home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Languguage OS 2 / Languguage OS II Version 10-94 (Knowledge Media)(1994).ISO / gnu / gcc_260.zip / gcc_260 / unroll.c < prev    next >
C/C++ Source or Header  |  1994-07-02  |  113KB  |  3,346 lines
  1. /* Try to unroll loops, and split induction variables.
  2.    Copyright (C) 1992, 1993, 1994 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. static rtx remap_split_bivs ();
  205.  
  206. /* Try to unroll one loop and split induction variables in the loop.
  207.  
  208.    The loop is described by the arguments LOOP_END, INSN_COUNT, and
  209.    LOOP_START.  END_INSERT_BEFORE indicates where insns should be added
  210.    which need to be executed when the loop falls through.  STRENGTH_REDUCTION_P
  211.    indicates whether information generated in the strength reduction pass
  212.    is available.
  213.  
  214.    This function is intended to be called from within `strength_reduce'
  215.    in loop.c.  */
  216.  
  217. void
  218. unroll_loop (loop_end, insn_count, loop_start, end_insert_before,
  219.          strength_reduce_p)
  220.      rtx loop_end;
  221.      int insn_count;
  222.      rtx loop_start;
  223.      rtx end_insert_before;
  224.      int strength_reduce_p;
  225. {
  226.   int i, j, temp;
  227.   int unroll_number = 1;
  228.   rtx copy_start, copy_end;
  229.   rtx insn, copy, sequence, pattern, tem;
  230.   int max_labelno, max_insnno;
  231.   rtx insert_before;
  232.   struct inline_remap *map;
  233.   char *local_label;
  234.   int maxregnum;
  235.   int new_maxregnum;
  236.   rtx exit_label = 0;
  237.   rtx start_label;
  238.   struct iv_class *bl;
  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 ((char *) splittable_regs, maxregnum * sizeof (rtx));
  709.   splittable_regs_updates = (int *) alloca (maxregnum * sizeof (int));
  710.   bzero ((char *) splittable_regs_updates, maxregnum * sizeof (int));
  711.   addr_combined_regs
  712.     = (struct induction **) alloca (maxregnum * sizeof (struct induction *));
  713.   bzero ((char *) 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 ((char *) map->insn_map, max_insnno * sizeof (rtx));
  917.           bzero ((char *) map->const_equiv_map, maxregnum * sizeof (rtx));
  918.           bzero ((char *) map->const_age_map,
  919.              maxregnum * sizeof (unsigned));
  920.           map->const_age = 0;
  921.  
  922.           for (j = 0; j < max_labelno; j++)
  923.         if (local_label[j])
  924.           map->label_map[j] = gen_label_rtx ();
  925.  
  926.           /* The last copy needs the compare/branch insns at the end,
  927.          so reset copy_end here if the loop ends with a conditional
  928.          branch.  */
  929.  
  930.           if (i == unroll_number - 1)
  931.         {
  932.           if (GET_CODE (last_loop_insn) == BARRIER)
  933.             copy_end = PREV_INSN (PREV_INSN (last_loop_insn));
  934.           else
  935.             copy_end = last_loop_insn;
  936.         }
  937.  
  938.           /* None of the copies are the `last_iteration', so just
  939.          pass zero for that parameter.  */
  940.           copy_loop_body (copy_start, copy_end, map, exit_label, 0,
  941.                   unroll_type, start_label, loop_end,
  942.                   loop_start, copy_end);
  943.         }
  944.       emit_label_after (labels[0], PREV_INSN (loop_start));
  945.  
  946.       if (GET_CODE (last_loop_insn) == BARRIER)
  947.         {
  948.           insert_before = PREV_INSN (last_loop_insn);
  949.           copy_end = PREV_INSN (insert_before);
  950.         }
  951.       else
  952.         {
  953. #ifdef HAVE_cc0
  954.           /* The immediately preceding insn is a compare which we do not
  955.          want to copy.  */
  956.           insert_before = PREV_INSN (last_loop_insn);
  957.           copy_end = PREV_INSN (insert_before);
  958. #else
  959.           /* The immediately preceding insn may not be a compare, so we
  960.          must copy it.  */
  961.           insert_before = last_loop_insn;
  962.           copy_end = PREV_INSN (last_loop_insn);
  963. #endif
  964.         }
  965.  
  966.       /* Set unroll type to MODULO now.  */
  967.       unroll_type = UNROLL_MODULO;
  968.       loop_preconditioned = 1;
  969.     }
  970.     }
  971.  
  972.   /* If reach here, and the loop type is UNROLL_NAIVE, then don't unroll
  973.      the loop unless all loops are being unrolled.  */
  974.   if (unroll_type == UNROLL_NAIVE && ! flag_unroll_all_loops)
  975.     {
  976.       if (loop_dump_stream)
  977.     fprintf (loop_dump_stream, "Unrolling failure: Naive unrolling not being done.\n");
  978.       return;
  979.     }
  980.  
  981.   /* At this point, we are guaranteed to unroll the loop.  */
  982.  
  983.   /* For each biv and giv, determine whether it can be safely split into
  984.      a different variable for each unrolled copy of the loop body.
  985.      We precalculate and save this info here, since computing it is
  986.      expensive.
  987.  
  988.      Do this before deleting any instructions from the loop, so that
  989.      back_branch_in_range_p will work correctly.  */
  990.  
  991.   if (splitting_not_safe)
  992.     temp = 0;
  993.   else
  994.     temp = find_splittable_regs (unroll_type, loop_start, loop_end,
  995.                 end_insert_before, unroll_number);
  996.  
  997.   /* find_splittable_regs may have created some new registers, so must
  998.      reallocate the reg_map with the new larger size, and must realloc
  999.      the constant maps also.  */
  1000.  
  1001.   maxregnum = max_reg_num ();
  1002.   map->reg_map = (rtx *) alloca (maxregnum * sizeof (rtx));
  1003.  
  1004.   init_reg_map (map, maxregnum);
  1005.  
  1006.   /* Space is needed in some of the map for new registers, so new_maxregnum
  1007.      is an (over)estimate of how many registers will exist at the end.  */
  1008.   new_maxregnum = maxregnum + (temp * unroll_number * 2);
  1009.  
  1010.   /* Must realloc space for the constant maps, because the number of registers
  1011.      may have changed.  */
  1012.  
  1013.   map->const_equiv_map = (rtx *) alloca (new_maxregnum * sizeof (rtx));
  1014.   map->const_age_map = (unsigned *) alloca (new_maxregnum * sizeof (unsigned));
  1015.  
  1016.   map->const_equiv_map_size = new_maxregnum;
  1017.   global_const_equiv_map = map->const_equiv_map;
  1018.   global_const_equiv_map_size = new_maxregnum;
  1019.  
  1020.   /* Search the list of bivs and givs to find ones which need to be remapped
  1021.      when split, and set their reg_map entry appropriately.  */
  1022.  
  1023.   for (bl = loop_iv_list; bl; bl = bl->next)
  1024.     {
  1025.       if (REGNO (bl->biv->src_reg) != bl->regno)
  1026.     map->reg_map[bl->regno] = bl->biv->src_reg;
  1027. #if 0
  1028.       /* Currently, non-reduced/final-value givs are never split.  */
  1029.       for (v = bl->giv; v; v = v->next_iv)
  1030.     if (REGNO (v->src_reg) != bl->regno)
  1031.       map->reg_map[REGNO (v->dest_reg)] = v->src_reg;
  1032. #endif
  1033.     }
  1034.  
  1035.   /* If the loop is being partially unrolled, and the iteration variables
  1036.      are being split, and are being renamed for the split, then must fix up
  1037.      the compare/jump instruction at the end of the loop to refer to the new
  1038.      registers.  This compare isn't copied, so the registers used in it
  1039.      will never be replaced if it isn't done here.  */
  1040.  
  1041.   if (unroll_type == UNROLL_MODULO)
  1042.     {
  1043.       insn = NEXT_INSN (copy_end);
  1044.       if (GET_CODE (insn) == INSN || GET_CODE (insn) == JUMP_INSN)
  1045.     PATTERN (insn) = remap_split_bivs (PATTERN (insn));
  1046.     }
  1047.  
  1048.   /* For unroll_number - 1 times, make a copy of each instruction
  1049.      between copy_start and copy_end, and insert these new instructions
  1050.      before the end of the loop.  */
  1051.  
  1052.   for (i = 0; i < unroll_number; i++)
  1053.     {
  1054.       bzero ((char *) map->insn_map, max_insnno * sizeof (rtx));
  1055.       bzero ((char *) map->const_equiv_map, new_maxregnum * sizeof (rtx));
  1056.       bzero ((char *) map->const_age_map, new_maxregnum * sizeof (unsigned));
  1057.       map->const_age = 0;
  1058.  
  1059.       for (j = 0; j < max_labelno; j++)
  1060.     if (local_label[j])
  1061.       map->label_map[j] = gen_label_rtx ();
  1062.  
  1063.       /* If loop starts with a branch to the test, then fix it so that
  1064.      it points to the test of the first unrolled copy of the loop.  */
  1065.       if (i == 0 && loop_start != copy_start)
  1066.     {
  1067.       insn = PREV_INSN (copy_start);
  1068.       pattern = PATTERN (insn);
  1069.       
  1070.       tem = map->label_map[CODE_LABEL_NUMBER
  1071.                    (XEXP (SET_SRC (pattern), 0))];
  1072.       SET_SRC (pattern) = gen_rtx (LABEL_REF, VOIDmode, tem);
  1073.  
  1074.       /* Set the jump label so that it can be used by later loop unrolling
  1075.          passes.  */
  1076.       JUMP_LABEL (insn) = tem;
  1077.       LABEL_NUSES (tem)++;
  1078.     }
  1079.  
  1080.       copy_loop_body (copy_start, copy_end, map, exit_label,
  1081.               i == unroll_number - 1, unroll_type, start_label,
  1082.               loop_end, insert_before, insert_before);
  1083.     }
  1084.  
  1085.   /* Before deleting any insns, emit a CODE_LABEL immediately after the last
  1086.      insn to be deleted.  This prevents any runaway delete_insn call from
  1087.      more insns that it should, as it always stops at a CODE_LABEL.  */
  1088.  
  1089.   /* Delete the compare and branch at the end of the loop if completely
  1090.      unrolling the loop.  Deleting the backward branch at the end also
  1091.      deletes the code label at the start of the loop.  This is done at
  1092.      the very end to avoid problems with back_branch_in_range_p.  */
  1093.  
  1094.   if (unroll_type == UNROLL_COMPLETELY)
  1095.     safety_label = emit_label_after (gen_label_rtx (), last_loop_insn);
  1096.   else
  1097.     safety_label = emit_label_after (gen_label_rtx (), copy_end);
  1098.  
  1099.   /* Delete all of the original loop instructions.  Don't delete the 
  1100.      LOOP_BEG note, or the first code label in the loop.  */
  1101.  
  1102.   insn = NEXT_INSN (copy_start);
  1103.   while (insn != safety_label)
  1104.     {
  1105.       if (insn != start_label)
  1106.     insn = delete_insn (insn);
  1107.       else
  1108.     insn = NEXT_INSN (insn);
  1109.     }
  1110.  
  1111.   /* Can now delete the 'safety' label emitted to protect us from runaway
  1112.      delete_insn calls.  */
  1113.   if (INSN_DELETED_P (safety_label))
  1114.     abort ();
  1115.   delete_insn (safety_label);
  1116.  
  1117.   /* If exit_label exists, emit it after the loop.  Doing the emit here
  1118.      forces it to have a higher INSN_UID than any insn in the unrolled loop.
  1119.      This is needed so that mostly_true_jump in reorg.c will treat jumps
  1120.      to this loop end label correctly, i.e. predict that they are usually
  1121.      not taken.  */
  1122.   if (exit_label)
  1123.     emit_label_after (exit_label, loop_end);
  1124. }
  1125.  
  1126. /* Return true if the loop can be safely, and profitably, preconditioned
  1127.    so that the unrolled copies of the loop body don't need exit tests.
  1128.  
  1129.    This only works if final_value, initial_value and increment can be
  1130.    determined, and if increment is a constant power of 2.
  1131.    If increment is not a power of 2, then the preconditioning modulo
  1132.    operation would require a real modulo instead of a boolean AND, and this
  1133.    is not considered `profitable'.  */
  1134.  
  1135. /* ??? If the loop is known to be executed very many times, or the machine
  1136.    has a very cheap divide instruction, then preconditioning is a win even
  1137.    when the increment is not a power of 2.  Use RTX_COST to compute
  1138.    whether divide is cheap.  */
  1139.  
  1140. static int
  1141. precondition_loop_p (initial_value, final_value, increment, loop_start,
  1142.              loop_end)
  1143.      rtx *initial_value, *final_value, *increment;
  1144.      rtx loop_start, loop_end;
  1145. {
  1146.  
  1147.   if (loop_n_iterations > 0)
  1148.     {
  1149.       *initial_value = const0_rtx;
  1150.       *increment = const1_rtx;
  1151.       *final_value = GEN_INT (loop_n_iterations);
  1152.  
  1153.       if (loop_dump_stream)
  1154.     fprintf (loop_dump_stream,
  1155.          "Preconditioning: Success, number of iterations known, %d.\n",
  1156.          loop_n_iterations);
  1157.       return 1;
  1158.     }
  1159.  
  1160.   if (loop_initial_value == 0)
  1161.     {
  1162.       if (loop_dump_stream)
  1163.     fprintf (loop_dump_stream,
  1164.          "Preconditioning: Could not find initial value.\n");
  1165.       return 0;
  1166.     }
  1167.   else if (loop_increment == 0)
  1168.     {
  1169.       if (loop_dump_stream)
  1170.     fprintf (loop_dump_stream,
  1171.          "Preconditioning: Could not find increment value.\n");
  1172.       return 0;
  1173.     }
  1174.   else if (GET_CODE (loop_increment) != CONST_INT)
  1175.     {
  1176.       if (loop_dump_stream)
  1177.     fprintf (loop_dump_stream,
  1178.          "Preconditioning: Increment not a constant.\n");
  1179.       return 0;
  1180.     }
  1181.   else if ((exact_log2 (INTVAL (loop_increment)) < 0)
  1182.        && (exact_log2 (- INTVAL (loop_increment)) < 0))
  1183.     {
  1184.       if (loop_dump_stream)
  1185.     fprintf (loop_dump_stream,
  1186.          "Preconditioning: Increment not a constant power of 2.\n");
  1187.       return 0;
  1188.     }
  1189.  
  1190.   /* Unsigned_compare and compare_dir can be ignored here, since they do
  1191.      not matter for preconditioning.  */
  1192.  
  1193.   if (loop_final_value == 0)
  1194.     {
  1195.       if (loop_dump_stream)
  1196.     fprintf (loop_dump_stream,
  1197.          "Preconditioning: EQ comparison loop.\n");
  1198.       return 0;
  1199.     }
  1200.  
  1201.   /* Must ensure that final_value is invariant, so call invariant_p to
  1202.      check.  Before doing so, must check regno against max_reg_before_loop
  1203.      to make sure that the register is in the range covered by invariant_p.
  1204.      If it isn't, then it is most likely a biv/giv which by definition are
  1205.      not invariant.  */
  1206.   if ((GET_CODE (loop_final_value) == REG
  1207.        && REGNO (loop_final_value) >= max_reg_before_loop)
  1208.       || (GET_CODE (loop_final_value) == PLUS
  1209.       && REGNO (XEXP (loop_final_value, 0)) >= max_reg_before_loop)
  1210.       || ! invariant_p (loop_final_value))
  1211.     {
  1212.       if (loop_dump_stream)
  1213.     fprintf (loop_dump_stream,
  1214.          "Preconditioning: Final value not invariant.\n");
  1215.       return 0;
  1216.     }
  1217.  
  1218.   /* Fail for floating point values, since the caller of this function
  1219.      does not have code to deal with them.  */
  1220.   if (GET_MODE_CLASS (GET_MODE (loop_final_value)) == MODE_FLOAT
  1221.       || GET_MODE_CLASS (GET_MODE (loop_initial_value)) == MODE_FLOAT)
  1222.     {
  1223.       if (loop_dump_stream)
  1224.     fprintf (loop_dump_stream,
  1225.          "Preconditioning: Floating point final or initial value.\n");
  1226.       return 0;
  1227.     }
  1228.  
  1229.   /* Now set initial_value to be the iteration_var, since that may be a
  1230.      simpler expression, and is guaranteed to be correct if all of the
  1231.      above tests succeed.
  1232.  
  1233.      We can not use the initial_value as calculated, because it will be
  1234.      one too small for loops of the form "while (i-- > 0)".  We can not
  1235.      emit code before the loop_skip_over insns to fix this problem as this
  1236.      will then give a number one too large for loops of the form
  1237.      "while (--i > 0)".
  1238.  
  1239.      Note that all loops that reach here are entered at the top, because
  1240.      this function is not called if the loop starts with a jump.  */
  1241.  
  1242.   /* Fail if loop_iteration_var is not live before loop_start, since we need
  1243.      to test its value in the preconditioning code.  */
  1244.  
  1245.   if (uid_luid[regno_first_uid[REGNO (loop_iteration_var)]]
  1246.       > INSN_LUID (loop_start))
  1247.     {
  1248.       if (loop_dump_stream)
  1249.     fprintf (loop_dump_stream,
  1250.          "Preconditioning: Iteration var not live before loop start.\n");
  1251.       return 0;
  1252.     }
  1253.  
  1254.   *initial_value = loop_iteration_var;
  1255.   *increment = loop_increment;
  1256.   *final_value = loop_final_value;
  1257.  
  1258.   /* Success! */
  1259.   if (loop_dump_stream)
  1260.     fprintf (loop_dump_stream, "Preconditioning: Successful.\n");
  1261.   return 1;
  1262. }
  1263.  
  1264.  
  1265. /* All pseudo-registers must be mapped to themselves.  Two hard registers
  1266.    must be mapped, VIRTUAL_STACK_VARS_REGNUM and VIRTUAL_INCOMING_ARGS_
  1267.    REGNUM, to avoid function-inlining specific conversions of these
  1268.    registers.  All other hard regs can not be mapped because they may be
  1269.    used with different
  1270.    modes.  */
  1271.  
  1272. static void
  1273. init_reg_map (map, maxregnum)
  1274.      struct inline_remap *map;
  1275.      int maxregnum;
  1276. {
  1277.   int i;
  1278.  
  1279.   for (i = maxregnum - 1; i > LAST_VIRTUAL_REGISTER; i--)
  1280.     map->reg_map[i] = regno_reg_rtx[i];
  1281.   /* Just clear the rest of the entries.  */
  1282.   for (i = LAST_VIRTUAL_REGISTER; i >= 0; i--)
  1283.     map->reg_map[i] = 0;
  1284.  
  1285.   map->reg_map[VIRTUAL_STACK_VARS_REGNUM]
  1286.     = regno_reg_rtx[VIRTUAL_STACK_VARS_REGNUM];
  1287.   map->reg_map[VIRTUAL_INCOMING_ARGS_REGNUM]
  1288.     = regno_reg_rtx[VIRTUAL_INCOMING_ARGS_REGNUM];
  1289. }
  1290.  
  1291. /* Strength-reduction will often emit code for optimized biv/givs which
  1292.    calculates their value in a temporary register, and then copies the result
  1293.    to the iv.  This procedure reconstructs the pattern computing the iv;
  1294.    verifying that all operands are of the proper form.
  1295.  
  1296.    The return value is the amount that the giv is incremented by.  */
  1297.  
  1298. static rtx
  1299. calculate_giv_inc (pattern, src_insn, regno)
  1300.      rtx pattern, src_insn;
  1301.      int regno;
  1302. {
  1303.   rtx increment;
  1304.   rtx increment_total = 0;
  1305.   int tries = 0;
  1306.  
  1307.  retry:
  1308.   /* Verify that we have an increment insn here.  First check for a plus
  1309.      as the set source.  */
  1310.   if (GET_CODE (SET_SRC (pattern)) != PLUS)
  1311.     {
  1312.       /* SR sometimes computes the new giv value in a temp, then copies it
  1313.      to the new_reg.  */
  1314.       src_insn = PREV_INSN (src_insn);
  1315.       pattern = PATTERN (src_insn);
  1316.       if (GET_CODE (SET_SRC (pattern)) != PLUS)
  1317.     abort ();
  1318.           
  1319.       /* The last insn emitted is not needed, so delete it to avoid confusing
  1320.      the second cse pass.  This insn sets the giv unnecessarily.  */
  1321.       delete_insn (get_last_insn ());
  1322.     }
  1323.  
  1324.   /* Verify that we have a constant as the second operand of the plus.  */
  1325.   increment = XEXP (SET_SRC (pattern), 1);
  1326.   if (GET_CODE (increment) != CONST_INT)
  1327.     {
  1328.       /* SR sometimes puts the constant in a register, especially if it is
  1329.      too big to be an add immed operand.  */
  1330.       src_insn = PREV_INSN (src_insn);
  1331.       increment = SET_SRC (PATTERN (src_insn));
  1332.  
  1333.       /* SR may have used LO_SUM to compute the constant if it is too large
  1334.      for a load immed operand.  In this case, the constant is in operand
  1335.      one of the LO_SUM rtx.  */
  1336.       if (GET_CODE (increment) == LO_SUM)
  1337.     increment = XEXP (increment, 1);
  1338.  
  1339.       if (GET_CODE (increment) != CONST_INT)
  1340.     abort ();
  1341.           
  1342.       /* The insn loading the constant into a register is not longer needed,
  1343.      so delete it.  */
  1344.       delete_insn (get_last_insn ());
  1345.     }
  1346.  
  1347.   if (increment_total)
  1348.     increment_total = GEN_INT (INTVAL (increment_total) + INTVAL (increment));
  1349.   else
  1350.     increment_total = increment;
  1351.  
  1352.   /* Check that the source register is the same as the register we expected
  1353.      to see as the source.  If not, something is seriously wrong.  */
  1354.   if (GET_CODE (XEXP (SET_SRC (pattern), 0)) != REG
  1355.       || REGNO (XEXP (SET_SRC (pattern), 0)) != regno)
  1356.     {
  1357.       /* Some machines (e.g. the romp), may emit two add instructions for
  1358.      certain constants, so lets try looking for another add immediately
  1359.      before this one if we have only seen one add insn so far.  */
  1360.  
  1361.       if (tries == 0)
  1362.     {
  1363.       tries++;
  1364.  
  1365.       src_insn = PREV_INSN (src_insn);
  1366.       pattern = PATTERN (src_insn);
  1367.  
  1368.       delete_insn (get_last_insn ());
  1369.  
  1370.       goto retry;
  1371.     }
  1372.  
  1373.       abort ();
  1374.     }
  1375.  
  1376.   return increment_total;
  1377. }
  1378.  
  1379. /* Copy REG_NOTES, except for insn references, because not all insn_map
  1380.    entries are valid yet.  We do need to copy registers now though, because
  1381.    the reg_map entries can change during copying.  */
  1382.  
  1383. static rtx
  1384. initial_reg_note_copy (notes, map)
  1385.      rtx notes;
  1386.      struct inline_remap *map;
  1387. {
  1388.   rtx copy;
  1389.  
  1390.   if (notes == 0)
  1391.     return 0;
  1392.  
  1393.   copy = rtx_alloc (GET_CODE (notes));
  1394.   PUT_MODE (copy, GET_MODE (notes));
  1395.  
  1396.   if (GET_CODE (notes) == EXPR_LIST)
  1397.     XEXP (copy, 0) = copy_rtx_and_substitute (XEXP (notes, 0), map);
  1398.   else if (GET_CODE (notes) == INSN_LIST)
  1399.     /* Don't substitute for these yet.  */
  1400.     XEXP (copy, 0) = XEXP (notes, 0);
  1401.   else
  1402.     abort ();
  1403.  
  1404.   XEXP (copy, 1) = initial_reg_note_copy (XEXP (notes, 1), map);
  1405.  
  1406.   return copy;
  1407. }
  1408.  
  1409. /* Fixup insn references in copied REG_NOTES.  */
  1410.  
  1411. static void
  1412. final_reg_note_copy (notes, map)
  1413.      rtx notes;
  1414.      struct inline_remap *map;
  1415. {
  1416.   rtx note;
  1417.  
  1418.   for (note = notes; note; note = XEXP (note, 1))
  1419.     if (GET_CODE (note) == INSN_LIST)
  1420.       XEXP (note, 0) = map->insn_map[INSN_UID (XEXP (note, 0))];
  1421. }
  1422.  
  1423. /* Copy each instruction in the loop, substituting from map as appropriate.
  1424.    This is very similar to a loop in expand_inline_function.  */
  1425.   
  1426. static void
  1427. copy_loop_body (copy_start, copy_end, map, exit_label, last_iteration,
  1428.         unroll_type, start_label, loop_end, insert_before,
  1429.         copy_notes_from)
  1430.      rtx copy_start, copy_end;
  1431.      struct inline_remap *map;
  1432.      rtx exit_label;
  1433.      int last_iteration;
  1434.      enum unroll_types unroll_type;
  1435.      rtx start_label, loop_end, insert_before, copy_notes_from;
  1436. {
  1437.   rtx insn, pattern;
  1438.   rtx tem, copy;
  1439.   int dest_reg_was_split, i;
  1440.   rtx cc0_insn = 0;
  1441.   rtx final_label = 0;
  1442.   rtx giv_inc, giv_dest_reg, giv_src_reg;
  1443.  
  1444.   /* If this isn't the last iteration, then map any references to the
  1445.      start_label to final_label.  Final label will then be emitted immediately
  1446.      after the end of this loop body if it was ever used.
  1447.  
  1448.      If this is the last iteration, then map references to the start_label
  1449.      to itself.  */
  1450.   if (! last_iteration)
  1451.     {
  1452.       final_label = gen_label_rtx ();
  1453.       map->label_map[CODE_LABEL_NUMBER (start_label)] = final_label;
  1454.     }
  1455.   else
  1456.     map->label_map[CODE_LABEL_NUMBER (start_label)] = start_label;
  1457.  
  1458.   start_sequence ();
  1459.   
  1460.   insn = copy_start;
  1461.   do
  1462.     {
  1463.       insn = NEXT_INSN (insn);
  1464.       
  1465.       map->orig_asm_operands_vector = 0;
  1466.       
  1467.       switch (GET_CODE (insn))
  1468.     {
  1469.     case INSN:
  1470.       pattern = PATTERN (insn);
  1471.       copy = 0;
  1472.       giv_inc = 0;
  1473.       
  1474.       /* Check to see if this is a giv that has been combined with
  1475.          some split address givs.  (Combined in the sense that 
  1476.          `combine_givs' in loop.c has put two givs in the same register.)
  1477.          In this case, we must search all givs based on the same biv to
  1478.          find the address givs.  Then split the address givs.
  1479.          Do this before splitting the giv, since that may map the
  1480.          SET_DEST to a new register.  */
  1481.       
  1482.       if (GET_CODE (pattern) == SET
  1483.           && GET_CODE (SET_DEST (pattern)) == REG
  1484.           && addr_combined_regs[REGNO (SET_DEST (pattern))])
  1485.         {
  1486.           struct iv_class *bl;
  1487.           struct induction *v, *tv;
  1488.           int regno = REGNO (SET_DEST (pattern));
  1489.           
  1490.           v = addr_combined_regs[REGNO (SET_DEST (pattern))];
  1491.           bl = reg_biv_class[REGNO (v->src_reg)];
  1492.           
  1493.           /* Although the giv_inc amount is not needed here, we must call
  1494.          calculate_giv_inc here since it might try to delete the
  1495.          last insn emitted.  If we wait until later to call it,
  1496.          we might accidentally delete insns generated immediately
  1497.          below by emit_unrolled_add.  */
  1498.  
  1499.           giv_inc = calculate_giv_inc (pattern, insn, regno);
  1500.  
  1501.           /* Now find all address giv's that were combined with this
  1502.          giv 'v'.  */
  1503.           for (tv = bl->giv; tv; tv = tv->next_iv)
  1504.         if (tv->giv_type == DEST_ADDR && tv->same == v)
  1505.           {
  1506.             int this_giv_inc = INTVAL (giv_inc);
  1507.  
  1508.             /* Scale this_giv_inc if the multiplicative factors of
  1509.                the two givs are different.  */
  1510.             if (tv->mult_val != v->mult_val)
  1511.               this_giv_inc = (this_giv_inc / INTVAL (v->mult_val)
  1512.                       * INTVAL (tv->mult_val));
  1513.                
  1514.             tv->dest_reg = plus_constant (tv->dest_reg, this_giv_inc);
  1515.             *tv->location = tv->dest_reg;
  1516.             
  1517.             if (last_iteration && unroll_type != UNROLL_COMPLETELY)
  1518.               {
  1519.             /* Must emit an insn to increment the split address
  1520.                giv.  Add in the const_adjust field in case there
  1521.                was a constant eliminated from the address.  */
  1522.             rtx value, dest_reg;
  1523.             
  1524.             /* tv->dest_reg will be either a bare register,
  1525.                or else a register plus a constant.  */
  1526.             if (GET_CODE (tv->dest_reg) == REG)
  1527.               dest_reg = tv->dest_reg;
  1528.             else
  1529.               dest_reg = XEXP (tv->dest_reg, 0);
  1530.             
  1531.             /* Check for shared address givs, and avoid
  1532.                incrementing the shared psuedo reg more than
  1533.                once.  */
  1534.             if (! (tv != v && tv->insn == v->insn
  1535.                    && tv->new_reg == v->new_reg))
  1536.               {
  1537.                 /* tv->dest_reg may actually be a (PLUS (REG)
  1538.                    (CONST)) here, so we must call plus_constant
  1539.                    to add the const_adjust amount before calling
  1540.                    emit_unrolled_add below.  */
  1541.                 value = plus_constant (tv->dest_reg,
  1542.                            tv->const_adjust);
  1543.  
  1544.                 /* The constant could be too large for an add
  1545.                    immediate, so can't directly emit an insn
  1546.                    here.  */
  1547.                 emit_unrolled_add (dest_reg, XEXP (value, 0),
  1548.                            XEXP (value, 1));
  1549.               }
  1550.             
  1551.             /* Reset the giv to be just the register again, in case
  1552.                it is used after the set we have just emitted.
  1553.                We must subtract the const_adjust factor added in
  1554.                above.  */
  1555.             tv->dest_reg = plus_constant (dest_reg,
  1556.                               - tv->const_adjust);
  1557.             *tv->location = tv->dest_reg;
  1558.               }
  1559.           }
  1560.         }
  1561.       
  1562.       /* If this is a setting of a splittable variable, then determine
  1563.          how to split the variable, create a new set based on this split,
  1564.          and set up the reg_map so that later uses of the variable will
  1565.          use the new split variable.  */
  1566.       
  1567.       dest_reg_was_split = 0;
  1568.       
  1569.       if (GET_CODE (pattern) == SET
  1570.           && GET_CODE (SET_DEST (pattern)) == REG
  1571.           && splittable_regs[REGNO (SET_DEST (pattern))])
  1572.         {
  1573.           int regno = REGNO (SET_DEST (pattern));
  1574.           
  1575.           dest_reg_was_split = 1;
  1576.           
  1577.           /* Compute the increment value for the giv, if it wasn't
  1578.          already computed above.  */
  1579.  
  1580.           if (giv_inc == 0)
  1581.         giv_inc = calculate_giv_inc (pattern, insn, regno);
  1582.           giv_dest_reg = SET_DEST (pattern);
  1583.           giv_src_reg = SET_DEST (pattern);
  1584.  
  1585.           if (unroll_type == UNROLL_COMPLETELY)
  1586.         {
  1587.           /* Completely unrolling the loop.  Set the induction
  1588.              variable to a known constant value.  */
  1589.           
  1590.           /* The value in splittable_regs may be an invariant
  1591.              value, so we must use plus_constant here.  */
  1592.           splittable_regs[regno]
  1593.             = plus_constant (splittable_regs[regno], INTVAL (giv_inc));
  1594.  
  1595.           if (GET_CODE (splittable_regs[regno]) == PLUS)
  1596.             {
  1597.               giv_src_reg = XEXP (splittable_regs[regno], 0);
  1598.               giv_inc = XEXP (splittable_regs[regno], 1);
  1599.             }
  1600.           else
  1601.             {
  1602.               /* The splittable_regs value must be a REG or a
  1603.              CONST_INT, so put the entire value in the giv_src_reg
  1604.              variable.  */
  1605.               giv_src_reg = splittable_regs[regno];
  1606.               giv_inc = const0_rtx;
  1607.             }
  1608.         }
  1609.           else
  1610.         {
  1611.           /* Partially unrolling loop.  Create a new pseudo
  1612.              register for the iteration variable, and set it to
  1613.              be a constant plus the original register.  Except
  1614.              on the last iteration, when the result has to
  1615.              go back into the original iteration var register.  */
  1616.           
  1617.           /* Handle bivs which must be mapped to a new register
  1618.              when split.  This happens for bivs which need their
  1619.              final value set before loop entry.  The new register
  1620.              for the biv was stored in the biv's first struct
  1621.              induction entry by find_splittable_regs.  */
  1622.  
  1623.           if (regno < max_reg_before_loop
  1624.               && reg_iv_type[regno] == BASIC_INDUCT)
  1625.             {
  1626.               giv_src_reg = reg_biv_class[regno]->biv->src_reg;
  1627.               giv_dest_reg = giv_src_reg;
  1628.             }
  1629.           
  1630. #if 0
  1631.           /* If non-reduced/final-value givs were split, then
  1632.              this would have to remap those givs also.  See
  1633.              find_splittable_regs.  */
  1634. #endif
  1635.           
  1636.           splittable_regs[regno]
  1637.             = GEN_INT (INTVAL (giv_inc)
  1638.                    + INTVAL (splittable_regs[regno]));
  1639.           giv_inc = splittable_regs[regno];
  1640.           
  1641.           /* Now split the induction variable by changing the dest
  1642.              of this insn to a new register, and setting its
  1643.              reg_map entry to point to this new register.
  1644.  
  1645.              If this is the last iteration, and this is the last insn
  1646.              that will update the iv, then reuse the original dest,
  1647.              to ensure that the iv will have the proper value when
  1648.              the loop exits or repeats.
  1649.  
  1650.              Using splittable_regs_updates here like this is safe,
  1651.              because it can only be greater than one if all
  1652.              instructions modifying the iv are always executed in
  1653.              order.  */
  1654.  
  1655.           if (! last_iteration
  1656.               || (splittable_regs_updates[regno]-- != 1))
  1657.             {
  1658.               tem = gen_reg_rtx (GET_MODE (giv_src_reg));
  1659.               giv_dest_reg = tem;
  1660.               map->reg_map[regno] = tem;
  1661.             }
  1662.           else
  1663.             map->reg_map[regno] = giv_src_reg;
  1664.         }
  1665.  
  1666.           /* The constant being added could be too large for an add
  1667.          immediate, so can't directly emit an insn here.  */
  1668.           emit_unrolled_add (giv_dest_reg, giv_src_reg, giv_inc);
  1669.           copy = get_last_insn ();
  1670.           pattern = PATTERN (copy);
  1671.         }
  1672.       else
  1673.         {
  1674.           pattern = copy_rtx_and_substitute (pattern, map);
  1675.           copy = emit_insn (pattern);
  1676.         }
  1677.       REG_NOTES (copy) = initial_reg_note_copy (REG_NOTES (insn), map);
  1678.       
  1679. #ifdef HAVE_cc0
  1680.       /* If this insn is setting CC0, it may need to look at
  1681.          the insn that uses CC0 to see what type of insn it is.
  1682.          In that case, the call to recog via validate_change will
  1683.          fail.  So don't substitute constants here.  Instead,
  1684.          do it when we emit the following insn.
  1685.  
  1686.          For example, see the pyr.md file.  That machine has signed and
  1687.          unsigned compares.  The compare patterns must check the
  1688.          following branch insn to see which what kind of compare to
  1689.          emit.
  1690.  
  1691.          If the previous insn set CC0, substitute constants on it as
  1692.          well.  */
  1693.       if (sets_cc0_p (copy) != 0)
  1694.         cc0_insn = copy;
  1695.       else
  1696.         {
  1697.           if (cc0_insn)
  1698.         try_constants (cc0_insn, map);
  1699.           cc0_insn = 0;
  1700.           try_constants (copy, map);
  1701.         }
  1702. #else
  1703.       try_constants (copy, map);
  1704. #endif
  1705.  
  1706.       /* Make split induction variable constants `permanent' since we
  1707.          know there are no backward branches across iteration variable
  1708.          settings which would invalidate this.  */
  1709.       if (dest_reg_was_split)
  1710.         {
  1711.           int regno = REGNO (SET_DEST (pattern));
  1712.  
  1713.           if (regno < map->const_equiv_map_size
  1714.           && map->const_age_map[regno] == map->const_age)
  1715.         map->const_age_map[regno] = -1;
  1716.         }
  1717.       break;
  1718.       
  1719.     case JUMP_INSN:
  1720.       pattern = copy_rtx_and_substitute (PATTERN (insn), map);
  1721.       copy = emit_jump_insn (pattern);
  1722.       REG_NOTES (copy) = initial_reg_note_copy (REG_NOTES (insn), map);
  1723.  
  1724.       if (JUMP_LABEL (insn) == start_label && insn == copy_end
  1725.           && ! last_iteration)
  1726.         {
  1727.           /* This is a branch to the beginning of the loop; this is the
  1728.          last insn being copied; and this is not the last iteration.
  1729.          In this case, we want to change the original fall through
  1730.          case to be a branch past the end of the loop, and the
  1731.          original jump label case to fall_through.  */
  1732.  
  1733.           if (! invert_exp (pattern, copy)
  1734.           || ! redirect_exp (&pattern,
  1735.                      map->label_map[CODE_LABEL_NUMBER
  1736.                             (JUMP_LABEL (insn))],
  1737.                      exit_label, copy))
  1738.         abort ();
  1739.         }
  1740.       
  1741. #ifdef HAVE_cc0
  1742.       if (cc0_insn)
  1743.         try_constants (cc0_insn, map);
  1744.       cc0_insn = 0;
  1745. #endif
  1746.       try_constants (copy, map);
  1747.  
  1748.       /* Set the jump label of COPY correctly to avoid problems with
  1749.          later passes of unroll_loop, if INSN had jump label set.  */
  1750.       if (JUMP_LABEL (insn))
  1751.         {
  1752.           rtx label = 0;
  1753.  
  1754.           /* Can't use the label_map for every insn, since this may be
  1755.          the backward branch, and hence the label was not mapped.  */
  1756.           if (GET_CODE (pattern) == SET)
  1757.         {
  1758.           tem = SET_SRC (pattern);
  1759.           if (GET_CODE (tem) == LABEL_REF)
  1760.             label = XEXP (tem, 0);
  1761.           else if (GET_CODE (tem) == IF_THEN_ELSE)
  1762.             {
  1763.               if (XEXP (tem, 1) != pc_rtx)
  1764.             label = XEXP (XEXP (tem, 1), 0);
  1765.               else
  1766.             label = XEXP (XEXP (tem, 2), 0);
  1767.             }
  1768.         }
  1769.  
  1770.           if (label && GET_CODE (label) == CODE_LABEL)
  1771.         JUMP_LABEL (copy) = label;
  1772.           else
  1773.         {
  1774.           /* An unrecognizable jump insn, probably the entry jump
  1775.              for a switch statement.  This label must have been mapped,
  1776.              so just use the label_map to get the new jump label.  */
  1777.           JUMP_LABEL (copy) = map->label_map[CODE_LABEL_NUMBER
  1778.                              (JUMP_LABEL (insn))];
  1779.         }
  1780.       
  1781.           /* If this is a non-local jump, then must increase the label
  1782.          use count so that the label will not be deleted when the
  1783.          original jump is deleted.  */
  1784.           LABEL_NUSES (JUMP_LABEL (copy))++;
  1785.         }
  1786.       else if (GET_CODE (PATTERN (copy)) == ADDR_VEC
  1787.            || GET_CODE (PATTERN (copy)) == ADDR_DIFF_VEC)
  1788.         {
  1789.           rtx pat = PATTERN (copy);
  1790.           int diff_vec_p = GET_CODE (pat) == ADDR_DIFF_VEC;
  1791.           int len = XVECLEN (pat, diff_vec_p);
  1792.           int i;
  1793.  
  1794.           for (i = 0; i < len; i++)
  1795.         LABEL_NUSES (XEXP (XVECEXP (pat, diff_vec_p, i), 0))++;
  1796.         }
  1797.  
  1798.       /* If this used to be a conditional jump insn but whose branch
  1799.          direction is now known, we must do something special.  */
  1800.       if (condjump_p (insn) && !simplejump_p (insn) && map->last_pc_value)
  1801.         {
  1802. #ifdef HAVE_cc0
  1803.           /* The previous insn set cc0 for us.  So delete it.  */
  1804.           delete_insn (PREV_INSN (copy));
  1805. #endif
  1806.  
  1807.           /* If this is now a no-op, delete it.  */
  1808.           if (map->last_pc_value == pc_rtx)
  1809.         {
  1810.           /* Don't let delete_insn delete the label referenced here,
  1811.              because we might possibly need it later for some other
  1812.              instruction in the loop.  */
  1813.           if (JUMP_LABEL (copy))
  1814.             LABEL_NUSES (JUMP_LABEL (copy))++;
  1815.           delete_insn (copy);
  1816.           if (JUMP_LABEL (copy))
  1817.             LABEL_NUSES (JUMP_LABEL (copy))--;
  1818.           copy = 0;
  1819.         }
  1820.           else
  1821.         /* Otherwise, this is unconditional jump so we must put a
  1822.            BARRIER after it.  We could do some dead code elimination
  1823.            here, but jump.c will do it just as well.  */
  1824.         emit_barrier ();
  1825.         }
  1826.       break;
  1827.       
  1828.     case CALL_INSN:
  1829.       pattern = copy_rtx_and_substitute (PATTERN (insn), map);
  1830.       copy = emit_call_insn (pattern);
  1831.       REG_NOTES (copy) = initial_reg_note_copy (REG_NOTES (insn), map);
  1832.  
  1833.       /* Because the USAGE information potentially contains objects other
  1834.          than hard registers, we need to copy it.  */
  1835.       CALL_INSN_FUNCTION_USAGE (copy) =
  1836.          copy_rtx_and_substitute (CALL_INSN_FUNCTION_USAGE (insn), map);
  1837.  
  1838. #ifdef HAVE_cc0
  1839.       if (cc0_insn)
  1840.         try_constants (cc0_insn, map);
  1841.       cc0_insn = 0;
  1842. #endif
  1843.       try_constants (copy, map);
  1844.  
  1845.       /* Be lazy and assume CALL_INSNs clobber all hard registers.  */
  1846.       for (i = 0; i < FIRST_PSEUDO_REGISTER; i++)
  1847.         map->const_equiv_map[i] = 0;
  1848.       break;
  1849.       
  1850.     case CODE_LABEL:
  1851.       /* If this is the loop start label, then we don't need to emit a
  1852.          copy of this label since no one will use it.  */
  1853.  
  1854.       if (insn != start_label)
  1855.         {
  1856.           copy = emit_label (map->label_map[CODE_LABEL_NUMBER (insn)]);
  1857.           map->const_age++;
  1858.         }
  1859.       break;
  1860.       
  1861.     case BARRIER:
  1862.       copy = emit_barrier ();
  1863.       break;
  1864.       
  1865.     case NOTE:
  1866.       /* VTOP notes are valid only before the loop exit test.  If placed
  1867.          anywhere else, loop may generate bad code.  */
  1868.          
  1869.       if (NOTE_LINE_NUMBER (insn) != NOTE_INSN_DELETED
  1870.           && (NOTE_LINE_NUMBER (insn) != NOTE_INSN_LOOP_VTOP
  1871.           || (last_iteration && unroll_type != UNROLL_COMPLETELY)))
  1872.         copy = emit_note (NOTE_SOURCE_FILE (insn),
  1873.                   NOTE_LINE_NUMBER (insn));
  1874.       else
  1875.         copy = 0;
  1876.       break;
  1877.       
  1878.     default:
  1879.       abort ();
  1880.       break;
  1881.     }
  1882.       
  1883.       map->insn_map[INSN_UID (insn)] = copy;
  1884.     }
  1885.   while (insn != copy_end);
  1886.   
  1887.   /* Now finish coping the REG_NOTES.  */
  1888.   insn = copy_start;
  1889.   do
  1890.     {
  1891.       insn = NEXT_INSN (insn);
  1892.       if ((GET_CODE (insn) == INSN || GET_CODE (insn) == JUMP_INSN
  1893.        || GET_CODE (insn) == CALL_INSN)
  1894.       && map->insn_map[INSN_UID (insn)])
  1895.     final_reg_note_copy (REG_NOTES (map->insn_map[INSN_UID (insn)]), map);
  1896.     }
  1897.   while (insn != copy_end);
  1898.  
  1899.   /* There may be notes between copy_notes_from and loop_end.  Emit a copy of
  1900.      each of these notes here, since there may be some important ones, such as
  1901.      NOTE_INSN_BLOCK_END notes, in this group.  We don't do this on the last
  1902.      iteration, because the original notes won't be deleted.
  1903.  
  1904.      We can't use insert_before here, because when from preconditioning,
  1905.      insert_before points before the loop.  We can't use copy_end, because
  1906.      there may be insns already inserted after it (which we don't want to
  1907.      copy) when not from preconditioning code.  */
  1908.  
  1909.   if (! last_iteration)
  1910.     {
  1911.       for (insn = copy_notes_from; insn != loop_end; insn = NEXT_INSN (insn))
  1912.     {
  1913.       if (GET_CODE (insn) == NOTE
  1914.           && NOTE_LINE_NUMBER (insn) != NOTE_INSN_DELETED)
  1915.         emit_note (NOTE_SOURCE_FILE (insn), NOTE_LINE_NUMBER (insn));
  1916.     }
  1917.     }
  1918.  
  1919.   if (final_label && LABEL_NUSES (final_label) > 0)
  1920.     emit_label (final_label);
  1921.  
  1922.   tem = gen_sequence ();
  1923.   end_sequence ();
  1924.   emit_insn_before (tem, insert_before);
  1925. }
  1926.  
  1927. /* Emit an insn, using the expand_binop to ensure that a valid insn is
  1928.    emitted.  This will correctly handle the case where the increment value
  1929.    won't fit in the immediate field of a PLUS insns.  */
  1930.  
  1931. void
  1932. emit_unrolled_add (dest_reg, src_reg, increment)
  1933.      rtx dest_reg, src_reg, increment;
  1934. {
  1935.   rtx result;
  1936.  
  1937.   result = expand_binop (GET_MODE (dest_reg), add_optab, src_reg, increment,
  1938.              dest_reg, 0, OPTAB_LIB_WIDEN);
  1939.  
  1940.   if (dest_reg != result)
  1941.     emit_move_insn (dest_reg, result);
  1942. }
  1943.  
  1944. /* Searches the insns between INSN and LOOP_END.  Returns 1 if there
  1945.    is a backward branch in that range that branches to somewhere between
  1946.    LOOP_START and INSN.  Returns 0 otherwise.  */
  1947.  
  1948. /* ??? This is quadratic algorithm.  Could be rewritten to be linear.
  1949.    In practice, this is not a problem, because this function is seldom called,
  1950.    and uses a negligible amount of CPU time on average.  */
  1951.  
  1952. static int
  1953. back_branch_in_range_p (insn, loop_start, loop_end)
  1954.      rtx insn;
  1955.      rtx loop_start, loop_end;
  1956. {
  1957.   rtx p, q, target_insn;
  1958.  
  1959.   /* Stop before we get to the backward branch at the end of the loop.  */
  1960.   loop_end = prev_nonnote_insn (loop_end);
  1961.   if (GET_CODE (loop_end) == BARRIER)
  1962.     loop_end = PREV_INSN (loop_end);
  1963.  
  1964.   /* Check in case insn has been deleted, search forward for first non
  1965.      deleted insn following it.  */
  1966.   while (INSN_DELETED_P (insn))
  1967.     insn = NEXT_INSN (insn);
  1968.  
  1969.   /* Check for the case where insn is the last insn in the loop.  */
  1970.   if (insn == loop_end)
  1971.     return 0;
  1972.  
  1973.   for (p = NEXT_INSN (insn); p != loop_end; p = NEXT_INSN (p))
  1974.     {
  1975.       if (GET_CODE (p) == JUMP_INSN)
  1976.     {
  1977.       target_insn = JUMP_LABEL (p);
  1978.       
  1979.       /* Search from loop_start to insn, to see if one of them is
  1980.          the target_insn.  We can't use INSN_LUID comparisons here,
  1981.          since insn may not have an LUID entry.  */
  1982.       for (q = loop_start; q != insn; q = NEXT_INSN (q))
  1983.         if (q == target_insn)
  1984.           return 1;
  1985.     }
  1986.     }
  1987.  
  1988.   return 0;
  1989. }
  1990.  
  1991. /* Try to generate the simplest rtx for the expression
  1992.    (PLUS (MULT mult1 mult2) add1).  This is used to calculate the initial
  1993.    value of giv's.  */
  1994.  
  1995. static rtx
  1996. fold_rtx_mult_add (mult1, mult2, add1, mode)
  1997.      rtx mult1, mult2, add1;
  1998.      enum machine_mode mode;
  1999. {
  2000.   rtx temp, mult_res;
  2001.   rtx result;
  2002.  
  2003.   /* The modes must all be the same.  This should always be true.  For now,
  2004.      check to make sure.  */
  2005.   if ((GET_MODE (mult1) != mode && GET_MODE (mult1) != VOIDmode)
  2006.       || (GET_MODE (mult2) != mode && GET_MODE (mult2) != VOIDmode)
  2007.       || (GET_MODE (add1) != mode && GET_MODE (add1) != VOIDmode))
  2008.     abort ();
  2009.  
  2010.   /* Ensure that if at least one of mult1/mult2 are constant, then mult2
  2011.      will be a constant.  */
  2012.   if (GET_CODE (mult1) == CONST_INT)
  2013.     {
  2014.       temp = mult2;
  2015.       mult2 = mult1;
  2016.       mult1 = temp;
  2017.     }
  2018.  
  2019.   mult_res = simplify_binary_operation (MULT, mode, mult1, mult2);
  2020.   if (! mult_res)
  2021.     mult_res = gen_rtx (MULT, mode, mult1, mult2);
  2022.  
  2023.   /* Again, put the constant second.  */
  2024.   if (GET_CODE (add1) == CONST_INT)
  2025.     {
  2026.       temp = add1;
  2027.       add1 = mult_res;
  2028.       mult_res = temp;
  2029.     }
  2030.  
  2031.   result = simplify_binary_operation (PLUS, mode, add1, mult_res);
  2032.   if (! result)
  2033.     result = gen_rtx (PLUS, mode, add1, mult_res);
  2034.  
  2035.   return result;
  2036. }
  2037.  
  2038. /* Searches the list of induction struct's for the biv BL, to try to calculate
  2039.    the total increment value for one iteration of the loop as a constant.
  2040.  
  2041.    Returns the increment value as an rtx, simplified as much as possible,
  2042.    if it can be calculated.  Otherwise, returns 0.  */
  2043.  
  2044. rtx 
  2045. biv_total_increment (bl, loop_start, loop_end)
  2046.      struct iv_class *bl;
  2047.      rtx loop_start, loop_end;
  2048. {
  2049.   struct induction *v;
  2050.   rtx result;
  2051.  
  2052.   /* For increment, must check every instruction that sets it.  Each
  2053.      instruction must be executed only once each time through the loop.
  2054.      To verify this, we check that the the insn is always executed, and that
  2055.      there are no backward branches after the insn that branch to before it.
  2056.      Also, the insn must have a mult_val of one (to make sure it really is
  2057.      an increment).  */
  2058.  
  2059.   result = const0_rtx;
  2060.   for (v = bl->biv; v; v = v->next_iv)
  2061.     {
  2062.       if (v->always_computable && v->mult_val == const1_rtx
  2063.       && ! back_branch_in_range_p (v->insn, loop_start, loop_end))
  2064.     result = fold_rtx_mult_add (result, const1_rtx, v->add_val, v->mode);
  2065.       else
  2066.     return 0;
  2067.     }
  2068.  
  2069.   return result;
  2070. }
  2071.  
  2072. /* Determine the initial value of the iteration variable, and the amount
  2073.    that it is incremented each loop.  Use the tables constructed by
  2074.    the strength reduction pass to calculate these values.
  2075.  
  2076.    Initial_value and/or increment are set to zero if their values could not
  2077.    be calculated.  */
  2078.  
  2079. static void
  2080. iteration_info (iteration_var, initial_value, increment, loop_start, loop_end)
  2081.      rtx iteration_var, *initial_value, *increment;
  2082.      rtx loop_start, loop_end;
  2083. {
  2084.   struct iv_class *bl;
  2085.   struct induction *v, *b;
  2086.  
  2087.   /* Clear the result values, in case no answer can be found.  */
  2088.   *initial_value = 0;
  2089.   *increment = 0;
  2090.  
  2091.   /* The iteration variable can be either a giv or a biv.  Check to see
  2092.      which it is, and compute the variable's initial value, and increment
  2093.      value if possible.  */
  2094.  
  2095.   /* If this is a new register, can't handle it since we don't have any
  2096.      reg_iv_type entry for it.  */
  2097.   if (REGNO (iteration_var) >= max_reg_before_loop)
  2098.     {
  2099.       if (loop_dump_stream)
  2100.     fprintf (loop_dump_stream,
  2101.          "Loop unrolling: No reg_iv_type entry for iteration var.\n");
  2102.       return;
  2103.     }
  2104.   /* Reject iteration variables larger than the host long size, since they
  2105.      could result in a number of iterations greater than the range of our
  2106.      `unsigned long' variable loop_n_iterations.  */
  2107.   else if (GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE (iteration_var)) > HOST_BITS_PER_LONG)
  2108.     {
  2109.       if (loop_dump_stream)
  2110.     fprintf (loop_dump_stream,
  2111.          "Loop unrolling: Iteration var rejected because mode larger than host long.\n");
  2112.       return;
  2113.     }
  2114.   else if (GET_MODE_CLASS (GET_MODE (iteration_var)) != MODE_INT)
  2115.     {
  2116.       if (loop_dump_stream)
  2117.     fprintf (loop_dump_stream,
  2118.          "Loop unrolling: Iteration var not an integer.\n");
  2119.       return;
  2120.     }
  2121.   else if (reg_iv_type[REGNO (iteration_var)] == BASIC_INDUCT)
  2122.     {
  2123.       /* Grab initial value, only useful if it is a constant.  */
  2124.       bl = reg_biv_class[REGNO (iteration_var)];
  2125.       *initial_value = bl->initial_value;
  2126.  
  2127.       *increment = biv_total_increment (bl, loop_start, loop_end);
  2128.     }
  2129.   else if (reg_iv_type[REGNO (iteration_var)] == GENERAL_INDUCT)
  2130.     {
  2131. #if 1
  2132.       /* ??? The code below does not work because the incorrect number of
  2133.      iterations is calculated when the biv is incremented after the giv
  2134.      is set (which is the usual case).  This can probably be accounted
  2135.      for by biasing the initial_value by subtracting the amount of the
  2136.      increment that occurs between the giv set and the giv test.  However,
  2137.      a giv as an iterator is very rare, so it does not seem worthwhile
  2138.      to handle this.  */
  2139.       /* ??? An example failure is: i = 6; do {;} while (i++ < 9).  */
  2140.       if (loop_dump_stream)
  2141.     fprintf (loop_dump_stream,
  2142.          "Loop unrolling: Giv iterators are not handled.\n");
  2143.       return;
  2144. #else
  2145.       /* Initial value is mult_val times the biv's initial value plus
  2146.      add_val.  Only useful if it is a constant.  */
  2147.       v = reg_iv_info[REGNO (iteration_var)];
  2148.       bl = reg_biv_class[REGNO (v->src_reg)];
  2149.       *initial_value = fold_rtx_mult_add (v->mult_val, bl->initial_value,
  2150.                       v->add_val, v->mode);
  2151.       
  2152.       /* Increment value is mult_val times the increment value of the biv.  */
  2153.  
  2154.       *increment = biv_total_increment (bl, loop_start, loop_end);
  2155.       if (*increment)
  2156.     *increment = fold_rtx_mult_add (v->mult_val, *increment, const0_rtx,
  2157.                     v->mode);
  2158. #endif
  2159.     }
  2160.   else
  2161.     {
  2162.       if (loop_dump_stream)
  2163.     fprintf (loop_dump_stream,
  2164.          "Loop unrolling: Not basic or general induction var.\n");
  2165.       return;
  2166.     }
  2167. }
  2168.  
  2169. /* Calculate the approximate final value of the iteration variable
  2170.    which has an loop exit test with code COMPARISON_CODE and comparison value
  2171.    of COMPARISON_VALUE.  Also returns an indication of whether the comparison
  2172.    was signed or unsigned, and the direction of the comparison.  This info is
  2173.    needed to calculate the number of loop iterations.  */
  2174.  
  2175. static rtx
  2176. approx_final_value (comparison_code, comparison_value, unsigned_p, compare_dir)
  2177.      enum rtx_code comparison_code;
  2178.      rtx comparison_value;
  2179.      int *unsigned_p;
  2180.      int *compare_dir;
  2181. {
  2182.   /* Calculate the final value of the induction variable.
  2183.      The exact final value depends on the branch operator, and increment sign.
  2184.      This is only an approximate value.  It will be wrong if the iteration
  2185.      variable is not incremented by one each time through the loop, and
  2186.      approx final value - start value % increment != 0.  */
  2187.  
  2188.   *unsigned_p = 0;
  2189.   switch (comparison_code)
  2190.     {
  2191.     case LEU:
  2192.       *unsigned_p = 1;
  2193.     case LE:
  2194.       *compare_dir = 1;
  2195.       return plus_constant (comparison_value, 1);
  2196.     case GEU:
  2197.       *unsigned_p = 1;
  2198.     case GE:
  2199.       *compare_dir = -1;
  2200.       return plus_constant (comparison_value, -1);
  2201.     case EQ:
  2202.       /* Can not calculate a final value for this case.  */
  2203.       *compare_dir = 0;
  2204.       return 0;
  2205.     case LTU:
  2206.       *unsigned_p = 1;
  2207.     case LT:
  2208.       *compare_dir = 1;
  2209.       return comparison_value;
  2210.       break;
  2211.     case GTU:
  2212.       *unsigned_p = 1;
  2213.     case GT:
  2214.       *compare_dir = -1;
  2215.       return comparison_value;
  2216.     case NE:
  2217.       *compare_dir = 0;
  2218.       return comparison_value;
  2219.     default:
  2220.       abort ();
  2221.     }
  2222. }
  2223.  
  2224. /* For each biv and giv, determine whether it can be safely split into
  2225.    a different variable for each unrolled copy of the loop body.  If it
  2226.    is safe to split, then indicate that by saving some useful info
  2227.    in the splittable_regs array.
  2228.  
  2229.    If the loop is being completely unrolled, then splittable_regs will hold
  2230.    the current value of the induction variable while the loop is unrolled.
  2231.    It must be set to the initial value of the induction variable here.
  2232.    Otherwise, splittable_regs will hold the difference between the current
  2233.    value of the induction variable and the value the induction variable had
  2234.    at the top of the loop.  It must be set to the value 0 here.
  2235.  
  2236.    Returns the total number of instructions that set registers that are
  2237.    splittable.  */
  2238.  
  2239. /* ?? If the loop is only unrolled twice, then most of the restrictions to
  2240.    constant values are unnecessary, since we can easily calculate increment
  2241.    values in this case even if nothing is constant.  The increment value
  2242.    should not involve a multiply however.  */
  2243.  
  2244. /* ?? Even if the biv/giv increment values aren't constant, it may still
  2245.    be beneficial to split the variable if the loop is only unrolled a few
  2246.    times, since multiplies by small integers (1,2,3,4) are very cheap.  */
  2247.  
  2248. static int
  2249. find_splittable_regs (unroll_type, loop_start, loop_end, end_insert_before,
  2250.              unroll_number)
  2251.      enum unroll_types unroll_type;
  2252.      rtx loop_start, loop_end;
  2253.      rtx end_insert_before;
  2254.      int unroll_number;
  2255. {
  2256.   struct iv_class *bl;
  2257.   struct induction *v;
  2258.   rtx increment, tem;
  2259.   rtx biv_final_value;
  2260.   int biv_splittable;
  2261.   int result = 0;
  2262.  
  2263.   for (bl = loop_iv_list; bl; bl = bl->next)
  2264.     {
  2265.       /* Biv_total_increment must return a constant value,
  2266.      otherwise we can not calculate the split values.  */
  2267.  
  2268.       increment = biv_total_increment (bl, loop_start, loop_end);
  2269.       if (! increment || GET_CODE (increment) != CONST_INT)
  2270.     continue;
  2271.  
  2272.       /* The loop must be unrolled completely, or else have a known number
  2273.      of iterations and only one exit, or else the biv must be dead
  2274.      outside the loop, or else the final value must be known.  Otherwise,
  2275.      it is unsafe to split the biv since it may not have the proper
  2276.      value on loop exit.  */
  2277.  
  2278.       /* loop_number_exit_labels is non-zero if the loop has an exit other than
  2279.      a fall through at the end.  */
  2280.  
  2281.       biv_splittable = 1;
  2282.       biv_final_value = 0;
  2283.       if (unroll_type != UNROLL_COMPLETELY
  2284.       && (loop_number_exit_labels[uid_loop_num[INSN_UID (loop_start)]]
  2285.           || unroll_type == UNROLL_NAIVE)
  2286.       && (uid_luid[regno_last_uid[bl->regno]] >= INSN_LUID (loop_end)
  2287.           || ! bl->init_insn
  2288.           || INSN_UID (bl->init_insn) >= max_uid_for_loop
  2289.           || (uid_luid[regno_first_uid[bl->regno]]
  2290.           < INSN_LUID (bl->init_insn))
  2291.           || reg_mentioned_p (bl->biv->dest_reg, SET_SRC (bl->init_set)))
  2292.       && ! (biv_final_value = final_biv_value (bl, loop_start, loop_end)))
  2293.     biv_splittable = 0;
  2294.  
  2295.       /* If any of the insns setting the BIV don't do so with a simple
  2296.      PLUS, we don't know how to split it.  */
  2297.       for (v = bl->biv; biv_splittable && v; v = v->next_iv)
  2298.     if ((tem = single_set (v->insn)) == 0
  2299.         || GET_CODE (SET_DEST (tem)) != REG
  2300.         || REGNO (SET_DEST (tem)) != bl->regno
  2301.         || GET_CODE (SET_SRC (tem)) != PLUS)
  2302.       biv_splittable = 0;
  2303.  
  2304.       /* If final value is non-zero, then must emit an instruction which sets
  2305.      the value of the biv to the proper value.  This is done after
  2306.      handling all of the givs, since some of them may need to use the
  2307.      biv's value in their initialization code.  */
  2308.  
  2309.       /* This biv is splittable.  If completely unrolling the loop, save
  2310.      the biv's initial value.  Otherwise, save the constant zero.  */
  2311.  
  2312.       if (biv_splittable == 1)
  2313.     {
  2314.       if (unroll_type == UNROLL_COMPLETELY)
  2315.         {
  2316.           /* If the initial value of the biv is itself (i.e. it is too
  2317.          complicated for strength_reduce to compute), or is a hard
  2318.          register, then we must create a new pseudo reg to hold the
  2319.          initial value of the biv.  */
  2320.  
  2321.           if (GET_CODE (bl->initial_value) == REG
  2322.           && (REGNO (bl->initial_value) == bl->regno
  2323.               || REGNO (bl->initial_value) < FIRST_PSEUDO_REGISTER))
  2324.         {
  2325.           rtx tem = gen_reg_rtx (bl->biv->mode);
  2326.           
  2327.           emit_insn_before (gen_move_insn (tem, bl->biv->src_reg),
  2328.                     loop_start);
  2329.  
  2330.           if (loop_dump_stream)
  2331.             fprintf (loop_dump_stream, "Biv %d initial value remapped to %d.\n",
  2332.                  bl->regno, REGNO (tem));
  2333.  
  2334.           splittable_regs[bl->regno] = tem;
  2335.         }
  2336.           else
  2337.         splittable_regs[bl->regno] = bl->initial_value;
  2338.         }
  2339.       else
  2340.         splittable_regs[bl->regno] = const0_rtx;
  2341.  
  2342.       /* Save the number of instructions that modify the biv, so that
  2343.          we can treat the last one specially.  */
  2344.  
  2345.       splittable_regs_updates[bl->regno] = bl->biv_count;
  2346.       result += bl->biv_count;
  2347.  
  2348.       if (loop_dump_stream)
  2349.         fprintf (loop_dump_stream,
  2350.              "Biv %d safe to split.\n", bl->regno);
  2351.     }
  2352.  
  2353.       /* Check every giv that depends on this biv to see whether it is
  2354.      splittable also.  Even if the biv isn't splittable, givs which
  2355.      depend on it may be splittable if the biv is live outside the
  2356.      loop, and the givs aren't.  */
  2357.  
  2358.       result += find_splittable_givs (bl, unroll_type, loop_start, loop_end,
  2359.                      increment, unroll_number);
  2360.  
  2361.       /* If final value is non-zero, then must emit an instruction which sets
  2362.      the value of the biv to the proper value.  This is done after
  2363.      handling all of the givs, since some of them may need to use the
  2364.      biv's value in their initialization code.  */
  2365.       if (biv_final_value)
  2366.     {
  2367.       /* If the loop has multiple exits, emit the insns before the
  2368.          loop to ensure that it will always be executed no matter
  2369.          how the loop exits.  Otherwise emit the insn after the loop,
  2370.          since this is slightly more efficient.  */
  2371.       if (! loop_number_exit_labels[uid_loop_num[INSN_UID (loop_start)]])
  2372.         emit_insn_before (gen_move_insn (bl->biv->src_reg,
  2373.                          biv_final_value),
  2374.                   end_insert_before);
  2375.       else
  2376.         {
  2377.           /* Create a new register to hold the value of the biv, and then
  2378.          set the biv to its final value before the loop start.  The biv
  2379.          is set to its final value before loop start to ensure that
  2380.          this insn will always be executed, no matter how the loop
  2381.          exits.  */
  2382.           rtx tem = gen_reg_rtx (bl->biv->mode);
  2383.           emit_insn_before (gen_move_insn (tem, bl->biv->src_reg),
  2384.                 loop_start);
  2385.           emit_insn_before (gen_move_insn (bl->biv->src_reg,
  2386.                            biv_final_value),
  2387.                 loop_start);
  2388.  
  2389.           if (loop_dump_stream)
  2390.         fprintf (loop_dump_stream, "Biv %d mapped to %d for split.\n",
  2391.              REGNO (bl->biv->src_reg), REGNO (tem));
  2392.  
  2393.           /* Set up the mapping from the original biv register to the new
  2394.          register.  */
  2395.           bl->biv->src_reg = tem;
  2396.         }
  2397.     }
  2398.     }
  2399.   return result;
  2400. }
  2401.  
  2402. /* For every giv based on the biv BL, check to determine whether it is
  2403.    splittable.  This is a subroutine to find_splittable_regs ().
  2404.  
  2405.    Return the number of instructions that set splittable registers.  */
  2406.  
  2407. static int
  2408. find_splittable_givs (bl, unroll_type, loop_start, loop_end, increment,
  2409.               unroll_number)
  2410.      struct iv_class *bl;
  2411.      enum unroll_types unroll_type;
  2412.      rtx loop_start, loop_end;
  2413.      rtx increment;
  2414.      int unroll_number;
  2415. {
  2416.   struct induction *v;
  2417.   rtx final_value;
  2418.   rtx tem;
  2419.   int result = 0;
  2420.  
  2421.   for (v = bl->giv; v; v = v->next_iv)
  2422.     {
  2423.       rtx giv_inc, value;
  2424.  
  2425.       /* Only split the giv if it has already been reduced, or if the loop is
  2426.      being completely unrolled.  */
  2427.       if (unroll_type != UNROLL_COMPLETELY && v->ignore)
  2428.     continue;
  2429.  
  2430.       /* The giv can be split if the insn that sets the giv is executed once
  2431.      and only once on every iteration of the loop.  */
  2432.       /* An address giv can always be split.  v->insn is just a use not a set,
  2433.      and hence it does not matter whether it is always executed.  All that
  2434.      matters is that all the biv increments are always executed, and we
  2435.      won't reach here if they aren't.  */
  2436.       if (v->giv_type != DEST_ADDR
  2437.       && (! v->always_computable
  2438.           || back_branch_in_range_p (v->insn, loop_start, loop_end)))
  2439.     continue;
  2440.       
  2441.       /* The giv increment value must be a constant.  */
  2442.       giv_inc = fold_rtx_mult_add (v->mult_val, increment, const0_rtx,
  2443.                    v->mode);
  2444.       if (! giv_inc || GET_CODE (giv_inc) != CONST_INT)
  2445.     continue;
  2446.  
  2447.       /* The loop must be unrolled completely, or else have a known number of
  2448.      iterations and only one exit, or else the giv must be dead outside
  2449.      the loop, or else the final value of the giv must be known.
  2450.      Otherwise, it is not safe to split the giv since it may not have the
  2451.      proper value on loop exit.  */
  2452.       
  2453.       /* The used outside loop test will fail for DEST_ADDR givs.  They are
  2454.      never used outside the loop anyways, so it is always safe to split a
  2455.      DEST_ADDR giv.  */
  2456.  
  2457.       final_value = 0;
  2458.       if (unroll_type != UNROLL_COMPLETELY
  2459.       && (loop_number_exit_labels[uid_loop_num[INSN_UID (loop_start)]]
  2460.           || unroll_type == UNROLL_NAIVE)
  2461.       && v->giv_type != DEST_ADDR
  2462.       && ((regno_first_uid[REGNO (v->dest_reg)] != INSN_UID (v->insn)
  2463.            /* Check for the case where the pseudo is set by a shift/add
  2464.           sequence, in which case the first insn setting the pseudo
  2465.           is the first insn of the shift/add sequence.  */
  2466.            && (! (tem = find_reg_note (v->insn, REG_RETVAL, NULL_RTX))
  2467.            || (regno_first_uid[REGNO (v->dest_reg)]
  2468.                != INSN_UID (XEXP (tem, 0)))))
  2469.           /* Line above always fails if INSN was moved by loop opt.  */
  2470.           || (uid_luid[regno_last_uid[REGNO (v->dest_reg)]]
  2471.           >= INSN_LUID (loop_end)))
  2472.       && ! (final_value = v->final_value))
  2473.     continue;
  2474.  
  2475. #if 0
  2476.       /* Currently, non-reduced/final-value givs are never split.  */
  2477.       /* Should emit insns after the loop if possible, as the biv final value
  2478.      code below does.  */
  2479.  
  2480.       /* If the final value is non-zero, and the giv has not been reduced,
  2481.      then must emit an instruction to set the final value.  */
  2482.       if (final_value && !v->new_reg)
  2483.     {
  2484.       /* Create a new register to hold the value of the giv, and then set
  2485.          the giv to its final value before the loop start.  The giv is set
  2486.          to its final value before loop start to ensure that this insn
  2487.          will always be executed, no matter how we exit.  */
  2488.       tem = gen_reg_rtx (v->mode);
  2489.       emit_insn_before (gen_move_insn (tem, v->dest_reg), loop_start);
  2490.       emit_insn_before (gen_move_insn (v->dest_reg, final_value),
  2491.                 loop_start);
  2492.       
  2493.       if (loop_dump_stream)
  2494.         fprintf (loop_dump_stream, "Giv %d mapped to %d for split.\n",
  2495.              REGNO (v->dest_reg), REGNO (tem));
  2496.       
  2497.       v->src_reg = tem;
  2498.     }
  2499. #endif
  2500.  
  2501.       /* This giv is splittable.  If completely unrolling the loop, save the
  2502.      giv's initial value.  Otherwise, save the constant zero for it.  */
  2503.  
  2504.       if (unroll_type == UNROLL_COMPLETELY)
  2505.     {
  2506.       /* It is not safe to use bl->initial_value here, because it may not
  2507.          be invariant.  It is safe to use the initial value stored in
  2508.          the splittable_regs array if it is set.  In rare cases, it won't
  2509.          be set, so then we do exactly the same thing as
  2510.          find_splittable_regs does to get a safe value.  */
  2511.       rtx biv_initial_value;
  2512.  
  2513.       if (splittable_regs[bl->regno])
  2514.         biv_initial_value = splittable_regs[bl->regno];
  2515.       else if (GET_CODE (bl->initial_value) != REG
  2516.            || (REGNO (bl->initial_value) != bl->regno
  2517.                && REGNO (bl->initial_value) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER))
  2518.         biv_initial_value = bl->initial_value;
  2519.       else
  2520.         {
  2521.           rtx tem = gen_reg_rtx (bl->biv->mode);
  2522.  
  2523.           emit_insn_before (gen_move_insn (tem, bl->biv->src_reg),
  2524.                 loop_start);
  2525.           biv_initial_value = tem;
  2526.         }
  2527.       value = fold_rtx_mult_add (v->mult_val, biv_initial_value,
  2528.                      v->add_val, v->mode);
  2529.     }
  2530.       else
  2531.     value = const0_rtx;
  2532.  
  2533.       if (v->new_reg)
  2534.     {
  2535.       /* If a giv was combined with another giv, then we can only split
  2536.          this giv if the giv it was combined with was reduced.  This
  2537.          is because the value of v->new_reg is meaningless in this
  2538.          case.  */
  2539.       if (v->same && ! v->same->new_reg)
  2540.         {
  2541.           if (loop_dump_stream)
  2542.         fprintf (loop_dump_stream,
  2543.              "giv combined with unreduced giv not split.\n");
  2544.           continue;
  2545.         }
  2546.       /* If the giv is an address destination, it could be something other
  2547.          than a simple register, these have to be treated differently.  */
  2548.       else if (v->giv_type == DEST_REG)
  2549.         {
  2550.           /* If value is not a constant, register, or register plus
  2551.          constant, then compute its value into a register before
  2552.          loop start.  This prevents illegal rtx sharing, and should
  2553.          generate better code.  We can use bl->initial_value here
  2554.          instead of splittable_regs[bl->regno] because this code
  2555.          is going before the loop start.  */
  2556.           if (unroll_type == UNROLL_COMPLETELY
  2557.           && GET_CODE (value) != CONST_INT
  2558.           && GET_CODE (value) != REG
  2559.           && (GET_CODE (value) != PLUS
  2560.               || GET_CODE (XEXP (value, 0)) != REG
  2561.               || GET_CODE (XEXP (value, 1)) != CONST_INT))
  2562.         {
  2563.           rtx tem = gen_reg_rtx (v->mode);
  2564.           emit_iv_add_mult (bl->initial_value, v->mult_val,
  2565.                     v->add_val, tem, loop_start);
  2566.           value = tem;
  2567.         }
  2568.         
  2569.           splittable_regs[REGNO (v->new_reg)] = value;
  2570.         }
  2571.       else
  2572.         {
  2573.           /* Splitting address givs is useful since it will often allow us
  2574.          to eliminate some increment insns for the base giv as
  2575.          unnecessary.  */
  2576.  
  2577.           /* If the addr giv is combined with a dest_reg giv, then all
  2578.          references to that dest reg will be remapped, which is NOT
  2579.          what we want for split addr regs. We always create a new
  2580.          register for the split addr giv, just to be safe.  */
  2581.  
  2582.           /* ??? If there are multiple address givs which have been
  2583.          combined with the same dest_reg giv, then we may only need
  2584.          one new register for them.  Pulling out constants below will
  2585.          catch some of the common cases of this.  Currently, I leave
  2586.          the work of simplifying multiple address givs to the
  2587.          following cse pass.  */
  2588.           
  2589.           /* As a special case, if we have multiple identical address givs
  2590.          within a single instruction, then we do use a single psuedo
  2591.          reg for both.  This is necessary in case one is a match_dup
  2592.          of the other.  */
  2593.  
  2594.           v->const_adjust = 0;
  2595.  
  2596.           if (v->same && v->same->insn == v->insn
  2597.           && v->new_reg == v->same->new_reg)
  2598.         {
  2599.           v->dest_reg = v->same->dest_reg;
  2600.           if (loop_dump_stream)
  2601.             fprintf (loop_dump_stream,
  2602.                  "Sharing address givs with reg %d\n",
  2603.                  REGNO (v->dest_reg));
  2604.         }
  2605.           else if (unroll_type != UNROLL_COMPLETELY)
  2606.         {
  2607.           /* If not completely unrolling the loop, then create a new
  2608.              register to hold the split value of the DEST_ADDR giv.
  2609.              Emit insn to initialize its value before loop start.  */
  2610.           tem = gen_reg_rtx (v->mode);
  2611.  
  2612.           /* If the address giv has a constant in its new_reg value,
  2613.              then this constant can be pulled out and put in value,
  2614.              instead of being part of the initialization code.  */
  2615.           
  2616.           if (GET_CODE (v->new_reg) == PLUS
  2617.               && GET_CODE (XEXP (v->new_reg, 1)) == CONST_INT)
  2618.             {
  2619.               v->dest_reg
  2620.             = plus_constant (tem, INTVAL (XEXP (v->new_reg,1)));
  2621.               
  2622.               /* Only succeed if this will give valid addresses.
  2623.              Try to validate both the first and the last
  2624.              address resulting from loop unrolling, if
  2625.              one fails, then can't do const elim here.  */
  2626.               if (memory_address_p (v->mem_mode, v->dest_reg)
  2627.               && memory_address_p (v->mem_mode,
  2628.                        plus_constant (v->dest_reg,
  2629.                               INTVAL (giv_inc)
  2630.                               * (unroll_number - 1))))
  2631.             {
  2632.               /* Save the negative of the eliminated const, so
  2633.                  that we can calculate the dest_reg's increment
  2634.                  value later.  */
  2635.               v->const_adjust = - INTVAL (XEXP (v->new_reg, 1));
  2636.  
  2637.               v->new_reg = XEXP (v->new_reg, 0);
  2638.               if (loop_dump_stream)
  2639.                 fprintf (loop_dump_stream,
  2640.                      "Eliminating constant from giv %d\n",
  2641.                      REGNO (tem));
  2642.             }
  2643.               else
  2644.             v->dest_reg = tem;
  2645.             }
  2646.           else
  2647.             v->dest_reg = tem;
  2648.           
  2649.           /* If the address hasn't been checked for validity yet, do so
  2650.              now, and fail completely if either the first or the last
  2651.              unrolled copy of the address is not a valid address.  */
  2652.           if (v->dest_reg == tem
  2653.               && (! memory_address_p (v->mem_mode, v->dest_reg)
  2654.               || ! memory_address_p (v->mem_mode,
  2655.                  plus_constant (v->dest_reg,
  2656.                         INTVAL (giv_inc)
  2657.                         * (unroll_number -1)))))
  2658.             {
  2659.               if (loop_dump_stream)
  2660.             fprintf (loop_dump_stream,
  2661.                  "Illegal address for giv at insn %d\n",
  2662.                  INSN_UID (v->insn));
  2663.               continue;
  2664.             }
  2665.           
  2666.           /* To initialize the new register, just move the value of
  2667.              new_reg into it.  This is not guaranteed to give a valid
  2668.              instruction on machines with complex addressing modes.
  2669.              If we can't recognize it, then delete it and emit insns
  2670.              to calculate the value from scratch.  */
  2671.           emit_insn_before (gen_rtx (SET, VOIDmode, tem,
  2672.                          copy_rtx (v->new_reg)),
  2673.                     loop_start);
  2674.           if (recog_memoized (PREV_INSN (loop_start)) < 0)
  2675.             {
  2676.               rtx sequence, ret;
  2677.  
  2678.               /* We can't use bl->initial_value to compute the initial
  2679.              value, because the loop may have been preconditioned.
  2680.              We must calculate it from NEW_REG.  Try using
  2681.              force_operand instead of emit_iv_add_mult.  */
  2682.               delete_insn (PREV_INSN (loop_start));
  2683.  
  2684.               start_sequence ();
  2685.               ret = force_operand (v->new_reg, tem);
  2686.               if (ret != tem)
  2687.             emit_move_insn (tem, ret);
  2688.               sequence = gen_sequence ();
  2689.               end_sequence ();
  2690.               emit_insn_before (sequence, loop_start);
  2691.  
  2692.               if (loop_dump_stream)
  2693.             fprintf (loop_dump_stream,
  2694.                  "Illegal init insn, rewritten.\n");
  2695.             }
  2696.         }
  2697.           else
  2698.         {
  2699.           v->dest_reg = value;
  2700.           
  2701.           /* Check the resulting address for validity, and fail
  2702.              if the resulting address would be illegal.  */
  2703.           if (! memory_address_p (v->mem_mode, v->dest_reg)
  2704.               || ! memory_address_p (v->mem_mode,
  2705.                      plus_constant (v->dest_reg,
  2706.                             INTVAL (giv_inc) *
  2707.                             (unroll_number -1))))
  2708.             {
  2709.               if (loop_dump_stream)
  2710.             fprintf (loop_dump_stream,
  2711.                  "Illegal address for giv at insn %d\n",
  2712.                  INSN_UID (v->insn));
  2713.               continue;
  2714.             }
  2715.         }
  2716.           
  2717.           /* Store the value of dest_reg into the insn.  This sharing
  2718.          will not be a problem as this insn will always be copied
  2719.          later.  */
  2720.           
  2721.           *v->location = v->dest_reg;
  2722.           
  2723.           /* If this address giv is combined with a dest reg giv, then
  2724.          save the base giv's induction pointer so that we will be
  2725.          able to handle this address giv properly.  The base giv
  2726.          itself does not have to be splittable.  */
  2727.           
  2728.           if (v->same && v->same->giv_type == DEST_REG)
  2729.         addr_combined_regs[REGNO (v->same->new_reg)] = v->same;
  2730.           
  2731.           if (GET_CODE (v->new_reg) == REG)
  2732.         {
  2733.           /* This giv maybe hasn't been combined with any others.
  2734.              Make sure that it's giv is marked as splittable here.  */
  2735.           
  2736.           splittable_regs[REGNO (v->new_reg)] = value;
  2737.           
  2738.           /* Make it appear to depend upon itself, so that the
  2739.              giv will be properly split in the main loop above.  */
  2740.           if (! v->same)
  2741.             {
  2742.               v->same = v;
  2743.               addr_combined_regs[REGNO (v->new_reg)] = v;
  2744.             }
  2745.         }
  2746.  
  2747.           if (loop_dump_stream)
  2748.         fprintf (loop_dump_stream, "DEST_ADDR giv being split.\n");
  2749.         }
  2750.     }
  2751.       else
  2752.     {
  2753. #if 0
  2754.       /* Currently, unreduced giv's can't be split.  This is not too much
  2755.          of a problem since unreduced giv's are not live across loop
  2756.          iterations anyways.  When unrolling a loop completely though,
  2757.          it makes sense to reduce&split givs when possible, as this will
  2758.          result in simpler instructions, and will not require that a reg
  2759.          be live across loop iterations.  */
  2760.       
  2761.       splittable_regs[REGNO (v->dest_reg)] = value;
  2762.       fprintf (stderr, "Giv %d at insn %d not reduced\n",
  2763.            REGNO (v->dest_reg), INSN_UID (v->insn));
  2764. #else
  2765.       continue;
  2766. #endif
  2767.     }
  2768.       
  2769.       /* Givs are only updated once by definition.  Mark it so if this is
  2770.      a splittable register.  Don't need to do anything for address givs
  2771.      where this may not be a register.  */
  2772.  
  2773.       if (GET_CODE (v->new_reg) == REG)
  2774.     splittable_regs_updates[REGNO (v->new_reg)] = 1;
  2775.  
  2776.       result++;
  2777.       
  2778.       if (loop_dump_stream)
  2779.     {
  2780.       int regnum;
  2781.       
  2782.       if (GET_CODE (v->dest_reg) == CONST_INT)
  2783.         regnum = -1;
  2784.       else if (GET_CODE (v->dest_reg) != REG)
  2785.         regnum = REGNO (XEXP (v->dest_reg, 0));
  2786.       else
  2787.         regnum = REGNO (v->dest_reg);
  2788.       fprintf (loop_dump_stream, "Giv %d at insn %d safe to split.\n",
  2789.            regnum, INSN_UID (v->insn));
  2790.     }
  2791.     }
  2792.  
  2793.   return result;
  2794. }
  2795.  
  2796. /* Try to prove that the register is dead after the loop exits.  Trace every
  2797.    loop exit looking for an insn that will always be executed, which sets
  2798.    the register to some value, and appears before the first use of the register
  2799.    is found.  If successful, then return 1, otherwise return 0.  */
  2800.  
  2801. /* ?? Could be made more intelligent in the handling of jumps, so that
  2802.    it can search past if statements and other similar structures.  */
  2803.  
  2804. static int
  2805. reg_dead_after_loop (reg, loop_start, loop_end)
  2806.      rtx reg, loop_start, loop_end;
  2807. {
  2808.   rtx insn, label;
  2809.   enum rtx_code code;
  2810.   int jump_count = 0;
  2811.  
  2812.   /* HACK: Must also search the loop fall through exit, create a label_ref
  2813.      here which points to the loop_end, and append the loop_number_exit_labels
  2814.      list to it.  */
  2815.   label = gen_rtx (LABEL_REF, VOIDmode, loop_end);
  2816.   LABEL_NEXTREF (label)
  2817.     = loop_number_exit_labels[uid_loop_num[INSN_UID (loop_start)]];
  2818.  
  2819.   for ( ; label; label = LABEL_NEXTREF (label))
  2820.     {
  2821.       /* Succeed if find an insn which sets the biv or if reach end of
  2822.      function.  Fail if find an insn that uses the biv, or if come to
  2823.      a conditional jump.  */
  2824.  
  2825.       insn = NEXT_INSN (XEXP (label, 0));
  2826.       while (insn)
  2827.     {
  2828.       code = GET_CODE (insn);
  2829.       if (GET_RTX_CLASS (code) == 'i')
  2830.         {
  2831.           rtx set;
  2832.  
  2833.           if (reg_referenced_p (reg, PATTERN (insn)))
  2834.         return 0;
  2835.  
  2836.           set = single_set (insn);
  2837.           if (set && rtx_equal_p (SET_DEST (set), reg))
  2838.         break;
  2839.         }
  2840.  
  2841.       if (code == JUMP_INSN)
  2842.         {
  2843.           if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == RETURN)
  2844.         break;
  2845.           else if (! simplejump_p (insn)
  2846.                /* Prevent infinite loop following infinite loops. */
  2847.                || jump_count++ > 20)
  2848.         return 0;
  2849.           else
  2850.         insn = JUMP_LABEL (insn);
  2851.         }
  2852.  
  2853.       insn = NEXT_INSN (insn);
  2854.     }
  2855.     }
  2856.  
  2857.   /* Success, the register is dead on all loop exits.  */
  2858.   return 1;
  2859. }
  2860.  
  2861. /* Try to calculate the final value of the biv, the value it will have at
  2862.    the end of the loop.  If we can do it, return that value.  */
  2863.   
  2864. rtx
  2865. final_biv_value (bl, loop_start, loop_end)
  2866.      struct iv_class *bl;
  2867.      rtx loop_start, loop_end;
  2868. {
  2869.   rtx increment, tem;
  2870.  
  2871.   /* ??? This only works for MODE_INT biv's.  Reject all others for now.  */
  2872.  
  2873.   if (GET_MODE_CLASS (bl->biv->mode) != MODE_INT)
  2874.     return 0;
  2875.  
  2876.   /* The final value for reversed bivs must be calculated differently than
  2877.       for ordinary bivs.  In this case, there is already an insn after the
  2878.      loop which sets this biv's final value (if necessary), and there are
  2879.      no other loop exits, so we can return any value.  */
  2880.   if (bl->reversed)
  2881.     {
  2882.       if (loop_dump_stream)
  2883.     fprintf (loop_dump_stream,
  2884.          "Final biv value for %d, reversed biv.\n", bl->regno);
  2885.          
  2886.       return const0_rtx;
  2887.     }
  2888.  
  2889.   /* Try to calculate the final value as initial value + (number of iterations
  2890.      * increment).  For this to work, increment must be invariant, the only
  2891.      exit from the loop must be the fall through at the bottom (otherwise
  2892.      it may not have its final value when the loop exits), and the initial
  2893.      value of the biv must be invariant.  */
  2894.  
  2895.   if (loop_n_iterations != 0
  2896.       && ! loop_number_exit_labels[uid_loop_num[INSN_UID (loop_start)]]
  2897.       && invariant_p (bl->initial_value))
  2898.     {
  2899.       increment = biv_total_increment (bl, loop_start, loop_end);
  2900.       
  2901.       if (increment && invariant_p (increment))
  2902.     {
  2903.       /* Can calculate the loop exit value, emit insns after loop
  2904.          end to calculate this value into a temporary register in
  2905.          case it is needed later.  */
  2906.  
  2907.       tem = gen_reg_rtx (bl->biv->mode);
  2908.       /* Make sure loop_end is not the last insn.  */
  2909.       if (NEXT_INSN (loop_end) == 0)
  2910.         emit_note_after (NOTE_INSN_DELETED, loop_end);
  2911.       emit_iv_add_mult (increment, GEN_INT (loop_n_iterations),
  2912.                 bl->initial_value, tem, NEXT_INSN (loop_end));
  2913.  
  2914.       if (loop_dump_stream)
  2915.         fprintf (loop_dump_stream,
  2916.              "Final biv value for %d, calculated.\n", bl->regno);
  2917.       
  2918.       return tem;
  2919.     }
  2920.     }
  2921.  
  2922.   /* Check to see if the biv is dead at all loop exits.  */
  2923.   if (reg_dead_after_loop (bl->biv->src_reg, loop_start, loop_end))
  2924.     {
  2925.       if (loop_dump_stream)
  2926.     fprintf (loop_dump_stream,
  2927.          "Final biv value for %d, biv dead after loop exit.\n",
  2928.          bl->regno);
  2929.  
  2930.       return const0_rtx;
  2931.     }
  2932.  
  2933.   return 0;
  2934. }
  2935.  
  2936. /* Try to calculate the final value of the giv, the value it will have at
  2937.    the end of the loop.  If we can do it, return that value.  */
  2938.  
  2939. rtx
  2940. final_giv_value (v, loop_start, loop_end)
  2941.      struct induction *v;
  2942.      rtx loop_start, loop_end;
  2943. {
  2944.   struct iv_class *bl;
  2945.   rtx insn;
  2946.   rtx increment, tem;
  2947.   rtx insert_before, seq;
  2948.  
  2949.   bl = reg_biv_class[REGNO (v->src_reg)];
  2950.  
  2951.   /* The final value for givs which depend on reversed bivs must be calculated
  2952.      differently than for ordinary givs.  In this case, there is already an
  2953.      insn after the loop which sets this giv's final value (if necessary),
  2954.      and there are no other loop exits, so we can return any value.  */
  2955.   if (bl->reversed)
  2956.     {
  2957.       if (loop_dump_stream)
  2958.     fprintf (loop_dump_stream,
  2959.          "Final giv value for %d, depends on reversed biv\n",
  2960.          REGNO (v->dest_reg));
  2961.       return const0_rtx;
  2962.     }
  2963.  
  2964.   /* Try to calculate the final value as a function of the biv it depends
  2965.      upon.  The only exit from the loop must be the fall through at the bottom
  2966.      (otherwise it may not have its final value when the loop exits).  */
  2967.       
  2968.   /* ??? Can calculate the final giv value by subtracting off the
  2969.      extra biv increments times the giv's mult_val.  The loop must have
  2970.      only one exit for this to work, but the loop iterations does not need
  2971.      to be known.  */
  2972.  
  2973.   if (loop_n_iterations != 0
  2974.       && ! loop_number_exit_labels[uid_loop_num[INSN_UID (loop_start)]])
  2975.     {
  2976.       /* ?? It is tempting to use the biv's value here since these insns will
  2977.      be put after the loop, and hence the biv will have its final value
  2978.      then.  However, this fails if the biv is subsequently eliminated.
  2979.      Perhaps determine whether biv's are eliminable before trying to
  2980.      determine whether giv's are replaceable so that we can use the
  2981.      biv value here if it is not eliminable.  */
  2982.  
  2983.       increment = biv_total_increment (bl, loop_start, loop_end);
  2984.  
  2985.       if (increment && invariant_p (increment))
  2986.     {
  2987.       /* Can calculate the loop exit value of its biv as
  2988.          (loop_n_iterations * increment) + initial_value */
  2989.           
  2990.       /* The loop exit value of the giv is then
  2991.          (final_biv_value - extra increments) * mult_val + add_val.
  2992.          The extra increments are any increments to the biv which
  2993.          occur in the loop after the giv's value is calculated.
  2994.          We must search from the insn that sets the giv to the end
  2995.          of the loop to calculate this value.  */
  2996.  
  2997.       insert_before = NEXT_INSN (loop_end);
  2998.  
  2999.       /* Put the final biv value in tem.  */
  3000.       tem = gen_reg_rtx (bl->biv->mode);
  3001.       emit_iv_add_mult (increment, GEN_INT (loop_n_iterations),
  3002.                 bl->initial_value, tem, insert_before);
  3003.  
  3004.       /* Subtract off extra increments as we find them.  */
  3005.       for (insn = NEXT_INSN (v->insn); insn != loop_end;
  3006.            insn = NEXT_INSN (insn))
  3007.         {
  3008.           struct induction *biv;
  3009.  
  3010.           for (biv = bl->biv; biv; biv = biv->next_iv)
  3011.         if (biv->insn == insn)
  3012.           {
  3013.             start_sequence ();
  3014.             tem = expand_binop (GET_MODE (tem), sub_optab, tem,
  3015.                     biv->add_val, NULL_RTX, 0,
  3016.                     OPTAB_LIB_WIDEN);
  3017.             seq = gen_sequence ();
  3018.             end_sequence ();
  3019.             emit_insn_before (seq, insert_before);
  3020.           }
  3021.         }
  3022.       
  3023.       /* Now calculate the giv's final value.  */
  3024.       emit_iv_add_mult (tem, v->mult_val, v->add_val, tem,
  3025.                 insert_before);
  3026.       
  3027.       if (loop_dump_stream)
  3028.         fprintf (loop_dump_stream,
  3029.              "Final giv value for %d, calc from biv's value.\n",
  3030.              REGNO (v->dest_reg));
  3031.  
  3032.       return tem;
  3033.     }
  3034.     }
  3035.  
  3036.   /* Replaceable giv's should never reach here.  */
  3037.   if (v->replaceable)
  3038.     abort ();
  3039.  
  3040.   /* Check to see if the biv is dead at all loop exits.  */
  3041.   if (reg_dead_after_loop (v->dest_reg, loop_start, loop_end))
  3042.     {
  3043.       if (loop_dump_stream)
  3044.     fprintf (loop_dump_stream,
  3045.          "Final giv value for %d, giv dead after loop exit.\n",
  3046.          REGNO (v->dest_reg));
  3047.  
  3048.       return const0_rtx;
  3049.     }
  3050.  
  3051.   return 0;
  3052. }
  3053.  
  3054.  
  3055. /* Calculate the number of loop iterations.  Returns the exact number of loop
  3056.    iterations if it can be calculated, otherwise returns zero.  */
  3057.  
  3058. unsigned HOST_WIDE_INT
  3059. loop_iterations (loop_start, loop_end)
  3060.      rtx loop_start, loop_end;
  3061. {
  3062.   rtx comparison, comparison_value;
  3063.   rtx iteration_var, initial_value, increment, final_value;
  3064.   enum rtx_code comparison_code;
  3065.   HOST_WIDE_INT i;
  3066.   int increment_dir;
  3067.   int unsigned_compare, compare_dir, final_larger;
  3068.   unsigned long tempu;
  3069.   rtx last_loop_insn;
  3070.  
  3071.   /* First find the iteration variable.  If the last insn is a conditional
  3072.      branch, and the insn before tests a register value, make that the
  3073.      iteration variable.  */
  3074.   
  3075.   loop_initial_value = 0;
  3076.   loop_increment = 0;
  3077.   loop_final_value = 0;
  3078.   loop_iteration_var = 0;
  3079.  
  3080.   last_loop_insn = prev_nonnote_insn (loop_end);
  3081.  
  3082.   comparison = get_condition_for_loop (last_loop_insn);
  3083.   if (comparison == 0)
  3084.     {
  3085.       if (loop_dump_stream)
  3086.     fprintf (loop_dump_stream,
  3087.          "Loop unrolling: No final conditional branch found.\n");
  3088.       return 0;
  3089.     }
  3090.  
  3091.   /* ??? Get_condition may switch position of induction variable and
  3092.      invariant register when it canonicalizes the comparison.  */
  3093.  
  3094.   comparison_code = GET_CODE (comparison);
  3095.   iteration_var = XEXP (comparison, 0);
  3096.   comparison_value = XEXP (comparison, 1);
  3097.  
  3098.   if (GET_CODE (iteration_var) != REG)
  3099.     {
  3100.       if (loop_dump_stream)
  3101.     fprintf (loop_dump_stream,
  3102.          "Loop unrolling: Comparison not against register.\n");
  3103.       return 0;
  3104.     }
  3105.  
  3106.   /* Loop iterations is always called before any new registers are created
  3107.      now, so this should never occur.  */
  3108.  
  3109.   if (REGNO (iteration_var) >= max_reg_before_loop)
  3110.     abort ();
  3111.  
  3112.   iteration_info (iteration_var, &initial_value, &increment,
  3113.           loop_start, loop_end);
  3114.   if (initial_value == 0)
  3115.     /* iteration_info already printed a message.  */
  3116.     return 0;
  3117.  
  3118.   if (increment == 0)
  3119.     {
  3120.       if (loop_dump_stream)
  3121.     fprintf (loop_dump_stream,
  3122.          "Loop unrolling: Increment value can't be calculated.\n");
  3123.       return 0;
  3124.     }
  3125.   if (GET_CODE (increment) != CONST_INT)
  3126.     {
  3127.       if (loop_dump_stream)
  3128.     fprintf (loop_dump_stream,
  3129.          "Loop unrolling: Increment value not constant.\n");
  3130.       return 0;
  3131.     }
  3132.   if (GET_CODE (initial_value) != CONST_INT)
  3133.     {
  3134.       if (loop_dump_stream)
  3135.     fprintf (loop_dump_stream,
  3136.          "Loop unrolling: Initial value not constant.\n");
  3137.       return 0;
  3138.     }
  3139.  
  3140.   /* If the comparison value is an invariant register, then try to find
  3141.      its value from the insns before the start of the loop.  */
  3142.  
  3143.   if (GET_CODE (comparison_value) == REG && invariant_p (comparison_value))
  3144.     {
  3145.       rtx insn, set;
  3146.     
  3147.       for (insn = PREV_INSN (loop_start); insn ; insn = PREV_INSN (insn))
  3148.     {
  3149.       if (GET_CODE (insn) == CODE_LABEL)
  3150.         break;
  3151.  
  3152.       else if (GET_RTX_CLASS (GET_CODE (insn)) == 'i'
  3153.            && reg_set_p (comparison_value, insn))
  3154.         {
  3155.           /* We found the last insn before the loop that sets the register.
  3156.          If it sets the entire register, and has a REG_EQUAL note,
  3157.          then use the value of the REG_EQUAL note.  */
  3158.           if ((set = single_set (insn))
  3159.           && (SET_DEST (set) == comparison_value))
  3160.         {
  3161.           rtx note = find_reg_note (insn, REG_EQUAL, NULL_RTX);
  3162.  
  3163.           /* Only use the REG_EQUAL note if it is a constant.
  3164.              Other things, divide in particular, will cause
  3165.              problems later if we use them.  */
  3166.           if (note && GET_CODE (XEXP (note, 0)) != EXPR_LIST
  3167.               && CONSTANT_P (XEXP (note, 0)))
  3168.             comparison_value = XEXP (note, 0);
  3169.         }
  3170.           break;
  3171.         }
  3172.     }
  3173.     }
  3174.  
  3175.   final_value = approx_final_value (comparison_code, comparison_value,
  3176.                     &unsigned_compare, &compare_dir);
  3177.  
  3178.   /* Save the calculated values describing this loop's bounds, in case
  3179.      precondition_loop_p will need them later.  These values can not be
  3180.      recalculated inside precondition_loop_p because strength reduction
  3181.      optimizations may obscure the loop's structure.  */
  3182.  
  3183.   loop_iteration_var = iteration_var;
  3184.   loop_initial_value = initial_value;
  3185.   loop_increment = increment;
  3186.   loop_final_value = final_value;
  3187.  
  3188.   if (final_value == 0)
  3189.     {
  3190.       if (loop_dump_stream)
  3191.     fprintf (loop_dump_stream,
  3192.          "Loop unrolling: EQ comparison loop.\n");
  3193.       return 0;
  3194.     }
  3195.   else if (GET_CODE (final_value) != CONST_INT)
  3196.     {
  3197.       if (loop_dump_stream)
  3198.     fprintf (loop_dump_stream,
  3199.          "Loop unrolling: Final value not constant.\n");
  3200.       return 0;
  3201.     }
  3202.  
  3203.   /* ?? Final value and initial value do not have to be constants.
  3204.      Only their difference has to be constant.  When the iteration variable
  3205.      is an array address, the final value and initial value might both
  3206.      be addresses with the same base but different constant offsets.
  3207.      Final value must be invariant for this to work.
  3208.  
  3209.      To do this, need some way to find the values of registers which are
  3210.      invariant.  */
  3211.  
  3212.   /* Final_larger is 1 if final larger, 0 if they are equal, otherwise -1.  */
  3213.   if (unsigned_compare)
  3214.     final_larger
  3215.       = ((unsigned HOST_WIDE_INT) INTVAL (final_value)
  3216.      > (unsigned HOST_WIDE_INT) INTVAL (initial_value))
  3217.     - ((unsigned HOST_WIDE_INT) INTVAL (final_value)
  3218.        < (unsigned HOST_WIDE_INT) INTVAL (initial_value));
  3219.   else
  3220.     final_larger = (INTVAL (final_value) > INTVAL (initial_value))
  3221.       - (INTVAL (final_value) < INTVAL (initial_value));
  3222.  
  3223.   if (INTVAL (increment) > 0)
  3224.     increment_dir = 1;
  3225.   else if (INTVAL (increment) == 0)
  3226.     increment_dir = 0;
  3227.   else
  3228.     increment_dir = -1;
  3229.  
  3230.   /* There are 27 different cases: compare_dir = -1, 0, 1;
  3231.      final_larger = -1, 0, 1; increment_dir = -1, 0, 1.
  3232.      There are 4 normal cases, 4 reverse cases (where the iteration variable
  3233.      will overflow before the loop exits), 4 infinite loop cases, and 15
  3234.      immediate exit (0 or 1 iteration depending on loop type) cases.
  3235.      Only try to optimize the normal cases.  */
  3236.      
  3237.   /* (compare_dir/final_larger/increment_dir)
  3238.      Normal cases: (0/-1/-1), (0/1/1), (-1/-1/-1), (1/1/1)
  3239.      Reverse cases: (0/-1/1), (0/1/-1), (-1/-1/1), (1/1/-1)
  3240.      Infinite loops: (0/-1/0), (0/1/0), (-1/-1/0), (1/1/0)
  3241.      Immediate exit: (0/0/X), (-1/0/X), (-1/1/X), (1/0/X), (1/-1/X) */
  3242.  
  3243.   /* ?? If the meaning of reverse loops (where the iteration variable
  3244.      will overflow before the loop exits) is undefined, then could
  3245.      eliminate all of these special checks, and just always assume
  3246.      the loops are normal/immediate/infinite.  Note that this means
  3247.      the sign of increment_dir does not have to be known.  Also,
  3248.      since it does not really hurt if immediate exit loops or infinite loops
  3249.      are optimized, then that case could be ignored also, and hence all
  3250.      loops can be optimized.
  3251.  
  3252.      According to ANSI Spec, the reverse loop case result is undefined,
  3253.      because the action on overflow is undefined.
  3254.  
  3255.      See also the special test for NE loops below.  */
  3256.  
  3257.   if (final_larger == increment_dir && final_larger != 0
  3258.       && (final_larger == compare_dir || compare_dir == 0))
  3259.     /* Normal case.  */
  3260.     ;
  3261.   else
  3262.     {
  3263.       if (loop_dump_stream)
  3264.     fprintf (loop_dump_stream,
  3265.          "Loop unrolling: Not normal loop.\n");
  3266.       return 0;
  3267.     }
  3268.  
  3269.   /* Calculate the number of iterations, final_value is only an approximation,
  3270.      so correct for that.  Note that tempu and loop_n_iterations are
  3271.      unsigned, because they can be as large as 2^n - 1.  */
  3272.  
  3273.   i = INTVAL (increment);
  3274.   if (i > 0)
  3275.     tempu = INTVAL (final_value) - INTVAL (initial_value);
  3276.   else if (i < 0)
  3277.     {
  3278.       tempu = INTVAL (initial_value) - INTVAL (final_value);
  3279.       i = -i;
  3280.     }
  3281.   else
  3282.     abort ();
  3283.  
  3284.   /* For NE tests, make sure that the iteration variable won't miss the
  3285.      final value.  If tempu mod i is not zero, then the iteration variable
  3286.      will overflow before the loop exits, and we can not calculate the
  3287.      number of iterations.  */
  3288.   if (compare_dir == 0 && (tempu % i) != 0)
  3289.     return 0;
  3290.  
  3291.   return tempu / i + ((tempu % i) != 0);
  3292. }
  3293.  
  3294. /* Replace uses of split bivs with their split psuedo register.  This is
  3295.    for original instructions which remain after loop unrolling without
  3296.    copying.  */
  3297.  
  3298. static rtx
  3299. remap_split_bivs (x)
  3300.      rtx x;
  3301. {
  3302.   register enum rtx_code code;
  3303.   register int i;
  3304.   register char *fmt;
  3305.  
  3306.   if (x == 0)
  3307.     return x;
  3308.  
  3309.   code = GET_CODE (x);
  3310.   switch (code)
  3311.     {
  3312.     case SCRATCH:
  3313.     case PC:
  3314.     case CC0:
  3315.     case CONST_INT:
  3316.     case CONST_DOUBLE:
  3317.     case CONST:
  3318.     case SYMBOL_REF:
  3319.     case LABEL_REF:
  3320.       return x;
  3321.  
  3322.     case REG:
  3323. #if 0
  3324.       /* If non-reduced/final-value givs were split, then this would also
  3325.      have to remap those givs also.  */
  3326. #endif
  3327.       if (REGNO (x) < max_reg_before_loop
  3328.       && reg_iv_type[REGNO (x)] == BASIC_INDUCT)
  3329.     return reg_biv_class[REGNO (x)]->biv->src_reg;
  3330.     }
  3331.  
  3332.   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
  3333.   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
  3334.     {
  3335.       if (fmt[i] == 'e')
  3336.     XEXP (x, i) = remap_split_bivs (XEXP (x, i));
  3337.       if (fmt[i] == 'E')
  3338.     {
  3339.       register int j;
  3340.       for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
  3341.         XVECEXP (x, i, j) = remap_split_bivs (XVECEXP (x, i, j));
  3342.     }
  3343.     }
  3344.   return x;
  3345. }
  3346.