OSDN Git Service

Daily bump.
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / loop-invariant.c
index 687a9ec..9c0be87 100644 (file)
@@ -1,11 +1,11 @@
 /* RTL-level loop invariant motion.
-   Copyright (C) 2004, 2005 Free Software Foundation, Inc.
+   Copyright (C) 2004, 2005, 2006, 2007, 2008 Free Software Foundation, Inc.
 
 This file is part of GCC.
 
 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify it
 under the terms of the GNU General Public License as published by the
-Free Software Foundation; either version 2, or (at your option) any
+Free Software Foundation; either version 3, or (at your option) any
 later version.
 
 GCC is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT
@@ -14,14 +14,13 @@ FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License
 for more details.
 
 You should have received a copy of the GNU General Public License
-along with GCC; see the file COPYING.  If not, write to the Free
-Software Foundation, 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA
-02110-1301, USA.  */
+along with GCC; see the file COPYING3.  If not see
+<http://www.gnu.org/licenses/>.  */
 
 /* This implements the loop invariant motion pass.  It is very simple
-   (no calls, libcalls, etc.).  This should be sufficient to cleanup things
-   like address arithmetics -- other more complicated invariants should be
-   eliminated on tree level either in tree-ssa-loop-im.c or in tree-ssa-pre.c.
+   (no calls, no loads/stores, etc.).  This should be sufficient to cleanup
+   things like address arithmetics -- other more complicated invariants should
+   be eliminated on GIMPLE either in tree-ssa-loop-im.c or in tree-ssa-pre.c.
 
    We proceed loop by loop -- it is simpler than trying to handle things
    globally and should not lose much.  First we inspect all sets inside loop
@@ -46,10 +45,13 @@ Software Foundation, 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA
 #include "basic-block.h"
 #include "cfgloop.h"
 #include "expr.h"
+#include "recog.h"
 #include "output.h"
 #include "function.h"
 #include "flags.h"
 #include "df.h"
+#include "hashtab.h"
+#include "except.h"
 
 /* The data stored for the loop.  */
 
@@ -88,8 +90,12 @@ struct invariant
   /* The number of the invariant.  */
   unsigned invno;
 
-  /* Whether we already processed the invariant.  */
-  bool processed;
+  /* The number of the invariant with the same value.  */
+  unsigned eqto;
+
+  /* If we moved the invariant out of the loop, the register that contains its
+     value.  */
+  rtx reg;
 
   /* The definition of the invariant.  */
   struct def *def;
@@ -114,6 +120,28 @@ struct invariant
   unsigned stamp;
 };
 
+/* Table of invariants indexed by the df_ref uid field.  */
+
+static unsigned int invariant_table_size = 0;
+static struct invariant ** invariant_table;
+
+/* Entry for hash table of invariant expressions.  */
+
+struct invariant_expr_entry
+{
+  /* The invariant.  */
+  struct invariant *inv;
+
+  /* Its value.  */
+  rtx expr;
+
+  /* Its mode.  */
+  enum machine_mode mode;
+
+  /* Its hash.  */
+  hashval_t hash;
+};
+
 /* The actual stamp for marking already visited invariants during determining
    costs of movements.  */
 
@@ -128,9 +156,20 @@ DEF_VEC_ALLOC_P(invariant_p, heap);
 
 static VEC(invariant_p,heap) *invariants;
 
-/* The dataflow object.  */
+/* Check the size of the invariant table and realloc if necessary.  */
 
-static struct df *df;
+static void 
+check_invariant_table_size (void)
+{
+  if (invariant_table_size < DF_DEFS_TABLE_SIZE())
+    {
+      unsigned int new_size = DF_DEFS_TABLE_SIZE () + (DF_DEFS_TABLE_SIZE () / 4);
+      invariant_table = XRESIZEVEC (struct invariant *, invariant_table, new_size);
+      memset (&invariant_table[invariant_table_size], 0, 
+             (new_size - invariant_table_size) * sizeof (struct rtx_iv *));
+      invariant_table_size = new_size;
+    }
+}
 
 /* Test for possibility of invariantness of X.  */
 
@@ -145,6 +184,7 @@ check_maybe_invariant (rtx x)
     {
     case CONST_INT:
     case CONST_DOUBLE:
+    case CONST_FIXED:
     case SYMBOL_REF:
     case CONST:
     case LABEL_REF:
@@ -165,7 +205,7 @@ check_maybe_invariant (rtx x)
 
       /* Just handle the most trivial case where we load from an unchanging
         location (most importantly, pic tables).  */
-      if (MEM_READONLY_P (x))
+      if (MEM_READONLY_P (x) && !MEM_VOLATILE_P (x))
        break;
 
       return false;
@@ -199,6 +239,288 @@ check_maybe_invariant (rtx x)
   return true;
 }
 
+/* Returns the invariant definition for USE, or NULL if USE is not
+   invariant.  */
+
+static struct invariant *
+invariant_for_use (df_ref use)
+{
+  struct df_link *defs;
+  df_ref def;
+  basic_block bb = DF_REF_BB (use), def_bb;
+
+  if (DF_REF_FLAGS (use) & DF_REF_READ_WRITE)
+    return NULL;
+
+  defs = DF_REF_CHAIN (use);
+  if (!defs || defs->next)
+    return NULL;
+  def = defs->ref;
+  check_invariant_table_size ();
+  if (!invariant_table[DF_REF_ID(def)])
+    return NULL;
+
+  def_bb = DF_REF_BB (def);
+  if (!dominated_by_p (CDI_DOMINATORS, bb, def_bb))
+    return NULL;
+  return invariant_table[DF_REF_ID(def)];
+}
+
+/* Computes hash value for invariant expression X in INSN.  */
+
+static hashval_t
+hash_invariant_expr_1 (rtx insn, rtx x)
+{
+  enum rtx_code code = GET_CODE (x);
+  int i, j;
+  const char *fmt;
+  hashval_t val = code;
+  int do_not_record_p;
+  df_ref use;
+  struct invariant *inv;
+
+  switch (code)
+    {
+    case CONST_INT:
+    case CONST_DOUBLE:
+    case CONST_FIXED:
+    case SYMBOL_REF:
+    case CONST:
+    case LABEL_REF:
+      return hash_rtx (x, GET_MODE (x), &do_not_record_p, NULL, false);
+
+    case REG:
+      use = df_find_use (insn, x);
+      if (!use)
+       return hash_rtx (x, GET_MODE (x), &do_not_record_p, NULL, false);
+      inv = invariant_for_use (use);
+      if (!inv)
+       return hash_rtx (x, GET_MODE (x), &do_not_record_p, NULL, false);
+
+      gcc_assert (inv->eqto != ~0u);
+      return inv->eqto;
+
+    default:
+      break;
+    }
+
+  fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
+  for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
+    {
+      if (fmt[i] == 'e')
+       val ^= hash_invariant_expr_1 (insn, XEXP (x, i));
+      else if (fmt[i] == 'E')
+       {
+         for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
+           val ^= hash_invariant_expr_1 (insn, XVECEXP (x, i, j));
+       }
+      else if (fmt[i] == 'i' || fmt[i] == 'n')
+       val ^= XINT (x, i);
+    }
+
+  return val;
+}
+
+/* Returns true if the invariant expressions E1 and E2 used in insns INSN1
+   and INSN2 have always the same value.  */
+
+static bool
+invariant_expr_equal_p (rtx insn1, rtx e1, rtx insn2, rtx e2)
+{
+  enum rtx_code code = GET_CODE (e1);
+  int i, j;
+  const char *fmt;
+  df_ref use1, use2;
+  struct invariant *inv1 = NULL, *inv2 = NULL;
+  rtx sub1, sub2;
+
+  /* If mode of only one of the operands is VOIDmode, it is not equivalent to
+     the other one.  If both are VOIDmode, we rely on the caller of this
+     function to verify that their modes are the same.  */
+  if (code != GET_CODE (e2) || GET_MODE (e1) != GET_MODE (e2))
+    return false;
+
+  switch (code)
+    {
+    case CONST_INT:
+    case CONST_DOUBLE:
+    case CONST_FIXED:
+    case SYMBOL_REF:
+    case CONST:
+    case LABEL_REF:
+      return rtx_equal_p (e1, e2);
+
+    case REG:
+      use1 = df_find_use (insn1, e1);
+      use2 = df_find_use (insn2, e2);
+      if (use1)
+       inv1 = invariant_for_use (use1);
+      if (use2)
+       inv2 = invariant_for_use (use2);
+
+      if (!inv1 && !inv2)
+       return rtx_equal_p (e1, e2);
+
+      if (!inv1 || !inv2)
+       return false;
+
+      gcc_assert (inv1->eqto != ~0u);
+      gcc_assert (inv2->eqto != ~0u);
+      return inv1->eqto == inv2->eqto;
+
+    default:
+      break;
+    }
+
+  fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
+  for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
+    {
+      if (fmt[i] == 'e')
+       {
+         sub1 = XEXP (e1, i);
+         sub2 = XEXP (e2, i);
+
+         if (!invariant_expr_equal_p (insn1, sub1, insn2, sub2))
+           return false;
+       }
+
+      else if (fmt[i] == 'E')
+       {
+         if (XVECLEN (e1, i) != XVECLEN (e2, i))
+           return false;
+
+         for (j = 0; j < XVECLEN (e1, i); j++)
+           {
+             sub1 = XVECEXP (e1, i, j);
+             sub2 = XVECEXP (e2, i, j);
+
+             if (!invariant_expr_equal_p (insn1, sub1, insn2, sub2))
+               return false;
+           }
+       }
+      else if (fmt[i] == 'i' || fmt[i] == 'n')
+       {
+         if (XINT (e1, i) != XINT (e2, i))
+           return false;
+       }
+      /* Unhandled type of subexpression, we fail conservatively.  */
+      else
+       return false;
+    }
+
+  return true;
+}
+
+/* Returns hash value for invariant expression entry E.  */
+
+static hashval_t
+hash_invariant_expr (const void *e)
+{
+  const struct invariant_expr_entry *const entry =
+    (const struct invariant_expr_entry *) e;
+
+  return entry->hash;
+}
+
+/* Compares invariant expression entries E1 and E2.  */
+
+static int
+eq_invariant_expr (const void *e1, const void *e2)
+{
+  const struct invariant_expr_entry *const entry1 =
+    (const struct invariant_expr_entry *) e1;
+  const struct invariant_expr_entry *const entry2 =
+    (const struct invariant_expr_entry *) e2;
+
+  if (entry1->mode != entry2->mode)
+    return 0;
+
+  return invariant_expr_equal_p (entry1->inv->insn, entry1->expr,
+                                entry2->inv->insn, entry2->expr);
+}
+
+/* Checks whether invariant with value EXPR in machine mode MODE is
+   recorded in EQ.  If this is the case, return the invariant.  Otherwise
+   insert INV to the table for this expression and return INV.  */
+
+static struct invariant *
+find_or_insert_inv (htab_t eq, rtx expr, enum machine_mode mode,
+                   struct invariant *inv)
+{
+  hashval_t hash = hash_invariant_expr_1 (inv->insn, expr);
+  struct invariant_expr_entry *entry;
+  struct invariant_expr_entry pentry;
+  PTR *slot;
+
+  pentry.expr = expr;
+  pentry.inv = inv;
+  pentry.mode = mode;
+  slot = htab_find_slot_with_hash (eq, &pentry, hash, INSERT);
+  entry = (struct invariant_expr_entry *) *slot;
+
+  if (entry)
+    return entry->inv;
+
+  entry = XNEW (struct invariant_expr_entry);
+  entry->inv = inv;
+  entry->expr = expr;
+  entry->mode = mode;
+  entry->hash = hash;
+  *slot = entry;
+
+  return inv;
+}
+
+/* Finds invariants identical to INV and records the equivalence.  EQ is the
+   hash table of the invariants.  */
+
+static void
+find_identical_invariants (htab_t eq, struct invariant *inv)
+{
+  unsigned depno;
+  bitmap_iterator bi;
+  struct invariant *dep;
+  rtx expr, set;
+  enum machine_mode mode;
+
+  if (inv->eqto != ~0u)
+    return;
+
+  EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (inv->depends_on, 0, depno, bi)
+    {
+      dep = VEC_index (invariant_p, invariants, depno);
+      find_identical_invariants (eq, dep);
+    }
+
+  set = single_set (inv->insn);
+  expr = SET_SRC (set);
+  mode = GET_MODE (expr);
+  if (mode == VOIDmode)
+    mode = GET_MODE (SET_DEST (set));
+  inv->eqto = find_or_insert_inv (eq, expr, mode, inv)->invno;
+
+  if (dump_file && inv->eqto != inv->invno)
+    fprintf (dump_file,
+            "Invariant %d is equivalent to invariant %d.\n",
+            inv->invno, inv->eqto);
+}
+
+/* Find invariants with the same value and record the equivalences.  */
+
+static void
+merge_identical_invariants (void)
+{
+  unsigned i;
+  struct invariant *inv;
+  htab_t eq = htab_create (VEC_length (invariant_p, invariants),
+                          hash_invariant_expr, eq_invariant_expr, free);
+
+  for (i = 0; VEC_iterate (invariant_p, invariants, i, inv); i++)
+    find_identical_invariants (eq, inv);
+
+  htab_delete (eq);
+}
+
 /* Determines the basic blocks inside LOOP that are always executed and
    stores their bitmap to ALWAYS_REACHED.  MAY_EXIT is a bitmap of
    basic blocks that may either exit the loop, or contain the call that
@@ -243,7 +565,8 @@ find_exits (struct loop *loop, basic_block *body,
          FOR_BB_INSNS (body[i], insn)
            {
              if (CALL_P (insn)
-                 && !CONST_OR_PURE_CALL_P (insn))
+                 && (RTL_LOOPING_CONST_OR_PURE_CALL_P (insn)
+                     || !RTL_CONST_OR_PURE_CALL_P (insn)))
                {
                  has_call = true;
                  bitmap_set_bit (may_exit, i);
@@ -296,7 +619,9 @@ find_exits (struct loop *loop, basic_block *body,
 static bool
 may_assign_reg_p (rtx x)
 {
-  return (can_copy_p (GET_MODE (x))
+  return (GET_MODE (x) != VOIDmode
+         && GET_MODE (x) != BLKmode
+         && can_copy_p (GET_MODE (x))
          && (!REG_P (x)
              || !HARD_REGISTER_P (x)
              || REGNO_REG_CLASS (REGNO (x)) != NO_REGS));
@@ -314,20 +639,36 @@ find_defs (struct loop *loop, basic_block *body)
   for (i = 0; i < loop->num_nodes; i++)
     bitmap_set_bit (blocks, body[i]->index);
 
-  df_analyze_subcfg (df, blocks, DF_UD_CHAIN | DF_HARD_REGS | DF_EQUIV_NOTES);
+  df_remove_problem (df_chain);
+  df_process_deferred_rescans ();
+  df_chain_add_problem (DF_UD_CHAIN);
+  df_set_blocks (blocks);
+  df_analyze ();
+
+  if (dump_file)
+    {
+      df_dump_region (dump_file);
+      fprintf (dump_file, "*****starting processing of loop  ******\n");
+      print_rtl_with_bb (dump_file, get_insns ());
+      fprintf (dump_file, "*****ending processing of loop  ******\n");
+    }
+  check_invariant_table_size ();
+
   BITMAP_FREE (blocks);
 }
 
 /* Creates a new invariant for definition DEF in INSN, depending on invariants
    in DEPENDS_ON.  ALWAYS_EXECUTED is true if the insn is always executed,
-   unless the program ends due to a function call.  */
+   unless the program ends due to a function call.  The newly created invariant
+   is returned.  */
 
-static void
+static struct invariant *
 create_new_invariant (struct def *def, rtx insn, bitmap depends_on,
                      bool always_executed)
 {
-  struct invariant *inv = xmalloc (sizeof (struct invariant));
+  struct invariant *inv = XNEW (struct invariant);
   rtx set = single_set (insn);
+  bool speed = optimize_bb_for_speed_p (BLOCK_FOR_INSN (insn));
 
   inv->def = def;
   inv->always_executed = always_executed;
@@ -336,16 +677,17 @@ create_new_invariant (struct def *def, rtx insn, bitmap depends_on,
   /* If the set is simple, usually by moving it we move the whole store out of
      the loop.  Otherwise we save only cost of the computation.  */
   if (def)
-    inv->cost = rtx_cost (set, SET);
+    inv->cost = rtx_cost (set, SET, speed);
   else
-    inv->cost = rtx_cost (SET_SRC (set), SET);
+    inv->cost = rtx_cost (SET_SRC (set), SET, speed);
 
   inv->move = false;
-  inv->processed = false;
+  inv->reg = NULL_RTX;
   inv->stamp = 0;
   inv->insn = insn;
 
   inv->invno = VEC_length (invariant_p, invariants);
+  inv->eqto = ~0u;
   if (def)
     def->invno = inv->invno;
   VEC_safe_push (invariant_p, heap, invariants, inv);
@@ -357,6 +699,8 @@ create_new_invariant (struct def *def, rtx insn, bitmap depends_on,
               INSN_UID (insn), inv->invno, inv->cost);
       dump_bitmap (dump_file, inv->depends_on);
     }
+
+  return inv;
 }
 
 /* Record USE at DEF.  */
@@ -364,10 +708,8 @@ create_new_invariant (struct def *def, rtx insn, bitmap depends_on,
 static void
 record_use (struct def *def, rtx *use, rtx insn)
 {
-  struct use *u = xmalloc (sizeof (struct use));
+  struct use *u = XNEW (struct use);
 
-  if (GET_CODE (*use) == SUBREG)
-    use = &SUBREG_REG (*use);
   gcc_assert (REG_P (*use));
 
   u->pos = use;
@@ -377,40 +719,69 @@ record_use (struct def *def, rtx *use, rtx insn)
   def->n_uses++;
 }
 
-/* Finds the invariants INSN depends on and store them to the DEPENDS_ON
-   bitmap.  */
+/* Finds the invariants USE depends on and store them to the DEPENDS_ON
+   bitmap.  Returns true if all dependencies of USE are known to be
+   loop invariants, false otherwise.  */
 
 static bool
-check_dependencies (rtx insn, bitmap depends_on)
+check_dependency (basic_block bb, df_ref use, bitmap depends_on)
 {
-  struct df_link *uses, *defs;
-  struct ref *use, *def;
-  basic_block bb = BLOCK_FOR_INSN (insn), def_bb;
+  df_ref def;
+  basic_block def_bb;
+  struct df_link *defs;
   struct def *def_data;
+  struct invariant *inv;
   
-  for (uses = DF_INSN_USES (df, insn); uses; uses = uses->next)
-    {
-      use = uses->ref;
-
-      defs = DF_REF_CHAIN (use);
-      if (!defs)
-       continue;
-
-      if (defs->next)
-       return false;
+  if (DF_REF_FLAGS (use) & DF_REF_READ_WRITE)
+    return false;
+  
+  defs = DF_REF_CHAIN (use);
+  if (!defs)
+    return true;
+  
+  if (defs->next)
+    return false;
+  
+  def = defs->ref;
+  check_invariant_table_size ();
+  inv = invariant_table[DF_REF_ID(def)];
+  if (!inv)
+    return false;
+  
+  def_data = inv->def;
+  gcc_assert (def_data != NULL);
+  
+  def_bb = DF_REF_BB (def);
+  /* Note that in case bb == def_bb, we know that the definition
+     dominates insn, because def has invariant_table[DF_REF_ID(def)]
+     defined and we process the insns in the basic block bb
+     sequentially.  */
+  if (!dominated_by_p (CDI_DOMINATORS, bb, def_bb))
+    return false;
+  
+  bitmap_set_bit (depends_on, def_data->invno);
+  return true;
+}
 
-      def = defs->ref;
-      def_data = DF_REF_DATA (def);
-      if (!def_data)
-       return false;
 
-      def_bb = DF_REF_BB (def);
-      if (!dominated_by_p (CDI_DOMINATORS, bb, def_bb))
-       return false;
+/* Finds the invariants INSN depends on and store them to the DEPENDS_ON
+   bitmap.  Returns true if all dependencies of INSN are known to be
+   loop invariants, false otherwise.  */
 
-      bitmap_set_bit (depends_on, def_data->invno);
-    }
+static bool
+check_dependencies (rtx insn, bitmap depends_on)
+{
+  struct df_insn_info *insn_info = DF_INSN_INFO_GET (insn);
+  df_ref *use_rec;
+  basic_block bb = BLOCK_FOR_INSN (insn);
 
+  for (use_rec = DF_INSN_INFO_USES (insn_info); *use_rec; use_rec++)
+    if (!check_dependency (bb, *use_rec, depends_on))
+      return false;
+  for (use_rec = DF_INSN_INFO_EQ_USES (insn_info); *use_rec; use_rec++)
+    if (!check_dependency (bb, *use_rec, depends_on))
+      return false;
+       
   return true;
 }
 
@@ -421,18 +792,19 @@ check_dependencies (rtx insn, bitmap depends_on)
 static void
 find_invariant_insn (rtx insn, bool always_reached, bool always_executed)
 {
-  struct ref *ref;
+  df_ref ref;
   struct def *def;
   bitmap depends_on;
   rtx set, dest;
   bool simple = true;
+  struct invariant *inv;
 
-  /* Until we get rid of LIBCALLS.  */
-  if (find_reg_note (insn, REG_RETVAL, NULL_RTX)
-      || find_reg_note (insn, REG_LIBCALL, NULL_RTX)
-      || find_reg_note (insn, REG_NO_CONFLICT, NULL_RTX))
+#ifdef HAVE_cc0
+  /* We can't move a CC0 setter without the user.  */
+  if (sets_cc0_p (insn))
     return;
+#endif
+
   set = single_set (insn);
   if (!set)
     return;
@@ -446,16 +818,14 @@ find_invariant_insn (rtx insn, bool always_reached, bool always_executed)
       || !check_maybe_invariant (SET_SRC (set)))
     return;
 
-  if (may_trap_p (PATTERN (insn)))
-    {
-      if (!always_reached)
-       return;
+  /* If the insn can throw exception, we cannot move it at all without changing
+     cfg.  */
+  if (can_throw_internal (insn))
+    return;
 
-      /* Unless the exceptions are handled, the behavior is undefined
-        if the trap occurs.  */
-      if (flag_non_call_exceptions)
-       return;
-    }
+  /* We cannot make trapping insn executed, unless it was executed before.  */
+  if (may_trap_after_code_motion_p (PATTERN (insn)) && !always_reached)
+    return;
 
   depends_on = BITMAP_ALLOC (NULL);
   if (!check_dependencies (insn, depends_on))
@@ -465,15 +835,18 @@ find_invariant_insn (rtx insn, bool always_reached, bool always_executed)
     }
 
   if (simple)
-    {
-      ref = df_find_def (df, insn, dest);
-      def = xcalloc (1, sizeof (struct def));
-      DF_REF_DATA (ref) = def;
-    }
+    def = XCNEW (struct def);
   else
     def = NULL;
 
-  create_new_invariant (def, insn, depends_on, always_executed);
+  inv = create_new_invariant (def, insn, depends_on, always_executed);
+
+  if (simple)
+    {
+      ref = df_find_def (insn, dest);
+      check_invariant_table_size ();
+      invariant_table[DF_REF_ID(ref)] = inv;
+    }
 }
 
 /* Record registers used in INSN that have a unique invariant definition.  */
@@ -481,26 +854,23 @@ find_invariant_insn (rtx insn, bool always_reached, bool always_executed)
 static void
 record_uses (rtx insn)
 {
-  struct df_link *uses, *defs;
-  struct ref *use, *def;
-  basic_block bb = BLOCK_FOR_INSN (insn), def_bb;
-  
-  for (uses = DF_INSN_USES (df, insn); uses; uses = uses->next)
-    {
-      use = uses->ref;
-
-      defs = DF_REF_CHAIN (use);
-      if (!defs || defs->next)
-       continue;
-      def = defs->ref;
-      if (!DF_REF_DATA (def))
-       continue;
-
-      def_bb = DF_REF_BB (def);
-      if (!dominated_by_p (CDI_DOMINATORS, bb, def_bb))
-       continue;
+  struct df_insn_info *insn_info = DF_INSN_INFO_GET (insn);
+  df_ref *use_rec;
+  struct invariant *inv;
 
-      record_use (DF_REF_DATA (def), DF_REF_LOC (use), DF_REF_INSN (use));
+  for (use_rec = DF_INSN_INFO_USES (insn_info); *use_rec; use_rec++)
+    {
+      df_ref use = *use_rec;
+      inv = invariant_for_use (use);
+      if (inv)
+       record_use (inv->def, DF_REF_REAL_LOC (use), DF_REF_INSN (use));
+    }
+  for (use_rec = DF_INSN_INFO_EQ_USES (insn_info); *use_rec; use_rec++)
+    {
+      df_ref use = *use_rec;
+      inv = invariant_for_use (use);
+      if (inv)
+       record_use (inv->def, DF_REF_REAL_LOC (use), DF_REF_INSN (use));
     }
 }
 
@@ -534,7 +904,8 @@ find_invariants_bb (basic_block bb, bool always_reached, bool always_executed)
 
       if (always_reached
          && CALL_P (insn)
-         && !CONST_OR_PURE_CALL_P (insn))
+         && (RTL_LOOPING_CONST_OR_PURE_CALL_P (insn)
+             || ! RTL_CONST_OR_PURE_CALL_P (insn)))
        always_reached = false;
     }
 }
@@ -573,6 +944,7 @@ find_invariants (struct loop *loop)
 
   find_defs (loop, body);
   find_invariants_body (loop, body, always_reached, always_executed);
+  merge_identical_invariants ();
 
   BITMAP_FREE (always_reached);
   BITMAP_FREE (always_executed);
@@ -607,6 +979,9 @@ get_inv_cost (struct invariant *inv, int *comp_cost, unsigned *regs_needed)
   struct invariant *dep;
   bitmap_iterator bi;
 
+  /* Find the representative of the class of the equivalent invariants.  */
+  inv = VEC_index (invariant_p, invariants, inv->eqto);
+
   *comp_cost = 0;
   *regs_needed = 0;
   if (inv->move
@@ -617,6 +992,32 @@ get_inv_cost (struct invariant *inv, int *comp_cost, unsigned *regs_needed)
   (*regs_needed)++;
   (*comp_cost) += inv->cost;
 
+#ifdef STACK_REGS
+  {
+    /* Hoisting constant pool constants into stack regs may cost more than
+       just single register.  On x87, the balance is affected both by the
+       small number of FP registers, and by its register stack organization,
+       that forces us to add compensation code in and around the loop to
+       shuffle the operands to the top of stack before use, and pop them
+       from the stack after the loop finishes.
+
+       To model this effect, we increase the number of registers needed for
+       stack registers by two: one register push, and one register pop.
+       This usually has the effect that FP constant loads from the constant
+       pool are not moved out of the loop.
+
+       Note that this also means that dependent invariants can not be moved.
+       However, the primary purpose of this pass is to move loop invariant
+       address arithmetic out of loops, and address arithmetic that depends
+       on floating point constants is unlikely to ever occur.  */
+    rtx set = single_set (inv->insn);
+    if (set
+       && IS_STACK_MODE (GET_MODE (SET_SRC (set)))
+       && constant_pool_constant_p (SET_SRC (set)))
+      (*regs_needed) += 2;
+  }
+#endif
+
   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (inv->depends_on, 0, depno, bi)
     {
       dep = VEC_index (invariant_p, invariants, depno);
@@ -642,37 +1043,34 @@ get_inv_cost (struct invariant *inv, int *comp_cost, unsigned *regs_needed)
 }
 
 /* Calculates gain for eliminating invariant INV.  REGS_USED is the number
-   of registers used in the loop, N_INV_USES is the number of uses of
-   invariants, NEW_REGS is the number of new variables already added due to
-   the invariant motion.  The number of registers needed for it is stored in
-   *REGS_NEEDED.  */
+   of registers used in the loop, NEW_REGS is the number of new variables
+   already added due to the invariant motion.  The number of registers needed
+   for it is stored in *REGS_NEEDED.  */
 
 static int
 gain_for_invariant (struct invariant *inv, unsigned *regs_needed,
-                   unsigned new_regs, unsigned regs_used, unsigned n_inv_uses)
+                   unsigned new_regs, unsigned regs_used, bool speed)
 {
   int comp_cost, size_cost;
 
   get_inv_cost (inv, &comp_cost, regs_needed);
   actual_stamp++;
 
-  size_cost = (global_cost_for_size (new_regs + *regs_needed,
-                                    regs_used, n_inv_uses)
-              - global_cost_for_size (new_regs, regs_used, n_inv_uses));
+  size_cost = (estimate_reg_pressure_cost (new_regs + *regs_needed, regs_used, speed)
+              - estimate_reg_pressure_cost (new_regs, regs_used, speed));
 
   return comp_cost - size_cost;
 }
 
 /* Finds invariant with best gain for moving.  Returns the gain, stores
    the invariant in *BEST and number of registers needed for it to
-   *REGS_NEEDED.  REGS_USED is the number of registers used in
-   the loop, N_INV_USES is the number of uses of invariants.  NEW_REGS
-   is the number of new variables already added due to invariant motion.  */
+   *REGS_NEEDED.  REGS_USED is the number of registers used in the loop.
+   NEW_REGS is the number of new variables already added due to invariant
+   motion.  */
 
 static int
 best_gain_for_invariant (struct invariant **best, unsigned *regs_needed,
-                        unsigned new_regs, unsigned regs_used,
-                        unsigned n_inv_uses)
+                        unsigned new_regs, unsigned regs_used, bool speed)
 {
   struct invariant *inv;
   int gain = 0, again;
@@ -683,8 +1081,12 @@ best_gain_for_invariant (struct invariant **best, unsigned *regs_needed,
       if (inv->move)
        continue;
 
-      again = gain_for_invariant (inv, &aregs_needed,
-                                 new_regs, regs_used, n_inv_uses);
+      /* Only consider the "representatives" of equivalent invariants.  */
+      if (inv->eqto != inv->invno)
+       continue;
+
+      again = gain_for_invariant (inv, &aregs_needed, new_regs, regs_used,
+                                 speed);
       if (again > gain)
        {
          gain = again;
@@ -704,6 +1106,9 @@ set_move_mark (unsigned invno)
   struct invariant *inv = VEC_index (invariant_p, invariants, invno);
   bitmap_iterator bi;
 
+  /* Find the representative of the class of the equivalent invariants.  */
+  inv = VEC_index (invariant_p, invariants, inv->eqto);
+
   if (inv->move)
     return;
   inv->move = true;
@@ -720,96 +1125,109 @@ set_move_mark (unsigned invno)
 /* Determines which invariants to move.  */
 
 static void
-find_invariants_to_move (void)
+find_invariants_to_move (bool speed)
 {
-  unsigned i, regs_used, n_inv_uses, regs_needed = 0, new_regs;
+  unsigned i, regs_used, regs_needed = 0, new_regs;
   struct invariant *inv = NULL;
+  unsigned int n_regs = DF_REG_SIZE (df);
 
   if (!VEC_length (invariant_p, invariants))
     return;
 
-  /* Now something slightly more involved.  First estimate the number of used
-     registers.  */
-  n_inv_uses = 0;
-
-  /* We do not really do a good job in this estimation; put some initial bound
-     here to stand for induction variables etc. that we do not detect.  */
+  /* We do not really do a good job in estimating number of registers used;
+     we put some initial bound here to stand for induction variables etc.
+     that we do not detect.  */
   regs_used = 2;
 
-  for (i = 0; i < df->n_regs; i++)
+  for (i = 0; i < n_regs; i++)
     {
-      if (!DF_REGNO_FIRST_DEF (df, i) && DF_REGNO_LAST_USE (df, i))
+      if (!DF_REGNO_FIRST_DEF (i) && DF_REGNO_LAST_USE (i))
        {
          /* This is a value that is used but not changed inside loop.  */
          regs_used++;
        }
     }
 
-  for (i = 0; VEC_iterate (invariant_p, invariants, i, inv); i++)
-    {
-      if (inv->def)
-       n_inv_uses += inv->def->n_uses;
-    }
-
   new_regs = 0;
-  while (best_gain_for_invariant (&inv, &regs_needed,
-                                 new_regs, regs_used, n_inv_uses) > 0)
+  while (best_gain_for_invariant (&inv, &regs_needed, new_regs, regs_used, speed) > 0)
     {
       set_move_mark (inv->invno);
       new_regs += regs_needed;
     }
 }
 
-/* Move invariant INVNO out of the LOOP.  */
+/* Move invariant INVNO out of the LOOP.  Returns true if this succeeds, false
+   otherwise.  */
 
-static void
+static bool
 move_invariant_reg (struct loop *loop, unsigned invno)
 {
   struct invariant *inv = VEC_index (invariant_p, invariants, invno);
+  struct invariant *repr = VEC_index (invariant_p, invariants, inv->eqto);
   unsigned i;
   basic_block preheader = loop_preheader_edge (loop)->src;
-  rtx reg, set;
+  rtx reg, set, dest, note;
   struct use *use;
   bitmap_iterator bi;
 
-  if (inv->processed)
-    return;
-  inv->processed = true;
-
-  if (inv->depends_on)
+  if (inv->reg)
+    return true;
+  if (!repr->move)
+    return false;
+  /* If this is a representative of the class of equivalent invariants,
+     really move the invariant.  Otherwise just replace its use with
+     the register used for the representative.  */
+  if (inv == repr)
     {
-      EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (inv->depends_on, 0, i, bi)
+      if (inv->depends_on)
        {
-         move_invariant_reg (loop, i);
+         EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (inv->depends_on, 0, i, bi)
+           {
+             if (!move_invariant_reg (loop, i))
+               goto fail;
+           }
        }
-    }
 
-  /* Move the set out of the loop.  If the set is always executed (we could
-     omit this condition if we know that the register is unused outside of the
-     loop, but it does not seem worth finding out) and it has no uses that
-     would not be dominated by it, we may just move it (TODO).  Otherwise we
-     need to create a temporary register.  */
-  set = single_set (inv->insn);
-  reg = gen_reg_rtx (GET_MODE (SET_DEST (set)));
-  df_pattern_emit_after (df, gen_move_insn (SET_DEST (set), reg),
-                        BLOCK_FOR_INSN (inv->insn), inv->insn);
-
-  /* If the SET_DEST of the invariant insn is a reg, we can just move
-     the insn out of the loop.  Otherwise, we have to use gen_move_insn
-     to let emit_move_insn produce a valid instruction stream.  */
-  if (REG_P (SET_DEST (set)))
-    {
-      SET_DEST (set) = reg;
+      /* Move the set out of the loop.  If the set is always executed (we could
+        omit this condition if we know that the register is unused outside of the
+        loop, but it does not seem worth finding out) and it has no uses that
+        would not be dominated by it, we may just move it (TODO).  Otherwise we
+        need to create a temporary register.  */
+      set = single_set (inv->insn);
+      dest = SET_DEST (set);
+      reg = gen_reg_rtx_and_attrs (dest);
+
+      /* Try replacing the destination by a new pseudoregister.  */
+      if (!validate_change (inv->insn, &SET_DEST (set), reg, false))
+       goto fail;
+      df_insn_rescan (inv->insn);
+
+      emit_insn_after (gen_move_insn (dest, reg), inv->insn);
       reorder_insns (inv->insn, inv->insn, BB_END (preheader));
-      df_insn_modify (df, preheader, inv->insn);
+
+      /* If there is a REG_EQUAL note on the insn we just moved, and
+        insn is in a basic block that is not always executed, the note
+        may no longer be valid after we move the insn.
+        Note that uses in REG_EQUAL notes are taken into account in
+        the computation of invariants.  Hence it is safe to retain the
+        note even if the note contains register references.  */
+      if (! inv->always_executed
+         && (note = find_reg_note (inv->insn, REG_EQUAL, NULL_RTX)))
+       remove_note (inv->insn, note);
     }
   else
     {
-      df_pattern_emit_after (df, gen_move_insn (reg, SET_SRC (set)),
-                            preheader, BB_END (preheader));
-      df_insn_delete (df, BLOCK_FOR_INSN (inv->insn), inv->insn);
+      if (!move_invariant_reg (loop, repr->invno))
+       goto fail;
+      reg = repr->reg;
+      set = single_set (inv->insn);
+      emit_insn_after (gen_move_insn (SET_DEST (set), reg), inv->insn);
+      delete_insn (inv->insn);
     }
 
+
+  inv->reg = reg;
+
   /* Replace the uses we know to be dominated.  It saves work for copy
      propagation, and also it is necessary so that dependent invariants
      are computed right.  */
@@ -818,9 +1236,21 @@ move_invariant_reg (struct loop *loop, unsigned invno)
       for (use = inv->def->uses; use; use = use->next)
        {
          *use->pos = reg;
-         df_insn_modify (df, BLOCK_FOR_INSN (use->insn), use->insn);
-       }
+         df_insn_rescan (use->insn);
+       }      
     }
+
+  return true;
+
+fail:
+  /* If we failed, clear move flag, so that we do not try to move inv
+     again.  */
+  if (dump_file)
+    fprintf (dump_file, "Failed to move invariant %d\n", invno);
+  inv->move = false;
+  inv->reg = NULL_RTX;
+
+  return false;
 }
 
 /* Move selected invariant out of the LOOP.  Newly created regs are marked
@@ -833,10 +1263,7 @@ move_invariants (struct loop *loop)
   unsigned i;
 
   for (i = 0; VEC_iterate (invariant_p, invariants, i, inv); i++)
-    {
-      if (inv->move)
-       move_invariant_reg (loop, i);
-    }
+    move_invariant_reg (loop, i);
 }
 
 /* Initializes invariant motion data.  */
@@ -858,18 +1285,19 @@ free_inv_motion_data (void)
   struct def *def;
   struct invariant *inv;
 
-  for (i = 0; i < df->n_defs; i++)
+  check_invariant_table_size ();
+  for (i = 0; i < DF_DEFS_TABLE_SIZE (); i++)
     {
-      if (!df->defs[i])
-       continue;
-
-      def = DF_REF_DATA (df->defs[i]);
-      if (!def)
-       continue;
-
-      free_use_list (def->uses);
-      free (def);
-      DF_REF_DATA (df->defs[i]) = NULL;
+      inv = invariant_table[i];
+      if (inv)
+       {
+         def = inv->def;
+         gcc_assert (def != NULL);
+         
+         free_use_list (def->uses);
+         free (def);
+         invariant_table[i] = NULL;
+       }
     }
 
   for (i = 0; VEC_iterate (invariant_p, invariants, i, inv); i++)
@@ -888,7 +1316,7 @@ move_single_loop_invariants (struct loop *loop)
   init_inv_motion_data ();
 
   find_invariants (loop);
-  find_invariants_to_move ();
+  find_invariants_to_move (optimize_loop_for_speed_p (loop));
   move_invariants (loop);
 
   free_inv_motion_data ();
@@ -905,41 +1333,29 @@ free_loop_data (struct loop *loop)
   loop->aux = NULL;
 }
 
-/* Move the invariants out of the LOOPS.  */
+/* Move the invariants out of the loops.  */
 
 void
-move_loop_invariants (struct loops *loops)
+move_loop_invariants (void)
 {
   struct loop *loop;
-  unsigned i;
-
-  df = df_init ();
+  loop_iterator li;
 
+  df_set_flags (DF_EQ_NOTES + DF_DEFER_INSN_RESCAN);
   /* Process the loops, innermost first.  */
-  loop = loops->tree_root;
-  while (loop->inner)
-    loop = loop->inner;
-
-  while (loop != loops->tree_root)
+  FOR_EACH_LOOP (li, loop, LI_FROM_INNERMOST)
     {
       move_single_loop_invariants (loop);
-
-      if (loop->next)
-       {
-         loop = loop->next;
-         while (loop->inner)
-           loop = loop->inner;
-       }
-      else
-       loop = loop->outer;
     }
 
-  for (i = 1; i < loops->num; i++)
-    if (loops->parray[i])
-      free_loop_data (loops->parray[i]);
+  FOR_EACH_LOOP (li, loop, 0)
+    {
+      free_loop_data (loop);
+    }
 
-  df_finish (df);
-  df = NULL;
+  free (invariant_table);
+  invariant_table = NULL;
+  invariant_table_size = 0;
 
 #ifdef ENABLE_CHECKING
   verify_flow_info ();