INSN (insert_before);
563         }
564       else if (GET_CODE (last_loop_insn) == JUMP_INSN)
565         {
566           /* Set insert_before to immediately after the JUMP_INSN, so that
567              NOTEs at the end of the loop will be correctly handled by
568              copy_loop_body.  */
569           insert_before = NEXT_INSN (last_loop_insn);
570           copy_end = last_loop_insn;
571         }
572       else
573         {
574           /* We currently can't unroll a loop if it doesn't end with a
575              JUMP_INSN.  There would need to be a mechanism that recognizes
576              this case, and then inserts a jump after each loop body, which
577              jumps to after the last loop body.  */
578           if (loop_dump_stream)
579             fprintf (loop_dump_stream,
580                      "Unrolling failure: loop does not end with a JUMP_INSN.\n");
581           return;
582         }
583
584       /* If copying exit test branches because they can not be eliminated,
585          then must convert the fall through case of the branch to a jump past
586          the end of the loop.  Create a label to emit after the loop and save
587          it for later use.  Do not use the label after the loop, if any, since
588          it might be used by insns outside the loop, or there might be insns
589          added before it later by final_[bg]iv_value which must be after
590          the real exit label.  */
591       exit_label = gen_label_rtx ();
592
593       insn = loop_start;
594       while (GET_CODE (insn) != CODE_LABEL && GET_CODE (insn) != JUMP_INSN)
595         insn = NEXT_INSN (insn);
596
597       if (GET_CODE (insn) == JUMP_INSN)
598         {
599           /* The loop starts with a jump down to the exit condition test.
600              Start copying the loop after the barrier following this
601              jump insn.  */
602           copy_start = NEXT_INSN (insn);
603
604           /* Splitting induction variables doesn't work when the loop is
605              entered via a jump to the bottom, because then we end up doing
606              a comparison against a new register for a split variable, but
607              we did not execute the set insn for the new register because
608              it was skipped over.  */
609           splitting_not_safe = 1;
610           if (loop_dump_stream)
611             fprintf (loop_dump_stream,
612                      "Splitting not safe, because loop not entered at top.\n");
613         }
614       else
615         copy_start = loop_start;
616     }
617
618   /* This should always be the first label in the loop.  */
619   start_label = NEXT_INSN (copy_start);
620   /* There may be a line number note and/or a loop continue note here.  */
621   while (GET_CODE (start_label) == NOTE)
622     start_label = NEXT_INSN (start_label);
623   if (GET_CODE (start_label) != CODE_LABEL)
624     {
625       /* This can happen as a result of jump threading.  If the first insns in
626          the loop test the same condition as the loop's backward jump, or the
627          opposite condition, then the backward jump will be modified to point
628          to elsewhere, and the loop's start label is deleted.
629
630          This case currently can not be handled by the loop unrolling code.  */
631
632       if (loop_dump_stream)
633         fprintf (loop_dump_stream,
634                  "Unrolling failure: unknown insns between BEG note and loop label.\n");
635       return;
636     }
637   if (LABEL_NAME (start_label))
638     {
639       /* The jump optimization pass must have combined the original start label
640          with a named label for a goto.  We can't unroll this case because
641          jumps which go to the named label must be handled differently than
642          jumps to the loop start, and it is impossible to differentiate them
643          in this case.  */
644       if (loop_dump_stream)
645         fprintf (loop_dump_stream,
646                  "Unrolling failure: loop start label is gone\n");
647       return;
648     }
649
650   if (unroll_type == UNROLL_NAIVE
651       && GET_CODE (last_loop_insn) == BARRIER
652       && start_label != JUMP_LABEL (PREV_INSN (last_loop_insn)))
653     {
654       /* In this case, we must copy the jump and barrier, because they will
655          not be converted to jumps to an immediately following label.  */
656
657       insert_before = NEXT_INSN (last_loop_insn);
658       copy_end = last_loop_insn;
659     }
660
661   if (unroll_type == UNROLL_NAIVE
662       && GET_CODE (last_loop_insn) == JUMP_INSN
663       && start_label != JUMP_LABEL (last_loop_insn))
664     {
665       /* ??? The loop ends with a conditional branch that does not branch back
666          to the loop start label.  In this case, we must emit an unconditional
667          branch to the loop exit after emitting the final branch.
668          copy_loop_body does not have support for this currently, so we
669          give up.  It doesn't seem worthwhile to unroll anyways since
670          unrolling would increase the number of branch instructions
671          executed.  */
672       if (loop_dump_stream)
673         fprintf (loop_dump_stream,
674                  "Unrolling failure: final conditional branch not to loop start\n");
675       return;
676     }
677
678   /* Allocate a translation table for the labels and insn numbers.
679      They will be filled in as we copy the insns in the loop.  */
680
681   max_labelno = max_label_num ();
682   max_insnno = get_max_uid ();
683
684   map = (struct inline_remap *) alloca (sizeof (struct inline_remap));
685
686   map->integrating = 0;
687   map->const_equiv_varray = 0;
688
689   /* Allocate the label map.  */
690
691   if (max_labelno > 0)
692     {
693       map->label_map = (rtx *) alloca (max_labelno * sizeof (rtx));
694
695       local_label = (char *) alloca (max_labelno);
696       bzero (local_label, max_labelno);
697     }
698   else
699     map->label_map = 0;
700
701   /* Search the loop and mark all local labels, i.e. the ones which have to
702      be distinct labels when copied.  For all labels which might be
703      non-local, set their label_map entries to point to themselves.
704      If they happen to be local their label_map entries will be overwritten
705      before the loop body is copied.  The label_map entries for local labels
706      will be set to a different value each time the loop body is copied.  */
707
708   for (insn = copy_start; insn != loop_end; insn = NEXT_INSN (insn))
709     {
710       rtx note;
711
712       if (GET_CODE (insn) == CODE_LABEL)
713         local_label[CODE_LABEL_NUMBER (insn)] = 1;
714       else if (GET_CODE (insn) == JUMP_INSN)
715         {
716           if (JUMP_LABEL (insn))
717             set_label_in_map (map,
718                               CODE_LABEL_NUMBER (JUMP_LABEL (insn)),
719                               JUMP_LABEL (insn));
720           else if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == ADDR_VEC
721                    || GET_CODE (PATTERN (insn)) == ADDR_DIFF_VEC)
722             {
723               rtx pat = PATTERN (insn);
724               int diff_vec_p = GET_CODE (PATTERN (insn)) == ADDR_DIFF_VEC;
725               int len = XVECLEN (pat, diff_vec_p);
726               rtx label;
727
728               for (i = 0; i < len; i++)
729                 {
730                   label = XEXP (XVECEXP (pat, diff_vec_p, i), 0);
731                   set_label_in_map (map,
732                                     CODE_LABEL_NUMBER (label),
733                                     label);
734                 }
735             }
736         }
737       else if ((note = find_reg_note (insn, REG_LABEL, NULL_RTX)))
738         set_label_in_map (map, CODE_LABEL_NUMBER (XEXP (note, 0)),
739                           XEXP (note, 0));
740     }
741
742   /* Allocate space for the insn map.  */
743
744   map->insn_map = (rtx *) alloca (max_insnno * sizeof (rtx));
745
746   /* Set this to zero, to indicate that we are doing loop unrolling,
747      not function inlining.  */
748   map->inline_target = 0;
749
750   /* The register and constant maps depend on the number of registers
751      present, so the final maps can't be created until after
752      find_splittable_regs is called.  However, they are needed for
753      preconditioning, so we create temporary maps when preconditioning
754      is performed.  */
755
756   /* The preconditioning code may allocate two new pseudo registers.  */
757   maxregnum = max_reg_num ();
758
759   /* local_regno is only valid for regnos < max_local_regnum.  */
760   max_local_regnum = maxregnum;
761
762   /* Allocate and zero out the splittable_regs and addr_combined_regs
763      arrays.  These must be zeroed here because they will be used if
764      loop preconditioning is performed, and must be zero for that case.
765
766      It is safe to do this here, since the extra registers created by the
767      preconditioning code and find_splittable_regs will never be used
768      to access the splittable_regs[] and addr_combined_regs[] arrays.  */
769
770   splittable_regs = (rtx *) alloca (maxregnum * sizeof (rtx));
771   bzero ((char *) splittable_regs, maxregnum * sizeof (rtx));
772   derived_regs = alloca (maxregnum);
773   bzero (derived_regs, maxregnum);
774   splittable_regs_updates = (int *) alloca (maxregnum * sizeof (int));
775   bzero ((char *) splittable_regs_updates, maxregnum * sizeof (int));
776   addr_combined_regs
777     = (struct induction **) alloca (maxregnum * sizeof (struct induction *));
778   bzero ((char *) addr_combined_regs, maxregnum * sizeof (struct induction *));
779   local_regno = (char *) alloca (maxregnum);
780   bzero (local_regno, maxregnum);
781
782   /* Mark all local registers, i.e. the ones which are referenced only
783      inside the loop.  */
784   if (INSN_UID (copy_end) < max_uid_for_loop)
785     {
786       int copy_start_luid = INSN_LUID (copy_start);
787       int copy_end_luid = INSN_LUID (copy_end);
788
789       /* If a register is used in the jump insn, we must not duplicate it
790          since it will also be used outside the loop.  */
791       if (GET_CODE (copy_end) == JUMP_INSN)
792         copy_end_luid--;
793
794       /* If we have a target that uses cc0, then we also must not duplicate
795          the insn that sets cc0 before the jump insn, if one is present.  */
796 #ifdef HAVE_cc0
797       if (GET_CODE (copy_end) == JUMP_INSN && sets_cc0_p (PREV_INSN (copy_end)))
798         copy_end_luid--;
799 #endif
800
801       /* If copy_start points to the NOTE that starts the loop, then we must
802          use the next luid, because invariant pseudo-regs moved out of the loop
803          have their lifetimes modified to start here, but they are not safe
804          to duplicate.  */
805       if (copy_start == loop_start)
806         copy_start_luid++;
807
808       /* If a pseudo's lifetime is entirely contained within this loop, then we
809          can use a different pseudo in each unrolled copy of the loop.  This
810          results in better code.  */
811       /* We must limit the generic test to max_reg_before_loop, because only
812          these pseudo registers have valid regno_first_uid info.  */
813       for (j = FIRST_PSEUDO_REGISTER; j < max_reg_before_loop; ++j)
814         if (REGNO_FIRST_UID (j) > 0 && REGNO_FIRST_UID (j) <= max_uid_for_loop
815             && uid_luid[REGNO_FIRST_UID (j)] >= copy_start_luid
816             && REGNO_LAST_UID (j) > 0 && REGNO_LAST_UID (j) <= max_uid_for_loop
817             && uid_luid[REGNO_LAST_UID (j)] <= copy_end_luid)
818           {
819             /* However, we must also check for loop-carried dependencies.
820                If the value the pseudo has at the end of iteration X is
821                used by iteration X+1, then we can not use a different pseudo
822                for each unrolled copy of the loop.  */
823             /* A pseudo is safe if regno_first_uid is a set, and this
824                set dominates all instructions from regno_first_uid to
825                regno_last_uid.  */
826             /* ??? This check is simplistic.  We would get better code if
827                this check was more sophisticated.  */
828             if (set_dominates_use (j, REGNO_FIRST_UID (j), REGNO_LAST_UID (j),
829                                    copy_start, copy_end))
830               local_regno[j] = 1;
831
832             if (loop_dump_stream)
833               {
834                 if (local_regno[j])
835                   fprintf (loop_dump_stream, "Marked reg %d as local\n", j);
836                 else
837                   fprintf (loop_dump_stream, "Did not mark reg %d as local\n",
838                            j);
839               }
840           }
841       /* Givs that have been created from multiple biv increments always have
842          local registers.  */
843       for (j = first_increment_giv; j <= last_increment_giv; j++)
844         {
845           local_regno[j] = 1;
846           if (loop_dump_stream)
847             fprintf (loop_dump_stream, "Marked reg %d as local\n", j);
848         }
849     }
850
851   /* If this loop requires exit tests when unrolled, check to see if we
852      can precondition the loop so as to make the exit tests unnecessary.
853      Just like variable splitting, this is not safe if the loop is entered
854      via a jump to the bottom.  Also, can not do this if no strength
855      reduce info, because precondition_loop_p uses this info.  */
856
857   /* Must copy the loop body for preconditioning before the following
858      find_splittable_regs call since that will emit insns which need to
859      be after the preconditioned loop copies, but immediately before the
860      unrolled loop copies.  */
861
862   /* Also, it is not safe to split induction variables for the preconditioned
863      copies of the loop body.  If we split induction variables, then the code
864      assumes that each induction variable can be represented as a function
865      of its initial value and the loop iteration number.  This is not true
866      in this case, because the last preconditioned copy of the loop body
867      could be any iteration from the first up to the `unroll_number-1'th,
868      depending on the initial value of the iteration variable.  Therefore
869      we can not split induction variables here, because we can not calculate
870      their value.  Hence, this code must occur before find_splittable_regs
871      is called.  */
872
873   if (unroll_type == UNROLL_NAIVE && ! splitting_not_safe && strength_reduce_p)
874     {
875       rtx initial_value, final_value, increment;
876       enum machine_mode mode;
877
878       if (precondition_loop_p (loop_start, loop_info,
879                                &initial_value, &final_value, &increment,
880                                &mode))
881         {
882           register rtx diff ;
883           rtx *labels;
884           int abs_inc, neg_inc;
885
886           map->reg_map = (rtx *) alloca (maxregnum * sizeof (rtx));
887
888           VARRAY_CONST_EQUIV_INIT (map->const_equiv_varray, maxregnum,
889                                    "unroll_loop");
890           global_const_equiv_varray = map->const_equiv_varray;
891
892           init_reg_map (map, maxregnum);
893
894           /* Limit loop unrolling to 4, since this will make 7 copies of
895              the loop body.  */
896           if (unroll_number > 4)
897             unroll_number = 4;
898
899           /* Save the absolute value of the increment, and also whether or
900              not it is negative.  */
901           neg_inc = 0;
902           abs_inc = INTVAL (increment);
903           if (abs_inc < 0)
904             {
905               abs_inc = - abs_inc;
906               neg_inc = 1;
907             }
908
909           start_sequence ();
910
911           /* Calculate the difference between the final and initial values.
912              Final value may be a (plus (reg x) (const_int 1)) rtx.
913              Let the following cse pass simplify this if initial value is
914              a constant.
915
916              We must copy the final and initial values here to avoid
917              improperly shared rtl.  */
918
919           diff = expand_binop (mode, sub_optab, copy_rtx (final_value),
920                                copy_rtx (initial_value), NULL_RTX, 0,
921                                OPTAB_LIB_WIDEN);
922
923           /* Now calculate (diff % (unroll * abs (increment))) by using an
924              and instruction.  */
925           diff = expand_binop (GET_MODE (diff), and_optab, diff,
926                                GEN_INT (unroll_number * abs_inc - 1),
927                                NULL_RTX, 0, OPTAB_LIB_WIDEN);
928
929           /* Now emit a sequence of branches to jump to the proper precond
930              loop entry point.  */
931
932           labels = (rtx *) alloca (sizeof (rtx) * unroll_number);
933           for (i = 0; i < unroll_number; i++)
934             labels[i] = gen_label_rtx ();
935
936           /* Check for the case where the initial value is greater than or
937              equal to the final value.  In that case, we want to execute
938              exactly one loop iteration.  The code below will fail for this
939              case.  This check does not apply if the loop has a NE
940              comparison at the end.  */
941
942           if (loop_info->comparison_code != NE)
943             {
944               emit_cmp_and_jump_insns (initial_value, final_value,
945                                        neg_inc ? LE : GE,
946                                        NULL_RTX, mode, 0, 0, labels[1]);
947               JUMP_LABEL (get_last_insn ()) = labels[1];
948               LABEL_NUSES (labels[1])++;
949             }
950
951           /* Assuming the unroll_number is 4, and the increment is 2, then
952              for a negative increment:  for a positive increment:
953              diff = 0,1   precond 0     diff = 0,7   precond 0
954              diff = 2,3   precond 3     diff = 1,2   precond 1
955              diff = 4,5   precond 2     diff = 3,4   precond 2
956              diff = 6,7   precond 1     diff = 5,6   precond 3  */
957
958           /* We only need to emit (unroll_number - 1) branches here, the
959              last case just falls through to the following code.  */
960
961           /* ??? This would give better code if we emitted a tree of branches
962              instead of the current linear list of branches.  */
963
964           for (i = 0; i < unroll_number - 1; i++)
965             {
966               int cmp_const;
967               enum rtx_code cmp_code;
968
969               /* For negative increments, must invert the constant compared
970                  against, except when comparing against zero.  */
971               if (i == 0)
972                 {
973                   cmp_const = 0;
974                   cmp_code = EQ;
975                 }
976               else if (neg_inc)
977                 {
978                   cmp_const = unroll_number - i;
979                   cmp_code = GE;
980                 }
981               else
982                 {
983                   cmp_const = i;
984                   cmp_code = LE;
985                 }
986
987               emit_cmp_and_jump_insns (diff, GEN_INT (abs_inc * cmp_const),
988                                        cmp_code, NULL_RTX, mode, 0, 0,
989                                        labels[i]);
990               JUMP_LABEL (get_last_insn ()) = labels[i];
991               LABEL_NUSES (labels[i])++;
992             }
993
994           /* If the increment is greater than one, then we need another branch,
995              to handle other cases equivalent to 0.  */
996
997           /* ??? This should be merged into the code above somehow to help
998              simplify the code here, and reduce the number of branches emitted.
999              For the negative increment case, the branch here could easily
1000              be merged with the `0' case branch above.  For the positive
1001              increment case, it is not clear how this can be simplified.  */
1002
1003           if (abs_inc != 1)
1004             {
1005               int cmp_const;
1006               enum rtx_code cmp_code;
1007
1008               if (neg_inc)
1009                 {
1010                   cmp_const = abs_inc - 1;
1011                   cmp_code = LE;
1012                 }
1013               else
1014                 {
1015                   cmp_const = abs_inc * (unroll_number - 1) + 1;
1016                   cmp_code = GE;
1017                 }
1018
1019               emit_cmp_and_jump_insns (diff, GEN_INT (cmp_const), cmp_code,
1020                                        NULL_RTX, mode, 0, 0, labels[0]);
1021               JUMP_LABEL (get_last_insn ()) = labels[0];
1022               LABEL_NUSES (labels[0])++;
1023             }
1024
1025           sequence = gen_sequence ();
1026           end_sequence ();
1027           emit_insn_before (sequence, loop_start);
1028
1029           /* Only the last copy of the loop body here needs the exit
1030              test, so set copy_end to exclude the compare/branch here,
1031              and then reset it inside the loop when get to the last
1032              copy.  */
1033
1034           if (GET_CODE (last_loop_insn) == BARRIER)
1035             copy_end = PREV_INSN (PREV_INSN (last_loop_insn));
1036           else if (GET_CODE (last_loop_insn) == JUMP_INSN)
1037             {
1038               copy_end = PREV_INSN (last_loop_insn);
1039 #ifdef HAVE_cc0
1040               /* The immediately preceding insn may be a compare which we do not
1041                  want to copy.  */
1042               if (sets_cc0_p (PREV_INSN (copy_end)))
1043                 copy_end = PREV_INSN (copy_end);
1044 #endif
1045             }
1046           else
1047             abort ();
1048
1049           for (i = 1; i < unroll_number; i++)
1050             {
1051               emit_label_after (labels[unroll_number - i],
1052                                 PREV_INSN (loop_start));
1053
1054               bzero ((char *) map->insn_map, max_insnno * sizeof (rtx));
1055               bzero ((char *) &VARRAY_CONST_EQUIV (map->const_equiv_varray, 0),
1056                      (VARRAY_SIZE (map->const_equiv_varray)
1057                       * sizeof (struct const_equiv_data)));
1058               map->const_age = 0;
1059
1060               for (j = 0; j < max_labelno; j++)
1061                 if (local_label[j])
1062                   set_label_in_map (map, j, gen_label_rtx ());
1063
1064               for (j = FIRST_PSEUDO_REGISTER; j < max_local_regnum; j++)
1065                 if (local_regno[j])
1066                   {
1067                     map->reg_map[j] = gen_reg_rtx (GET_MODE (regno_reg_rtx[j]));
1068                     record_base_value (REGNO (map->reg_map[j]),
1069                                        regno_reg_rtx[j], 0);
1070                   }
1071               /* The last copy needs the compare/branch insns at the end,
1072                  so reset copy_end here if the loop ends with a conditional
1073                  branch.  */
1074
1075               if (i == unroll_number - 1)
1076                 {
1077                   if (GET_CODE (last_loop_insn) == BARRIER)
1078                     copy_end = PREV_INSN (PREV_INSN (last_loop_insn));
1079                   else
1080                     copy_end = last_loop_insn;
1081                 }
1082
1083               /* None of the copies are the `last_iteration', so just
1084                  pass zero for that parameter.  */
1085               copy_loop_body (copy_start, copy_end, map, exit_label, 0,
1086                               unroll_type, start_label, loop_end,
1087                               loop_start, copy_end);
1088             }
1089           emit_label_after (labels[0], PREV_INSN (loop_start));
1090
1091           if (GET_CODE (last_loop_insn) == BARRIER)
1092             {
1093               insert_before = PREV_INSN (last_loop_insn);
1094               copy_end = PREV_INSN (insert_before);
1095             }
1096           else
1097             {
1098               insert_before = last_loop_insn;
1099 #ifdef HAVE_cc0
1100               /* The instruction immediately before the JUMP_INSN may be a compare
1101                  instruction which we do not want to copy or delete.  */
1102               if (sets_cc0_p (PREV_INSN (insert_before)))
1103                 insert_before = PREV_INSN (insert_before);
1104 #endif
1105               copy_end = PREV_INSN (insert_before);
1106             }
1107
1108           /* Set unroll type to MODULO now.  */
1109           unroll_type = UNROLL_MODULO;
1110           loop_preconditioned = 1;
1111         }
1112     }
1113
1114   /* If reach here, and the loop type is UNROLL_NAIVE, then don't unroll
1115      the loop unless all loops are being unrolled.  */
1116   if (unroll_type == UNROLL_NAIVE && ! flag_unroll_all_loops)
1117     {
1118       if (loop_dump_stream)
1119         fprintf (loop_dump_stream, "Unrolling failure: Naive unrolling not being done.\n");
1120       goto egress;
1121     }
1122
1123   /* At this point, we are guaranteed to unroll the loop.  */
1124
1125   /* Keep track of the unroll factor for the loop.  */
1126   loop_info->unroll_number = unroll_number;
1127
1128   /* For each biv and giv, determine whether it can be safely split into
1129      a different variable for each unrolled copy of the loop body.
1130      We precalculate and save this info here, since computing it is
1131      expensive.
1132
1133      Do this before deleting any instructions from the loop, so that
1134      back_branch_in_range_p will work correctly.  */
1135
1136   if (splitting_not_safe)
1137     temp = 0;
1138   else
1139     temp = find_splittable_regs (unroll_type, loop_start, loop_end,
1140                                  end_insert_before, unroll_number,
1141                                  loop_info->n_iterations);
1142
1143   /* find_splittable_regs may have created some new registers, so must
1144      reallocate the reg_map with the new larger size, and must realloc
1145      the constant maps also.  */
1146
1147   maxregnum = max_reg_num ();
1148   map->reg_map = (rtx *) alloca (maxregnum * sizeof (rtx));
1149
1150   init_reg_map (map, maxregnum);
1151
1152   if (map->const_equiv_varray == 0)
1153     VARRAY_CONST_EQUIV_INIT (map->const_equiv_varray,
1154                              maxregnum + temp * unroll_number * 2,
1155                              "unroll_loop");
1156   global_const_equiv_varray = map->const_equiv_varray;
1157
1158   /* Search the list of bivs and givs to find ones which need to be remapped
1159      when split, and set their reg_map entry appropriately.  */
1160
1161   for (bl = loop_iv_list; bl; bl = bl->next)
1162     {
1163       if (REGNO (bl->biv->src_reg) != bl->regno)
1164         map->reg_map[bl->regno] = bl->biv->src_reg;
1165 #if 0
1166       /* Currently, non-reduced/final-value givs are never split.  */
1167       for (v = bl->giv; v; v = v->next_iv)
1168         if (REGNO (v->src_reg) != bl->regno)
1169           map->reg_map[REGNO (v->dest_reg)] = v->src_reg;
1170 #endif
1171     }
1172
1173   /* Use our current register alignment and pointer flags.  */
1174   map->regno_pointer_flag = current_function->emit->regno_pointer_flag;
1175   map->regno_pointer_align = current_function->emit->regno_pointer_align;
1176
1177   /* If the loop is being partially unrolled, and the iteration variables
1178      are being split, and are being renamed for the split, then must fix up
1179      the compare/jump instruction at the end of the loop to refer to the new
1180      registers.  This compare isn't copied, so the registers used in it
1181      will never be replaced if it isn't done here.  */
1182
1183   if (unroll_type == UNROLL_MODULO)
1184     {
1185       insn = NEXT_INSN (copy_end);
1186       if (GET_CODE (insn) == INSN || GET_CODE (insn) == JUMP_INSN)
1187         PATTERN (insn) = remap_split_bivs (PATTERN (insn));
1188     }
1189
1190   /* For unroll_number times, make a copy of each instruction
1191      between copy_start and copy_end, and insert these new instructions
1192      before the end of the loop.  */
1193
1194   for (i = 0; i < unroll_number; i++)
1195     {
1196       bzero ((char *) map->insn_map, max_insnno * sizeof (rtx));
1197       bzero ((char *) &VARRAY_CONST_EQUIV (map->const_equiv_varray, 0),
1198              VARRAY_SIZE (map->const_equiv_varray) * sizeof (struct const_equiv_data));
1199       map->const_age = 0;
1200
1201       for (j = 0; j < max_labelno; j++)
1202         if (local_label[j])
1203           set_label_in_map (map, j, gen_label_rtx ());
1204
1205       for (j = FIRST_PSEUDO_REGISTER; j < max_local_regnum; j++)
1206         if (local_regno[j])
1207           {
1208             map->reg_map[j] = gen_reg_rtx (GET_MODE (regno_reg_rtx[j]));
1209             record_base_value (REGNO (map->reg_map[j]),
1210                                regno_reg_rtx[j], 0);
1211           }
1212
1213       /* If loop starts with a branch to the test, then fix it so that
1214          it points to the test of the first unrolled copy of the loop.  */
1215       if (i == 0 && loop_start != copy_start)
1216         {
1217           insn = PREV_INSN (copy_start);
1218           pattern = PATTERN (insn);
1219
1220           tem = get_label_from_map (map,
1221                                     CODE_LABEL_NUMBER
1222                                     (XEXP (SET_SRC (pattern), 0)));
1223           SET_SRC (pattern) = gen_rtx_LABEL_REF (VOIDmode, tem);
1224
1225           /* Set the jump label so that it can be used by later loop unrolling
1226              passes.  */
1227           JUMP_LABEL (insn) = tem;
1228           LABEL_NUSES (tem)++;
1229         }
1230
1231       copy_loop_body (copy_start, copy_end, map, exit_label,
1232                       i == unroll_number - 1, unroll_type, start_label,
1233                       loop_end, insert_before, insert_before);
1234     }
1235
1236   /* Before deleting any insns, emit a CODE_LABEL immediately after the last
1237      insn to be deleted.  This prevents any runaway delete_insn call from
1238      more insns that it should, as it always stops at a CODE_LABEL.  */
1239
1240   /* Delete the compare and branch at the end of the loop if completely
1241      unrolling the loop.  Deleting the backward branch at the end also
1242      deletes the code label at the start of the loop.  This is done at
1243      the very end to avoid problems with back_branch_in_range_p.  */
1244
1245   if (unroll_type == UNROLL_COMPLETELY)
1246     safety_label = emit_label_after (gen_label_rtx (), last_loop_insn);
1247   else
1248     safety_label = emit_label_after (gen_label_rtx (), copy_end);
1249
1250   /* Delete all of the original loop instructions.  Don't delete the
1251      LOOP_BEG note, or the first code label in the loop.  */
1252
1253   insn = NEXT_INSN (copy_start);
1254   while (insn != safety_label)
1255     {
1256       /* ??? Don't delete named code labels.  They will be deleted when the
1257          jump that references them is deleted.  Otherwise, we end up deleting
1258          them twice, which causes them to completely disappear instead of turn
1259          into NOTE_INSN_DELETED_LABEL notes.  This in turn causes aborts in
1260          dwarfout.c/dwarf2out.c.  We could perhaps fix the dwarf*out.c files
1261          to handle deleted labels instead.  Or perhaps fix DECL_RTL of the
1262          associated LABEL_DECL to point to one of the new label instances.  */
1263       /* ??? Likewise, we can't delete a NOTE_INSN_DELETED_LABEL note.  */
1264       if (insn != start_label
1265           && ! (GET_CODE (insn) == CODE_LABEL && LABEL_NAME (insn))
1266           && ! (GET_CODE (insn) == NOTE
1267                 && NOTE_LINE_NUMBER (insn) == NOTE_INSN_DELETED_LABEL))
1268         insn = delete_insn (insn);
1269       else
1270         insn = NEXT_INSN (insn);
1271     }
1272
1273   /* Can now delete the 'safety' label emitted to protect us from runaway
1274      delete_insn calls.  */
1275   if (INSN_DELETED_P (safety_label))
1276     abort ();
1277   delete_insn (safety_label);
1278
1279   /* If exit_label exists, emit it after the loop.  Doing the emit here
1280      forces it to have a higher INSN_UID than any insn in the unrolled loop.
1281      This is needed so that mostly_true_jump in reorg.c will treat jumps
1282      to this loop end label correctly, i.e. predict that they are usually
1283      not taken.  */
1284   if (exit_label)
1285     emit_label_after (exit_label, loop_end);
1286
1287  egress:
1288   if (map && map->const_equiv_varray)
1289     VARRAY_FREE (map->const_equiv_varray);
1290 }
1291 \f
1292 /* Return true if the loop can be safely, and profitably, preconditioned
1293    so that the unrolled copies of the loop body don't need exit tests.
1294
1295    This only works if final_value, initial_value and increment can be
1296    determined, and if increment is a constant power of 2.
1297    If increment is not a power of 2, then the preconditioning modulo
1298    operation would require a real modulo instead of a boolean AND, and this
1299    is not considered `profitable'.  */
1300
1301 /* ??? If the loop is known to be executed very many times, or the machine
1302    has a very cheap divide instruction, then preconditioning is a win even
1303    when the increment is not a power of 2.  Use RTX_COST to compute
1304    whether divide is cheap.
1305    ??? A divide by constant doesn't actually need a divide, look at
1306    expand_divmod.  The reduced cost of this optimized modulo is not
1307    reflected in RTX_COST.  */
1308
1309 int
1310 precondition_loop_p (loop_start, loop_info,
1311                      initial_value, final_value, increment, mode)
1312      rtx loop_start;
1313      struct loop_info *loop_info;
1314      rtx *initial_value, *final_value, *increment;
1315      enum machine_mode *mode;
1316 {
1317
1318   if (loop_info->n_iterations > 0)
1319     {
1320       *initial_value = const0_rtx;
1321       *increment = const1_rtx;
1322       *final_value = GEN_INT (loop_info->n_iterations);
1323       *mode = word_mode;
1324
1325       if (loop_dump_stream)
1326         {
1327           fputs ("Preconditioning: Success, number of iterations known, ",
1328                  loop_dump_stream);
1329           fprintf (loop_dump_stream, HOST_WIDE_INT_PRINT_DEC,
1330                    loop_info->n_iterations);
1331           fputs (".\n", loop_dump_stream);
1332         }
1333       return 1;
1334     }
1335
1336   if (loop_info->initial_value == 0)
1337     {
1338       if (loop_dump_stream)
1339         fprintf (loop_dump_stream,
1340                  "Preconditioning: Could not find initial value.\n");
1341       return 0;
1342     }
1343   else if (loop_info->increment == 0)
1344     {
1345       if (loop_dump_stream)
1346         fprintf (loop_dump_stream,
1347                  "Preconditioning: Could not find increment value.\n");
1348       return 0;
1349     }
1350   else if (GET_CODE (loop_info->increment) != CONST_INT)
1351     {
1352       if (loop_dump_stream)
1353         fprintf (loop_dump_stream,
1354                  "Preconditioning: Increment not a constant.\n");
1355       return 0;
1356     }
1357   else if ((exact_log2 (INTVAL (loop_info->increment)) < 0)
1358            && (exact_log2 (- INTVAL (loop_info->increment)) < 0))
1359     {
1360       if (loop_dump_stream)
1361         fprintf (loop_dump_stream,
1362                  "Preconditioning: Increment not a constant power of 2.\n");
1363       return 0;
1364     }
1365
1366   /* Unsigned_compare and compare_dir can be ignored here, since they do
1367      not matter for preconditioning.  */
1368
1369   if (loop_info->final_value == 0)
1370     {
1371       if (loop_dump_stream)
1372         fprintf (loop_dump_stream,
1373                  "Preconditioning: EQ comparison loop.\n");
1374       return 0;
1375     }
1376
1377   /* Must ensure that final_value is invariant, so call invariant_p to
1378      check.  Before doing so, must check regno against max_reg_before_loop
1379      to make sure that the register is in the range covered by invariant_p.
1380      If it isn't, then it is most likely a biv/giv which by definition are
1381      not invariant.  */
1382   if ((GET_CODE (loop_info->final_value) == REG
1383        && REGNO (loop_info->final_value) >= max_reg_before_loop)
1384       || (GET_CODE (loop_info->final_value) == PLUS
1385           && REGNO (XEXP (loop_info->final_value, 0)) >= max_reg_before_loop)
1386       || ! invariant_p (loop_info->final_value))
1387     {
1388       if (loop_dump_stream)
1389         fprintf (loop_dump_stream,
1390                  "Preconditioning: Final value not invariant.\n");
1391       return 0;
1392     }
1393
1394   /* Fail for floating point values, since the caller of this function
1395      does not have code to deal with them.  */
1396   if (GET_MODE_CLASS (GET_MODE (loop_info->final_value)) == MODE_FLOAT
1397       || GET_MODE_CLASS (GET_MODE (loop_info->initial_value)) == MODE_FLOAT)
1398     {
1399       if (loop_dump_stream)
1400         fprintf (loop_dump_stream,
1401                  "Preconditioning: Floating point final or initial value.\n");
1402       return 0;
1403     }
1404
1405   /* Fail if loop_info->iteration_var is not live before loop_start,
1406      since we need to test its value in the preconditioning code.  */
1407
1408   if (uid_luid[REGNO_FIRST_UID (REGNO (loop_info->iteration_var))]
1409       > INSN_LUID (loop_start))
1410     {
1411       if (loop_dump_stream)
1412         fprintf (loop_dump_stream,
1413                  "Preconditioning: Iteration var not live before loop start.\n");
1414       return 0;
1415     }
1416
1417   /* Note that iteration_info biases the initial value for GIV iterators
1418      such as "while (i-- > 0)" so that we can calculate the number of
1419      iterations just like for BIV iterators.
1420
1421      Also note that the absolute values of initial_value and
1422      final_value are unimportant as only their difference is used for
1423      calculating the number of loop iterations.  */
1424   *initial_value = loop_info->initial_value;
1425   *increment = loop_info->increment;
1426   *final_value = loop_info->final_value;
1427
1428   /* Decide what mode to do these calculations in.  Choose the larger
1429      of final_value's mode and initial_value's mode, or a full-word if
1430      both are constants.  */
1431   *mode = GET_MODE (*final_value);
1432   if (*mode == VOIDmode)
1433     {
1434       *mode = GET_MODE (*initial_value);
1435       if (*mode == VOIDmode)
1436         *mode = word_mode;
1437     }
1438   else if (*mode != GET_MODE (*initial_value)
1439            && (GET_MODE_SIZE (*mode)
1440                < GET_MODE_SIZE (GET_MODE (*initial_value))))
1441     *mode = GET_MODE (*initial_value);
1442
1443   /* Success! */
1444   if (loop_dump_stream)
1445     fprintf (loop_dump_stream, "Preconditioning: Successful.\n");
1446   return 1;
1447 }
1448
1449
1450 /* All pseudo-registers must be mapped to themselves.  Two hard registers
1451    must be mapped, VIRTUAL_STACK_VARS_REGNUM and VIRTUAL_INCOMING_ARGS_
1452    REGNUM, to avoid function-inlining specific conversions of these
1453    registers.  All other hard regs can not be mapped because they may be
1454    used with different
1455    modes.  */
1456
1457 static void
1458 init_reg_map (map, maxregnum)
1459      struct inline_remap *map;
1460      int maxregnum;
1461 {
1462   int i;
1463
1464   for (i = maxregnum - 1; i > LAST_VIRTUAL_REGISTER; i--)
1465     map->reg_map[i] = regno_reg_rtx[i];
1466   /* Just clear the rest of the entries.  */
1467   for (i = LAST_VIRTUAL_REGISTER; i >= 0; i--)
1468     map->reg_map[i] = 0;
1469
1470   map->reg_map[VIRTUAL_STACK_VARS_REGNUM]
1471     = regno_reg_rtx[VIRTUAL_STACK_VARS_REGNUM];
1472   map->reg_map[VIRTUAL_INCOMING_ARGS_REGNUM]
1473     = regno_reg_rtx[VIRTUAL_INCOMING_ARGS_REGNUM];
1474 }
1475 \f
1476 /* Strength-reduction will often emit code for optimized biv/givs which
1477    calculates their value in a temporary register, and then copies the result
1478    to the iv.  This procedure reconstructs the pattern computing the iv;
1479    verifying that all operands are of the proper form.
1480
1481    PATTERN must be the result of single_set.
1482    The return value is the amount that the giv is incremented by.  */
1483
1484 static rtx
1485 calculate_giv_inc (pattern, src_insn, regno)
1486      rtx pattern, src_insn;
1487      int regno;
1488 {
1489   rtx increment;
1490   rtx increment_total = 0;
1491   int tries = 0;
1492
1493  retry:
1494   /* Verify that we have an increment insn here.  First check for a plus
1495      as the set source.  */
1496   if (GET_CODE (SET_SRC (pattern)) != PLUS)
1497     {
1498       /* SR sometimes computes the new giv value in a temp, then copies it
1499          to the new_reg.  */
1500       src_insn = PREV_INSN (src_insn);
1501       pattern = PATTERN (src_insn);
1502       if (GET_CODE (SET_SRC (pattern)) != PLUS)
1503         abort ();
1504
1505       /* The last insn emitted is not needed, so delete it to avoid confusing
1506          the second cse pass.  This insn sets the giv unnecessarily.  */
1507       delete_insn (get_last_insn ());
1508     }
1509
1510   /* Verify that we have a constant as the second operand of the plus.  */
1511   increment = XEXP (SET_SRC (pattern), 1);
1512   if (GET_CODE (increment) != CONST_INT)
1513     {
1514       /* SR sometimes puts the constant in a register, especially if it is
1515          too big to be an add immed operand.  */
1516       src_insn = PREV_INSN (src_insn);
1517       increment = SET_SRC (PATTERN (src_insn));
1518
1519       /* SR may have used LO_SUM to compute the constant if it is too large
1520          for a load immed operand.  In this case, the constant is in operand
1521          one of the LO_SUM rtx.  */
1522       if (GET_CODE (increment) == LO_SUM)
1523         increment = XEXP (increment, 1);
1524
1525       /* Some ports store large constants in memory and add a REG_EQUAL
1526          note to the store insn.  */
1527       else if (GET_CODE (increment) == MEM)
1528         {
1529           rtx note = find_reg_note (src_insn, REG_EQUAL, 0);
1530           if (note)
1531             increment = XEXP (note, 0);
1532         }
1533
1534       else if (GET_CODE (increment) == IOR
1535                || GET_CODE (increment) == ASHIFT
1536                || GET_CODE (increment) == PLUS)
1537         {
1538           /* The rs6000 port loads some constants with IOR.
1539              The alpha port loads some constants with ASHIFT and PLUS.  */
1540           rtx second_part = XEXP (increment, 1);
1541           enum rtx_code code = GET_CODE (increment);
1542
1543           src_insn = PREV_INSN (src_insn);
1544           increment = SET_SRC (PATTERN (src_insn));
1545           /* Don't need the last insn anymore.  */
1546           delete_insn (get_last_insn ());
1547
1548           if (GET_CODE (second_part) != CONST_INT
1549               || GET_CODE (increment) != CONST_INT)
1550             abort ();
1551
1552           if (code == IOR)
1553             increment = GEN_INT (INTVAL (increment) | INTVAL (second_part));
1554           else if (code == PLUS)
1555             increment = GEN_INT (INTVAL (increment) + INTVAL (second_part));
1556           else
1557             increment = GEN_INT (INTVAL (increment) << INTVAL (second_part));
1558         }
1559
1560       if (GET_CODE (increment) != CONST_INT)
1561         abort ();
1562
1563       /* The insn loading the constant into a register is no longer needed,
1564          so delete it.  */
1565       delete_insn (get_last_insn ());
1566     }
1567
1568   if (increment_total)
1569     increment_total = GEN_INT (INTVAL (increment_total) + INTVAL (increment));
1570   else
1571     increment_total = increment;
1572
1573   /* Check that the source register is the same as the register we expected
1574      to see as the source.  If not, something is seriously wrong.  */
1575   if (GET_CODE (XEXP (SET_SRC (pattern), 0)) != REG
1576       || REGNO (XEXP (SET_SRC (pattern), 0)) != regno)
1577     {
1578       /* Some machines (e.g. the romp), may emit two add instructions for
1579          certain constants, so lets try looking for another add immediately
1580          before this one if we have only seen one add insn so far.  */
1581
1582       if (tries == 0)
1583         {
1584           tries++;
1585
1586           src_insn = PREV_INSN (src_insn);
1587           pattern = PATTERN (src_insn);
1588
1589           delete_insn (get_last_insn ());
1590
1591           goto retry;
1592         }
1593
1594       abort ();
1595     }
1596
1597   return increment_total;
1598 }
1599
1600 /* Copy REG_NOTES, except for insn references, because not all insn_map
1601    entries are valid yet.  We do need to copy registers now though, because
1602    the reg_map entries can change during copying.  */
1603
1604 static rtx
1605 initial_reg_note_copy (notes, map)
1606      rtx notes;
1607      struct inline_remap *map;
1608 {
1609   rtx copy;
1610
1611   if (notes == 0)
1612     return 0;
1613
1614   copy = rtx_alloc (GET_CODE (notes));
1615   PUT_MODE (copy, GET_MODE (notes));
1616
1617   if (GET_CODE (notes) == EXPR_LIST)
1618     XEXP (copy, 0) = copy_rtx_and_substitute (XEXP (notes, 0), map);
1619   else if (GET_CODE (notes) == INSN_LIST)
1620     /* Don't substitute for these yet.  */
1621     XEXP (copy, 0) = XEXP (notes, 0);
1622   else
1623     abort ();
1624
1625   XEXP (copy, 1) = initial_reg_note_copy (XEXP (notes, 1), map);
1626
1627   return copy;
1628 }
1629
1630 /* Fixup insn references in copied REG_NOTES.  */
1631
1632 static void
1633 final_reg_note_copy (notes, map)
1634      rtx notes;
1635      struct inline_remap *map;
1636 {
1637   rtx note;
1638
1639   for (note = notes; note; note = XEXP (note, 1))
1640     if (GET_CODE (note) == INSN_LIST)
1641       XEXP (note, 0) = map->insn_map[INSN_UID (XEXP (note, 0))];
1642 }
1643
1644 /* Copy each instruction in the loop, substituting from map as appropriate.
1645    This is very similar to a loop in expand_inline_function.  */
1646
1647 static void
1648 copy_loop_body (copy_start, copy_end, map, exit_label, last_iteration,
1649                 unroll_type, start_label, loop_end, insert_before,
1650                 copy_notes_from)
1651      rtx copy_start, copy_end;
1652      struct inline_remap *map;
1653      rtx exit_label;
1654      int last_iteration;
1655      enum unroll_types unroll_type;
1656      rtx start_label, loop_end, insert_before, copy_notes_from;
1657 {
1658   rtx insn, pattern;
1659   rtx set, tem, copy;
1660   int dest_reg_was_split, i;
1661 #ifdef HAVE_cc0
1662   rtx cc0_insn = 0;
1663 #endif
1664   rtx final_label = 0;
1665   rtx giv_inc, giv_dest_reg, giv_src_reg;
1666
1667   /* If this isn't the last iteration, then map any references to the
1668      start_label to final_label.  Final label will then be emitted immediately
1669      after the end of this loop body if it was ever used.
1670
1671      If this is the last iteration, then map references to the start_label
1672      to itself.  */
1673   if (! last_iteration)
1674     {
1675       final_label = gen_label_rtx ();
1676       set_label_in_map (map, CODE_LABEL_NUMBER (start_label),
1677                         final_label);
1678     }
1679   else
1680     set_label_in_map (map, CODE_LABEL_NUMBER (start_label), start_label);
1681
1682   start_sequence ();
1683
1684   /* Emit a NOTE_INSN_DELETED to force at least two insns onto the sequence.
1685      Else gen_sequence could return a raw pattern for a jump which we pass
1686      off to emit_insn_before (instead of emit_jump_insn_before) which causes
1687      a variety of losing behaviors later.  */
1688   emit_note (0, NOTE_INSN_DELETED);
1689
1690   insn = copy_start;
1691   do
1692     {
1693       insn = NEXT_INSN (insn);
1694
1695       map->orig_asm_operands_vector = 0;
1696
1697       switch (GET_CODE (insn))
1698         {
1699         case INSN:
1700           pattern = PATTERN (insn);
1701           copy = 0;
1702           giv_inc = 0;
1703
1704           /* Check to see if this is a giv that has been combined with
1705              some split address givs.  (Combined in the sense that
1706              `combine_givs' in loop.c has put two givs in the same register.)
1707              In this case, we must search all givs based on the same biv to
1708              find the address givs.  Then split the address givs.
1709              Do this before splitting the giv, since that may map the
1710              SET_DEST to a new register.  */
1711
1712           if ((set = single_set (insn))
1713               && GET_CODE (SET_DEST (set)) == REG
1714               && addr_combined_regs[REGNO (SET_DEST (set))])
1715             {
1716               struct iv_class *bl;
1717               struct induction *v, *tv;
1718               int regno = REGNO (SET_DEST (set));
1719
1720               v = addr_combined_regs[REGNO (SET_DEST (set))];
1721               bl = reg_biv_class[REGNO (v->src_reg)];
1722
1723               /* Although the giv_inc amount is not needed here, we must call
1724                  calculate_giv_inc here since it might try to delete the
1725                  last insn emitted.  If we wait until later to call it,
1726                  we might accidentally delete insns generated immediately
1727                  below by emit_unrolled_add.  */
1728
1729               if (! derived_regs[regno])
1730                 giv_inc = calculate_giv_inc (set, insn, regno);
1731
1732               /* Now find all address giv's that were combined with this
1733                  giv 'v'.  */
1734               for (tv = bl->giv; tv; tv = tv->next_iv)
1735                 if (tv->giv_type == DEST_ADDR && tv->same == v)
1736                   {
1737                     int this_giv_inc;
1738
1739                     /* If this DEST_ADDR giv was not split, then ignore it.  */
1740                     if (*tv->location != tv->dest_reg)
1741                       continue;
1742
1743                     /* Scale this_giv_inc if the multiplicative factors of
1744                        the two givs are different.  */
1745                     this_giv_inc = INTVAL (giv_inc);
1746                     if (tv->mult_val != v->mult_val)
1747                       this_giv_inc = (this_giv_inc / INTVAL (v->mult_val)
1748                                       * INTVAL (tv->mult_val));
1749
1750                     tv->dest_reg = plus_constant (tv->dest_reg, this_giv_inc);
1751                     *tv->location = tv->dest_reg;
1752
1753                     if (last_iteration && unroll_type != UNROLL_COMPLETELY)
1754                       {
1755                         /* Must emit an insn to increment the split address
1756                            giv.  Add in the const_adjust field in case there
1757                            was a constant eliminated from the address.  */
1758                         rtx value, dest_reg;
1759
1760                         /* tv->dest_reg will be either a bare register,
1761                            or else a register plus a constant.  */
1762                         if (GET_CODE (tv->dest_reg) == REG)
1763                           dest_reg = tv->dest_reg;
1764                         else
1765                           dest_reg = XEXP (tv->dest_reg, 0);
1766
1767                         /* Check for shared address givs, and avoid
1768                            incrementing the shared pseudo reg more than
1769                            once.  */
1770                         if (! tv->same_insn && ! tv->shared)
1771                           {
1772                             /* tv->dest_reg may actually be a (PLUS (REG)
1773                                (CONST)) here, so we must call plus_constant
1774                                to add the const_adjust amount before calling
1775                                emit_unrolled_add below.  */
1776                             value = plus_constant (tv->dest_reg,
1777                                                    tv->const_adjust);
1778
1779                             /* The constant could be too large for an add
1780                                immediate, so can't directly emit an insn
1781                                here.  */
1782                             emit_unrolled_add (dest_reg, XEXP (value, 0),
1783                                                XEXP (value, 1));
1784                           }
1785
1786                         /* Reset the giv to be just the register again, in case
1787                            it is used after the set we have just emitted.
1788                            We must subtract the const_adjust factor added in
1789                            above.  */
1790                         tv->dest_reg = plus_constant (dest_reg,
1791                                                       - tv->const_adjust);
1792                         *tv->location = tv->dest_reg;
1793                       }
1794                   }
1795             }
1796
1797           /* If this is a setting of a splittable variable, then determine
1798              how to split the variable, create a new set based on this split,
1799              and set up the reg_map so that later uses of the variable will
1800              use the new split variable.  */
1801
1802           dest_reg_was_split = 0;
1803
1804           if ((set = single_set (insn))
1805               && GET_CODE (SET_DEST (set)) == REG
1806               && splittable_regs[REGNO (SET_DEST (set))])
1807             {
1808               int regno = REGNO (SET_DEST (set));
1809               int src_regno;
1810
1811               dest_reg_was_split = 1;
1812
1813               giv_dest_reg = SET_DEST (set);
1814               if (derived_regs[regno])
1815                 {
1816                   /* ??? This relies on SET_SRC (SET) to be of
1817                      the form (plus (reg) (const_int)), and thus
1818                      forces recombine_givs to restrict the kind
1819                      of giv derivations it does before unrolling.  */
1820                   giv_src_reg = XEXP (SET_SRC (set), 0);
1821                   giv_inc = XEXP (SET_SRC (set), 1);
1822                 }
1823               else
1824                 {
1825                   giv_src_reg = giv_dest_reg;
1826                   /* Compute the increment value for the giv, if it wasn't
1827                      already computed above.  */
1828                   if (giv_inc == 0)
1829                     giv_inc = calculate_giv_inc (set, insn, regno);
1830                 }
1831               src_regno = REGNO (giv_src_reg);
1832
1833               if (unroll_type == UNROLL_COMPLETELY)
1834                 {
1835                   /* Completely unrolling the loop.  Set the induction
1836                      variable to a known constant value.  */
1837
1838                   /* The value in splittable_regs may be an invariant
1839                      value, so we must use plus_constant here.  */
1840                   splittable_regs[regno]
1841                     = plus_constant (splittable_regs[src_regno],
1842                                      INTVAL (giv_inc));
1843
1844                   if (GET_CODE (splittable_regs[regno]) == PLUS)
1845                     {
1846                       giv_src_reg = XEXP (splittable_regs[regno], 0);
1847                       giv_inc = XEXP (splittable_regs[regno], 1);
1848                     }
1849                   else
1850                     {
1851                       /* The splittable_regs value must be a REG or a
1852                          CONST_INT, so put the entire value in the giv_src_reg
1853                          variable.  */
1854                       giv_src_reg = splittable_regs[regno];
1855                       giv_inc = const0_rtx;
1856                     }
1857                 }
1858               else
1859                 {
1860                   /* Partially unrolling loop.  Create a new pseudo
1861                      register for the iteration variable, and set it to
1862                      be a constant plus the original register.  Except
1863                      on the last iteration, when the result has to
1864                      go back into the original iteration var register.  */
1865
1866                   /* Handle bivs which must be mapped to a new register
1867                      when split.  This happens for bivs which need their
1868                      final value set before loop entry.  The new register
1869                      for the biv was stored in the biv's first struct
1870                      induction entry by find_splittable_regs.  */
1871
1872                   if (regno < max_reg_before_loop
1873                       && REG_IV_TYPE (regno) == BASIC_INDUCT)
1874                     {
1875                       giv_src_reg = reg_biv_class[regno]->biv->src_reg;
1876                       giv_dest_reg = giv_src_reg;
1877                     }
1878
1879 #if 0
1880                   /* If non-reduced/final-value givs were split, then
1881                      this would have to remap those givs also.  See
1882                      find_splittable_regs.  */
1883 #endif
1884
1885                   splittable_regs[regno]
1886                     = GEN_INT (INTVAL (giv_inc)
1887                                + INTVAL (splittable_regs[src_regno]));
1888                   giv_inc = splittable_regs[regno];
1889
1890                   /* Now split the induction variable by changing the dest
1891                      of this insn to a new register, and setting its
1892                      reg_map entry to point to this new register.
1893
1894                      If this is the last iteration, and this is the last insn
1895                      that will update the iv, then reuse the original dest,
1896                      to ensure that the iv will have the proper value when
1897                      the loop exits or repeats.
1898
1899                      Using splittable_regs_updates here like this is safe,
1900                      because it can only be greater than one if all
1901                      instructions modifying the iv are always executed in
1902                      order.  */
1903
1904                   if (! last_iteration
1905                       || (splittable_regs_updates[regno]-- != 1))
1906                     {
1907                       tem = gen_reg_rtx (GET_MODE (giv_src_reg));
1908                       giv_dest_reg = tem;
1909                       map->reg_map[regno] = tem;
1910                       record_base_value (REGNO (tem),
1911                                          giv_inc == const0_rtx
1912                                          ? giv_src_reg
1913                                          : gen_rtx_PLUS (GET_MODE (giv_src_reg),
1914                                                          giv_src_reg, giv_inc),
1915                                          1);
1916                     }
1917                   else
1918                     map->reg_map[regno] = giv_src_reg;
1919                 }
1920
1921               /* The constant being added could be too large for an add
1922                  immediate, so can't directly emit an insn here.  */
1923               emit_unrolled_add (giv_dest_reg, giv_src_reg, giv_inc);
1924               copy = get_last_insn ();
1925               pattern = PATTERN (copy);
1926             }
1927           else
1928             {
1929               pattern = copy_rtx_and_substitute (pattern, map);
1930               copy = emit_insn (pattern);
1931             }
1932           REG_NOTES (copy) = initial_reg_note_copy (REG_NOTES (insn), map);
1933
1934 #ifdef HAVE_cc0
1935           /* If this insn is setting CC0, it may need to look at
1936              the insn that uses CC0 to see what type of insn it is.
1937              In that case, the call to recog via validate_change will
1938              fail.  So don't substitute constants here.  Instead,
1939              do it when we emit the following insn.
1940
1941              For example, see the pyr.md file.  That machine has signed and
1942              unsigned compares.  The compare patterns must check the
1943              following branch insn to see which what kind of compare to
1944              emit.
1945
1946              If the previous insn set CC0, substitute constants on it as
1947              well.  */
1948           if (sets_cc0_p (PATTERN (copy)) != 0)
1949             cc0_insn = copy;
1950           else
1951             {
1952               if (cc0_insn)
1953                 try_constants (cc0_insn, map);
1954               cc0_insn = 0;
1955               try_constants (copy, map);
1956             }
1957 #else
1958           try_constants (copy, map);
1959 #endif
1960
1961           /* Make split induction variable constants `permanent' since we
1962              know there are no backward branches across iteration variable
1963              settings which would invalidate this.  */
1964           if (dest_reg_was_split)
1965             {
1966               int regno = REGNO (SET_DEST (pattern));
1967
1968               if ((size_t) regno < VARRAY_SIZE (map->const_equiv_varray)
1969                   && (VARRAY_CONST_EQUIV (map->const_equiv_varray, regno).age
1970                       == map->const_age))
1971                 VARRAY_CONST_EQUIV (map->const_equiv_varray, regno).age = -1;
1972             }
1973           break;
1974
1975         case JUMP_INSN:
1976           pattern = copy_rtx_and_substitute (PATTERN (insn), map);
1977           copy = emit_jump_insn (pattern);
1978           REG_NOTES (copy) = initial_reg_note_copy (REG_NOTES (insn), map);
1979
1980           if (JUMP_LABEL (insn) == start_label && insn == copy_end
1981               && ! last_iteration)
1982             {
1983               /* This is a branch to the beginning of the loop; this is the
1984                  last insn being copied; and this is not the last iteration.
1985                  In this case, we want to change the original fall through
1986                  case to be a branch past the end of the loop, and the
1987                  original jump label case to fall_through.  */
1988
1989               if (invert_exp (pattern, copy))
1990                 {
1991                   if (! redirect_exp (&pattern,
1992                                       get_label_from_map (map,
1993                                                           CODE_LABEL_NUMBER
1994                                                           (JUMP_LABEL (insn))),
1995                                       exit_label, copy))
1996                     abort ();
1997                 }
1998               else
1999                 {
2000                   rtx jmp;
2001                   rtx lab = gen_label_rtx ();
2002                   /* Can't do it by reversing the jump (probably because we
2003                      couldn't reverse the conditions), so emit a new
2004                      jump_insn after COPY, and redirect the jump around
2005                      that.  */
2006                   jmp = emit_jump_insn_after (gen_jump (exit_label), copy);
2007                   jmp = emit_barrier_after (jmp);
2008                   emit_label_after (lab, jmp);
2009                   LABEL_NUSES (lab) = 0;
2010                   if (! redirect_exp (&pattern,
2011                                       get_label_from_map (map,
2012                                                           CODE_LABEL_NUMBER
2013                                                           (JUMP_LABEL (insn))),
2014                                       lab, copy))
2015                     abort ();
2016                 }
2017             }
2018
2019 #ifdef HAVE_cc0
2020           if (cc0_insn)
2021             try_constants (cc0_insn, map);
2022           cc0_insn = 0;
2023 #endif
2024           try_constants (copy, map);
2025
2026           /* Set the jump label of COPY correctly to avoid problems with
2027              later passes of unroll_loop, if INSN had jump label set.  */
2028           if (JUMP_LABEL (insn))
2029             {
2030               rtx label = 0;
2031
2032               /* Can't use the label_map for every insn, since this may be
2033                  the backward branch, and hence the label was not mapped.  */
2034               if ((set = single_set (copy)))
2035                 {
2036                   tem = SET_SRC (set);
2037                   if (GET_CODE (tem) == LABEL_REF)
2038                     label = XEXP (tem, 0);
2039                   else if (GET_CODE (tem) == IF_THEN_ELSE)
2040                     {
2041                       if (XEXP (tem, 1) != pc_rtx)
2042                         label = XEXP (XEXP (tem, 1), 0);
2043                       else
2044                         label = XEXP (XEXP (tem, 2), 0);
2045                     }
2046                 }
2047
2048               if (label && GET_CODE (label) == CODE_LABEL)
2049                 JUMP_LABEL (copy) = label;
2050               else
2051                 {
2052                   /* An unrecognizable jump insn, probably the entry jump
2053                      for a switch statement.  This label must have been mapped,
2054                      so just use the label_map to get the new jump label.  */
2055                   JUMP_LABEL (copy)
2056                     = get_label_from_map (map,
2057                                           CODE_LABEL_NUMBER (JUMP_LABEL (insn)));
2058                 }
2059
2060               /* If this is a non-local jump, then must increase the label
2061                  use count so that the label will not be deleted when the
2062                  original jump is deleted.  */
2063               LABEL_NUSES (JUMP_LABEL (copy))++;
2064             }
2065           else if (GET_CODE (PATTERN (copy)) == ADDR_VEC
2066                    || GET_CODE (PATTERN (copy)) == ADDR_DIFF_VEC)
2067             {
2068               rtx pat = PATTERN (copy);
2069               int diff_vec_p = GET_CODE (pat) == ADDR_DIFF_VEC;
2070               int len = XVECLEN (pat, diff_vec_p);
2071               int i;
2072
2073               for (i = 0; i < len; i++)
2074                 LABEL_NUSES (XEXP (XVECEXP (pat, diff_vec_p, i), 0))++;
2075             }
2076
2077           /* If this used to be a conditional jump insn but whose branch
2078              direction is now known, we must do something special.  */
2079           if (condjump_p (insn) && !simplejump_p (insn) && map->last_pc_value)
2080             {
2081 #ifdef HAVE_cc0
2082               /* If the previous insn set cc0 for us, delete it.  */
2083               if (sets_cc0_p (PREV_INSN (copy)))
2084                 delete_insn (PREV_INSN (copy));
2085 #endif
2086
2087               /* If this is now a no-op, delete it.  */
2088               if (map->last_pc_value == pc_rtx)
2089                 {
2090                   /* Don't let delete_insn delete the label referenced here,
2091                      because we might possibly need it later for some other
2092                      instruction in the loop.  */
2093                   if (JUMP_LABEL (copy))
2094                     LABEL_NUSES (JUMP_LABEL (copy))++;
2095                   delete_insn (copy);
2096                   if (JUMP_LABEL (copy))
2097                     LABEL_NUSES (JUMP_LABEL (copy))--;
2098                   copy = 0;
2099                 }
2100               else
2101                 /* Otherwise, this is unconditional jump so we must put a
2102                    BARRIER after it.  We could do some dead code elimination
2103                    here, but jump.c will do it just as well.  */
2104                 emit_barrier ();
2105             }
2106           break;
2107
2108         case CALL_INSN:
2109           pattern = copy_rtx_and_substitute (PATTERN (insn), map);
2110           copy = emit_call_insn (pattern);
2111           REG_NOTES (copy) = initial_reg_note_copy (REG_NOTES (insn), map);
2112
2113           /* Because the USAGE information potentially contains objects other
2114              than hard registers, we need to copy it.  */
2115           CALL_INSN_FUNCTION_USAGE (copy)
2116             = copy_rtx_and_substitute (CALL_INSN_FUNCTION_USAGE (insn), map);
2117
2118 #ifdef HAVE_cc0
2119           if (cc0_insn)
2120             try_constants (cc0_insn, map);
2121           cc0_insn = 0;
2122 #endif
2123           try_constants (copy, map);
2124
2125           /* Be lazy and assume CALL_INSNs clobber all hard registers.  */
2126           for (i = 0; i < FIRST_PSEUDO_REGISTER; i++)
2127             VARRAY_CONST_EQUIV (map->const_equiv_varray, i).rtx = 0;
2128           break;
2129
2130         case CODE_LABEL:
2131           /* If this is the loop start label, then we don't need to emit a
2132              copy of this label since no one will use it.  */
2133
2134           if (insn != start_label)
2135             {
2136               copy = emit_label (get_label_from_map (map,
2137                                                      CODE_LABEL_NUMBER (insn)));
2138               map->const_age++;
2139             }
2140           break;
2141
2142         case BARRIER:
2143           copy = emit_barrier ();
2144           break;
2145
2146         case NOTE:
2147           /* VTOP and CONT notes are valid only before the loop exit test.
2148              If placed anywhere else, loop may generate bad code.  */
2149           /* BASIC_BLOCK notes exist to stabilize basic block structures with
2150              the associated rtl.  We do not want to share the structure in 
2151              this new block.  */
2152
2153           if (NOTE_LINE_NUMBER (insn) != NOTE_INSN_DELETED
2154               && NOTE_LINE_NUMBER (insn) != NOTE_INSN_BASIC_BLOCK
2155               && ((NOTE_LINE_NUMBER (insn) != NOTE_INSN_LOOP_VTOP
2156                    && NOTE_LINE_NUMBER (insn) != NOTE_INSN_LOOP_CONT)
2157                   || (last_iteration && unroll_type != UNROLL_COMPLETELY)))
2158             copy = emit_note (NOTE_SOURCE_FILE (insn),
2159                               NOTE_LINE_NUMBER (insn));
2160           else
2161             copy = 0;
2162           break;
2163
2164         default:
2165           abort ();
2166         }
2167
2168       map->insn_map[INSN_UID (insn)] = copy;
2169     }
2170   while (insn != copy_end);
2171
2172   /* Now finish coping the REG_NOTES.  */
2173   insn = copy_start;
2174   do
2175     {
2176       insn = NEXT_INSN (insn);
2177       if ((GET_CODE (insn) == INSN || GET_CODE (insn) == JUMP_INSN
2178            || GET_CODE (insn) == CALL_INSN)
2179           && map->insn_map[INSN_UID (insn)])
2180         final_reg_note_copy (REG_NOTES (map->insn_map[INSN_UID (insn)]), map);
2181     }
2182   while (insn != copy_end);
2183
2184   /* There may be notes between copy_notes_from and loop_end.  Emit a copy of
2185      each of these notes here, since there may be some important ones, such as
2186      NOTE_INSN_BLOCK_END notes, in this group.  We don't do this on the last
2187      iteration, because the original notes won't be deleted.
2188
2189      We can't use insert_before here, because when from preconditioning,
2190      insert_before points before the loop.  We can't use copy_end, because
2191      there may be insns already inserted after it (which we don't want to
2192      copy) when not from preconditioning code.  */
2193
2194   if (! last_iteration)
2195     {
2196       for (insn = copy_notes_from; insn != loop_end; insn = NEXT_INSN (insn))
2197         {
2198           /* VTOP notes are valid only before the loop exit test.
2199              If placed anywhere else, loop may generate bad code.
2200              There is no need to test for NOTE_INSN_LOOP_CONT notes
2201              here, since COPY_NOTES_FROM will be at most one or two (for cc0)
2202              instructions before the last insn in the loop, and if the
2203              end test is that short, there will be a VTOP note between
2204              the CONT note and the test.  */
2205           if (GET_CODE (insn) == NOTE
2206               && NOTE_LINE_NUMBER (insn) != NOTE_INSN_DELETED
2207               && NOTE_LINE_NUMBER (insn) != NOTE_INSN_BASIC_BLOCK
2208               && NOTE_LINE_NUMBER (insn) != NOTE_INSN_LOOP_VTOP)
2209             emit_note (NOTE_SOURCE_FILE (insn), NOTE_LINE_NUMBER (insn));
2210         }
2211     }
2212
2213   if (final_label && LABEL_NUSES (final_label) > 0)
2214     emit_label (final_label);
2215
2216   tem = gen_sequence ();
2217   end_sequence ();
2218   emit_insn_before (tem, insert_before);
2219 }
2220 \f
2221 /* Emit an insn, using the expand_binop to ensure that a valid insn is
2222    emitted.  This will correctly handle the case where the increment value
2223    won't fit in the immediate field of a PLUS insns.  */
2224
2225 void
2226 emit_unrolled_add (dest_reg, src_reg, increment)
2227      rtx dest_reg, src_reg, increment;
2228 {
2229   rtx result;
2230
2231   result = expand_binop (GET_MODE (dest_reg), add_optab, src_reg, increment,
2232                          dest_reg, 0, OPTAB_LIB_WIDEN);
2233
2234   if (dest_reg != result)
2235     emit_move_insn (dest_reg, result);
2236 }
2237 \f
2238 /* Searches the insns between INSN and LOOP_END.  Returns 1 if there
2239    is a backward branch in that range that branches to somewhere between
2240    LOOP_START and INSN.  Returns 0 otherwise.  */
2241
2242 /* ??? This is quadratic algorithm.  Could be rewritten to be linear.
2243    In practice, this is not a problem, because this function is seldom called,
2244    and uses a negligible amount of CPU time on average.  */
2245
2246 int
2247 back_branch_in_range_p (insn, loop_start, loop_end)
2248      rtx insn;
2249      rtx loop_start, loop_end;
2250 {
2251   rtx p, q, target_insn;
2252   rtx orig_loop_end = loop_end;
2253
2254   /* Stop before we get to the backward branch at the end of the loop.  */
2255   loop_end = prev_nonnote_insn (loop_end);
2256   if (GET_CODE (loop_end) == BARRIER)
2257     loop_end = PREV_INSN (loop_end);
2258
2259   /* Check in case insn has been deleted, search forward for first non
2260      deleted insn following it.  */
2261   while (INSN_DELETED_P (insn))
2262     insn = NEXT_INSN (insn);
2263
2264   /* Check for the case where insn is the last insn in the loop.  Deal
2265      with the case where INSN was a deleted loop test insn, in which case
2266      it will now be the NOTE_LOOP_END.  */
2267   if (insn == loop_end || insn == orig_loop_end)
2268     return 0;
2269
2270   for (p = NEXT_INSN (insn); p != loop_end; p = NEXT_INSN (p))
2271     {
2272       if (GET_CODE (p) == JUMP_INSN)
2273         {
2274           target_insn = JUMP_LABEL (p);
2275
2276           /* Search from loop_start to insn, to see if one of them is
2277              the target_insn.  We can't use INSN_LUID comparisons here,
2278              since insn may not have an LUID entry.  */
2279           for (q = loop_start; q != insn; q = NEXT_INSN (q))
2280             if (q == target_insn)
2281               return 1;
2282         }
2283     }
2284
2285   return 0;
2286 }
2287
2288 /* Try to generate the simplest rtx for the expression
2289    (PLUS (MULT mult1 mult2) add1).  This is used to calculate the initial
2290    value of giv's.  */
2291
2292 static rtx
2293 fold_rtx_mult_add (mult1, mult2, add1, mode)
2294      rtx mult1, mult2, add1;
2295      enum machine_mode mode;
2296 {
2297   rtx temp, mult_res;
2298   rtx result;
2299
2300   /* The modes must all be the same.  This should always be true.  For now,
2301      check to make sure.  */
2302   if ((GET_MODE (mult1) != mode && GET_MODE (mult1) != VOIDmode)
2303       || (GET_MODE (mult2) != mode && GET_MODE (mult2) != VOIDmode)
2304       || (GET_MODE (add1) != mode && GET_MODE (add1) != VOIDmode))
2305     abort ();
2306
2307   /* Ensure that if at least one of mult1/mult2 are constant, then mult2
2308      will be a constant.  */
2309   if (GET_CODE (mult1) == CONST_INT)
2310     {
2311       temp = mult2;
2312       mult2 = mult1;
2313       mult1 = temp;
2314     }
2315
2316   mult_res = simplify_binary_operation (MULT, mode, mult1, mult2);
2317   if (! mult_res)
2318     mult_res = gen_rtx_MULT (mode, mult1, mult2);
2319
2320   /* Again, put the constant second.  */
2321   if (GET_CODE (add1) == CONST_INT)
2322     {
2323       temp = add1;
2324       add1 = mult_res;
2325       mult_res = temp;
2326     }
2327
2328   result = simplify_binary_operation (PLUS, mode, add1, mult_res);
2329   if (! result)
2330     result = gen_rtx_PLUS (mode, add1, mult_res);
2331
2332   return result;
2333 }
2334
2335 /* Searches the list of induction struct's for the biv BL, to try to calculate
2336    the total increment value for one iteration of the loop as a constant.
2337
2338    Returns the increment value as an rtx, simplified as much as possible,
2339    if it can be calculated.  Otherwise, returns 0.  */
2340
2341 rtx
2342 biv_total_increment (bl, loop_start, loop_end)
2343      struct iv_class *bl;
2344      rtx loop_start, loop_end;
2345 {
2346   struct induction *v;
2347   rtx result;
2348
2349   /* For increment, must check every instruction that sets it.  Each
2350      instruction must be executed only once each time through the loop.
2351      To verify this, we check that the insn is always executed, and that
2352      there are no backward branches after the insn that branch to before it.
2353      Also, the insn must have a mult_val of one (to make sure it really is
2354      an increment).  */
2355
2356   result = const0_rtx;
2357   for (v = bl->biv; v; v = v->next_iv)
2358     {
2359       if (v->always_computable && v->mult_val == const1_rtx
2360           && ! v->maybe_multiple)
2361         result = fold_rtx_mult_add (result, const1_rtx, v->add_val, v->mode);
2362       else
2363         return 0;
2364     }
2365
2366   return result;
2367 }
2368
2369 /* Determine the initial value of the iteration variable, and the amount
2370    that it is incremented each loop.  Use the tables constructed by
2371    the strength reduction pass to calculate these values.
2372
2373    Initial_value and/or increment are set to zero if their values could not
2374    be calculated.  */
2375
2376 static void
2377 iteration_info (iteration_var, initial_value, increment, loop_start, loop_end)
2378      rtx iteration_var, *initial_value, *increment;
2379      rtx loop_start, loop_end;
2380 {
2381   struct iv_class *bl;
2382 #if 0
2383   struct induction *v;
2384 #endif
2385
2386   /* Clear the result values, in case no answer can be found.  */
2387   *initial_value = 0;
2388   *increment = 0;
2389
2390   /* The iteration variable can be either a giv or a biv.  Check to see
2391      which it is, and compute the variable's initial value, and increment
2392      value if possible.  */
2393
2394   /* If this is a new register, can't handle it since we don't have any
2395      reg_iv_type entry for it.  */
2396   if ((unsigned) REGNO (iteration_var) >= reg_iv_type->num_elements)
2397     {
2398       if (loop_dump_stream)
2399         fprintf (loop_dump_stream,
2400                  "Loop unrolling: No reg_iv_type entry for iteration var.\n");
2401       return;
2402     }
2403
2404   /* Reject iteration variables larger than the host wide int size, since they
2405      could result in a number of iterations greater than the range of our
2406      `unsigned HOST_WIDE_INT' variable loop_info->n_iterations.  */
2407   else if ((GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE (iteration_var))
2408             > HOST_BITS_PER_WIDE_INT))
2409     {
2410       if (loop_dump_stream)
2411         fprintf (loop_dump_stream,
2412                  "Loop unrolling: Iteration var rejected because mode too large.\n");
2413       return;
2414     }
2415   else if (GET_MODE_CLASS (GET_MODE (iteration_var)) != MODE_INT)
2416     {
2417       if (loop_dump_stream)
2418         fprintf (loop_dump_stream,
2419                  "Loop unrolling: Iteration var not an integer.\n");
2420       return;
2421     }
2422   else if (REG_IV_TYPE (REGNO (iteration_var)) == BASIC_INDUCT)
2423     {
2424       /* When reg_iv_type / reg_iv_info is resized for biv increments
2425          that are turned into givs, reg_biv_class is not resized.
2426          So check here that we don't make an out-of-bounds access.  */
2427       if (REGNO (iteration_var) >= max_reg_before_loop)
2428         abort ();
2429
2430       /* Grab initial value, only useful if it is a constant.  */
2431       bl = reg_biv_class[REGNO (iteration_var)];
2432       *initial_value = bl->initial_value;
2433
2434       *increment = biv_total_increment (bl, loop_start, loop_end);
2435     }
2436   else if (REG_IV_TYPE (REGNO (iteration_var)) == GENERAL_INDUCT)
2437     {
2438       HOST_WIDE_INT offset = 0;
2439       struct induction *v = REG_IV_INFO (REGNO (iteration_var));
2440
2441       if (REGNO (v->src_reg) >= max_reg_before_loop)
2442         abort ();
2443
2444       bl = reg_biv_class[REGNO (v->src_reg)];
2445
2446       /* Increment value is mult_val times the increment value of the biv.  */
2447
2448       *increment = biv_total_increment (bl, loop_start, loop_end);
2449       if (*increment)
2450         {
2451           struct induction *biv_inc;
2452
2453           *increment
2454             = fold_rtx_mult_add (v->mult_val, *increment, const0_rtx, v->mode);
2455           /* The caller assumes that one full increment has occured at the
2456              first loop test.  But that's not true when the biv is incremented
2457              after the giv is set (which is the usual case), e.g.:
2458              i = 6; do {;} while (i++ < 9) .
2459              Therefore, we bias the initial value by subtracting the amount of
2460              the increment that occurs between the giv set and the giv test.  */
2461           for (biv_inc = bl->biv; biv_inc; biv_inc = biv_inc->next_iv)
2462             {
2463               if (loop_insn_first_p (v->insn, biv_inc->insn))
2464                 offset -= INTVAL (biv_inc->add_val);
2465             }
2466           offset *= INTVAL (v->mult_val);
2467         }
2468       if (loop_dump_stream)
2469         fprintf (loop_dump_stream,
2470                  "Loop unrolling: Giv iterator, initial value bias %ld.\n",
2471                  (long) offset);
2472       /* Initial value is mult_val times the biv's initial value plus
2473          add_val.  Only useful if it is a constant.  */
2474       *initial_value
2475         = fold_rtx_mult_add (v->mult_val,
2476                              plus_constant (bl->initial_value, offset),
2477                              v->add_val, v->mode);
2478     }
2479   else
2480     {
2481       if (loop_dump_stream)
2482         fprintf (loop_dump_stream,
2483                  "Loop unrolling: Not basic or general induction var.\n");
2484       return;
2485     }
2486 }
2487
2488
2489 /* For each biv and giv, determine whether it can be safely split into
2490    a different variable for each unrolled copy of the loop body.  If it
2491    is safe to split, then indicate that by saving some useful info
2492    in the splittable_regs array.
2493
2494    If the loop is being completely unrolled, then splittable_regs will hold
2495    the current value of the induction variable while the loop is unrolled.
2496    It must be set to the initial value of the induction variable here.
2497    Otherwise, splittable_regs will hold the difference between the current
2498    value of the induction variable and the value the induction variable had
2499    at the top of the loop.  It must be set to the value 0 here.
2500
2501    Returns the total number of instructions that set registers that are
2502    splittable.  */
2503
2504 /* ?? If the loop is only unrolled twice, then most of the restrictions to
2505    constant values are unnecessary, since we can easily calculate increment
2506    values in this case even if nothing is constant.  The increment value
2507    should not involve a multiply however.  */
2508
2509 /* ?? Even if the biv/giv increment values aren't constant, it may still
2510    be beneficial to split the variable if the loop is only unrolled a few
2511    times, since multiplies by small integers (1,2,3,4) are very cheap.  */
2512
2513 static int
2514 find_splittable_regs (unroll_type, loop_start, loop_end, end_insert_before,
2515                      unroll_number, n_iterations)
2516      enum unroll_types unroll_type;
2517      rtx loop_start, loop_end;
2518      rtx end_insert_before;
2519      int unroll_number;
2520      unsigned HOST_WIDE_INT n_iterations;
2521 {
2522   struct iv_class *bl;
2523   struct induction *v;
2524   rtx increment, tem;
2525   rtx biv_final_value;
2526   int biv_splittable;
2527   int result = 0;
2528
2529   for (bl = loop_iv_list; bl; bl = bl->next)
2530     {
2531       /* Biv_total_increment must return a constant value,
2532          otherwise we can not calculate the split values.  */
2533
2534       increment = biv_total_increment (bl, loop_start, loop_end);
2535       if (! increment || GET_CODE (increment) != CONST_INT)
2536         continue;
2537
2538       /* The loop must be unrolled completely, or else have a known number
2539          of iterations and only one exit, or else the biv must be dead
2540          outside the loop, or else the final value must be known.  Otherwise,
2541          it is unsafe to split the biv since it may not have the proper
2542          value on loop exit.  */
2543
2544       /* loop_number_exit_count is non-zero if the loop has an exit other than
2545          a fall through at the end.  */
2546
2547       biv_splittable = 1;
2548       biv_final_value = 0;
2549       if (unroll_type != UNROLL_COMPLETELY
2550           && (loop_number_exit_count[uid_loop_num[INSN_UID (loop_start)]]
2551               || unroll_type == UNROLL_NAIVE)
2552           && (uid_luid[REGNO_LAST_UID (bl->regno)] >= INSN_LUID (loop_end)
2553               || ! bl->init_insn
2554               || INSN_UID (bl->init_insn) >= max_uid_for_loop
2555               || (uid_luid[REGNO_FIRST_UID (bl->regno)]
2556                   < INSN_LUID (bl->init_insn))
2557               || reg_mentioned_p (bl->biv->dest_reg, SET_SRC (bl->init_set)))
2558           && ! (biv_final_value = final_biv_value (bl, loop_start, loop_end,
2559                                                    n_iterations)))
2560         biv_splittable = 0;
2561
2562       /* If any of the insns setting the BIV don't do so with a simple
2563          PLUS, we don't know how to split it.  */
2564       for (v = bl->biv; biv_splittable && v; v = v->next_iv)
2565         if ((tem = single_set (v->insn)) == 0
2566             || GET_CODE (SET_DEST (tem)) != REG
2567             || REGNO (SET_DEST (tem)) != bl->regno
2568             || GET_CODE (SET_SRC (tem)) != PLUS)
2569           biv_splittable = 0;
2570
2571       /* If final value is non-zero, then must emit an instruction which sets
2572          the value of the biv to the proper value.  This is done after
2573          handling all of the givs, since some of them may need to use the
2574          biv's value in their initialization code.  */
2575
2576       /* This biv is splittable.  If completely unrolling the loop, save
2577          the biv's initial value.  Otherwise, save the constant zero.  */
2578
2579       if (biv_splittable == 1)
2580         {
2581           if (unroll_type == UNROLL_COMPLETELY)
2582             {
2583               /* If the initial value of the biv is itself (i.e. it is too
2584                  complicated for strength_reduce to compute), or is a hard
2585                  register, or it isn't invariant, then we must create a new
2586                  pseudo reg to hold the initial value of the biv.  */
2587
2588               if (GET_CODE (bl->initial_value) == REG
2589                   && (REGNO (bl->initial_value) == bl->regno
2590                       || REGNO (bl->initial_value) < FIRST_PSEUDO_REGISTER
2591                       || ! invariant_p (bl->initial_value)))
2592                 {
2593                   rtx tem = gen_reg_rtx (bl->biv->mode);
2594
2595                   record_base_value (REGNO (tem), bl->biv->add_val, 0);
2596                   emit_insn_before (gen_move_insn (tem, bl->biv->src_reg),
2597                                     loop_start);
2598
2599                   if (loop_dump_stream)
2600                     fprintf (loop_dump_stream, "Biv %d initial value remapped to %d.\n",
2601                              bl->regno, REGNO (tem));
2602
2603                   splittable_regs[bl->regno] = tem;
2604                 }
2605               else
2606                 splittable_regs[bl->regno] = bl->initial_value;
2607             }
2608           else
2609             splittable_regs[bl->regno] = const0_rtx;
2610
2611           /* Save the number of instructions that modify the biv, so that
2612              we can treat the last one specially.  */
2613
2614           splittable_regs_updates[bl->regno] = bl->biv_count;
2615           result += bl->biv_count;
2616
2617           if (loop_dump_stream)
2618             fprintf (loop_dump_stream,
2619                      "Biv %d safe to split.\n", bl->regno);
2620         }
2621
2622       /* Check every giv that depends on this biv to see whether it is
2623          splittable also.  Even if the biv isn't splittable, givs which
2624          depend on it may be splittable if the biv is live outside the
2625          loop, and the givs aren't.  */
2626
2627       result += find_splittable_givs (bl, unroll_type, loop_start, loop_end,
2628                                      increment, unroll_number);
2629
2630       /* If final value is non-zero, then must emit an instruction which sets
2631          the value of the biv to the proper value.  This is done after
2632          handling all of the givs, since some of them may need to use the
2633          biv's value in their initialization code.  */
2634       if (biv_final_value)
2635         {
2636           /* If the loop has multiple exits, emit the insns before the
2637              loop to ensure that it will always be executed no matter
2638              how the loop exits.  Otherwise emit the insn after the loop,
2639              since this is slightly more efficient.  */
2640           if (! loop_number_exit_count[uid_loop_num[INSN_UID (loop_start)]])
2641             emit_insn_before (gen_move_insn (bl->biv->src_reg,
2642                                              biv_final_value),
2643                               end_insert_before);
2644           else
2645             {
2646               /* Create a new register to hold the value of the biv, and then
2647                  set the biv to its final value before the loop start.  The biv
2648                  is set to its final value before loop start to ensure that
2649                  this insn will always be executed, no matter how the loop
2650                  exits.  */
2651               rtx tem = gen_reg_rtx (bl->biv->mode);
2652               record_base_value (REGNO (tem), bl->biv->add_val, 0);
2653
2654               emit_insn_before (gen_move_insn (tem, bl->biv->src_reg),
2655                                 loop_start);
2656               emit_insn_before (gen_move_insn (bl->biv->src_reg,
2657                                                biv_final_value),
2658                                 loop_start);
2659
2660               if (loop_dump_stream)
2661                 fprintf (loop_dump_stream, "Biv %d mapped to %d for split.\n",
2662                          REGNO (bl->biv->src_reg), REGNO (tem));
2663
2664               /* Set up the mapping from the original biv register to the new
2665                  register.  */
2666               bl->biv->src_reg = tem;
2667             }
2668         }
2669     }
2670   return result;
2671 }
2672
2673 /* Return 1 if the first and last unrolled copy of the address giv V is valid
2674    for the instruction that is using it.  Do not make any changes to that
2675    instruction.  */
2676
2677 static int
2678 verify_addresses (v, giv_inc, unroll_number)
2679      struct induction *v;
2680      rtx giv_inc;
2681      int unroll_number;
2682 {
2683   int ret = 1;
2684   rtx orig_addr = *v->location;
2685   rtx last_addr = plus_constant (v->dest_reg,
2686                                  INTVAL (giv_inc) * (unroll_number - 1));
2687
2688   /* First check to see if either address would fail.   Handle the fact
2689      that we have may have a match_dup.  */
2690   if (! validate_replace_rtx (*v->location, v->dest_reg, v->insn)
2691       || ! validate_replace_rtx (*v->location, last_addr, v->insn))
2692     ret = 0;
2693
2694   /* Now put things back the way they were before.  This should always
2695    succeed.  */
2696   if (! validate_replace_rtx (*v->location, orig_addr, v->insn))
2697     abort ();
2698
2699   return ret;
2700 }
2701
2702 /* For every giv based on the biv BL, check to determine whether it is
2703    splittable.  This is a subroutine to find_splittable_regs ().
2704
2705    Return the number of instructions that set splittable registers.  */
2706
2707 static int
2708 find_splittable_givs (bl, unroll_type, loop_start, loop_end, increment,
2709                       unroll_number)
2710      struct iv_class *bl;
2711      enum unroll_types unroll_type;
2712      rtx loop_start, loop_end;
2713      rtx increment;
2714      int unroll_number;
2715 {
2716   struct induction *v, *v2;
2717   rtx final_value;
2718   rtx tem;
2719   int result = 0;
2720
2721   /* Scan the list of givs, and set the same_insn field when there are
2722      multiple identical givs in the same insn.  */
2723   for (v = bl->giv; v; v = v->next_iv)
2724     for (v2 = v->next_iv; v2; v2 = v2->next_iv)
2725       if (v->insn == v2->insn && rtx_equal_p (v->new_reg, v2->new_reg)
2726           && ! v2->same_insn)
2727         v2->same_insn = v;
2728
2729   for (v = bl->giv; v; v = v->next_iv)
2730     {
2731       rtx giv_inc, value;
2732
2733       /* Only split the giv if it has already been reduced, or if the loop is
2734          being completely unrolled.  */
2735       if (unroll_type != UNROLL_COMPLETELY && v->ignore)
2736         continue;
2737
2738       /* The giv can be split if the insn that sets the giv is executed once
2739          and only once on every iteration of the loop.  */
2740       /* An address giv can always be split.  v->insn is just a use not a set,
2741          and hence it does not matter whether it is always executed.  All that
2742          matters is that all the biv increments are always executed, and we
2743          won't reach here if they aren't.  */
2744       if (v->giv_type != DEST_ADDR
2745           && (! v->always_computable
2746               || back_branch_in_range_p (v->insn, loop_start, loop_end)))
2747         continue;
2748
2749       /* The giv increment value must be a constant.  */
2750       giv_inc = fold_rtx_mult_add (v->mult_val, increment, const0_rtx,
2751                                    v->mode);
2752       if (! giv_inc || GET_CODE (giv_inc) != CONST_INT)
2753         continue;
2754
2755       /* The loop must be unrolled completely, or else have a known number of
2756          iterations and only one exit, or else the giv must be dead outside
2757          the loop, or else the final value of the giv must be known.
2758          Otherwise, it is not safe to split the giv since it may not have the
2759          proper value on loop exit.  */
2760
2761       /* The used outside loop test will fail for DEST_ADDR givs.  They are
2762          never used outside the loop anyways, so it is always safe to split a
2763          DEST_ADDR giv.  */
2764
2765       final_value = 0;
2766       if (unroll_type != UNROLL_COMPLETELY
2767           && (loop_number_exit_count[uid_loop_num[INSN_UID (loop_start)]]
2768               || unroll_type == UNROLL_NAIVE)
2769           && v->giv_type != DEST_ADDR
2770           /* The next part is true if the pseudo is used outside the loop.
2771              We assume that this is true for any pseudo created after loop
2772              starts, because we don't have a reg_n_info entry for them.  */
2773           && (REGNO (v->dest_reg) >= max_reg_before_loop
2774               || (REGNO_FIRST_UID (REGNO (v->dest_reg)) != INSN_UID (v->insn)
2775                   /* Check for the case where the pseudo is set by a shift/add
2776                      sequence, in which case the first insn setting the pseudo
2777                      is the first insn of the shift/add sequence.  */
2778                   && (! (tem = find_reg_note (v->insn, REG_RETVAL, NULL_RTX))
2779                       || (REGNO_FIRST_UID (REGNO (v->dest_reg))
2780                           != INSN_UID (XEXP (tem, 0)))))
2781               /* Line above always fails if INSN was moved by loop opt.  */
2782               || (uid_luid[REGNO_LAST_UID (REGNO (v->dest_reg))]
2783                   >= INSN_LUID (loop_end)))
2784           /* Givs made from biv increments are missed by the above test, so
2785              test explicitly for them.  */
2786           && (REGNO (v->dest_reg) < first_increment_giv
2787               || REGNO (v->dest_reg) > last_increment_giv)
2788           && ! (final_value = v->final_value))
2789         continue;
2790
2791 #if 0
2792       /* Currently, non-reduced/final-value givs are never split.  */
2793       /* Should emit insns after the loop if possible, as the biv final value
2794          code below does.  */
2795
2796       /* If the final value is non-zero, and the giv has not been reduced,
2797          then must emit an instruction to set the final value.  */
2798       if (final_value && !v->new_reg)
2799         {
2800           /* Create a new register to hold the value of the giv, and then set
2801              the giv to its final value before the loop start.  The giv is set
2802              to its final value before loop start to ensure that this insn
2803              will always be executed, no matter how we exit.  */
2804           tem = gen_reg_rtx (v->mode);
2805           emit_insn_before (gen_move_insn (tem, v->dest_reg), loop_start);
2806           emit_insn_before (gen_move_insn (v->dest_reg, final_value),
2807                             loop_start);
2808
2809           if (loop_dump_stream)
2810             fprintf (loop_dump_stream, "Giv %d mapped to %d for split.\n",
2811                      REGNO (v->dest_reg), REGNO (tem));
2812
2813           v->src_reg = tem;
2814         }
2815 #endif
2816
2817       /* This giv is splittable.  If completely unrolling the loop, save the
2818          giv's initial value.  Otherwise, save the constant zero for it.  */
2819
2820       if (unroll_type == UNROLL_COMPLETELY)
2821         {
2822           /* It is not safe to use bl->initial_value here, because it may not
2823              be invariant.  It is safe to use the initial value stored in
2824              the splittable_regs array if it is set.  In rare cases, it won't
2825              be set, so then we do exactly the same thing as
2826              find_splittable_regs does to get a safe value.  */
2827           rtx biv_initial_value;
2828
2829           if (splittable_regs[bl->regno])
2830             biv_initial_value = splittable_regs[bl->regno];
2831           else if (GET_CODE (bl->initial_value) != REG
2832                    || (REGNO (bl->initial_value) != bl->regno
2833                        && REGNO (bl->initial_value) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER))
2834             biv_initial_value = bl->initial_value;
2835           else
2836             {
2837               rtx tem = gen_reg_rtx (bl->biv->mode);
2838
2839               record_base_value (REGNO (tem), bl->biv->add_val, 0);
2840               emit_insn_before (gen_move_insn (tem, bl->biv->src_reg),
2841                                 loop_start);
2842               biv_initial_value = tem;
2843             }
2844           value = fold_rtx_mult_add (v->mult_val, biv_initial_value,
2845                                      v->add_val, v->mode);
2846         }
2847       else
2848         value = const0_rtx;
2849
2850       if (v->new_reg)
2851         {
2852           /* If a giv was combined with another giv, then we can only split
2853              this giv if the giv it was combined with was reduced.  This
2854              is because the value of v->new_reg is meaningless in this
2855              case.  */
2856           if (v->same && ! v->same->new_reg)
2857             {
2858               if (loop_dump_stream)
2859                 fprintf (loop_dump_stream,
2860                          "giv combined with unreduced giv not split.\n");
2861               continue;
2862             }
2863           /* If the giv is an address destination, it could be something other
2864              than a simple register, these have to be treated differently.  */
2865           else if (v->giv_type == DEST_REG)
2866             {
2867               /* If value is not a constant, register, or register plus
2868                  constant, then compute its value into a register before
2869                  loop start.  This prevents invalid rtx sharing, and should
2870                  generate better code.  We can use bl->initial_value here
2871                  instead of splittable_regs[bl->regno] because this code
2872                  is going before the loop start.  */
2873               if (unroll_type == UNROLL_COMPLETELY
2874                   && GET_CODE (value) != CONST_INT
2875                   && GET_CODE (value) != REG
2876                   && (GET_CODE (value) != PLUS
2877                       || GET_CODE (XEXP (value, 0)) != REG
2878                       || GET_CODE (XEXP (value, 1)) != CONST_INT))
2879                 {
2880                   rtx tem = gen_reg_rtx (v->mode);
2881                   record_base_value (REGNO (tem), v->add_val, 0);
2882                   emit_iv_add_mult (bl->initial_value, v->mult_val,
2883                                     v->add_val, tem, loop_start);
2884                   value = tem;
2885                 }
2886
2887               splittable_regs[REGNO (v->new_reg)] = value;
2888               derived_regs[REGNO (v->new_reg)] = v->derived_from != 0;
2889             }
2890           else
2891             {
2892               /* Splitting address givs is useful since it will often allow us
2893                  to eliminate some increment insns for the base giv as
2894                  unnecessary.  */
2895
2896               /* If the addr giv is combined with a dest_reg giv, then all
2897                  references to that dest reg will be remapped, which is NOT
2898                  what we want for split addr regs. We always create a new
2899                  register for the split addr giv, just to be safe.  */
2900
2901               /* If we have multiple identical address givs within a
2902                  single instruction, then use a single pseudo reg for
2903                  both.  This is necessary in case one is a match_dup
2904                  of the other.  */
2905
2906               v->const_adjust = 0;
2907
2908               if (v->same_insn)
2909                 {
2910                   v->dest_reg = v->same_insn->dest_reg;
2911                   if (loop_dump_stream)
2912                     fprintf (loop_dump_stream,
2913                              "Sharing address givs in insn %d\n",
2914                              INSN_UID (v->insn));
2915                 }
2916               /* If multiple address GIVs have been combined with the
2917                  same dest_reg GIV, do not create a new register for
2918                  each.  */
2919               else if (unroll_type != UNROLL_COMPLETELY
2920                        && v->giv_type == DEST_ADDR
2921                        && v->same && v->same->giv_type == DEST_ADDR
2922                        && v->same->unrolled
2923                        /* combine_givs_p may return true for some cases
2924                           where the add and mult values are not equal.
2925                           To share a register here, the values must be
2926                           equal.  */
2927                        && rtx_equal_p (v->same->mult_val, v->mult_val)
2928                        && rtx_equal_p (v->same->add_val, v->add_val)
2929                        /* If the memory references have different modes,
2930                           then the address may not be valid and we must
2931                           not share registers.  */
2932                        && verify_addresses (v, giv_inc, unroll_number))
2933                 {
2934                   v->dest_reg = v->same->dest_reg;
2935                   v->shared = 1;
2936                 }
2937               else if (unroll_type != UNROLL_COMPLETELY)
2938                 {
2939                   /* If not completely unrolling the loop, then create a new
2940                      register to hold the split value of the DEST_ADDR giv.
2941                      Emit insn to initialize its value before loop start.  */
2942
2943                   rtx tem = gen_reg_rtx (v->mode);
2944                   struct induction *same = v->same;
2945                   rtx new_reg = v->new_reg;
2946                   record_base_value (REGNO (tem), v->add_val, 0);
2947
2948                   if (same && same->derived_from)
2949                     {
2950                       /* calculate_giv_inc doesn't work for derived givs.
2951                          copy_loop_body works around the problem for the
2952                          DEST_REG givs themselves, but it can't handle
2953                          DEST_ADDR givs that have been combined with
2954                          a derived DEST_REG giv.
2955                          So Handle V as if the giv from which V->SAME has
2956                          been derived has been combined with V.
2957                          recombine_givs only derives givs from givs that
2958                          are reduced the ordinary, so we need not worry
2959                          about same->derived_from being in turn derived.  */
2960
2961                       same = same->derived_from;
2962                       new_reg = express_from (same, v);
2963                       new_reg = replace_rtx (new_reg, same->dest_reg,
2964                                              same->new_reg);
2965                     }
2966
2967                   /* If the address giv has a constant in its new_reg value,
2968                      then this constant can be pulled out and put in value,
2969                      instead of being part of the initialization code.  */
2970
2971                   if (GET_CODE (new_reg) == PLUS
2972                       && GET_CODE (XEXP (new_reg, 1)) == CONST_INT)
2973                     {
2974                       v->dest_reg
2975                         = plus_constant (tem, INTVAL (XEXP (new_reg, 1)));
2976
2977                       /* Only succeed if this will give valid addresses.
2978                          Try to validate both the first and the last
2979                          address resulting from loop unrolling, if
2980                          one fails, then can't do const elim here.  */
2981                       if (verify_addresses (v, giv_inc, unroll_number))
2982                         {
2983                           /* Save the negative of the eliminated const, so
2984                              that we can calculate the dest_reg's increment
2985                              value later.  */
2986                           v->const_adjust = - INTVAL (XEXP (new_reg, 1));
2987
2988                           new_reg = XEXP (new_reg, 0);
2989                           if (loop_dump_stream)
2990                             fprintf (loop_dump_stream,
2991                                      "Eliminating constant from giv %d\n",
2992                                      REGNO (tem));
2993                         }
2994                       else
2995                         v->dest_reg = tem;
2996                     }
2997                   else
2998                     v->dest_reg = tem;
2999
3000                   /* If the address hasn't been checked for validity yet, do so
3001                      now, and fail completely if either the first or the last
3002                      unrolled copy of the address is not a valid address
3003                      for the instruction that uses it.  */
3004                   if (v->dest_reg == tem
3005                       && ! verify_addresses (v, giv_inc, unroll_number))
3006                     {
3007                       for (v2 = v->next_iv; v2; v2 = v2->next_iv)
3008                         if (v2->same_insn == v)
3009                           v2->same_insn = 0;
3010
3011                       if (loop_dump_stream)
3012                         fprintf (loop_dump_stream,
3013                                  "Invalid address for giv at insn %d\n",
3014                                  INSN_UID (v->insn));
3015                       continue;
3016                     }
3017
3018                   v->new_reg = new_reg;
3019                   v->same = same;
3020
3021                   /* We set this after the address check, to guarantee that
3022                      the register will be initialized.  */
3023                   v->unrolled = 1;
3024
3025                   /* To initialize the new register, just move the value of
3026                      new_reg into it.  This is not guaranteed to give a valid
3027                      instruction on machines with complex addressing modes.
3028                      If we can't recognize it, then delete it and emit insns
3029                      to calculate the value from scratch.  */
3030                   emit_insn_before (gen_rtx_SET (VOIDmode, tem,
3031                                                  copy_rtx (v->new_reg)),
3032                                     loop_start);
3033                   if (recog_memoized (PREV_INSN (loop_start)) < 0)
3034                     {
3035                       rtx sequence, ret;
3036
3037                       /* We can't use bl->initial_value to compute the initial
3038                          value, because the loop may have been preconditioned.
3039                          We must calculate it from NEW_REG.  Try using
3040                          force_operand instead of emit_iv_add_mult.  */
3041                       delete_insn (PREV_INSN (loop_start));
3042
3043                       start_sequence ();
3044                       ret = force_operand (v->new_reg, tem);
3045                       if (ret != tem)
3046                         emit_move_insn (tem, ret);
3047                       sequence = gen_sequence ();
3048                       end_sequence ();
3049                       emit_insn_before (sequence, loop_start);
3050
3051                       if (loop_dump_stream)
3052                         fprintf (loop_dump_stream,
3053                                  "Invalid init insn, rewritten.\n");
3054                     }
3055                 }
3056               else
3057                 {
3058                   v->dest_reg = value;
3059
3060                   /* Check the resulting address for validity, and fail
3061                      if the resulting address would be invalid.  */
3062                   if (! verify_addresses (v, giv_inc, unroll_number))
3063                     {
3064                       for (v2 = v->next_iv; v2; v2 = v2->next_iv)
3065                         if (v2->same_insn == v)
3066                           v2->same_insn = 0;
3067
3068                       if (loop_dump_stream)
3069                         fprintf (loop_dump_stream,
3070                                  "Invalid address for giv at insn %d\n",
3071                                  INSN_UID (v->insn));
3072                       continue;
3073                     }
3074                   if (v->same && v->same->derived_from)
3075                     {
3076                       /* Handle V as if the giv from which V->SAME has
3077                          been derived has been combined with V.  */
3078
3079                       v->same = v->same->derived_from;
3080                       v->new_reg = express_from (v->same, v);
3081                       v->new_reg = replace_rtx (v->new_reg, v->same->dest_reg,
3082                                                 v->same->new_reg);
3083                     }
3084
3085                 }
3086
3087               /* Store the value of dest_reg into the insn.  This sharing
3088                  will not be a problem as this insn will always be copied
3089                  later.  */
3090
3091               *v->location = v->dest_reg;
3092
3093               /* If this address giv is combined with a dest reg giv, then
3094                  save the base giv's induction pointer so that we will be
3095                  able to handle this address giv properly.  The base giv
3096                  itself does not have to be splittable.  */
3097
3098               if (v->same && v->same->giv_type == DEST_REG)
3099                 addr_combined_regs[REGNO (v->same->new_reg)] = v->same;
3100
3101               if (GET_CODE (v->new_reg) == REG)
3102                 {
3103                   /* This giv maybe hasn't been combined with any others.
3104                      Make sure that it's giv is marked as splittable here.  */
3105
3106                   splittable_regs[REGNO (v->new_reg)] = value;
3107                   derived_regs[REGNO (v->new_reg)] = v->derived_from != 0;
3108
3109                   /* Make it appear to depend upon itself, so that the
3110                      giv will be properly split in the main loop above.  */
3111                   if (! v->same)
3112                     {
3113                       v->same = v;
3114                       addr_combined_regs[REGNO (v->new_reg)] = v;
3115                     }
3116                 }
3117
3118               if (loop_dump_stream)
3119                 fprintf (loop_dump_stream, "DEST_ADDR giv being split.\n");
3120             }
3121         }
3122       else
3123         {
3124 #if 0
3125           /* Currently, unreduced giv's can't be split.  This is not too much
3126              of a problem since unreduced giv's are not live across loop
3127              iterations anyways.  When unrolling a loop completely though,
3128              it makes sense to reduce&split givs when possible, as this will
3129              result in simpler instructions, and will not require that a reg
3130              be live across loop iterations.  */
3131
3132           splittable_regs[REGNO (v->dest_reg)] = value;
3133           fprintf (stderr, "Giv %d at insn %d not reduced\n",
3134                    REGNO (v->dest_reg), INSN_UID (v->insn));
3135 #else
3136           continue;
3137 #endif
3138         }
3139
3140       /* Unreduced givs are only updated once by definition.  Reduced givs
3141          are updated as many times as their biv is.  Mark it so if this is
3142          a splittable register.  Don't need to do anything for address givs
3143          where this may not be a register.  */
3144
3145       if (GET_CODE (v->new_reg) == REG)
3146         {
3147           int count = 1;
3148           if (! v->ignore)
3149             count = reg_biv_class[REGNO (v->src_reg)]->biv_count;
3150
3151           if (count > 1 && v->derived_from)
3152              /* In this case, there is one set where the giv insn was and one
3153                 set each after each biv increment.  (Most are likely dead.)  */
3154             count++;
3155
3156           splittable_regs_updates[REGNO (v->new_reg)] = count;
3157         }
3158
3159       result++;
3160
3161       if (loop_dump_stream)
3162         {
3163           int regnum;
3164
3165           if (GET_CODE (v->dest_reg) == CONST_INT)
3166             regnum = -1;
3167           else if (GET_CODE (v->dest_reg) != REG)
3168             regnum = REGNO (XEXP (v->dest_reg, 0));
3169           else
3170             regnum = REGNO (v->dest_reg);
3171           fprintf (loop_dump_stream, "Giv %d at insn %d safe to split.\n",
3172                    regnum, INSN_UID (v->insn));
3173         }
3174     }
3175
3176   return result;
3177 }
3178 \f
3179 /* Try to prove that the register is dead after the loop exits.  Trace every
3180    loop exit looking for an insn that will always be executed, which sets
3181    the register to some value, and appears before the first use of the register
3182    is found.  If successful, then return 1, otherwise return 0.  */
3183
3184 /* ?? Could be made more intelligent in the handling of jumps, so that
3185    it can search past if statements and other similar structures.  */
3186
3187 static int
3188 reg_dead_after_loop (reg, loop_start, loop_end)
3189      rtx reg, loop_start, loop_end;
3190 {
3191   rtx insn, label;
3192   enum rtx_code code;
3193   int jump_count = 0;
3194   int label_count = 0;
3195   int this_loop_num = uid_loop_num[INSN_UID (loop_start)];
3196
3197   /* In addition to checking all exits of this loop, we must also check
3198      all exits of inner nested loops that would exit this loop.  We don't
3199      have any way to identify those, so we just give up if there are any
3200      such inner loop exits.  */
3201
3202   for (label = loop_number_exit_labels[this_loop_num]; label;
3203        label = LABEL_NEXTREF (label))
3204     label_count++;
3205
3206   if (label_count != loop_number_exit_count[this_loop_num])
3207     return 0;
3208
3209   /* HACK: Must also search the loop fall through exit, create a label_ref
3210      here which points to the loop_end, and append the loop_number_exit_labels
3211      list to it.  */
3212   label = gen_rtx_LABEL_REF (VOIDmode, loop_end);
3213   LABEL_NEXTREF (label) = loop_number_exit_labels[this_loop_num];
3214
3215   for ( ; label; label = LABEL_NEXTREF (label))
3216     {
3217       /* Succeed if find an insn which sets the biv or if reach end of
3218          function.  Fail if find an insn that uses the biv, or if come to
3219          a conditional jump.  */
3220
3221       insn = NEXT_INSN (XEXP (label, 0));
3222       while (insn)
3223         {
3224           code = GET_CODE (insn);
3225           if (GET_RTX_CLASS (code) == 'i')
3226             {
3227               rtx set;
3228
3229               if (reg_referenced_p (reg, PATTERN (insn)))
3230                 return 0;
3231
3232               set = single_set (insn);
3233               if (set && rtx_equal_p (SET_DEST (set), reg))
3234                 break;
3235             }
3236
3237           if (code == JUMP_INSN)
3238             {
3239               if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == RETURN)
3240                 break;
3241               else if (! simplejump_p (insn)
3242                        /* Prevent infinite loop following infinite loops.  */
3243                        || jump_count++ > 20)
3244                 return 0;
3245               else
3246                 insn = JUMP_LABEL (insn);
3247             }
3248
3249           insn = NEXT_INSN (insn);
3250         }
3251     }
3252
3253   /* Success, the register is dead on all loop exits.  */
3254   return 1;
3255 }
3256
3257 /* Try to calculate the final value of the biv, the value it will have at
3258    the end of the loop.  If we can do it, return that value.  */
3259
3260 rtx
3261 final_biv_value (bl, loop_start, loop_end, n_iterations)
3262      struct iv_class *bl;
3263      rtx loop_start, loop_end;
3264      unsigned HOST_WIDE_INT n_iterations;
3265 {
3266   rtx increment, tem;
3267
3268   /* ??? This only works for MODE_INT biv's.  Reject all others for now.  */
3269
3270   if (GET_MODE_CLASS (bl->biv->mode) != MODE_INT)
3271     return 0;
3272
3273   /* The final value for reversed bivs must be calculated differently than
3274       for ordinary bivs.  In this case, there is already an insn after the
3275      loop which sets this biv's final value (if necessary), and there are
3276      no other loop exits, so we can return any value.  */
3277   if (bl->reversed)
3278     {
3279       if (loop_dump_stream)
3280         fprintf (loop_dump_stream,
3281                  "Final biv value for %d, reversed biv.\n", bl->regno);
3282
3283       return const0_rtx;
3284     }
3285
3286   /* Try to calculate the final value as initial value + (number of iterations
3287      * increment).  For this to work, increment must be invariant, the only
3288      exit from the loop must be the fall through at the bottom (otherwise
3289      it may not have its final value when the loop exits), and the initial
3290      value of the biv must be invariant.  */
3291
3292   if (n_iterations != 0
3293       && ! loop_number_exit_count[uid_loop_num[INSN_UID (loop_start)]]
3294       && invariant_p (bl->initial_value))
3295     {
3296       increment = biv_total_increment (bl, loop_start, loop_end);
3297
3298       if (increment && invariant_p (increment))
3299         {
3300           /* Can calculate the loop exit value, emit insns after loop
3301              end to calculate this value into a temporary register in
3302              case it is needed later.  */
3303
3304           tem = gen_reg_rtx (bl->biv->mode);
3305           record_base_value (REGNO (tem), bl->biv->add_val, 0);
3306           /* Make sure loop_end is not the last insn.  */
3307           if (NEXT_INSN (loop_end) == 0)
3308             emit_note_after (NOTE_INSN_DELETED, loop_end);
3309           emit_iv_add_mult (increment, GEN_INT (n_iterations),
3310                             bl->initial_value, tem, NEXT_INSN (loop_end));
3311
3312           if (loop_dump_stream)
3313             fprintf (loop_dump_stream,
3314                      "Final biv value for %d, calculated.\n", bl->regno);
3315
3316           return tem;
3317         }
3318     }
3319
3320   /* Check to see if the biv is dead at all loop exits.  */
3321   if (reg_dead_after_loop (bl->biv->src_reg, loop_start, loop_end))
3322     {
3323       if (loop_dump_stream)
3324         fprintf (loop_dump_stream,
3325                  "Final biv value for %d, biv dead after loop exit.\n",
3326                  bl->regno);
3327
3328       return const0_rtx;
3329     }
3330
3331   return 0;
3332 }
3333
3334 /* Try to calculate the final value of the giv, the value it will have at
3335    the end of the loop.  If we can do it, return that value.  */
3336
3337 rtx
3338 final_giv_value (v, loop_start, loop_end, n_iterations)
3339      struct induction *v;
3340      rtx loop_start, loop_end;
3341      unsigned HOST_WIDE_INT n_iterations;
3342 {
3343   struct iv_class *bl;
3344   rtx insn;
3345   rtx increment, tem;
3346   rtx insert_before, seq;
3347
3348   bl = reg_biv_class[REGNO (v->src_reg)];
3349
3350   /* The final value for givs which depend on reversed bivs must be calculated
3351      differently than for ordinary givs.  In this case, there is already an
3352      insn after the loop which sets this giv's final value (if necessary),
3353      and there are no other loop exits, so we can return any value.  */
3354   if (bl->reversed)
3355     {
3356       if (loop_dump_stream)
3357         fprintf (loop_dump_stream,
3358                  "Final giv value for %d, depends on reversed biv\n",
3359                  REGNO (v->dest_reg));
3360       return const0_rtx;
3361     }
3362
3363   /* Try to calculate the final value as a function of the biv it depends
3364      upon.  The only exit from the loop must be the fall through at the bottom
3365      (otherwise it may not have its final value when the loop exits).  */
3366
3367   /* ??? Can calculate the final giv value by subtracting off the
3368      extra biv increments times the giv's mult_val.  The loop must have
3369      only one exit for this to work, but the loop iterations does not need
3370      to be known.  */
3371
3372   if (n_iterations != 0
3373       && ! loop_number_exit_count[uid_loop_num[INSN_UID (loop_start)]])
3374     {
3375       /* ?? It is tempting to use the biv's value here since these insns will
3376          be put after the loop, and hence the biv will have its final value
3377          then.  However, this fails if the biv is subsequently eliminated.
3378          Perhaps determine whether biv's are eliminable before trying to
3379          determine whether giv's are replaceable so that we can use the
3380          biv value here if it is not eliminable.  */
3381
3382       /* We are emitting code after the end of the loop, so we must make
3383          sure that bl->initial_value is still valid then.  It will still
3384          be valid if it is invariant.  */
3385
3386       increment = biv_total_increment (bl, loop_start, loop_end);
3387
3388       if (increment && invariant_p (increment)
3389           && invariant_p (bl->initial_value))
3390         {
3391           /* Can calculate the loop exit value of its biv as
3392              (n_iterations * increment) + initial_value */
3393
3394           /* The loop exit value of the giv is then
3395              (final_biv_value - extra increments) * mult_val + add_val.
3396              The extra increments are any increments to the biv which
3397              occur in the loop after the giv's value is calculated.
3398              We must search from the insn that sets the giv to the end
3399              of the loop to calculate this value.  */
3400
3401           insert_before = NEXT_INSN (loop_end);
3402
3403           /* Put the final biv value in tem.  */
3404           tem = gen_reg_rtx (bl->biv->mode);
3405           record_base_value (REGNO (tem), bl->biv->add_val, 0);
3406           emit_iv_add_mult (increment, GEN_INT (n_iterations),
3407                             bl->initial_value, tem, insert_before);
3408
3409           /* Subtract off extra increments as we find them.  */
3410           for (insn = NEXT_INSN (v->insn); insn != loop_end;
3411                insn = NEXT_INSN (insn))
3412             {
3413               struct induction *biv;
3414
3415               for (biv = bl->biv; biv; biv = biv->next_iv)
3416                 if (biv->insn == insn)
3417                   {
3418                     start_sequence ();
3419                     tem = expand_binop (GET_MODE (tem), sub_optab, tem,
3420                                         biv->add_val, NULL_RTX, 0,
3421                                         OPTAB_LIB_WIDEN);
3422                     seq = gen_sequence ();
3423                     end_sequence ();
3424                     emit_insn_before (seq, insert_before);
3425                   }
3426             }
3427
3428           /* Now calculate the giv's final value.  */
3429           emit_iv_add_mult (tem, v->mult_val, v->add_val, tem,
3430                             insert_before);
3431
3432           if (loop_dump_stream)
3433             fprintf (loop_dump_stream,
3434                      "Final giv value for %d, calc from biv's value.\n",
3435                      REGNO (v->dest_reg));
3436
3437           return tem;
3438         }
3439     }
3440
3441   /* Replaceable giv's should never reach here.  */
3442   if (v->replaceable)
3443     abort ();
3444
3445   /* Check to see if the biv is dead at all loop exits.  */
3446   if (reg_dead_after_loop (v->dest_reg, loop_start, loop_end))
3447     {
3448       if (loop_dump_stream)
3449         fprintf (loop_dump_stream,
3450                  "Final giv value for %d, giv dead after loop exit.\n",
3451                  REGNO (v->dest_reg));
3452
3453       return const0_rtx;
3454     }
3455
3456   return 0;
3457 }
3458
3459
3460 /* Look back before LOOP_START for then insn that sets REG and return
3461    the equivalent constant if there is a REG_EQUAL note otherwise just
3462    the SET_SRC of REG.  */
3463
3464 static rtx
3465 loop_find_equiv_value (loop_start, reg)
3466      rtx loop_start;
3467      rtx reg;
3468 {
3469   rtx insn, set;
3470   rtx ret;
3471
3472   ret = reg;
3473   for (insn = PREV_INSN (loop_start); insn ; insn = PREV_INSN (insn))
3474     {
3475       if (GET_CODE (insn) == CODE_LABEL)
3476         break;
3477
3478       else if (GET_RTX_CLASS (GET_CODE (insn)) == 'i'
3479                && reg_set_p (reg, insn))
3480         {
3481           /* We found the last insn before the loop that sets the register.
3482              If it sets the entire register, and has a REG_EQUAL note,
3483              then use the value of the REG_EQUAL note.  */
3484           if ((set = single_set (insn))
3485                   && (SET_DEST (set) == reg))
3486             {
3487               rtx note = find_reg_note (insn, REG_EQUAL, NULL_RTX);
3488
3489               /* Only use the REG_EQUAL note if it is a constant.
3490                  Other things, divide in particular, will cause
3491                  problems later if we use them.  */
3492               if (note && GET_CODE (XEXP (note, 0)) != EXPR_LIST
3493                   && CONSTANT_P (XEXP (note, 0)))
3494                 ret = XEXP (note, 0);
3495               else
3496                 ret = SET_SRC (set);
3497             }
3498           break;
3499         }
3500     }
3501   return ret;
3502 }
3503
3504 /* Return a simplified rtx for the expression OP - REG.
3505
3506    REG must appear in OP, and OP must be a register or the sum of a register
3507    and a second term.
3508
3509    Thus, the return value must be const0_rtx or the second term.
3510
3511    The caller is responsible for verifying that REG appears in OP and OP has
3512    the proper form.  */
3513
3514 static rtx
3515 subtract_reg_term (op, reg)
3516      rtx op, reg;
3517 {
3518   if (op == reg)
3519     return const0_rtx;
3520   if (GET_CODE (op) == PLUS)
3521     {
3522       if (XEXP (op, 0) == reg)
3523         return XEXP (op, 1);
3524       else if (XEXP (op, 1) == reg)
3525         return XEXP (op, 0);
3526     }
3527   /* OP does not contain REG as a term.  */
3528   abort ();
3529 }
3530
3531
3532 /* Find and return register term common to both expressions OP0 and
3533    OP1 or NULL_RTX if no such term exists.  Each expression must be a
3534    REG or a PLUS of a REG.  */
3535
3536 static rtx
3537 find_common_reg_term (op0, op1)
3538      rtx op0, op1;
3539 {
3540   if ((GET_CODE (op0) == REG || GET_CODE (op0) == PLUS)
3541       && (GET_CODE (op1) == REG || GET_CODE (op1) == PLUS))
3542     {
3543       rtx op00;
3544       rtx op01;
3545       rtx op10;
3546       rtx op11;
3547
3548       if (GET_CODE (op0) == PLUS)
3549         op01 = XEXP (op0, 1), op00 = XEXP (op0, 0);
3550       else
3551         op01 = const0_rtx, op00 = op0;
3552
3553       if (GET_CODE (op1) == PLUS)
3554         op11 = XEXP (op1, 1), op10 = XEXP (op1, 0);
3555       else
3556         op11 = const0_rtx, op10 = op1;
3557
3558       /* Find and return common register term if present.  */
3559       if (REG_P (op00) && (op00 == op10 || op00 == op11))
3560         return op00;
3561       else if (REG_P (op01) && (op01 == op10 || op01 == op11))
3562         return op01;
3563     }
3564
3565   /* No common register term found.  */
3566   return NULL_RTX;
3567 }
3568
3569 /* Calculate the number of loop iterations.  Returns the exact number of loop
3570    iterations if it can be calculated, otherwise returns zero.  */
3571
3572 unsigned HOST_WIDE_INT
3573 loop_iterations (loop_start, loop_end, loop_info)
3574      rtx loop_start, loop_end;
3575      struct loop_info *loop_info;
3576 {
3577   rtx comparison, comparison_value;
3578   rtx iteration_var, initial_value, increment, final_value;
3579   enum rtx_code comparison_code;
3580   HOST_WIDE_INT abs_inc;
3581   unsigned HOST_WIDE_INT abs_diff;
3582   int off_by_one;
3583   int increment_dir;
3584   int unsigned_p, compare_dir, final_larger;
3585   rtx last_loop_insn;
3586   rtx reg_term;
3587
3588   loop_info->n_iterations = 0;
3589   loop_info->initial_value = 0;
3590   loop_info->initial_equiv_value = 0;
3591   loop_info->comparison_value = 0;
3592   loop_info->final_value = 0;
3593   loop_info->final_equiv_value = 0;
3594   loop_info->increment = 0;
3595   loop_info->iteration_var = 0;
3596   loop_info->unroll_number = 1;
3597
3598   /* We used to use prev_nonnote_insn here, but that fails because it might
3599      accidentally get the branch for a contained loop if the branch for this
3600      loop was deleted.  We can only trust branches immediately before the
3601      loop_end.  */
3602   last_loop_insn = PREV_INSN (loop_end);
3603
3604   /* ??? We should probably try harder to find the jump insn
3605      at the end of the loop.  The following code assumes that
3606      the last loop insn is a jump to the top of the loop.  */
3607   if (GET_CODE (last_loop_insn) != JUMP_INSN)
3608     {
3609       if (loop_dump_stream)
3610         fprintf (loop_dump_stream,
3611                  "Loop iterations: No final conditional branch found.\n");
3612       return 0;
3613     }
3614
3615   /* If there is a more than a single jump to the top of the loop
3616      we cannot (easily) determine the iteration count.  */
3617   if (LABEL_NUSES (JUMP_LABEL (last_loop_insn)) > 1)
3618     {
3619       if (loop_dump_stream)
3620         fprintf (loop_dump_stream,
3621                  "Loop iterations: Loop has multiple back edges.\n");
3622       return 0;
3623     }
3624
3625   /* Find the iteration variable.  If the last insn is a conditional
3626      branch, and the insn before tests a register value, make that the
3627      iteration variable.  */
3628
3629   comparison = get_condition_for_loop (last_loop_insn);
3630   if (comparison == 0)
3631     {
3632       if (loop_dump_stream)
3633         fprintf (loop_dump_stream,
3634                  "Loop iterations: No final comparison found.\n");
3635       return 0;
3636     }
3637
3638   /* ??? Get_condition may switch position of induction variable and
3639      invariant register when it canonicalizes the comparison.  */
3640
3641   comparison_code = GET_CODE (comparison);
3642   iteration_var = XEXP (comparison, 0);
3643   comparison_value = XEXP (comparison, 1);
3644
3645   if (GET_CODE (iteration_var) != REG)
3646     {
3647       if (loop_dump_stream)
3648         fprintf (loop_dump_stream,
3649                  "Loop iterations: Comparison not against register.\n");
3650       return 0;
3651     }
3652
3653   /* The only new registers that care created before loop iterations are
3654      givs made from biv increments, so this should never occur.  */
3655
3656   if ((unsigned) REGNO (iteration_var) >= reg_iv_type->num_elements)
3657     abort ();
3658
3659   iteration_info (iteration_var, &initial_value, &increment,
3660                   loop_start, loop_end);
3661   if (initial_value == 0)
3662     /* iteration_info already printed a message.  */
3663     return 0;
3664
3665   unsigned_p = 0;
3666   off_by_one = 0;
3667   switch (comparison_code)
3668     {
3669     case LEU:
3670       unsigned_p = 1;
3671     case LE:
3672       compare_dir = 1;
3673       off_by_one = 1;
3674       break;
3675     case GEU:
3676       unsigned_p = 1;
3677     case GE:
3678       compare_dir = -1;
3679       off_by_one = -1;
3680       break;
3681     case EQ:
3682       /* Cannot determine loop iterations with this case.  */
3683       compare_dir = 0;
3684       break;
3685     case LTU:
3686       unsigned_p = 1;
3687     case LT:
3688       compare_dir = 1;
3689       break;
3690     case GTU:
3691       unsigned_p = 1;
3692     case GT:
3693       compare_dir = -1;
3694     case NE:
3695       compare_dir = 0;
3696       break;
3697     default:
3698       abort ();
3699     }
3700
3701   /* If the comparison value is an invariant register, then try to find
3702      its value from the insns before the start of the loop.  */
3703
3704   final_value = comparison_value;
3705   if (GET_CODE (comparison_value) == REG && invariant_p (comparison_value))
3706     {
3707       final_value = loop_find_equiv_value (loop_start, comparison_value);
3708       /* If we don't get an invariant final value, we are better
3709          off with the original register.  */
3710       if (!invariant_p (final_value))
3711         final_value = comparison_value;
3712     }
3713
3714   /* Calculate the approximate final value of the induction variable
3715      (on the last successful iteration).  The exact final value
3716      depends on the branch operator, and increment sign.  It will be
3717      wrong if the iteration variable is not incremented by one each
3718      time through the loop and (comparison_value + off_by_one -
3719      initial_value) % increment != 0.
3720      ??? Note that the final_value may overflow and thus final_larger
3721      will be bogus.  A potentially infinite loop will be classified
3722      as immediate, e.g. for (i = 0x7ffffff0; i <= 0x7fffffff; i++)  */
3723   if (off_by_one)
3724     final_value = plus_constant (final_value, off_by_one);
3725
3726   /* Save the calculated values describing this loop's bounds, in case
3727      precondition_loop_p will need them later.  These values can not be
3728      recalculated inside precondition_loop_p because strength reduction
3729      optimizations may obscure the loop's structure.
3730
3731      These values are only required by precondition_loop_p and insert_bct
3732      whenever the number of iterations cannot be computed at compile time.
3733      Only the difference between final_value and initial_value is
3734      important.  Note that final_value is only approximate.  */
3735   loop_info->initial_value = initial_value;
3736   loop_info->comparison_value = comparison_value;
3737   loop_info->final_value = plus_constant (comparison_value, off_by_one);
3738   loop_info->increment = increment;
3739   loop_info->iteration_var = iteration_var;
3740   loop_info->comparison_code = comparison_code;
3741
3742   /* Try to determine the iteration count for loops such
3743      as (for i = init; i < init + const; i++).  When running the
3744      loop optimization twice, the first pass often converts simple
3745      loops into this form.  */
3746
3747   if (REG_P (initial_value))
3748     {
3749       rtx reg1;
3750       rtx reg2;
3751       rtx const2;
3752
3753       reg1 = initial_value;
3754       if (GET_CODE (final_value) == PLUS)
3755         reg2 = XEXP (final_value, 0), const2 = XEXP (final_value, 1);
3756       else
3757         reg2 = final_value, const2 = const0_rtx;
3758
3759       /* Check for initial_value = reg1, final_value = reg2 + const2,
3760          where reg1 != reg2.  */
3761       if (REG_P (reg2) && reg2 != reg1)
3762         {
3763           rtx temp;
3764
3765           /* Find what reg1 is equivalent to.  Hopefully it will
3766              either be reg2 or reg2 plus a constant.  */
3767           temp = loop_find_equiv_value (loop_start, reg1);
3768           if (find_common_reg_term (temp, reg2))
3769             initial_value = temp;
3770           else
3771             {
3772               /* Find what reg2 is equivalent to.  Hopefully it will
3773                  either be reg1 or reg1 plus a constant.  Let's ignore
3774                  the latter case for now since it is not so common.  */
3775               temp = loop_find_equiv_value (loop_start, reg2);
3776               if (temp == loop_info->iteration_var)
3777                 temp = initial_value;
3778               if (temp == reg1)
3779                 final_value = (const2 == const0_rtx)
3780                   ? reg1 : gen_rtx_PLUS (GET_MODE (reg1), reg1, const2);
3781             }
3782         }
3783       else if (loop_info->vtop && GET_CODE (reg2) == CONST_INT)
3784         {
3785           rtx temp;
3786
3787           /*  When running the loop optimizer twice, check_dbra_loop
3788               further obfuscates reversible loops of the form:
3789               for (i = init; i < init + const; i++).  We often end up with
3790               final_value = 0, initial_value = temp, temp = temp2 - init,
3791               where temp2 = init + const.  If the loop has a vtop we
3792               can replace initial_value with const.  */
3793
3794           temp = loop_find_equiv_value (loop_start, reg1);
3795           if (GET_CODE (temp) == MINUS && REG_P (XEXP (temp, 0)))
3796             {
3797               rtx temp2 = loop_find_equiv_value (loop_start, XEXP (temp, 0));
3798               if (GET_CODE (temp2) == PLUS
3799                   && XEXP (temp2, 0) == XEXP (temp, 1))
3800                 initial_value = XEXP (temp2, 1);
3801             }
3802         }
3803     }
3804
3805   /* If have initial_value = reg + const1 and final_value = reg +
3806      const2, then replace initial_value with const1 and final_value
3807      with const2.  This should be safe since we are protected by the
3808      initial comparison before entering the loop if we have a vtop.
3809      For example, a + b < a + c is not equivalent to b < c for all a
3810      when using modulo arithmetic.
3811
3812      ??? Without a vtop we could still perform the optimization if we check
3813      the initial and final values carefully.  */
3814   if (loop_info->vtop
3815       && (reg_term = find_common_reg_term (initial_value, final_value)))
3816     {
3817       initial_value = subtract_reg_term (initial_value, reg_term);
3818       final_value = subtract_reg_term (final_value, reg_term);
3819     }
3820
3821   loop_info->initial_equiv_value = initial_value;
3822   loop_info->final_equiv_value = final_value;
3823
3824   /* For EQ comparison loops, we don't have a valid final value.
3825      Check this now so that we won't leave an invalid value if we
3826      return early for any other reason.  */
3827   if (comparison_code == EQ)
3828       loop_info->final_equiv_value = loop_info->final_value = 0;
3829
3830   if (increment == 0)
3831     {
3832       if (loop_dump_stream)
3833         fprintf (loop_dump_stream,
3834                  "Loop iterations: Increment value can't be calculated.\n");
3835       return 0;
3836     }
3837
3838   if (GET_CODE (increment) != CONST_INT)
3839     {
3840       /* If we have a REG, check to see if REG holds a constant value.  */
3841       /* ??? Other RTL, such as (neg (reg)) is possible here, but it isn't
3842          clear if it is worthwhile to try to handle such RTL.  */
3843       if (GET_CODE (increment) == REG || GET_CODE (increment) == SUBREG)
3844         increment = loop_find_equiv_value (loop_start, increment);
3845
3846       if (GET_CODE (increment) != CONST_INT)
3847         {
3848           if (loop_dump_stream)
3849             {
3850               fprintf (loop_dump_stream,
3851                        "Loop iterations: Increment value not constant ");
3852               print_rtl (loop_dump_stream, increment);
3853               fprintf (loop_dump_stream, ".\n");
3854             }
3855           return 0;
3856         }
3857       loop_info->increment = increment;
3858     }
3859
3860   if (GET_CODE (initial_value) != CONST_INT)
3861     {
3862       if (loop_dump_stream)
3863         {
3864           fprintf (loop_dump_stream,
3865                    "Loop iterations: Initial value not constant ");
3866           print_rtl (loop_dump_stream, initial_value);
3867           fprintf (loop_dump_stream, ".\n");
3868         }
3869       return 0;
3870     }
3871   else if (comparison_code == EQ)
3872     {
3873       if (loop_dump_stream)
3874         fprintf (loop_dump_stream,
3875                  "Loop iterations: EQ comparison loop.\n");
3876       return 0;
3877     }
3878   else if (GET_CODE (final_value) != CONST_INT)
3879     {
3880       if (loop_dump_stream)
3881         {
3882           fprintf (loop_dump_stream,
3883                    "Loop iterations: Final value not constant ");
3884           print_rtl (loop_dump_stream, final_value);
3885           fprintf (loop_dump_stream, ".\n");
3886         }
3887       return 0;
3888     }
3889
3890   /* Final_larger is 1 if final larger, 0 if they are equal, otherwise -1.  */
3891   if (unsigned_p)
3892     final_larger
3893       = ((unsigned HOST_WIDE_INT) INTVAL (final_value)
3894          > (unsigned HOST_WIDE_INT) INTVAL (initial_value))
3895         - ((unsigned HOST_WIDE_INT) INTVAL (final_value)
3896            < (unsigned HOST_WIDE_INT) INTVAL (initial_value));
3897   else
3898     final_larger = (INTVAL (final_value) > INTVAL (initial_value))
3899       - (INTVAL (final_value) < INTVAL (initial_value));
3900
3901   if (INTVAL (increment) > 0)
3902     increment_dir = 1;
3903   else if (INTVAL (increment) == 0)
3904     increment_dir = 0;
3905   else
3906     increment_dir = -1;
3907
3908   /* There are 27 different cases: compare_dir = -1, 0, 1;
3909      final_larger = -1, 0, 1; increment_dir = -1, 0, 1.
3910      There are 4 normal cases, 4 reverse cases (where the iteration variable
3911      will overflow before the loop exits), 4 infinite loop cases, and 15
3912      immediate exit (0 or 1 iteration depending on loop type) cases.
3913      Only try to optimize the normal cases.  */
3914
3915   /* (compare_dir/final_larger/increment_dir)
3916      Normal cases: (0/-1/-1), (0/1/1), (-1/-1/-1), (1/1/1)
3917      Reverse cases: (0/-1/1), (0/1/-1), (-1/-1/1), (1/1/-1)
3918      Infinite loops: (0/-1/0), (0/1/0), (-1/-1/0), (1/1/0)
3919      Immediate exit: (0/0/X), (-1/0/X), (-1/1/X), (1/0/X), (1/-1/X) */
3920
3921   /* ?? If the meaning of reverse loops (where the iteration variable
3922      will overflow before the loop exits) is undefined, then could
3923      eliminate all of these special checks, and just always assume
3924      the loops are normal/immediate/infinite.  Note that this means
3925      the sign of increment_dir does not have to be known.  Also,
3926      since it does not really hurt if immediate exit loops or infinite loops
3927      are optimized, then that case could be ignored also, and hence all
3928      loops can be optimized.
3929
3930      According to ANSI Spec, the reverse loop case result is undefined,
3931      because the action on overflow is undefined.
3932
3933      See also the special test for NE loops below.  */
3934
3935   if (final_larger == increment_dir && final_larger != 0
3936       && (final_larger == compare_dir || compare_dir == 0))
3937     /* Normal case.  */
3938     ;
3939   else
3940     {
3941       if (loop_dump_stream)
3942         fprintf (loop_dump_stream,
3943                  "Loop iterations: Not normal loop.\n");
3944       return 0;
3945     }
3946
3947   /* Calculate the number of iterations, final_value is only an approximation,
3948      so correct for that.  Note that abs_diff and n_iterations are
3949      unsigned, because they can be as large as 2^n - 1.  */
3950
3951   abs_inc = INTVAL (increment);
3952   if (abs_inc > 0)
3953     abs_diff = INTVAL (final_value) - INTVAL (initial_value);
3954   else if (abs_inc < 0)
3955     {
3956       abs_diff = INTVAL (initial_value) - INTVAL (final_value);
3957       abs_inc = -abs_inc;
3958     }
3959   else
3960     abort ();
3961
3962   /* For NE tests, make sure that the iteration variable won't miss
3963      the final value.  If abs_diff mod abs_incr is not zero, then the
3964      iteration variable will overflow before the loop exits, and we
3965      can not calculate the number of iterations.  */
3966   if (compare_dir == 0 && (abs_diff % abs_inc) != 0)
3967     return 0;
3968
3969   /* Note that the number of iterations could be calculated using
3970      (abs_diff + abs_inc - 1) / abs_inc, provided care was taken to
3971      handle potential overflow of the summation.  */
3972   loop_info->n_iterations = abs_diff / abs_inc + ((abs_diff % abs_inc) != 0);
3973   return loop_info->n_iterations;
3974 }
3975
3976
3977 /* Replace uses of split bivs with their split pseudo register.  This is
3978    for original instructions which remain after loop unrolling without
3979    copying.  */
3980
3981 static rtx
3982 remap_split_bivs (x)
3983      rtx x;
3984 {
3985   register enum rtx_code code;
3986   register int i;
3987   register const char *fmt;
3988
3989   if (x == 0)
3990     return x;
3991
3992   code = GET_CODE (x);
3993   switch (code)
3994     {
3995     case SCRATCH:
3996     case PC:
3997     case CC0:
3998     case CONST_INT:
3999     case CONST_DOUBLE:
4000     case CONST:
4001     case SYMBOL_REF:
4002     case LABEL_REF:
4003       return x;
4004
4005     case REG:
4006 #if 0
4007       /* If non-reduced/final-value givs were split, then this would also
4008          have to remap those givs also.  */
4009 #endif
4010       if (REGNO (x) < max_reg_before_loop
4011           && REG_IV_TYPE (REGNO (x)) == BASIC_INDUCT)
4012         return reg_biv_class[REGNO (x)]->biv->src_reg;
4013       break;
4014
4015     default:
4016       break;
4017     }
4018
4019   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
4020   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
4021     {
4022       if (fmt[i] == 'e')
4023         XEXP (x, i) = remap_split_bivs (XEXP (x, i));
4024       if (fmt[i] == 'E')
4025         {
4026           register int j;
4027           for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
4028             XVECEXP (x, i, j) = remap_split_bivs (XVECEXP (x, i, j));
4029         }
4030     }
4031   return x;
4032 }
4033
4034 /* If FIRST_UID is a set of REGNO, and FIRST_UID dominates LAST_UID (e.g.
4035    FIST_UID is always executed if LAST_UID is), then return 1.  Otherwise
4036    return 0.  COPY_START is where we can start looking for the insns
4037    FIRST_UID and LAST_UID.  COPY_END is where we stop looking for these
4038    insns.
4039
4040    If there is no JUMP_INSN between LOOP_START and FIRST_UID, then FIRST_UID
4041    must dominate LAST_UID.
4042
4043    If there is a CODE_LABEL between FIRST_UID and LAST_UID, then FIRST_UID
4044    may not dominate LAST_UID.
4045
4046    If there is no CODE_LABEL between FIRST_UID and LAST_UID, then FIRST_UID
4047    must dominate LAST_UID.  */
4048
4049 int
4050 set_dominates_use (regno, first_uid, last_uid, copy_start, copy_end)
4051      int regno;
4052      int first_uid;
4053      int last_uid;
4054      rtx copy_start;
4055      rtx copy_end;
4056 {
4057   int passed_jump = 0;
4058   rtx p = NEXT_INSN (copy_start);
4059
4060   while (INSN_UID (p) != first_uid)
4061     {
4062       if (GET_CODE (p) == JUMP_INSN)
4063         passed_jump= 1;
4064       /* Could not find FIRST_UID.  */
4065       if (p == copy_end)
4066         return 0;
4067       p = NEXT_INSN (p);
4068     }
4069
4070   /* Verify that FIRST_UID is an insn that entirely sets REGNO.  */
4071   if (GET_RTX_CLASS (GET_CODE (p)) != 'i'
4072       || ! dead_or_set_regno_p (p, regno))
4073     return 0;
4074
4075   /* FIRST_UID is always executed.  */
4076   if (passed_jump == 0)
4077     return 1;
4078
4079   while (INSN_UID (p) != last_uid)
4080     {
4081       /* If we see a CODE_LABEL between FIRST_UID and LAST_UID, then we
4082          can not be sure that FIRST_UID dominates LAST_UID.  */
4083       if (GET_CODE (p) == CODE_LABEL)
4084         return 0;
4085       /* Could not find LAST_UID, but we reached the end of the loop, so
4086          it must be safe.  */
4087       else if (p == copy_end)
4088         return 1;
4089       p = NEXT_INSN (p);
4090     }
4091
4092   /* FIRST_UID is always executed if LAST_UID is executed.  */
4093   return 1;
4094 }