OSDN Git Service

2004-11-12 Ralf Corsepius <ralf.corsepius@rtems.org>
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / loop-unroll.c
index 59533d7..6b61814 100644 (file)
@@ -30,6 +30,9 @@ Software Foundation, 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA
 #include "params.h"
 #include "output.h"
 #include "expr.h"
+#include "hashtab.h"
+#include "recog.h"    
+#include "varray.h"                        
 
 /* This pass performs loop unrolling and peeling.  We only perform these
    optimizations on innermost loops (with single exception) because
@@ -66,6 +69,51 @@ Software Foundation, 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA
    showed that this choice may affect performance in order of several %.
    */
 
+/* Information about induction variables to split.  */
+
+struct iv_to_split
+{
+  rtx insn;            /* The insn in that the induction variable occurs.  */
+  rtx base_var;                /* The variable on that the values in the further
+                          iterations are based.  */
+  rtx step;            /* Step of the induction variable.  */
+  unsigned n_loc;
+  unsigned loc[3];     /* Location where the definition of the induction
+                          variable occurs in the insn.  For example if
+                          N_LOC is 2, the expression is located at
+                          XEXP (XEXP (single_set, loc[0]), loc[1]).  */ 
+};
+
+/* Information about accumulators to expand.  */
+
+struct var_to_expand
+{
+  rtx insn;                       /* The insn in that the variable expansion occurs.  */
+  rtx reg;                         /* The accumulator which is expanded.  */
+  varray_type var_expansions;      /* The copies of the accumulator which is expanded.  */ 
+  enum rtx_code op;                /* The type of the accumulation - addition, subtraction 
+                                      or multiplication.  */
+  int expansion_count;             /* Count the number of expansions generated so far.  */
+  int reuse_expansion;             /* The expansion we intend to reuse to expand
+                                      the accumulator.  If REUSE_EXPANSION is 0 reuse 
+                                      the original accumulator.  Else use 
+                                      var_expansions[REUSE_EXPANSION - 1].  */
+};
+
+/* Information about optimization applied in
+   the unrolled loop.  */
+
+struct opt_info
+{
+  htab_t insns_to_split;           /* A hashtable of insns to split.  */
+  htab_t insns_with_var_to_expand; /* A hashtable of insns with accumulators
+                                      to expand.  */
+  unsigned first_new_block;        /* The first basic block that was
+                                      duplicated.  */
+  basic_block loop_exit;           /* The loop exit basic block.  */
+  basic_block loop_preheader;      /* The loop preheader basic block.  */
+};
+
 static void decide_unrolling_and_peeling (struct loops *, int);
 static void peel_loops_completely (struct loops *, int);
 static void decide_peel_simple (struct loop *, int);
@@ -79,6 +127,18 @@ static void peel_loop_completely (struct loops *, struct loop *);
 static void unroll_loop_stupid (struct loops *, struct loop *);
 static void unroll_loop_constant_iterations (struct loops *, struct loop *);
 static void unroll_loop_runtime_iterations (struct loops *, struct loop *);
+static struct opt_info *analyze_insns_in_loop (struct loop *);
+static void opt_info_start_duplication (struct opt_info *);
+static void apply_opt_in_copies (struct opt_info *, unsigned, bool, bool);
+static void free_opt_info (struct opt_info *);
+static struct var_to_expand *analyze_insn_to_expand_var (struct loop*, rtx);
+static bool referenced_in_one_insn_in_loop_p (struct loop *, rtx);
+static struct iv_to_split *analyze_iv_to_split_insn (rtx);
+static void expand_var_during_unrolling (struct var_to_expand *, rtx);
+static int insert_var_expansion_initialization (void **, void *);
+static int combine_var_copies_in_loop_exit (void **, void *);
+static int release_var_copies (void **, void *);
+static rtx get_expansion (struct var_to_expand *);
 
 /* Unroll and/or peel (depending on FLAGS) LOOPS.  */
 void
@@ -426,15 +486,14 @@ peel_loop_completely (struct loops *loops, struct loop *loop)
   sbitmap wont_exit;
   unsigned HOST_WIDE_INT npeel;
   unsigned n_remove_edges, i;
-  edge *remove_edges, ei;
+  edge *remove_edges, ein;
   struct niter_desc *desc = get_simple_loop_desc (loop);
-
+  struct opt_info *opt_info = NULL;
+  
   npeel = desc->niter;
 
   if (npeel)
     {
-      int ok;
-
       wont_exit = sbitmap_alloc (npeel + 1);
       sbitmap_ones (wont_exit);
       RESET_BIT (wont_exit, 0);
@@ -444,14 +503,23 @@ peel_loop_completely (struct loops *loops, struct loop *loop)
       remove_edges = xcalloc (npeel, sizeof (edge));
       n_remove_edges = 0;
 
-      ok = duplicate_loop_to_header_edge (loop, loop_preheader_edge (loop),
-                                         loops, npeel,
-                                         wont_exit, desc->out_edge,
-                                         remove_edges, &n_remove_edges,
-                                         DLTHE_FLAG_UPDATE_FREQ);
-      gcc_assert (ok);
+      if (flag_split_ivs_in_unroller)
+        opt_info = analyze_insns_in_loop (loop);
+      
+      opt_info_start_duplication (opt_info);
+      if (!duplicate_loop_to_header_edge (loop, loop_preheader_edge (loop),
+               loops, npeel,
+               wont_exit, desc->out_edge, remove_edges, &n_remove_edges,
+               DLTHE_FLAG_UPDATE_FREQ))
+       abort ();
 
       free (wont_exit);
+      
+      if (opt_info)
+       {
+         apply_opt_in_copies (opt_info, npeel, false, true);
+         free_opt_info (opt_info);
+       }
 
       /* Remove the exit edges.  */
       for (i = 0; i < n_remove_edges; i++)
@@ -459,12 +527,12 @@ peel_loop_completely (struct loops *loops, struct loop *loop)
       free (remove_edges);
     }
 
-  ei = desc->in_edge;
+  ein = desc->in_edge;
   free_simple_loop_desc (loop);
 
   /* Now remove the unreachable part of the last iteration and cancel
      the loop.  */
-  remove_path (loops, ei);
+  remove_path (loops, ein);
 
   if (dump_file)
     fprintf (dump_file, ";; Peeled loop completely, %d times\n", (int) npeel);
@@ -600,11 +668,11 @@ unroll_loop_constant_iterations (struct loops *loops, struct loop *loop)
   unsigned max_unroll = loop->lpt_decision.times;
   struct niter_desc *desc = get_simple_loop_desc (loop);
   bool exit_at_end = loop_exit_at_end_p (loop);
-  int ok;
-
+  struct opt_info *opt_info = NULL;
+  
   niter = desc->niter;
 
-  /* Should not assert out here (such loop should be peeled instead).  */
+  /* Should not get here (such loop should be peeled instead).  */
   gcc_assert (niter > max_unroll + 1);
 
   exit_mod = niter % (max_unroll + 1);
@@ -614,7 +682,10 @@ unroll_loop_constant_iterations (struct loops *loops, struct loop *loop)
 
   remove_edges = xcalloc (max_unroll + exit_mod + 1, sizeof (edge));
   n_remove_edges = 0;
-
+  if (flag_split_ivs_in_unroller 
+      || flag_variable_expansion_in_unroller)
+    opt_info = analyze_insns_in_loop (loop);
+  
   if (!exit_at_end)
     {
       /* The exit is not at the end of the loop; leave exit test
@@ -631,15 +702,17 @@ unroll_loop_constant_iterations (struct loops *loops, struct loop *loop)
 
       if (exit_mod)
        {
-         int ok;
-
-         ok = duplicate_loop_to_header_edge (loop, loop_preheader_edge (loop),
+         opt_info_start_duplication (opt_info);
+          if (!duplicate_loop_to_header_edge (loop, loop_preheader_edge (loop),
                                              loops, exit_mod,
                                              wont_exit, desc->out_edge,
                                              remove_edges, &n_remove_edges,
-                                             DLTHE_FLAG_UPDATE_FREQ);
-         gcc_assert (ok);
+                                             DLTHE_FLAG_UPDATE_FREQ))
+           abort ();
 
+          if (opt_info && exit_mod > 1)
+           apply_opt_in_copies (opt_info, exit_mod, false, false); 
+          
          desc->noloop_assumptions = NULL_RTX;
          desc->niter -= exit_mod;
          desc->niter_max -= exit_mod;
@@ -661,18 +734,19 @@ unroll_loop_constant_iterations (struct loops *loops, struct loop *loop)
       if (exit_mod != max_unroll
          || desc->noloop_assumptions)
        {
-         int ok;
-
          RESET_BIT (wont_exit, 0);
          if (desc->noloop_assumptions)
            RESET_BIT (wont_exit, 1);
-
-         ok = duplicate_loop_to_header_edge (loop, loop_preheader_edge (loop),
-                                             loops, exit_mod + 1,
-                                             wont_exit, desc->out_edge,
-                                             remove_edges, &n_remove_edges,
-                                             DLTHE_FLAG_UPDATE_FREQ);
-         gcc_assert (ok);
+         
+          opt_info_start_duplication (opt_info);
+         if (!duplicate_loop_to_header_edge (loop, loop_preheader_edge (loop),
+               loops, exit_mod + 1,
+               wont_exit, desc->out_edge, remove_edges, &n_remove_edges,
+               DLTHE_FLAG_UPDATE_FREQ))
+           abort ();
+          if (opt_info && exit_mod > 0)
+           apply_opt_in_copies (opt_info, exit_mod + 1, false, false);
 
          desc->niter -= exit_mod + 1;
          desc->niter_max -= exit_mod + 1;
@@ -686,12 +760,19 @@ unroll_loop_constant_iterations (struct loops *loops, struct loop *loop)
     }
 
   /* Now unroll the loop.  */
-  ok = duplicate_loop_to_header_edge (loop, loop_latch_edge (loop),
-                                     loops, max_unroll,
-                                     wont_exit, desc->out_edge,
-                                     remove_edges, &n_remove_edges,
-                                     DLTHE_FLAG_UPDATE_FREQ);
-  gcc_assert (ok);
+  
+  opt_info_start_duplication (opt_info);
+  if (!duplicate_loop_to_header_edge (loop, loop_latch_edge (loop),
+               loops, max_unroll,
+               wont_exit, desc->out_edge, remove_edges, &n_remove_edges,
+               DLTHE_FLAG_UPDATE_FREQ))
+    abort ();
+
+  if (opt_info)
+    {
+      apply_opt_in_copies (opt_info, max_unroll, true, true);
+      free_opt_info (opt_info);
+    }
 
   free (wont_exit);
 
@@ -700,15 +781,15 @@ unroll_loop_constant_iterations (struct loops *loops, struct loop *loop)
       basic_block exit_block = desc->in_edge->src->rbi->copy;
       /* Find a new in and out edge; they are in the last copy we have made.  */
       
-      if (exit_block->succ->dest == desc->out_edge->dest)
+      if (EDGE_SUCC (exit_block, 0)->dest == desc->out_edge->dest)
        {
-         desc->out_edge = exit_block->succ;
-         desc->in_edge = exit_block->succ->succ_next;
+         desc->out_edge = EDGE_SUCC (exit_block, 0);
+         desc->in_edge = EDGE_SUCC (exit_block, 1);
        }
       else
        {
-         desc->out_edge = exit_block->succ->succ_next;
-         desc->in_edge = exit_block->succ;
+         desc->out_edge = EDGE_SUCC (exit_block, 1);
+         desc->in_edge = EDGE_SUCC (exit_block, 0);
        }
     }
 
@@ -852,8 +933,12 @@ unroll_loop_runtime_iterations (struct loops *loops, struct loop *loop)
   unsigned max_unroll = loop->lpt_decision.times;
   struct niter_desc *desc = get_simple_loop_desc (loop);
   bool exit_at_end = loop_exit_at_end_p (loop);
-  int ok;
-
+  struct opt_info *opt_info = NULL;
+  
+  if (flag_split_ivs_in_unroller
+      || flag_variable_expansion_in_unroller)
+    opt_info = analyze_insns_in_loop (loop);
+  
   /* Remember blocks whose dominators will have to be updated.  */
   dom_bbs = xcalloc (n_basic_blocks, sizeof (basic_block));
   n_dom_bbs = 0;
@@ -927,12 +1012,11 @@ unroll_loop_runtime_iterations (struct loops *loops, struct loop *loop)
       && !desc->noloop_assumptions)
     SET_BIT (wont_exit, 1);
   ezc_swtch = loop_preheader_edge (loop)->src;
-  ok = duplicate_loop_to_header_edge (loop, loop_preheader_edge (loop),
-                                     loops, 1,
-                                     wont_exit, desc->out_edge,
-                                     remove_edges, &n_remove_edges,
-                                     DLTHE_FLAG_UPDATE_FREQ);
-  gcc_assert (ok);
+  if (!duplicate_loop_to_header_edge (loop, loop_preheader_edge (loop),
+               loops, 1,
+               wont_exit, desc->out_edge, remove_edges, &n_remove_edges,
+               DLTHE_FLAG_UPDATE_FREQ))
+    abort ();
 
   /* Record the place where switch will be built for preconditioning.  */
   swtch = loop_split_edge_with (loop_preheader_edge (loop),
@@ -944,12 +1028,11 @@ unroll_loop_runtime_iterations (struct loops *loops, struct loop *loop)
       sbitmap_zero (wont_exit);
       if (i != n_peel - 1 || !last_may_exit)
        SET_BIT (wont_exit, 1);
-      ok = duplicate_loop_to_header_edge (loop, loop_preheader_edge (loop),
-                                         loops, 1,
-                                         wont_exit, desc->out_edge,
-                                         remove_edges, &n_remove_edges,
-                                         DLTHE_FLAG_UPDATE_FREQ);
-      gcc_assert (ok);
+      if (!duplicate_loop_to_header_edge (loop, loop_preheader_edge (loop),
+               loops, 1,
+               wont_exit, desc->out_edge, remove_edges, &n_remove_edges,
+               DLTHE_FLAG_UPDATE_FREQ))
+       abort ();
 
       /* Create item for switch.  */
       j = n_peel - i - (extra_zero_check ? 0 : 1);
@@ -959,11 +1042,11 @@ unroll_loop_runtime_iterations (struct loops *loops, struct loop *loop)
       branch_code = compare_and_jump_seq (copy_rtx (niter), GEN_INT (j), EQ,
                                          block_label (preheader), p, NULL_RTX);
 
-      swtch = loop_split_edge_with (swtch->pred, branch_code);
+      swtch = loop_split_edge_with (EDGE_PRED (swtch, 0), branch_code);
       set_immediate_dominator (CDI_DOMINATORS, preheader, swtch);
-      swtch->succ->probability = REG_BR_PROB_BASE - p;
+      EDGE_SUCC (swtch, 0)->probability = REG_BR_PROB_BASE - p;
       e = make_edge (swtch, preheader,
-                    swtch->succ->flags & EDGE_IRREDUCIBLE_LOOP);
+                    EDGE_SUCC (swtch, 0)->flags & EDGE_IRREDUCIBLE_LOOP);
       e->probability = p;
     }
 
@@ -976,11 +1059,11 @@ unroll_loop_runtime_iterations (struct loops *loops, struct loop *loop)
       branch_code = compare_and_jump_seq (copy_rtx (niter), const0_rtx, EQ,
                                          block_label (preheader), p, NULL_RTX);
 
-      swtch = loop_split_edge_with (swtch->succ, branch_code);
+      swtch = loop_split_edge_with (EDGE_SUCC (swtch, 0), branch_code);
       set_immediate_dominator (CDI_DOMINATORS, preheader, swtch);
-      swtch->succ->probability = REG_BR_PROB_BASE - p;
+      EDGE_SUCC (swtch, 0)->probability = REG_BR_PROB_BASE - p;
       e = make_edge (swtch, preheader,
-                    swtch->succ->flags & EDGE_IRREDUCIBLE_LOOP);
+                    EDGE_SUCC (swtch, 0)->flags & EDGE_IRREDUCIBLE_LOOP);
       e->probability = p;
     }
 
@@ -991,13 +1074,19 @@ unroll_loop_runtime_iterations (struct loops *loops, struct loop *loop)
 
   sbitmap_ones (wont_exit);
   RESET_BIT (wont_exit, may_exit_copy);
-
-  ok = duplicate_loop_to_header_edge (loop, loop_latch_edge (loop),
-                                     loops, max_unroll,
-                                     wont_exit, desc->out_edge,
-                                     remove_edges, &n_remove_edges,
-                                     DLTHE_FLAG_UPDATE_FREQ);
-  gcc_assert (ok);
+  opt_info_start_duplication (opt_info);
+  
+  if (!duplicate_loop_to_header_edge (loop, loop_latch_edge (loop),
+               loops, max_unroll,
+               wont_exit, desc->out_edge, remove_edges, &n_remove_edges,
+               DLTHE_FLAG_UPDATE_FREQ))
+    abort ();
+  
+  if (opt_info)
+    {
+      apply_opt_in_copies (opt_info, max_unroll, true, true);
+      free_opt_info (opt_info);
+    }
 
   free (wont_exit);
 
@@ -1006,15 +1095,15 @@ unroll_loop_runtime_iterations (struct loops *loops, struct loop *loop)
       basic_block exit_block = desc->in_edge->src->rbi->copy;
       /* Find a new in and out edge; they are in the last copy we have made.  */
       
-      if (exit_block->succ->dest == desc->out_edge->dest)
+      if (EDGE_SUCC (exit_block, 0)->dest == desc->out_edge->dest)
        {
-         desc->out_edge = exit_block->succ;
-         desc->in_edge = exit_block->succ->succ_next;
+         desc->out_edge = EDGE_SUCC (exit_block, 0);
+         desc->in_edge = EDGE_SUCC (exit_block, 1);
        }
       else
        {
-         desc->out_edge = exit_block->succ->succ_next;
-         desc->in_edge = exit_block->succ;
+         desc->out_edge = EDGE_SUCC (exit_block, 1);
+         desc->in_edge = EDGE_SUCC (exit_block, 0);
        }
     }
 
@@ -1151,18 +1240,28 @@ peel_loop_simple (struct loops *loops, struct loop *loop)
   sbitmap wont_exit;
   unsigned npeel = loop->lpt_decision.times;
   struct niter_desc *desc = get_simple_loop_desc (loop);
-  int ok;
-
+  struct opt_info *opt_info = NULL;
+  
+  if (flag_split_ivs_in_unroller && npeel > 1)
+    opt_info = analyze_insns_in_loop (loop);
+  
   wont_exit = sbitmap_alloc (npeel + 1);
   sbitmap_zero (wont_exit);
-
-  ok = duplicate_loop_to_header_edge (loop, loop_preheader_edge (loop),
-                                     loops, npeel, wont_exit,
-                                     NULL, NULL, NULL,
-                                     DLTHE_FLAG_UPDATE_FREQ);
-  gcc_assert (ok);
+  
+  opt_info_start_duplication (opt_info);
+  
+  if (!duplicate_loop_to_header_edge (loop, loop_preheader_edge (loop),
+               loops, npeel, wont_exit, NULL, NULL, NULL,
+               DLTHE_FLAG_UPDATE_FREQ))
+    abort ();
 
   free (wont_exit);
+  
+  if (opt_info)
+    {
+      apply_opt_in_copies (opt_info, npeel, false, false);
+      free_opt_info (opt_info);
+    }
 
   if (desc->simple_p)
     {
@@ -1286,16 +1385,27 @@ unroll_loop_stupid (struct loops *loops, struct loop *loop)
   sbitmap wont_exit;
   unsigned nunroll = loop->lpt_decision.times;
   struct niter_desc *desc = get_simple_loop_desc (loop);
-  int ok;
-
+  struct opt_info *opt_info = NULL;
+  
+  if (flag_split_ivs_in_unroller
+      || flag_variable_expansion_in_unroller)
+    opt_info = analyze_insns_in_loop (loop);
+  
+  
   wont_exit = sbitmap_alloc (nunroll + 1);
   sbitmap_zero (wont_exit);
-
-  ok = duplicate_loop_to_header_edge (loop, loop_latch_edge (loop),
-                                     loops, nunroll, wont_exit,
-                                     NULL, NULL, NULL,
-                                     DLTHE_FLAG_UPDATE_FREQ);
-  gcc_assert (ok);
+  opt_info_start_duplication (opt_info);
+  
+  if (!duplicate_loop_to_header_edge (loop, loop_latch_edge (loop),
+               loops, nunroll, wont_exit, NULL, NULL, NULL,
+               DLTHE_FLAG_UPDATE_FREQ))
+    abort ();
+  
+  if (opt_info)
+    {
+      apply_opt_in_copies (opt_info, nunroll, true, true);
+      free_opt_info (opt_info);
+    }
 
   free (wont_exit);
 
@@ -1314,3 +1424,749 @@ unroll_loop_stupid (struct loops *loops, struct loop *loop)
     fprintf (dump_file, ";; Unrolled loop %d times, %i insns\n",
             nunroll, num_loop_insns (loop));
 }
+
+/* A hash function for information about insns to split.  */
+
+static hashval_t
+si_info_hash (const void *ivts)
+{
+  return htab_hash_pointer (((struct iv_to_split *) ivts)->insn);
+}
+
+/* An equality functions for information about insns to split.  */
+
+static int
+si_info_eq (const void *ivts1, const void *ivts2)
+{
+  const struct iv_to_split *i1 = ivts1;
+  const struct iv_to_split *i2 = ivts2;
+
+  return i1->insn == i2->insn;
+}
+
+/* Return a hash for VES, which is really a "var_to_expand *".  */
+
+static hashval_t
+ve_info_hash (const void *ves)
+{
+  return htab_hash_pointer (((struct var_to_expand *) ves)->insn);
+}
+
+/* Return true if IVTS1 and IVTS2 (which are really both of type 
+   "var_to_expand *") refer to the same instruction.  */
+
+static int
+ve_info_eq (const void *ivts1, const void *ivts2)
+{
+  const struct var_to_expand *i1 = ivts1;
+  const struct var_to_expand *i2 = ivts2;
+  
+  return i1->insn == i2->insn;
+}
+
+/* Returns true if REG is referenced in one insn in LOOP.  */
+
+bool
+referenced_in_one_insn_in_loop_p (struct loop *loop, rtx reg)
+{
+  basic_block *body, bb;
+  unsigned i;
+  int count_ref = 0;
+  rtx insn;
+  
+  body = get_loop_body (loop); 
+  for (i = 0; i < loop->num_nodes; i++)
+    {
+      bb = body[i];
+      
+      FOR_BB_INSNS (bb, insn)
+      {
+        if (rtx_referenced_p (reg, insn))
+          count_ref++;
+      }
+    }
+  return (count_ref  == 1);
+}
+
+/* Determine whether INSN contains an accumulator
+   which can be expanded into separate copies, 
+   one for each copy of the LOOP body.
+   
+   for (i = 0 ; i < n; i++)
+     sum += a[i];
+   
+   ==>
+     
+   sum += a[i]
+   ....
+   i = i+1;
+   sum1 += a[i]
+   ....
+   i = i+1
+   sum2 += a[i];
+   ....
+
+   Return NULL if INSN contains no opportunity for expansion of accumulator.  
+   Otherwise, allocate a VAR_TO_EXPAND structure, fill it with the relevant 
+   information and return a pointer to it.
+*/
+
+static struct var_to_expand *
+analyze_insn_to_expand_var (struct loop *loop, rtx insn)
+{
+  rtx set, dest, src, op1;
+  struct var_to_expand *ves;
+  enum machine_mode mode1, mode2;
+  
+  set = single_set (insn);
+  if (!set)
+    return NULL;
+  
+  dest = SET_DEST (set);
+  src = SET_SRC (set);
+  
+  if (GET_CODE (src) != PLUS
+      && GET_CODE (src) != MINUS
+      && GET_CODE (src) != MULT)
+    return NULL;
+  
+  if (!XEXP (src, 0))
+    return NULL;
+  
+  op1 = XEXP (src, 0);
+  
+  if (!REG_P (dest)
+      && !(GET_CODE (dest) == SUBREG
+           && REG_P (SUBREG_REG (dest))))
+    return NULL;
+  
+  if (!rtx_equal_p (dest, op1))
+    return NULL;      
+  
+  if (!referenced_in_one_insn_in_loop_p (loop, dest))
+    return NULL;
+  
+  if (rtx_referenced_p (dest, XEXP (src, 1)))
+    return NULL;
+  
+  mode1 = GET_MODE (dest); 
+  mode2 = GET_MODE (XEXP (src, 1));
+  if ((FLOAT_MODE_P (mode1) 
+       || FLOAT_MODE_P (mode2)) 
+      && !flag_unsafe_math_optimizations) 
+    return NULL;
+  
+  /* Record the accumulator to expand.  */
+  ves = xmalloc (sizeof (struct var_to_expand));
+  ves->insn = insn;
+  VARRAY_RTX_INIT (ves->var_expansions, 1, "var_expansions");
+  ves->reg = copy_rtx (dest);
+  ves->op = GET_CODE (src);
+  ves->expansion_count = 0;
+  ves->reuse_expansion = 0;
+  return ves; 
+}
+
+/* Determine whether there is an induction variable in INSN that
+   we would like to split during unrolling.  
+
+   I.e. replace
+
+   i = i + 1;
+   ...
+   i = i + 1;
+   ...
+   i = i + 1;
+   ...
+
+   type chains by
+
+   i0 = i + 1
+   ...
+   i = i0 + 1
+   ...
+   i = i0 + 2
+   ...
+
+   Return NULL if INSN contains no interesting IVs.  Otherwise, allocate 
+   an IV_TO_SPLIT structure, fill it with the relevant information and return a
+   pointer to it.  */
+
+static struct iv_to_split *
+analyze_iv_to_split_insn (rtx insn)
+{
+  rtx set, dest;
+  struct rtx_iv iv;
+  struct iv_to_split *ivts;
+
+  /* For now we just split the basic induction variables.  Later this may be
+     extended for example by selecting also addresses of memory references.  */
+  set = single_set (insn);
+  if (!set)
+    return NULL;
+
+  dest = SET_DEST (set);
+  if (!REG_P (dest))
+    return NULL;
+
+  if (!biv_p (insn, dest))
+    return NULL;
+
+  if (!iv_analyze (insn, dest, &iv))
+    abort ();
+
+  if (iv.step == const0_rtx
+      || iv.mode != iv.extend_mode)
+    return NULL;
+
+  /* Record the insn to split.  */
+  ivts = xmalloc (sizeof (struct iv_to_split));
+  ivts->insn = insn;
+  ivts->base_var = NULL_RTX;
+  ivts->step = iv.step;
+  ivts->n_loc = 1;
+  ivts->loc[0] = 1;
+  
+  return ivts;
+}
+
+/* Determines which of insns in LOOP can be optimized.
+   Return a OPT_INFO struct with the relevant hash tables filled
+   with all insns to be optimized.  The FIRST_NEW_BLOCK field
+   is undefined for the return value.  */
+
+static struct opt_info *
+analyze_insns_in_loop (struct loop *loop)
+{
+  basic_block *body, bb;
+  unsigned i, n_edges = 0;
+  struct opt_info *opt_info = xcalloc (1, sizeof (struct opt_info));
+  rtx insn;
+  struct iv_to_split *ivts = NULL;
+  struct var_to_expand *ves = NULL;
+  PTR *slot1;
+  PTR *slot2;
+  edge *edges = get_loop_exit_edges (loop, &n_edges);
+  basic_block preheader;
+  bool can_apply = false;
+  
+  iv_analysis_loop_init (loop);
+
+  body = get_loop_body (loop);
+
+  if (flag_split_ivs_in_unroller)
+    opt_info->insns_to_split = htab_create (5 * loop->num_nodes,
+                                            si_info_hash, si_info_eq, free);
+  
+  /* Record the loop exit bb and loop preheader before the unrolling.  */
+  if (!loop_preheader_edge (loop)->src)
+    {
+      preheader = loop_split_edge_with (loop_preheader_edge (loop), NULL_RTX);
+      opt_info->loop_preheader = loop_split_edge_with (loop_preheader_edge (loop), NULL_RTX);
+    }
+  else
+    opt_info->loop_preheader = loop_preheader_edge (loop)->src;
+  
+  if (n_edges == 1
+      && !(edges[0]->flags & EDGE_COMPLEX)
+      && (edges[0]->flags & EDGE_LOOP_EXIT))
+    {
+      opt_info->loop_exit = loop_split_edge_with (edges[0], NULL_RTX);
+      can_apply = true;
+    }
+  
+  if (flag_variable_expansion_in_unroller
+      && can_apply)
+    opt_info->insns_with_var_to_expand = htab_create (5 * loop->num_nodes,
+                                                     ve_info_hash, ve_info_eq, free);
+  
+  for (i = 0; i < loop->num_nodes; i++)
+    {
+      bb = body[i];
+      if (!dominated_by_p (CDI_DOMINATORS, loop->latch, bb))
+       continue;
+
+      FOR_BB_INSNS (bb, insn)
+      {
+        if (!INSN_P (insn))
+          continue;
+        
+        if (opt_info->insns_to_split)
+          ivts = analyze_iv_to_split_insn (insn);
+        
+        if (ivts)
+          {
+            slot1 = htab_find_slot (opt_info->insns_to_split, ivts, INSERT);
+            *slot1 = ivts;
+            continue;
+          }
+        
+        if (opt_info->insns_with_var_to_expand)
+          ves = analyze_insn_to_expand_var (loop, insn);
+        
+        if (ves)
+          {
+            slot2 = htab_find_slot (opt_info->insns_with_var_to_expand, ves, INSERT);
+            *slot2 = ves;
+          }
+      }
+    }
+  
+  free (edges);
+  free (body);
+  return opt_info;
+}
+
+/* Called just before loop duplication.  Records start of duplicated area
+   to OPT_INFO.  */
+
+static void 
+opt_info_start_duplication (struct opt_info *opt_info)
+{
+  if (opt_info)
+    opt_info->first_new_block = last_basic_block;
+}
+
+/* Determine the number of iterations between initialization of the base
+   variable and the current copy (N_COPY).  N_COPIES is the total number
+   of newly created copies.  UNROLLING is true if we are unrolling
+   (not peeling) the loop.  */
+
+static unsigned
+determine_split_iv_delta (unsigned n_copy, unsigned n_copies, bool unrolling)
+{
+  if (unrolling)
+    {
+      /* If we are unrolling, initialization is done in the original loop
+        body (number 0).  */
+      return n_copy;
+    }
+  else
+    {
+      /* If we are peeling, the copy in that the initialization occurs has
+        number 1.  The original loop (number 0) is the last.  */
+      if (n_copy)
+       return n_copy - 1;
+      else
+       return n_copies;
+    }
+}
+
+/* Locate in EXPR the expression corresponding to the location recorded
+   in IVTS, and return a pointer to the RTX for this location.  */
+
+static rtx *
+get_ivts_expr (rtx expr, struct iv_to_split *ivts)
+{
+  unsigned i;
+  rtx *ret = &expr;
+
+  for (i = 0; i < ivts->n_loc; i++)
+    ret = &XEXP (*ret, ivts->loc[i]);
+
+  return ret;
+}
+
+/* Allocate basic variable for the induction variable chain.  Callback for
+   htab_traverse.  */
+
+static int
+allocate_basic_variable (void **slot, void *data ATTRIBUTE_UNUSED)
+{
+  struct iv_to_split *ivts = *slot;
+  rtx expr = *get_ivts_expr (single_set (ivts->insn), ivts);
+
+  ivts->base_var = gen_reg_rtx (GET_MODE (expr));
+
+  return 1;
+}
+
+/* Insert initialization of basic variable of IVTS before INSN, taking
+   the initial value from INSN.  */
+
+static void
+insert_base_initialization (struct iv_to_split *ivts, rtx insn)
+{
+  rtx expr = copy_rtx (*get_ivts_expr (single_set (insn), ivts));
+  rtx seq;
+
+  start_sequence ();
+  expr = force_operand (expr, ivts->base_var);
+  if (expr != ivts->base_var)
+    emit_move_insn (ivts->base_var, expr);
+  seq = get_insns ();
+  end_sequence ();
+
+  emit_insn_before (seq, insn);
+}
+
+/* Replace the use of induction variable described in IVTS in INSN
+   by base variable + DELTA * step.  */
+
+static void
+split_iv (struct iv_to_split *ivts, rtx insn, unsigned delta)
+{
+  rtx expr, *loc, seq, incr, var;
+  enum machine_mode mode = GET_MODE (ivts->base_var);
+  rtx src, dest, set;
+
+  /* Construct base + DELTA * step.  */
+  if (!delta)
+    expr = ivts->base_var;
+  else
+    {
+      incr = simplify_gen_binary (MULT, mode,
+                                 ivts->step, gen_int_mode (delta, mode));
+      expr = simplify_gen_binary (PLUS, GET_MODE (ivts->base_var),
+                                 ivts->base_var, incr);
+    }
+
+  /* Figure out where to do the replacement.  */
+  loc = get_ivts_expr (single_set (insn), ivts);
+
+  /* If we can make the replacement right away, we're done.  */
+  if (validate_change (insn, loc, expr, 0))
+    return;
+
+  /* Otherwise, force EXPR into a register and try again.  */
+  start_sequence ();
+  var = gen_reg_rtx (mode);
+  expr = force_operand (expr, var);
+  if (expr != var)
+    emit_move_insn (var, expr);
+  seq = get_insns ();
+  end_sequence ();
+  emit_insn_before (seq, insn);
+      
+  if (validate_change (insn, loc, var, 0))
+    return;
+
+  /* The last chance.  Try recreating the assignment in insn
+     completely from scratch.  */
+  set = single_set (insn);
+  gcc_assert (set);
+
+  start_sequence ();
+  *loc = var;
+  src = copy_rtx (SET_SRC (set));
+  dest = copy_rtx (SET_DEST (set));
+  src = force_operand (src, dest);
+  if (src != dest)
+    emit_move_insn (dest, src);
+  seq = get_insns ();
+  end_sequence ();
+     
+  emit_insn_before (seq, insn);
+  delete_insn (insn);
+}
+
+
+/* Return one expansion of the accumulator recorded in struct VE.  */
+
+static rtx
+get_expansion (struct var_to_expand *ve)
+{
+  rtx reg;
+  
+  if (ve->reuse_expansion == 0)
+    reg = ve->reg;
+  else
+    reg = VARRAY_RTX (ve->var_expansions,  ve->reuse_expansion - 1);
+  
+  if (VARRAY_ACTIVE_SIZE (ve->var_expansions) == (unsigned) ve->reuse_expansion)
+    ve->reuse_expansion = 0;
+  else 
+    ve->reuse_expansion++;
+  
+  return reg;
+}
+
+
+/* Given INSN replace the uses of the accumulator recorded in VE 
+   with a new register.  */
+
+static void
+expand_var_during_unrolling (struct var_to_expand *ve, rtx insn)
+{
+  rtx new_reg, set;
+  bool really_new_expansion = false;
+  
+  set = single_set (insn);
+  if (!set)
+    abort ();
+  
+  /* Generate a new register only if the expansion limit has not been
+     reached.  Else reuse an already existing expansion.  */
+  if (PARAM_VALUE (PARAM_MAX_VARIABLE_EXPANSIONS) > ve->expansion_count)
+    {
+      really_new_expansion = true;
+      new_reg = gen_reg_rtx (GET_MODE (ve->reg));
+    }
+  else
+    new_reg = get_expansion (ve);
+
+  validate_change (insn, &SET_DEST (set), new_reg, 1);
+  validate_change (insn, &XEXP (SET_SRC (set), 0), new_reg, 1);
+  
+  if (apply_change_group ())
+    if (really_new_expansion)
+      {
+        VARRAY_PUSH_RTX (ve->var_expansions, new_reg);
+        ve->expansion_count++;
+      }
+}
+
+/* Initialize the variable expansions in loop preheader.  
+   Callbacks for htab_traverse.  PLACE_P is the loop-preheader 
+   basic block where the initialization of the expansions 
+   should take place.  */
+
+static int
+insert_var_expansion_initialization (void **slot, void *place_p)
+{
+  struct var_to_expand *ve = *slot;
+  basic_block place = (basic_block)place_p;
+  rtx seq, var, zero_init, insn;
+  unsigned i;
+  
+  if (VARRAY_ACTIVE_SIZE (ve->var_expansions) == 0)
+    return 1;
+  
+  start_sequence ();
+  if (ve->op == PLUS || ve->op == MINUS) 
+    for (i = 0; i < VARRAY_ACTIVE_SIZE (ve->var_expansions); i++)
+      {
+        var = VARRAY_RTX (ve->var_expansions, i);
+        zero_init =  CONST0_RTX (GET_MODE (var));
+        emit_move_insn (var, zero_init);
+      }
+  else if (ve->op == MULT)
+    for (i = 0; i < VARRAY_ACTIVE_SIZE (ve->var_expansions); i++)
+      {
+        var = VARRAY_RTX (ve->var_expansions, i);
+        zero_init =  CONST1_RTX (GET_MODE (var));
+        emit_move_insn (var, zero_init);
+      }
+  
+  seq = get_insns ();
+  end_sequence ();
+  
+  insn = BB_HEAD (place);
+  while (!NOTE_INSN_BASIC_BLOCK_P (insn))
+    insn = NEXT_INSN (insn);
+  
+  emit_insn_after (seq, insn); 
+  /* Continue traversing the hash table.  */
+  return 1;   
+}
+
+/*  Combine the variable expansions at the loop exit.  
+    Callbacks for htab_traverse.  PLACE_P is the loop exit
+    basic block where the summation of the expansions should 
+    take place.  */
+
+static int
+combine_var_copies_in_loop_exit (void **slot, void *place_p)
+{
+  struct var_to_expand *ve = *slot;
+  basic_block place = (basic_block)place_p;
+  rtx sum = ve->reg;
+  rtx expr, seq, var, insn;
+  unsigned i;
+
+  if (VARRAY_ACTIVE_SIZE (ve->var_expansions) == 0)
+    return 1;
+  
+  start_sequence ();
+  if (ve->op == PLUS || ve->op == MINUS)
+    for (i = 0; i < VARRAY_ACTIVE_SIZE (ve->var_expansions); i++)
+      {
+        var = VARRAY_RTX (ve->var_expansions, i);
+        sum = simplify_gen_binary (PLUS, GET_MODE (ve->reg),
+                                   var, sum);
+      }
+  else if (ve->op == MULT)
+    for (i = 0; i < VARRAY_ACTIVE_SIZE (ve->var_expansions); i++)
+      {
+        var = VARRAY_RTX (ve->var_expansions, i);
+        sum = simplify_gen_binary (MULT, GET_MODE (ve->reg),
+                                   var, sum);
+      }
+  
+  expr = force_operand (sum, ve->reg);
+  if (expr != ve->reg)
+    emit_move_insn (ve->reg, expr);
+  seq = get_insns ();
+  end_sequence ();
+  
+  insn = BB_HEAD (place);
+  while (!NOTE_INSN_BASIC_BLOCK_P (insn))
+    insn = NEXT_INSN (insn);
+
+  emit_insn_after (seq, insn);
+  
+  /* Continue traversing the hash table.  */
+  return 1;
+}
+
+/* Apply loop optimizations in loop copies using the 
+   data which gathered during the unrolling.  Structure 
+   OPT_INFO record that data.
+   
+   UNROLLING is true if we unrolled (not peeled) the loop.
+   REWRITE_ORIGINAL_BODY is true if we should also rewrite the original body of
+   the loop (as it should happen in complete unrolling, but not in ordinary
+   peeling of the loop).  */
+
+static void
+apply_opt_in_copies (struct opt_info *opt_info, 
+                     unsigned n_copies, bool unrolling, 
+                     bool rewrite_original_loop)
+{
+  unsigned i, delta;
+  basic_block bb, orig_bb;
+  rtx insn, orig_insn, next;
+  struct iv_to_split ivts_templ, *ivts;
+  struct var_to_expand ve_templ, *ves;
+  
+  /* Sanity check -- we need to put initialization in the original loop
+     body.  */
+  gcc_assert (!unrolling || rewrite_original_loop);
+  
+  /* Allocate the basic variables (i0).  */
+  if (opt_info->insns_to_split)
+    htab_traverse (opt_info->insns_to_split, allocate_basic_variable, NULL);
+  
+  for (i = opt_info->first_new_block; i < (unsigned) last_basic_block; i++)
+    {
+      bb = BASIC_BLOCK (i);
+      orig_bb = bb->rbi->original;
+      
+      delta = determine_split_iv_delta (bb->rbi->copy_number, n_copies,
+                                       unrolling);
+      orig_insn = BB_HEAD (orig_bb);
+      for (insn = BB_HEAD (bb); insn != NEXT_INSN (BB_END (bb)); insn = next)
+        {
+          next = NEXT_INSN (insn);
+          if (!INSN_P (insn))
+            continue;
+          
+          while (!INSN_P (orig_insn))
+            orig_insn = NEXT_INSN (orig_insn);
+          
+          ivts_templ.insn = orig_insn;
+          ve_templ.insn = orig_insn;
+          
+          /* Apply splitting iv optimization.  */
+          if (opt_info->insns_to_split)
+            {
+              ivts = htab_find (opt_info->insns_to_split, &ivts_templ);
+              
+              if (ivts)
+                {
+#ifdef ENABLE_CHECKING
+                 gcc_assert (rtx_equal_p (PATTERN (insn), PATTERN (orig_insn)));
+#endif
+                  
+                  if (!delta)
+                    insert_base_initialization (ivts, insn);
+                  split_iv (ivts, insn, delta);
+                }
+            }
+          /* Apply variable expansion optimization.  */
+          if (unrolling && opt_info->insns_with_var_to_expand)
+            {
+              ves = htab_find (opt_info->insns_with_var_to_expand, &ve_templ);
+              if (ves)
+                { 
+#ifdef ENABLE_CHECKING
+                  gcc_assert (rtx_equal_p (PATTERN (insn), PATTERN (orig_insn)));
+#endif
+                  expand_var_during_unrolling (ves, insn);
+                }
+            }
+          orig_insn = NEXT_INSN (orig_insn);
+        }
+    }
+
+  if (!rewrite_original_loop)
+    return;
+  
+  /* Initialize the variable expansions in the loop preheader
+     and take care of combining them at the loop exit.  */ 
+  if (opt_info->insns_with_var_to_expand)
+    {
+      htab_traverse (opt_info->insns_with_var_to_expand, 
+                     insert_var_expansion_initialization, 
+                     opt_info->loop_preheader);
+      htab_traverse (opt_info->insns_with_var_to_expand, 
+                     combine_var_copies_in_loop_exit, 
+                     opt_info->loop_exit);
+    }
+  
+  /* Rewrite also the original loop body.  Find them as originals of the blocks
+     in the last copied iteration, i.e. those that have
+     bb->rbi->original->copy == bb.  */
+  for (i = opt_info->first_new_block; i < (unsigned) last_basic_block; i++)
+    {
+      bb = BASIC_BLOCK (i);
+      orig_bb = bb->rbi->original;
+      if (orig_bb->rbi->copy != bb)
+       continue;
+      
+      delta = determine_split_iv_delta (0, n_copies, unrolling);
+      for (orig_insn = BB_HEAD (orig_bb);
+           orig_insn != NEXT_INSN (BB_END (bb));
+           orig_insn = next)
+        {
+          next = NEXT_INSN (orig_insn);
+          
+          if (!INSN_P (orig_insn))
+           continue;
+          
+          ivts_templ.insn = orig_insn;
+          if (opt_info->insns_to_split)
+            {
+              ivts = htab_find (opt_info->insns_to_split, &ivts_templ);
+              if (ivts)
+                {
+                  if (!delta)
+                    insert_base_initialization (ivts, orig_insn);
+                  split_iv (ivts, orig_insn, delta);
+                  continue;
+                }
+            }
+          
+        }
+    }
+}
+
+/*  Release the data structures used for the variable expansion
+    optimization.  Callbacks for htab_traverse.  */
+
+static int
+release_var_copies (void **slot, void *data ATTRIBUTE_UNUSED)
+{
+  struct var_to_expand *ve = *slot;
+  
+  VARRAY_CLEAR (ve->var_expansions);
+  
+  /* Continue traversing the hash table.  */
+  return 1;
+}
+
+/* Release OPT_INFO.  */
+
+static void
+free_opt_info (struct opt_info *opt_info)
+{
+  if (opt_info->insns_to_split)
+    htab_delete (opt_info->insns_to_split);
+  if (opt_info->insns_with_var_to_expand)
+    {
+      htab_traverse (opt_info->insns_with_var_to_expand, 
+                     release_var_copies, NULL);
+      htab_delete (opt_info->insns_with_var_to_expand);
+    }
+  free (opt_info);
+}