home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ NeXTSTEP 3.3 (Developer)…68k, x86, SPARC, PA-RISC] / NeXTSTEP 3.3 Dev Intel.iso / NextDeveloper / Source / GNU / cc / unroll.c < prev    next >
C/C++ Source or Header  |  1993-11-29  |  111KB  |  3,273 lines
  1. /* Try to unroll loops, and split induction variables.
  2.    Copyright (C) 1992, 1993 Free Software Foundation, Inc.
  3.    Contributed by James E. Wilson, Cygnus Support/UC Berkeley.
  4.  
  5. This file is part of GNU CC.
  6.  
  7. GNU CC is free software; you can redistribute it and/or modify
  8. it under the terms of the GNU General Public License as published by
  9. the Free Software Foundation; either version 2, or (at your option)
  10. any later version.
  11.  
  12. GNU CC is distributed in the hope that it will be useful,
  13. but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  14. MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  15. GNU General Public License for more details.
  16.  
  17. You should have received a copy of the GNU General Public License
  18. along with GNU CC; see the file COPYING.  If not, write to
  19. the Free Software Foundation, 675 Mass Ave, Cambridge, MA 02139, USA.  */
  20.  
  21. /* Try to unroll a loop, and split induction variables.
  22.  
  23.    Loops for which the number of iterations can be calculated exactly are
  24.    handled specially.  If the number of iterations times the insn_count is
  25.    less than MAX_UNROLLED_INSNS, then the loop is unrolled completely.
  26.    Otherwise, we try to unroll the loop a number of times modulo the number
  27.    of iterations, so that only one exit test will be needed.  It is unrolled
  28.    a number of times approximately equal to MAX_UNROLLED_INSNS divided by
  29.    the insn count.
  30.  
  31.    Otherwise, if the number of iterations can be calculated exactly at
  32.    run time, and the loop is always entered at the top, then we try to
  33.    precondition the loop.  That is, at run time, calculate how many times
  34.    the loop will execute, and then execute the loop body a few times so
  35.    that the remaining iterations will be some multiple of 4 (or 2 if the
  36.    loop is large).  Then fall through to a loop unrolled 4 (or 2) times,
  37.    with only one exit test needed at the end of the loop.
  38.  
  39.    Otherwise, if the number of iterations can not be calculated exactly,
  40.    not even at run time, then we still unroll the loop a number of times
  41.    approximately equal to MAX_UNROLLED_INSNS divided by the insn count,
  42.    but there must be an exit test after each copy of the loop body.
  43.  
  44.    For each induction variable, which is dead outside the loop (replaceable)
  45.    or for which we can easily calculate the final value, if we can easily
  46.    calculate its value at each place where it is set as a function of the
  47.    current loop unroll count and the variable's value at loop entry, then
  48.    the induction variable is split into `N' different variables, one for
  49.    each copy of the loop body.  One variable is live across the backward
  50.    branch, and the others are all calculated as a function of this variable.
  51.    This helps eliminate data dependencies, and leads to further opportunities
  52.    for cse.  */
  53.  
  54. /* Possible improvements follow:  */
  55.  
  56. /* ??? Add an extra pass somewhere to determine whether unrolling will
  57.    give any benefit.  E.g. after generating all unrolled insns, compute the
  58.    cost of all insns and compare against cost of insns in rolled loop.
  59.  
  60.    - On traditional architectures, unrolling a non-constant bound loop
  61.      is a win if there is a giv whose only use is in memory addresses, the
  62.      memory addresses can be split, and hence giv increments can be
  63.      eliminated.
  64.    - It is also a win if the loop is executed many times, and preconditioning
  65.      can be performed for the loop.
  66.    Add code to check for these and similar cases.  */
  67.  
  68. /* ??? Improve control of which loops get unrolled.  Could use profiling
  69.    info to only unroll the most commonly executed loops.  Perhaps have
  70.    a user specifyable option to control the amount of code expansion,
  71.    or the percent of loops to consider for unrolling.  Etc.  */
  72.  
  73. /* ??? Look at the register copies inside the loop to see if they form a
  74.    simple permutation.  If so, iterate the permutation until it gets back to
  75.    the start state.  This is how many times we should unroll the loop, for
  76.    best results, because then all register copies can be eliminated.
  77.    For example, the lisp nreverse function should be unrolled 3 times
  78.    while (this)
  79.      {
  80.        next = this->cdr;
  81.        this->cdr = prev;
  82.        prev = this;
  83.        this = next;
  84.      }
  85.  
  86.    ??? The number of times to unroll the loop may also be based on data
  87.    references in the loop.  For example, if we have a loop that references
  88.    x[i-1], x[i], and x[i+1], we should unroll it a multiple of 3 times.  */
  89.  
  90. /* ??? Add some simple linear equation solving capability so that we can
  91.    determine the number of loop iterations for more complex loops.
  92.    For example, consider this loop from gdb
  93.    #define SWAP_TARGET_AND_HOST(buffer,len)
  94.      {
  95.        char tmp;
  96.        char *p = (char *) buffer;
  97.        char *q = ((char *) buffer) + len - 1;
  98.        int iterations = (len + 1) >> 1;
  99.        int i;
  100.        for (p; p < q; p++, q--;)
  101.          {
  102.            tmp = *q;
  103.            *q = *p;
  104.            *p = tmp;
  105.          }
  106.      }
  107.    Note that:
  108.      start value = p = &buffer + current_iteration
  109.      end value   = q = &buffer + len - 1 - current_iteration
  110.    Given the loop exit test of "p < q", then there must be "q - p" iterations,
  111.    set equal to zero and solve for number of iterations:
  112.      q - p = len - 1 - 2*current_iteration = 0
  113.      current_iteration = (len - 1) / 2
  114.    Hence, there are (len - 1) / 2 (rounded up to the nearest integer)
  115.    iterations of this loop.  */
  116.  
  117. /* ??? Currently, no labels are marked as loop invariant when doing loop
  118.    unrolling.  This is because an insn inside the loop, that loads the address
  119.    of a label inside the loop into a register, could be moved outside the loop
  120.    by the invariant code motion pass if labels were invariant.  If the loop
  121.    is subsequently unrolled, the code will be wrong because each unrolled
  122.    body of the loop will use the same address, whereas each actually needs a
  123.    different address.  A case where this happens is when a loop containing
  124.    a switch statement is unrolled.
  125.  
  126.    It would be better to let labels be considered invariant.  When we
  127.    unroll loops here, check to see if any insns using a label local to the
  128.    loop were moved before the loop.  If so, then correct the problem, by
  129.    moving the insn back into the loop, or perhaps replicate the insn before
  130.    the loop, one copy for each time the loop is unrolled.  */
  131.  
  132. /* The prime factors looked for when trying to unroll a loop by some
  133.    number which is modulo the total number of iterations.  Just checking
  134.    for these 4 prime factors will find at least one factor for 75% of
  135.    all numbers theoretically.  Practically speaking, this will succeed
  136.    almost all of the time since loops are generally a multiple of 2
  137.    and/or 5.  */
  138.  
  139. #define NUM_FACTORS 4
  140.  
  141. struct _factor { int factor, count; } factors[NUM_FACTORS]
  142.   = { {2, 0}, {3, 0}, {5, 0}, {7, 0}};
  143.       
  144. /* Describes the different types of loop unrolling performed.  */
  145.  
  146. enum unroll_types { UNROLL_COMPLETELY, UNROLL_MODULO, UNROLL_NAIVE };
  147.  
  148. #include "config.h"
  149. #include "rtl.h"
  150. #include "insn-config.h"
  151. #include "integrate.h"
  152. #include "regs.h"
  153. #include "flags.h"
  154. #include "expr.h"
  155. #include <stdio.h>
  156. #include "loop.h"
  157.  
  158. /* This controls which loops are unrolled, and by how much we unroll
  159.    them.  */
  160.  
  161. #ifndef MAX_UNROLLED_INSNS
  162. #define MAX_UNROLLED_INSNS 100
  163. #endif
  164.  
  165. /* Indexed by register number, if non-zero, then it contains a pointer
  166.    to a struct induction for a DEST_REG giv which has been combined with
  167.    one of more address givs.  This is needed because whenever such a DEST_REG
  168.    giv is modified, we must modify the value of all split address givs
  169.    that were combined with this DEST_REG giv.  */
  170.  
  171. static struct induction **addr_combined_regs;
  172.  
  173. /* Indexed by register number, if this is a splittable induction variable,
  174.    then this will hold the current value of the register, which depends on the
  175.    iteration number.  */
  176.  
  177. static rtx *splittable_regs;
  178.  
  179. /* Indexed by register number, if this is a splittable induction variable,
  180.    then this will hold the number of instructions in the loop that modify
  181.    the induction variable.  Used to ensure that only the last insn modifying
  182.    a split iv will update the original iv of the dest.  */
  183.  
  184. static int *splittable_regs_updates;
  185.  
  186. /* Values describing the current loop's iteration variable.  These are set up
  187.    by loop_iterations, and used by precondition_loop_p.  */
  188.  
  189. static rtx loop_iteration_var;
  190. static rtx loop_initial_value;
  191. static rtx loop_increment;
  192. static rtx loop_final_value;
  193.  
  194. /* Forward declarations.  */
  195.  
  196. static void init_reg_map ();
  197. static int precondition_loop_p ();
  198. static void copy_loop_body ();
  199. static void iteration_info ();
  200. static rtx approx_final_value ();
  201. static int find_splittable_regs ();
  202. static int find_splittable_givs ();
  203. static rtx fold_rtx_mult_add ();
  204.  
  205. /* Try to unroll one loop and split induction variables in the loop.
  206.  
  207.    The loop is described by the arguments LOOP_END, INSN_COUNT, and
  208.    LOOP_START.  END_INSERT_BEFORE indicates where insns should be added
  209.    which need to be executed when the loop falls through.  STRENGTH_REDUCTION_P
  210.    indicates whether information generated in the strength reduction pass
  211.    is available.
  212.  
  213.    This function is intended to be called from within `strength_reduce'
  214.    in loop.c.  */
  215.  
  216. void
  217. unroll_loop (loop_end, insn_count, loop_start, end_insert_before,
  218.          strength_reduce_p)
  219.      rtx loop_end;
  220.      int insn_count;
  221.      rtx loop_start;
  222.      rtx end_insert_before;
  223.      int strength_reduce_p;
  224. {
  225.   int i, j, temp;
  226.   int unroll_number = 1;
  227.   rtx copy_start, copy_end;
  228.   rtx insn, copy, sequence, pattern, tem;
  229.   int max_labelno, max_insnno;
  230.   rtx insert_before;
  231.   struct inline_remap *map;
  232.   char *local_label;
  233.   int maxregnum;
  234.   int new_maxregnum;
  235.   rtx exit_label = 0;
  236.   rtx start_label;
  237.   struct iv_class *bl;
  238.   struct induction *v;
  239.   int splitting_not_safe = 0;
  240.   enum unroll_types unroll_type;
  241.   int loop_preconditioned = 0;
  242.   rtx safety_label;
  243.   /* This points to the last real insn in the loop, which should be either
  244.      a JUMP_INSN (for conditional jumps) or a BARRIER (for unconditional
  245.      jumps).  */
  246.   rtx last_loop_insn;
  247.  
  248.   /* Don't bother unrolling huge loops.  Since the minimum factor is
  249.      two, loops greater than one half of MAX_UNROLLED_INSNS will never
  250.      be unrolled.  */
  251.   if (insn_count > MAX_UNROLLED_INSNS / 2)
  252.     {
  253.       if (loop_dump_stream)
  254.     fprintf (loop_dump_stream, "Unrolling failure: Loop too big.\n");
  255.       return;
  256.     }
  257.  
  258.   /* When emitting debugger info, we can't unroll loops with unequal numbers
  259.      of block_beg and block_end notes, because that would unbalance the block
  260.      structure of the function.  This can happen as a result of the
  261.      "if (foo) bar; else break;" optimization in jump.c.  */
  262.  
  263.   if (write_symbols != NO_DEBUG)
  264.     {
  265.       int block_begins = 0;
  266.       int block_ends = 0;
  267.  
  268.       for (insn = loop_start; insn != loop_end; insn = NEXT_INSN (insn))
  269.     {
  270.       if (GET_CODE (insn) == NOTE)
  271.         {
  272.           if (NOTE_LINE_NUMBER (insn) == NOTE_INSN_BLOCK_BEG)
  273.         block_begins++;
  274.           else if (NOTE_LINE_NUMBER (insn) == NOTE_INSN_BLOCK_END)
  275.         block_ends++;
  276.         }
  277.     }
  278.  
  279.       if (block_begins != block_ends)
  280.     {
  281.       if (loop_dump_stream)
  282.         fprintf (loop_dump_stream,
  283.              "Unrolling failure: Unbalanced block notes.\n");
  284.       return;
  285.     }
  286.     }
  287.  
  288.   /* Determine type of unroll to perform.  Depends on the number of iterations
  289.      and the size of the loop.  */
  290.  
  291.   /* If there is no strength reduce info, then set loop_n_iterations to zero.
  292.      This can happen if strength_reduce can't find any bivs in the loop.
  293.      A value of zero indicates that the number of iterations could not be
  294.      calculated.  */
  295.  
  296.   if (! strength_reduce_p)
  297.     loop_n_iterations = 0;
  298.  
  299.   if (loop_dump_stream && loop_n_iterations > 0)
  300.     fprintf (loop_dump_stream,
  301.          "Loop unrolling: %d iterations.\n", loop_n_iterations);
  302.  
  303.   /* Find and save a pointer to the last nonnote insn in the loop.  */
  304.  
  305.   last_loop_insn = prev_nonnote_insn (loop_end);
  306.  
  307.   /* Calculate how many times to unroll the loop.  Indicate whether or
  308.      not the loop is being completely unrolled.  */
  309.  
  310.   if (loop_n_iterations == 1)
  311.     {
  312.       /* If number of iterations is exactly 1, then eliminate the compare and
  313.      branch at the end of the loop since they will never be taken.
  314.      Then return, since no other action is needed here.  */
  315.  
  316.       /* If the last instruction is not a BARRIER or a JUMP_INSN, then
  317.      don't do anything.  */
  318.  
  319.       if (GET_CODE (last_loop_insn) == BARRIER)
  320.     {
  321.       /* Delete the jump insn.  This will delete the barrier also.  */
  322.       delete_insn (PREV_INSN (last_loop_insn));
  323.     }
  324.       else if (GET_CODE (last_loop_insn) == JUMP_INSN)
  325.     {
  326. #ifdef HAVE_cc0
  327.       /* The immediately preceding insn is a compare which must be
  328.          deleted.  */
  329.       delete_insn (last_loop_insn);
  330.       delete_insn (PREV_INSN (last_loop_insn));
  331. #else
  332.       /* The immediately preceding insn may not be the compare, so don't
  333.          delete it.  */
  334.       delete_insn (last_loop_insn);
  335. #endif
  336.     }
  337.       return;
  338.     }
  339.   else if (loop_n_iterations > 0
  340.       && loop_n_iterations * insn_count < MAX_UNROLLED_INSNS)
  341.     {
  342.       unroll_number = loop_n_iterations;
  343.       unroll_type = UNROLL_COMPLETELY;
  344.     }
  345.   else if (loop_n_iterations > 0)
  346.     {
  347.       /* Try to factor the number of iterations.  Don't bother with the
  348.      general case, only using 2, 3, 5, and 7 will get 75% of all
  349.      numbers theoretically, and almost all in practice.  */
  350.  
  351.       for (i = 0; i < NUM_FACTORS; i++)
  352.     factors[i].count = 0;
  353.  
  354.       temp = loop_n_iterations;
  355.       for (i = NUM_FACTORS - 1; i >= 0; i--)
  356.     while (temp % factors[i].factor == 0)
  357.       {
  358.         factors[i].count++;
  359.         temp = temp / factors[i].factor;
  360.       }
  361.  
  362.       /* Start with the larger factors first so that we generally
  363.      get lots of unrolling.  */
  364.  
  365.       unroll_number = 1;
  366.       temp = insn_count;
  367.       for (i = 3; i >= 0; i--)
  368.     while (factors[i].count--)
  369.       {
  370.         if (temp * factors[i].factor < MAX_UNROLLED_INSNS)
  371.           {
  372.         unroll_number *= factors[i].factor;
  373.         temp *= factors[i].factor;
  374.           }
  375.         else
  376.           break;
  377.       }
  378.  
  379.       /* If we couldn't find any factors, then unroll as in the normal
  380.      case.  */
  381.       if (unroll_number == 1)
  382.     {
  383.       if (loop_dump_stream)
  384.         fprintf (loop_dump_stream,
  385.              "Loop unrolling: No factors found.\n");
  386.     }
  387.       else
  388.     unroll_type = UNROLL_MODULO;
  389.     }
  390.  
  391.  
  392.   /* Default case, calculate number of times to unroll loop based on its
  393.      size.  */
  394.   if (unroll_number == 1)
  395.     {
  396.       if (8 * insn_count < MAX_UNROLLED_INSNS)
  397.     unroll_number = 8;
  398.       else if (4 * insn_count < MAX_UNROLLED_INSNS)
  399.     unroll_number = 4;
  400.       else
  401.     unroll_number = 2;
  402.  
  403.       unroll_type = UNROLL_NAIVE;
  404.     }
  405.  
  406.   /* Now we know how many times to unroll the loop.  */
  407.  
  408.   if (loop_dump_stream)
  409.     fprintf (loop_dump_stream,
  410.          "Unrolling loop %d times.\n", unroll_number);
  411.  
  412.  
  413.   if (unroll_type == UNROLL_COMPLETELY || unroll_type == UNROLL_MODULO)
  414.     {
  415.       /* Loops of these types should never start with a jump down to
  416.      the exit condition test.  For now, check for this case just to
  417.      be sure.  UNROLL_NAIVE loops can be of this form, this case is
  418.      handled below.  */
  419.       insn = loop_start;
  420.       while (GET_CODE (insn) != CODE_LABEL && GET_CODE (insn) != JUMP_INSN)
  421.     insn = NEXT_INSN (insn);
  422.       if (GET_CODE (insn) == JUMP_INSN)
  423.     abort ();
  424.     }
  425.  
  426.   if (unroll_type == UNROLL_COMPLETELY)
  427.     {
  428.       /* Completely unrolling the loop:  Delete the compare and branch at
  429.      the end (the last two instructions).   This delete must done at the
  430.      very end of loop unrolling, to avoid problems with calls to
  431.      back_branch_in_range_p, which is called by find_splittable_regs.
  432.      All increments of splittable bivs/givs are changed to load constant
  433.      instructions.  */
  434.  
  435.       copy_start = loop_start;
  436.  
  437.       /* Set insert_before to the instruction immediately after the JUMP_INSN
  438.      (or BARRIER), so that any NOTEs between the JUMP_INSN and the end of
  439.      the loop will be correctly handled by copy_loop_body.  */
  440.       insert_before = NEXT_INSN (last_loop_insn);
  441.  
  442.       /* Set copy_end to the insn before the jump at the end of the loop.  */
  443.       if (GET_CODE (last_loop_insn) == BARRIER)
  444.     copy_end = PREV_INSN (PREV_INSN (last_loop_insn));
  445.       else if (GET_CODE (last_loop_insn) == JUMP_INSN)
  446.     {
  447. #ifdef HAVE_cc0
  448.       /* The instruction immediately before the JUMP_INSN is a compare
  449.          instruction which we do not want to copy.  */
  450.       copy_end = PREV_INSN (PREV_INSN (last_loop_insn));
  451. #else
  452.       /* The instruction immediately before the JUMP_INSN may not be the
  453.          compare, so we must copy it.  */
  454.       copy_end = PREV_INSN (last_loop_insn);
  455. #endif
  456.     }
  457.       else
  458.     {
  459.       /* We currently can't unroll a loop if it doesn't end with a
  460.          JUMP_INSN.  There would need to be a mechanism that recognizes
  461.          this case, and then inserts a jump after each loop body, which
  462.          jumps to after the last loop body.  */
  463.       if (loop_dump_stream)
  464.         fprintf (loop_dump_stream,
  465.              "Unrolling failure: loop does not end with a JUMP_INSN.\n");
  466.       return;
  467.     }
  468.     }
  469.   else if (unroll_type == UNROLL_MODULO)
  470.     {
  471.       /* Partially unrolling the loop:  The compare and branch at the end
  472.      (the last two instructions) must remain.  Don't copy the compare
  473.      and branch instructions at the end of the loop.  Insert the unrolled
  474.      code immediately before the compare/branch at the end so that the
  475.      code will fall through to them as before.  */
  476.  
  477.       copy_start = loop_start;
  478.  
  479.       /* Set insert_before to the jump insn at the end of the loop.
  480.      Set copy_end to before the jump insn at the end of the loop.  */
  481.       if (GET_CODE (last_loop_insn) == BARRIER)
  482.     {
  483.       insert_before = PREV_INSN (last_loop_insn);
  484.       copy_end = PREV_INSN (insert_before);
  485.     }
  486.       else if (GET_CODE (last_loop_insn) == JUMP_INSN)
  487.     {
  488. #ifdef HAVE_cc0
  489.       /* The instruction immediately before the JUMP_INSN is a compare
  490.          instruction which we do not want to copy or delete.  */
  491.       insert_before = PREV_INSN (last_loop_insn);
  492.       copy_end = PREV_INSN (insert_before);
  493. #else
  494.       /* The instruction immediately before the JUMP_INSN may not be the
  495.          compare, so we must copy it.  */
  496.       insert_before = last_loop_insn;
  497.       copy_end = PREV_INSN (last_loop_insn);
  498. #endif
  499.     }
  500.       else
  501.     {
  502.       /* We currently can't unroll a loop if it doesn't end with a
  503.          JUMP_INSN.  There would need to be a mechanism that recognizes
  504.          this case, and then inserts a jump after each loop body, which
  505.          jumps to after the last loop body.  */
  506.       if (loop_dump_stream)
  507.         fprintf (loop_dump_stream,
  508.              "Unrolling failure: loop does not end with a JUMP_INSN.\n");
  509.       return;
  510.     }
  511.     }
  512.   else
  513.     {
  514.       /* Normal case: Must copy the compare and branch instructions at the
  515.      end of the loop.  */
  516.  
  517.       if (GET_CODE (last_loop_insn) == BARRIER)
  518.     {
  519.       /* Loop ends with an unconditional jump and a barrier.
  520.          Handle this like above, don't copy jump and barrier.
  521.          This is not strictly necessary, but doing so prevents generating
  522.          unconditional jumps to an immediately following label.
  523.  
  524.          This will be corrected below if the target of this jump is
  525.          not the start_label.  */
  526.  
  527.       insert_before = PREV_INSN (last_loop_insn);
  528.       copy_end = PREV_INSN (insert_before);
  529.     }
  530.       else if (GET_CODE (last_loop_insn) == JUMP_INSN)
  531.     {
  532.       /* Set insert_before to immediately after the JUMP_INSN, so that
  533.          NOTEs at the end of the loop will be correctly handled by
  534.          copy_loop_body.  */
  535.       insert_before = NEXT_INSN (last_loop_insn);
  536.       copy_end = last_loop_insn;
  537.     }
  538.       else
  539.     {
  540.       /* We currently can't unroll a loop if it doesn't end with a
  541.          JUMP_INSN.  There would need to be a mechanism that recognizes
  542.          this case, and then inserts a jump after each loop body, which
  543.          jumps to after the last loop body.  */
  544.       if (loop_dump_stream)
  545.         fprintf (loop_dump_stream,
  546.              "Unrolling failure: loop does not end with a JUMP_INSN.\n");
  547.       return;
  548.     }
  549.  
  550.       /* If copying exit test branches because they can not be eliminated,
  551.      then must convert the fall through case of the branch to a jump past
  552.      the end of the loop.  Create a label to emit after the loop and save
  553.      it for later use.  Do not use the label after the loop, if any, since
  554.      it might be used by insns outside the loop, or there might be insns
  555.      added before it later by final_[bg]iv_value which must be after
  556.      the real exit label.  */
  557.       exit_label = gen_label_rtx ();
  558.  
  559.       insn = loop_start;
  560.       while (GET_CODE (insn) != CODE_LABEL && GET_CODE (insn) != JUMP_INSN)
  561.     insn = NEXT_INSN (insn);
  562.  
  563.       if (GET_CODE (insn) == JUMP_INSN)
  564.     {
  565.       /* The loop starts with a jump down to the exit condition test.
  566.          Start copying the loop after the barrier following this
  567.          jump insn.  */
  568.       copy_start = NEXT_INSN (insn);
  569.  
  570.       /* Splitting induction variables doesn't work when the loop is
  571.          entered via a jump to the bottom, because then we end up doing
  572.          a comparison against a new register for a split variable, but
  573.          we did not execute the set insn for the new register because
  574.          it was skipped over.  */
  575.       splitting_not_safe = 1;
  576.       if (loop_dump_stream)
  577.         fprintf (loop_dump_stream,
  578.              "Splitting not safe, because loop not entered at top.\n");
  579.     }
  580.       else
  581.     copy_start = loop_start;
  582.     }
  583.  
  584.   /* This should always be the first label in the loop.  */
  585.   start_label = NEXT_INSN (copy_start);
  586.   /* There may be a line number note and/or a loop continue note here.  */
  587.   while (GET_CODE (start_label) == NOTE)
  588.     start_label = NEXT_INSN (start_label);
  589.   if (GET_CODE (start_label) != CODE_LABEL)
  590.     {
  591.       /* This can happen as a result of jump threading.  If the first insns in
  592.      the loop test the same condition as the loop's backward jump, or the
  593.      opposite condition, then the backward jump will be modified to point
  594.      to elsewhere, and the loop's start label is deleted.
  595.  
  596.      This case currently can not be handled by the loop unrolling code.  */
  597.  
  598.       if (loop_dump_stream)
  599.     fprintf (loop_dump_stream,
  600.          "Unrolling failure: unknown insns between BEG note and loop label.\n");
  601.       return;
  602.     }
  603.   if (LABEL_NAME (start_label))
  604.     {
  605.       /* The jump optimization pass must have combined the original start label
  606.      with a named label for a goto.  We can't unroll this case because
  607.      jumps which go to the named label must be handled differently than
  608.      jumps to the loop start, and it is impossible to differentiate them
  609.      in this case.  */
  610.       if (loop_dump_stream)
  611.     fprintf (loop_dump_stream,
  612.          "Unrolling failure: loop start label is gone\n");
  613.       return;
  614.     }
  615.  
  616.   if (unroll_type == UNROLL_NAIVE
  617.       && GET_CODE (last_loop_insn) == BARRIER
  618.       && start_label != JUMP_LABEL (PREV_INSN (last_loop_insn)))
  619.     {
  620.       /* In this case, we must copy the jump and barrier, because they will
  621.      not be converted to jumps to an immediately following label.  */
  622.  
  623.       insert_before = NEXT_INSN (last_loop_insn);
  624.       copy_end = last_loop_insn;
  625.     }
  626.  
  627.   /* Allocate a translation table for the labels and insn numbers.
  628.      They will be filled in as we copy the insns in the loop.  */
  629.  
  630.   max_labelno = max_label_num ();
  631.   max_insnno = get_max_uid ();
  632.  
  633.   map = (struct inline_remap *) alloca (sizeof (struct inline_remap));
  634.  
  635.   map->integrating = 0;
  636.  
  637.   /* Allocate the label map.  */
  638.  
  639.   if (max_labelno > 0)
  640.     {
  641.       map->label_map = (rtx *) alloca (max_labelno * sizeof (rtx));
  642.  
  643.       local_label = (char *) alloca (max_labelno);
  644.       bzero (local_label, max_labelno);
  645.     }
  646.   else
  647.     map->label_map = 0;
  648.  
  649.   /* Search the loop and mark all local labels, i.e. the ones which have to
  650.      be distinct labels when copied.  For all labels which might be
  651.      non-local, set their label_map entries to point to themselves.
  652.      If they happen to be local their label_map entries will be overwritten
  653.      before the loop body is copied.  The label_map entries for local labels
  654.      will be set to a different value each time the loop body is copied.  */
  655.  
  656.   for (insn = copy_start; insn != loop_end; insn = NEXT_INSN (insn))
  657.     {
  658.       if (GET_CODE (insn) == CODE_LABEL)
  659.     local_label[CODE_LABEL_NUMBER (insn)] = 1;
  660.       else if (GET_CODE (insn) == JUMP_INSN)
  661.     {
  662.       if (JUMP_LABEL (insn))
  663.         map->label_map[CODE_LABEL_NUMBER (JUMP_LABEL (insn))]
  664.           = JUMP_LABEL (insn);
  665.       else if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == ADDR_VEC
  666.            || GET_CODE (PATTERN (insn)) == ADDR_DIFF_VEC)
  667.         {
  668.           rtx pat = PATTERN (insn);
  669.           int diff_vec_p = GET_CODE (PATTERN (insn)) == ADDR_DIFF_VEC;
  670.           int len = XVECLEN (pat, diff_vec_p);
  671.           rtx label;
  672.  
  673.           for (i = 0; i < len; i++)
  674.         {
  675.           label = XEXP (XVECEXP (pat, diff_vec_p, i), 0);
  676.           map->label_map[CODE_LABEL_NUMBER (label)] = label;
  677.         }
  678.         }
  679.     }
  680.     }
  681.  
  682.   /* Allocate space for the insn map.  */
  683.  
  684.   map->insn_map = (rtx *) alloca (max_insnno * sizeof (rtx));
  685.  
  686.   /* Set this to zero, to indicate that we are doing loop unrolling,
  687.      not function inlining.  */
  688.   map->inline_target = 0;
  689.  
  690.   /* The register and constant maps depend on the number of registers
  691.      present, so the final maps can't be created until after
  692.      find_splittable_regs is called.  However, they are needed for
  693.      preconditioning, so we create temporary maps when preconditioning
  694.      is performed.  */
  695.  
  696.   /* The preconditioning code may allocate two new pseudo registers.  */
  697.   maxregnum = max_reg_num ();
  698.  
  699.   /* Allocate and zero out the splittable_regs and addr_combined_regs
  700.      arrays.  These must be zeroed here because they will be used if
  701.      loop preconditioning is performed, and must be zero for that case.
  702.  
  703.      It is safe to do this here, since the extra registers created by the
  704.      preconditioning code and find_splittable_regs will never be used
  705.      to access the splittable_regs[] and addr_combined_regs[] arrays.  */
  706.  
  707.   splittable_regs = (rtx *) alloca (maxregnum * sizeof (rtx));
  708.   bzero (splittable_regs, maxregnum * sizeof (rtx));
  709.   splittable_regs_updates = (int *) alloca (maxregnum * sizeof (int));
  710.   bzero (splittable_regs_updates, maxregnum * sizeof (int));
  711.   addr_combined_regs
  712.     = (struct induction **) alloca (maxregnum * sizeof (struct induction *));
  713.   bzero (addr_combined_regs, maxregnum * sizeof (struct induction *));
  714.  
  715.   /* If this loop requires exit tests when unrolled, check to see if we
  716.      can precondition the loop so as to make the exit tests unnecessary.
  717.      Just like variable splitting, this is not safe if the loop is entered
  718.      via a jump to the bottom.  Also, can not do this if no strength
  719.      reduce info, because precondition_loop_p uses this info.  */
  720.  
  721.   /* Must copy the loop body for preconditioning before the following
  722.      find_splittable_regs call since that will emit insns which need to
  723.      be after the preconditioned loop copies, but immediately before the
  724.      unrolled loop copies.  */
  725.  
  726.   /* Also, it is not safe to split induction variables for the preconditioned
  727.      copies of the loop body.  If we split induction variables, then the code
  728.      assumes that each induction variable can be represented as a function
  729.      of its initial value and the loop iteration number.  This is not true
  730.      in this case, because the last preconditioned copy of the loop body
  731.      could be any iteration from the first up to the `unroll_number-1'th,
  732.      depending on the initial value of the iteration variable.  Therefore
  733.      we can not split induction variables here, because we can not calculate
  734.      their value.  Hence, this code must occur before find_splittable_regs
  735.      is called.  */
  736.  
  737.   if (unroll_type == UNROLL_NAIVE && ! splitting_not_safe && strength_reduce_p)
  738.     {
  739.       rtx initial_value, final_value, increment;
  740.  
  741.       if (precondition_loop_p (&initial_value, &final_value, &increment,
  742.                    loop_start, loop_end))
  743.     {
  744.       register rtx diff, temp;
  745.       enum machine_mode mode;
  746.       rtx *labels;
  747.       int abs_inc, neg_inc;
  748.  
  749.       map->reg_map = (rtx *) alloca (maxregnum * sizeof (rtx));
  750.  
  751.       map->const_equiv_map = (rtx *) alloca (maxregnum * sizeof (rtx));
  752.       map->const_age_map = (unsigned *) alloca (maxregnum
  753.                             * sizeof (unsigned));
  754.       map->const_equiv_map_size = maxregnum;
  755.       global_const_equiv_map = map->const_equiv_map;
  756.       global_const_equiv_map_size = maxregnum;
  757.  
  758.       init_reg_map (map, maxregnum);
  759.  
  760.       /* Limit loop unrolling to 4, since this will make 7 copies of
  761.          the loop body.  */
  762.       if (unroll_number > 4)
  763.         unroll_number = 4;
  764.  
  765.       /* Save the absolute value of the increment, and also whether or
  766.          not it is negative.  */
  767.       neg_inc = 0;
  768.       abs_inc = INTVAL (increment);
  769.       if (abs_inc < 0)
  770.         {
  771.           abs_inc = - abs_inc;
  772.           neg_inc = 1;
  773.         }
  774.  
  775.       start_sequence ();
  776.  
  777.       /* Decide what mode to do these calculations in.  Choose the larger
  778.          of final_value's mode and initial_value's mode, or a full-word if
  779.          both are constants.  */
  780.       mode = GET_MODE (final_value);
  781.       if (mode == VOIDmode)
  782.         {
  783.           mode = GET_MODE (initial_value);
  784.           if (mode == VOIDmode)
  785.         mode = word_mode;
  786.         }
  787.       else if (mode != GET_MODE (initial_value)
  788.            && (GET_MODE_SIZE (mode)
  789.                < GET_MODE_SIZE (GET_MODE (initial_value))))
  790.         mode = GET_MODE (initial_value);
  791.  
  792.       /* Calculate the difference between the final and initial values.
  793.          Final value may be a (plus (reg x) (const_int 1)) rtx.
  794.          Let the following cse pass simplify this if initial value is
  795.          a constant. 
  796.  
  797.          We must copy the final and initial values here to avoid
  798.          improperly shared rtl.  */
  799.  
  800.       diff = expand_binop (mode, sub_optab, copy_rtx (final_value),
  801.                    copy_rtx (initial_value), NULL_RTX, 0,
  802.                    OPTAB_LIB_WIDEN);
  803.  
  804.       /* Now calculate (diff % (unroll * abs (increment))) by using an
  805.          and instruction.  */
  806.       diff = expand_binop (GET_MODE (diff), and_optab, diff,
  807.                    GEN_INT (unroll_number * abs_inc - 1),
  808.                    NULL_RTX, 0, OPTAB_LIB_WIDEN);
  809.  
  810.       /* Now emit a sequence of branches to jump to the proper precond
  811.          loop entry point.  */
  812.  
  813.       labels = (rtx *) alloca (sizeof (rtx) * unroll_number);
  814.       for (i = 0; i < unroll_number; i++)
  815.         labels[i] = gen_label_rtx ();
  816.  
  817.       /* Assuming the unroll_number is 4, and the increment is 2, then
  818.          for a negative increment:    for a positive increment:
  819.          diff = 0,1   precond 0    diff = 0,7   precond 0
  820.          diff = 2,3   precond 3     diff = 1,2   precond 1
  821.          diff = 4,5   precond 2     diff = 3,4   precond 2
  822.          diff = 6,7   precond 1     diff = 5,6   precond 3  */
  823.  
  824.       /* We only need to emit (unroll_number - 1) branches here, the
  825.          last case just falls through to the following code.  */
  826.  
  827.       /* ??? This would give better code if we emitted a tree of branches
  828.          instead of the current linear list of branches.  */
  829.  
  830.       for (i = 0; i < unroll_number - 1; i++)
  831.         {
  832.           int cmp_const;
  833.  
  834.           /* For negative increments, must invert the constant compared
  835.          against, except when comparing against zero.  */
  836.           if (i == 0)
  837.         cmp_const = 0;
  838.           else if (neg_inc)
  839.         cmp_const = unroll_number - i;
  840.           else
  841.         cmp_const = i;
  842.  
  843.           emit_cmp_insn (diff, GEN_INT (abs_inc * cmp_const),
  844.                  EQ, NULL_RTX, mode, 0, 0);
  845.  
  846.           if (i == 0)
  847.         emit_jump_insn (gen_beq (labels[i]));
  848.           else if (neg_inc)
  849.         emit_jump_insn (gen_bge (labels[i]));
  850.           else
  851.         emit_jump_insn (gen_ble (labels[i]));
  852.           JUMP_LABEL (get_last_insn ()) = labels[i];
  853.           LABEL_NUSES (labels[i])++;
  854.         }
  855.  
  856.       /* If the increment is greater than one, then we need another branch,
  857.          to handle other cases equivalent to 0.  */
  858.  
  859.       /* ??? This should be merged into the code above somehow to help
  860.          simplify the code here, and reduce the number of branches emitted.
  861.          For the negative increment case, the branch here could easily
  862.          be merged with the `0' case branch above.  For the positive
  863.          increment case, it is not clear how this can be simplified.  */
  864.          
  865.       if (abs_inc != 1)
  866.         {
  867.           int cmp_const;
  868.  
  869.           if (neg_inc)
  870.         cmp_const = abs_inc - 1;
  871.           else
  872.         cmp_const = abs_inc * (unroll_number - 1) + 1;
  873.  
  874.           emit_cmp_insn (diff, GEN_INT (cmp_const), EQ, NULL_RTX,
  875.                  mode, 0, 0);
  876.  
  877.           if (neg_inc)
  878.         emit_jump_insn (gen_ble (labels[0]));
  879.           else
  880.         emit_jump_insn (gen_bge (labels[0]));
  881.           JUMP_LABEL (get_last_insn ()) = labels[0];
  882.           LABEL_NUSES (labels[0])++;
  883.         }
  884.  
  885.       sequence = gen_sequence ();
  886.       end_sequence ();
  887.       emit_insn_before (sequence, loop_start);
  888.       
  889.       /* Only the last copy of the loop body here needs the exit
  890.          test, so set copy_end to exclude the compare/branch here,
  891.          and then reset it inside the loop when get to the last
  892.          copy.  */
  893.  
  894.       if (GET_CODE (last_loop_insn) == BARRIER)
  895.         copy_end = PREV_INSN (PREV_INSN (last_loop_insn));
  896.       else if (GET_CODE (last_loop_insn) == JUMP_INSN)
  897.         {
  898. #ifdef HAVE_cc0
  899.           /* The immediately preceding insn is a compare which we do not
  900.          want to copy.  */
  901.           copy_end = PREV_INSN (PREV_INSN (last_loop_insn));
  902. #else
  903.           /* The immediately preceding insn may not be a compare, so we
  904.          must copy it.  */
  905.           copy_end = PREV_INSN (last_loop_insn);
  906. #endif
  907.         }
  908.       else
  909.         abort ();
  910.  
  911.       for (i = 1; i < unroll_number; i++)
  912.         {
  913.           emit_label_after (labels[unroll_number - i],
  914.                 PREV_INSN (loop_start));
  915.  
  916.           bzero (map->insn_map, max_insnno * sizeof (rtx));
  917.           bzero (map->const_equiv_map, maxregnum * sizeof (rtx));
  918.           bzero (map->const_age_map, maxregnum * sizeof (unsigned));
  919.           map->const_age = 0;
  920.  
  921.           for (j = 0; j < max_labelno; j++)
  922.         if (local_label[j])
  923.           map->label_map[j] = gen_label_rtx ();
  924.  
  925.           /* The last copy needs the compare/branch insns at the end,
  926.          so reset copy_end here if the loop ends with a conditional
  927.          branch.  */
  928.  
  929.           if (i == unroll_number - 1)
  930.         {
  931.           if (GET_CODE (last_loop_insn) == BARRIER)
  932.             copy_end = PREV_INSN (PREV_INSN (last_loop_insn));
  933.           else
  934.             copy_end = last_loop_insn;
  935.         }
  936.  
  937.           /* None of the copies are the `last_iteration', so just
  938.          pass zero for that parameter.  */
  939.           copy_loop_body (copy_start, copy_end, map, exit_label, 0,
  940.                   unroll_type, start_label, loop_end,
  941.                   loop_start, copy_end);
  942.         }
  943.       emit_label_after (labels[0], PREV_INSN (loop_start));
  944.  
  945.       if (GET_CODE (last_loop_insn) == BARRIER)
  946.         {
  947.           insert_before = PREV_INSN (last_loop_insn);
  948.           copy_end = PREV_INSN (insert_before);
  949.         }
  950.       else
  951.         {
  952. #ifdef HAVE_cc0
  953.           /* The immediately preceding insn is a compare which we do not
  954.          want to copy.  */
  955.           insert_before = PREV_INSN (last_loop_insn);
  956.           copy_end = PREV_INSN (insert_before);
  957. #else
  958.           /* The immediately preceding insn may not be a compare, so we
  959.          must copy it.  */
  960.           insert_before = last_loop_insn;
  961.           copy_end = PREV_INSN (last_loop_insn);
  962. #endif
  963.         }
  964.  
  965.       /* Set unroll type to MODULO now.  */
  966.       unroll_type = UNROLL_MODULO;
  967.       loop_preconditioned = 1;
  968.     }
  969.     }
  970.  
  971.   /* If reach here, and the loop type is UNROLL_NAIVE, then don't unroll
  972.      the loop unless all loops are being unrolled.  */
  973.   if (unroll_type == UNROLL_NAIVE && ! flag_unroll_all_loops)
  974.     {
  975.       if (loop_dump_stream)
  976.     fprintf (loop_dump_stream, "Unrolling failure: Naive unrolling not being done.\n");
  977.       return;
  978.     }
  979.  
  980.   /* At this point, we are guaranteed to unroll the loop.  */
  981.  
  982.   /* For each biv and giv, determine whether it can be safely split into
  983.      a different variable for each unrolled copy of the loop body.
  984.      We precalculate and save this info here, since computing it is
  985.      expensive.
  986.  
  987.      Do this before deleting any instructions from the loop, so that
  988.      back_branch_in_range_p will work correctly.  */
  989.  
  990.   if (splitting_not_safe)
  991.     temp = 0;
  992.   else
  993.     temp = find_splittable_regs (unroll_type, loop_start, loop_end,
  994.                 end_insert_before, unroll_number);
  995.  
  996.   /* find_splittable_regs may have created some new registers, so must
  997.      reallocate the reg_map with the new larger size, and must realloc
  998.      the constant maps also.  */
  999.  
  1000.   maxregnum = max_reg_num ();
  1001.   map->reg_map = (rtx *) alloca (maxregnum * sizeof (rtx));
  1002.  
  1003.   init_reg_map (map, maxregnum);
  1004.  
  1005.   /* Space is needed in some of the map for new registers, so new_maxregnum
  1006.      is an (over)estimate of how many registers will exist at the end.  */
  1007.   new_maxregnum = maxregnum + (temp * unroll_number * 2);
  1008.  
  1009.   /* Must realloc space for the constant maps, because the number of registers
  1010.      may have changed.  */
  1011.  
  1012.   map->const_equiv_map = (rtx *) alloca (new_maxregnum * sizeof (rtx));
  1013.   map->const_age_map = (unsigned *) alloca (new_maxregnum * sizeof (unsigned));
  1014.  
  1015.   map->const_equiv_map_size = new_maxregnum;
  1016.   global_const_equiv_map = map->const_equiv_map;
  1017.   global_const_equiv_map_size = new_maxregnum;
  1018.  
  1019.   /* Search the list of bivs and givs to find ones which need to be remapped
  1020.      when split, and set their reg_map entry appropriately.  */
  1021.  
  1022.   for (bl = loop_iv_list; bl; bl = bl->next)
  1023.     {
  1024.       if (REGNO (bl->biv->src_reg) != bl->regno)
  1025.     map->reg_map[bl->regno] = bl->biv->src_reg;
  1026. #if 0
  1027.       /* Currently, non-reduced/final-value givs are never split.  */
  1028.       for (v = bl->giv; v; v = v->next_iv)
  1029.     if (REGNO (v->src_reg) != bl->regno)
  1030.       map->reg_map[REGNO (v->dest_reg)] = v->src_reg;
  1031. #endif
  1032.     }
  1033.  
  1034.   /* If the loop is being partially unrolled, and the iteration variables
  1035.      are being split, and are being renamed for the split, then must fix up
  1036.      the compare instruction at the end of the loop to refer to the new
  1037.      registers.  This compare isn't copied, so the registers used in it
  1038.      will never be replaced if it isn't done here.  */
  1039.  
  1040.   if (unroll_type == UNROLL_MODULO)
  1041.     {
  1042.       insn = NEXT_INSN (copy_end);
  1043.       if (GET_CODE (insn) == INSN && GET_CODE (PATTERN (insn)) == SET)
  1044.     {
  1045. #if 0
  1046.       /* If non-reduced/final-value givs were split, then this would also
  1047.          have to remap those givs.  */
  1048. #endif
  1049.  
  1050.       tem = SET_SRC (PATTERN (insn));
  1051.       /* The set source is a register.  */
  1052.       if (GET_CODE (tem) == REG)
  1053.         {
  1054.           if (REGNO (tem) < max_reg_before_loop
  1055.           && reg_iv_type[REGNO (tem)] == BASIC_INDUCT)
  1056.         SET_SRC (PATTERN (insn))
  1057.           = reg_biv_class[REGNO (tem)]->biv->src_reg;
  1058.         }
  1059.       else
  1060.         {
  1061.           /* The set source is a compare of some sort.  */
  1062.           tem = XEXP (SET_SRC (PATTERN (insn)), 0);
  1063.           if (GET_CODE (tem) == REG
  1064.           && REGNO (tem) < max_reg_before_loop
  1065.           && reg_iv_type[REGNO (tem)] == BASIC_INDUCT)
  1066.         XEXP (SET_SRC (PATTERN (insn)), 0)
  1067.           = reg_biv_class[REGNO (tem)]->biv->src_reg;
  1068.           
  1069.           tem = XEXP (SET_SRC (PATTERN (insn)), 1);
  1070.           if (GET_CODE (tem) == REG
  1071.           && REGNO (tem) < max_reg_before_loop
  1072.           && reg_iv_type[REGNO (tem)] == BASIC_INDUCT)
  1073.         XEXP (SET_SRC (PATTERN (insn)), 1)
  1074.           = reg_biv_class[REGNO (tem)]->biv->src_reg;
  1075.         }
  1076.     }
  1077.     }
  1078.  
  1079.   /* For unroll_number - 1 times, make a copy of each instruction
  1080.      between copy_start and copy_end, and insert these new instructions
  1081.      before the end of the loop.  */
  1082.  
  1083.   for (i = 0; i < unroll_number; i++)
  1084.     {
  1085.       bzero (map->insn_map, max_insnno * sizeof (rtx));
  1086.       bzero (map->const_equiv_map, new_maxregnum * sizeof (rtx));
  1087.       bzero (map->const_age_map, new_maxregnum * sizeof (unsigned));
  1088.       map->const_age = 0;
  1089.  
  1090.       for (j = 0; j < max_labelno; j++)
  1091.     if (local_label[j])
  1092.       map->label_map[j] = gen_label_rtx ();
  1093.  
  1094.       /* If loop starts with a branch to the test, then fix it so that
  1095.      it points to the test of the first unrolled copy of the loop.  */
  1096.       if (i == 0 && loop_start != copy_start)
  1097.     {
  1098.       insn = PREV_INSN (copy_start);
  1099.       pattern = PATTERN (insn);
  1100.       
  1101.       tem = map->label_map[CODE_LABEL_NUMBER
  1102.                    (XEXP (SET_SRC (pattern), 0))];
  1103.       SET_SRC (pattern) = gen_rtx (LABEL_REF, VOIDmode, tem);
  1104.  
  1105.       /* Set the jump label so that it can be used by later loop unrolling
  1106.          passes.  */
  1107.       JUMP_LABEL (insn) = tem;
  1108.       LABEL_NUSES (tem)++;
  1109.     }
  1110.  
  1111.       copy_loop_body (copy_start, copy_end, map, exit_label,
  1112.               i == unroll_number - 1, unroll_type, start_label,
  1113.               loop_end, insert_before, insert_before);
  1114.     }
  1115.  
  1116.   /* Before deleting any insns, emit a CODE_LABEL immediately after the last
  1117.      insn to be deleted.  This prevents any runaway delete_insn call from
  1118.      more insns that it should, as it always stops at a CODE_LABEL.  */
  1119.  
  1120.   /* Delete the compare and branch at the end of the loop if completely
  1121.      unrolling the loop.  Deleting the backward branch at the end also
  1122.      deletes the code label at the start of the loop.  This is done at
  1123.      the very end to avoid problems with back_branch_in_range_p.  */
  1124.  
  1125.   if (unroll_type == UNROLL_COMPLETELY)
  1126.     safety_label = emit_label_after (gen_label_rtx (), last_loop_insn);
  1127.   else
  1128.     safety_label = emit_label_after (gen_label_rtx (), copy_end);
  1129.  
  1130.   /* Delete all of the original loop instructions.  Don't delete the 
  1131.      LOOP_BEG note, or the first code label in the loop.  */
  1132.  
  1133.   insn = NEXT_INSN (copy_start);
  1134.   while (insn != safety_label)
  1135.     {
  1136.       if (insn != start_label)
  1137.     insn = delete_insn (insn);
  1138.       else
  1139.     insn = NEXT_INSN (insn);
  1140.     }
  1141.  
  1142.   /* Can now delete the 'safety' label emitted to protect us from runaway
  1143.      delete_insn calls.  */
  1144.   if (INSN_DELETED_P (safety_label))
  1145.     abort ();
  1146.   delete_insn (safety_label);
  1147.  
  1148.   /* If exit_label exists, emit it after the loop.  Doing the emit here
  1149.      forces it to have a higher INSN_UID than any insn in the unrolled loop.
  1150.      This is needed so that mostly_true_jump in reorg.c will treat jumps
  1151.      to this loop end label correctly, i.e. predict that they are usually
  1152.      not taken.  */
  1153.   if (exit_label)
  1154.     emit_label_after (exit_label, loop_end);
  1155. }
  1156.  
  1157. /* Return true if the loop can be safely, and profitably, preconditioned
  1158.    so that the unrolled copies of the loop body don't need exit tests.
  1159.  
  1160.    This only works if final_value, initial_value and increment can be
  1161.    determined, and if increment is a constant power of 2.
  1162.    If increment is not a power of 2, then the preconditioning modulo
  1163.    operation would require a real modulo instead of a boolean AND, and this
  1164.    is not considered `profitable'.  */
  1165.  
  1166. /* ??? If the loop is known to be executed very many times, or the machine
  1167.    has a very cheap divide instruction, then preconditioning is a win even
  1168.    when the increment is not a power of 2.  Use RTX_COST to compute
  1169.    whether divide is cheap.  */
  1170.  
  1171. static int
  1172. precondition_loop_p (initial_value, final_value, increment, loop_start,
  1173.              loop_end)
  1174.      rtx *initial_value, *final_value, *increment;
  1175.      rtx loop_start, loop_end;
  1176. {
  1177.   int unsigned_compare, compare_dir;
  1178.  
  1179.   if (loop_n_iterations > 0)
  1180.     {
  1181.       *initial_value = const0_rtx;
  1182.       *increment = const1_rtx;
  1183.       *final_value = GEN_INT (loop_n_iterations);
  1184.  
  1185.       if (loop_dump_stream)
  1186.     fprintf (loop_dump_stream,
  1187.          "Preconditioning: Success, number of iterations known, %d.\n",
  1188.          loop_n_iterations);
  1189.       return 1;
  1190.     }
  1191.  
  1192.   if (loop_initial_value == 0)
  1193.     {
  1194.       if (loop_dump_stream)
  1195.     fprintf (loop_dump_stream,
  1196.          "Preconditioning: Could not find initial value.\n");
  1197.       return 0;
  1198.     }
  1199.   else if (loop_increment == 0)
  1200.     {
  1201.       if (loop_dump_stream)
  1202.     fprintf (loop_dump_stream,
  1203.          "Preconditioning: Could not find increment value.\n");
  1204.       return 0;
  1205.     }
  1206.   else if (GET_CODE (loop_increment) != CONST_INT)
  1207.     {
  1208.       if (loop_dump_stream)
  1209.     fprintf (loop_dump_stream,
  1210.          "Preconditioning: Increment not a constant.\n");
  1211.       return 0;
  1212.     }
  1213.   else if ((exact_log2 (INTVAL (loop_increment)) < 0)
  1214.        && (exact_log2 (- INTVAL (loop_increment)) < 0))
  1215.     {
  1216.       if (loop_dump_stream)
  1217.     fprintf (loop_dump_stream,
  1218.          "Preconditioning: Increment not a constant power of 2.\n");
  1219.       return 0;
  1220.     }
  1221.  
  1222.   /* Unsigned_compare and compare_dir can be ignored here, since they do
  1223.      not matter for preconditioning.  */
  1224.  
  1225.   if (loop_final_value == 0)
  1226.     {
  1227.       if (loop_dump_stream)
  1228.     fprintf (loop_dump_stream,
  1229.          "Preconditioning: EQ comparison loop.\n");
  1230.       return 0;
  1231.     }
  1232.  
  1233.   /* Must ensure that final_value is invariant, so call invariant_p to
  1234.      check.  Before doing so, must check regno against max_reg_before_loop
  1235.      to make sure that the register is in the range covered by invariant_p.
  1236.      If it isn't, then it is most likely a biv/giv which by definition are
  1237.      not invariant.  */
  1238.   if ((GET_CODE (loop_final_value) == REG
  1239.        && REGNO (loop_final_value) >= max_reg_before_loop)
  1240.       || (GET_CODE (loop_final_value) == PLUS
  1241.       && REGNO (XEXP (loop_final_value, 0)) >= max_reg_before_loop)
  1242.       || ! invariant_p (loop_final_value))
  1243.     {
  1244.       if (loop_dump_stream)
  1245.     fprintf (loop_dump_stream,
  1246.          "Preconditioning: Final value not invariant.\n");
  1247.       return 0;
  1248.     }
  1249.  
  1250.   /* Fail for floating point values, since the caller of this function
  1251.      does not have code to deal with them.  */
  1252.   if (GET_MODE_CLASS (GET_MODE (loop_final_value)) == MODE_FLOAT
  1253.       || GET_MODE_CLASS (GET_MODE (loop_initial_value)) == MODE_FLOAT)
  1254.     {
  1255.       if (loop_dump_stream)
  1256.     fprintf (loop_dump_stream,
  1257.          "Preconditioning: Floating point final or initial value.\n");
  1258.       return 0;
  1259.     }
  1260.  
  1261.   /* Now set initial_value to be the iteration_var, since that may be a
  1262.      simpler expression, and is guaranteed to be correct if all of the
  1263.      above tests succeed.
  1264.  
  1265.      We can not use the initial_value as calculated, because it will be
  1266.      one too small for loops of the form "while (i-- > 0)".  We can not
  1267.      emit code before the loop_skip_over insns to fix this problem as this
  1268.      will then give a number one too large for loops of the form
  1269.      "while (--i > 0)".
  1270.  
  1271.      Note that all loops that reach here are entered at the top, because
  1272.      this function is not called if the loop starts with a jump.  */
  1273.  
  1274.   /* Fail if loop_iteration_var is not live before loop_start, since we need
  1275.      to test its value in the preconditioning code.  */
  1276.  
  1277.   if (uid_luid[regno_first_uid[REGNO (loop_iteration_var)]]
  1278.       > INSN_LUID (loop_start))
  1279.     {
  1280.       if (loop_dump_stream)
  1281.     fprintf (loop_dump_stream,
  1282.          "Preconditioning: Iteration var not live before loop start.\n");
  1283.       return 0;
  1284.     }
  1285.  
  1286.   *initial_value = loop_iteration_var;
  1287.   *increment = loop_increment;
  1288.   *final_value = loop_final_value;
  1289.  
  1290.   /* Success! */
  1291.   if (loop_dump_stream)
  1292.     fprintf (loop_dump_stream, "Preconditioning: Successful.\n");
  1293.   return 1;
  1294. }
  1295.  
  1296.  
  1297. /* All pseudo-registers must be mapped to themselves.  Two hard registers
  1298.    must be mapped, VIRTUAL_STACK_VARS_REGNUM and VIRTUAL_INCOMING_ARGS_
  1299.    REGNUM, to avoid function-inlining specific conversions of these
  1300.    registers.  All other hard regs can not be mapped because they may be
  1301.    used with different
  1302.    modes.  */
  1303.  
  1304. static void
  1305. init_reg_map (map, maxregnum)
  1306.      struct inline_remap *map;
  1307.      int maxregnum;
  1308. {
  1309.   int i;
  1310.  
  1311.   for (i = maxregnum - 1; i > LAST_VIRTUAL_REGISTER; i--)
  1312.     map->reg_map[i] = regno_reg_rtx[i];
  1313.   /* Just clear the rest of the entries.  */
  1314.   for (i = LAST_VIRTUAL_REGISTER; i >= 0; i--)
  1315.     map->reg_map[i] = 0;
  1316.  
  1317.   map->reg_map[VIRTUAL_STACK_VARS_REGNUM]
  1318.     = regno_reg_rtx[VIRTUAL_STACK_VARS_REGNUM];
  1319.   map->reg_map[VIRTUAL_INCOMING_ARGS_REGNUM]
  1320.     = regno_reg_rtx[VIRTUAL_INCOMING_ARGS_REGNUM];
  1321. }
  1322.  
  1323. /* Strength-reduction will often emit code for optimized biv/givs which
  1324.    calculates their value in a temporary register, and then copies the result
  1325.    to the iv.  This procedure reconstructs the pattern computing the iv;
  1326.    verifying that all operands are of the proper form.
  1327.  
  1328.    The return value is the amount that the giv is incremented by.  */
  1329.  
  1330. static rtx
  1331. calculate_giv_inc (pattern, src_insn, regno)
  1332.      rtx pattern, src_insn;
  1333.      int regno;
  1334. {
  1335.   rtx increment;
  1336.   rtx increment_total = 0;
  1337.   int tries = 0;
  1338.  
  1339.  retry:
  1340.   /* Verify that we have an increment insn here.  First check for a plus
  1341.      as the set source.  */
  1342.   if (GET_CODE (SET_SRC (pattern)) != PLUS)
  1343.     {
  1344.       /* SR sometimes computes the new giv value in a temp, then copies it
  1345.      to the new_reg.  */
  1346.       src_insn = PREV_INSN (src_insn);
  1347.       pattern = PATTERN (src_insn);
  1348.       if (GET_CODE (SET_SRC (pattern)) != PLUS)
  1349.     abort ();
  1350.           
  1351.       /* The last insn emitted is not needed, so delete it to avoid confusing
  1352.      the second cse pass.  This insn sets the giv unnecessarily.  */
  1353.       delete_insn (get_last_insn ());
  1354.     }
  1355.  
  1356.   /* Verify that we have a constant as the second operand of the plus.  */
  1357.   increment = XEXP (SET_SRC (pattern), 1);
  1358.   if (GET_CODE (increment) != CONST_INT)
  1359.     {
  1360.       /* SR sometimes puts the constant in a register, especially if it is
  1361.      too big to be an add immed operand.  */
  1362.       src_insn = PREV_INSN (src_insn);
  1363.       increment = SET_SRC (PATTERN (src_insn));
  1364.  
  1365.       /* SR may have used LO_SUM to compute the constant if it is too large
  1366.      for a load immed operand.  In this case, the constant is in operand
  1367.      one of the LO_SUM rtx.  */
  1368.       if (GET_CODE (increment) == LO_SUM)
  1369.     increment = XEXP (increment, 1);
  1370.  
  1371.       if (GET_CODE (increment) != CONST_INT)
  1372.     abort ();
  1373.           
  1374.       /* The insn loading the constant into a register is not longer needed,
  1375.      so delete it.  */
  1376.       delete_insn (get_last_insn ());
  1377.     }
  1378.  
  1379.   if (increment_total)
  1380.     increment_total = GEN_INT (INTVAL (increment_total) + INTVAL (increment));
  1381.   else
  1382.     increment_total = increment;
  1383.  
  1384.   /* Check that the source register is the same as the register we expected
  1385.      to see as the source.  If not, something is seriously wrong.  */
  1386.   if (GET_CODE (XEXP (SET_SRC (pattern), 0)) != REG
  1387.       || REGNO (XEXP (SET_SRC (pattern), 0)) != regno)
  1388.     {
  1389.       /* Some machines (e.g. the romp), may emit two add instructions for
  1390.      certain constants, so lets try looking for another add immediately
  1391.      before this one if we have only seen one add insn so far.  */
  1392.  
  1393.       if (tries == 0)
  1394.     {
  1395.       tries++;
  1396.  
  1397.       src_insn = PREV_INSN (src_insn);
  1398.       pattern = PATTERN (src_insn);
  1399.  
  1400.       delete_insn (get_last_insn ());
  1401.  
  1402.       goto retry;
  1403.     }
  1404.  
  1405.       abort ();
  1406.     }
  1407.  
  1408.   return increment_total;
  1409. }
  1410.  
  1411. /* Copy REG_NOTES, except for insn references, because not all insn_map
  1412.    entries are valid yet.  We do need to copy registers now though, because
  1413.    the reg_map entries can change during copying.  */
  1414.  
  1415. static rtx
  1416. initial_reg_note_copy (notes, map)
  1417.      rtx notes;
  1418.      struct inline_remap *map;
  1419. {
  1420.   rtx copy;
  1421.  
  1422.   if (notes == 0)
  1423.     return 0;
  1424.  
  1425.   copy = rtx_alloc (GET_CODE (notes));
  1426.   PUT_MODE (copy, GET_MODE (notes));
  1427.  
  1428.   if (GET_CODE (notes) == EXPR_LIST)
  1429.     XEXP (copy, 0) = copy_rtx_and_substitute (XEXP (notes, 0), map);
  1430.   else if (GET_CODE (notes) == INSN_LIST)
  1431.     /* Don't substitute for these yet.  */
  1432.     XEXP (copy, 0) = XEXP (notes, 0);
  1433.   else
  1434.     abort ();
  1435.  
  1436.   XEXP (copy, 1) = initial_reg_note_copy (XEXP (notes, 1), map);
  1437.  
  1438.   return copy;
  1439. }
  1440.  
  1441. /* Fixup insn references in copied REG_NOTES.  */
  1442.  
  1443. static void
  1444. final_reg_note_copy (notes, map)
  1445.      rtx notes;
  1446.      struct inline_remap *map;
  1447. {
  1448.   rtx note;
  1449.  
  1450.   for (note = notes; note; note = XEXP (note, 1))
  1451.     if (GET_CODE (note) == INSN_LIST)
  1452.       XEXP (note, 0) = map->insn_map[INSN_UID (XEXP (note, 0))];
  1453. }
  1454.  
  1455. /* Copy each instruction in the loop, substituting from map as appropriate.
  1456.    This is very similar to a loop in expand_inline_function.  */
  1457.   
  1458. static void
  1459. copy_loop_body (copy_start, copy_end, map, exit_label, last_iteration,
  1460.         unroll_type, start_label, loop_end, insert_before,
  1461.         copy_notes_from)
  1462.      rtx copy_start, copy_end;
  1463.      struct inline_remap *map;
  1464.      rtx exit_label;
  1465.      int last_iteration;
  1466.      enum unroll_types unroll_type;
  1467.      rtx start_label, loop_end, insert_before, copy_notes_from;
  1468. {
  1469.   rtx insn, pattern;
  1470.   rtx tem, copy;
  1471.   int dest_reg_was_split, i;
  1472.   rtx cc0_insn = 0;
  1473.   rtx final_label = 0;
  1474.   rtx giv_inc, giv_dest_reg, giv_src_reg;
  1475.  
  1476.   /* If this isn't the last iteration, then map any references to the
  1477.      start_label to final_label.  Final label will then be emitted immediately
  1478.      after the end of this loop body if it was ever used.
  1479.  
  1480.      If this is the last iteration, then map references to the start_label
  1481.      to itself.  */
  1482.   if (! last_iteration)
  1483.     {
  1484.       final_label = gen_label_rtx ();
  1485.       map->label_map[CODE_LABEL_NUMBER (start_label)] = final_label;
  1486.     }
  1487.   else
  1488.     map->label_map[CODE_LABEL_NUMBER (start_label)] = start_label;
  1489.  
  1490.   start_sequence ();
  1491.   
  1492.   insn = copy_start;
  1493.   do
  1494.     {
  1495.       insn = NEXT_INSN (insn);
  1496.       
  1497.       map->orig_asm_operands_vector = 0;
  1498.       
  1499.       switch (GET_CODE (insn))
  1500.     {
  1501.     case INSN:
  1502.       pattern = PATTERN (insn);
  1503.       copy = 0;
  1504.       giv_inc = 0;
  1505.       
  1506.       /* Check to see if this is a giv that has been combined with
  1507.          some split address givs.  (Combined in the sense that 
  1508.          `combine_givs' in loop.c has put two givs in the same register.)
  1509.          In this case, we must search all givs based on the same biv to
  1510.          find the address givs.  Then split the address givs.
  1511.          Do this before splitting the giv, since that may map the
  1512.          SET_DEST to a new register.  */
  1513.       
  1514.       if (GET_CODE (pattern) == SET
  1515.           && GET_CODE (SET_DEST (pattern)) == REG
  1516.           && addr_combined_regs[REGNO (SET_DEST (pattern))])
  1517.         {
  1518.           struct iv_class *bl;
  1519.           struct induction *v, *tv;
  1520.           int regno = REGNO (SET_DEST (pattern));
  1521.           
  1522.           v = addr_combined_regs[REGNO (SET_DEST (pattern))];
  1523.           bl = reg_biv_class[REGNO (v->src_reg)];
  1524.           
  1525.           /* Although the giv_inc amount is not needed here, we must call
  1526.          calculate_giv_inc here since it might try to delete the
  1527.          last insn emitted.  If we wait until later to call it,
  1528.          we might accidentally delete insns generated immediately
  1529.          below by emit_unrolled_add.  */
  1530.  
  1531.           giv_inc = calculate_giv_inc (pattern, insn, regno);
  1532.  
  1533.           /* Now find all address giv's that were combined with this
  1534.          giv 'v'.  */
  1535.           for (tv = bl->giv; tv; tv = tv->next_iv)
  1536.         if (tv->giv_type == DEST_ADDR && tv->same == v)
  1537.           {
  1538.             int this_giv_inc = INTVAL (giv_inc);
  1539.  
  1540.             /* Scale this_giv_inc if the multiplicative factors of
  1541.                the two givs are different.  */
  1542.             if (tv->mult_val != v->mult_val)
  1543.               this_giv_inc = (this_giv_inc / INTVAL (v->mult_val)
  1544.                       * INTVAL (tv->mult_val));
  1545.                
  1546.             tv->dest_reg = plus_constant (tv->dest_reg, this_giv_inc);
  1547.             *tv->location = tv->dest_reg;
  1548.             
  1549.             if (last_iteration && unroll_type != UNROLL_COMPLETELY)
  1550.               {
  1551.             /* Must emit an insn to increment the split address
  1552.                giv.  Add in the const_adjust field in case there
  1553.                was a constant eliminated from the address.  */
  1554.             rtx value, dest_reg;
  1555.             
  1556.             /* tv->dest_reg will be either a bare register,
  1557.                or else a register plus a constant.  */
  1558.             if (GET_CODE (tv->dest_reg) == REG)
  1559.               dest_reg = tv->dest_reg;
  1560.             else
  1561.               dest_reg = XEXP (tv->dest_reg, 0);
  1562.             
  1563.             /* tv->dest_reg may actually be a (PLUS (REG) (CONST))
  1564.                here, so we must call plus_constant to add
  1565.                the const_adjust amount before calling
  1566.                emit_unrolled_add below.  */
  1567.             value = plus_constant (tv->dest_reg, tv->const_adjust);
  1568.  
  1569.             /* The constant could be too large for an add
  1570.                immediate, so can't directly emit an insn here.  */
  1571.             emit_unrolled_add (dest_reg, XEXP (value, 0),
  1572.                        XEXP (value, 1));
  1573.             
  1574.             /* Reset the giv to be just the register again, in case
  1575.                it is used after the set we have just emitted.
  1576.                We must subtract the const_adjust factor added in
  1577.                above.  */
  1578.             tv->dest_reg = plus_constant (dest_reg,
  1579.                               - tv->const_adjust);
  1580.             *tv->location = tv->dest_reg;
  1581.               }
  1582.           }
  1583.         }
  1584.       
  1585.       /* If this is a setting of a splittable variable, then determine
  1586.          how to split the variable, create a new set based on this split,
  1587.          and set up the reg_map so that later uses of the variable will
  1588.          use the new split variable.  */
  1589.       
  1590.       dest_reg_was_split = 0;
  1591.       
  1592.       if (GET_CODE (pattern) == SET
  1593.           && GET_CODE (SET_DEST (pattern)) == REG
  1594.           && splittable_regs[REGNO (SET_DEST (pattern))])
  1595.         {
  1596.           int regno = REGNO (SET_DEST (pattern));
  1597.           
  1598.           dest_reg_was_split = 1;
  1599.           
  1600.           /* Compute the increment value for the giv, if it wasn't
  1601.          already computed above.  */
  1602.  
  1603.           if (giv_inc == 0)
  1604.         giv_inc = calculate_giv_inc (pattern, insn, regno);
  1605.           giv_dest_reg = SET_DEST (pattern);
  1606.           giv_src_reg = SET_DEST (pattern);
  1607.  
  1608.           if (unroll_type == UNROLL_COMPLETELY)
  1609.         {
  1610.           /* Completely unrolling the loop.  Set the induction
  1611.              variable to a known constant value.  */
  1612.           
  1613.           /* The value in splittable_regs may be an invariant
  1614.              value, so we must use plus_constant here.  */
  1615.           splittable_regs[regno]
  1616.             = plus_constant (splittable_regs[regno], INTVAL (giv_inc));
  1617.  
  1618.           if (GET_CODE (splittable_regs[regno]) == PLUS)
  1619.             {
  1620.               giv_src_reg = XEXP (splittable_regs[regno], 0);
  1621.               giv_inc = XEXP (splittable_regs[regno], 1);
  1622.             }
  1623.           else
  1624.             {
  1625.               /* The splittable_regs value must be a REG or a
  1626.              CONST_INT, so put the entire value in the giv_src_reg
  1627.              variable.  */
  1628.               giv_src_reg = splittable_regs[regno];
  1629.               giv_inc = const0_rtx;
  1630.             }
  1631.         }
  1632.           else
  1633.         {
  1634.           /* Partially unrolling loop.  Create a new pseudo
  1635.              register for the iteration variable, and set it to
  1636.              be a constant plus the original register.  Except
  1637.              on the last iteration, when the result has to
  1638.              go back into the original iteration var register.  */
  1639.           
  1640.           /* Handle bivs which must be mapped to a new register
  1641.              when split.  This happens for bivs which need their
  1642.              final value set before loop entry.  The new register
  1643.              for the biv was stored in the biv's first struct
  1644.              induction entry by find_splittable_regs.  */
  1645.  
  1646.           if (regno < max_reg_before_loop
  1647.               && reg_iv_type[regno] == BASIC_INDUCT)
  1648.             {
  1649.               giv_src_reg = reg_biv_class[regno]->biv->src_reg;
  1650.               giv_dest_reg = giv_src_reg;
  1651.             }
  1652.           
  1653. #if 0
  1654.           /* If non-reduced/final-value givs were split, then
  1655.              this would have to remap those givs also.  See
  1656.              find_splittable_regs.  */
  1657. #endif
  1658.           
  1659.           splittable_regs[regno]
  1660.             = GEN_INT (INTVAL (giv_inc)
  1661.                    + INTVAL (splittable_regs[regno]));
  1662.           giv_inc = splittable_regs[regno];
  1663.           
  1664.           /* Now split the induction variable by changing the dest
  1665.              of this insn to a new register, and setting its
  1666.              reg_map entry to point to this new register.
  1667.  
  1668.              If this is the last iteration, and this is the last insn
  1669.              that will update the iv, then reuse the original dest,
  1670.              to ensure that the iv will have the proper value when
  1671.              the loop exits or repeats.
  1672.  
  1673.              Using splittable_regs_updates here like this is safe,
  1674.              because it can only be greater than one if all
  1675.              instructions modifying the iv are always executed in
  1676.              order.  */
  1677.  
  1678.           if (! last_iteration
  1679.               || (splittable_regs_updates[regno]-- != 1))
  1680.             {
  1681.               tem = gen_reg_rtx (GET_MODE (giv_src_reg));
  1682.               giv_dest_reg = tem;
  1683.               map->reg_map[regno] = tem;
  1684.             }
  1685.           else
  1686.             map->reg_map[regno] = giv_src_reg;
  1687.         }
  1688.  
  1689.           /* The constant being added could be too large for an add
  1690.          immediate, so can't directly emit an insn here.  */
  1691.           emit_unrolled_add (giv_dest_reg, giv_src_reg, giv_inc);
  1692.           copy = get_last_insn ();
  1693.           pattern = PATTERN (copy);
  1694.         }
  1695.       else
  1696.         {
  1697.           pattern = copy_rtx_and_substitute (pattern, map);
  1698.           copy = emit_insn (pattern);
  1699.         }
  1700.       REG_NOTES (copy) = initial_reg_note_copy (REG_NOTES (insn), map);
  1701.       
  1702. #ifdef HAVE_cc0
  1703.       /* If this insn is setting CC0, it may need to look at
  1704.          the insn that uses CC0 to see what type of insn it is.
  1705.          In that case, the call to recog via validate_change will
  1706.          fail.  So don't substitute constants here.  Instead,
  1707.          do it when we emit the following insn.
  1708.  
  1709.          For example, see the pyr.md file.  That machine has signed and
  1710.          unsigned compares.  The compare patterns must check the
  1711.          following branch insn to see which what kind of compare to
  1712.          emit.
  1713.  
  1714.          If the previous insn set CC0, substitute constants on it as
  1715.          well.  */
  1716.       if (sets_cc0_p (copy) != 0)
  1717.         cc0_insn = copy;
  1718.       else
  1719.         {
  1720.           if (cc0_insn)
  1721.         try_constants (cc0_insn, map);
  1722.           cc0_insn = 0;
  1723.           try_constants (copy, map);
  1724.         }
  1725. #else
  1726.       try_constants (copy, map);
  1727. #endif
  1728.  
  1729.       /* Make split induction variable constants `permanent' since we
  1730.          know there are no backward branches across iteration variable
  1731.          settings which would invalidate this.  */
  1732.       if (dest_reg_was_split)
  1733.         {
  1734.           int regno = REGNO (SET_DEST (pattern));
  1735.  
  1736.           if (regno < map->const_equiv_map_size
  1737.           && map->const_age_map[regno] == map->const_age)
  1738.         map->const_age_map[regno] = -1;
  1739.         }
  1740.       break;
  1741.       
  1742.     case JUMP_INSN:
  1743.       pattern = copy_rtx_and_substitute (PATTERN (insn), map);
  1744.       copy = emit_jump_insn (pattern);
  1745.       REG_NOTES (copy) = initial_reg_note_copy (REG_NOTES (insn), map);
  1746.  
  1747.       if (JUMP_LABEL (insn) == start_label && insn == copy_end
  1748.           && ! last_iteration)
  1749.         {
  1750.           /* This is a branch to the beginning of the loop; this is the
  1751.          last insn being copied; and this is not the last iteration.
  1752.          In this case, we want to change the original fall through
  1753.          case to be a branch past the end of the loop, and the
  1754.          original jump label case to fall_through.  */
  1755.  
  1756.           if (! invert_exp (pattern, copy)
  1757.           || ! redirect_exp (&pattern,
  1758.                      map->label_map[CODE_LABEL_NUMBER
  1759.                             (JUMP_LABEL (insn))],
  1760.                      exit_label, copy))
  1761.         abort ();
  1762.         }
  1763.       
  1764. #ifdef HAVE_cc0
  1765.       if (cc0_insn)
  1766.         try_constants (cc0_insn, map);
  1767.       cc0_insn = 0;
  1768. #endif
  1769.       try_constants (copy, map);
  1770.  
  1771.       /* Set the jump label of COPY correctly to avoid problems with
  1772.          later passes of unroll_loop, if INSN had jump label set.  */
  1773.       if (JUMP_LABEL (insn))
  1774.         {
  1775.           rtx label = 0;
  1776.  
  1777.           /* Can't use the label_map for every insn, since this may be
  1778.          the backward branch, and hence the label was not mapped.  */
  1779.           if (GET_CODE (pattern) == SET)
  1780.         {
  1781.           tem = SET_SRC (pattern);
  1782.           if (GET_CODE (tem) == LABEL_REF)
  1783.             label = XEXP (tem, 0);
  1784.           else if (GET_CODE (tem) == IF_THEN_ELSE)
  1785.             {
  1786.               if (XEXP (tem, 1) != pc_rtx)
  1787.             label = XEXP (XEXP (tem, 1), 0);
  1788.               else
  1789.             label = XEXP (XEXP (tem, 2), 0);
  1790.             }
  1791.         }
  1792.  
  1793.           if (label && GET_CODE (label) == CODE_LABEL)
  1794.         JUMP_LABEL (copy) = label;
  1795.           else
  1796.         {
  1797.           /* An unrecognizable jump insn, probably the entry jump
  1798.              for a switch statement.  This label must have been mapped,
  1799.              so just use the label_map to get the new jump label.  */
  1800.           JUMP_LABEL (copy) = map->label_map[CODE_LABEL_NUMBER
  1801.                              (JUMP_LABEL (insn))];
  1802.         }
  1803.       
  1804.           /* If this is a non-local jump, then must increase the label
  1805.          use count so that the label will not be deleted when the
  1806.          original jump is deleted.  */
  1807.           LABEL_NUSES (JUMP_LABEL (copy))++;
  1808.         }
  1809.       else if (GET_CODE (PATTERN (copy)) == ADDR_VEC
  1810.            || GET_CODE (PATTERN (copy)) == ADDR_DIFF_VEC)
  1811.         {
  1812.           rtx pat = PATTERN (copy);
  1813.           int diff_vec_p = GET_CODE (pat) == ADDR_DIFF_VEC;
  1814.           int len = XVECLEN (pat, diff_vec_p);
  1815.           int i;
  1816.  
  1817.           for (i = 0; i < len; i++)
  1818.         LABEL_NUSES (XEXP (XVECEXP (pat, diff_vec_p, i), 0))++;
  1819.         }
  1820.  
  1821.       /* If this used to be a conditional jump insn but whose branch
  1822.          direction is now known, we must do something special.  */
  1823.       if (condjump_p (insn) && !simplejump_p (insn) && map->last_pc_value)
  1824.         {
  1825. #ifdef HAVE_cc0
  1826.           /* The previous insn set cc0 for us.  So delete it.  */
  1827.           delete_insn (PREV_INSN (copy));
  1828. #endif
  1829.  
  1830.           /* If this is now a no-op, delete it.  */
  1831.           if (map->last_pc_value == pc_rtx)
  1832.         {
  1833.           delete_insn (copy);
  1834.           copy = 0;
  1835.         }
  1836.           else
  1837.         /* Otherwise, this is unconditional jump so we must put a
  1838.            BARRIER after it.  We could do some dead code elimination
  1839.            here, but jump.c will do it just as well.  */
  1840.         emit_barrier ();
  1841.         }
  1842.       break;
  1843.       
  1844.     case CALL_INSN:
  1845.       pattern = copy_rtx_and_substitute (PATTERN (insn), map);
  1846.       copy = emit_call_insn (pattern);
  1847.       REG_NOTES (copy) = initial_reg_note_copy (REG_NOTES (insn), map);
  1848.  
  1849. #ifdef HAVE_cc0
  1850.       if (cc0_insn)
  1851.         try_constants (cc0_insn, map);
  1852.       cc0_insn = 0;
  1853. #endif
  1854.       try_constants (copy, map);
  1855.  
  1856.       /* Be lazy and assume CALL_INSNs clobber all hard registers.  */
  1857.       for (i = 0; i < FIRST_PSEUDO_REGISTER; i++)
  1858.         map->const_equiv_map[i] = 0;
  1859.       break;
  1860.       
  1861.     case CODE_LABEL:
  1862.       /* If this is the loop start label, then we don't need to emit a
  1863.          copy of this label since no one will use it.  */
  1864.  
  1865.       if (insn != start_label)
  1866.         {
  1867.           copy = emit_label (map->label_map[CODE_LABEL_NUMBER (insn)]);
  1868.           map->const_age++;
  1869.         }
  1870.       break;
  1871.       
  1872.     case BARRIER:
  1873.       copy = emit_barrier ();
  1874.       break;
  1875.       
  1876.     case NOTE:
  1877.       /* VTOP notes are valid only before the loop exit test.  If placed
  1878.          anywhere else, loop may generate bad code.  */
  1879.          
  1880.       if (NOTE_LINE_NUMBER (insn) != NOTE_INSN_DELETED
  1881.           && (NOTE_LINE_NUMBER (insn) != NOTE_INSN_LOOP_VTOP
  1882.           || (last_iteration && unroll_type != UNROLL_COMPLETELY)))
  1883.         copy = emit_note (NOTE_SOURCE_FILE (insn),
  1884.                   NOTE_LINE_NUMBER (insn));
  1885.       else
  1886.         copy = 0;
  1887.       break;
  1888.       
  1889.     default:
  1890.       abort ();
  1891.       break;
  1892.     }
  1893.       
  1894.       map->insn_map[INSN_UID (insn)] = copy;
  1895.     }
  1896.   while (insn != copy_end);
  1897.   
  1898.   /* Now finish coping the REG_NOTES.  */
  1899.   insn = copy_start;
  1900.   do
  1901.     {
  1902.       insn = NEXT_INSN (insn);
  1903.       if ((GET_CODE (insn) == INSN || GET_CODE (insn) == JUMP_INSN
  1904.        || GET_CODE (insn) == CALL_INSN)
  1905.       && map->insn_map[INSN_UID (insn)])
  1906.     final_reg_note_copy (REG_NOTES (map->insn_map[INSN_UID (insn)]), map);
  1907.     }
  1908.   while (insn != copy_end);
  1909.  
  1910.   /* There may be notes between copy_notes_from and loop_end.  Emit a copy of
  1911.      each of these notes here, since there may be some important ones, such as
  1912.      NOTE_INSN_BLOCK_END notes, in this group.  We don't do this on the last
  1913.      iteration, because the original notes won't be deleted.
  1914.  
  1915.      We can't use insert_before here, because when from preconditioning,
  1916.      insert_before points before the loop.  We can't use copy_end, because
  1917.      there may be insns already inserted after it (which we don't want to
  1918.      copy) when not from preconditioning code.  */
  1919.  
  1920.   if (! last_iteration)
  1921.     {
  1922.       for (insn = copy_notes_from; insn != loop_end; insn = NEXT_INSN (insn))
  1923.     {
  1924.       if (GET_CODE (insn) == NOTE
  1925.           && NOTE_LINE_NUMBER (insn) != NOTE_INSN_DELETED)
  1926.         emit_note (NOTE_SOURCE_FILE (insn), NOTE_LINE_NUMBER (insn));
  1927.     }
  1928.     }
  1929.  
  1930.   if (final_label && LABEL_NUSES (final_label) > 0)
  1931.     emit_label (final_label);
  1932.  
  1933.   tem = gen_sequence ();
  1934.   end_sequence ();
  1935.   emit_insn_before (tem, insert_before);
  1936. }
  1937.  
  1938. /* Emit an insn, using the expand_binop to ensure that a valid insn is
  1939.    emitted.  This will correctly handle the case where the increment value
  1940.    won't fit in the immediate field of a PLUS insns.  */
  1941.  
  1942. void
  1943. emit_unrolled_add (dest_reg, src_reg, increment)
  1944.      rtx dest_reg, src_reg, increment;
  1945. {
  1946.   rtx result;
  1947.  
  1948.   result = expand_binop (GET_MODE (dest_reg), add_optab, src_reg, increment,
  1949.              dest_reg, 0, OPTAB_LIB_WIDEN);
  1950.  
  1951.   if (dest_reg != result)
  1952.     emit_move_insn (dest_reg, result);
  1953. }
  1954.  
  1955. /* Searches the insns between INSN and LOOP_END.  Returns 1 if there
  1956.    is a backward branch in that range that branches to somewhere between
  1957.    LOOP_START and INSN.  Returns 0 otherwise.  */
  1958.  
  1959. /* ??? This is quadratic algorithm.  Could be rewritten to be linear.
  1960.    In practice, this is not a problem, because this function is seldom called,
  1961.    and uses a negligible amount of CPU time on average.  */
  1962.  
  1963. static int
  1964. back_branch_in_range_p (insn, loop_start, loop_end)
  1965.      rtx insn;
  1966.      rtx loop_start, loop_end;
  1967. {
  1968.   rtx p, q, target_insn;
  1969.  
  1970.   /* Stop before we get to the backward branch at the end of the loop.  */
  1971.   loop_end = prev_nonnote_insn (loop_end);
  1972.   if (GET_CODE (loop_end) == BARRIER)
  1973.     loop_end = PREV_INSN (loop_end);
  1974.  
  1975.   /* Check in case insn has been deleted, search forward for first non
  1976.      deleted insn following it.  */
  1977.   while (INSN_DELETED_P (insn))
  1978.     insn = NEXT_INSN (insn);
  1979.  
  1980.   /* Check for the case where insn is the last insn in the loop.  */
  1981.   if (insn == loop_end)
  1982.     return 0;
  1983.  
  1984.   for (p = NEXT_INSN (insn); p != loop_end; p = NEXT_INSN (p))
  1985.     {
  1986.       if (GET_CODE (p) == JUMP_INSN)
  1987.     {
  1988.       target_insn = JUMP_LABEL (p);
  1989.       
  1990.       /* Search from loop_start to insn, to see if one of them is
  1991.          the target_insn.  We can't use INSN_LUID comparisons here,
  1992.          since insn may not have an LUID entry.  */
  1993.       for (q = loop_start; q != insn; q = NEXT_INSN (q))
  1994.         if (q == target_insn)
  1995.           return 1;
  1996.     }
  1997.     }
  1998.  
  1999.   return 0;
  2000. }
  2001.  
  2002. /* Try to generate the simplest rtx for the expression
  2003.    (PLUS (MULT mult1 mult2) add1).  This is used to calculate the initial
  2004.    value of giv's.  */
  2005.  
  2006. static rtx
  2007. fold_rtx_mult_add (mult1, mult2, add1, mode)
  2008.      rtx mult1, mult2, add1;
  2009.      enum machine_mode mode;
  2010. {
  2011.   rtx temp, mult_res;
  2012.   rtx result;
  2013.  
  2014.   /* The modes must all be the same.  This should always be true.  For now,
  2015.      check to make sure.  */
  2016.   if ((GET_MODE (mult1) != mode && GET_MODE (mult1) != VOIDmode)
  2017.       || (GET_MODE (mult2) != mode && GET_MODE (mult2) != VOIDmode)
  2018.       || (GET_MODE (add1) != mode && GET_MODE (add1) != VOIDmode))
  2019.     abort ();
  2020.  
  2021.   /* Ensure that if at least one of mult1/mult2 are constant, then mult2
  2022.      will be a constant.  */
  2023.   if (GET_CODE (mult1) == CONST_INT)
  2024.     {
  2025.       temp = mult2;
  2026.       mult2 = mult1;
  2027.       mult1 = temp;
  2028.     }
  2029.  
  2030.   mult_res = simplify_binary_operation (MULT, mode, mult1, mult2);
  2031.   if (! mult_res)
  2032.     mult_res = gen_rtx (MULT, mode, mult1, mult2);
  2033.  
  2034.   /* Again, put the constant second.  */
  2035.   if (GET_CODE (add1) == CONST_INT)
  2036.     {
  2037.       temp = add1;
  2038.       add1 = mult_res;
  2039.       mult_res = temp;
  2040.     }
  2041.  
  2042.   result = simplify_binary_operation (PLUS, mode, add1, mult_res);
  2043.   if (! result)
  2044.     result = gen_rtx (PLUS, mode, add1, mult_res);
  2045.  
  2046.   return result;
  2047. }
  2048.  
  2049. /* Searches the list of induction struct's for the biv BL, to try to calculate
  2050.    the total increment value for one iteration of the loop as a constant.
  2051.  
  2052.    Returns the increment value as an rtx, simplified as much as possible,
  2053.    if it can be calculated.  Otherwise, returns 0.  */
  2054.  
  2055. rtx 
  2056. biv_total_increment (bl, loop_start, loop_end)
  2057.      struct iv_class *bl;
  2058.      rtx loop_start, loop_end;
  2059. {
  2060.   struct induction *v;
  2061.   rtx result;
  2062.  
  2063.   /* For increment, must check every instruction that sets it.  Each
  2064.      instruction must be executed only once each time through the loop.
  2065.      To verify this, we check that the the insn is always executed, and that
  2066.      there are no backward branches after the insn that branch to before it.
  2067.      Also, the insn must have a mult_val of one (to make sure it really is
  2068.      an increment).  */
  2069.  
  2070.   result = const0_rtx;
  2071.   for (v = bl->biv; v; v = v->next_iv)
  2072.     {
  2073.       if (v->always_computable && v->mult_val == const1_rtx
  2074.       && ! back_branch_in_range_p (v->insn, loop_start, loop_end))
  2075.     result = fold_rtx_mult_add (result, const1_rtx, v->add_val, v->mode);
  2076.       else
  2077.     return 0;
  2078.     }
  2079.  
  2080.   return result;
  2081. }
  2082.  
  2083. /* Determine the initial value of the iteration variable, and the amount
  2084.    that it is incremented each loop.  Use the tables constructed by
  2085.    the strength reduction pass to calculate these values.
  2086.  
  2087.    Initial_value and/or increment are set to zero if their values could not
  2088.    be calculated.  */
  2089.  
  2090. static void
  2091. iteration_info (iteration_var, initial_value, increment, loop_start, loop_end)
  2092.      rtx iteration_var, *initial_value, *increment;
  2093.      rtx loop_start, loop_end;
  2094. {
  2095.   struct iv_class *bl;
  2096.   struct induction *v, *b;
  2097.  
  2098.   /* Clear the result values, in case no answer can be found.  */
  2099.   *initial_value = 0;
  2100.   *increment = 0;
  2101.  
  2102.   /* The iteration variable can be either a giv or a biv.  Check to see
  2103.      which it is, and compute the variable's initial value, and increment
  2104.      value if possible.  */
  2105.  
  2106.   /* If this is a new register, can't handle it since we don't have any
  2107.      reg_iv_type entry for it.  */
  2108.   if (REGNO (iteration_var) >= max_reg_before_loop)
  2109.     {
  2110.       if (loop_dump_stream)
  2111.     fprintf (loop_dump_stream,
  2112.          "Loop unrolling: No reg_iv_type entry for iteration var.\n");
  2113.       return;
  2114.     }
  2115.   /* Reject iteration variables larger than the host long size, since they
  2116.      could result in a number of iterations greater than the range of our
  2117.      `unsigned long' variable loop_n_iterations.  */
  2118.   else if (GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE (iteration_var)) > HOST_BITS_PER_LONG)
  2119.     {
  2120.       if (loop_dump_stream)
  2121.     fprintf (loop_dump_stream,
  2122.          "Loop unrolling: Iteration var rejected because mode larger than host long.\n");
  2123.       return;
  2124.     }
  2125.   else if (GET_MODE_CLASS (GET_MODE (iteration_var)) != MODE_INT)
  2126.     {
  2127.       if (loop_dump_stream)
  2128.     fprintf (loop_dump_stream,
  2129.          "Loop unrolling: Iteration var not an integer.\n");
  2130.       return;
  2131.     }
  2132.   else if (reg_iv_type[REGNO (iteration_var)] == BASIC_INDUCT)
  2133.     {
  2134.       /* Grab initial value, only useful if it is a constant.  */
  2135.       bl = reg_biv_class[REGNO (iteration_var)];
  2136.       *initial_value = bl->initial_value;
  2137.  
  2138.       *increment = biv_total_increment (bl, loop_start, loop_end);
  2139.     }
  2140.   else if (reg_iv_type[REGNO (iteration_var)] == GENERAL_INDUCT)
  2141.     {
  2142. #if 1
  2143.       /* ??? The code below does not work because the incorrect number of
  2144.      iterations is calculated when the biv is incremented after the giv
  2145.      is set (which is the usual case).  This can probably be accounted
  2146.      for by biasing the initial_value by subtracting the amount of the
  2147.      increment that occurs between the giv set and the giv test.  However,
  2148.      a giv as an iterator is very rare, so it does not seem worthwhile
  2149.      to handle this.  */
  2150.       /* ??? An example failure is: i = 6; do {;} while (i++ < 9).  */
  2151.       if (loop_dump_stream)
  2152.     fprintf (loop_dump_stream,
  2153.          "Loop unrolling: Giv iterators are not handled.\n");
  2154.       return;
  2155. #else
  2156.       /* Initial value is mult_val times the biv's initial value plus
  2157.      add_val.  Only useful if it is a constant.  */
  2158.       v = reg_iv_info[REGNO (iteration_var)];
  2159.       bl = reg_biv_class[REGNO (v->src_reg)];
  2160.       *initial_value = fold_rtx_mult_add (v->mult_val, bl->initial_value,
  2161.                       v->add_val, v->mode);
  2162.       
  2163.       /* Increment value is mult_val times the increment value of the biv.  */
  2164.  
  2165.       *increment = biv_total_increment (bl, loop_start, loop_end);
  2166.       if (*increment)
  2167.     *increment = fold_rtx_mult_add (v->mult_val, *increment, const0_rtx,
  2168.                     v->mode);
  2169. #endif
  2170.     }
  2171.   else
  2172.     {
  2173.       if (loop_dump_stream)
  2174.     fprintf (loop_dump_stream,
  2175.          "Loop unrolling: Not basic or general induction var.\n");
  2176.       return;
  2177.     }
  2178. }
  2179.  
  2180. /* Calculate the approximate final value of the iteration variable
  2181.    which has an loop exit test with code COMPARISON_CODE and comparison value
  2182.    of COMPARISON_VALUE.  Also returns an indication of whether the comparison
  2183.    was signed or unsigned, and the direction of the comparison.  This info is
  2184.    needed to calculate the number of loop iterations.  */
  2185.  
  2186. static rtx
  2187. approx_final_value (comparison_code, comparison_value, unsigned_p, compare_dir)
  2188.      enum rtx_code comparison_code;
  2189.      rtx comparison_value;
  2190.      int *unsigned_p;
  2191.      int *compare_dir;
  2192. {
  2193.   /* Calculate the final value of the induction variable.
  2194.      The exact final value depends on the branch operator, and increment sign.
  2195.      This is only an approximate value.  It will be wrong if the iteration
  2196.      variable is not incremented by one each time through the loop, and
  2197.      approx final value - start value % increment != 0.  */
  2198.  
  2199.   *unsigned_p = 0;
  2200.   switch (comparison_code)
  2201.     {
  2202.     case LEU:
  2203.       *unsigned_p = 1;
  2204.     case LE:
  2205.       *compare_dir = 1;
  2206.       return plus_constant (comparison_value, 1);
  2207.     case GEU:
  2208.       *unsigned_p = 1;
  2209.     case GE:
  2210.       *compare_dir = -1;
  2211.       return plus_constant (comparison_value, -1);
  2212.     case EQ:
  2213.       /* Can not calculate a final value for this case.  */
  2214.       *compare_dir = 0;
  2215.       return 0;
  2216.     case LTU:
  2217.       *unsigned_p = 1;
  2218.     case LT:
  2219.       *compare_dir = 1;
  2220.       return comparison_value;
  2221.       break;
  2222.     case GTU:
  2223.       *unsigned_p = 1;
  2224.     case GT:
  2225.       *compare_dir = -1;
  2226.       return comparison_value;
  2227.     case NE:
  2228.       *compare_dir = 0;
  2229.       return comparison_value;
  2230.     default:
  2231.       abort ();
  2232.     }
  2233. }
  2234.  
  2235. /* For each biv and giv, determine whether it can be safely split into
  2236.    a different variable for each unrolled copy of the loop body.  If it
  2237.    is safe to split, then indicate that by saving some useful info
  2238.    in the splittable_regs array.
  2239.  
  2240.    If the loop is being completely unrolled, then splittable_regs will hold
  2241.    the current value of the induction variable while the loop is unrolled.
  2242.    It must be set to the initial value of the induction variable here.
  2243.    Otherwise, splittable_regs will hold the difference between the current
  2244.    value of the induction variable and the value the induction variable had
  2245.    at the top of the loop.  It must be set to the value 0 here.
  2246.  
  2247.    Returns the total number of instructions that set registers that are
  2248.    splittable.  */
  2249.  
  2250. /* ?? If the loop is only unrolled twice, then most of the restrictions to
  2251.    constant values are unnecessary, since we can easily calculate increment
  2252.    values in this case even if nothing is constant.  The increment value
  2253.    should not involve a multiply however.  */
  2254.  
  2255. /* ?? Even if the biv/giv increment values aren't constant, it may still
  2256.    be beneficial to split the variable if the loop is only unrolled a few
  2257.    times, since multiplies by small integers (1,2,3,4) are very cheap.  */
  2258.  
  2259. static int
  2260. find_splittable_regs (unroll_type, loop_start, loop_end, end_insert_before,
  2261.              unroll_number)
  2262.      enum unroll_types unroll_type;
  2263.      rtx loop_start, loop_end;
  2264.      rtx end_insert_before;
  2265.      int unroll_number;
  2266. {
  2267.   struct iv_class *bl;
  2268.   struct induction *v;
  2269.   rtx increment, tem;
  2270.   rtx biv_final_value;
  2271.   int biv_splittable;
  2272.   int result = 0;
  2273.  
  2274.   for (bl = loop_iv_list; bl; bl = bl->next)
  2275.     {
  2276.       /* Biv_total_increment must return a constant value,
  2277.      otherwise we can not calculate the split values.  */
  2278.  
  2279.       increment = biv_total_increment (bl, loop_start, loop_end);
  2280.       if (! increment || GET_CODE (increment) != CONST_INT)
  2281.     continue;
  2282.  
  2283.       /* The loop must be unrolled completely, or else have a known number
  2284.      of iterations and only one exit, or else the biv must be dead
  2285.      outside the loop, or else the final value must be known.  Otherwise,
  2286.      it is unsafe to split the biv since it may not have the proper
  2287.      value on loop exit.  */
  2288.  
  2289.       /* loop_number_exit_labels is non-zero if the loop has an exit other than
  2290.      a fall through at the end.  */
  2291.  
  2292.       biv_splittable = 1;
  2293.       biv_final_value = 0;
  2294.       if (unroll_type != UNROLL_COMPLETELY
  2295.       && (loop_number_exit_labels[uid_loop_num[INSN_UID (loop_start)]]
  2296.           || unroll_type == UNROLL_NAIVE)
  2297.       && (uid_luid[regno_last_uid[bl->regno]] >= INSN_LUID (loop_end)
  2298.           || ! bl->init_insn
  2299.           || INSN_UID (bl->init_insn) >= max_uid_for_loop
  2300.           || (uid_luid[regno_first_uid[bl->regno]]
  2301.           < INSN_LUID (bl->init_insn))
  2302.           || reg_mentioned_p (bl->biv->dest_reg, SET_SRC (bl->init_set)))
  2303.       && ! (biv_final_value = final_biv_value (bl, loop_start, loop_end)))
  2304.     biv_splittable = 0;
  2305.  
  2306.       /* If any of the insns setting the BIV don't do so with a simple
  2307.      PLUS, we don't know how to split it.  */
  2308.       for (v = bl->biv; biv_splittable && v; v = v->next_iv)
  2309.     if ((tem = single_set (v->insn)) == 0
  2310.         || GET_CODE (SET_DEST (tem)) != REG
  2311.         || REGNO (SET_DEST (tem)) != bl->regno
  2312.         || GET_CODE (SET_SRC (tem)) != PLUS)
  2313.       biv_splittable = 0;
  2314.  
  2315.       /* If final value is non-zero, then must emit an instruction which sets
  2316.      the value of the biv to the proper value.  This is done after
  2317.      handling all of the givs, since some of them may need to use the
  2318.      biv's value in their initialization code.  */
  2319.  
  2320.       /* This biv is splittable.  If completely unrolling the loop, save
  2321.      the biv's initial value.  Otherwise, save the constant zero.  */
  2322.  
  2323.       if (biv_splittable == 1)
  2324.     {
  2325.       if (unroll_type == UNROLL_COMPLETELY)
  2326.         {
  2327.           /* If the initial value of the biv is itself (i.e. it is too
  2328.          complicated for strength_reduce to compute), or is a hard
  2329.          register, then we must create a new pseudo reg to hold the
  2330.          initial value of the biv.  */
  2331.  
  2332.           if (GET_CODE (bl->initial_value) == REG
  2333.           && (REGNO (bl->initial_value) == bl->regno
  2334.               || REGNO (bl->initial_value) < FIRST_PSEUDO_REGISTER))
  2335.         {
  2336.           rtx tem = gen_reg_rtx (bl->biv->mode);
  2337.           
  2338.           emit_insn_before (gen_move_insn (tem, bl->biv->src_reg),
  2339.                     loop_start);
  2340.  
  2341.           if (loop_dump_stream)
  2342.             fprintf (loop_dump_stream, "Biv %d initial value remapped to %d.\n",
  2343.                  bl->regno, REGNO (tem));
  2344.  
  2345.           splittable_regs[bl->regno] = tem;
  2346.         }
  2347.           else
  2348.         splittable_regs[bl->regno] = bl->initial_value;
  2349.         }
  2350.       else
  2351.         splittable_regs[bl->regno] = const0_rtx;
  2352.  
  2353.       /* Save the number of instructions that modify the biv, so that
  2354.          we can treat the last one specially.  */
  2355.  
  2356.       splittable_regs_updates[bl->regno] = bl->biv_count;
  2357.       result += bl->biv_count;
  2358.  
  2359.       if (loop_dump_stream)
  2360.         fprintf (loop_dump_stream,
  2361.              "Biv %d safe to split.\n", bl->regno);
  2362.     }
  2363.  
  2364.       /* Check every giv that depends on this biv to see whether it is
  2365.      splittable also.  Even if the biv isn't splittable, givs which
  2366.      depend on it may be splittable if the biv is live outside the
  2367.      loop, and the givs aren't.  */
  2368.  
  2369.       result += find_splittable_givs (bl, unroll_type, loop_start, loop_end,
  2370.                      increment, unroll_number);
  2371.  
  2372.       /* If final value is non-zero, then must emit an instruction which sets
  2373.      the value of the biv to the proper value.  This is done after
  2374.      handling all of the givs, since some of them may need to use the
  2375.      biv's value in their initialization code.  */
  2376.       if (biv_final_value)
  2377.     {
  2378.       /* If the loop has multiple exits, emit the insns before the
  2379.          loop to ensure that it will always be executed no matter
  2380.          how the loop exits.  Otherwise emit the insn after the loop,
  2381.          since this is slightly more efficient.  */
  2382.       if (! loop_number_exit_labels[uid_loop_num[INSN_UID (loop_start)]])
  2383.         emit_insn_before (gen_move_insn (bl->biv->src_reg,
  2384.                          biv_final_value),
  2385.                   end_insert_before);
  2386.       else
  2387.         {
  2388.           /* Create a new register to hold the value of the biv, and then
  2389.          set the biv to its final value before the loop start.  The biv
  2390.          is set to its final value before loop start to ensure that
  2391.          this insn will always be executed, no matter how the loop
  2392.          exits.  */
  2393.           rtx tem = gen_reg_rtx (bl->biv->mode);
  2394.           emit_insn_before (gen_move_insn (tem, bl->biv->src_reg),
  2395.                 loop_start);
  2396.           emit_insn_before (gen_move_insn (bl->biv->src_reg,
  2397.                            biv_final_value),
  2398.                 loop_start);
  2399.  
  2400.           if (loop_dump_stream)
  2401.         fprintf (loop_dump_stream, "Biv %d mapped to %d for split.\n",
  2402.              REGNO (bl->biv->src_reg), REGNO (tem));
  2403.  
  2404.           /* Set up the mapping from the original biv register to the new
  2405.          register.  */
  2406.           bl->biv->src_reg = tem;
  2407.         }
  2408.     }
  2409.     }
  2410.   return result;
  2411. }
  2412.  
  2413. /* For every giv based on the biv BL, check to determine whether it is
  2414.    splittable.  This is a subroutine to find_splittable_regs ().
  2415.  
  2416.    Return the number of instructions that set splittable registers.  */
  2417.  
  2418. static int
  2419. find_splittable_givs (bl, unroll_type, loop_start, loop_end, increment,
  2420.               unroll_number)
  2421.      struct iv_class *bl;
  2422.      enum unroll_types unroll_type;
  2423.      rtx loop_start, loop_end;
  2424.      rtx increment;
  2425.      int unroll_number;
  2426. {
  2427.   struct induction *v;
  2428.   rtx final_value;
  2429.   rtx tem;
  2430.   int result = 0;
  2431.  
  2432.   for (v = bl->giv; v; v = v->next_iv)
  2433.     {
  2434.       rtx giv_inc, value;
  2435.  
  2436.       /* Only split the giv if it has already been reduced, or if the loop is
  2437.      being completely unrolled.  */
  2438.       if (unroll_type != UNROLL_COMPLETELY && v->ignore)
  2439.     continue;
  2440.  
  2441.       /* The giv can be split if the insn that sets the giv is executed once
  2442.      and only once on every iteration of the loop.  */
  2443.       /* An address giv can always be split.  v->insn is just a use not a set,
  2444.      and hence it does not matter whether it is always executed.  All that
  2445.      matters is that all the biv increments are always executed, and we
  2446.      won't reach here if they aren't.  */
  2447.       if (v->giv_type != DEST_ADDR
  2448.       && (! v->always_computable
  2449.           || back_branch_in_range_p (v->insn, loop_start, loop_end)))
  2450.     continue;
  2451.       
  2452.       /* The giv increment value must be a constant.  */
  2453.       giv_inc = fold_rtx_mult_add (v->mult_val, increment, const0_rtx,
  2454.                    v->mode);
  2455.       if (! giv_inc || GET_CODE (giv_inc) != CONST_INT)
  2456.     continue;
  2457.  
  2458.       /* The loop must be unrolled completely, or else have a known number of
  2459.      iterations and only one exit, or else the giv must be dead outside
  2460.      the loop, or else the final value of the giv must be known.
  2461.      Otherwise, it is not safe to split the giv since it may not have the
  2462.      proper value on loop exit.  */
  2463.       
  2464.       /* The used outside loop test will fail for DEST_ADDR givs.  They are
  2465.      never used outside the loop anyways, so it is always safe to split a
  2466.      DEST_ADDR giv.  */
  2467.  
  2468.       final_value = 0;
  2469.       if (unroll_type != UNROLL_COMPLETELY
  2470.       && (loop_number_exit_labels[uid_loop_num[INSN_UID (loop_start)]]
  2471.           || unroll_type == UNROLL_NAIVE)
  2472.       && v->giv_type != DEST_ADDR
  2473.       && ((regno_first_uid[REGNO (v->dest_reg)] != INSN_UID (v->insn)
  2474.            /* Check for the case where the pseudo is set by a shift/add
  2475.           sequence, in which case the first insn setting the pseudo
  2476.           is the first insn of the shift/add sequence.  */
  2477.            && (! (tem = find_reg_note (v->insn, REG_RETVAL, NULL_RTX))
  2478.            || (regno_first_uid[REGNO (v->dest_reg)]
  2479.                != INSN_UID (XEXP (tem, 0)))))
  2480.           /* Line above always fails if INSN was moved by loop opt.  */
  2481.           || (uid_luid[regno_last_uid[REGNO (v->dest_reg)]]
  2482.           >= INSN_LUID (loop_end)))
  2483.       && ! (final_value = v->final_value))
  2484.     continue;
  2485.  
  2486. #if 0
  2487.       /* Currently, non-reduced/final-value givs are never split.  */
  2488.       /* Should emit insns after the loop if possible, as the biv final value
  2489.      code below does.  */
  2490.  
  2491.       /* If the final value is non-zero, and the giv has not been reduced,
  2492.      then must emit an instruction to set the final value.  */
  2493.       if (final_value && !v->new_reg)
  2494.     {
  2495.       /* Create a new register to hold the value of the giv, and then set
  2496.          the giv to its final value before the loop start.  The giv is set
  2497.          to its final value before loop start to ensure that this insn
  2498.          will always be executed, no matter how we exit.  */
  2499.       tem = gen_reg_rtx (v->mode);
  2500.       emit_insn_before (gen_move_insn (tem, v->dest_reg), loop_start);
  2501.       emit_insn_before (gen_move_insn (v->dest_reg, final_value),
  2502.                 loop_start);
  2503.       
  2504.       if (loop_dump_stream)
  2505.         fprintf (loop_dump_stream, "Giv %d mapped to %d for split.\n",
  2506.              REGNO (v->dest_reg), REGNO (tem));
  2507.       
  2508.       v->src_reg = tem;
  2509.     }
  2510. #endif
  2511.  
  2512.       /* This giv is splittable.  If completely unrolling the loop, save the
  2513.      giv's initial value.  Otherwise, save the constant zero for it.  */
  2514.  
  2515.       if (unroll_type == UNROLL_COMPLETELY)
  2516.     {
  2517.       /* It is not safe to use bl->initial_value here, because it may not
  2518.          be invariant.  It is safe to use the initial value stored in
  2519.          the splittable_regs array if it is set.  In rare cases, it won't
  2520.          be set, so then we do exactly the same thing as
  2521.          find_splittable_regs does to get a safe value.  */
  2522.       rtx biv_initial_value;
  2523.  
  2524.       if (splittable_regs[bl->regno])
  2525.         biv_initial_value = splittable_regs[bl->regno];
  2526.       else if (GET_CODE (bl->initial_value) != REG
  2527.            || (REGNO (bl->initial_value) != bl->regno
  2528.                && REGNO (bl->initial_value) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER))
  2529.         biv_initial_value = bl->initial_value;
  2530.       else
  2531.         {
  2532.           rtx tem = gen_reg_rtx (bl->biv->mode);
  2533.  
  2534.           emit_insn_before (gen_move_insn (tem, bl->biv->src_reg),
  2535.                 loop_start);
  2536.           biv_initial_value = tem;
  2537.         }
  2538.       value = fold_rtx_mult_add (v->mult_val, biv_initial_value,
  2539.                      v->add_val, v->mode);
  2540.     }
  2541.       else
  2542.     value = const0_rtx;
  2543.  
  2544.       if (v->new_reg)
  2545.     {
  2546.       /* If a giv was combined with another giv, then we can only split
  2547.          this giv if the giv it was combined with was reduced.  This
  2548.          is because the value of v->new_reg is meaningless in this
  2549.          case.  */
  2550.       if (v->same && ! v->same->new_reg)
  2551.         {
  2552.           if (loop_dump_stream)
  2553.         fprintf (loop_dump_stream,
  2554.              "giv combined with unreduced giv not split.\n");
  2555.           continue;
  2556.         }
  2557.       /* If the giv is an address destination, it could be something other
  2558.          than a simple register, these have to be treated differently.  */
  2559.       else if (v->giv_type == DEST_REG)
  2560.         {
  2561.           /* If value is not a constant, register, or register plus
  2562.          constant, then compute its value into a register before
  2563.          loop start.  This prevents illegal rtx sharing, and should
  2564.          generate better code.  We can use bl->initial_value here
  2565.          instead of splittable_regs[bl->regno] because this code
  2566.          is going before the loop start.  */
  2567.           if (unroll_type == UNROLL_COMPLETELY
  2568.           && GET_CODE (value) != CONST_INT
  2569.           && GET_CODE (value) != REG
  2570.           && (GET_CODE (value) != PLUS
  2571.               || GET_CODE (XEXP (value, 0)) != REG
  2572.               || GET_CODE (XEXP (value, 1)) != CONST_INT))
  2573.         {
  2574.           rtx tem = gen_reg_rtx (v->mode);
  2575.           emit_iv_add_mult (bl->initial_value, v->mult_val,
  2576.                     v->add_val, tem, loop_start);
  2577.           value = tem;
  2578.         }
  2579.         
  2580.           splittable_regs[REGNO (v->new_reg)] = value;
  2581.         }
  2582.       else
  2583.         {
  2584.           /* Splitting address givs is useful since it will often allow us
  2585.          to eliminate some increment insns for the base giv as
  2586.          unnecessary.  */
  2587.  
  2588.           /* If the addr giv is combined with a dest_reg giv, then all
  2589.          references to that dest reg will be remapped, which is NOT
  2590.          what we want for split addr regs. We always create a new
  2591.          register for the split addr giv, just to be safe.  */
  2592.  
  2593.           /* ??? If there are multiple address givs which have been
  2594.          combined with the same dest_reg giv, then we may only need
  2595.          one new register for them.  Pulling out constants below will
  2596.          catch some of the common cases of this.  Currently, I leave
  2597.          the work of simplifying multiple address givs to the
  2598.          following cse pass.  */
  2599.           
  2600.           v->const_adjust = 0;
  2601.           if (unroll_type != UNROLL_COMPLETELY)
  2602.         {
  2603.           /* If not completely unrolling the loop, then create a new
  2604.              register to hold the split value of the DEST_ADDR giv.
  2605.              Emit insn to initialize its value before loop start.  */
  2606.           tem = gen_reg_rtx (v->mode);
  2607.  
  2608.           /* If the address giv has a constant in its new_reg value,
  2609.              then this constant can be pulled out and put in value,
  2610.              instead of being part of the initialization code.  */
  2611.           
  2612.           if (GET_CODE (v->new_reg) == PLUS
  2613.               && GET_CODE (XEXP (v->new_reg, 1)) == CONST_INT)
  2614.             {
  2615.               v->dest_reg
  2616.             = plus_constant (tem, INTVAL (XEXP (v->new_reg,1)));
  2617.               
  2618.               /* Only succeed if this will give valid addresses.
  2619.              Try to validate both the first and the last
  2620.              address resulting from loop unrolling, if
  2621.              one fails, then can't do const elim here.  */
  2622.               if (memory_address_p (v->mem_mode, v->dest_reg)
  2623.               && memory_address_p (v->mem_mode,
  2624.                        plus_constant (v->dest_reg,
  2625.                               INTVAL (giv_inc)
  2626.                               * (unroll_number - 1))))
  2627.             {
  2628.               /* Save the negative of the eliminated const, so
  2629.                  that we can calculate the dest_reg's increment
  2630.                  value later.  */
  2631.               v->const_adjust = - INTVAL (XEXP (v->new_reg, 1));
  2632.  
  2633.               v->new_reg = XEXP (v->new_reg, 0);
  2634.               if (loop_dump_stream)
  2635.                 fprintf (loop_dump_stream,
  2636.                      "Eliminating constant from giv %d\n",
  2637.                      REGNO (tem));
  2638.             }
  2639.               else
  2640.             v->dest_reg = tem;
  2641.             }
  2642.           else
  2643.             v->dest_reg = tem;
  2644.           
  2645.           /* If the address hasn't been checked for validity yet, do so
  2646.              now, and fail completely if either the first or the last
  2647.              unrolled copy of the address is not a valid address.  */
  2648.           if (v->dest_reg == tem
  2649.               && (! memory_address_p (v->mem_mode, v->dest_reg)
  2650.               || ! memory_address_p (v->mem_mode,
  2651.                  plus_constant (v->dest_reg,
  2652.                         INTVAL (giv_inc)
  2653.                         * (unroll_number -1)))))
  2654.             {
  2655.               if (loop_dump_stream)
  2656.             fprintf (loop_dump_stream,
  2657.                  "Illegal address for giv at insn %d\n",
  2658.                  INSN_UID (v->insn));
  2659.               continue;
  2660.             }
  2661.           
  2662.           /* To initialize the new register, just move the value of
  2663.              new_reg into it.  This is not guaranteed to give a valid
  2664.              instruction on machines with complex addressing modes.
  2665.              If we can't recognize it, then delete it and emit insns
  2666.              to calculate the value from scratch.  */
  2667.           emit_insn_before (gen_rtx (SET, VOIDmode, tem,
  2668.                          copy_rtx (v->new_reg)),
  2669.                     loop_start);
  2670.           if (recog_memoized (PREV_INSN (loop_start)) < 0)
  2671.             {
  2672.               delete_insn (PREV_INSN (loop_start));
  2673.               emit_iv_add_mult (bl->initial_value, v->mult_val,
  2674.                     v->add_val, tem, loop_start);
  2675.               if (loop_dump_stream)
  2676.             fprintf (loop_dump_stream,
  2677.                  "Illegal init insn, rewritten.\n");
  2678.             }
  2679.         }
  2680.           else
  2681.         {
  2682.           v->dest_reg = value;
  2683.           
  2684.           /* Check the resulting address for validity, and fail
  2685.              if the resulting address would be illegal.  */
  2686.           if (! memory_address_p (v->mem_mode, v->dest_reg)
  2687.               || ! memory_address_p (v->mem_mode,
  2688.                      plus_constant (v->dest_reg,
  2689.                             INTVAL (giv_inc) *
  2690.                             (unroll_number -1))))
  2691.             {
  2692.               if (loop_dump_stream)
  2693.             fprintf (loop_dump_stream,
  2694.                  "Illegal address for giv at insn %d\n",
  2695.                  INSN_UID (v->insn));
  2696.               continue;
  2697.             }
  2698.         }
  2699.           
  2700.           /* Store the value of dest_reg into the insn.  This sharing
  2701.          will not be a problem as this insn will always be copied
  2702.          later.  */
  2703.           
  2704.           *v->location = v->dest_reg;
  2705.           
  2706.           /* If this address giv is combined with a dest reg giv, then
  2707.          save the base giv's induction pointer so that we will be
  2708.          able to handle this address giv properly.  The base giv
  2709.          itself does not have to be splittable.  */
  2710.           
  2711.           if (v->same && v->same->giv_type == DEST_REG)
  2712.         addr_combined_regs[REGNO (v->same->new_reg)] = v->same;
  2713.           
  2714.           if (GET_CODE (v->new_reg) == REG)
  2715.         {
  2716.           /* This giv maybe hasn't been combined with any others.
  2717.              Make sure that it's giv is marked as splittable here.  */
  2718.           
  2719.           splittable_regs[REGNO (v->new_reg)] = value;
  2720.           
  2721.           /* Make it appear to depend upon itself, so that the
  2722.              giv will be properly split in the main loop above.  */
  2723.           if (! v->same)
  2724.             {
  2725.               v->same = v;
  2726.               addr_combined_regs[REGNO (v->new_reg)] = v;
  2727.             }
  2728.         }
  2729.  
  2730.           if (loop_dump_stream)
  2731.         fprintf (loop_dump_stream, "DEST_ADDR giv being split.\n");
  2732.         }
  2733.     }
  2734.       else
  2735.     {
  2736. #if 0
  2737.       /* Currently, unreduced giv's can't be split.  This is not too much
  2738.          of a problem since unreduced giv's are not live across loop
  2739.          iterations anyways.  When unrolling a loop completely though,
  2740.          it makes sense to reduce&split givs when possible, as this will
  2741.          result in simpler instructions, and will not require that a reg
  2742.          be live across loop iterations.  */
  2743.       
  2744.       splittable_regs[REGNO (v->dest_reg)] = value;
  2745.       fprintf (stderr, "Giv %d at insn %d not reduced\n",
  2746.            REGNO (v->dest_reg), INSN_UID (v->insn));
  2747. #else
  2748.       continue;
  2749. #endif
  2750.     }
  2751.       
  2752.       /* Givs are only updated once by definition.  Mark it so if this is
  2753.      a splittable register.  Don't need to do anything for address givs
  2754.      where this may not be a register.  */
  2755.  
  2756.       if (GET_CODE (v->new_reg) == REG)
  2757.     splittable_regs_updates[REGNO (v->new_reg)] = 1;
  2758.  
  2759.       result++;
  2760.       
  2761.       if (loop_dump_stream)
  2762.     {
  2763.       int regnum;
  2764.       
  2765.       if (GET_CODE (v->dest_reg) == CONST_INT)
  2766.         regnum = -1;
  2767.       else if (GET_CODE (v->dest_reg) != REG)
  2768.         regnum = REGNO (XEXP (v->dest_reg, 0));
  2769.       else
  2770.         regnum = REGNO (v->dest_reg);
  2771.       fprintf (loop_dump_stream, "Giv %d at insn %d safe to split.\n",
  2772.            regnum, INSN_UID (v->insn));
  2773.     }
  2774.     }
  2775.  
  2776.   return result;
  2777. }
  2778.  
  2779. /* Try to prove that the register is dead after the loop exits.  Trace every
  2780.    loop exit looking for an insn that will always be executed, which sets
  2781.    the register to some value, and appears before the first use of the register
  2782.    is found.  If successful, then return 1, otherwise return 0.  */
  2783.  
  2784. /* ?? Could be made more intelligent in the handling of jumps, so that
  2785.    it can search past if statements and other similar structures.  */
  2786.  
  2787. static int
  2788. reg_dead_after_loop (reg, loop_start, loop_end)
  2789.      rtx reg, loop_start, loop_end;
  2790. {
  2791.   rtx insn, label;
  2792.   enum rtx_code code;
  2793.   int jump_count = 0;
  2794.  
  2795.   /* HACK: Must also search the loop fall through exit, create a label_ref
  2796.      here which points to the loop_end, and append the loop_number_exit_labels
  2797.      list to it.  */
  2798.   label = gen_rtx (LABEL_REF, VOIDmode, loop_end);
  2799.   LABEL_NEXTREF (label)
  2800.     = loop_number_exit_labels[uid_loop_num[INSN_UID (loop_start)]];
  2801.  
  2802.   for ( ; label; label = LABEL_NEXTREF (label))
  2803.     {
  2804.       /* Succeed if find an insn which sets the biv or if reach end of
  2805.      function.  Fail if find an insn that uses the biv, or if come to
  2806.      a conditional jump.  */
  2807.  
  2808.       insn = NEXT_INSN (XEXP (label, 0));
  2809.       while (insn)
  2810.     {
  2811.       code = GET_CODE (insn);
  2812.       if (GET_RTX_CLASS (code) == 'i')
  2813.         {
  2814.           rtx set;
  2815.  
  2816.           if (reg_referenced_p (reg, PATTERN (insn)))
  2817.         return 0;
  2818.  
  2819.           set = single_set (insn);
  2820.           if (set && rtx_equal_p (SET_DEST (set), reg))
  2821.         break;
  2822.         }
  2823.  
  2824.       if (code == JUMP_INSN)
  2825.         {
  2826.           if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == RETURN)
  2827.         break;
  2828.           else if (! simplejump_p (insn)
  2829.                /* Prevent infinite loop following infinite loops. */
  2830.                || jump_count++ > 20)
  2831.         return 0;
  2832.           else
  2833.         insn = JUMP_LABEL (insn);
  2834.         }
  2835.  
  2836.       insn = NEXT_INSN (insn);
  2837.     }
  2838.     }
  2839.  
  2840.   /* Success, the register is dead on all loop exits.  */
  2841.   return 1;
  2842. }
  2843.  
  2844. /* Try to calculate the final value of the biv, the value it will have at
  2845.    the end of the loop.  If we can do it, return that value.  */
  2846.   
  2847. rtx
  2848. final_biv_value (bl, loop_start, loop_end)
  2849.      struct iv_class *bl;
  2850.      rtx loop_start, loop_end;
  2851. {
  2852.   rtx increment, tem;
  2853.  
  2854.   /* ??? This only works for MODE_INT biv's.  Reject all others for now.  */
  2855.  
  2856.   if (GET_MODE_CLASS (bl->biv->mode) != MODE_INT)
  2857.     return 0;
  2858.  
  2859.   /* The final value for reversed bivs must be calculated differently than
  2860.       for ordinary bivs.  In this case, there is already an insn after the
  2861.      loop which sets this biv's final value (if necessary), and there are
  2862.      no other loop exits, so we can return any value.  */
  2863.   if (bl->reversed)
  2864.     {
  2865.       if (loop_dump_stream)
  2866.     fprintf (loop_dump_stream,
  2867.          "Final biv value for %d, reversed biv.\n", bl->regno);
  2868.          
  2869.       return const0_rtx;
  2870.     }
  2871.  
  2872.   /* Try to calculate the final value as initial value + (number of iterations
  2873.      * increment).  For this to work, increment must be invariant, the only
  2874.      exit from the loop must be the fall through at the bottom (otherwise
  2875.      it may not have its final value when the loop exits), and the initial
  2876.      value of the biv must be invariant.  */
  2877.  
  2878.   if (loop_n_iterations != 0
  2879.       && ! loop_number_exit_labels[uid_loop_num[INSN_UID (loop_start)]]
  2880.       && invariant_p (bl->initial_value))
  2881.     {
  2882.       increment = biv_total_increment (bl, loop_start, loop_end);
  2883.       
  2884.       if (increment && invariant_p (increment))
  2885.     {
  2886.       /* Can calculate the loop exit value, emit insns after loop
  2887.          end to calculate this value into a temporary register in
  2888.          case it is needed later.  */
  2889.  
  2890.       tem = gen_reg_rtx (bl->biv->mode);
  2891.       /* Make sure loop_end is not the last insn.  */
  2892.       if (NEXT_INSN (loop_end) == 0)
  2893.         emit_note_after (NOTE_INSN_DELETED, loop_end);
  2894.       emit_iv_add_mult (increment, GEN_INT (loop_n_iterations),
  2895.                 bl->initial_value, tem, NEXT_INSN (loop_end));
  2896.  
  2897.       if (loop_dump_stream)
  2898.         fprintf (loop_dump_stream,
  2899.              "Final biv value for %d, calculated.\n", bl->regno);
  2900.       
  2901.       return tem;
  2902.     }
  2903.     }
  2904.  
  2905.   /* Check to see if the biv is dead at all loop exits.  */
  2906.   if (reg_dead_after_loop (bl->biv->src_reg, loop_start, loop_end))
  2907.     {
  2908.       if (loop_dump_stream)
  2909.     fprintf (loop_dump_stream,
  2910.          "Final biv value for %d, biv dead after loop exit.\n",
  2911.          bl->regno);
  2912.  
  2913.       return const0_rtx;
  2914.     }
  2915.  
  2916.   return 0;
  2917. }
  2918.  
  2919. /* Try to calculate the final value of the giv, the value it will have at
  2920.    the end of the loop.  If we can do it, return that value.  */
  2921.  
  2922. rtx
  2923. final_giv_value (v, loop_start, loop_end)
  2924.      struct induction *v;
  2925.      rtx loop_start, loop_end;
  2926. {
  2927.   struct iv_class *bl;
  2928.   rtx insn;
  2929.   rtx increment, tem;
  2930.   enum rtx_code code;
  2931.   rtx insert_before, seq;
  2932.  
  2933.   bl = reg_biv_class[REGNO (v->src_reg)];
  2934.  
  2935.   /* The final value for givs which depend on reversed bivs must be calculated
  2936.      differently than for ordinary givs.  In this case, there is already an
  2937.      insn after the loop which sets this giv's final value (if necessary),
  2938.      and there are no other loop exits, so we can return any value.  */
  2939.   if (bl->reversed)
  2940.     {
  2941.       if (loop_dump_stream)
  2942.     fprintf (loop_dump_stream,
  2943.          "Final giv value for %d, depends on reversed biv\n",
  2944.          REGNO (v->dest_reg));
  2945.       return const0_rtx;
  2946.     }
  2947.  
  2948.   /* Try to calculate the final value as a function of the biv it depends
  2949.      upon.  The only exit from the loop must be the fall through at the bottom
  2950.      (otherwise it may not have its final value when the loop exits).  */
  2951.       
  2952.   /* ??? Can calculate the final giv value by subtracting off the
  2953.      extra biv increments times the giv's mult_val.  The loop must have
  2954.      only one exit for this to work, but the loop iterations does not need
  2955.      to be known.  */
  2956.  
  2957.   if (loop_n_iterations != 0
  2958.       && ! loop_number_exit_labels[uid_loop_num[INSN_UID (loop_start)]])
  2959.     {
  2960.       /* ?? It is tempting to use the biv's value here since these insns will
  2961.      be put after the loop, and hence the biv will have its final value
  2962.      then.  However, this fails if the biv is subsequently eliminated.
  2963.      Perhaps determine whether biv's are eliminable before trying to
  2964.      determine whether giv's are replaceable so that we can use the
  2965.      biv value here if it is not eliminable.  */
  2966.  
  2967.       increment = biv_total_increment (bl, loop_start, loop_end);
  2968.  
  2969.       if (increment && invariant_p (increment))
  2970.     {
  2971.       /* Can calculate the loop exit value of its biv as
  2972.          (loop_n_iterations * increment) + initial_value */
  2973.           
  2974.       /* The loop exit value of the giv is then
  2975.          (final_biv_value - extra increments) * mult_val + add_val.
  2976.          The extra increments are any increments to the biv which
  2977.          occur in the loop after the giv's value is calculated.
  2978.          We must search from the insn that sets the giv to the end
  2979.          of the loop to calculate this value.  */
  2980.  
  2981.       insert_before = NEXT_INSN (loop_end);
  2982.  
  2983.       /* Put the final biv value in tem.  */
  2984.       tem = gen_reg_rtx (bl->biv->mode);
  2985.       emit_iv_add_mult (increment, GEN_INT (loop_n_iterations),
  2986.                 bl->initial_value, tem, insert_before);
  2987.  
  2988.       /* Subtract off extra increments as we find them.  */
  2989.       for (insn = NEXT_INSN (v->insn); insn != loop_end;
  2990.            insn = NEXT_INSN (insn))
  2991.         {
  2992.           struct induction *biv;
  2993.  
  2994.           for (biv = bl->biv; biv; biv = biv->next_iv)
  2995.         if (biv->insn == insn)
  2996.           {
  2997.             start_sequence ();
  2998.             tem = expand_binop (GET_MODE (tem), sub_optab, tem,
  2999.                     biv->add_val, NULL_RTX, 0,
  3000.                     OPTAB_LIB_WIDEN);
  3001.             seq = gen_sequence ();
  3002.             end_sequence ();
  3003.             emit_insn_before (seq, insert_before);
  3004.           }
  3005.         }
  3006.       
  3007.       /* Now calculate the giv's final value.  */
  3008.       emit_iv_add_mult (tem, v->mult_val, v->add_val, tem,
  3009.                 insert_before);
  3010.       
  3011.       if (loop_dump_stream)
  3012.         fprintf (loop_dump_stream,
  3013.              "Final giv value for %d, calc from biv's value.\n",
  3014.              REGNO (v->dest_reg));
  3015.  
  3016.       return tem;
  3017.     }
  3018.     }
  3019.  
  3020.   /* Replaceable giv's should never reach here.  */
  3021.   if (v->replaceable)
  3022.     abort ();
  3023.  
  3024.   /* Check to see if the biv is dead at all loop exits.  */
  3025.   if (reg_dead_after_loop (v->dest_reg, loop_start, loop_end))
  3026.     {
  3027.       if (loop_dump_stream)
  3028.     fprintf (loop_dump_stream,
  3029.          "Final giv value for %d, giv dead after loop exit.\n",
  3030.          REGNO (v->dest_reg));
  3031.  
  3032.       return const0_rtx;
  3033.     }
  3034.  
  3035.   return 0;
  3036. }
  3037.  
  3038.  
  3039. /* Calculate the number of loop iterations.  Returns the exact number of loop
  3040.    iterations if it can be calculated, otherwise returns zero.  */
  3041.  
  3042. unsigned HOST_WIDE_INT
  3043. loop_iterations (loop_start, loop_end)
  3044.      rtx loop_start, loop_end;
  3045. {
  3046.   rtx comparison, comparison_value;
  3047.   rtx iteration_var, initial_value, increment, final_value;
  3048.   enum rtx_code comparison_code;
  3049.   HOST_WIDE_INT i;
  3050.   int increment_dir;
  3051.   int unsigned_compare, compare_dir, final_larger;
  3052.   unsigned long tempu;
  3053.   rtx last_loop_insn;
  3054.  
  3055.   /* First find the iteration variable.  If the last insn is a conditional
  3056.      branch, and the insn before tests a register value, make that the
  3057.      iteration variable.  */
  3058.   
  3059.   loop_initial_value = 0;
  3060.   loop_increment = 0;
  3061.   loop_final_value = 0;
  3062.   loop_iteration_var = 0;
  3063.  
  3064.   last_loop_insn = prev_nonnote_insn (loop_end);
  3065.  
  3066.   comparison = get_condition_for_loop (last_loop_insn);
  3067.   if (comparison == 0)
  3068.     {
  3069.       if (loop_dump_stream)
  3070.     fprintf (loop_dump_stream,
  3071.          "Loop unrolling: No final conditional branch found.\n");
  3072.       return 0;
  3073.     }
  3074.  
  3075.   /* ??? Get_condition may switch position of induction variable and
  3076.      invariant register when it canonicalizes the comparison.  */
  3077.  
  3078.   comparison_code = GET_CODE (comparison);
  3079.   iteration_var = XEXP (comparison, 0);
  3080.   comparison_value = XEXP (comparison, 1);
  3081.  
  3082.   if (GET_CODE (iteration_var) != REG)
  3083.     {
  3084.       if (loop_dump_stream)
  3085.     fprintf (loop_dump_stream,
  3086.          "Loop unrolling: Comparison not against register.\n");
  3087.       return 0;
  3088.     }
  3089.  
  3090.   /* Loop iterations is always called before any new registers are created
  3091.      now, so this should never occur.  */
  3092.  
  3093.   if (REGNO (iteration_var) >= max_reg_before_loop)
  3094.     abort ();
  3095.  
  3096.   iteration_info (iteration_var, &initial_value, &increment,
  3097.           loop_start, loop_end);
  3098.   if (initial_value == 0)
  3099.     /* iteration_info already printed a message.  */
  3100.     return 0;
  3101.  
  3102.   if (increment == 0)
  3103.     {
  3104.       if (loop_dump_stream)
  3105.     fprintf (loop_dump_stream,
  3106.          "Loop unrolling: Increment value can't be calculated.\n");
  3107.       return 0;
  3108.     }
  3109.   if (GET_CODE (increment) != CONST_INT)
  3110.     {
  3111.       if (loop_dump_stream)
  3112.     fprintf (loop_dump_stream,
  3113.          "Loop unrolling: Increment value not constant.\n");
  3114.       return 0;
  3115.     }
  3116.   if (GET_CODE (initial_value) != CONST_INT)
  3117.     {
  3118.       if (loop_dump_stream)
  3119.     fprintf (loop_dump_stream,
  3120.          "Loop unrolling: Initial value not constant.\n");
  3121.       return 0;
  3122.     }
  3123.  
  3124.   /* If the comparison value is an invariant register, then try to find
  3125.      its value from the insns before the start of the loop.  */
  3126.  
  3127.   if (GET_CODE (comparison_value) == REG && invariant_p (comparison_value))
  3128.     {
  3129.       rtx insn, set;
  3130.     
  3131.       for (insn = PREV_INSN (loop_start); insn ; insn = PREV_INSN (insn))
  3132.     {
  3133.       if (GET_CODE (insn) == CODE_LABEL)
  3134.         break;
  3135.  
  3136.       else if (GET_RTX_CLASS (GET_CODE (insn)) == 'i'
  3137.            && reg_set_p (comparison_value, insn))
  3138.         {
  3139.           /* We found the last insn before the loop that sets the register.
  3140.          If it sets the entire register, and has a REG_EQUAL note,
  3141.          then use the value of the REG_EQUAL note.  */
  3142.           if ((set = single_set (insn))
  3143.           && (SET_DEST (set) == comparison_value))
  3144.         {
  3145.           rtx note = find_reg_note (insn, REG_EQUAL, NULL_RTX);
  3146.  
  3147.           if (note && GET_CODE (XEXP (note, 0)) != EXPR_LIST)
  3148.             comparison_value = XEXP (note, 0);
  3149.         }
  3150.           break;
  3151.         }
  3152.     }
  3153.     }
  3154.  
  3155.   final_value = approx_final_value (comparison_code, comparison_value,
  3156.                     &unsigned_compare, &compare_dir);
  3157.  
  3158.   /* Save the calculated values describing this loop's bounds, in case
  3159.      precondition_loop_p will need them later.  These values can not be
  3160.      recalculated inside precondition_loop_p because strength reduction
  3161.      optimizations may obscure the loop's structure.  */
  3162.  
  3163.   loop_iteration_var = iteration_var;
  3164.   loop_initial_value = initial_value;
  3165.   loop_increment = increment;
  3166.   loop_final_value = final_value;
  3167.  
  3168.   if (final_value == 0)
  3169.     {
  3170.       if (loop_dump_stream)
  3171.     fprintf (loop_dump_stream,
  3172.          "Loop unrolling: EQ comparison loop.\n");
  3173.       return 0;
  3174.     }
  3175.   else if (GET_CODE (final_value) != CONST_INT)
  3176.     {
  3177.       if (loop_dump_stream)
  3178.     fprintf (loop_dump_stream,
  3179.          "Loop unrolling: Final value not constant.\n");
  3180.       return 0;
  3181.     }
  3182.  
  3183.   /* ?? Final value and initial value do not have to be constants.
  3184.      Only their difference has to be constant.  When the iteration variable
  3185.      is an array address, the final value and initial value might both
  3186.      be addresses with the same base but different constant offsets.
  3187.      Final value must be invariant for this to work.
  3188.  
  3189.      To do this, need some way to find the values of registers which are
  3190.      invariant.  */
  3191.  
  3192.   /* Final_larger is 1 if final larger, 0 if they are equal, otherwise -1.  */
  3193.   if (unsigned_compare)
  3194.     final_larger
  3195.       = ((unsigned HOST_WIDE_INT) INTVAL (final_value)
  3196.      > (unsigned HOST_WIDE_INT) INTVAL (initial_value))
  3197.     - ((unsigned HOST_WIDE_INT) INTVAL (final_value)
  3198.        < (unsigned HOST_WIDE_INT) INTVAL (initial_value));
  3199.   else
  3200.     final_larger = (INTVAL (final_value) > INTVAL (initial_value))
  3201.       - (INTVAL (final_value) < INTVAL (initial_value));
  3202.  
  3203.   if (INTVAL (increment) > 0)
  3204.     increment_dir = 1;
  3205.   else if (INTVAL (increment) == 0)
  3206.     increment_dir = 0;
  3207.   else
  3208.     increment_dir = -1;
  3209.  
  3210.   /* There are 27 different cases: compare_dir = -1, 0, 1;
  3211.      final_larger = -1, 0, 1; increment_dir = -1, 0, 1.
  3212.      There are 4 normal cases, 4 reverse cases (where the iteration variable
  3213.      will overflow before the loop exits), 4 infinite loop cases, and 15
  3214.      immediate exit (0 or 1 iteration depending on loop type) cases.
  3215.      Only try to optimize the normal cases.  */
  3216.      
  3217.   /* (compare_dir/final_larger/increment_dir)
  3218.      Normal cases: (0/-1/-1), (0/1/1), (-1/-1/-1), (1/1/1)
  3219.      Reverse cases: (0/-1/1), (0/1/-1), (-1/-1/1), (1/1/-1)
  3220.      Infinite loops: (0/-1/0), (0/1/0), (-1/-1/0), (1/1/0)
  3221.      Immediate exit: (0/0/X), (-1/0/X), (-1/1/X), (1/0/X), (1/-1/X) */
  3222.  
  3223.   /* ?? If the meaning of reverse loops (where the iteration variable
  3224.      will overflow before the loop exits) is undefined, then could
  3225.      eliminate all of these special checks, and just always assume
  3226.      the loops are normal/immediate/infinite.  Note that this means
  3227.      the sign of increment_dir does not have to be known.  Also,
  3228.      since it does not really hurt if immediate exit loops or infinite loops
  3229.      are optimized, then that case could be ignored also, and hence all
  3230.      loops can be optimized.
  3231.  
  3232.      According to ANSI Spec, the reverse loop case result is undefined,
  3233.      because the action on overflow is undefined.
  3234.  
  3235.      See also the special test for NE loops below.  */
  3236.  
  3237.   if (final_larger == increment_dir && final_larger != 0
  3238.       && (final_larger == compare_dir || compare_dir == 0))
  3239.     /* Normal case.  */
  3240.     ;
  3241.   else
  3242.     {
  3243.       if (loop_dump_stream)
  3244.     fprintf (loop_dump_stream,
  3245.          "Loop unrolling: Not normal loop.\n");
  3246.       return 0;
  3247.     }
  3248.  
  3249.   /* Calculate the number of iterations, final_value is only an approximation,
  3250.      so correct for that.  Note that tempu and loop_n_iterations are
  3251.      unsigned, because they can be as large as 2^n - 1.  */
  3252.  
  3253.   i = INTVAL (increment);
  3254.   if (i > 0)
  3255.     tempu = INTVAL (final_value) - INTVAL (initial_value);
  3256.   else if (i < 0)
  3257.     {
  3258.       tempu = INTVAL (initial_value) - INTVAL (final_value);
  3259.       i = -i;
  3260.     }
  3261.   else
  3262.     abort ();
  3263.  
  3264.   /* For NE tests, make sure that the iteration variable won't miss the
  3265.      final value.  If tempu mod i is not zero, then the iteration variable
  3266.      will overflow before the loop exits, and we can not calculate the
  3267.      number of iterations.  */
  3268.   if (compare_dir == 0 && (tempu % i) != 0)
  3269.     return 0;
  3270.  
  3271.   return tempu / i + ((tempu % i) != 0);
  3272. }
  3273.