OSDN Git Service

* typeck.c (build_x_unary_op): Take note of the fact that
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / unroll.c
1 /* Try to unroll loops, and split induction variables.
2    Copyright (C) 1992, 1993, 1994, 1995, 1997, 1998, 1999, 2000, 2001,
3    2002, 2003
4    Free Software Foundation, Inc.
5    Contributed by James E. Wilson, Cygnus Support/UC Berkeley.
6
7 This file is part of GCC.
8
9 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify it under
10 the terms of the GNU General Public License as published by the Free
11 Software Foundation; either version 2, or (at your option) any later
12 version.
13
14 GCC is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY
15 WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
16 FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License
17 for more details.
18
19 You should have received a copy of the GNU General Public License
20 along with GCC; see the file COPYING.  If not, write to the Free
21 Software Foundation, 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA
22 02111-1307, USA.  */
23
24 /* Try to unroll a loop, and split induction variables.
25
26    Loops for which the number of iterations can be calculated exactly are
27    handled specially.  If the number of iterations times the insn_count is
28    less than MAX_UNROLLED_INSNS, then the loop is unrolled completely.
29    Otherwise, we try to unroll the loop a number of times modulo the number
30    of iterations, so that only one exit test will be needed.  It is unrolled
31    a number of times approximately equal to MAX_UNROLLED_INSNS divided by
32    the insn count.
33
34    Otherwise, if the number of iterations can be calculated exactly at
35    run time, and the loop is always entered at the top, then we try to
36    precondition the loop.  That is, at run time, calculate how many times
37    the loop will execute, and then execute the loop body a few times so
38    that the remaining iterations will be some multiple of 4 (or 2 if the
39    loop is large).  Then fall through to a loop unrolled 4 (or 2) times,
40    with only one exit test needed at the end of the loop.
41
42    Otherwise, if the number of iterations can not be calculated exactly,
43    not even at run time, then we still unroll the loop a number of times
44    approximately equal to MAX_UNROLLED_INSNS divided by the insn count,
45    but there must be an exit test after each copy of the loop body.
46
47    For each induction variable, which is dead outside the loop (replaceable)
48    or for which we can easily calculate the final value, if we can easily
49    calculate its value at each place where it is set as a function of the
50    current loop unroll count and the variable's value at loop entry, then
51    the induction variable is split into `N' different variables, one for
52    each copy of the loop body.  One variable is live across the backward
53    branch, and the others are all calculated as a function of this variable.
54    This helps eliminate data dependencies, and leads to further opportunities
55    for cse.  */
56
57 /* Possible improvements follow:  */
58
59 /* ??? Add an extra pass somewhere to determine whether unrolling will
60    give any benefit.  E.g. after generating all unrolled insns, compute the
61    cost of all insns and compare against cost of insns in rolled loop.
62
63    - On traditional architectures, unrolling a non-constant bound loop
64      is a win if there is a giv whose only use is in memory addresses, the
65      memory addresses can be split, and hence giv increments can be
66      eliminated.
67    - It is also a win if the loop is executed many times, and preconditioning
68      can be performed for the loop.
69    Add code to check for these and similar cases.  */
70
71 /* ??? Improve control of which loops get unrolled.  Could use profiling
72    info to only unroll the most commonly executed loops.  Perhaps have
73    a user specifiable option to control the amount of code expansion,
74    or the percent of loops to consider for unrolling.  Etc.  */
75
76 /* ??? Look at the register copies inside the loop to see if they form a
77    simple permutation.  If so, iterate the permutation until it gets back to
78    the start state.  This is how many times we should unroll the loop, for
79    best results, because then all register copies can be eliminated.
80    For example, the lisp nreverse function should be unrolled 3 times
81    while (this)
82      {
83        next = this->cdr;
84        this->cdr = prev;
85        prev = this;
86        this = next;
87      }
88
89    ??? The number of times to unroll the loop may also be based on data
90    references in the loop.  For example, if we have a loop that references
91    x[i-1], x[i], and x[i+1], we should unroll it a multiple of 3 times.  */
92
93 /* ??? Add some simple linear equation solving capability so that we can
94    determine the number of loop iterations for more complex loops.
95    For example, consider this loop from gdb
96    #define SWAP_TARGET_AND_HOST(buffer,len)
97      {
98        char tmp;
99        char *p = (char *) buffer;
100        char *q = ((char *) buffer) + len - 1;
101        int iterations = (len + 1) >> 1;
102        int i;
103        for (p; p < q; p++, q--;)
104          {
105            tmp = *q;
106            *q = *p;
107            *p = tmp;
108          }
109      }
110    Note that:
111      start value = p = &buffer + current_iteration
112      end value   = q = &buffer + len - 1 - current_iteration
113    Given the loop exit test of "p < q", then there must be "q - p" iterations,
114    set equal to zero and solve for number of iterations:
115      q - p = len - 1 - 2*current_iteration = 0
116      current_iteration = (len - 1) / 2
117    Hence, there are (len - 1) / 2 (rounded up to the nearest integer)
118    iterations of this loop.  */
119
120 /* ??? Currently, no labels are marked as loop invariant when doing loop
121    unrolling.  This is because an insn inside the loop, that loads the address
122    of a label inside the loop into a register, could be moved outside the loop
123    by the invariant code motion pass if labels were invariant.  If the loop
124    is subsequently unrolled, the code will be wrong because each unrolled
125    body of the loop will use the same address, whereas each actually needs a
126    different address.  A case where this happens is when a loop containing
127    a switch statement is unrolled.
128
129    It would be better to let labels be considered invariant.  When we
130    unroll loops here, check to see if any insns using a label local to the
131    loop were moved before the loop.  If so, then correct the problem, by
132    moving the insn back into the loop, or perhaps replicate the insn before
133    the loop, one copy for each time the loop is unrolled.  */
134
135 #include "config.h"
136 #include "system.h"
137 #include "coretypes.h"
138 #include "tm.h"
139 #include "rtl.h"
140 #include "tm_p.h"
141 #include "insn-config.h"
142 #include "integrate.h"
143 #include "regs.h"
144 #include "recog.h"
145 #include "flags.h"
146 #include "function.h"
147 #include "expr.h"
148 #include "loop.h"
149 #include "toplev.h"
150 #include "hard-reg-set.h"
151 #include "basic-block.h"
152 #include "predict.h"
153 #include "params.h"
154 #include "cfgloop.h"
155
156 /* The prime factors looked for when trying to unroll a loop by some
157    number which is modulo the total number of iterations.  Just checking
158    for these 4 prime factors will find at least one factor for 75% of
159    all numbers theoretically.  Practically speaking, this will succeed
160    almost all of the time since loops are generally a multiple of 2
161    and/or 5.  */
162
163 #define NUM_FACTORS 4
164
165 static struct _factor { const int factor; int count; }
166 factors[NUM_FACTORS] = { {2, 0}, {3, 0}, {5, 0}, {7, 0}};
167
168 /* Describes the different types of loop unrolling performed.  */
169
170 enum unroll_types
171 {
172   UNROLL_COMPLETELY,
173   UNROLL_MODULO,
174   UNROLL_NAIVE
175 };
176
177 /* Indexed by register number, if nonzero, then it contains a pointer
178    to a struct induction for a DEST_REG giv which has been combined with
179    one of more address givs.  This is needed because whenever such a DEST_REG
180    giv is modified, we must modify the value of all split address givs
181    that were combined with this DEST_REG giv.  */
182
183 static struct induction **addr_combined_regs;
184
185 /* Indexed by register number, if this is a splittable induction variable,
186    then this will hold the current value of the register, which depends on the
187    iteration number.  */
188
189 static rtx *splittable_regs;
190
191 /* Indexed by register number, if this is a splittable induction variable,
192    then this will hold the number of instructions in the loop that modify
193    the induction variable.  Used to ensure that only the last insn modifying
194    a split iv will update the original iv of the dest.  */
195
196 static int *splittable_regs_updates;
197
198 /* Forward declarations.  */
199
200 static rtx simplify_cmp_and_jump_insns (enum rtx_code, enum machine_mode,
201                                         rtx, rtx, rtx);
202 static void init_reg_map (struct inline_remap *, int);
203 static rtx calculate_giv_inc (rtx, rtx, unsigned int);
204 static rtx initial_reg_note_copy (rtx, struct inline_remap *);
205 static void final_reg_note_copy (rtx *, struct inline_remap *);
206 static void copy_loop_body (struct loop *, rtx, rtx,
207                             struct inline_remap *, rtx, int,
208                             enum unroll_types, rtx, rtx, rtx, rtx);
209 static int find_splittable_regs (const struct loop *, enum unroll_types,
210                                  int);
211 static int find_splittable_givs (const struct loop *, struct iv_class *,
212                                  enum unroll_types, rtx, int);
213 static int reg_dead_after_loop (const struct loop *, rtx);
214 static rtx fold_rtx_mult_add (rtx, rtx, rtx, enum machine_mode);
215 static rtx remap_split_bivs (struct loop *, rtx);
216 static rtx find_common_reg_term (rtx, rtx);
217 static rtx subtract_reg_term (rtx, rtx);
218 static rtx loop_find_equiv_value (const struct loop *, rtx);
219 static rtx ujump_to_loop_cont (rtx, rtx);
220
221 /* Try to unroll one loop and split induction variables in the loop.
222
223    The loop is described by the arguments LOOP and INSN_COUNT.
224    STRENGTH_REDUCTION_P indicates whether information generated in the
225    strength reduction pass is available.
226
227    This function is intended to be called from within `strength_reduce'
228    in loop.c.  */
229
230 void
231 unroll_loop (struct loop *loop, int insn_count, int strength_reduce_p)
232 {
233   struct loop_info *loop_info = LOOP_INFO (loop);
234   struct loop_ivs *ivs = LOOP_IVS (loop);
235   int i, j;
236   unsigned int r;
237   unsigned HOST_WIDE_INT 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   unsigned int max_local_regnum;
247   unsigned 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 = UNROLL_NAIVE;
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   rtx loop_start = loop->start;
260   rtx loop_end = loop->end;
261
262   /* Don't bother unrolling huge loops.  Since the minimum factor is
263      two, loops greater than one half of MAX_UNROLLED_INSNS will never
264      be unrolled.  */
265   if (insn_count > MAX_UNROLLED_INSNS / 2)
266     {
267       if (loop_dump_stream)
268         fprintf (loop_dump_stream, "Unrolling failure: Loop too big.\n");
269       return;
270     }
271
272   /* Determine type of unroll to perform.  Depends on the number of iterations
273      and the size of the loop.  */
274
275   /* If there is no strength reduce info, then set
276      loop_info->n_iterations to zero.  This can happen if
277      strength_reduce can't find any bivs in the loop.  A value of zero
278      indicates that the number of iterations could not be calculated.  */
279
280   if (! strength_reduce_p)
281     loop_info->n_iterations = 0;
282
283   if (loop_dump_stream && loop_info->n_iterations > 0)
284     fprintf (loop_dump_stream, "Loop unrolling: " HOST_WIDE_INT_PRINT_DEC
285              " iterations.\n", loop_info->n_iterations);
286
287   /* Find and save a pointer to the last nonnote insn in the loop.  */
288
289   last_loop_insn = prev_nonnote_insn (loop_end);
290
291   /* Calculate how many times to unroll the loop.  Indicate whether or
292      not the loop is being completely unrolled.  */
293
294   if (loop_info->n_iterations == 1)
295     {
296       /* Handle the case where the loop begins with an unconditional
297          jump to the loop condition.  Make sure to delete the jump
298          insn, otherwise the loop body will never execute.  */
299
300       /* FIXME this actually checks for a jump to the continue point, which
301          is not the same as the condition in a for loop.  As a result, this
302          optimization fails for most for loops.  We should really use flow
303          information rather than instruction pattern matching.  */
304       rtx ujump = ujump_to_loop_cont (loop->start, loop->cont);
305
306       /* If number of iterations is exactly 1, then eliminate the compare and
307          branch at the end of the loop since they will never be taken.
308          Then return, since no other action is needed here.  */
309
310       /* If the last instruction is not a BARRIER or a JUMP_INSN, then
311          don't do anything.  */
312
313       if (GET_CODE (last_loop_insn) == BARRIER)
314         {
315           /* Delete the jump insn.  This will delete the barrier also.  */
316           last_loop_insn = PREV_INSN (last_loop_insn);
317         }
318
319       if (ujump && GET_CODE (last_loop_insn) == JUMP_INSN)
320         {
321 #ifdef HAVE_cc0
322           rtx prev = PREV_INSN (last_loop_insn);
323 #endif
324           delete_related_insns (last_loop_insn);
325 #ifdef HAVE_cc0
326           /* The immediately preceding insn may be a compare which must be
327              deleted.  */
328           if (only_sets_cc0_p (prev))
329             delete_related_insns (prev);
330 #endif
331
332           delete_related_insns (ujump);
333
334           /* Remove the loop notes since this is no longer a loop.  */
335           if (loop->vtop)
336             delete_related_insns (loop->vtop);
337           if (loop->cont)
338             delete_related_insns (loop->cont);
339           if (loop_start)
340             delete_related_insns (loop_start);
341           if (loop_end)
342             delete_related_insns (loop_end);
343
344           return;
345         }
346     }
347
348   if (loop_info->n_iterations > 0
349       /* Avoid overflow in the next expression.  */
350       && loop_info->n_iterations < (unsigned) MAX_UNROLLED_INSNS
351       && loop_info->n_iterations * insn_count < (unsigned) MAX_UNROLLED_INSNS)
352     {
353       unroll_number = loop_info->n_iterations;
354       unroll_type = UNROLL_COMPLETELY;
355     }
356   else if (loop_info->n_iterations > 0)
357     {
358       /* Try to factor the number of iterations.  Don't bother with the
359          general case, only using 2, 3, 5, and 7 will get 75% of all
360          numbers theoretically, and almost all in practice.  */
361
362       for (i = 0; i < NUM_FACTORS; i++)
363         factors[i].count = 0;
364
365       temp = loop_info->n_iterations;
366       for (i = NUM_FACTORS - 1; i >= 0; i--)
367         while (temp % factors[i].factor == 0)
368           {
369             factors[i].count++;
370             temp = temp / factors[i].factor;
371           }
372
373       /* Start with the larger factors first so that we generally
374          get lots of unrolling.  */
375
376       unroll_number = 1;
377       temp = insn_count;
378       for (i = 3; i >= 0; i--)
379         while (factors[i].count--)
380           {
381             if (temp * factors[i].factor < (unsigned) MAX_UNROLLED_INSNS)
382               {
383                 unroll_number *= factors[i].factor;
384                 temp *= factors[i].factor;
385               }
386             else
387               break;
388           }
389
390       /* If we couldn't find any factors, then unroll as in the normal
391          case.  */
392       if (unroll_number == 1)
393         {
394           if (loop_dump_stream)
395             fprintf (loop_dump_stream, "Loop unrolling: No factors found.\n");
396         }
397       else
398         unroll_type = UNROLL_MODULO;
399     }
400
401   /* Default case, calculate number of times to unroll loop based on its
402      size.  */
403   if (unroll_type == UNROLL_NAIVE)
404     {
405       if (8 * insn_count < MAX_UNROLLED_INSNS)
406         unroll_number = 8;
407       else if (4 * insn_count < MAX_UNROLLED_INSNS)
408         unroll_number = 4;
409       else
410         unroll_number = 2;
411     }
412
413   /* Now we know how many times to unroll the loop.  */
414
415   if (loop_dump_stream)
416     fprintf (loop_dump_stream, "Unrolling loop %d times.\n", unroll_number);
417
418   if (unroll_type == UNROLL_COMPLETELY || unroll_type == UNROLL_MODULO)
419     {
420       /* Loops of these types can start with jump down to the exit condition
421          in rare circumstances.
422
423          Consider a pair of nested loops where the inner loop is part
424          of the exit code for the outer loop.
425
426          In this case jump.c will not duplicate the exit test for the outer
427          loop, so it will start with a jump to the exit code.
428
429          Then consider if the inner loop turns out to iterate once and
430          only once.  We will end up deleting the jumps associated with
431          the inner loop.  However, the loop notes are not removed from
432          the instruction stream.
433
434          And finally assume that we can compute the number of iterations
435          for the outer loop.
436
437          In this case unroll may want to unroll the outer loop even though
438          it starts with a jump to the outer loop's exit code.
439
440          We could try to optimize this case, but it hardly seems worth it.
441          Just return without unrolling the loop in such cases.  */
442
443       insn = loop_start;
444       while (GET_CODE (insn) != CODE_LABEL && GET_CODE (insn) != JUMP_INSN)
445         insn = NEXT_INSN (insn);
446       if (GET_CODE (insn) == JUMP_INSN)
447         return;
448     }
449
450   if (unroll_type == UNROLL_COMPLETELY)
451     {
452       /* Completely unrolling the loop:  Delete the compare and branch at
453          the end (the last two instructions).   This delete must done at the
454          very end of loop unrolling, to avoid problems with calls to
455          back_branch_in_range_p, which is called by find_splittable_regs.
456          All increments of splittable bivs/givs are changed to load constant
457          instructions.  */
458
459       copy_start = loop_start;
460
461       /* Set insert_before to the instruction immediately after the JUMP_INSN
462          (or BARRIER), so that any NOTEs between the JUMP_INSN and the end of
463          the loop will be correctly handled by copy_loop_body.  */
464       insert_before = NEXT_INSN (last_loop_insn);
465
466       /* Set copy_end to the insn before the jump at the end of the loop.  */
467       if (GET_CODE (last_loop_insn) == BARRIER)
468         copy_end = PREV_INSN (PREV_INSN (last_loop_insn));
469       else if (GET_CODE (last_loop_insn) == JUMP_INSN)
470         {
471           copy_end = PREV_INSN (last_loop_insn);
472 #ifdef HAVE_cc0
473           /* The instruction immediately before the JUMP_INSN may be a compare
474              instruction which we do not want to copy.  */
475           if (sets_cc0_p (PREV_INSN (copy_end)))
476             copy_end = PREV_INSN (copy_end);
477 #endif
478         }
479       else
480         {
481           /* We currently can't unroll a loop if it doesn't end with a
482              JUMP_INSN.  There would need to be a mechanism that recognizes
483              this case, and then inserts a jump after each loop body, which
484              jumps to after the last loop body.  */
485           if (loop_dump_stream)
486             fprintf (loop_dump_stream,
487                      "Unrolling failure: loop does not end with a JUMP_INSN.\n");
488           return;
489         }
490     }
491   else if (unroll_type == UNROLL_MODULO)
492     {
493       /* Partially unrolling the loop:  The compare and branch at the end
494          (the last two instructions) must remain.  Don't copy the compare
495          and branch instructions at the end of the loop.  Insert the unrolled
496          code immediately before the compare/branch at the end so that the
497          code will fall through to them as before.  */
498
499       copy_start = loop_start;
500
501       /* Set insert_before to the jump insn at the end of the loop.
502          Set copy_end to before the jump insn at the end of the loop.  */
503       if (GET_CODE (last_loop_insn) == BARRIER)
504         {
505           insert_before = PREV_INSN (last_loop_insn);
506           copy_end = PREV_INSN (insert_before);
507         }
508       else if (GET_CODE (last_loop_insn) == JUMP_INSN)
509         {
510           insert_before = last_loop_insn;
511 #ifdef HAVE_cc0
512           /* The instruction immediately before the JUMP_INSN may be a compare
513              instruction which we do not want to copy or delete.  */
514           if (sets_cc0_p (PREV_INSN (insert_before)))
515             insert_before = PREV_INSN (insert_before);
516 #endif
517           copy_end = PREV_INSN (insert_before);
518         }
519       else
520         {
521           /* We currently can't unroll a loop if it doesn't end with a
522              JUMP_INSN.  There would need to be a mechanism that recognizes
523              this case, and then inserts a jump after each loop body, which
524              jumps to after the last loop body.  */
525           if (loop_dump_stream)
526             fprintf (loop_dump_stream,
527                      "Unrolling failure: loop does not end with a JUMP_INSN.\n");
528           return;
529         }
530     }
531   else
532     {
533       /* Normal case: Must copy the compare and branch instructions at the
534          end of the loop.  */
535
536       if (GET_CODE (last_loop_insn) == BARRIER)
537         {
538           /* Loop ends with an unconditional jump and a barrier.
539              Handle this like above, don't copy jump and barrier.
540              This is not strictly necessary, but doing so prevents generating
541              unconditional jumps to an immediately following label.
542
543              This will be corrected below if the target of this jump is
544              not the start_label.  */
545
546           insert_before = PREV_INSN (last_loop_insn);
547           copy_end = PREV_INSN (insert_before);
548         }
549       else if (GET_CODE (last_loop_insn) == JUMP_INSN)
550         {
551           /* Set insert_before to immediately after the JUMP_INSN, so that
552              NOTEs at the end of the loop will be correctly handled by
553              copy_loop_body.  */
554           insert_before = NEXT_INSN (last_loop_insn);
555           copy_end = last_loop_insn;
556         }
557       else
558         {
559           /* We currently can't unroll a loop if it doesn't end with a
560              JUMP_INSN.  There would need to be a mechanism that recognizes
561              this case, and then inserts a jump after each loop body, which
562              jumps to after the last loop body.  */
563           if (loop_dump_stream)
564             fprintf (loop_dump_stream,
565                      "Unrolling failure: loop does not end with a JUMP_INSN.\n");
566           return;
567         }
568
569       /* If copying exit test branches because they can not be eliminated,
570          then must convert the fall through case of the branch to a jump past
571          the end of the loop.  Create a label to emit after the loop and save
572          it for later use.  Do not use the label after the loop, if any, since
573          it might be used by insns outside the loop, or there might be insns
574          added before it later by final_[bg]iv_value which must be after
575          the real exit label.  */
576       exit_label = gen_label_rtx ();
577
578       insn = loop_start;
579       while (GET_CODE (insn) != CODE_LABEL && GET_CODE (insn) != JUMP_INSN)
580         insn = NEXT_INSN (insn);
581
582       if (GET_CODE (insn) == JUMP_INSN)
583         {
584           /* The loop starts with a jump down to the exit condition test.
585              Start copying the loop after the barrier following this
586              jump insn.  */
587           copy_start = NEXT_INSN (insn);
588
589           /* Splitting induction variables doesn't work when the loop is
590              entered via a jump to the bottom, because then we end up doing
591              a comparison against a new register for a split variable, but
592              we did not execute the set insn for the new register because
593              it was skipped over.  */
594           splitting_not_safe = 1;
595           if (loop_dump_stream)
596             fprintf (loop_dump_stream,
597                      "Splitting not safe, because loop not entered at top.\n");
598         }
599       else
600         copy_start = loop_start;
601     }
602
603   /* This should always be the first label in the loop.  */
604   start_label = NEXT_INSN (copy_start);
605   /* There may be a line number note and/or a loop continue note here.  */
606   while (GET_CODE (start_label) == NOTE)
607     start_label = NEXT_INSN (start_label);
608   if (GET_CODE (start_label) != CODE_LABEL)
609     {
610       /* This can happen as a result of jump threading.  If the first insns in
611          the loop test the same condition as the loop's backward jump, or the
612          opposite condition, then the backward jump will be modified to point
613          to elsewhere, and the loop's start label is deleted.
614
615          This case currently can not be handled by the loop unrolling code.  */
616
617       if (loop_dump_stream)
618         fprintf (loop_dump_stream,
619                  "Unrolling failure: unknown insns between BEG note and loop label.\n");
620       return;
621     }
622   if (LABEL_NAME (start_label))
623     {
624       /* The jump optimization pass must have combined the original start label
625          with a named label for a goto.  We can't unroll this case because
626          jumps which go to the named label must be handled differently than
627          jumps to the loop start, and it is impossible to differentiate them
628          in this case.  */
629       if (loop_dump_stream)
630         fprintf (loop_dump_stream,
631                  "Unrolling failure: loop start label is gone\n");
632       return;
633     }
634
635   if (unroll_type == UNROLL_NAIVE
636       && GET_CODE (last_loop_insn) == BARRIER
637       && GET_CODE (PREV_INSN (last_loop_insn)) == JUMP_INSN
638       && start_label != JUMP_LABEL (PREV_INSN (last_loop_insn)))
639     {
640       /* In this case, we must copy the jump and barrier, because they will
641          not be converted to jumps to an immediately following label.  */
642
643       insert_before = NEXT_INSN (last_loop_insn);
644       copy_end = last_loop_insn;
645     }
646
647   if (unroll_type == UNROLL_NAIVE
648       && GET_CODE (last_loop_insn) == JUMP_INSN
649       && start_label != JUMP_LABEL (last_loop_insn))
650     {
651       /* ??? The loop ends with a conditional branch that does not branch back
652          to the loop start label.  In this case, we must emit an unconditional
653          branch to the loop exit after emitting the final branch.
654          copy_loop_body does not have support for this currently, so we
655          give up.  It doesn't seem worthwhile to unroll anyways since
656          unrolling would increase the number of branch instructions
657          executed.  */
658       if (loop_dump_stream)
659         fprintf (loop_dump_stream,
660                  "Unrolling failure: final conditional branch not to loop start\n");
661       return;
662     }
663
664   /* Allocate a translation table for the labels and insn numbers.
665      They will be filled in as we copy the insns in the loop.  */
666
667   max_labelno = max_label_num ();
668   max_insnno = get_max_uid ();
669
670   /* Various paths through the unroll code may reach the "egress" label
671      without initializing fields within the map structure.
672
673      To be safe, we use xcalloc to zero the memory.  */
674   map = (struct inline_remap *) xcalloc (1, sizeof (struct inline_remap));
675
676   /* Allocate the label map.  */
677
678   if (max_labelno > 0)
679     {
680       map->label_map = (rtx *) xcalloc (max_labelno, sizeof (rtx));
681       local_label = (char *) xcalloc (max_labelno, sizeof (char));
682     }
683
684   /* Search the loop and mark all local labels, i.e. the ones which have to
685      be distinct labels when copied.  For all labels which might be
686      non-local, set their label_map entries to point to themselves.
687      If they happen to be local their label_map entries will be overwritten
688      before the loop body is copied.  The label_map entries for local labels
689      will be set to a different value each time the loop body is copied.  */
690
691   for (insn = copy_start; insn != loop_end; insn = NEXT_INSN (insn))
692     {
693       rtx note;
694
695       if (GET_CODE (insn) == CODE_LABEL)
696         local_label[CODE_LABEL_NUMBER (insn)] = 1;
697       else if (GET_CODE (insn) == JUMP_INSN)
698         {
699           if (JUMP_LABEL (insn))
700             set_label_in_map (map,
701                               CODE_LABEL_NUMBER (JUMP_LABEL (insn)),
702                               JUMP_LABEL (insn));
703           else if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == ADDR_VEC
704                    || GET_CODE (PATTERN (insn)) == ADDR_DIFF_VEC)
705             {
706               rtx pat = PATTERN (insn);
707               int diff_vec_p = GET_CODE (PATTERN (insn)) == ADDR_DIFF_VEC;
708               int len = XVECLEN (pat, diff_vec_p);
709               rtx label;
710
711               for (i = 0; i < len; i++)
712                 {
713                   label = XEXP (XVECEXP (pat, diff_vec_p, i), 0);
714                   set_label_in_map (map, CODE_LABEL_NUMBER (label), label);
715                 }
716             }
717         }
718       if ((note = find_reg_note (insn, REG_LABEL, NULL_RTX)))
719         set_label_in_map (map, CODE_LABEL_NUMBER (XEXP (note, 0)),
720                           XEXP (note, 0));
721     }
722
723   /* Allocate space for the insn map.  */
724
725   map->insn_map = (rtx *) xmalloc (max_insnno * sizeof (rtx));
726
727   /* Set this to zero, to indicate that we are doing loop unrolling,
728      not function inlining.  */
729   map->inline_target = 0;
730
731   /* The register and constant maps depend on the number of registers
732      present, so the final maps can't be created until after
733      find_splittable_regs is called.  However, they are needed for
734      preconditioning, so we create temporary maps when preconditioning
735      is performed.  */
736
737   /* The preconditioning code may allocate two new pseudo registers.  */
738   maxregnum = max_reg_num ();
739
740   /* local_regno is only valid for regnos < max_local_regnum.  */
741   max_local_regnum = maxregnum;
742
743   /* Allocate and zero out the splittable_regs and addr_combined_regs
744      arrays.  These must be zeroed here because they will be used if
745      loop preconditioning is performed, and must be zero for that case.
746
747      It is safe to do this here, since the extra registers created by the
748      preconditioning code and find_splittable_regs will never be used
749      to access the splittable_regs[] and addr_combined_regs[] arrays.  */
750
751   splittable_regs = (rtx *) xcalloc (maxregnum, sizeof (rtx));
752   splittable_regs_updates = (int *) xcalloc (maxregnum, sizeof (int));
753   addr_combined_regs
754     = (struct induction **) xcalloc (maxregnum, sizeof (struct induction *));
755   local_regno = (char *) xcalloc (maxregnum, sizeof (char));
756
757   /* Mark all local registers, i.e. the ones which are referenced only
758      inside the loop.  */
759   if (INSN_UID (copy_end) < max_uid_for_loop)
760     {
761       int copy_start_luid = INSN_LUID (copy_start);
762       int copy_end_luid = INSN_LUID (copy_end);
763
764       /* If a register is used in the jump insn, we must not duplicate it
765          since it will also be used outside the loop.  */
766       if (GET_CODE (copy_end) == JUMP_INSN)
767         copy_end_luid--;
768
769       /* If we have a target that uses cc0, then we also must not duplicate
770          the insn that sets cc0 before the jump insn, if one is present.  */
771 #ifdef HAVE_cc0
772       if (GET_CODE (copy_end) == JUMP_INSN
773           && sets_cc0_p (PREV_INSN (copy_end)))
774         copy_end_luid--;
775 #endif
776
777       /* If copy_start points to the NOTE that starts the loop, then we must
778          use the next luid, because invariant pseudo-regs moved out of the loop
779          have their lifetimes modified to start here, but they are not safe
780          to duplicate.  */
781       if (copy_start == loop_start)
782         copy_start_luid++;
783
784       /* If a pseudo's lifetime is entirely contained within this loop, then we
785          can use a different pseudo in each unrolled copy of the loop.  This
786          results in better code.  */
787       /* We must limit the generic test to max_reg_before_loop, because only
788          these pseudo registers have valid regno_first_uid info.  */
789       for (r = FIRST_PSEUDO_REGISTER; r < max_reg_before_loop; ++r)
790         if (REGNO_FIRST_UID (r) > 0 && REGNO_FIRST_UID (r) < max_uid_for_loop
791             && REGNO_FIRST_LUID (r) >= copy_start_luid
792             && REGNO_LAST_UID (r) > 0 && REGNO_LAST_UID (r) < max_uid_for_loop
793             && REGNO_LAST_LUID (r) <= copy_end_luid)
794           {
795             /* However, we must also check for loop-carried dependencies.
796                If the value the pseudo has at the end of iteration X is
797                used by iteration X+1, then we can not use a different pseudo
798                for each unrolled copy of the loop.  */
799             /* A pseudo is safe if regno_first_uid is a set, and this
800                set dominates all instructions from regno_first_uid to
801                regno_last_uid.  */
802             /* ??? This check is simplistic.  We would get better code if
803                this check was more sophisticated.  */
804             if (set_dominates_use (r, REGNO_FIRST_UID (r), REGNO_LAST_UID (r),
805                                    copy_start, copy_end))
806               local_regno[r] = 1;
807
808             if (loop_dump_stream)
809               {
810                 if (local_regno[r])
811                   fprintf (loop_dump_stream, "Marked reg %d as local\n", r);
812                 else
813                   fprintf (loop_dump_stream, "Did not mark reg %d as local\n",
814                            r);
815               }
816           }
817     }
818
819   /* If this loop requires exit tests when unrolled, check to see if we
820      can precondition the loop so as to make the exit tests unnecessary.
821      Just like variable splitting, this is not safe if the loop is entered
822      via a jump to the bottom.  Also, can not do this if no strength
823      reduce info, because precondition_loop_p uses this info.  */
824
825   /* Must copy the loop body for preconditioning before the following
826      find_splittable_regs call since that will emit insns which need to
827      be after the preconditioned loop copies, but immediately before the
828      unrolled loop copies.  */
829
830   /* Also, it is not safe to split induction variables for the preconditioned
831      copies of the loop body.  If we split induction variables, then the code
832      assumes that each induction variable can be represented as a function
833      of its initial value and the loop iteration number.  This is not true
834      in this case, because the last preconditioned copy of the loop body
835      could be any iteration from the first up to the `unroll_number-1'th,
836      depending on the initial value of the iteration variable.  Therefore
837      we can not split induction variables here, because we can not calculate
838      their value.  Hence, this code must occur before find_splittable_regs
839      is called.  */
840
841   if (unroll_type == UNROLL_NAIVE && ! splitting_not_safe && strength_reduce_p)
842     {
843       rtx initial_value, final_value, increment;
844       enum machine_mode mode;
845
846       if (precondition_loop_p (loop,
847                                &initial_value, &final_value, &increment,
848                                &mode))
849         {
850           rtx diff, insn;
851           rtx *labels;
852           int abs_inc, neg_inc;
853           enum rtx_code cc = loop_info->comparison_code;
854           int less_p     = (cc == LE  || cc == LEU || cc == LT  || cc == LTU);
855           int unsigned_p = (cc == LEU || cc == GEU || cc == LTU || cc == GTU);
856
857           map->reg_map = (rtx *) xmalloc (maxregnum * sizeof (rtx));
858
859           VARRAY_CONST_EQUIV_INIT (map->const_equiv_varray, maxregnum,
860                                    "unroll_loop_precondition");
861           global_const_equiv_varray = map->const_equiv_varray;
862
863           init_reg_map (map, maxregnum);
864
865           /* Limit loop unrolling to 4, since this will make 7 copies of
866              the loop body.  */
867           if (unroll_number > 4)
868             unroll_number = 4;
869
870           /* Save the absolute value of the increment, and also whether or
871              not it is negative.  */
872           neg_inc = 0;
873           abs_inc = INTVAL (increment);
874           if (abs_inc < 0)
875             {
876               abs_inc = -abs_inc;
877               neg_inc = 1;
878             }
879
880           start_sequence ();
881
882           /* We must copy the final and initial values here to avoid
883              improperly shared rtl.  */
884           final_value = copy_rtx (final_value);
885           initial_value = copy_rtx (initial_value);
886
887           /* Final value may have form of (PLUS val1 const1_rtx).  We need
888              to convert it into general operand, so compute the real value.  */
889
890           final_value = force_operand (final_value, NULL_RTX);
891           if (!nonmemory_operand (final_value, VOIDmode))
892             final_value = force_reg (mode, final_value);
893
894           /* Calculate the difference between the final and initial values.
895              Final value may be a (plus (reg x) (const_int 1)) rtx.
896
897              We have to deal with for (i = 0; --i < 6;) type loops.
898              For such loops the real final value is the first time the
899              loop variable overflows, so the diff we calculate is the
900              distance from the overflow value.  This is 0 or ~0 for
901              unsigned loops depending on the direction, or INT_MAX,
902              INT_MAX+1 for signed loops.  We really do not need the
903              exact value, since we are only interested in the diff
904              modulo the increment, and the increment is a power of 2,
905              so we can pretend that the overflow value is 0/~0.  */
906
907           if (cc == NE || less_p != neg_inc)
908             diff = simplify_gen_binary (MINUS, mode, final_value,
909                                         initial_value);
910           else
911             diff = simplify_gen_unary (neg_inc ? NOT : NEG, mode,
912                                        initial_value, mode);
913           diff = force_operand (diff, NULL_RTX);
914
915           /* Now calculate (diff % (unroll * abs (increment))) by using an
916              and instruction.  */
917           diff = simplify_gen_binary (AND, mode, diff,
918                                       GEN_INT (unroll_number*abs_inc - 1));
919           diff = force_operand (diff, NULL_RTX);
920
921           /* Now emit a sequence of branches to jump to the proper precond
922              loop entry point.  */
923
924           labels = (rtx *) xmalloc (sizeof (rtx) * unroll_number);
925           for (i = 0; i < unroll_number; i++)
926             labels[i] = gen_label_rtx ();
927
928           /* Check for the case where the initial value is greater than or
929              equal to the final value.  In that case, we want to execute
930              exactly one loop iteration.  The code below will fail for this
931              case.  This check does not apply if the loop has a NE
932              comparison at the end.  */
933
934           if (cc != NE)
935             {
936               rtx incremented_initval;
937               enum rtx_code cmp_code;
938
939               incremented_initval
940                 = simplify_gen_binary (PLUS, mode, initial_value, increment);
941               incremented_initval
942                 = force_operand (incremented_initval, NULL_RTX);
943
944               cmp_code = (less_p
945                           ? (unsigned_p ? GEU : GE)
946                           : (unsigned_p ? LEU : LE));
947
948               insn = simplify_cmp_and_jump_insns (cmp_code, mode,
949                                                   incremented_initval,
950                                                   final_value, labels[1]);
951               if (insn)
952                 predict_insn_def (insn, PRED_LOOP_CONDITION, TAKEN);
953             }
954
955           /* Assuming the unroll_number is 4, and the increment is 2, then
956              for a negative increment:  for a positive increment:
957              diff = 0,1   precond 0     diff = 0,7   precond 0
958              diff = 2,3   precond 3     diff = 1,2   precond 1
959              diff = 4,5   precond 2     diff = 3,4   precond 2
960              diff = 6,7   precond 1     diff = 5,6   precond 3  */
961
962           /* We only need to emit (unroll_number - 1) branches here, the
963              last case just falls through to the following code.  */
964
965           /* ??? This would give better code if we emitted a tree of branches
966              instead of the current linear list of branches.  */
967
968           for (i = 0; i < unroll_number - 1; i++)
969             {
970               int cmp_const;
971               enum rtx_code cmp_code;
972
973               /* For negative increments, must invert the constant compared
974                  against, except when comparing against zero.  */
975               if (i == 0)
976                 {
977                   cmp_const = 0;
978                   cmp_code = EQ;
979                 }
980               else if (neg_inc)
981                 {
982                   cmp_const = unroll_number - i;
983                   cmp_code = GE;
984                 }
985               else
986                 {
987                   cmp_const = i;
988                   cmp_code = LE;
989                 }
990
991               insn = simplify_cmp_and_jump_insns (cmp_code, mode, diff,
992                                                   GEN_INT (abs_inc*cmp_const),
993                                                   labels[i]);
994               if (insn)
995                 predict_insn (insn, PRED_LOOP_PRECONDITIONING,
996                               REG_BR_PROB_BASE / (unroll_number - i));
997             }
998
999           /* If the increment is greater than one, then we need another branch,
1000              to handle other cases equivalent to 0.  */
1001
1002           /* ??? This should be merged into the code above somehow to help
1003              simplify the code here, and reduce the number of branches emitted.
1004              For the negative increment case, the branch here could easily
1005              be merged with the `0' case branch above.  For the positive
1006              increment case, it is not clear how this can be simplified.  */
1007
1008           if (abs_inc != 1)
1009             {
1010               int cmp_const;
1011               enum rtx_code cmp_code;
1012
1013               if (neg_inc)
1014                 {
1015                   cmp_const = abs_inc - 1;
1016                   cmp_code = LE;
1017                 }
1018               else
1019                 {
1020                   cmp_const = abs_inc * (unroll_number - 1) + 1;
1021                   cmp_code = GE;
1022                 }
1023
1024               simplify_cmp_and_jump_insns (cmp_code, mode, diff,
1025                                            GEN_INT (cmp_const), labels[0]);
1026             }
1027
1028           sequence = get_insns ();
1029           end_sequence ();
1030           loop_insn_hoist (loop, sequence);
1031
1032           /* Only the last copy of the loop body here needs the exit
1033              test, so set copy_end to exclude the compare/branch here,
1034              and then reset it inside the loop when get to the last
1035              copy.  */
1036
1037           if (GET_CODE (last_loop_insn) == BARRIER)
1038             copy_end = PREV_INSN (PREV_INSN (last_loop_insn));
1039           else if (GET_CODE (last_loop_insn) == JUMP_INSN)
1040             {
1041               copy_end = PREV_INSN (last_loop_insn);
1042 #ifdef HAVE_cc0
1043               /* The immediately preceding insn may be a compare which
1044                  we do not want to copy.  */
1045               if (sets_cc0_p (PREV_INSN (copy_end)))
1046                 copy_end = PREV_INSN (copy_end);
1047 #endif
1048             }
1049           else
1050             abort ();
1051
1052           for (i = 1; i < unroll_number; i++)
1053             {
1054               emit_label_after (labels[unroll_number - i],
1055                                 PREV_INSN (loop_start));
1056
1057               memset ((char *) map->insn_map, 0, max_insnno * sizeof (rtx));
1058               memset ((char *) &VARRAY_CONST_EQUIV (map->const_equiv_varray, 0),
1059                       0, (VARRAY_SIZE (map->const_equiv_varray)
1060                           * sizeof (struct const_equiv_data)));
1061               map->const_age = 0;
1062
1063               for (j = 0; j < max_labelno; j++)
1064                 if (local_label[j])
1065                   set_label_in_map (map, j, gen_label_rtx ());
1066
1067               for (r = FIRST_PSEUDO_REGISTER; r < max_local_regnum; r++)
1068                 if (local_regno[r])
1069                   {
1070                     map->reg_map[r]
1071                       = gen_reg_rtx (GET_MODE (regno_reg_rtx[r]));
1072                     record_base_value (REGNO (map->reg_map[r]),
1073                                        regno_reg_rtx[r], 0);
1074                   }
1075               /* The last copy needs the compare/branch insns at the end,
1076                  so reset copy_end here if the loop ends with a conditional
1077                  branch.  */
1078
1079               if (i == unroll_number - 1)
1080                 {
1081                   if (GET_CODE (last_loop_insn) == BARRIER)
1082                     copy_end = PREV_INSN (PREV_INSN (last_loop_insn));
1083                   else
1084                     copy_end = last_loop_insn;
1085                 }
1086
1087               /* None of the copies are the `last_iteration', so just
1088                  pass zero for that parameter.  */
1089               copy_loop_body (loop, copy_start, copy_end, map, exit_label, 0,
1090                               unroll_type, start_label, loop_end,
1091                               loop_start, copy_end);
1092             }
1093           emit_label_after (labels[0], PREV_INSN (loop_start));
1094
1095           if (GET_CODE (last_loop_insn) == BARRIER)
1096             {
1097               insert_before = PREV_INSN (last_loop_insn);
1098               copy_end = PREV_INSN (insert_before);
1099             }
1100           else
1101             {
1102               insert_before = last_loop_insn;
1103 #ifdef HAVE_cc0
1104               /* The instruction immediately before the JUMP_INSN may
1105                  be a compare instruction which we do not want to copy
1106                  or delete.  */
1107               if (sets_cc0_p (PREV_INSN (insert_before)))
1108                 insert_before = PREV_INSN (insert_before);
1109 #endif
1110               copy_end = PREV_INSN (insert_before);
1111             }
1112
1113           /* Set unroll type to MODULO now.  */
1114           unroll_type = UNROLL_MODULO;
1115           loop_preconditioned = 1;
1116
1117           /* Clean up.  */
1118           free (labels);
1119         }
1120     }
1121
1122   /* If reach here, and the loop type is UNROLL_NAIVE, then don't unroll
1123      the loop unless all loops are being unrolled.  */
1124   if (unroll_type == UNROLL_NAIVE && ! flag_old_unroll_all_loops)
1125     {
1126       if (loop_dump_stream)
1127         fprintf (loop_dump_stream,
1128                  "Unrolling failure: Naive unrolling not being done.\n");
1129       goto egress;
1130     }
1131
1132   /* At this point, we are guaranteed to unroll the loop.  */
1133
1134   /* Keep track of the unroll factor for the loop.  */
1135   loop_info->unroll_number = unroll_number;
1136
1137   /* And whether the loop has been preconditioned.  */
1138   loop_info->preconditioned = loop_preconditioned;
1139
1140   /* Remember whether it was preconditioned for the second loop pass.  */
1141   NOTE_PRECONDITIONED (loop->end) = loop_preconditioned;
1142
1143   /* For each biv and giv, determine whether it can be safely split into
1144      a different variable for each unrolled copy of the loop body.
1145      We precalculate and save this info here, since computing it is
1146      expensive.
1147
1148      Do this before deleting any instructions from the loop, so that
1149      back_branch_in_range_p will work correctly.  */
1150
1151   if (splitting_not_safe)
1152     temp = 0;
1153   else
1154     temp = find_splittable_regs (loop, unroll_type, unroll_number);
1155
1156   /* find_splittable_regs may have created some new registers, so must
1157      reallocate the reg_map with the new larger size, and must realloc
1158      the constant maps also.  */
1159
1160   maxregnum = max_reg_num ();
1161   map->reg_map = (rtx *) xmalloc (maxregnum * sizeof (rtx));
1162
1163   init_reg_map (map, maxregnum);
1164
1165   if (map->const_equiv_varray == 0)
1166     VARRAY_CONST_EQUIV_INIT (map->const_equiv_varray,
1167                              maxregnum + temp * unroll_number * 2,
1168                              "unroll_loop");
1169   global_const_equiv_varray = map->const_equiv_varray;
1170
1171   /* Search the list of bivs and givs to find ones which need to be remapped
1172      when split, and set their reg_map entry appropriately.  */
1173
1174   for (bl = ivs->list; bl; bl = bl->next)
1175     {
1176       if (REGNO (bl->biv->src_reg) != bl->regno)
1177         map->reg_map[bl->regno] = bl->biv->src_reg;
1178 #if 0
1179       /* Currently, non-reduced/final-value givs are never split.  */
1180       for (v = bl->giv; v; v = v->next_iv)
1181         if (REGNO (v->src_reg) != bl->regno)
1182           map->reg_map[REGNO (v->dest_reg)] = v->src_reg;
1183 #endif
1184     }
1185
1186   /* Use our current register alignment and pointer flags.  */
1187   map->regno_pointer_align = cfun->emit->regno_pointer_align;
1188   map->x_regno_reg_rtx = cfun->emit->x_regno_reg_rtx;
1189
1190   /* If the loop is being partially unrolled, and the iteration variables
1191      are being split, and are being renamed for the split, then must fix up
1192      the compare/jump instruction at the end of the loop to refer to the new
1193      registers.  This compare isn't copied, so the registers used in it
1194      will never be replaced if it isn't done here.  */
1195
1196   if (unroll_type == UNROLL_MODULO)
1197     {
1198       insn = NEXT_INSN (copy_end);
1199       if (GET_CODE (insn) == INSN || GET_CODE (insn) == JUMP_INSN)
1200         PATTERN (insn) = remap_split_bivs (loop, PATTERN (insn));
1201     }
1202
1203   /* For unroll_number times, make a copy of each instruction
1204      between copy_start and copy_end, and insert these new instructions
1205      before the end of the loop.  */
1206
1207   for (i = 0; i < unroll_number; i++)
1208     {
1209       memset ((char *) map->insn_map, 0, max_insnno * sizeof (rtx));
1210       memset ((char *) &VARRAY_CONST_EQUIV (map->const_equiv_varray, 0), 0,
1211               VARRAY_SIZE (map->const_equiv_varray) * sizeof (struct const_equiv_data));
1212       map->const_age = 0;
1213
1214       for (j = 0; j < max_labelno; j++)
1215         if (local_label[j])
1216           set_label_in_map (map, j, gen_label_rtx ());
1217
1218       for (r = FIRST_PSEUDO_REGISTER; r < max_local_regnum; r++)
1219         if (local_regno[r])
1220           {
1221             map->reg_map[r] = gen_reg_rtx (GET_MODE (regno_reg_rtx[r]));
1222             record_base_value (REGNO (map->reg_map[r]),
1223                                regno_reg_rtx[r], 0);
1224           }
1225
1226       /* If loop starts with a branch to the test, then fix it so that
1227          it points to the test of the first unrolled copy of the loop.  */
1228       if (i == 0 && loop_start != copy_start)
1229         {
1230           insn = PREV_INSN (copy_start);
1231           pattern = PATTERN (insn);
1232
1233           tem = get_label_from_map (map,
1234                                     CODE_LABEL_NUMBER
1235                                     (XEXP (SET_SRC (pattern), 0)));
1236           SET_SRC (pattern) = gen_rtx_LABEL_REF (VOIDmode, tem);
1237
1238           /* Set the jump label so that it can be used by later loop unrolling
1239              passes.  */
1240           JUMP_LABEL (insn) = tem;
1241           LABEL_NUSES (tem)++;
1242         }
1243
1244       copy_loop_body (loop, copy_start, copy_end, map, exit_label,
1245                       i == unroll_number - 1, unroll_type, start_label,
1246                       loop_end, insert_before, insert_before);
1247     }
1248
1249   /* Before deleting any insns, emit a CODE_LABEL immediately after the last
1250      insn to be deleted.  This prevents any runaway delete_insn call from
1251      more insns that it should, as it always stops at a CODE_LABEL.  */
1252
1253   /* Delete the compare and branch at the end of the loop if completely
1254      unrolling the loop.  Deleting the backward branch at the end also
1255      deletes the code label at the start of the loop.  This is done at
1256      the very end to avoid problems with back_branch_in_range_p.  */
1257
1258   if (unroll_type == UNROLL_COMPLETELY)
1259     safety_label = emit_label_after (gen_label_rtx (), last_loop_insn);
1260   else
1261     safety_label = emit_label_after (gen_label_rtx (), copy_end);
1262
1263   /* Delete all of the original loop instructions.  Don't delete the
1264      LOOP_BEG note, or the first code label in the loop.  */
1265
1266   insn = NEXT_INSN (copy_start);
1267   while (insn != safety_label)
1268     {
1269       /* ??? Don't delete named code labels.  They will be deleted when the
1270          jump that references them is deleted.  Otherwise, we end up deleting
1271          them twice, which causes them to completely disappear instead of turn
1272          into NOTE_INSN_DELETED_LABEL notes.  This in turn causes aborts in
1273          dwarfout.c/dwarf2out.c.  We could perhaps fix the dwarf*out.c files
1274          to handle deleted labels instead.  Or perhaps fix DECL_RTL of the
1275          associated LABEL_DECL to point to one of the new label instances.  */
1276       /* ??? Likewise, we can't delete a NOTE_INSN_DELETED_LABEL note.  */
1277       if (insn != start_label
1278           && ! (GET_CODE (insn) == CODE_LABEL && LABEL_NAME (insn))
1279           && ! (GET_CODE (insn) == NOTE
1280                 && NOTE_LINE_NUMBER (insn) == NOTE_INSN_DELETED_LABEL))
1281         insn = delete_related_insns (insn);
1282       else
1283         insn = NEXT_INSN (insn);
1284     }
1285
1286   /* Can now delete the 'safety' label emitted to protect us from runaway
1287      delete_related_insns calls.  */
1288   if (INSN_DELETED_P (safety_label))
1289     abort ();
1290   delete_related_insns (safety_label);
1291
1292   /* If exit_label exists, emit it after the loop.  Doing the emit here
1293      forces it to have a higher INSN_UID than any insn in the unrolled loop.
1294      This is needed so that mostly_true_jump in reorg.c will treat jumps
1295      to this loop end label correctly, i.e. predict that they are usually
1296      not taken.  */
1297   if (exit_label)
1298     emit_label_after (exit_label, loop_end);
1299
1300  egress:
1301   if (unroll_type == UNROLL_COMPLETELY)
1302     {
1303       /* Remove the loop notes since this is no longer a loop.  */
1304       if (loop->vtop)
1305         delete_related_insns (loop->vtop);
1306       if (loop->cont)
1307         delete_related_insns (loop->cont);
1308       if (loop_start)
1309         delete_related_insns (loop_start);
1310       if (loop_end)
1311         delete_related_insns (loop_end);
1312     }
1313
1314   if (map->const_equiv_varray)
1315     VARRAY_FREE (map->const_equiv_varray);
1316   if (map->label_map)
1317     {
1318       free (map->label_map);
1319       free (local_label);
1320     }
1321   free (map->insn_map);
1322   free (splittable_regs);
1323   free (splittable_regs_updates);
1324   free (addr_combined_regs);
1325   free (local_regno);
1326   if (map->reg_map)
1327     free (map->reg_map);
1328   free (map);
1329 }
1330
1331 /* A helper function for unroll_loop.  Emit a compare and branch to
1332    satisfy (CMP OP1 OP2), but pass this through the simplifier first.
1333    If the branch turned out to be conditional, return it, otherwise
1334    return NULL.  */
1335
1336 static rtx
1337 simplify_cmp_and_jump_insns (enum rtx_code code, enum machine_mode mode,
1338                              rtx op0, rtx op1, rtx label)
1339 {
1340   rtx t, insn;
1341
1342   t = simplify_relational_operation (code, mode, op0, op1);
1343   if (!t)
1344     {
1345       enum rtx_code scode = signed_condition (code);
1346       emit_cmp_and_jump_insns (op0, op1, scode, NULL_RTX, mode,
1347                                code != scode, label);
1348       insn = get_last_insn ();
1349
1350       JUMP_LABEL (insn) = label;
1351       LABEL_NUSES (label) += 1;
1352
1353       return insn;
1354     }
1355   else if (t == const_true_rtx)
1356     {
1357       insn = emit_jump_insn (gen_jump (label));
1358       emit_barrier ();
1359       JUMP_LABEL (insn) = label;
1360       LABEL_NUSES (label) += 1;
1361     }
1362
1363   return NULL_RTX;
1364 }
1365 \f
1366 /* Return true if the loop can be safely, and profitably, preconditioned
1367    so that the unrolled copies of the loop body don't need exit tests.
1368
1369    This only works if final_value, initial_value and increment can be
1370    determined, and if increment is a constant power of 2.
1371    If increment is not a power of 2, then the preconditioning modulo
1372    operation would require a real modulo instead of a boolean AND, and this
1373    is not considered `profitable'.  */
1374
1375 /* ??? If the loop is known to be executed very many times, or the machine
1376    has a very cheap divide instruction, then preconditioning is a win even
1377    when the increment is not a power of 2.  Use RTX_COST to compute
1378    whether divide is cheap.
1379    ??? A divide by constant doesn't actually need a divide, look at
1380    expand_divmod.  The reduced cost of this optimized modulo is not
1381    reflected in RTX_COST.  */
1382
1383 int
1384 precondition_loop_p (const struct loop *loop, rtx *initial_value,
1385                      rtx *final_value, rtx *increment,
1386                      enum machine_mode *mode)
1387 {
1388   rtx loop_start = loop->start;
1389   struct loop_info *loop_info = LOOP_INFO (loop);
1390
1391   if (loop_info->n_iterations > 0)
1392     {
1393       if (INTVAL (loop_info->increment) > 0)
1394         {
1395           *initial_value = const0_rtx;
1396           *increment = const1_rtx;
1397           *final_value = GEN_INT (loop_info->n_iterations);
1398         }
1399       else
1400         {
1401           *initial_value = GEN_INT (loop_info->n_iterations);
1402           *increment = constm1_rtx;
1403           *final_value = const0_rtx;
1404         }
1405       *mode = word_mode;
1406
1407       if (loop_dump_stream)
1408         fprintf (loop_dump_stream,
1409                  "Preconditioning: Success, number of iterations known, "
1410                  HOST_WIDE_INT_PRINT_DEC ".\n",
1411                  loop_info->n_iterations);
1412       return 1;
1413     }
1414
1415   if (loop_info->iteration_var == 0)
1416     {
1417       if (loop_dump_stream)
1418         fprintf (loop_dump_stream,
1419                  "Preconditioning: Could not find iteration variable.\n");
1420       return 0;
1421     }
1422   else if (loop_info->initial_value == 0)
1423     {
1424       if (loop_dump_stream)
1425         fprintf (loop_dump_stream,
1426                  "Preconditioning: Could not find initial value.\n");
1427       return 0;
1428     }
1429   else if (loop_info->increment == 0)
1430     {
1431       if (loop_dump_stream)
1432         fprintf (loop_dump_stream,
1433                  "Preconditioning: Could not find increment value.\n");
1434       return 0;
1435     }
1436   else if (GET_CODE (loop_info->increment) != CONST_INT)
1437     {
1438       if (loop_dump_stream)
1439         fprintf (loop_dump_stream,
1440                  "Preconditioning: Increment not a constant.\n");
1441       return 0;
1442     }
1443   else if ((exact_log2 (INTVAL (loop_info->increment)) < 0)
1444            && (exact_log2 (-INTVAL (loop_info->increment)) < 0))
1445     {
1446       if (loop_dump_stream)
1447         fprintf (loop_dump_stream,
1448                  "Preconditioning: Increment not a constant power of 2.\n");
1449       return 0;
1450     }
1451
1452   /* Unsigned_compare and compare_dir can be ignored here, since they do
1453      not matter for preconditioning.  */
1454
1455   if (loop_info->final_value == 0)
1456     {
1457       if (loop_dump_stream)
1458         fprintf (loop_dump_stream,
1459                  "Preconditioning: EQ comparison loop.\n");
1460       return 0;
1461     }
1462
1463   /* Must ensure that final_value is invariant, so call
1464      loop_invariant_p to check.  Before doing so, must check regno
1465      against max_reg_before_loop to make sure that the register is in
1466      the range covered by loop_invariant_p.  If it isn't, then it is
1467      most likely a biv/giv which by definition are not invariant.  */
1468   if ((GET_CODE (loop_info->final_value) == REG
1469        && REGNO (loop_info->final_value) >= max_reg_before_loop)
1470       || (GET_CODE (loop_info->final_value) == PLUS
1471           && REGNO (XEXP (loop_info->final_value, 0)) >= max_reg_before_loop)
1472       || ! loop_invariant_p (loop, loop_info->final_value))
1473     {
1474       if (loop_dump_stream)
1475         fprintf (loop_dump_stream,
1476                  "Preconditioning: Final value not invariant.\n");
1477       return 0;
1478     }
1479
1480   /* Fail for floating point values, since the caller of this function
1481      does not have code to deal with them.  */
1482   if (GET_MODE_CLASS (GET_MODE (loop_info->final_value)) == MODE_FLOAT
1483       || GET_MODE_CLASS (GET_MODE (loop_info->initial_value)) == MODE_FLOAT)
1484     {
1485       if (loop_dump_stream)
1486         fprintf (loop_dump_stream,
1487                  "Preconditioning: Floating point final or initial value.\n");
1488       return 0;
1489     }
1490
1491   /* Fail if loop_info->iteration_var is not live before loop_start,
1492      since we need to test its value in the preconditioning code.  */
1493
1494   if (REGNO_FIRST_LUID (REGNO (loop_info->iteration_var))
1495       > INSN_LUID (loop_start))
1496     {
1497       if (loop_dump_stream)
1498         fprintf (loop_dump_stream,
1499                  "Preconditioning: Iteration var not live before loop start.\n");
1500       return 0;
1501     }
1502
1503   /* Note that loop_iterations biases the initial value for GIV iterators
1504      such as "while (i-- > 0)" so that we can calculate the number of
1505      iterations just like for BIV iterators.
1506
1507      Also note that the absolute values of initial_value and
1508      final_value are unimportant as only their difference is used for
1509      calculating the number of loop iterations.  */
1510   *initial_value = loop_info->initial_value;
1511   *increment = loop_info->increment;
1512   *final_value = loop_info->final_value;
1513
1514   /* Decide what mode to do these calculations in.  Choose the larger
1515      of final_value's mode and initial_value's mode, or a full-word if
1516      both are constants.  */
1517   *mode = GET_MODE (*final_value);
1518   if (*mode == VOIDmode)
1519     {
1520       *mode = GET_MODE (*initial_value);
1521       if (*mode == VOIDmode)
1522         *mode = word_mode;
1523     }
1524   else if (*mode != GET_MODE (*initial_value)
1525            && (GET_MODE_SIZE (*mode)
1526                < GET_MODE_SIZE (GET_MODE (*initial_value))))
1527     *mode = GET_MODE (*initial_value);
1528
1529   /* Success!  */
1530   if (loop_dump_stream)
1531     fprintf (loop_dump_stream, "Preconditioning: Successful.\n");
1532   return 1;
1533 }
1534
1535 /* All pseudo-registers must be mapped to themselves.  Two hard registers
1536    must be mapped, VIRTUAL_STACK_VARS_REGNUM and VIRTUAL_INCOMING_ARGS_
1537    REGNUM, to avoid function-inlining specific conversions of these
1538    registers.  All other hard regs can not be mapped because they may be
1539    used with different
1540    modes.  */
1541
1542 static void
1543 init_reg_map (struct inline_remap *map, int maxregnum)
1544 {
1545   int i;
1546
1547   for (i = maxregnum - 1; i > LAST_VIRTUAL_REGISTER; i--)
1548     map->reg_map[i] = regno_reg_rtx[i];
1549   /* Just clear the rest of the entries.  */
1550   for (i = LAST_VIRTUAL_REGISTER; i >= 0; i--)
1551     map->reg_map[i] = 0;
1552
1553   map->reg_map[VIRTUAL_STACK_VARS_REGNUM]
1554     = regno_reg_rtx[VIRTUAL_STACK_VARS_REGNUM];
1555   map->reg_map[VIRTUAL_INCOMING_ARGS_REGNUM]
1556     = regno_reg_rtx[VIRTUAL_INCOMING_ARGS_REGNUM];
1557 }
1558 \f
1559 /* Strength-reduction will often emit code for optimized biv/givs which
1560    calculates their value in a temporary register, and then copies the result
1561    to the iv.  This procedure reconstructs the pattern computing the iv;
1562    verifying that all operands are of the proper form.
1563
1564    PATTERN must be the result of single_set.
1565    The return value is the amount that the giv is incremented by.  */
1566
1567 static rtx
1568 calculate_giv_inc (rtx pattern, rtx src_insn, unsigned int regno)
1569 {
1570   rtx increment;
1571   rtx increment_total = 0;
1572   int tries = 0;
1573
1574  retry:
1575   /* Verify that we have an increment insn here.  First check for a plus
1576      as the set source.  */
1577   if (GET_CODE (SET_SRC (pattern)) != PLUS)
1578     {
1579       /* SR sometimes computes the new giv value in a temp, then copies it
1580          to the new_reg.  */
1581       src_insn = PREV_INSN (src_insn);
1582       pattern = single_set (src_insn);
1583       if (GET_CODE (SET_SRC (pattern)) != PLUS)
1584         abort ();
1585
1586       /* The last insn emitted is not needed, so delete it to avoid confusing
1587          the second cse pass.  This insn sets the giv unnecessarily.  */
1588       delete_related_insns (get_last_insn ());
1589     }
1590
1591   /* Verify that we have a constant as the second operand of the plus.  */
1592   increment = XEXP (SET_SRC (pattern), 1);
1593   if (GET_CODE (increment) != CONST_INT)
1594     {
1595       /* SR sometimes puts the constant in a register, especially if it is
1596          too big to be an add immed operand.  */
1597       increment = find_last_value (increment, &src_insn, NULL_RTX, 0);
1598
1599       /* SR may have used LO_SUM to compute the constant if it is too large
1600          for a load immed operand.  In this case, the constant is in operand
1601          one of the LO_SUM rtx.  */
1602       if (GET_CODE (increment) == LO_SUM)
1603         increment = XEXP (increment, 1);
1604
1605       /* Some ports store large constants in memory and add a REG_EQUAL
1606          note to the store insn.  */
1607       else if (GET_CODE (increment) == MEM)
1608         {
1609           rtx note = find_reg_note (src_insn, REG_EQUAL, 0);
1610           if (note)
1611             increment = XEXP (note, 0);
1612         }
1613
1614       else if (GET_CODE (increment) == IOR
1615                || GET_CODE (increment) == PLUS
1616                || GET_CODE (increment) == ASHIFT
1617                || GET_CODE (increment) == LSHIFTRT)
1618         {
1619           /* The rs6000 port loads some constants with IOR.
1620              The alpha port loads some constants with ASHIFT and PLUS.
1621              The sparc64 port loads some constants with LSHIFTRT.  */
1622           rtx second_part = XEXP (increment, 1);
1623           enum rtx_code code = GET_CODE (increment);
1624
1625           increment = find_last_value (XEXP (increment, 0),
1626                                        &src_insn, NULL_RTX, 0);
1627           /* Don't need the last insn anymore.  */
1628           delete_related_insns (get_last_insn ());
1629
1630           if (GET_CODE (second_part) != CONST_INT
1631               || GET_CODE (increment) != CONST_INT)
1632             abort ();
1633
1634           if (code == IOR)
1635             increment = GEN_INT (INTVAL (increment) | INTVAL (second_part));
1636           else if (code == PLUS)
1637             increment = GEN_INT (INTVAL (increment) + INTVAL (second_part));
1638           else if (code == ASHIFT)
1639             increment = GEN_INT (INTVAL (increment) << INTVAL (second_part));
1640           else
1641             increment = GEN_INT ((unsigned HOST_WIDE_INT) INTVAL (increment) >> INTVAL (second_part));
1642         }
1643
1644       if (GET_CODE (increment) != CONST_INT)
1645         abort ();
1646
1647       /* The insn loading the constant into a register is no longer needed,
1648          so delete it.  */
1649       delete_related_insns (get_last_insn ());
1650     }
1651
1652   if (increment_total)
1653     increment_total = GEN_INT (INTVAL (increment_total) + INTVAL (increment));
1654   else
1655     increment_total = increment;
1656
1657   /* Check that the source register is the same as the register we expected
1658      to see as the source.  If not, something is seriously wrong.  */
1659   if (GET_CODE (XEXP (SET_SRC (pattern), 0)) != REG
1660       || REGNO (XEXP (SET_SRC (pattern), 0)) != regno)
1661     {
1662       /* Some machines (e.g. the romp), may emit two add instructions for
1663          certain constants, so lets try looking for another add immediately
1664          before this one if we have only seen one add insn so far.  */
1665
1666       if (tries == 0)
1667         {
1668           tries++;
1669
1670           src_insn = PREV_INSN (src_insn);
1671           pattern = single_set (src_insn);
1672
1673           delete_related_insns (get_last_insn ());
1674
1675           goto retry;
1676         }
1677
1678       abort ();
1679     }
1680
1681   return increment_total;
1682 }
1683
1684 /* Copy REG_NOTES, except for insn references, because not all insn_map
1685    entries are valid yet.  We do need to copy registers now though, because
1686    the reg_map entries can change during copying.  */
1687
1688 static rtx
1689 initial_reg_note_copy (rtx notes, struct inline_remap *map)
1690 {
1691   rtx copy;
1692
1693   if (notes == 0)
1694     return 0;
1695
1696   copy = rtx_alloc (GET_CODE (notes));
1697   PUT_REG_NOTE_KIND (copy, REG_NOTE_KIND (notes));
1698
1699   if (GET_CODE (notes) == EXPR_LIST)
1700     XEXP (copy, 0) = copy_rtx_and_substitute (XEXP (notes, 0), map, 0);
1701   else if (GET_CODE (notes) == INSN_LIST)
1702     /* Don't substitute for these yet.  */
1703     XEXP (copy, 0) = copy_rtx (XEXP (notes, 0));
1704   else
1705     abort ();
1706
1707   XEXP (copy, 1) = initial_reg_note_copy (XEXP (notes, 1), map);
1708
1709   return copy;
1710 }
1711
1712 /* Fixup insn references in copied REG_NOTES.  */
1713
1714 static void
1715 final_reg_note_copy (rtx *notesp, struct inline_remap *map)
1716 {
1717   while (*notesp)
1718     {
1719       rtx note = *notesp;
1720
1721       if (GET_CODE (note) == INSN_LIST)
1722         {
1723           rtx insn = map->insn_map[INSN_UID (XEXP (note, 0))];
1724
1725           /* If we failed to remap the note, something is awry.
1726              Allow REG_LABEL as it may reference label outside
1727              the unrolled loop.  */
1728           if (!insn)
1729             {
1730               if (REG_NOTE_KIND (note) != REG_LABEL)
1731                 abort ();
1732             }
1733           else
1734             XEXP (note, 0) = insn;
1735         }
1736
1737       notesp = &XEXP (note, 1);
1738     }
1739 }
1740
1741 /* Copy each instruction in the loop, substituting from map as appropriate.
1742    This is very similar to a loop in expand_inline_function.  */
1743
1744 static void
1745 copy_loop_body (struct loop *loop, rtx copy_start, rtx copy_end,
1746                 struct inline_remap *map, rtx exit_label,
1747                 int last_iteration, enum unroll_types unroll_type,
1748                 rtx start_label, rtx loop_end, rtx insert_before,
1749                 rtx copy_notes_from)
1750 {
1751   struct loop_ivs *ivs = LOOP_IVS (loop);
1752   rtx insn, pattern;
1753   rtx set, tem, copy = NULL_RTX;
1754   int dest_reg_was_split, i;
1755 #ifdef HAVE_cc0
1756   rtx cc0_insn = 0;
1757 #endif
1758   rtx final_label = 0;
1759   rtx giv_inc, giv_dest_reg, giv_src_reg;
1760
1761   /* If this isn't the last iteration, then map any references to the
1762      start_label to final_label.  Final label will then be emitted immediately
1763      after the end of this loop body if it was ever used.
1764
1765      If this is the last iteration, then map references to the start_label
1766      to itself.  */
1767   if (! last_iteration)
1768     {
1769       final_label = gen_label_rtx ();
1770       set_label_in_map (map, CODE_LABEL_NUMBER (start_label), final_label);
1771     }
1772   else
1773     set_label_in_map (map, CODE_LABEL_NUMBER (start_label), start_label);
1774
1775   start_sequence ();
1776
1777   insn = copy_start;
1778   do
1779     {
1780       insn = NEXT_INSN (insn);
1781
1782       map->orig_asm_operands_vector = 0;
1783
1784       switch (GET_CODE (insn))
1785         {
1786         case INSN:
1787           pattern = PATTERN (insn);
1788           copy = 0;
1789           giv_inc = 0;
1790
1791           /* Check to see if this is a giv that has been combined with
1792              some split address givs.  (Combined in the sense that
1793              `combine_givs' in loop.c has put two givs in the same register.)
1794              In this case, we must search all givs based on the same biv to
1795              find the address givs.  Then split the address givs.
1796              Do this before splitting the giv, since that may map the
1797              SET_DEST to a new register.  */
1798
1799           if ((set = single_set (insn))
1800               && GET_CODE (SET_DEST (set)) == REG
1801               && addr_combined_regs[REGNO (SET_DEST (set))])
1802             {
1803               struct iv_class *bl;
1804               struct induction *v, *tv;
1805               unsigned int regno = REGNO (SET_DEST (set));
1806
1807               v = addr_combined_regs[REGNO (SET_DEST (set))];
1808               bl = REG_IV_CLASS (ivs, REGNO (v->src_reg));
1809
1810               /* Although the giv_inc amount is not needed here, we must call
1811                  calculate_giv_inc here since it might try to delete the
1812                  last insn emitted.  If we wait until later to call it,
1813                  we might accidentally delete insns generated immediately
1814                  below by emit_unrolled_add.  */
1815
1816               giv_inc = calculate_giv_inc (set, insn, regno);
1817
1818               /* Now find all address giv's that were combined with this
1819                  giv 'v'.  */
1820               for (tv = bl->giv; tv; tv = tv->next_iv)
1821                 if (tv->giv_type == DEST_ADDR && tv->same == v)
1822                   {
1823                     int this_giv_inc;
1824
1825                     /* If this DEST_ADDR giv was not split, then ignore it.  */
1826                     if (*tv->location != tv->dest_reg)
1827                       continue;
1828
1829                     /* Scale this_giv_inc if the multiplicative factors of
1830                        the two givs are different.  */
1831                     this_giv_inc = INTVAL (giv_inc);
1832                     if (tv->mult_val != v->mult_val)
1833                       this_giv_inc = (this_giv_inc / INTVAL (v->mult_val)
1834                                       * INTVAL (tv->mult_val));
1835
1836                     tv->dest_reg = plus_constant (tv->dest_reg, this_giv_inc);
1837                     *tv->location = tv->dest_reg;
1838
1839                     if (last_iteration && unroll_type != UNROLL_COMPLETELY)
1840                       {
1841                         /* Must emit an insn to increment the split address
1842                            giv.  Add in the const_adjust field in case there
1843                            was a constant eliminated from the address.  */
1844                         rtx value, dest_reg;
1845
1846                         /* tv->dest_reg will be either a bare register,
1847                            or else a register plus a constant.  */
1848                         if (GET_CODE (tv->dest_reg) == REG)
1849                           dest_reg = tv->dest_reg;
1850                         else
1851                           dest_reg = XEXP (tv->dest_reg, 0);
1852
1853                         /* Check for shared address givs, and avoid
1854                            incrementing the shared pseudo reg more than
1855                            once.  */
1856                         if (! tv->same_insn && ! tv->shared)
1857                           {
1858                             /* tv->dest_reg may actually be a (PLUS (REG)
1859                                (CONST)) here, so we must call plus_constant
1860                                to add the const_adjust amount before calling
1861                                emit_unrolled_add below.  */
1862                             value = plus_constant (tv->dest_reg,
1863                                                    tv->const_adjust);
1864
1865                             if (GET_CODE (value) == PLUS)
1866                               {
1867                                 /* The constant could be too large for an add
1868                                    immediate, so can't directly emit an insn
1869                                    here.  */
1870                                 emit_unrolled_add (dest_reg, XEXP (value, 0),
1871                                                    XEXP (value, 1));
1872                               }
1873                           }
1874
1875                         /* Reset the giv to be just the register again, in case
1876                            it is used after the set we have just emitted.
1877                            We must subtract the const_adjust factor added in
1878                            above.  */
1879                         tv->dest_reg = plus_constant (dest_reg,
1880                                                       -tv->const_adjust);
1881                         *tv->location = tv->dest_reg;
1882                       }
1883                   }
1884             }
1885
1886           /* If this is a setting of a splittable variable, then determine
1887              how to split the variable, create a new set based on this split,
1888              and set up the reg_map so that later uses of the variable will
1889              use the new split variable.  */
1890
1891           dest_reg_was_split = 0;
1892
1893           if ((set = single_set (insn))
1894               && GET_CODE (SET_DEST (set)) == REG
1895               && splittable_regs[REGNO (SET_DEST (set))])
1896             {
1897               unsigned int regno = REGNO (SET_DEST (set));
1898               unsigned int src_regno;
1899
1900               dest_reg_was_split = 1;
1901
1902               giv_dest_reg = SET_DEST (set);
1903               giv_src_reg = giv_dest_reg;
1904               /* Compute the increment value for the giv, if it wasn't
1905                  already computed above.  */
1906               if (giv_inc == 0)
1907                 giv_inc = calculate_giv_inc (set, insn, regno);
1908
1909               src_regno = REGNO (giv_src_reg);
1910
1911               if (unroll_type == UNROLL_COMPLETELY)
1912                 {
1913                   /* Completely unrolling the loop.  Set the induction
1914                      variable to a known constant value.  */
1915
1916                   /* The value in splittable_regs may be an invariant
1917                      value, so we must use plus_constant here.  */
1918                   splittable_regs[regno]
1919                     = plus_constant (splittable_regs[src_regno],
1920                                      INTVAL (giv_inc));
1921
1922                   if (GET_CODE (splittable_regs[regno]) == PLUS)
1923                     {
1924                       giv_src_reg = XEXP (splittable_regs[regno], 0);
1925                       giv_inc = XEXP (splittable_regs[regno], 1);
1926                     }
1927                   else
1928                     {
1929                       /* The splittable_regs value must be a REG or a
1930                          CONST_INT, so put the entire value in the giv_src_reg
1931                          variable.  */
1932                       giv_src_reg = splittable_regs[regno];
1933                       giv_inc = const0_rtx;
1934                     }
1935                 }
1936               else
1937                 {
1938                   /* Partially unrolling loop.  Create a new pseudo
1939                      register for the iteration variable, and set it to
1940                      be a constant plus the original register.  Except
1941                      on the last iteration, when the result has to
1942                      go back into the original iteration var register.  */
1943
1944                   /* Handle bivs which must be mapped to a new register
1945                      when split.  This happens for bivs which need their
1946                      final value set before loop entry.  The new register
1947                      for the biv was stored in the biv's first struct
1948                      induction entry by find_splittable_regs.  */
1949
1950                   if (regno < ivs->n_regs
1951                       && REG_IV_TYPE (ivs, regno) == BASIC_INDUCT)
1952                     {
1953                       giv_src_reg = REG_IV_CLASS (ivs, regno)->biv->src_reg;
1954                       giv_dest_reg = giv_src_reg;
1955                     }
1956
1957 #if 0
1958                   /* If non-reduced/final-value givs were split, then
1959                      this would have to remap those givs also.  See
1960                      find_splittable_regs.  */
1961 #endif
1962
1963                   splittable_regs[regno]
1964                     = simplify_gen_binary (PLUS, GET_MODE (giv_src_reg),
1965                                            giv_inc,
1966                                            splittable_regs[src_regno]);
1967                   giv_inc = splittable_regs[regno];
1968
1969                   /* Now split the induction variable by changing the dest
1970                      of this insn to a new register, and setting its
1971                      reg_map entry to point to this new register.
1972
1973                      If this is the last iteration, and this is the last insn
1974                      that will update the iv, then reuse the original dest,
1975                      to ensure that the iv will have the proper value when
1976                      the loop exits or repeats.
1977
1978                      Using splittable_regs_updates here like this is safe,
1979                      because it can only be greater than one if all
1980                      instructions modifying the iv are always executed in
1981                      order.  */
1982
1983                   if (! last_iteration
1984                       || (splittable_regs_updates[regno]-- != 1))
1985                     {
1986                       tem = gen_reg_rtx (GET_MODE (giv_src_reg));
1987                       giv_dest_reg = tem;
1988                       map->reg_map[regno] = tem;
1989                       record_base_value (REGNO (tem),
1990                                          giv_inc == const0_rtx
1991                                          ? giv_src_reg
1992                                          : gen_rtx_PLUS (GET_MODE (giv_src_reg),
1993                                                          giv_src_reg, giv_inc),
1994                                          1);
1995                     }
1996                   else
1997                     map->reg_map[regno] = giv_src_reg;
1998                 }
1999
2000               /* The constant being added could be too large for an add
2001                  immediate, so can't directly emit an insn here.  */
2002               emit_unrolled_add (giv_dest_reg, giv_src_reg, giv_inc);
2003               copy = get_last_insn ();
2004               pattern = PATTERN (copy);
2005             }
2006           else
2007             {
2008               pattern = copy_rtx_and_substitute (pattern, map, 0);
2009               copy = emit_insn (pattern);
2010             }
2011           REG_NOTES (copy) = initial_reg_note_copy (REG_NOTES (insn), map);
2012           INSN_LOCATOR (copy) = INSN_LOCATOR (insn);
2013
2014           /* If there is a REG_EQUAL note present whose value
2015              is not loop invariant, then delete it, since it
2016              may cause problems with later optimization passes.  */
2017           if ((tem = find_reg_note (copy, REG_EQUAL, NULL_RTX))
2018               && !loop_invariant_p (loop, XEXP (tem, 0)))
2019             remove_note (copy, tem);
2020
2021 #ifdef HAVE_cc0
2022           /* If this insn is setting CC0, it may need to look at
2023              the insn that uses CC0 to see what type of insn it is.
2024              In that case, the call to recog via validate_change will
2025              fail.  So don't substitute constants here.  Instead,
2026              do it when we emit the following insn.
2027
2028              For example, see the pyr.md file.  That machine has signed and
2029              unsigned compares.  The compare patterns must check the
2030              following branch insn to see which what kind of compare to
2031              emit.
2032
2033              If the previous insn set CC0, substitute constants on it as
2034              well.  */
2035           if (sets_cc0_p (PATTERN (copy)) != 0)
2036             cc0_insn = copy;
2037           else
2038             {
2039               if (cc0_insn)
2040                 try_constants (cc0_insn, map);
2041               cc0_insn = 0;
2042               try_constants (copy, map);
2043             }
2044 #else
2045           try_constants (copy, map);
2046 #endif
2047
2048           /* Make split induction variable constants `permanent' since we
2049              know there are no backward branches across iteration variable
2050              settings which would invalidate this.  */
2051           if (dest_reg_was_split)
2052             {
2053               int regno = REGNO (SET_DEST (set));
2054
2055               if ((size_t) regno < VARRAY_SIZE (map->const_equiv_varray)
2056                   && (VARRAY_CONST_EQUIV (map->const_equiv_varray, regno).age
2057                       == map->const_age))
2058                 VARRAY_CONST_EQUIV (map->const_equiv_varray, regno).age = -1;
2059             }
2060           break;
2061
2062         case JUMP_INSN:
2063           pattern = copy_rtx_and_substitute (PATTERN (insn), map, 0);
2064           copy = emit_jump_insn (pattern);
2065           REG_NOTES (copy) = initial_reg_note_copy (REG_NOTES (insn), map);
2066           INSN_LOCATOR (copy) = INSN_LOCATOR (insn);
2067
2068           if (JUMP_LABEL (insn))
2069             {
2070               JUMP_LABEL (copy) = get_label_from_map (map,
2071                                                       CODE_LABEL_NUMBER
2072                                                       (JUMP_LABEL (insn)));
2073               LABEL_NUSES (JUMP_LABEL (copy))++;
2074             }
2075           if (JUMP_LABEL (insn) == start_label && insn == copy_end
2076               && ! last_iteration)
2077             {
2078
2079               /* This is a branch to the beginning of the loop; this is the
2080                  last insn being copied; and this is not the last iteration.
2081                  In this case, we want to change the original fall through
2082                  case to be a branch past the end of the loop, and the
2083                  original jump label case to fall_through.  */
2084
2085               if (!invert_jump (copy, exit_label, 0))
2086                 {
2087                   rtx jmp;
2088                   rtx lab = gen_label_rtx ();
2089                   /* Can't do it by reversing the jump (probably because we
2090                      couldn't reverse the conditions), so emit a new
2091                      jump_insn after COPY, and redirect the jump around
2092                      that.  */
2093                   jmp = emit_jump_insn_after (gen_jump (exit_label), copy);
2094                   JUMP_LABEL (jmp) = exit_label;
2095                   LABEL_NUSES (exit_label)++;
2096                   jmp = emit_barrier_after (jmp);
2097                   emit_label_after (lab, jmp);
2098                   LABEL_NUSES (lab) = 0;
2099                   if (!redirect_jump (copy, lab, 0))
2100                     abort ();
2101                 }
2102             }
2103
2104 #ifdef HAVE_cc0
2105           if (cc0_insn)
2106             try_constants (cc0_insn, map);
2107           cc0_insn = 0;
2108 #endif
2109           try_constants (copy, map);
2110
2111           /* Set the jump label of COPY correctly to avoid problems with
2112              later passes of unroll_loop, if INSN had jump label set.  */
2113           if (JUMP_LABEL (insn))
2114             {
2115               rtx label = 0;
2116
2117               /* Can't use the label_map for every insn, since this may be
2118                  the backward branch, and hence the label was not mapped.  */
2119               if ((set = single_set (copy)))
2120                 {
2121                   tem = SET_SRC (set);
2122                   if (GET_CODE (tem) == LABEL_REF)
2123                     label = XEXP (tem, 0);
2124                   else if (GET_CODE (tem) == IF_THEN_ELSE)
2125                     {
2126                       if (XEXP (tem, 1) != pc_rtx)
2127                         label = XEXP (XEXP (tem, 1), 0);
2128                       else
2129                         label = XEXP (XEXP (tem, 2), 0);
2130                     }
2131                 }
2132
2133               if (label && GET_CODE (label) == CODE_LABEL)
2134                 JUMP_LABEL (copy) = label;
2135               else
2136                 {
2137                   /* An unrecognizable jump insn, probably the entry jump
2138                      for a switch statement.  This label must have been mapped,
2139                      so just use the label_map to get the new jump label.  */
2140                   JUMP_LABEL (copy)
2141                     = get_label_from_map (map,
2142                                           CODE_LABEL_NUMBER (JUMP_LABEL (insn)));
2143                 }
2144
2145               /* If this is a non-local jump, then must increase the label
2146                  use count so that the label will not be deleted when the
2147                  original jump is deleted.  */
2148               LABEL_NUSES (JUMP_LABEL (copy))++;
2149             }
2150           else if (GET_CODE (PATTERN (copy)) == ADDR_VEC
2151                    || GET_CODE (PATTERN (copy)) == ADDR_DIFF_VEC)
2152             {
2153               rtx pat = PATTERN (copy);
2154               int diff_vec_p = GET_CODE (pat) == ADDR_DIFF_VEC;
2155               int len = XVECLEN (pat, diff_vec_p);
2156               int i;
2157
2158               for (i = 0; i < len; i++)
2159                 LABEL_NUSES (XEXP (XVECEXP (pat, diff_vec_p, i), 0))++;
2160             }
2161
2162           /* If this used to be a conditional jump insn but whose branch
2163              direction is now known, we must do something special.  */
2164           if (any_condjump_p (insn) && onlyjump_p (insn) && map->last_pc_value)
2165             {
2166 #ifdef HAVE_cc0
2167               /* If the previous insn set cc0 for us, delete it.  */
2168               if (only_sets_cc0_p (PREV_INSN (copy)))
2169                 delete_related_insns (PREV_INSN (copy));
2170 #endif
2171
2172               /* If this is now a no-op, delete it.  */
2173               if (map->last_pc_value == pc_rtx)
2174                 {
2175                   delete_insn (copy);
2176                   copy = 0;
2177                 }
2178               else
2179                 /* Otherwise, this is unconditional jump so we must put a
2180                    BARRIER after it.  We could do some dead code elimination
2181                    here, but jump.c will do it just as well.  */
2182                 emit_barrier ();
2183             }
2184           break;
2185
2186         case CALL_INSN:
2187           pattern = copy_rtx_and_substitute (PATTERN (insn), map, 0);
2188           copy = emit_call_insn (pattern);
2189           REG_NOTES (copy) = initial_reg_note_copy (REG_NOTES (insn), map);
2190           INSN_LOCATOR (copy) = INSN_LOCATOR (insn);
2191           SIBLING_CALL_P (copy) = SIBLING_CALL_P (insn);
2192           CONST_OR_PURE_CALL_P (copy) = CONST_OR_PURE_CALL_P (insn);
2193
2194           /* Because the USAGE information potentially contains objects other
2195              than hard registers, we need to copy it.  */
2196           CALL_INSN_FUNCTION_USAGE (copy)
2197             = copy_rtx_and_substitute (CALL_INSN_FUNCTION_USAGE (insn),
2198                                        map, 0);
2199
2200 #ifdef HAVE_cc0
2201           if (cc0_insn)
2202             try_constants (cc0_insn, map);
2203           cc0_insn = 0;
2204 #endif
2205           try_constants (copy, map);
2206
2207           /* Be lazy and assume CALL_INSNs clobber all hard registers.  */
2208           for (i = 0; i < FIRST_PSEUDO_REGISTER; i++)
2209             VARRAY_CONST_EQUIV (map->const_equiv_varray, i).rtx = 0;
2210           break;
2211
2212         case CODE_LABEL:
2213           /* If this is the loop start label, then we don't need to emit a
2214              copy of this label since no one will use it.  */
2215
2216           if (insn != start_label)
2217             {
2218               copy = emit_label (get_label_from_map (map,
2219                                                      CODE_LABEL_NUMBER (insn)));
2220               map->const_age++;
2221             }
2222           break;
2223
2224         case BARRIER:
2225           copy = emit_barrier ();
2226           break;
2227
2228         case NOTE:
2229           /* VTOP and CONT notes are valid only before the loop exit test.
2230              If placed anywhere else, loop may generate bad code.  */
2231           /* BASIC_BLOCK notes exist to stabilize basic block structures with
2232              the associated rtl.  We do not want to share the structure in
2233              this new block.  */
2234
2235           if (NOTE_LINE_NUMBER (insn) != NOTE_INSN_DELETED
2236                    && NOTE_LINE_NUMBER (insn) != NOTE_INSN_DELETED_LABEL
2237                    && NOTE_LINE_NUMBER (insn) != NOTE_INSN_BASIC_BLOCK
2238                    && ((NOTE_LINE_NUMBER (insn) != NOTE_INSN_LOOP_VTOP
2239                         && NOTE_LINE_NUMBER (insn) != NOTE_INSN_LOOP_CONT)
2240                        || (last_iteration
2241                            && unroll_type != UNROLL_COMPLETELY)))
2242             copy = emit_note_copy (insn);
2243           else
2244             copy = 0;
2245           break;
2246
2247         default:
2248           abort ();
2249         }
2250
2251       map->insn_map[INSN_UID (insn)] = copy;
2252     }
2253   while (insn != copy_end);
2254
2255   /* Now finish coping the REG_NOTES.  */
2256   insn = copy_start;
2257   do
2258     {
2259       insn = NEXT_INSN (insn);
2260       if ((GET_CODE (insn) == INSN || GET_CODE (insn) == JUMP_INSN
2261            || GET_CODE (insn) == CALL_INSN)
2262           && map->insn_map[INSN_UID (insn)])
2263         final_reg_note_copy (&REG_NOTES (map->insn_map[INSN_UID (insn)]), map);
2264     }
2265   while (insn != copy_end);
2266
2267   /* There may be notes between copy_notes_from and loop_end.  Emit a copy of
2268      each of these notes here, since there may be some important ones, such as
2269      NOTE_INSN_BLOCK_END notes, in this group.  We don't do this on the last
2270      iteration, because the original notes won't be deleted.
2271
2272      We can't use insert_before here, because when from preconditioning,
2273      insert_before points before the loop.  We can't use copy_end, because
2274      there may be insns already inserted after it (which we don't want to
2275      copy) when not from preconditioning code.  */
2276
2277   if (! last_iteration)
2278     {
2279       for (insn = copy_notes_from; insn != loop_end; insn = NEXT_INSN (insn))
2280         {
2281           /* VTOP notes are valid only before the loop exit test.
2282              If placed anywhere else, loop may generate bad code.
2283              Although COPY_NOTES_FROM will be at most one or two (for cc0)
2284              instructions before the last insn in the loop, COPY_NOTES_FROM
2285              can be a NOTE_INSN_LOOP_CONT note if there is no VTOP note,
2286              as in a do .. while loop.  */
2287           if (GET_CODE (insn) == NOTE
2288               && ((NOTE_LINE_NUMBER (insn) != NOTE_INSN_DELETED
2289                    && NOTE_LINE_NUMBER (insn) != NOTE_INSN_BASIC_BLOCK
2290                    && NOTE_LINE_NUMBER (insn) != NOTE_INSN_LOOP_VTOP
2291                    && NOTE_LINE_NUMBER (insn) != NOTE_INSN_LOOP_CONT)))
2292             emit_note_copy (insn);
2293         }
2294     }
2295
2296   if (final_label && LABEL_NUSES (final_label) > 0)
2297     emit_label (final_label);
2298
2299   tem = get_insns ();
2300   end_sequence ();
2301   loop_insn_emit_before (loop, 0, insert_before, tem);
2302 }
2303 \f
2304 /* Emit an insn, using the expand_binop to ensure that a valid insn is
2305    emitted.  This will correctly handle the case where the increment value
2306    won't fit in the immediate field of a PLUS insns.  */
2307
2308 void
2309 emit_unrolled_add (rtx dest_reg, rtx src_reg, rtx increment)
2310 {
2311   rtx result;
2312
2313   result = expand_simple_binop (GET_MODE (dest_reg), PLUS, src_reg, increment,
2314                                 dest_reg, 0, OPTAB_LIB_WIDEN);
2315
2316   if (dest_reg != result)
2317     emit_move_insn (dest_reg, result);
2318 }
2319 \f
2320 /* Searches the insns between INSN and LOOP->END.  Returns 1 if there
2321    is a backward branch in that range that branches to somewhere between
2322    LOOP->START and INSN.  Returns 0 otherwise.  */
2323
2324 /* ??? This is quadratic algorithm.  Could be rewritten to be linear.
2325    In practice, this is not a problem, because this function is seldom called,
2326    and uses a negligible amount of CPU time on average.  */
2327
2328 int
2329 back_branch_in_range_p (const struct loop *loop, rtx insn)
2330 {
2331   rtx p, q, target_insn;
2332   rtx loop_start = loop->start;
2333   rtx loop_end = loop->end;
2334   rtx orig_loop_end = loop->end;
2335
2336   /* Stop before we get to the backward branch at the end of the loop.  */
2337   loop_end = prev_nonnote_insn (loop_end);
2338   if (GET_CODE (loop_end) == BARRIER)
2339     loop_end = PREV_INSN (loop_end);
2340
2341   /* Check in case insn has been deleted, search forward for first non
2342      deleted insn following it.  */
2343   while (INSN_DELETED_P (insn))
2344     insn = NEXT_INSN (insn);
2345
2346   /* Check for the case where insn is the last insn in the loop.  Deal
2347      with the case where INSN was a deleted loop test insn, in which case
2348      it will now be the NOTE_LOOP_END.  */
2349   if (insn == loop_end || insn == orig_loop_end)
2350     return 0;
2351
2352   for (p = NEXT_INSN (insn); p != loop_end; p = NEXT_INSN (p))
2353     {
2354       if (GET_CODE (p) == JUMP_INSN)
2355         {
2356           target_insn = JUMP_LABEL (p);
2357
2358           /* Search from loop_start to insn, to see if one of them is
2359              the target_insn.  We can't use INSN_LUID comparisons here,
2360              since insn may not have an LUID entry.  */
2361           for (q = loop_start; q != insn; q = NEXT_INSN (q))
2362             if (q == target_insn)
2363               return 1;
2364         }
2365     }
2366
2367   return 0;
2368 }
2369
2370 /* Try to generate the simplest rtx for the expression
2371    (PLUS (MULT mult1 mult2) add1).  This is used to calculate the initial
2372    value of giv's.  */
2373
2374 static rtx
2375 fold_rtx_mult_add (rtx mult1, rtx mult2, rtx add1, enum machine_mode mode)
2376 {
2377   rtx temp, mult_res;
2378   rtx result;
2379
2380   /* The modes must all be the same.  This should always be true.  For now,
2381      check to make sure.  */
2382   if ((GET_MODE (mult1) != mode && GET_MODE (mult1) != VOIDmode)
2383       || (GET_MODE (mult2) != mode && GET_MODE (mult2) != VOIDmode)
2384       || (GET_MODE (add1) != mode && GET_MODE (add1) != VOIDmode))
2385     abort ();
2386
2387   /* Ensure that if at least one of mult1/mult2 are constant, then mult2
2388      will be a constant.  */
2389   if (GET_CODE (mult1) == CONST_INT)
2390     {
2391       temp = mult2;
2392       mult2 = mult1;
2393       mult1 = temp;
2394     }
2395
2396   mult_res = simplify_binary_operation (MULT, mode, mult1, mult2);
2397   if (! mult_res)
2398     mult_res = gen_rtx_MULT (mode, mult1, mult2);
2399
2400   /* Again, put the constant second.  */
2401   if (GET_CODE (add1) == CONST_INT)
2402     {
2403       temp = add1;
2404       add1 = mult_res;
2405       mult_res = temp;
2406     }
2407
2408   result = simplify_binary_operation (PLUS, mode, add1, mult_res);
2409   if (! result)
2410     result = gen_rtx_PLUS (mode, add1, mult_res);
2411
2412   return result;
2413 }
2414
2415 /* Searches the list of induction struct's for the biv BL, to try to calculate
2416    the total increment value for one iteration of the loop as a constant.
2417
2418    Returns the increment value as an rtx, simplified as much as possible,
2419    if it can be calculated.  Otherwise, returns 0.  */
2420
2421 rtx
2422 biv_total_increment (const struct iv_class *bl)
2423 {
2424   struct induction *v;
2425   rtx result;
2426
2427   /* For increment, must check every instruction that sets it.  Each
2428      instruction must be executed only once each time through the loop.
2429      To verify this, we check that the insn is always executed, and that
2430      there are no backward branches after the insn that branch to before it.
2431      Also, the insn must have a mult_val of one (to make sure it really is
2432      an increment).  */
2433
2434   result = const0_rtx;
2435   for (v = bl->biv; v; v = v->next_iv)
2436     {
2437       if (v->always_computable && v->mult_val == const1_rtx
2438           && ! v->maybe_multiple
2439           && SCALAR_INT_MODE_P (v->mode))
2440         result = fold_rtx_mult_add (result, const1_rtx, v->add_val, v->mode);
2441       else
2442         return 0;
2443     }
2444
2445   return result;
2446 }
2447
2448 /* For each biv and giv, determine whether it can be safely split into
2449    a different variable for each unrolled copy of the loop body.  If it
2450    is safe to split, then indicate that by saving some useful info
2451    in the splittable_regs array.
2452
2453    If the loop is being completely unrolled, then splittable_regs will hold
2454    the current value of the induction variable while the loop is unrolled.
2455    It must be set to the initial value of the induction variable here.
2456    Otherwise, splittable_regs will hold the difference between the current
2457    value of the induction variable and the value the induction variable had
2458    at the top of the loop.  It must be set to the value 0 here.
2459
2460    Returns the total number of instructions that set registers that are
2461    splittable.  */
2462
2463 /* ?? If the loop is only unrolled twice, then most of the restrictions to
2464    constant values are unnecessary, since we can easily calculate increment
2465    values in this case even if nothing is constant.  The increment value
2466    should not involve a multiply however.  */
2467
2468 /* ?? Even if the biv/giv increment values aren't constant, it may still
2469    be beneficial to split the variable if the loop is only unrolled a few
2470    times, since multiplies by small integers (1,2,3,4) are very cheap.  */
2471
2472 static int
2473 find_splittable_regs (const struct loop *loop,
2474                       enum unroll_types unroll_type, int unroll_number)
2475 {
2476   struct loop_ivs *ivs = LOOP_IVS (loop);
2477   struct iv_class *bl;
2478   struct induction *v;
2479   rtx increment, tem;
2480   rtx biv_final_value;
2481   int biv_splittable;
2482   int result = 0;
2483
2484   for (bl = ivs->list; bl; bl = bl->next)
2485     {
2486       /* Biv_total_increment must return a constant value,
2487          otherwise we can not calculate the split values.  */
2488
2489       increment = biv_total_increment (bl);
2490       if (! increment || GET_CODE (increment) != CONST_INT)
2491         continue;
2492
2493       /* The loop must be unrolled completely, or else have a known number
2494          of iterations and only one exit, or else the biv must be dead
2495          outside the loop, or else the final value must be known.  Otherwise,
2496          it is unsafe to split the biv since it may not have the proper
2497          value on loop exit.  */
2498
2499       /* loop_number_exit_count is nonzero if the loop has an exit other than
2500          a fall through at the end.  */
2501
2502       biv_splittable = 1;
2503       biv_final_value = 0;
2504       if (unroll_type != UNROLL_COMPLETELY
2505           && (loop->exit_count || unroll_type == UNROLL_NAIVE)
2506           && (REGNO_LAST_LUID (bl->regno) >= INSN_LUID (loop->end)
2507               || ! bl->init_insn
2508               || INSN_UID (bl->init_insn) >= max_uid_for_loop
2509               || (REGNO_FIRST_LUID (bl->regno)
2510                   < INSN_LUID (bl->init_insn))
2511               || reg_mentioned_p (bl->biv->dest_reg, SET_SRC (bl->init_set)))
2512           && ! (biv_final_value = final_biv_value (loop, bl)))
2513         biv_splittable = 0;
2514
2515       /* If any of the insns setting the BIV don't do so with a simple
2516          PLUS, we don't know how to split it.  */
2517       for (v = bl->biv; biv_splittable && v; v = v->next_iv)
2518         if ((tem = single_set (v->insn)) == 0
2519             || GET_CODE (SET_DEST (tem)) != REG
2520             || REGNO (SET_DEST (tem)) != bl->regno
2521             || GET_CODE (SET_SRC (tem)) != PLUS)
2522           biv_splittable = 0;
2523
2524       /* If final value is nonzero, then must emit an instruction which sets
2525          the value of the biv to the proper value.  This is done after
2526          handling all of the givs, since some of them may need to use the
2527          biv's value in their initialization code.  */
2528
2529       /* This biv is splittable.  If completely unrolling the loop, save
2530          the biv's initial value.  Otherwise, save the constant zero.  */
2531
2532       if (biv_splittable == 1)
2533         {
2534           if (unroll_type == UNROLL_COMPLETELY)
2535             {
2536               /* If the initial value of the biv is itself (i.e. it is too
2537                  complicated for strength_reduce to compute), or is a hard
2538                  register, or it isn't invariant, then we must create a new
2539                  pseudo reg to hold the initial value of the biv.  */
2540
2541               if (GET_CODE (bl->initial_value) == REG
2542                   && (REGNO (bl->initial_value) == bl->regno
2543                       || REGNO (bl->initial_value) < FIRST_PSEUDO_REGISTER
2544                       || ! loop_invariant_p (loop, bl->initial_value)))
2545                 {
2546                   rtx tem = gen_reg_rtx (bl->biv->mode);
2547
2548                   record_base_value (REGNO (tem), bl->biv->add_val, 0);
2549                   loop_insn_hoist (loop,
2550                                    gen_move_insn (tem, bl->biv->src_reg));
2551
2552                   if (loop_dump_stream)
2553                     fprintf (loop_dump_stream,
2554                              "Biv %d initial value remapped to %d.\n",
2555                              bl->regno, REGNO (tem));
2556
2557                   splittable_regs[bl->regno] = tem;
2558                 }
2559               else
2560                 splittable_regs[bl->regno] = bl->initial_value;
2561             }
2562           else
2563             splittable_regs[bl->regno] = const0_rtx;
2564
2565           /* Save the number of instructions that modify the biv, so that
2566              we can treat the last one specially.  */
2567
2568           splittable_regs_updates[bl->regno] = bl->biv_count;
2569           result += bl->biv_count;
2570
2571           if (loop_dump_stream)
2572             fprintf (loop_dump_stream,
2573                      "Biv %d safe to split.\n", bl->regno);
2574         }
2575
2576       /* Check every giv that depends on this biv to see whether it is
2577          splittable also.  Even if the biv isn't splittable, givs which
2578          depend on it may be splittable if the biv is live outside the
2579          loop, and the givs aren't.  */
2580
2581       result += find_splittable_givs (loop, bl, unroll_type, increment,
2582                                       unroll_number);
2583
2584       /* If final value is nonzero, then must emit an instruction which sets
2585          the value of the biv to the proper value.  This is done after
2586          handling all of the givs, since some of them may need to use the
2587          biv's value in their initialization code.  */
2588       if (biv_final_value)
2589         {
2590           /* If the loop has multiple exits, emit the insns before the
2591              loop to ensure that it will always be executed no matter
2592              how the loop exits.  Otherwise emit the insn after the loop,
2593              since this is slightly more efficient.  */
2594           if (! loop->exit_count)
2595             loop_insn_sink (loop, gen_move_insn (bl->biv->src_reg,
2596                                                  biv_final_value));
2597           else
2598             {
2599               /* Create a new register to hold the value of the biv, and then
2600                  set the biv to its final value before the loop start.  The biv
2601                  is set to its final value before loop start to ensure that
2602                  this insn will always be executed, no matter how the loop
2603                  exits.  */
2604               rtx tem = gen_reg_rtx (bl->biv->mode);
2605               record_base_value (REGNO (tem), bl->biv->add_val, 0);
2606
2607               loop_insn_hoist (loop, gen_move_insn (tem, bl->biv->src_reg));
2608               loop_insn_hoist (loop, gen_move_insn (bl->biv->src_reg,
2609                                                     biv_final_value));
2610
2611               if (loop_dump_stream)
2612                 fprintf (loop_dump_stream, "Biv %d mapped to %d for split.\n",
2613                          REGNO (bl->biv->src_reg), REGNO (tem));
2614
2615               /* Set up the mapping from the original biv register to the new
2616                  register.  */
2617               bl->biv->src_reg = tem;
2618             }
2619         }
2620     }
2621   return result;
2622 }
2623
2624 /* For every giv based on the biv BL, check to determine whether it is
2625    splittable.  This is a subroutine to find_splittable_regs ().
2626
2627    Return the number of instructions that set splittable registers.  */
2628
2629 static int
2630 find_splittable_givs (const struct loop *loop, struct iv_class *bl,
2631                       enum unroll_types unroll_type, rtx increment,
2632                       int unroll_number ATTRIBUTE_UNUSED)
2633 {
2634   struct loop_ivs *ivs = LOOP_IVS (loop);
2635   struct induction *v, *v2;
2636   rtx final_value;
2637   rtx tem;
2638   int result = 0;
2639
2640   /* Scan the list of givs, and set the same_insn field when there are
2641      multiple identical givs in the same insn.  */
2642   for (v = bl->giv; v; v = v->next_iv)
2643     for (v2 = v->next_iv; v2; v2 = v2->next_iv)
2644       if (v->insn == v2->insn && rtx_equal_p (v->new_reg, v2->new_reg)
2645           && ! v2->same_insn)
2646         v2->same_insn = v;
2647
2648   for (v = bl->giv; v; v = v->next_iv)
2649     {
2650       rtx giv_inc, value;
2651
2652       /* Only split the giv if it has already been reduced, or if the loop is
2653          being completely unrolled.  */
2654       if (unroll_type != UNROLL_COMPLETELY && v->ignore)
2655         continue;
2656
2657       /* The giv can be split if the insn that sets the giv is executed once
2658          and only once on every iteration of the loop.  */
2659       /* An address giv can always be split.  v->insn is just a use not a set,
2660          and hence it does not matter whether it is always executed.  All that
2661          matters is that all the biv increments are always executed, and we
2662          won't reach here if they aren't.  */
2663       if (v->giv_type != DEST_ADDR
2664           && (! v->always_computable
2665               || back_branch_in_range_p (loop, v->insn)))
2666         continue;
2667
2668       /* The giv increment value must be a constant.  */
2669       giv_inc = fold_rtx_mult_add (v->mult_val, increment, const0_rtx,
2670                                    v->mode);
2671       if (! giv_inc || GET_CODE (giv_inc) != CONST_INT)
2672         continue;
2673
2674       /* The loop must be unrolled completely, or else have a known number of
2675          iterations and only one exit, or else the giv must be dead outside
2676          the loop, or else the final value of the giv must be known.
2677          Otherwise, it is not safe to split the giv since it may not have the
2678          proper value on loop exit.  */
2679
2680       /* The used outside loop test will fail for DEST_ADDR givs.  They are
2681          never used outside the loop anyways, so it is always safe to split a
2682          DEST_ADDR giv.  */
2683
2684       final_value = 0;
2685       if (unroll_type != UNROLL_COMPLETELY
2686           && (loop->exit_count || unroll_type == UNROLL_NAIVE)
2687           && v->giv_type != DEST_ADDR
2688           /* The next part is true if the pseudo is used outside the loop.
2689              We assume that this is true for any pseudo created after loop
2690              starts, because we don't have a reg_n_info entry for them.  */
2691           && (REGNO (v->dest_reg) >= max_reg_before_loop
2692               || (REGNO_FIRST_UID (REGNO (v->dest_reg)) != INSN_UID (v->insn)
2693                   /* Check for the case where the pseudo is set by a shift/add
2694                      sequence, in which case the first insn setting the pseudo
2695                      is the first insn of the shift/add sequence.  */
2696                   && (! (tem = find_reg_note (v->insn, REG_RETVAL, NULL_RTX))
2697                       || (REGNO_FIRST_UID (REGNO (v->dest_reg))
2698                           != INSN_UID (XEXP (tem, 0)))))
2699               /* Line above always fails if INSN was moved by loop opt.  */
2700               || (REGNO_LAST_LUID (REGNO (v->dest_reg))
2701                   >= INSN_LUID (loop->end)))
2702           && ! (final_value = v->final_value))
2703         continue;
2704
2705 #if 0
2706       /* Currently, non-reduced/final-value givs are never split.  */
2707       /* Should emit insns after the loop if possible, as the biv final value
2708          code below does.  */
2709
2710       /* If the final value is nonzero, and the giv has not been reduced,
2711          then must emit an instruction to set the final value.  */
2712       if (final_value && !v->new_reg)
2713         {
2714           /* Create a new register to hold the value of the giv, and then set
2715              the giv to its final value before the loop start.  The giv is set
2716              to its final value before loop start to ensure that this insn
2717              will always be executed, no matter how we exit.  */
2718           tem = gen_reg_rtx (v->mode);
2719           loop_insn_hoist (loop, gen_move_insn (tem, v->dest_reg));
2720           loop_insn_hoist (loop, gen_move_insn (v->dest_reg, final_value));
2721
2722           if (loop_dump_stream)
2723             fprintf (loop_dump_stream, "Giv %d mapped to %d for split.\n",
2724                      REGNO (v->dest_reg), REGNO (tem));
2725
2726           v->src_reg = tem;
2727         }
2728 #endif
2729
2730       /* This giv is splittable.  If completely unrolling the loop, save the
2731          giv's initial value.  Otherwise, save the constant zero for it.  */
2732
2733       if (unroll_type == UNROLL_COMPLETELY)
2734         {
2735           /* It is not safe to use bl->initial_value here, because it may not
2736              be invariant.  It is safe to use the initial value stored in
2737              the splittable_regs array if it is set.  In rare cases, it won't
2738              be set, so then we do exactly the same thing as
2739              find_splittable_regs does to get a safe value.  */
2740           rtx biv_initial_value;
2741
2742           if (splittable_regs[bl->regno])
2743             biv_initial_value = splittable_regs[bl->regno];
2744           else if (GET_CODE (bl->initial_value) != REG
2745                    || (REGNO (bl->initial_value) != bl->regno
2746                        && REGNO (bl->initial_value) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER))
2747             biv_initial_value = bl->initial_value;
2748           else
2749             {
2750               rtx tem = gen_reg_rtx (bl->biv->mode);
2751
2752               record_base_value (REGNO (tem), bl->biv->add_val, 0);
2753               loop_insn_hoist (loop, gen_move_insn (tem, bl->biv->src_reg));
2754               biv_initial_value = tem;
2755             }
2756           biv_initial_value = extend_value_for_giv (v, biv_initial_value);
2757           value = fold_rtx_mult_add (v->mult_val, biv_initial_value,
2758                                      v->add_val, v->mode);
2759         }
2760       else
2761         value = const0_rtx;
2762
2763       if (v->new_reg)
2764         {
2765           /* If a giv was combined with another giv, then we can only split
2766              this giv if the giv it was combined with was reduced.  This
2767              is because the value of v->new_reg is meaningless in this
2768              case.  */
2769           if (v->same && ! v->same->new_reg)
2770             {
2771               if (loop_dump_stream)
2772                 fprintf (loop_dump_stream,
2773                          "giv combined with unreduced giv not split.\n");
2774               continue;
2775             }
2776           /* If the giv is an address destination, it could be something other
2777              than a simple register, these have to be treated differently.  */
2778           else if (v->giv_type == DEST_REG)
2779             {
2780               /* If value is not a constant, register, or register plus
2781                  constant, then compute its value into a register before
2782                  loop start.  This prevents invalid rtx sharing, and should
2783                  generate better code.  We can use bl->initial_value here
2784                  instead of splittable_regs[bl->regno] because this code
2785                  is going before the loop start.  */
2786               if (unroll_type == UNROLL_COMPLETELY
2787                   && GET_CODE (value) != CONST_INT
2788                   && GET_CODE (value) != REG
2789                   && (GET_CODE (value) != PLUS
2790                       || GET_CODE (XEXP (value, 0)) != REG
2791                       || GET_CODE (XEXP (value, 1)) != CONST_INT))
2792                 {
2793                   rtx tem = gen_reg_rtx (v->mode);
2794                   record_base_value (REGNO (tem), v->add_val, 0);
2795                   loop_iv_add_mult_hoist (loop, bl->initial_value, v->mult_val,
2796                                           v->add_val, tem);
2797                   value = tem;
2798                 }
2799
2800               splittable_regs[reg_or_subregno (v->new_reg)] = value;
2801             }
2802           else
2803             continue;
2804         }
2805       else
2806         {
2807 #if 0
2808           /* Currently, unreduced giv's can't be split.  This is not too much
2809              of a problem since unreduced giv's are not live across loop
2810              iterations anyways.  When unrolling a loop completely though,
2811              it makes sense to reduce&split givs when possible, as this will
2812              result in simpler instructions, and will not require that a reg
2813              be live across loop iterations.  */
2814
2815           splittable_regs[REGNO (v->dest_reg)] = value;
2816           fprintf (stderr, "Giv %d at insn %d not reduced\n",
2817                    REGNO (v->dest_reg), INSN_UID (v->insn));
2818 #else
2819           continue;
2820 #endif
2821         }
2822
2823       /* Unreduced givs are only updated once by definition.  Reduced givs
2824          are updated as many times as their biv is.  Mark it so if this is
2825          a splittable register.  Don't need to do anything for address givs
2826          where this may not be a register.  */
2827
2828       if (GET_CODE (v->new_reg) == REG)
2829         {
2830           int count = 1;
2831           if (! v->ignore)
2832             count = REG_IV_CLASS (ivs, REGNO (v->src_reg))->biv_count;
2833
2834           splittable_regs_updates[reg_or_subregno (v->new_reg)] = count;
2835         }
2836
2837       result++;
2838
2839       if (loop_dump_stream)
2840         {
2841           int regnum;
2842
2843           if (GET_CODE (v->dest_reg) == CONST_INT)
2844             regnum = -1;
2845           else if (GET_CODE (v->dest_reg) != REG)
2846             regnum = REGNO (XEXP (v->dest_reg, 0));
2847           else
2848             regnum = REGNO (v->dest_reg);
2849           fprintf (loop_dump_stream, "Giv %d at insn %d safe to split.\n",
2850                    regnum, INSN_UID (v->insn));
2851         }
2852     }
2853
2854   return result;
2855 }
2856 \f
2857 /* Try to prove that the register is dead after the loop exits.  Trace every
2858    loop exit looking for an insn that will always be executed, which sets
2859    the register to some value, and appears before the first use of the register
2860    is found.  If successful, then return 1, otherwise return 0.  */
2861
2862 /* ?? Could be made more intelligent in the handling of jumps, so that
2863    it can search past if statements and other similar structures.  */
2864
2865 static int
2866 reg_dead_after_loop (const struct loop *loop, rtx reg)
2867 {
2868   rtx insn, label;
2869   enum rtx_code code;
2870   int jump_count = 0;
2871   int label_count = 0;
2872
2873   /* In addition to checking all exits of this loop, we must also check
2874      all exits of inner nested loops that would exit this loop.  We don't
2875      have any way to identify those, so we just give up if there are any
2876      such inner loop exits.  */
2877
2878   for (label = loop->exit_labels; label; label = LABEL_NEXTREF (label))
2879     label_count++;
2880
2881   if (label_count != loop->exit_count)
2882     return 0;
2883
2884   /* HACK: Must also search the loop fall through exit, create a label_ref
2885      here which points to the loop->end, and append the loop_number_exit_labels
2886      list to it.  */
2887   label = gen_rtx_LABEL_REF (VOIDmode, loop->end);
2888   LABEL_NEXTREF (label) = loop->exit_labels;
2889
2890   for (; label; label = LABEL_NEXTREF (label))
2891     {
2892       /* Succeed if find an insn which sets the biv or if reach end of
2893          function.  Fail if find an insn that uses the biv, or if come to
2894          a conditional jump.  */
2895
2896       insn = NEXT_INSN (XEXP (label, 0));
2897       while (insn)
2898         {
2899           code = GET_CODE (insn);
2900           if (GET_RTX_CLASS (code) == 'i')
2901             {
2902               rtx set, note;
2903
2904               if (reg_referenced_p (reg, PATTERN (insn)))
2905                 return 0;
2906
2907               note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
2908               if (note && reg_overlap_mentioned_p (reg, XEXP (note, 0)))
2909                 return 0;
2910
2911               set = single_set (insn);
2912               if (set && rtx_equal_p (SET_DEST (set), reg))
2913                 break;
2914             }
2915
2916           if (code == JUMP_INSN)
2917             {
2918               if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == RETURN)
2919                 break;
2920               else if (!any_uncondjump_p (insn)
2921                        /* Prevent infinite loop following infinite loops.  */
2922                        || jump_count++ > 20)
2923                 return 0;
2924               else
2925                 insn = JUMP_LABEL (insn);
2926             }
2927
2928           insn = NEXT_INSN (insn);
2929         }
2930     }
2931
2932   /* Success, the register is dead on all loop exits.  */
2933   return 1;
2934 }
2935
2936 /* Try to calculate the final value of the biv, the value it will have at
2937    the end of the loop.  If we can do it, return that value.  */
2938
2939 rtx
2940 final_biv_value (const struct loop *loop, struct iv_class *bl)
2941 {
2942   unsigned HOST_WIDE_INT n_iterations = LOOP_INFO (loop)->n_iterations;
2943   rtx increment, tem;
2944
2945   /* ??? This only works for MODE_INT biv's.  Reject all others for now.  */
2946
2947   if (GET_MODE_CLASS (bl->biv->mode) != MODE_INT)
2948     return 0;
2949
2950   /* The final value for reversed bivs must be calculated differently than
2951      for ordinary bivs.  In this case, there is already an insn after the
2952      loop which sets this biv's final value (if necessary), and there are
2953      no other loop exits, so we can return any value.  */
2954   if (bl->reversed)
2955     {
2956       if (loop_dump_stream)
2957         fprintf (loop_dump_stream,
2958                  "Final biv value for %d, reversed biv.\n", bl->regno);
2959
2960       return const0_rtx;
2961     }
2962
2963   /* Try to calculate the final value as initial value + (number of iterations
2964      * increment).  For this to work, increment must be invariant, the only
2965      exit from the loop must be the fall through at the bottom (otherwise
2966      it may not have its final value when the loop exits), and the initial
2967      value of the biv must be invariant.  */
2968
2969   if (n_iterations != 0
2970       && ! loop->exit_count
2971       && loop_invariant_p (loop, bl->initial_value))
2972     {
2973       increment = biv_total_increment (bl);
2974
2975       if (increment && loop_invariant_p (loop, increment))
2976         {
2977           /* Can calculate the loop exit value, emit insns after loop
2978              end to calculate this value into a temporary register in
2979              case it is needed later.  */
2980
2981           tem = gen_reg_rtx (bl->biv->mode);
2982           record_base_value (REGNO (tem), bl->biv->add_val, 0);
2983           loop_iv_add_mult_sink (loop, increment, GEN_INT (n_iterations),
2984                                  bl->initial_value, tem);
2985
2986           if (loop_dump_stream)
2987             fprintf (loop_dump_stream,
2988                      "Final biv value for %d, calculated.\n", bl->regno);
2989
2990           return tem;
2991         }
2992     }
2993
2994   /* Check to see if the biv is dead at all loop exits.  */
2995   if (reg_dead_after_loop (loop, bl->biv->src_reg))
2996     {
2997       if (loop_dump_stream)
2998         fprintf (loop_dump_stream,
2999                  "Final biv value for %d, biv dead after loop exit.\n",
3000                  bl->regno);
3001
3002       return const0_rtx;
3003     }
3004
3005   return 0;
3006 }
3007
3008 /* Try to calculate the final value of the giv, the value it will have at
3009    the end of the loop.  If we can do it, return that value.  */
3010
3011 rtx
3012 final_giv_value (const struct loop *loop, struct induction *v)
3013 {
3014   struct loop_ivs *ivs = LOOP_IVS (loop);
3015   struct iv_class *bl;
3016   rtx insn;
3017   rtx increment, tem;
3018   rtx seq;
3019   rtx loop_end = loop->end;
3020   unsigned HOST_WIDE_INT n_iterations = LOOP_INFO (loop)->n_iterations;
3021
3022   bl = REG_IV_CLASS (ivs, REGNO (v->src_reg));
3023
3024   /* The final value for givs which depend on reversed bivs must be calculated
3025      differently than for ordinary givs.  In this case, there is already an
3026      insn after the loop which sets this giv's final value (if necessary),
3027      and there are no other loop exits, so we can return any value.  */
3028   if (bl->reversed)
3029     {
3030       if (loop_dump_stream)
3031         fprintf (loop_dump_stream,
3032                  "Final giv value for %d, depends on reversed biv\n",
3033                  REGNO (v->dest_reg));
3034       return const0_rtx;
3035     }
3036
3037   /* Try to calculate the final value as a function of the biv it depends
3038      upon.  The only exit from the loop must be the fall through at the bottom
3039      and the insn that sets the giv must be executed on every iteration
3040      (otherwise the giv may not have its final value when the loop exits).  */
3041
3042   /* ??? Can calculate the final giv value by subtracting off the
3043      extra biv increments times the giv's mult_val.  The loop must have
3044      only one exit for this to work, but the loop iterations does not need
3045      to be known.  */
3046
3047   if (n_iterations != 0
3048       && ! loop->exit_count
3049       && v->always_executed)
3050     {
3051       /* ?? It is tempting to use the biv's value here since these insns will
3052          be put after the loop, and hence the biv will have its final value
3053          then.  However, this fails if the biv is subsequently eliminated.
3054          Perhaps determine whether biv's are eliminable before trying to
3055          determine whether giv's are replaceable so that we can use the
3056          biv value here if it is not eliminable.  */
3057
3058       /* We are emitting code after the end of the loop, so we must make
3059          sure that bl->initial_value is still valid then.  It will still
3060          be valid if it is invariant.  */
3061
3062       increment = biv_total_increment (bl);
3063
3064       if (increment && loop_invariant_p (loop, increment)
3065           && loop_invariant_p (loop, bl->initial_value))
3066         {
3067           /* Can calculate the loop exit value of its biv as
3068              (n_iterations * increment) + initial_value */
3069
3070           /* The loop exit value of the giv is then
3071              (final_biv_value - extra increments) * mult_val + add_val.
3072              The extra increments are any increments to the biv which
3073              occur in the loop after the giv's value is calculated.
3074              We must search from the insn that sets the giv to the end
3075              of the loop to calculate this value.  */
3076
3077           /* Put the final biv value in tem.  */
3078           tem = gen_reg_rtx (v->mode);
3079           record_base_value (REGNO (tem), bl->biv->add_val, 0);
3080           loop_iv_add_mult_sink (loop, extend_value_for_giv (v, increment),
3081                                  GEN_INT (n_iterations),
3082                                  extend_value_for_giv (v, bl->initial_value),
3083                                  tem);
3084
3085           /* Subtract off extra increments as we find them.  */
3086           for (insn = NEXT_INSN (v->insn); insn != loop_end;
3087                insn = NEXT_INSN (insn))
3088             {
3089               struct induction *biv;
3090
3091               for (biv = bl->biv; biv; biv = biv->next_iv)
3092                 if (biv->insn == insn)
3093                   {
3094                     start_sequence ();
3095                     tem = expand_simple_binop (GET_MODE (tem), MINUS, tem,
3096                                                biv->add_val, NULL_RTX, 0,
3097                                                OPTAB_LIB_WIDEN);
3098                     seq = get_insns ();
3099                     end_sequence ();
3100                     loop_insn_sink (loop, seq);
3101                   }
3102             }
3103
3104           /* Now calculate the giv's final value.  */
3105           loop_iv_add_mult_sink (loop, tem, v->mult_val, v->add_val, tem);
3106
3107           if (loop_dump_stream)
3108             fprintf (loop_dump_stream,
3109                      "Final giv value for %d, calc from biv's value.\n",
3110                      REGNO (v->dest_reg));
3111
3112           return tem;
3113         }
3114     }
3115
3116   /* Replaceable giv's should never reach here.  */
3117   if (v->replaceable)
3118     abort ();
3119
3120   /* Check to see if the biv is dead at all loop exits.  */
3121   if (reg_dead_after_loop (loop, v->dest_reg))
3122     {
3123       if (loop_dump_stream)
3124         fprintf (loop_dump_stream,
3125                  "Final giv value for %d, giv dead after loop exit.\n",
3126                  REGNO (v->dest_reg));
3127
3128       return const0_rtx;
3129     }
3130
3131   return 0;
3132 }
3133
3134 /* Look back before LOOP->START for the insn that sets REG and return
3135    the equivalent constant if there is a REG_EQUAL note otherwise just
3136    the SET_SRC of REG.  */
3137
3138 static rtx
3139 loop_find_equiv_value (const struct loop *loop, rtx reg)
3140 {
3141   rtx loop_start = loop->start;
3142   rtx insn, set;
3143   rtx ret;
3144
3145   ret = reg;
3146   for (insn = PREV_INSN (loop_start); insn; insn = PREV_INSN (insn))
3147     {
3148       if (GET_CODE (insn) == CODE_LABEL)
3149         break;
3150
3151       else if (INSN_P (insn) && reg_set_p (reg, insn))
3152         {
3153           /* We found the last insn before the loop that sets the register.
3154              If it sets the entire register, and has a REG_EQUAL note,
3155              then use the value of the REG_EQUAL note.  */
3156           if ((set = single_set (insn))
3157               && (SET_DEST (set) == reg))
3158             {
3159               rtx note = find_reg_note (insn, REG_EQUAL, NULL_RTX);
3160
3161               /* Only use the REG_EQUAL note if it is a constant.
3162                  Other things, divide in particular, will cause
3163                  problems later if we use them.  */
3164               if (note && GET_CODE (XEXP (note, 0)) != EXPR_LIST
3165                   && CONSTANT_P (XEXP (note, 0)))
3166                 ret = XEXP (note, 0);
3167               else
3168                 ret = SET_SRC (set);
3169
3170               /* We cannot do this if it changes between the
3171                  assignment and loop start though.  */
3172               if (modified_between_p (ret, insn, loop_start))
3173                 ret = reg;
3174             }
3175           break;
3176         }
3177     }
3178   return ret;
3179 }
3180
3181 /* Return a simplified rtx for the expression OP - REG.
3182
3183    REG must appear in OP, and OP must be a register or the sum of a register
3184    and a second term.
3185
3186    Thus, the return value must be const0_rtx or the second term.
3187
3188    The caller is responsible for verifying that REG appears in OP and OP has
3189    the proper form.  */
3190
3191 static rtx
3192 subtract_reg_term (rtx op, rtx reg)
3193 {
3194   if (op == reg)
3195     return const0_rtx;
3196   if (GET_CODE (op) == PLUS)
3197     {
3198       if (XEXP (op, 0) == reg)
3199         return XEXP (op, 1);
3200       else if (XEXP (op, 1) == reg)
3201         return XEXP (op, 0);
3202     }
3203   /* OP does not contain REG as a term.  */
3204   abort ();
3205 }
3206
3207 /* Find and return register term common to both expressions OP0 and
3208    OP1 or NULL_RTX if no such term exists.  Each expression must be a
3209    REG or a PLUS of a REG.  */
3210
3211 static rtx
3212 find_common_reg_term (rtx op0, rtx op1)
3213 {
3214   if ((GET_CODE (op0) == REG || GET_CODE (op0) == PLUS)
3215       && (GET_CODE (op1) == REG || GET_CODE (op1) == PLUS))
3216     {
3217       rtx op00;
3218       rtx op01;
3219       rtx op10;
3220       rtx op11;
3221
3222       if (GET_CODE (op0) == PLUS)
3223         op01 = XEXP (op0, 1), op00 = XEXP (op0, 0);
3224       else
3225         op01 = const0_rtx, op00 = op0;
3226
3227       if (GET_CODE (op1) == PLUS)
3228         op11 = XEXP (op1, 1), op10 = XEXP (op1, 0);
3229       else
3230         op11 = const0_rtx, op10 = op1;
3231
3232       /* Find and return common register term if present.  */
3233       if (REG_P (op00) && (op00 == op10 || op00 == op11))
3234         return op00;
3235       else if (REG_P (op01) && (op01 == op10 || op01 == op11))
3236         return op01;
3237     }
3238
3239   /* No common register term found.  */
3240   return NULL_RTX;
3241 }
3242
3243 /* Determine the loop iterator and calculate the number of loop
3244    iterations.  Returns the exact number of loop iterations if it can
3245    be calculated, otherwise returns zero.  */
3246
3247 unsigned HOST_WIDE_INT
3248 loop_iterations (struct loop *loop)
3249 {
3250   struct loop_info *loop_info = LOOP_INFO (loop);
3251   struct loop_ivs *ivs = LOOP_IVS (loop);
3252   rtx comparison, comparison_value;
3253   rtx iteration_var, initial_value, increment, final_value;
3254   enum rtx_code comparison_code;
3255   HOST_WIDE_INT inc;
3256   unsigned HOST_WIDE_INT abs_inc;
3257   unsigned HOST_WIDE_INT abs_diff;
3258   int off_by_one;
3259   int increment_dir;
3260   int unsigned_p, compare_dir, final_larger;
3261   rtx last_loop_insn;
3262   rtx reg_term;
3263   struct iv_class *bl;
3264
3265   loop_info->n_iterations = 0;
3266   loop_info->initial_value = 0;
3267   loop_info->initial_equiv_value = 0;
3268   loop_info->comparison_value = 0;
3269   loop_info->final_value = 0;
3270   loop_info->final_equiv_value = 0;
3271   loop_info->increment = 0;
3272   loop_info->iteration_var = 0;
3273   loop_info->unroll_number = 1;
3274   loop_info->iv = 0;
3275
3276   /* We used to use prev_nonnote_insn here, but that fails because it might
3277      accidentally get the branch for a contained loop if the branch for this
3278      loop was deleted.  We can only trust branches immediately before the
3279      loop_end.  */
3280   last_loop_insn = PREV_INSN (loop->end);
3281
3282   /* ??? We should probably try harder to find the jump insn
3283      at the end of the loop.  The following code assumes that
3284      the last loop insn is a jump to the top of the loop.  */
3285   if (GET_CODE (last_loop_insn) != JUMP_INSN)
3286     {
3287       if (loop_dump_stream)
3288         fprintf (loop_dump_stream,
3289                  "Loop iterations: No final conditional branch found.\n");
3290       return 0;
3291     }
3292
3293   /* If there is a more than a single jump to the top of the loop
3294      we cannot (easily) determine the iteration count.  */
3295   if (LABEL_NUSES (JUMP_LABEL (last_loop_insn)) > 1)
3296     {
3297       if (loop_dump_stream)
3298         fprintf (loop_dump_stream,
3299                  "Loop iterations: Loop has multiple back edges.\n");
3300       return 0;
3301     }
3302
3303   /* If there are multiple conditionalized loop exit tests, they may jump
3304      back to differing CODE_LABELs.  */
3305   if (loop->top && loop->cont)
3306     {
3307       rtx temp = PREV_INSN (last_loop_insn);
3308
3309       do
3310         {
3311           if (GET_CODE (temp) == JUMP_INSN)
3312             {
3313               /* There are some kinds of jumps we can't deal with easily.  */
3314               if (JUMP_LABEL (temp) == 0)
3315                 {
3316                   if (loop_dump_stream)
3317                     fprintf
3318                       (loop_dump_stream,
3319                        "Loop iterations: Jump insn has null JUMP_LABEL.\n");
3320                   return 0;
3321                 }
3322
3323               if (/* Previous unrolling may have generated new insns not
3324                      covered by the uid_luid array.  */
3325                   INSN_UID (JUMP_LABEL (temp)) < max_uid_for_loop
3326                   /* Check if we jump back into the loop body.  */
3327                   && INSN_LUID (JUMP_LABEL (temp)) > INSN_LUID (loop->top)
3328                   && INSN_LUID (JUMP_LABEL (temp)) < INSN_LUID (loop->cont))
3329                 {
3330                   if (loop_dump_stream)
3331                     fprintf
3332                       (loop_dump_stream,
3333                        "Loop iterations: Loop has multiple back edges.\n");
3334                   return 0;
3335                 }
3336             }
3337         }
3338       while ((temp = PREV_INSN (temp)) != loop->cont);
3339     }
3340
3341   /* Find the iteration variable.  If the last insn is a conditional
3342      branch, and the insn before tests a register value, make that the
3343      iteration variable.  */
3344
3345   comparison = get_condition_for_loop (loop, last_loop_insn);
3346   if (comparison == 0)
3347     {
3348       if (loop_dump_stream)
3349         fprintf (loop_dump_stream,
3350                  "Loop iterations: No final comparison found.\n");
3351       return 0;
3352     }
3353
3354   /* ??? Get_condition may switch position of induction variable and
3355      invariant register when it canonicalizes the comparison.  */
3356
3357   comparison_code = GET_CODE (comparison);
3358   iteration_var = XEXP (comparison, 0);
3359   comparison_value = XEXP (comparison, 1);
3360
3361   if (GET_CODE (iteration_var) != REG)
3362     {
3363       if (loop_dump_stream)
3364         fprintf (loop_dump_stream,
3365                  "Loop iterations: Comparison not against register.\n");
3366       return 0;
3367     }
3368
3369   /* The only new registers that are created before loop iterations
3370      are givs made from biv increments or registers created by
3371      load_mems.  In the latter case, it is possible that try_copy_prop
3372      will propagate a new pseudo into the old iteration register but
3373      this will be marked by having the REG_USERVAR_P bit set.  */
3374
3375   if ((unsigned) REGNO (iteration_var) >= ivs->n_regs
3376       && ! REG_USERVAR_P (iteration_var))
3377     abort ();
3378
3379   /* Determine the initial value of the iteration variable, and the amount
3380      that it is incremented each loop.  Use the tables constructed by
3381      the strength reduction pass to calculate these values.  */
3382
3383   /* Clear the result values, in case no answer can be found.  */
3384   initial_value = 0;
3385   increment = 0;
3386
3387   /* The iteration variable can be either a giv or a biv.  Check to see
3388      which it is, and compute the variable's initial value, and increment
3389      value if possible.  */
3390
3391   /* If this is a new register, can't handle it since we don't have any
3392      reg_iv_type entry for it.  */
3393   if ((unsigned) REGNO (iteration_var) >= ivs->n_regs)
3394     {
3395       if (loop_dump_stream)
3396         fprintf (loop_dump_stream,
3397                  "Loop iterations: No reg_iv_type entry for iteration var.\n");
3398       return 0;
3399     }
3400
3401   /* Reject iteration variables larger than the host wide int size, since they
3402      could result in a number of iterations greater than the range of our
3403      `unsigned HOST_WIDE_INT' variable loop_info->n_iterations.  */
3404   else if ((GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE (iteration_var))
3405             > HOST_BITS_PER_WIDE_INT))
3406     {
3407       if (loop_dump_stream)
3408         fprintf (loop_dump_stream,
3409                  "Loop iterations: Iteration var rejected because mode too large.\n");
3410       return 0;
3411     }
3412   else if (GET_MODE_CLASS (GET_MODE (iteration_var)) != MODE_INT)
3413     {
3414       if (loop_dump_stream)
3415         fprintf (loop_dump_stream,
3416                  "Loop iterations: Iteration var not an integer.\n");
3417       return 0;
3418     }
3419   else if (REG_IV_TYPE (ivs, REGNO (iteration_var)) == BASIC_INDUCT)
3420     {
3421       if (REGNO (iteration_var) >= ivs->n_regs)
3422         abort ();
3423
3424       /* Grab initial value, only useful if it is a constant.  */
3425       bl = REG_IV_CLASS (ivs, REGNO (iteration_var));
3426       initial_value = bl->initial_value;
3427       if (!bl->biv->always_executed || bl->biv->maybe_multiple)
3428         {
3429           if (loop_dump_stream)
3430             fprintf (loop_dump_stream,
3431                      "Loop iterations: Basic induction var not set once in each iteration.\n");
3432           return 0;
3433         }
3434
3435       increment = biv_total_increment (bl);
3436     }
3437   else if (REG_IV_TYPE (ivs, REGNO (iteration_var)) == GENERAL_INDUCT)
3438     {
3439       HOST_WIDE_INT offset = 0;
3440       struct induction *v = REG_IV_INFO (ivs, REGNO (iteration_var));
3441       rtx biv_initial_value;
3442
3443       if (REGNO (v->src_reg) >= ivs->n_regs)
3444         abort ();
3445
3446       if (!v->always_executed || v->maybe_multiple)
3447         {
3448           if (loop_dump_stream)
3449             fprintf (loop_dump_stream,
3450                      "Loop iterations: General induction var not set once in each iteration.\n");
3451           return 0;
3452         }
3453
3454       bl = REG_IV_CLASS (ivs, REGNO (v->src_reg));
3455
3456       /* Increment value is mult_val times the increment value of the biv.  */
3457
3458       increment = biv_total_increment (bl);
3459       if (increment)
3460         {
3461           struct induction *biv_inc;
3462
3463           increment = fold_rtx_mult_add (v->mult_val,
3464                                          extend_value_for_giv (v, increment),
3465                                          const0_rtx, v->mode);
3466           /* The caller assumes that one full increment has occurred at the
3467              first loop test.  But that's not true when the biv is incremented
3468              after the giv is set (which is the usual case), e.g.:
3469              i = 6; do {;} while (i++ < 9) .
3470              Therefore, we bias the initial value by subtracting the amount of
3471              the increment that occurs between the giv set and the giv test.  */
3472           for (biv_inc = bl->biv; biv_inc; biv_inc = biv_inc->next_iv)
3473             {
3474               if (loop_insn_first_p (v->insn, biv_inc->insn))
3475                 {
3476                   if (REG_P (biv_inc->add_val))
3477                     {
3478                       if (loop_dump_stream)
3479                         fprintf (loop_dump_stream,
3480                                  "Loop iterations: Basic induction var add_val is REG %d.\n",
3481                                  REGNO (biv_inc->add_val));
3482                         return 0;
3483                     }
3484
3485                   offset -= INTVAL (biv_inc->add_val);
3486                 }
3487             }
3488         }
3489       if (loop_dump_stream)
3490         fprintf (loop_dump_stream,
3491                  "Loop iterations: Giv iterator, initial value bias %ld.\n",
3492                  (long) offset);
3493
3494       /* Initial value is mult_val times the biv's initial value plus
3495          add_val.  Only useful if it is a constant.  */
3496       biv_initial_value = extend_value_for_giv (v, bl->initial_value);
3497       initial_value
3498         = fold_rtx_mult_add (v->mult_val,
3499                              plus_constant (biv_initial_value, offset),
3500                              v->add_val, v->mode);
3501     }
3502   else
3503     {
3504       if (loop_dump_stream)
3505         fprintf (loop_dump_stream,
3506                  "Loop iterations: Not basic or general induction var.\n");
3507       return 0;
3508     }
3509
3510   if (initial_value == 0)
3511     return 0;
3512
3513   unsigned_p = 0;
3514   off_by_one = 0;
3515   switch (comparison_code)
3516     {
3517     case LEU:
3518       unsigned_p = 1;
3519     case LE:
3520       compare_dir = 1;
3521       off_by_one = 1;
3522       break;
3523     case GEU:
3524       unsigned_p = 1;
3525     case GE:
3526       compare_dir = -1;
3527       off_by_one = -1;
3528       break;
3529     case EQ:
3530       /* Cannot determine loop iterations with this case.  */
3531       compare_dir = 0;
3532       break;
3533     case LTU:
3534       unsigned_p = 1;
3535     case LT:
3536       compare_dir = 1;
3537       break;
3538     case GTU:
3539       unsigned_p = 1;
3540     case GT:
3541       compare_dir = -1;
3542     case NE:
3543       compare_dir = 0;
3544       break;
3545     default:
3546       abort ();
3547     }
3548
3549   /* If the comparison value is an invariant register, then try to find
3550      its value from the insns before the start of the loop.  */
3551
3552   final_value = comparison_value;
3553   if (GET_CODE (comparison_value) == REG
3554       && loop_invariant_p (loop, comparison_value))
3555     {
3556       final_value = loop_find_equiv_value (loop, comparison_value);
3557
3558       /* If we don't get an invariant final value, we are better
3559          off with the original register.  */
3560       if (! loop_invariant_p (loop, final_value))
3561         final_value = comparison_value;
3562     }
3563
3564   /* Calculate the approximate final value of the induction variable
3565      (on the last successful iteration).  The exact final value
3566      depends on the branch operator, and increment sign.  It will be
3567      wrong if the iteration variable is not incremented by one each
3568      time through the loop and (comparison_value + off_by_one -
3569      initial_value) % increment != 0.
3570      ??? Note that the final_value may overflow and thus final_larger
3571      will be bogus.  A potentially infinite loop will be classified
3572      as immediate, e.g. for (i = 0x7ffffff0; i <= 0x7fffffff; i++)  */
3573   if (off_by_one)
3574     final_value = plus_constant (final_value, off_by_one);
3575
3576   /* Save the calculated values describing this loop's bounds, in case
3577      precondition_loop_p will need them later.  These values can not be
3578      recalculated inside precondition_loop_p because strength reduction
3579      optimizations may obscure the loop's structure.
3580
3581      These values are only required by precondition_loop_p and insert_bct
3582      whenever the number of iterations cannot be computed at compile time.
3583      Only the difference between final_value and initial_value is
3584      important.  Note that final_value is only approximate.  */
3585   loop_info->initial_value = initial_value;
3586   loop_info->comparison_value = comparison_value;
3587   loop_info->final_value = plus_constant (comparison_value, off_by_one);
3588   loop_info->increment = increment;
3589   loop_info->iteration_var = iteration_var;
3590   loop_info->comparison_code = comparison_code;
3591   loop_info->iv = bl;
3592
3593   /* Try to determine the iteration count for loops such
3594      as (for i = init; i < init + const; i++).  When running the
3595      loop optimization twice, the first pass often converts simple
3596      loops into this form.  */
3597
3598   if (REG_P (initial_value))
3599     {
3600       rtx reg1;
3601       rtx reg2;
3602       rtx const2;
3603
3604       reg1 = initial_value;
3605       if (GET_CODE (final_value) == PLUS)
3606         reg2 = XEXP (final_value, 0), const2 = XEXP (final_value, 1);
3607       else
3608         reg2 = final_value, const2 = const0_rtx;
3609
3610       /* Check for initial_value = reg1, final_value = reg2 + const2,
3611          where reg1 != reg2.  */
3612       if (REG_P (reg2) && reg2 != reg1)
3613         {
3614           rtx temp;
3615
3616           /* Find what reg1 is equivalent to.  Hopefully it will
3617              either be reg2 or reg2 plus a constant.  */
3618           temp = loop_find_equiv_value (loop, reg1);
3619
3620           if (find_common_reg_term (temp, reg2))
3621             initial_value = temp;
3622           else
3623             {
3624               /* Find what reg2 is equivalent to.  Hopefully it will
3625                  either be reg1 or reg1 plus a constant.  Let's ignore
3626                  the latter case for now since it is not so common.  */
3627               temp = loop_find_equiv_value (loop, reg2);
3628
3629               if (temp == loop_info->iteration_var)
3630                 temp = initial_value;
3631               if (temp == reg1)
3632                 final_value = (const2 == const0_rtx)
3633                   ? reg1 : gen_rtx_PLUS (GET_MODE (reg1), reg1, const2);
3634             }
3635         }
3636       else if (loop->vtop && GET_CODE (reg2) == CONST_INT)
3637         {
3638           rtx temp;
3639
3640           /* When running the loop optimizer twice, check_dbra_loop
3641              further obfuscates reversible loops of the form:
3642              for (i = init; i < init + const; i++).  We often end up with
3643              final_value = 0, initial_value = temp, temp = temp2 - init,
3644              where temp2 = init + const.  If the loop has a vtop we
3645              can replace initial_value with const.  */
3646
3647           temp = loop_find_equiv_value (loop, reg1);
3648
3649           if (GET_CODE (temp) == MINUS && REG_P (XEXP (temp, 0)))
3650             {
3651               rtx temp2 = loop_find_equiv_value (loop, XEXP (temp, 0));
3652
3653               if (GET_CODE (temp2) == PLUS
3654                   && XEXP (temp2, 0) == XEXP (temp, 1))
3655                 initial_value = XEXP (temp2, 1);
3656             }
3657         }
3658     }
3659
3660   /* If have initial_value = reg + const1 and final_value = reg +
3661      const2, then replace initial_value with const1 and final_value
3662      with const2.  This should be safe since we are protected by the
3663      initial comparison before entering the loop if we have a vtop.
3664      For example, a + b < a + c is not equivalent to b < c for all a
3665      when using modulo arithmetic.
3666
3667      ??? Without a vtop we could still perform the optimization if we check
3668      the initial and final values carefully.  */
3669   if (loop->vtop
3670       && (reg_term = find_common_reg_term (initial_value, final_value)))
3671     {
3672       initial_value = subtract_reg_term (initial_value, reg_term);
3673       final_value = subtract_reg_term (final_value, reg_term);
3674     }
3675
3676   loop_info->initial_equiv_value = initial_value;
3677   loop_info->final_equiv_value = final_value;
3678
3679   /* For EQ comparison loops, we don't have a valid final value.
3680      Check this now so that we won't leave an invalid value if we
3681      return early for any other reason.  */
3682   if (comparison_code == EQ)
3683     loop_info->final_equiv_value = loop_info->final_value = 0;
3684
3685   if (increment == 0)
3686     {
3687       if (loop_dump_stream)
3688         fprintf (loop_dump_stream,
3689                  "Loop iterations: Increment value can't be calculated.\n");
3690       return 0;
3691     }
3692
3693   if (GET_CODE (increment) != CONST_INT)
3694     {
3695       /* If we have a REG, check to see if REG holds a constant value.  */
3696       /* ??? Other RTL, such as (neg (reg)) is possible here, but it isn't
3697          clear if it is worthwhile to try to handle such RTL.  */
3698       if (GET_CODE (increment) == REG || GET_CODE (increment) == SUBREG)
3699         increment = loop_find_equiv_value (loop, increment);
3700
3701       if (GET_CODE (increment) != CONST_INT)
3702         {
3703           if (loop_dump_stream)
3704             {
3705               fprintf (loop_dump_stream,
3706                        "Loop iterations: Increment value not constant ");
3707               print_simple_rtl (loop_dump_stream, increment);
3708               fprintf (loop_dump_stream, ".\n");
3709             }
3710           return 0;
3711         }
3712       loop_info->increment = increment;
3713     }
3714
3715   if (GET_CODE (initial_value) != CONST_INT)
3716     {
3717       if (loop_dump_stream)
3718         {
3719           fprintf (loop_dump_stream,
3720                    "Loop iterations: Initial value not constant ");
3721           print_simple_rtl (loop_dump_stream, initial_value);
3722           fprintf (loop_dump_stream, ".\n");
3723         }
3724       return 0;
3725     }
3726   else if (GET_CODE (final_value) != CONST_INT)
3727     {
3728       if (loop_dump_stream)
3729         {
3730           fprintf (loop_dump_stream,
3731                    "Loop iterations: Final value not constant ");
3732           print_simple_rtl (loop_dump_stream, final_value);
3733           fprintf (loop_dump_stream, ".\n");
3734         }
3735       return 0;
3736     }
3737   else if (comparison_code == EQ)
3738     {
3739       rtx inc_once;
3740
3741       if (loop_dump_stream)
3742         fprintf (loop_dump_stream, "Loop iterations: EQ comparison loop.\n");
3743
3744       inc_once = gen_int_mode (INTVAL (initial_value) + INTVAL (increment),
3745                                GET_MODE (iteration_var));
3746
3747       if (inc_once == final_value)
3748         {
3749           /* The iterator value once through the loop is equal to the
3750              comparison value.  Either we have an infinite loop, or
3751              we'll loop twice.  */
3752           if (increment == const0_rtx)
3753             return 0;
3754           loop_info->n_iterations = 2;
3755         }
3756       else
3757         loop_info->n_iterations = 1;
3758
3759       if (GET_CODE (loop_info->initial_value) == CONST_INT)
3760         loop_info->final_value
3761           = gen_int_mode ((INTVAL (loop_info->initial_value)
3762                            + loop_info->n_iterations * INTVAL (increment)),
3763                           GET_MODE (iteration_var));
3764       else
3765         loop_info->final_value
3766           = plus_constant (loop_info->initial_value,
3767                            loop_info->n_iterations * INTVAL (increment));
3768       loop_info->final_equiv_value
3769         = gen_int_mode ((INTVAL (initial_value)
3770                          + loop_info->n_iterations * INTVAL (increment)),
3771                         GET_MODE (iteration_var));
3772       return loop_info->n_iterations;
3773     }
3774
3775   /* Final_larger is 1 if final larger, 0 if they are equal, otherwise -1.  */
3776   if (unsigned_p)
3777     final_larger
3778       = ((unsigned HOST_WIDE_INT) INTVAL (final_value)
3779          > (unsigned HOST_WIDE_INT) INTVAL (initial_value))
3780         - ((unsigned HOST_WIDE_INT) INTVAL (final_value)
3781            < (unsigned HOST_WIDE_INT) INTVAL (initial_value));
3782   else
3783     final_larger = (INTVAL (final_value) > INTVAL (initial_value))
3784       - (INTVAL (final_value) < INTVAL (initial_value));
3785
3786   if (INTVAL (increment) > 0)
3787     increment_dir = 1;
3788   else if (INTVAL (increment) == 0)
3789     increment_dir = 0;
3790   else
3791     increment_dir = -1;
3792
3793   /* There are 27 different cases: compare_dir = -1, 0, 1;
3794      final_larger = -1, 0, 1; increment_dir = -1, 0, 1.
3795      There are 4 normal cases, 4 reverse cases (where the iteration variable
3796      will overflow before the loop exits), 4 infinite loop cases, and 15
3797      immediate exit (0 or 1 iteration depending on loop type) cases.
3798      Only try to optimize the normal cases.  */
3799
3800   /* (compare_dir/final_larger/increment_dir)
3801      Normal cases: (0/-1/-1), (0/1/1), (-1/-1/-1), (1/1/1)
3802      Reverse cases: (0/-1/1), (0/1/-1), (-1/-1/1), (1/1/-1)
3803      Infinite loops: (0/-1/0), (0/1/0), (-1/-1/0), (1/1/0)
3804      Immediate exit: (0/0/X), (-1/0/X), (-1/1/X), (1/0/X), (1/-1/X) */
3805
3806   /* ?? If the meaning of reverse loops (where the iteration variable
3807      will overflow before the loop exits) is undefined, then could
3808      eliminate all of these special checks, and just always assume
3809      the loops are normal/immediate/infinite.  Note that this means
3810      the sign of increment_dir does not have to be known.  Also,
3811      since it does not really hurt if immediate exit loops or infinite loops
3812      are optimized, then that case could be ignored also, and hence all
3813      loops can be optimized.
3814
3815      According to ANSI Spec, the reverse loop case result is undefined,
3816      because the action on overflow is undefined.
3817
3818      See also the special test for NE loops below.  */
3819
3820   if (final_larger == increment_dir && final_larger != 0
3821       && (final_larger == compare_dir || compare_dir == 0))
3822     /* Normal case.  */
3823     ;
3824   else
3825     {
3826       if (loop_dump_stream)
3827         fprintf (loop_dump_stream, "Loop iterations: Not normal loop.\n");
3828       return 0;
3829     }
3830
3831   /* Calculate the number of iterations, final_value is only an approximation,
3832      so correct for that.  Note that abs_diff and n_iterations are
3833      unsigned, because they can be as large as 2^n - 1.  */
3834
3835   inc = INTVAL (increment);
3836   if (inc > 0)
3837     {
3838       abs_diff = INTVAL (final_value) - INTVAL (initial_value);
3839       abs_inc = inc;
3840     }
3841   else if (inc < 0)
3842     {
3843       abs_diff = INTVAL (initial_value) - INTVAL (final_value);
3844       abs_inc = -inc;
3845     }
3846   else
3847     abort ();
3848
3849   /* Given that iteration_var is going to iterate over its own mode,
3850      not HOST_WIDE_INT, disregard higher bits that might have come
3851      into the picture due to sign extension of initial and final
3852      values.  */
3853   abs_diff &= ((unsigned HOST_WIDE_INT) 1
3854                << (GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE (iteration_var)) - 1)
3855                << 1) - 1;
3856
3857   /* For NE tests, make sure that the iteration variable won't miss
3858      the final value.  If abs_diff mod abs_incr is not zero, then the
3859      iteration variable will overflow before the loop exits, and we
3860      can not calculate the number of iterations.  */
3861   if (compare_dir == 0 && (abs_diff % abs_inc) != 0)
3862     return 0;
3863
3864   /* Note that the number of iterations could be calculated using
3865      (abs_diff + abs_inc - 1) / abs_inc, provided care was taken to
3866      handle potential overflow of the summation.  */
3867   loop_info->n_iterations = abs_diff / abs_inc + ((abs_diff % abs_inc) != 0);
3868   return loop_info->n_iterations;
3869 }
3870
3871 /* Replace uses of split bivs with their split pseudo register.  This is
3872    for original instructions which remain after loop unrolling without
3873    copying.  */
3874
3875 static rtx
3876 remap_split_bivs (struct loop *loop, rtx x)
3877 {
3878   struct loop_ivs *ivs = LOOP_IVS (loop);
3879   enum rtx_code code;
3880   int i;
3881   const char *fmt;
3882
3883   if (x == 0)
3884     return x;
3885
3886   code = GET_CODE (x);
3887   switch (code)
3888     {
3889     case SCRATCH:
3890     case PC:
3891     case CC0:
3892     case CONST_INT:
3893     case CONST_DOUBLE:
3894     case CONST:
3895     case SYMBOL_REF:
3896     case LABEL_REF:
3897       return x;
3898
3899     case REG:
3900 #if 0
3901       /* If non-reduced/final-value givs were split, then this would also
3902          have to remap those givs also.  */
3903 #endif
3904       if (REGNO (x) < ivs->n_regs
3905           && REG_IV_TYPE (ivs, REGNO (x)) == BASIC_INDUCT)
3906         return REG_IV_CLASS (ivs, REGNO (x))->biv->src_reg;
3907       break;
3908
3909     default:
3910       break;
3911     }
3912
3913   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
3914   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
3915     {
3916       if (fmt[i] == 'e')
3917         XEXP (x, i) = remap_split_bivs (loop, XEXP (x, i));
3918       else if (fmt[i] == 'E')
3919         {
3920           int j;
3921           for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
3922             XVECEXP (x, i, j) = remap_split_bivs (loop, XVECEXP (x, i, j));
3923         }
3924     }
3925   return x;
3926 }
3927
3928 /* If FIRST_UID is a set of REGNO, and FIRST_UID dominates LAST_UID (e.g.
3929    FIST_UID is always executed if LAST_UID is), then return 1.  Otherwise
3930    return 0.  COPY_START is where we can start looking for the insns
3931    FIRST_UID and LAST_UID.  COPY_END is where we stop looking for these
3932    insns.
3933
3934    If there is no JUMP_INSN between LOOP_START and FIRST_UID, then FIRST_UID
3935    must dominate LAST_UID.
3936
3937    If there is a CODE_LABEL between FIRST_UID and LAST_UID, then FIRST_UID
3938    may not dominate LAST_UID.
3939
3940    If there is no CODE_LABEL between FIRST_UID and LAST_UID, then FIRST_UID
3941    must dominate LAST_UID.  */
3942
3943 int
3944 set_dominates_use (int regno, int first_uid, int last_uid, rtx copy_start,
3945                    rtx copy_end)
3946 {
3947   int passed_jump = 0;
3948   rtx p = NEXT_INSN (copy_start);
3949
3950   while (INSN_UID (p) != first_uid)
3951     {
3952       if (GET_CODE (p) == JUMP_INSN)
3953         passed_jump = 1;
3954       /* Could not find FIRST_UID.  */
3955       if (p == copy_end)
3956         return 0;
3957       p = NEXT_INSN (p);
3958     }
3959
3960   /* Verify that FIRST_UID is an insn that entirely sets REGNO.  */
3961   if (! INSN_P (p) || ! dead_or_set_regno_p (p, regno))
3962     return 0;
3963
3964   /* FIRST_UID is always executed.  */
3965   if (passed_jump == 0)
3966     return 1;
3967
3968   while (INSN_UID (p) != last_uid)
3969     {
3970       /* If we see a CODE_LABEL between FIRST_UID and LAST_UID, then we
3971          can not be sure that FIRST_UID dominates LAST_UID.  */
3972       if (GET_CODE (p) == CODE_LABEL)
3973         return 0;
3974       /* Could not find LAST_UID, but we reached the end of the loop, so
3975          it must be safe.  */
3976       else if (p == copy_end)
3977         return 1;
3978       p = NEXT_INSN (p);
3979     }
3980
3981   /* FIRST_UID is always executed if LAST_UID is executed.  */
3982   return 1;
3983 }
3984
3985 /* This routine is called when the number of iterations for the unrolled
3986    loop is one.   The goal is to identify a loop that begins with an
3987    unconditional branch to the loop continuation note (or a label just after).
3988    In this case, the unconditional branch that starts the loop needs to be
3989    deleted so that we execute the single iteration.  */
3990
3991 static rtx
3992 ujump_to_loop_cont (rtx loop_start, rtx loop_cont)
3993 {
3994   rtx x, label, label_ref;
3995
3996   /* See if loop start, or the next insn is an unconditional jump.  */
3997   loop_start = next_nonnote_insn (loop_start);
3998
3999   x = pc_set (loop_start);
4000   if (!x)
4001     return NULL_RTX;
4002
4003   label_ref = SET_SRC (x);
4004   if (!label_ref)
4005     return NULL_RTX;
4006
4007   /* Examine insn after loop continuation note.  Return if not a label.  */
4008   label = next_nonnote_insn (loop_cont);
4009   if (label == 0 || GET_CODE (label) != CODE_LABEL)
4010     return NULL_RTX;
4011
4012   /* Return the loop start if the branch label matches the code label.  */
4013   if (CODE_LABEL_NUMBER (label) == CODE_LABEL_NUMBER (XEXP (label_ref, 0)))
4014     return loop_start;
4015   else
4016     return NULL_RTX;
4017 }