gcc/loop.c

   1 /* Perform various loop optimizations, including strength reduction.
   2    Copyright (C) 1987, 88, 89, 91-98, 1999 Free Software Foundation, Inc.
   3
   4 This file is part of GNU CC.
   5
   6 GNU CC is free software; you can redistribute it and/or modify
   7 it under the terms of the GNU General Public License as published by
   8 the Free Software Foundation; either version 2, or (at your option)
   9 any later version.
  10
  11 GNU CC is distributed in the hope that it will be useful,
  12 but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  13 MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  14 GNU General Public License for more details.
  15
  16 You should have received a copy of the GNU General Public License
  17 along with GNU CC; see the file COPYING.  If not, write to
  18 the Free Software Foundation, 59 Temple Place - Suite 330,
  19 Boston, MA 02111-1307, USA.  */
  20
  21
  22 /* This is the loop optimization pass of the compiler.
  23    It finds invariant computations within loops and moves them
  24    to the beginning of the loop.  Then it identifies basic and
  25    general induction variables.  Strength reduction is applied to the general
  26    induction variables, and induction variable elimination is applied to
  27    the basic induction variables.
  28
  29    It also finds cases where
  30    a register is set within the loop by zero-extending a narrower value
  31    and changes these to zero the entire register once before the loop
  32    and merely copy the low part within the loop.
  33
  34    Most of the complexity is in heuristics to decide when it is worth
  35    while to do these things.  */
  36
  37 #include "config.h"
  38 #include "system.h"
  39 #include "rtl.h"
  40 #include "obstack.h"
  41 #include "expr.h"
  42 #include "insn-config.h"
  43 #include "insn-flags.h"
  44 #include "regs.h"
  45 #include "hard-reg-set.h"
  46 #include "recog.h"
  47 #include "flags.h"
  48 #include "real.h"
  49 #include "loop.h"
  50 #include "except.h"
  51 #include "toplev.h"
  52
  53 /* Vector mapping INSN_UIDs to luids.
  54    The luids are like uids but increase monotonically always.
  55    We use them to see whether a jump comes from outside a given loop.  */
  56
  57 int *uid_luid;
  58
  59 /* Indexed by INSN_UID, contains the ordinal giving the (innermost) loop
  60    number the insn is contained in.  */
  61
  62 int *uid_loop_num;
  63
  64 /* 1 + largest uid of any insn.  */
  65
  66 int max_uid_for_loop;
  67
  68 /* 1 + luid of last insn.  */
  69
  70 static int max_luid;
  71
  72 /* Number of loops detected in current function.  Used as index to the
  73    next few tables.  */
  74
  75 static int max_loop_num;
  76
  77 /* Indexed by loop number, contains the first and last insn of each loop.  */
  78
  79 static rtx *loop_number_loop_starts, *loop_number_loop_ends;
  80
  81 /* Likewise for the continue insn */
  82 static rtx *loop_number_loop_cont;
  83
  84 /* The first code_label that is reached in every loop iteration.
  85    0 when not computed yet, initially const0_rtx if a jump couldn't be
  86    followed.
  87    Also set to 0 when there is no such label before the NOTE_INSN_LOOP_CONT
  88    of this loop, or in verify_dominator, if a jump couldn't be followed.  */
  89 static rtx *loop_number_cont_dominator;
  90
  91 /* For each loop, gives the containing loop number, -1 if none.  */
  92
  93 int *loop_outer_loop;
  94
  95 #ifdef HAVE_decrement_and_branch_on_count
  96 /* Records whether resource in use by inner loop.  */
  97
  98 int *loop_used_count_register;
  99 #endif  /* HAVE_decrement_and_branch_on_count */
 100
 101 /* Indexed by loop number, contains a nonzero value if the "loop" isn't
 102    really a loop (an insn outside the loop branches into it).  */
 103
 104 static char *loop_invalid;
 105
 106 /* Indexed by loop number, links together all LABEL_REFs which refer to
 107    code labels outside the loop.  Used by routines that need to know all
 108    loop exits, such as final_biv_value and final_giv_value.
 109
 110    This does not include loop exits due to return instructions.  This is
 111    because all bivs and givs are pseudos, and hence must be dead after a
 112    return, so the presense of a return does not affect any of the
 113    optimizations that use this info.  It is simpler to just not include return
 114    instructions on this list.  */
 115
 116 rtx *loop_number_exit_labels;
 117
 118 /* Indexed by loop number, counts the number of LABEL_REFs on
 119    loop_number_exit_labels for this loop and all loops nested inside it.  */
 120
 121 int *loop_number_exit_count;
 122
 123 /* Nonzero if there is a subroutine call in the current loop.  */
 124
 125 static int loop_has_call;
 126
 127 /* Nonzero if there is a volatile memory reference in the current
 128    loop.  */
 129
 130 static int loop_has_volatile;
 131
 132 /* Nonzero if there is a tablejump in the current loop.  */
 133
 134 static int loop_has_tablejump;
 135
 136 /* Added loop_continue which is the NOTE_INSN_LOOP_CONT of the
 137    current loop.  A continue statement will generate a branch to
 138    NEXT_INSN (loop_continue).  */
 139
 140 static rtx loop_continue;
 141
 142 /* Indexed by register number, contains the number of times the reg
 143    is set during the loop being scanned.
 144    During code motion, a negative value indicates a reg that has been
 145    made a candidate; in particular -2 means that it is an candidate that
 146    we know is equal to a constant and -1 means that it is an candidate
 147    not known equal to a constant.
 148    After code motion, regs moved have 0 (which is accurate now)
 149    while the failed candidates have the original number of times set.
 150
 151    Therefore, at all times, == 0 indicates an invariant register;
 152    < 0 a conditionally invariant one.  */
 153
 154 static varray_type set_in_loop;
 155
 156 /* Original value of set_in_loop; same except that this value
 157    is not set negative for a reg whose sets have been made candidates
 158    and not set to 0 for a reg that is moved.  */
 159
 160 static varray_type n_times_set;
 161
 162 /* Index by register number, 1 indicates that the register
 163    cannot be moved or strength reduced.  */
 164
 165 static varray_type may_not_optimize;
 166
 167 /* Contains the insn in which a register was used if it was used
 168    exactly once; contains const0_rtx if it was used more than once.  */
 169
 170 static varray_type reg_single_usage;
 171
 172 /* Nonzero means reg N has already been moved out of one loop.
 173    This reduces the desire to move it out of another.  */
 174
 175 static char *moved_once;
 176
 177 /* List of MEMs that are stored in this loop.  */
 178
 179 static rtx loop_store_mems;
 180
 181 /* The insn where the first of these was found.  */
 182 static rtx first_loop_store_insn;
 183
 184 typedef struct loop_mem_info {
 185   rtx mem;      /* The MEM itself.  */
 186   rtx reg;      /* Corresponding pseudo, if any.  */
 187   int optimize; /* Nonzero if we can optimize access to this MEM.  */
 188 } loop_mem_info;
 189
 190 /* Array of MEMs that are used (read or written) in this loop, but
 191    cannot be aliased by anything in this loop, except perhaps
 192    themselves.  In other words, if loop_mems[i] is altered during the
 193    loop, it is altered by an expression that is rtx_equal_p to it.  */
 194
 195 static loop_mem_info *loop_mems;
 196
 197 /* The index of the next available slot in LOOP_MEMS.  */
 198
 199 static int loop_mems_idx;
 200
 201 /* The number of elements allocated in LOOP_MEMs.  */
 202
 203 static int loop_mems_allocated;
 204
 205 /* Nonzero if we don't know what MEMs were changed in the current loop.
 206    This happens if the loop contains a call (in which case `loop_has_call'
 207    will also be set) or if we store into more than NUM_STORES MEMs.  */
 208
 209 static int unknown_address_altered;
 210
 211 /* Count of movable (i.e. invariant) instructions discovered in the loop.  */
 212 static int num_movables;
 213
 214 /* Count of memory write instructions discovered in the loop.  */
 215 static int num_mem_sets;
 216
 217 /* Number of loops contained within the current one, including itself.  */
 218 static int loops_enclosed;
 219
 220 /* Bound on pseudo register number before loop optimization.
 221    A pseudo has valid regscan info if its number is < max_reg_before_loop.  */
 222 int max_reg_before_loop;
 223
 224 /* This obstack is used in product_cheap_p to allocate its rtl.  It
 225    may call gen_reg_rtx which, in turn, may reallocate regno_reg_rtx.
 226    If we used the same obstack that it did, we would be deallocating
 227    that array.  */
 228
 229 static struct obstack temp_obstack;
 230
 231 /* This is where the pointer to the obstack being used for RTL is stored.  */
 232
 233 extern struct obstack *rtl_obstack;
 234
 235 #define obstack_chunk_alloc xmalloc
 236 #define obstack_chunk_free free
 237 \f
 238 /* During the analysis of a loop, a chain of `struct movable's
 239    is made to record all the movable insns found.
 240    Then the entire chain can be scanned to decide which to move.  */
 241
 242 struct movable
 243 {
 244   rtx insn;                     /* A movable insn */
 245   rtx set_src;                  /* The expression this reg is set from.  */
 246   rtx set_dest;                 /* The destination of this SET.  */
 247   rtx dependencies;             /* When INSN is libcall, this is an EXPR_LIST
 248                                    of any registers used within the LIBCALL.  */
 249   int consec;                   /* Number of consecutive following insns
 250                                    that must be moved with this one.  */
 251   int regno;                    /* The register it sets */
 252   short lifetime;               /* lifetime of that register;
 253                                    may be adjusted when matching movables
 254                                    that load the same value are found.  */
 255   short savings;                /* Number of insns we can move for this reg,
 256                                    including other movables that force this
 257                                    or match this one.  */
 258   unsigned int cond : 1;        /* 1 if only conditionally movable */
 259   unsigned int force : 1;       /* 1 means MUST move this insn */
 260   unsigned int global : 1;      /* 1 means reg is live outside this loop */
 261                 /* If PARTIAL is 1, GLOBAL means something different:
 262                    that the reg is live outside the range from where it is set
 263                    to the following label.  */
 264   unsigned int done : 1;        /* 1 inhibits further processing of this */
 265
 266   unsigned int partial : 1;     /* 1 means this reg is used for zero-extending.
 267                                    In particular, moving it does not make it
 268                                    invariant.  */
 269   unsigned int move_insn : 1;   /* 1 means that we call emit_move_insn to
 270                                    load SRC, rather than copying INSN.  */
 271   unsigned int move_insn_first:1;/* Same as above, if this is necessary for the
 272                                     first insn of a consecutive sets group.  */
 273   unsigned int is_equiv : 1;    /* 1 means a REG_EQUIV is present on INSN.  */
 274   enum machine_mode savemode;   /* Nonzero means it is a mode for a low part
 275                                    that we should avoid changing when clearing
 276                                    the rest of the reg.  */
 277   struct movable *match;        /* First entry for same value */
 278   struct movable *forces;       /* An insn that must be moved if this is */
 279   struct movable *next;
 280 };
 281
 282 static struct movable *the_movables;
 283
 284 FILE *loop_dump_stream;
 285
 286 /* Forward declarations.  */
 287
 288 static void verify_dominator PROTO((int));
 289 static void find_and_verify_loops PROTO((rtx));
 290 static void mark_loop_jump PROTO((rtx, int));
 291 static void prescan_loop PROTO((rtx, rtx));
 292 static int reg_in_basic_block_p PROTO((rtx, rtx));
 293 static int consec_sets_invariant_p PROTO((rtx, int, rtx));
 294 static int labels_in_range_p PROTO((rtx, int));
 295 static void count_one_set PROTO((rtx, rtx, varray_type, rtx *));
 296
 297 static void count_loop_regs_set PROTO((rtx, rtx, varray_type, varray_type,
 298                                        int *, int));
 299 static void note_addr_stored PROTO((rtx, rtx));
 300 static int loop_reg_used_before_p PROTO((rtx, rtx, rtx, rtx, rtx));
 301 static void scan_loop PROTO((rtx, rtx, rtx, int, int));
 302 #if 0
 303 static void replace_call_address PROTO((rtx, rtx, rtx));
 304 #endif
 305 static rtx skip_consec_insns PROTO((rtx, int));
 306 static int libcall_benefit PROTO((rtx));
 307 static void ignore_some_movables PROTO((struct movable *));
 308 static void force_movables PROTO((struct movable *));
 309 static void combine_movables PROTO((struct movable *, int));
 310 static int regs_match_p PROTO((rtx, rtx, struct movable *));
 311 static int rtx_equal_for_loop_p PROTO((rtx, rtx, struct movable *));
 312 static void add_label_notes PROTO((rtx, rtx));
 313 static void move_movables PROTO((struct movable *, int, int, rtx, rtx, int));
 314 static int count_nonfixed_reads PROTO((rtx));
 315 static void strength_reduce PROTO((rtx, rtx, rtx, int, rtx, rtx, rtx, int, int));
 316 static void find_single_use_in_loop PROTO((rtx, rtx, varray_type));
 317 static int valid_initial_value_p PROTO((rtx, rtx, int, rtx));
 318 static void find_mem_givs PROTO((rtx, rtx, int, rtx, rtx));
 319 static void record_biv PROTO((struct induction *, rtx, rtx, rtx, rtx, rtx *, int, int));
 320 static void check_final_value PROTO((struct induction *, rtx, rtx,
 321                                      unsigned HOST_WIDE_INT));
 322 static void record_giv PROTO((struct induction *, rtx, rtx, rtx, rtx, rtx, int, enum g_types, int, rtx *, rtx, rtx));
 323 static void update_giv_derive PROTO((rtx));
 324 static int basic_induction_var PROTO((rtx, enum machine_mode, rtx, rtx, rtx *, rtx *, rtx **));
 325 static rtx simplify_giv_expr PROTO((rtx, int *));
 326 static int general_induction_var PROTO((rtx, rtx *, rtx *, rtx *, int, int *));
 327 static int consec_sets_giv PROTO((int, rtx, rtx, rtx, rtx *, rtx *, rtx *));
 328 static int check_dbra_loop PROTO((rtx, int, rtx, struct loop_info *));
 329 static rtx express_from_1 PROTO((rtx, rtx, rtx));
 330 static rtx combine_givs_p PROTO((struct induction *, struct induction *));
 331 static void combine_givs PROTO((struct iv_class *));
 332 struct recombine_givs_stats;
 333 static int find_life_end PROTO((rtx, struct recombine_givs_stats *, rtx, rtx));
 334 static void recombine_givs PROTO((struct iv_class *, rtx, rtx, int));
 335 static int product_cheap_p PROTO((rtx, rtx));
 336 static int maybe_eliminate_biv PROTO((struct iv_class *, rtx, rtx, int, int, int));
 337 static int maybe_eliminate_biv_1 PROTO((rtx, rtx, struct iv_class *, int, rtx));
 338 static int last_use_this_basic_block PROTO((rtx, rtx));
 339 static void record_initial PROTO((rtx, rtx));
 340 static void update_reg_last_use PROTO((rtx, rtx));
 341 static rtx next_insn_in_loop PROTO((rtx, rtx, rtx, rtx));
 342 static void load_mems_and_recount_loop_regs_set PROTO((rtx, rtx, rtx,
 343                                                        rtx, int *));
 344 static void load_mems PROTO((rtx, rtx, rtx, rtx));
 345 static int insert_loop_mem PROTO((rtx *, void *));
 346 static int replace_loop_mem PROTO((rtx *, void *));
 347 static int replace_label PROTO((rtx *, void *));
 348
 349 typedef struct rtx_and_int {
 350   rtx r;
 351   int i;
 352 } rtx_and_int;
 353
 354 typedef struct rtx_pair {
 355   rtx r1;
 356   rtx r2;
 357 } rtx_pair;
 358
 359 /* Nonzero iff INSN is between START and END, inclusive.  */
 360 #define INSN_IN_RANGE_P(INSN, START, END)       \
 361   (INSN_UID (INSN) < max_uid_for_loop           \
 362    && INSN_LUID (INSN) >= INSN_LUID (START)     \
 363    && INSN_LUID (INSN) <= INSN_LUID (END))
 364
 365 #ifdef HAVE_decrement_and_branch_on_count
 366 /* Test whether BCT applicable and safe.  */
 367 static void insert_bct PROTO((rtx, rtx, struct loop_info *));
 368
 369 /* Auxiliary function that inserts the BCT pattern into the loop.  */
 370 static void instrument_loop_bct PROTO((rtx, rtx, rtx));
 371 #endif /* HAVE_decrement_and_branch_on_count */
 372
 373 /* Indirect_jump_in_function is computed once per function.  */
 374 int indirect_jump_in_function = 0;
 375 static int indirect_jump_in_function_p PROTO((rtx));
 376
 377 static int compute_luids PROTO((rtx, rtx, int));
 378
 379 static int biv_elimination_giv_has_0_offset PROTO((struct induction *,
 380                                                    struct induction *, rtx));
 381 \f
 382 /* Relative gain of eliminating various kinds of operations.  */
 383 static int add_cost;
 384 #if 0
 385 static int shift_cost;
 386 static int mult_cost;
 387 #endif
 388
 389 /* Benefit penalty, if a giv is not replaceable, i.e. must emit an insn to
 390    copy the value of the strength reduced giv to its original register.  */
 391 static int copy_cost;
 392
 393 /* Cost of using a register, to normalize the benefits of a giv.  */
 394 static int reg_address_cost;
 395
 396
 397 void
 398 init_loop ()
 399 {
 400   char *free_point = (char *) oballoc (1);
 401   rtx reg = gen_rtx_REG (word_mode, LAST_VIRTUAL_REGISTER + 1);
 402
 403   add_cost = rtx_cost (gen_rtx_PLUS (word_mode, reg, reg), SET);
 404
 405 #ifdef ADDRESS_COST
 406   reg_address_cost = ADDRESS_COST (reg);
 407 #else
 408   reg_address_cost = rtx_cost (reg, MEM);
 409 #endif
 410
 411   /* We multiply by 2 to reconcile the difference in scale between
 412      these two ways of computing costs.  Otherwise the cost of a copy
 413      will be far less than the cost of an add.  */
 414
 415   copy_cost = 2 * 2;
 416
 417   /* Free the objects we just allocated.  */
 418   obfree (free_point);
 419
 420   /* Initialize the obstack used for rtl in product_cheap_p.  */
 421   gcc_obstack_init (&temp_obstack);
 422 }
 423 \f
 424 /* Compute the mapping from uids to luids.
 425    LUIDs are numbers assigned to insns, like uids,
 426    except that luids increase monotonically through the code.
 427    Start at insn START and stop just before END.  Assign LUIDs
 428    starting with PREV_LUID + 1.  Return the last assigned LUID + 1.  */
 429 static int
 430 compute_luids (start, end, prev_luid)
 431      rtx start, end;
 432      int prev_luid;
 433 {
 434   int i;
 435   rtx insn;
 436
 437   for (insn = start, i = prev_luid; insn != end; insn = NEXT_INSN (insn))
 438     {
 439       if (INSN_UID (insn) >= max_uid_for_loop)
 440         continue;
 441       /* Don't assign luids to line-number NOTEs, so that the distance in
 442          luids between two insns is not affected by -g.  */
 443       if (GET_CODE (insn) != NOTE
 444           || NOTE_LINE_NUMBER (insn) <= 0)
 445         uid_luid[INSN_UID (insn)] = ++i;
 446       else
 447         /* Give a line number note the same luid as preceding insn.  */
 448         uid_luid[INSN_UID (insn)] = i;
 449     }
 450   return i + 1;
 451 }
 452 \f
 453 /* Entry point of this file.  Perform loop optimization
 454    on the current function.  F is the first insn of the function
 455    and DUMPFILE is a stream for output of a trace of actions taken
 456    (or 0 if none should be output).  */
 457
 458 void
 459 loop_optimize (f, dumpfile, unroll_p, bct_p)
 460      /* f is the first instruction of a chain of insns for one function */
 461      rtx f;
 462      FILE *dumpfile;
 463      int unroll_p, bct_p;
 464 {
 465   register rtx insn;
 466   register int i;
 467
 468   loop_dump_stream = dumpfile;
 469
 470   init_recog_no_volatile ();
 471
 472   max_reg_before_loop = max_reg_num ();
 473
 474   moved_once = (char *) alloca (max_reg_before_loop);
 475   bzero (moved_once, max_reg_before_loop);
 476
 477   regs_may_share = 0;
 478
 479   /* Count the number of loops.  */
 480
 481   max_loop_num = 0;
 482   for (insn = f; insn; insn = NEXT_INSN (insn))
 483     {
 484       if (GET_CODE (insn) == NOTE
 485           && NOTE_LINE_NUMBER (insn) == NOTE_INSN_LOOP_BEG)
 486         max_loop_num++;
 487     }
 488
 489   /* Don't waste time if no loops.  */
 490   if (max_loop_num == 0)
 491     return;
 492
 493   /* Get size to use for tables indexed by uids.
 494      Leave some space for labels allocated by find_and_verify_loops.  */
 495   max_uid_for_loop = get_max_uid () + 1 + max_loop_num * 32;
 496
 497   uid_luid = (int *) alloca (max_uid_for_loop * sizeof (int));
 498   uid_loop_num = (int *) alloca (max_uid_for_loop * sizeof (int));
 499
 500   bzero ((char *) uid_luid, max_uid_for_loop * sizeof (int));
 501   bzero ((char *) uid_loop_num, max_uid_for_loop * sizeof (int));
 502
 503   /* Allocate tables for recording each loop.  We set each entry, so they need
 504      not be zeroed.  */
 505   loop_number_loop_starts = (rtx *) alloca (max_loop_num * sizeof (rtx));
 506   loop_number_loop_ends = (rtx *) alloca (max_loop_num * sizeof (rtx));
 507   loop_number_loop_cont = (rtx *) alloca (max_loop_num * sizeof (rtx));
 508   loop_number_cont_dominator = (rtx *) alloca (max_loop_num * sizeof (rtx));
 509   loop_outer_loop = (int *) alloca (max_loop_num * sizeof (int));
 510   loop_invalid = (char *) alloca (max_loop_num * sizeof (char));
 511   loop_number_exit_labels = (rtx *) alloca (max_loop_num * sizeof (rtx));
 512   loop_number_exit_count = (int *) alloca (max_loop_num * sizeof (int));
 513
 514 #ifdef HAVE_decrement_and_branch_on_count
 515   /* Allocate for BCT optimization */
 516   loop_used_count_register = (int *) alloca (max_loop_num * sizeof (int));
 517   bzero ((char *) loop_used_count_register, max_loop_num * sizeof (int));
 518 #endif  /* HAVE_decrement_and_branch_on_count */
 519
 520   /* Find and process each loop.
 521      First, find them, and record them in order of their beginnings.  */
 522   find_and_verify_loops (f);
 523
 524   /* Now find all register lifetimes.  This must be done after
 525      find_and_verify_loops, because it might reorder the insns in the
 526      function.  */
 527   reg_scan (f, max_reg_num (), 1);
 528
 529   /* This must occur after reg_scan so that registers created by gcse
 530      will have entries in the register tables.
 531
 532      We could have added a call to reg_scan after gcse_main in toplev.c,
 533      but moving this call to init_alias_analysis is more efficient.  */
 534   init_alias_analysis ();
 535
 536   /* See if we went too far.  Note that get_max_uid already returns
 537      one more that the maximum uid of all insn.  */
 538   if (get_max_uid () > max_uid_for_loop)
 539     abort ();
 540   /* Now reset it to the actual size we need.  See above.  */
 541   max_uid_for_loop = get_max_uid ();
 542
 543   /* find_and_verify_loops has already called compute_luids, but it might
 544      have rearranged code afterwards, so we need to recompute the luids now.  */
 545   max_luid = compute_luids (f, NULL_RTX, 0);
 546
 547   /* Don't leave gaps in uid_luid for insns that have been
 548      deleted.  It is possible that the first or last insn
 549      using some register has been deleted by cross-jumping.
 550      Make sure that uid_luid for that former insn's uid
 551      points to the general area where that insn used to be.  */
 552   for (i = 0; i < max_uid_for_loop; i++)
 553     {
 554       uid_luid[0] = uid_luid[i];
 555       if (uid_luid[0] != 0)
 556         break;
 557     }
 558   for (i = 0; i < max_uid_for_loop; i++)
 559     if (uid_luid[i] == 0)
 560       uid_luid[i] = uid_luid[i - 1];
 561
 562   /* Create a mapping from loops to BLOCK tree nodes.  */
 563   if (unroll_p && write_symbols != NO_DEBUG)
 564     find_loop_tree_blocks ();
 565
 566   /* Determine if the function has indirect jump.  On some systems
 567      this prevents low overhead loop instructions from being used.  */
 568   indirect_jump_in_function = indirect_jump_in_function_p (f);
 569
 570   /* Now scan the loops, last ones first, since this means inner ones are done
 571      before outer ones.  */
 572   for (i = max_loop_num-1; i >= 0; i--)
 573     if (! loop_invalid[i] && loop_number_loop_ends[i])
 574       scan_loop (loop_number_loop_starts[i], loop_number_loop_ends[i],
 575                  loop_number_loop_cont[i], unroll_p, bct_p);
 576
 577   /* If debugging and unrolling loops, we must replicate the tree nodes
 578      corresponding to the blocks inside the loop, so that the original one
 579      to one mapping will remain.  */
 580   if (unroll_p && write_symbols != NO_DEBUG)
 581     unroll_block_trees ();
 582
 583   end_alias_analysis ();
 584 }
 585 \f
 586 /* Returns the next insn, in execution order, after INSN.  START and
 587    END are the NOTE_INSN_LOOP_BEG and NOTE_INSN_LOOP_END for the loop,
 588    respectively.  LOOP_TOP, if non-NULL, is the top of the loop in the
 589    insn-stream; it is used with loops that are entered near the
 590    bottom.  */
 591
 592 static rtx
 593 next_insn_in_loop (insn, start, end, loop_top)
 594      rtx insn;
 595      rtx start;
 596      rtx end;
 597      rtx loop_top;
 598 {
 599   insn = NEXT_INSN (insn);
 600
 601   if (insn == end)
 602     {
 603       if (loop_top)
 604         /* Go to the top of the loop, and continue there.  */
 605         insn = loop_top;
 606       else
 607         /* We're done.  */
 608         insn = NULL_RTX;
 609     }
 610
 611   if (insn == start)
 612     /* We're done.  */
 613     insn = NULL_RTX;
 614
 615   return insn;
 616 }
 617
 618 /* Optimize one loop whose start is LOOP_START and end is END.
 619    LOOP_START is the NOTE_INSN_LOOP_BEG and END is the matching
 620    NOTE_INSN_LOOP_END.
 621    LOOP_CONT is the NOTE_INSN_LOOP_CONT.  */
 622
 623 /* ??? Could also move memory writes out of loops if the destination address
 624    is invariant, the source is invariant, the memory write is not volatile,
 625    and if we can prove that no read inside the loop can read this address
 626    before the write occurs.  If there is a read of this address after the
 627    write, then we can also mark the memory read as invariant.  */
 628
 629 static void
 630 scan_loop (loop_start, end, loop_cont, unroll_p, bct_p)
 631      rtx loop_start, end, loop_cont;
 632      int unroll_p, bct_p;
 633 {
 634   register int i;
 635   rtx p;
 636   /* 1 if we are scanning insns that could be executed zero times.  */
 637   int maybe_never = 0;
 638   /* 1 if we are scanning insns that might never be executed
 639      due to a subroutine call which might exit before they are reached.  */
 640   int call_passed = 0;
 641   /* For a rotated loop that is entered near the bottom,
 642      this is the label at the top.  Otherwise it is zero.  */
 643   rtx loop_top = 0;
 644   /* Jump insn that enters the loop, or 0 if control drops in.  */
 645   rtx loop_entry_jump = 0;
 646   /* Place in the loop where control enters.  */
 647   rtx scan_start;
 648   /* Number of insns in the loop.  */
 649   int insn_count;
 650   int in_libcall = 0;
 651   int tem;
 652   rtx temp;
 653   /* The SET from an insn, if it is the only SET in the insn.  */
 654   rtx set, set1;
 655   /* Chain describing insns movable in current loop.  */
 656   struct movable *movables = 0;
 657   /* Last element in `movables' -- so we can add elements at the end.  */
 658   struct movable *last_movable = 0;
 659   /* Ratio of extra register life span we can justify
 660      for saving an instruction.  More if loop doesn't call subroutines
 661      since in that case saving an insn makes more difference
 662      and more registers are available.  */
 663   int threshold;
 664   /* Nonzero if we are scanning instructions in a sub-loop.  */
 665   int loop_depth = 0;
 666   int nregs;
 667
 668   /* Determine whether this loop starts with a jump down to a test at
 669      the end.  This will occur for a small number of loops with a test
 670      that is too complex to duplicate in front of the loop.
 671
 672      We search for the first insn or label in the loop, skipping NOTEs.
 673      However, we must be careful not to skip past a NOTE_INSN_LOOP_BEG
 674      (because we might have a loop executed only once that contains a
 675      loop which starts with a jump to its exit test) or a NOTE_INSN_LOOP_END
 676      (in case we have a degenerate loop).
 677
 678      Note that if we mistakenly think that a loop is entered at the top
 679      when, in fact, it is entered at the exit test, the only effect will be
 680      slightly poorer optimization.  Making the opposite error can generate
 681      incorrect code.  Since very few loops now start with a jump to the
 682      exit test, the code here to detect that case is very conservative.  */
 683
 684   for (p = NEXT_INSN (loop_start);
 685        p != end
 686          && GET_CODE (p) != CODE_LABEL && GET_RTX_CLASS (GET_CODE (p)) != 'i'
 687          && (GET_CODE (p) != NOTE
 688              || (NOTE_LINE_NUMBER (p) != NOTE_INSN_LOOP_BEG
 689                  && NOTE_LINE_NUMBER (p) != NOTE_INSN_LOOP_END));
 690        p = NEXT_INSN (p))
 691     ;
 692
 693   scan_start = p;
 694
 695   /* Set up variables describing this loop.  */
 696   prescan_loop (loop_start, end);
 697   threshold = (loop_has_call ? 1 : 2) * (1 + n_non_fixed_regs);
 698
 699   /* If loop has a jump before the first label,
 700      the true entry is the target of that jump.
 701      Start scan from there.
 702      But record in LOOP_TOP the place where the end-test jumps
 703      back to so we can scan that after the end of the loop.  */
 704   if (GET_CODE (p) == JUMP_INSN)
 705     {
 706       loop_entry_jump = p;
 707
 708       /* Loop entry must be unconditional jump (and not a RETURN)  */
 709       if (simplejump_p (p)
 710           && JUMP_LABEL (p) != 0
 711           /* Check to see whether the jump actually
 712              jumps out of the loop (meaning it's no loop).
 713              This case can happen for things like
 714              do {..} while (0).  If this label was generated previously
 715              by loop, we can't tell anything about it and have to reject
 716              the loop.  */
 717           && INSN_IN_RANGE_P (JUMP_LABEL (p), loop_start, end))
 718         {
 719           loop_top = next_label (scan_start);
 720           scan_start = JUMP_LABEL (p);
 721         }
 722     }
 723
 724   /* If SCAN_START was an insn created by loop, we don't know its luid
 725      as required by loop_reg_used_before_p.  So skip such loops.  (This
 726      test may never be true, but it's best to play it safe.)
 727
 728      Also, skip loops where we do not start scanning at a label.  This
 729      test also rejects loops starting with a JUMP_INSN that failed the
 730      test above.  */
 731
 732   if (INSN_UID (scan_start) >= max_uid_for_loop
 733       || GET_CODE (scan_start) != CODE_LABEL)
 734     {
 735       if (loop_dump_stream)
 736         fprintf (loop_dump_stream, "\nLoop from %d to %d is phony.\n\n",
 737                  INSN_UID (loop_start), INSN_UID (end));
 738       return;
 739     }
 740
 741   /* Count number of times each reg is set during this loop.
 742      Set VARRAY_CHAR (may_not_optimize, I) if it is not safe to move out
 743      the setting of register I.  Set VARRAY_RTX (reg_single_usage, I).  */
 744
 745   /* Allocate extra space for REGS that might be created by
 746      load_mems.  We allocate a little extra slop as well, in the hopes
 747      that even after the moving of movables creates some new registers
 748      we won't have to reallocate these arrays.  However, we do grow
 749      the arrays, if necessary, in load_mems_recount_loop_regs_set.  */
 750   nregs = max_reg_num () + loop_mems_idx + 16;
 751   VARRAY_INT_INIT (set_in_loop, nregs, "set_in_loop");
 752   VARRAY_INT_INIT (n_times_set, nregs, "n_times_set");
 753   VARRAY_CHAR_INIT (may_not_optimize, nregs, "may_not_optimize");
 754   VARRAY_RTX_INIT (reg_single_usage, nregs, "reg_single_usage");
 755
 756   count_loop_regs_set (loop_top ? loop_top : loop_start, end,
 757                        may_not_optimize, reg_single_usage, &insn_count, nregs);
 758
 759   for (i = 0; i < FIRST_PSEUDO_REGISTER; i++)
 760     {
 761       VARRAY_CHAR (may_not_optimize, i) = 1;
 762       VARRAY_INT (set_in_loop, i) = 1;
 763     }
 764
 765 #ifdef AVOID_CCMODE_COPIES
 766   /* Don't try to move insns which set CC registers if we should not
 767      create CCmode register copies.  */
 768   for (i = max_reg_num () - 1; i >= FIRST_PSEUDO_REGISTER; i--)
 769     if (GET_MODE_CLASS (GET_MODE (regno_reg_rtx[i])) == MODE_CC)
 770       VARRAY_CHAR (may_not_optimize, i) = 1;
 771 #endif
 772
 773   bcopy ((char *) &set_in_loop->data,
 774          (char *) &n_times_set->data, nregs * sizeof (int));
 775
 776   if (loop_dump_stream)
 777     {
 778       fprintf (loop_dump_stream, "\nLoop from %d to %d: %d real insns.\n",
 779                INSN_UID (loop_start), INSN_UID (end), insn_count);
 780       if (loop_continue)
 781         fprintf (loop_dump_stream, "Continue at insn %d.\n",
 782                  INSN_UID (loop_continue));
 783     }
 784
 785   /* Scan through the loop finding insns that are safe to move.
 786      Set set_in_loop negative for the reg being set, so that
 787      this reg will be considered invariant for subsequent insns.
 788      We consider whether subsequent insns use the reg
 789      in deciding whether it is worth actually moving.
 790
 791      MAYBE_NEVER is nonzero if we have passed a conditional jump insn
 792      and therefore it is possible that the insns we are scanning
 793      would never be executed.  At such times, we must make sure
 794      that it is safe to execute the insn once instead of zero times.
 795      When MAYBE_NEVER is 0, all insns will be executed at least once
 796      so that is not a problem.  */
 797
 798   for (p = next_insn_in_loop (scan_start, scan_start, end, loop_top);
 799        p != NULL_RTX;
 800        p = next_insn_in_loop (p, scan_start, end, loop_top))
 801     {
 802       if (GET_RTX_CLASS (GET_CODE (p)) == 'i'
 803           && find_reg_note (p, REG_LIBCALL, NULL_RTX))
 804         in_libcall = 1;
 805       else if (GET_RTX_CLASS (GET_CODE (p)) == 'i'
 806                && find_reg_note (p, REG_RETVAL, NULL_RTX))
 807         in_libcall = 0;
 808
 809       if (GET_CODE (p) == INSN
 810           && (set = single_set (p))
 811           && GET_CODE (SET_DEST (set)) == REG
 812           && ! VARRAY_CHAR (may_not_optimize, REGNO (SET_DEST (set))))
 813         {
 814           int tem1 = 0;
 815           int tem2 = 0;
 816           int move_insn = 0;
 817           rtx src = SET_SRC (set);
 818           rtx dependencies = 0;
 819
 820           /* Figure out what to use as a source of this insn.  If a REG_EQUIV
 821              note is given or if a REG_EQUAL note with a constant operand is
 822              specified, use it as the source and mark that we should move
 823              this insn by calling emit_move_insn rather that duplicating the
 824              insn.
 825
 826              Otherwise, only use the REG_EQUAL contents if a REG_RETVAL note
 827              is present.  */
 828           temp = find_reg_note (p, REG_EQUIV, NULL_RTX);
 829           if (temp)
 830             src = XEXP (temp, 0), move_insn = 1;
 831           else
 832             {
 833               temp = find_reg_note (p, REG_EQUAL, NULL_RTX);
 834               if (temp && CONSTANT_P (XEXP (temp, 0)))
 835                 src = XEXP (temp, 0), move_insn = 1;
 836               if (temp && find_reg_note (p, REG_RETVAL, NULL_RTX))
 837                 {
 838                   src = XEXP (temp, 0);
 839                   /* A libcall block can use regs that don't appear in
 840                      the equivalent expression.  To move the libcall,
 841                      we must move those regs too.  */
 842                   dependencies = libcall_other_reg (p, src);
 843                 }
 844             }
 845
 846           /* Don't try to optimize a register that was made
 847              by loop-optimization for an inner loop.
 848              We don't know its life-span, so we can't compute the benefit.  */
 849           if (REGNO (SET_DEST (set)) >= max_reg_before_loop)
 850             ;
 851           else if (/* The register is used in basic blocks other
 852                       than the one where it is set (meaning that
 853                       something after this point in the loop might
 854                       depend on its value before the set).  */
 855                    ! reg_in_basic_block_p (p, SET_DEST (set))
 856                    /* And the set is not guaranteed to be executed one
 857                       the loop starts, or the value before the set is
 858                       needed before the set occurs...
 859
 860                       ??? Note we have quadratic behaviour here, mitigated
 861                       by the fact that the previous test will often fail for
 862                       large loops.  Rather than re-scanning the entire loop
 863                       each time for register usage, we should build tables
 864                       of the register usage and use them here instead.  */
 865                    && (maybe_never
 866                        || loop_reg_used_before_p (set, p, loop_start,
 867                                                   scan_start, end)))
 868             /* It is unsafe to move the set.
 869
 870                This code used to consider it OK to move a set of a variable
 871                which was not created by the user and not used in an exit test.
 872                That behavior is incorrect and was removed.  */
 873             ;
 874           else if ((tem = invariant_p (src))
 875                    && (dependencies == 0
 876                        || (tem2 = invariant_p (dependencies)) != 0)
 877                    && (VARRAY_INT (set_in_loop,
 878                                    REGNO (SET_DEST (set))) == 1
 879                        || (tem1
 880                            = consec_sets_invariant_p
 881                            (SET_DEST (set),
 882                             VARRAY_INT (set_in_loop, REGNO (SET_DEST (set))),
 883                             p)))
 884                    /* If the insn can cause a trap (such as divide by zero),
 885                       can't move it unless it's guaranteed to be executed
 886                       once loop is entered.  Even a function call might
 887                       prevent the trap insn from being reached
 888                       (since it might exit!)  */
 889                    && ! ((maybe_never || call_passed)
 890                          && may_trap_p (src)))
 891             {
 892               register struct movable *m;
 893               register int regno = REGNO (SET_DEST (set));
 894
 895               /* A potential lossage is where we have a case where two insns
 896                  can be combined as long as they are both in the loop, but
 897                  we move one of them outside the loop.  For large loops,
 898                  this can lose.  The most common case of this is the address
 899                  of a function being called.
 900
 901                  Therefore, if this register is marked as being used exactly
 902                  once if we are in a loop with calls (a "large loop"), see if
 903                  we can replace the usage of this register with the source
 904                  of this SET.  If we can, delete this insn.
 905
 906                  Don't do this if P has a REG_RETVAL note or if we have
 907                  SMALL_REGISTER_CLASSES and SET_SRC is a hard register.  */
 908
 909               if (loop_has_call
 910                   && VARRAY_RTX (reg_single_usage, regno) != 0
 911                   && VARRAY_RTX (reg_single_usage, regno) != const0_rtx
 912                   && REGNO_FIRST_UID (regno) == INSN_UID (p)
 913                   && (REGNO_LAST_UID (regno)
 914                       == INSN_UID (VARRAY_RTX (reg_single_usage, regno)))
 915                   && VARRAY_INT (set_in_loop, regno) == 1
 916                   && ! side_effects_p (SET_SRC (set))
 917                   && ! find_reg_note (p, REG_RETVAL, NULL_RTX)
 918                   && (! SMALL_REGISTER_CLASSES
 919                       || (! (GET_CODE (SET_SRC (set)) == REG
 920                              && REGNO (SET_SRC (set)) < FIRST_PSEUDO_REGISTER)))
 921                   /* This test is not redundant; SET_SRC (set) might be
 922                      a call-clobbered register and the life of REGNO
 923                      might span a call.  */
 924                   && ! modified_between_p (SET_SRC (set), p,
 925                                            VARRAY_RTX
 926                                            (reg_single_usage, regno))
 927                   && no_labels_between_p (p, VARRAY_RTX (reg_single_usage, regno))
 928                   && validate_replace_rtx (SET_DEST (set), SET_SRC (set),
 929                                            VARRAY_RTX
 930                                            (reg_single_usage, regno)))
 931                 {
 932                   /* Replace any usage in a REG_EQUAL note.  Must copy the
 933                      new source, so that we don't get rtx sharing between the
 934                      SET_SOURCE and REG_NOTES of insn p.  */
 935                   REG_NOTES (VARRAY_RTX (reg_single_usage, regno))
 936                     = replace_rtx (REG_NOTES (VARRAY_RTX
 937                                               (reg_single_usage, regno)),
 938                                    SET_DEST (set), copy_rtx (SET_SRC (set)));
 939
 940                   PUT_CODE (p, NOTE);
 941                   NOTE_LINE_NUMBER (p) = NOTE_INSN_DELETED;
 942                   NOTE_SOURCE_FILE (p) = 0;
 943                   VARRAY_INT (set_in_loop, regno) = 0;
 944                   continue;
 945                 }
 946
 947               m = (struct movable *) alloca (sizeof (struct movable));
 948               m->next = 0;
 949               m->insn = p;
 950               m->set_src = src;
 951               m->dependencies = dependencies;
 952               m->set_dest = SET_DEST (set);
 953               m->force = 0;
 954               m->consec = VARRAY_INT (set_in_loop,
 955                                       REGNO (SET_DEST (set))) - 1;
 956               m->done = 0;
 957               m->forces = 0;
 958               m->partial = 0;
 959               m->move_insn = move_insn;
 960               m->move_insn_first = 0;
 961               m->is_equiv = (find_reg_note (p, REG_EQUIV, NULL_RTX) != 0);
 962               m->savemode = VOIDmode;
 963               m->regno = regno;
 964               /* Set M->cond if either invariant_p or consec_sets_invariant_p
 965                  returned 2 (only conditionally invariant).  */
 966               m->cond = ((tem | tem1 | tem2) > 1);
 967               m->global = (uid_luid[REGNO_LAST_UID (regno)] > INSN_LUID (end)
 968                            || uid_luid[REGNO_FIRST_UID (regno)] < INSN_LUID (loop_start));
 969               m->match = 0;
 970               m->lifetime = (uid_luid[REGNO_LAST_UID (regno)]
 971                              - uid_luid[REGNO_FIRST_UID (regno)]);
 972               m->savings = VARRAY_INT (n_times_set, regno);
 973               if (find_reg_note (p, REG_RETVAL, NULL_RTX))
 974                 m->savings += libcall_benefit (p);
 975               VARRAY_INT (set_in_loop, regno) = move_insn ? -2 : -1;
 976               /* Add M to the end of the chain MOVABLES.  */
 977               if (movables == 0)
 978                 movables = m;
 979               else
 980                 last_movable->next = m;
 981               last_movable = m;
 982
 983               if (m->consec > 0)
 984                 {
 985                   /* It is possible for the first instruction to have a
 986                      REG_EQUAL note but a non-invariant SET_SRC, so we must
 987                      remember the status of the first instruction in case
 988                      the last instruction doesn't have a REG_EQUAL note.  */
 989                   m->move_insn_first = m->move_insn;
 990
 991                   /* Skip this insn, not checking REG_LIBCALL notes.  */
 992                   p = next_nonnote_insn (p);
 993                   /* Skip the consecutive insns, if there are any.  */
 994                   p = skip_consec_insns (p, m->consec);
 995                   /* Back up to the last insn of the consecutive group.  */
 996                   p = prev_nonnote_insn (p);
 997
 998                   /* We must now reset m->move_insn, m->is_equiv, and possibly
 999                      m->set_src to correspond to the effects of all the
1000                      insns.  */
1001                   temp = find_reg_note (p, REG_EQUIV, NULL_RTX);
1002                   if (temp)
1003                     m->set_src = XEXP (temp, 0), m->move_insn = 1;
1004                   else
1005                     {
1006                       temp = find_reg_note (p, REG_EQUAL, NULL_RTX);
1007                       if (temp && CONSTANT_P (XEXP (temp, 0)))
1008                         m->set_src = XEXP (temp, 0), m->move_insn = 1;
1009                       else
1010                         m->move_insn = 0;
1011
1012                     }
1013                   m->is_equiv = (find_reg_note (p, REG_EQUIV, NULL_RTX) != 0);
1014                 }
1015             }
1016           /* If this register is always set within a STRICT_LOW_PART
1017              or set to zero, then its high bytes are constant.
1018              So clear them outside the loop and within the loop
1019              just load the low bytes.
1020              We must check that the machine has an instruction to do so.
1021              Also, if the value loaded into the register
1022              depends on the same register, this cannot be done.  */
1023           else if (SET_SRC (set) == const0_rtx
1024                    && GET_CODE (NEXT_INSN (p)) == INSN
1025                    && (set1 = single_set (NEXT_INSN (p)))
1026                    && GET_CODE (set1) == SET
1027                    && (GET_CODE (SET_DEST (set1)) == STRICT_LOW_PART)
1028                    && (GET_CODE (XEXP (SET_DEST (set1), 0)) == SUBREG)
1029                    && (SUBREG_REG (XEXP (SET_DEST (set1), 0))
1030                        == SET_DEST (set))
1031                    && !reg_mentioned_p (SET_DEST (set), SET_SRC (set1)))
1032             {
1033               register int regno = REGNO (SET_DEST (set));
1034               if (VARRAY_INT (set_in_loop, regno) == 2)
1035                 {
1036                   register struct movable *m;
1037                   m = (struct movable *) alloca (sizeof (struct movable));
1038                   m->next = 0;
1039                   m->insn = p;
1040                   m->set_dest = SET_DEST (set);
1041                   m->dependencies = 0;
1042                   m->force = 0;
1043                   m->consec = 0;
1044                   m->done = 0;
1045                   m->forces = 0;
1046                   m->move_insn = 0;
1047                   m->move_insn_first = 0;
1048                   m->partial = 1;
1049                   /* If the insn may not be executed on some cycles,
1050                      we can't clear the whole reg; clear just high part.
1051                      Not even if the reg is used only within this loop.
1052                      Consider this:
1053                      while (1)
1054                        while (s != t) {
1055                          if (foo ()) x = *s;
1056                          use (x);
1057                        }
1058                      Clearing x before the inner loop could clobber a value
1059                      being saved from the last time around the outer loop.
1060                      However, if the reg is not used outside this loop
1061                      and all uses of the register are in the same
1062                      basic block as the store, there is no problem.
1063
1064                      If this insn was made by loop, we don't know its
1065                      INSN_LUID and hence must make a conservative
1066                      assumption.  */
1067                   m->global = (INSN_UID (p) >= max_uid_for_loop
1068                                || (uid_luid[REGNO_LAST_UID (regno)]
1069                                    > INSN_LUID (end))
1070                                || (uid_luid[REGNO_FIRST_UID (regno)]
1071                                    < INSN_LUID (p))
1072                                || (labels_in_range_p
1073                                    (p, uid_luid[REGNO_FIRST_UID (regno)])));
1074                   if (maybe_never && m->global)
1075                     m->savemode = GET_MODE (SET_SRC (set1));
1076                   else
1077                     m->savemode = VOIDmode;
1078                   m->regno = regno;
1079                   m->cond = 0;
1080                   m->match = 0;
1081                   m->lifetime = (uid_luid[REGNO_LAST_UID (regno)]
1082                                  - uid_luid[REGNO_FIRST_UID (regno)]);
1083                   m->savings = 1;
1084                   VARRAY_INT (set_in_loop, regno) = -1;
1085                   /* Add M to the end of the chain MOVABLES.  */
1086                   if (movables == 0)
1087                     movables = m;
1088                   else
1089                     last_movable->next = m;
1090                   last_movable = m;
1091                 }
1092             }
1093         }
1094       /* Past a call insn, we get to insns which might not be executed
1095          because the call might exit.  This matters for insns that trap.
1096          Call insns inside a REG_LIBCALL/REG_RETVAL block always return,
1097          so they don't count.  */
1098       else if (GET_CODE (p) == CALL_INSN && ! in_libcall)
1099         call_passed = 1;
1100       /* Past a label or a jump, we get to insns for which we
1101          can't count on whether or how many times they will be
1102          executed during each iteration.  Therefore, we can
1103          only move out sets of trivial variables
1104          (those not used after the loop).  */
1105       /* Similar code appears twice in strength_reduce.  */
1106       else if ((GET_CODE (p) == CODE_LABEL || GET_CODE (p) == JUMP_INSN)
1107                /* If we enter the loop in the middle, and scan around to the
1108                   beginning, don't set maybe_never for that.  This must be an
1109                   unconditional jump, otherwise the code at the top of the
1110                   loop might never be executed.  Unconditional jumps are
1111                   followed a by barrier then loop end.  */
1112                && ! (GET_CODE (p) == JUMP_INSN && JUMP_LABEL (p) == loop_top
1113                      && NEXT_INSN (NEXT_INSN (p)) == end
1114                      && simplejump_p (p)))
1115         maybe_never = 1;
1116       else if (GET_CODE (p) == NOTE)
1117         {
1118           /* At the virtual top of a converted loop, insns are again known to
1119              be executed: logically, the loop begins here even though the exit
1120              code has been duplicated.  */
1121           if (NOTE_LINE_NUMBER (p) == NOTE_INSN_LOOP_VTOP && loop_depth == 0)
1122             maybe_never = call_passed = 0;
1123           else if (NOTE_LINE_NUMBER (p) == NOTE_INSN_LOOP_BEG)
1124             loop_depth++;
1125           else if (NOTE_LINE_NUMBER (p) == NOTE_INSN_LOOP_END)
1126             loop_depth--;
1127         }
1128     }
1129
1130   /* If one movable subsumes another, ignore that other.  */
1131
1132   ignore_some_movables (movables);
1133
1134   /* For each movable insn, see if the reg that it loads
1135      leads when it dies right into another conditionally movable insn.
1136      If so, record that the second insn "forces" the first one,
1137      since the second can be moved only if the first is.  */
1138
1139   force_movables (movables);
1140
1141   /* See if there are multiple movable insns that load the same value.
1142      If there are, make all but the first point at the first one
1143      through the `match' field, and add the priorities of them
1144      all together as the priority of the first.  */
1145
1146   combine_movables (movables, nregs);
1147
1148   /* Now consider each movable insn to decide whether it is worth moving.
1149      Store 0 in set_in_loop for each reg that is moved.
1150
1151      Generally this increases code size, so do not move moveables when
1152      optimizing for code size.  */
1153
1154   if (! optimize_size)
1155     move_movables (movables, threshold,
1156                    insn_count, loop_start, end, nregs);
1157
1158   /* Now candidates that still are negative are those not moved.
1159      Change set_in_loop to indicate that those are not actually invariant.  */
1160   for (i = 0; i < nregs; i++)
1161     if (VARRAY_INT (set_in_loop, i) < 0)
1162       VARRAY_INT (set_in_loop, i) = VARRAY_INT (n_times_set, i);
1163
1164   /* Now that we've moved some things out of the loop, we might be able to
1165      hoist even more memory references.  */
1166   load_mems_and_recount_loop_regs_set (scan_start, end, loop_top,
1167                                        loop_start, &insn_count);
1168
1169   if (flag_strength_reduce)
1170     {
1171       the_movables = movables;
1172       strength_reduce (scan_start, end, loop_top,
1173                        insn_count, loop_start, end, loop_cont, unroll_p, bct_p);
1174     }
1175
1176   VARRAY_FREE (reg_single_usage);
1177   VARRAY_FREE (set_in_loop);
1178   VARRAY_FREE (n_times_set);
1179   VARRAY_FREE (may_not_optimize);
1180 }
1181 \f
1182 /* Add elements to *OUTPUT to record all the pseudo-regs
1183    mentioned in IN_THIS but not mentioned in NOT_IN_THIS.  */
1184
1185 void
1186 record_excess_regs (in_this, not_in_this, output)
1187      rtx in_this, not_in_this;
1188      rtx *output;
1189 {
1190   enum rtx_code code;
1191   char *fmt;
1192   int i;
1193
1194   code = GET_CODE (in_this);
1195
1196   switch (code)
1197     {
1198     case PC:
1199     case CC0:
1200     case CONST_INT:
1201     case CONST_DOUBLE:
1202     case CONST:
1203     case SYMBOL_REF:
1204     case LABEL_REF:
1205       return;
1206
1207     case REG:
1208       if (REGNO (in_this) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
1209           && ! reg_mentioned_p (in_this, not_in_this))
1210         *output = gen_rtx_EXPR_LIST (VOIDmode, in_this, *output);
1211       return;
1212
1213     default:
1214       break;
1215     }
1216
1217   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
1218   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
1219     {
1220       int j;
1221
1222       switch (fmt[i])
1223         {
1224         case 'E':
1225           for (j = 0; j < XVECLEN (in_this, i); j++)
1226             record_excess_regs (XVECEXP (in_this, i, j), not_in_this, output);
1227           break;
1228
1229         case 'e':
1230           record_excess_regs (XEXP (in_this, i), not_in_this, output);
1231           break;
1232         }
1233     }
1234 }
1235 \f
1236 /* Check what regs are referred to in the libcall block ending with INSN,
1237    aside from those mentioned in the equivalent value.
1238    If there are none, return 0.
1239    If there are one or more, return an EXPR_LIST containing all of them.  */
1240
1241 rtx
1242 libcall_other_reg (insn, equiv)
1243      rtx insn, equiv;
1244 {
1245   rtx note = find_reg_note (insn, REG_RETVAL, NULL_RTX);
1246   rtx p = XEXP (note, 0);
1247   rtx output = 0;
1248
1249   /* First, find all the regs used in the libcall block
1250      that are not mentioned as inputs to the result.  */
1251
1252   while (p != insn)
1253     {
1254       if (GET_CODE (p) == INSN || GET_CODE (p) == JUMP_INSN
1255           || GET_CODE (p) == CALL_INSN)
1256         record_excess_regs (PATTERN (p), equiv, &output);
1257       p = NEXT_INSN (p);
1258     }
1259
1260   return output;
1261 }
1262 \f
1263 /* Return 1 if all uses of REG
1264    are between INSN and the end of the basic block.  */
1265
1266 static int
1267 reg_in_basic_block_p (insn, reg)
1268      rtx insn, reg;
1269 {
1270   int regno = REGNO (reg);
1271   rtx p;
1272
1273   if (REGNO_FIRST_UID (regno) != INSN_UID (insn))
1274     return 0;
1275
1276   /* Search this basic block for the already recorded last use of the reg.  */
1277   for (p = insn; p; p = NEXT_INSN (p))
1278     {
1279       switch (GET_CODE (p))
1280         {
1281         case NOTE:
1282           break;
1283
1284         case INSN:
1285         case CALL_INSN:
1286           /* Ordinary insn: if this is the last use, we win.  */
1287           if (REGNO_LAST_UID (regno) == INSN_UID (p))
1288             return 1;
1289           break;
1290
1291         case JUMP_INSN:
1292           /* Jump insn: if this is the last use, we win.  */
1293           if (REGNO_LAST_UID (regno) == INSN_UID (p))
1294             return 1;
1295           /* Otherwise, it's the end of the basic block, so we lose.  */
1296           return 0;
1297
1298         case CODE_LABEL:
1299         case BARRIER:
1300           /* It's the end of the basic block, so we lose.  */
1301           return 0;
1302
1303         default:
1304           break;
1305         }
1306     }
1307
1308   /* The "last use" doesn't follow the "first use"??  */
1309   abort ();
1310 }
1311 \f
1312 /* Compute the benefit of eliminating the insns in the block whose
1313    last insn is LAST.  This may be a group of insns used to compute a
1314    value directly or can contain a library call.  */
1315
1316 static int
1317 libcall_benefit (last)
1318      rtx last;
1319 {
1320   rtx insn;
1321   int benefit = 0;
1322
1323   for (insn = XEXP (find_reg_note (last, REG_RETVAL, NULL_RTX), 0);
1324        insn != last; insn = NEXT_INSN (insn))
1325     {
1326       if (GET_CODE (insn) == CALL_INSN)
1327         benefit += 10;          /* Assume at least this many insns in a library
1328                                    routine.  */
1329       else if (GET_CODE (insn) == INSN
1330                && GET_CODE (PATTERN (insn)) != USE
1331                && GET_CODE (PATTERN (insn)) != CLOBBER)
1332         benefit++;
1333     }
1334
1335   return benefit;
1336 }
1337 \f
1338 /* Skip COUNT insns from INSN, counting library calls as 1 insn.  */
1339
1340 static rtx
1341 skip_consec_insns (insn, count)
1342      rtx insn;
1343      int count;
1344 {
1345   for (; count > 0; count--)
1346     {
1347       rtx temp;
1348
1349       /* If first insn of libcall sequence, skip to end.  */
1350       /* Do this at start of loop, since INSN is guaranteed to
1351          be an insn here.  */
1352       if (GET_CODE (insn) != NOTE
1353           && (temp = find_reg_note (insn, REG_LIBCALL, NULL_RTX)))
1354         insn = XEXP (temp, 0);
1355
1356       do insn = NEXT_INSN (insn);
1357       while (GET_CODE (insn) == NOTE);
1358     }
1359
1360   return insn;
1361 }
1362
1363 /* Ignore any movable whose insn falls within a libcall
1364    which is part of another movable.
1365    We make use of the fact that the movable for the libcall value
1366    was made later and so appears later on the chain.  */
1367
1368 static void
1369 ignore_some_movables (movables)
1370      struct movable *movables;
1371 {
1372   register struct movable *m, *m1;
1373
1374   for (m = movables; m; m = m->next)
1375     {
1376       /* Is this a movable for the value of a libcall?  */
1377       rtx note = find_reg_note (m->insn, REG_RETVAL, NULL_RTX);
1378       if (note)
1379         {
1380           rtx insn;
1381           /* Check for earlier movables inside that range,
1382              and mark them invalid.  We cannot use LUIDs here because
1383              insns created by loop.c for prior loops don't have LUIDs.
1384              Rather than reject all such insns from movables, we just
1385              explicitly check each insn in the libcall (since invariant
1386              libcalls aren't that common).  */
1387           for (insn = XEXP (note, 0); insn != m->insn; insn = NEXT_INSN (insn))
1388             for (m1 = movables; m1 != m; m1 = m1->next)
1389               if (m1->insn == insn)
1390                 m1->done = 1;
1391         }
1392     }
1393 }
1394
1395 /* For each movable insn, see if the reg that it loads
1396    leads when it dies right into another conditionally movable insn.
1397    If so, record that the second insn "forces" the first one,
1398    since the second can be moved only if the first is.  */
1399
1400 static void
1401 force_movables (movables)
1402      struct movable *movables;
1403 {
1404   register struct movable *m, *m1;
1405   for (m1 = movables; m1; m1 = m1->next)
1406     /* Omit this if moving just the (SET (REG) 0) of a zero-extend.  */
1407     if (!m1->partial && !m1->done)
1408       {
1409         int regno = m1->regno;
1410         for (m = m1->next; m; m = m->next)
1411           /* ??? Could this be a bug?  What if CSE caused the
1412              register of M1 to be used after this insn?
1413              Since CSE does not update regno_last_uid,
1414              this insn M->insn might not be where it dies.
1415              But very likely this doesn't matter; what matters is
1416              that M's reg is computed from M1's reg.  */
1417           if (INSN_UID (m->insn) == REGNO_LAST_UID (regno)
1418               && !m->done)
1419             break;
1420         if (m != 0 && m->set_src == m1->set_dest
1421             /* If m->consec, m->set_src isn't valid.  */
1422             && m->consec == 0)
1423           m = 0;
1424
1425         /* Increase the priority of the moving the first insn
1426            since it permits the second to be moved as well.  */
1427         if (m != 0)
1428           {
1429             m->forces = m1;
1430             m1->lifetime += m->lifetime;
1431             m1->savings += m->savings;
1432           }
1433       }
1434 }
1435 \f
1436 /* Find invariant expressions that are equal and can be combined into
1437    one register.  */
1438
1439 static void
1440 combine_movables (movables, nregs)
1441      struct movable *movables;
1442      int nregs;
1443 {
1444   register struct movable *m;
1445   char *matched_regs = (char *) alloca (nregs);
1446   enum machine_mode mode;
1447
1448   /* Regs that are set more than once are not allowed to match
1449      or be matched.  I'm no longer sure why not.  */
1450   /* Perhaps testing m->consec_sets would be more appropriate here?  */
1451
1452   for (m = movables; m; m = m->next)
1453     if (m->match == 0 && VARRAY_INT (n_times_set, m->regno) == 1 && !m->partial)
1454       {
1455         register struct movable *m1;
1456         int regno = m->regno;
1457
1458         bzero (matched_regs, nregs);
1459         matched_regs[regno] = 1;
1460
1461         /* We want later insns to match the first one.  Don't make the first
1462            one match any later ones.  So start this loop at m->next.  */
1463         for (m1 = m->next; m1; m1 = m1->next)
1464           if (m != m1 && m1->match == 0 && VARRAY_INT (n_times_set, m1->regno) == 1
1465               /* A reg used outside the loop mustn't be eliminated.  */
1466               && !m1->global
1467               /* A reg used for zero-extending mustn't be eliminated.  */
1468               && !m1->partial
1469               && (matched_regs[m1->regno]
1470                   ||
1471                   (
1472                    /* Can combine regs with different modes loaded from the
1473                       same constant only if the modes are the same or
1474                       if both are integer modes with M wider or the same
1475                       width as M1.  The check for integer is redundant, but
1476                       safe, since the only case of differing destination
1477                       modes with equal sources is when both sources are
1478                       VOIDmode, i.e., CONST_INT.  */
1479                    (GET_MODE (m->set_dest) == GET_MODE (m1->set_dest)
1480                     || (GET_MODE_CLASS (GET_MODE (m->set_dest)) == MODE_INT
1481                         && GET_MODE_CLASS (GET_MODE (m1->set_dest)) == MODE_INT
1482                         && (GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE (m->set_dest))
1483                             >= GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE (m1->set_dest)))))
1484                    /* See if the source of M1 says it matches M.  */
1485                    && ((GET_CODE (m1->set_src) == REG
1486                         && matched_regs[REGNO (m1->set_src)])
1487                        || rtx_equal_for_loop_p (m->set_src, m1->set_src,
1488                                                 movables))))
1489               && ((m->dependencies == m1->dependencies)
1490                   || rtx_equal_p (m->dependencies, m1->dependencies)))
1491             {
1492               m->lifetime += m1->lifetime;
1493               m->savings += m1->savings;
1494               m1->done = 1;
1495               m1->match = m;
1496               matched_regs[m1->regno] = 1;
1497             }
1498       }
1499
1500   /* Now combine the regs used for zero-extension.
1501      This can be done for those not marked `global'
1502      provided their lives don't overlap.  */
1503
1504   for (mode = GET_CLASS_NARROWEST_MODE (MODE_INT); mode != VOIDmode;
1505        mode = GET_MODE_WIDER_MODE (mode))
1506     {
1507       register struct movable *m0 = 0;
1508
1509       /* Combine all the registers for extension from mode MODE.
1510          Don't combine any that are used outside this loop.  */
1511       for (m = movables; m; m = m->next)
1512         if (m->partial && ! m->global
1513             && mode == GET_MODE (SET_SRC (PATTERN (NEXT_INSN (m->insn)))))
1514           {
1515             register struct movable *m1;
1516             int first = uid_luid[REGNO_FIRST_UID (m->regno)];
1517             int last = uid_luid[REGNO_LAST_UID (m->regno)];
1518
1519             if (m0 == 0)
1520               {
1521                 /* First one: don't check for overlap, just record it.  */
1522                 m0 = m;
1523                   continue;
1524               }
1525
1526             /* Make sure they extend to the same mode.
1527                (Almost always true.)  */
1528             if (GET_MODE (m->set_dest) != GET_MODE (m0->set_dest))
1529                 continue;
1530
1531             /* We already have one: check for overlap with those
1532                already combined together.  */
1533             for (m1 = movables; m1 != m; m1 = m1->next)
1534               if (m1 == m0 || (m1->partial && m1->match == m0))
1535                 if (! (uid_luid[REGNO_FIRST_UID (m1->regno)] > last
1536                        || uid_luid[REGNO_LAST_UID (m1->regno)] < first))
1537                   goto overlap;
1538
1539             /* No overlap: we can combine this with the others.  */
1540             m0->lifetime += m->lifetime;
1541             m0->savings += m->savings;
1542             m->done = 1;
1543             m->match = m0;
1544
1545           overlap: ;
1546           }
1547     }
1548 }
1549 \f
1550 /* Return 1 if regs X and Y will become the same if moved.  */
1551
1552 static int
1553 regs_match_p (x, y, movables)
1554      rtx x, y;
1555      struct movable *movables;
1556 {
1557   int xn = REGNO (x);
1558   int yn = REGNO (y);
1559   struct movable *mx, *my;
1560
1561   for (mx = movables; mx; mx = mx->next)
1562     if (mx->regno == xn)
1563       break;
1564
1565   for (my = movables; my; my = my->next)
1566     if (my->regno == yn)
1567       break;
1568
1569   return (mx && my
1570           && ((mx->match == my->match && mx->match != 0)
1571               || mx->match == my
1572               || mx == my->match));
1573 }
1574
1575 /* Return 1 if X and Y are identical-looking rtx's.
1576    This is the Lisp function EQUAL for rtx arguments.
1577
1578    If two registers are matching movables or a movable register and an
1579    equivalent constant, consider them equal.  */
1580
1581 static int
1582 rtx_equal_for_loop_p (x, y, movables)
1583      rtx x, y;
1584      struct movable *movables;
1585 {
1586   register int i;
1587   register int j;
1588   register struct movable *m;
1589   register enum rtx_code code;
1590   register char *fmt;
1591
1592   if (x == y)
1593     return 1;
1594   if (x == 0 || y == 0)
1595     return 0;
1596
1597   code = GET_CODE (x);
1598
1599   /* If we have a register and a constant, they may sometimes be
1600      equal.  */
1601   if (GET_CODE (x) == REG && VARRAY_INT (set_in_loop, REGNO (x)) == -2
1602       && CONSTANT_P (y))
1603     {
1604       for (m = movables; m; m = m->next)
1605         if (m->move_insn && m->regno == REGNO (x)
1606             && rtx_equal_p (m->set_src, y))
1607           return 1;
1608     }
1609   else if (GET_CODE (y) == REG && VARRAY_INT (set_in_loop, REGNO (y)) == -2
1610            && CONSTANT_P (x))
1611     {
1612       for (m = movables; m; m = m->next)
1613         if (m->move_insn && m->regno == REGNO (y)
1614             && rtx_equal_p (m->set_src, x))
1615           return 1;
1616     }
1617
1618   /* Otherwise, rtx's of different codes cannot be equal.  */
1619   if (code != GET_CODE (y))
1620     return 0;
1621
1622   /* (MULT:SI x y) and (MULT:HI x y) are NOT equivalent.
1623      (REG:SI x) and (REG:HI x) are NOT equivalent.  */
1624
1625   if (GET_MODE (x) != GET_MODE (y))
1626     return 0;
1627
1628   /* These three types of rtx's can be compared nonrecursively.  */
1629   if (code == REG)
1630     return (REGNO (x) == REGNO (y) || regs_match_p (x, y, movables));
1631
1632   if (code == LABEL_REF)
1633     return XEXP (x, 0) == XEXP (y, 0);
1634   if (code == SYMBOL_REF)
1635     return XSTR (x, 0) == XSTR (y, 0);
1636
1637   /* Compare the elements.  If any pair of corresponding elements
1638      fail to match, return 0 for the whole things.  */
1639
1640   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
1641   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
1642     {
1643       switch (fmt[i])
1644         {
1645         case 'w':
1646           if (XWINT (x, i) != XWINT (y, i))
1647             return 0;
1648           break;
1649
1650         case 'i':
1651           if (XINT (x, i) != XINT (y, i))
1652             return 0;
1653           break;
1654
1655         case 'E':
1656           /* Two vectors must have the same length.  */
1657           if (XVECLEN (x, i) != XVECLEN (y, i))
1658             return 0;
1659
1660           /* And the corresponding elements must match.  */
1661           for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
1662             if (rtx_equal_for_loop_p (XVECEXP (x, i, j), XVECEXP (y, i, j), movables) == 0)
1663               return 0;
1664           break;
1665
1666         case 'e':
1667           if (rtx_equal_for_loop_p (XEXP (x, i), XEXP (y, i), movables) == 0)
1668             return 0;
1669           break;
1670
1671         case 's':
1672           if (strcmp (XSTR (x, i), XSTR (y, i)))
1673             return 0;
1674           break;
1675
1676         case 'u':
1677           /* These are just backpointers, so they don't matter.  */
1678           break;
1679
1680         case '0':
1681           break;
1682
1683           /* It is believed that rtx's at this level will never
1684              contain anything but integers and other rtx's,
1685              except for within LABEL_REFs and SYMBOL_REFs.  */
1686         default:
1687           abort ();
1688         }
1689     }
1690   return 1;
1691 }
1692 \f
1693 /* If X contains any LABEL_REF's, add REG_LABEL notes for them to all
1694   insns in INSNS which use thet reference.  */
1695
1696 static void
1697 add_label_notes (x, insns)
1698      rtx x;
1699      rtx insns;
1700 {
1701   enum rtx_code code = GET_CODE (x);
1702   int i, j;
1703   char *fmt;
1704   rtx insn;
1705
1706   if (code == LABEL_REF && !LABEL_REF_NONLOCAL_P (x))
1707     {
1708       /* This code used to ignore labels that referred to dispatch tables to
1709          avoid flow generating (slighly) worse code.
1710
1711          We no longer ignore such label references (see LABEL_REF handling in
1712          mark_jump_label for additional information).  */
1713       for (insn = insns; insn; insn = NEXT_INSN (insn))
1714         if (reg_mentioned_p (XEXP (x, 0), insn))
1715           REG_NOTES (insn) = gen_rtx_EXPR_LIST (REG_LABEL, XEXP (x, 0),
1716                                                 REG_NOTES (insn));
1717     }
1718
1719   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
1720   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
1721     {
1722       if (fmt[i] == 'e')
1723         add_label_notes (XEXP (x, i), insns);
1724       else if (fmt[i] == 'E')
1725         for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
1726           add_label_notes (XVECEXP (x, i, j), insns);
1727     }
1728 }
1729 \f
1730 /* Scan MOVABLES, and move the insns that deserve to be moved.
1731    If two matching movables are combined, replace one reg with the
1732    other throughout.  */
1733
1734 static void
1735 move_movables (movables, threshold, insn_count, loop_start, end, nregs)
1736      struct movable *movables;
1737      int threshold;
1738      int insn_count;
1739      rtx loop_start;
1740      rtx end;
1741      int nregs;
1742 {
1743   rtx new_start = 0;
1744   register struct movable *m;
1745   register rtx p;
1746   /* Map of pseudo-register replacements to handle combining
1747      when we move several insns that load the same value
1748      into different pseudo-registers.  */
1749   rtx *reg_map = (rtx *) alloca (nregs * sizeof (rtx));
1750   char *already_moved = (char *) alloca (nregs);
1751
1752   bzero (already_moved, nregs);
1753   bzero ((char *) reg_map, nregs * sizeof (rtx));
1754
1755   num_movables = 0;
1756
1757   for (m = movables; m; m = m->next)
1758     {
1759       /* Describe this movable insn.  */
1760
1761       if (loop_dump_stream)
1762         {
1763           fprintf (loop_dump_stream, "Insn %d: regno %d (life %d), ",
1764                    INSN_UID (m->insn), m->regno, m->lifetime);
1765           if (m->consec > 0)
1766             fprintf (loop_dump_stream, "consec %d, ", m->consec);
1767           if (m->cond)
1768             fprintf (loop_dump_stream, "cond ");
1769           if (m->force)
1770             fprintf (loop_dump_stream, "force ");
1771           if (m->global)
1772             fprintf (loop_dump_stream, "global ");
1773           if (m->done)
1774             fprintf (loop_dump_stream, "done ");
1775           if (m->move_insn)
1776             fprintf (loop_dump_stream, "move-insn ");
1777           if (m->match)
1778             fprintf (loop_dump_stream, "matches %d ",
1779                      INSN_UID (m->match->insn));
1780           if (m->forces)
1781             fprintf (loop_dump_stream, "forces %d ",
1782                      INSN_UID (m->forces->insn));
1783         }
1784
1785       /* Count movables.  Value used in heuristics in strength_reduce.  */
1786       num_movables++;
1787
1788       /* Ignore the insn if it's already done (it matched something else).
1789          Otherwise, see if it is now safe to move.  */
1790
1791       if (!m->done
1792           && (! m->cond
1793               || (1 == invariant_p (m->set_src)
1794                   && (m->dependencies == 0
1795                       || 1 == invariant_p (m->dependencies))
1796                   && (m->consec == 0
1797                       || 1 == consec_sets_invariant_p (m->set_dest,
1798                                                        m->consec + 1,
1799                                                        m->insn))))
1800           && (! m->forces || m->forces->done))
1801         {
1802           register int regno;
1803           register rtx p;
1804           int savings = m->savings;
1805
1806           /* We have an insn that is safe to move.
1807              Compute its desirability.  */
1808
1809           p = m->insn;
1810           regno = m->regno;
1811
1812           if (loop_dump_stream)
1813             fprintf (loop_dump_stream, "savings %d ", savings);
1814
1815           if (moved_once[regno] && loop_dump_stream)
1816             fprintf (loop_dump_stream, "halved since already moved ");
1817
1818           /* An insn MUST be moved if we already moved something else
1819              which is safe only if this one is moved too: that is,
1820              if already_moved[REGNO] is nonzero.  */
1821
1822           /* An insn is desirable to move if the new lifetime of the
1823              register is no more than THRESHOLD times the old lifetime.
1824              If it's not desirable, it means the loop is so big
1825              that moving won't speed things up much,
1826              and it is liable to make register usage worse.  */
1827
1828           /* It is also desirable to move if it can be moved at no
1829              extra cost because something else was already moved.  */
1830
1831           if (already_moved[regno]
1832               || flag_move_all_movables
1833               || (threshold * savings * m->lifetime) >=
1834                  (moved_once[regno] ? insn_count * 2 : insn_count)
1835               || (m->forces && m->forces->done
1836                   && VARRAY_INT (n_times_set, m->forces->regno) == 1))
1837             {
1838               int count;
1839               register struct movable *m1;
1840               rtx first;
1841
1842               /* Now move the insns that set the reg.  */
1843
1844               if (m->partial && m->match)
1845                 {
1846                   rtx newpat, i1;
1847                   rtx r1, r2;
1848                   /* Find the end of this chain of matching regs.
1849                      Thus, we load each reg in the chain from that one reg.
1850                      And that reg is loaded with 0 directly,
1851                      since it has ->match == 0.  */
1852                   for (m1 = m; m1->match; m1 = m1->match);
1853                   newpat = gen_move_insn (SET_DEST (PATTERN (m->insn)),
1854                                           SET_DEST (PATTERN (m1->insn)));
1855                   i1 = emit_insn_before (newpat, loop_start);
1856
1857                   /* Mark the moved, invariant reg as being allowed to
1858                      share a hard reg with the other matching invariant.  */
1859                   REG_NOTES (i1) = REG_NOTES (m->insn);
1860                   r1 = SET_DEST (PATTERN (m->insn));
1861                   r2 = SET_DEST (PATTERN (m1->insn));
1862                   regs_may_share
1863                     = gen_rtx_EXPR_LIST (VOIDmode, r1,
1864                                          gen_rtx_EXPR_LIST (VOIDmode, r2,
1865                                                             regs_may_share));
1866                   delete_insn (m->insn);
1867
1868                   if (new_start == 0)
1869                     new_start = i1;
1870
1871                   if (loop_dump_stream)
1872                     fprintf (loop_dump_stream, " moved to %d", INSN_UID (i1));
1873                 }
1874               /* If we are to re-generate the item being moved with a
1875                  new move insn, first delete what we have and then emit
1876                  the move insn before the loop.  */
1877               else if (m->move_insn)
1878                 {
1879                   rtx i1, temp;
1880
1881                   for (count = m->consec; count >= 0; count--)
1882                     {
1883                       /* If this is the first insn of a library call sequence,
1884                          skip to the end.  */
1885                       if (GET_CODE (p) != NOTE
1886                           && (temp = find_reg_note (p, REG_LIBCALL, NULL_RTX)))
1887                         p = XEXP (temp, 0);
1888
1889                       /* If this is the last insn of a libcall sequence, then
1890                          delete every insn in the sequence except the last.
1891                          The last insn is handled in the normal manner.  */
1892                       if (GET_CODE (p) != NOTE
1893                           && (temp = find_reg_note (p, REG_RETVAL, NULL_RTX)))
1894                         {
1895                           temp = XEXP (temp, 0);
1896                           while (temp != p)
1897                             temp = delete_insn (temp);
1898                         }
1899
1900                       temp = p;
1901                       p = delete_insn (p);
1902
1903                       /* simplify_giv_expr expects that it can walk the insns
1904                          at m->insn forwards and see this old sequence we are
1905                          tossing here.  delete_insn does preserve the next
1906                          pointers, but when we skip over a NOTE we must fix
1907                          it up.  Otherwise that code walks into the non-deleted
1908                          insn stream.  */
1909                       while (p && GET_CODE (p) == NOTE)
1910                         p = NEXT_INSN (temp) = NEXT_INSN (p);
1911                     }
1912
1913                   start_sequence ();
1914                   emit_move_insn (m->set_dest, m->set_src);
1915                   temp = get_insns ();
1916                   end_sequence ();
1917
1918                   add_label_notes (m->set_src, temp);
1919
1920                   i1 = emit_insns_before (temp, loop_start);
1921                   if (! find_reg_note (i1, REG_EQUAL, NULL_RTX))
1922                     REG_NOTES (i1)
1923                       = gen_rtx_EXPR_LIST (m->is_equiv ? REG_EQUIV : REG_EQUAL,
1924                                            m->set_src, REG_NOTES (i1));
1925
1926                   if (loop_dump_stream)
1927                     fprintf (loop_dump_stream, " moved to %d", INSN_UID (i1));
1928
1929                   /* The more regs we move, the less we like moving them.  */
1930                   threshold -= 3;
1931                 }
1932               else
1933                 {
1934                   for (count = m->consec; count >= 0; count--)
1935                     {
1936                       rtx i1, temp;
1937
1938                       /* If first insn of libcall sequence, skip to end.  */
1939                       /* Do this at start of loop, since p is guaranteed to
1940                          be an insn here.  */
1941                       if (GET_CODE (p) != NOTE
1942                           && (temp = find_reg_note (p, REG_LIBCALL, NULL_RTX)))
1943                         p = XEXP (temp, 0);
1944
1945                       /* If last insn of libcall sequence, move all
1946                          insns except the last before the loop.  The last
1947                          insn is handled in the normal manner.  */
1948                       if (GET_CODE (p) != NOTE
1949                           && (temp = find_reg_note (p, REG_RETVAL, NULL_RTX)))
1950                         {
1951                           rtx fn_address = 0;
1952                           rtx fn_reg = 0;
1953                           rtx fn_address_insn = 0;
1954
1955                           first = 0;
1956                           for (temp = XEXP (temp, 0); temp != p;
1957                                temp = NEXT_INSN (temp))
1958                             {
1959                               rtx body;
1960                               rtx n;
1961                               rtx next;
1962
1963                               if (GET_CODE (temp) == NOTE)
1964                                 continue;
1965
1966                               body = PATTERN (temp);
1967
1968                               /* Find the next insn after TEMP,
1969                                  not counting USE or NOTE insns.  */
1970                               for (next = NEXT_INSN (temp); next != p;
1971                                    next = NEXT_INSN (next))
1972                                 if (! (GET_CODE (next) == INSN
1973                                        && GET_CODE (PATTERN (next)) == USE)
1974                                     && GET_CODE (next) != NOTE)
1975                                   break;
1976
1977                               /* If that is the call, this may be the insn
1978                                  that loads the function address.
1979
1980                                  Extract the function address from the insn
1981                                  that loads it into a register.
1982                                  If this insn was cse'd, we get incorrect code.
1983
1984                                  So emit a new move insn that copies the
1985                                  function address into the register that the
1986                                  call insn will use.  flow.c will delete any
1987                                  redundant stores that we have created.  */
1988                               if (GET_CODE (next) == CALL_INSN
1989                                   && GET_CODE (body) == SET
1990                                   && GET_CODE (SET_DEST (body)) == REG
1991                                   && (n = find_reg_note (temp, REG_EQUAL,
1992                                                          NULL_RTX)))
1993                                 {
1994                                   fn_reg = SET_SRC (body);
1995                                   if (GET_CODE (fn_reg) != REG)
1996                                     fn_reg = SET_DEST (body);
1997                                   fn_address = XEXP (n, 0);
1998                                   fn_address_insn = temp;
1999                                 }
2000                               /* We have the call insn.
2001                                  If it uses the register we suspect it might,
2002                                  load it with the correct address directly.  */
2003                               if (GET_CODE (temp) == CALL_INSN
2004                                   && fn_address != 0
2005                                   && reg_referenced_p (fn_reg, body))
2006                                 emit_insn_after (gen_move_insn (fn_reg,
2007                                                                 fn_address),
2008                                                  fn_address_insn);
2009
2010                               if (GET_CODE (temp) == CALL_INSN)
2011                                 {
2012                                   i1 = emit_call_insn_before (body, loop_start);
2013                                   /* Because the USAGE information potentially
2014                                      contains objects other than hard registers
2015                                      we need to copy it.  */
2016                                   if (CALL_INSN_FUNCTION_USAGE (temp))
2017                                     CALL_INSN_FUNCTION_USAGE (i1)
2018                                       = copy_rtx (CALL_INSN_FUNCTION_USAGE (temp));
2019                                 }
2020                               else
2021                                 i1 = emit_insn_before (body, loop_start);
2022                               if (first == 0)
2023                                 first = i1;
2024                               if (temp == fn_address_insn)
2025                                 fn_address_insn = i1;
2026                               REG_NOTES (i1) = REG_NOTES (temp);
2027                               delete_insn (temp);
2028                             }
2029                           if (new_start == 0)
2030                             new_start = first;
2031                         }
2032                       if (m->savemode != VOIDmode)
2033                         {
2034                           /* P sets REG to zero; but we should clear only
2035                              the bits that are not covered by the mode
2036                              m->savemode.  */
2037                           rtx reg = m->set_dest;
2038                           rtx sequence;
2039                           rtx tem;
2040
2041                           start_sequence ();
2042                           tem = expand_binop
2043                             (GET_MODE (reg), and_optab, reg,
2044                              GEN_INT ((((HOST_WIDE_INT) 1
2045                                         << GET_MODE_BITSIZE (m->savemode)))
2046                                       - 1),
2047                              reg, 1, OPTAB_LIB_WIDEN);
2048                           if (tem == 0)
2049                             abort ();
2050                           if (tem != reg)
2051                             emit_move_insn (reg, tem);
2052                           sequence = gen_sequence ();
2053                           end_sequence ();
2054                           i1 = emit_insn_before (sequence, loop_start);
2055                         }
2056                       else if (GET_CODE (p) == CALL_INSN)
2057                         {
2058                           i1 = emit_call_insn_before (PATTERN (p), loop_start);
2059                           /* Because the USAGE information potentially
2060                              contains objects other than hard registers
2061                              we need to copy it.  */
2062                           if (CALL_INSN_FUNCTION_USAGE (p))
2063                             CALL_INSN_FUNCTION_USAGE (i1)
2064                               = copy_rtx (CALL_INSN_FUNCTION_USAGE (p));
2065                         }
2066                       else if (count == m->consec && m->move_insn_first)
2067                         {
2068                           /* The SET_SRC might not be invariant, so we must
2069                              use the REG_EQUAL note.  */
2070                           start_sequence ();
2071                           emit_move_insn (m->set_dest, m->set_src);
2072                           temp = get_insns ();
2073                           end_sequence ();
2074
2075                           add_label_notes (m->set_src, temp);
2076
2077                           i1 = emit_insns_before (temp, loop_start);
2078                           if (! find_reg_note (i1, REG_EQUAL, NULL_RTX))
2079                             REG_NOTES (i1)
2080                               = gen_rtx_EXPR_LIST ((m->is_equiv ? REG_EQUIV
2081                                                     : REG_EQUAL),
2082                                                    m->set_src, REG_NOTES (i1));
2083                         }
2084                       else
2085                         i1 = emit_insn_before (PATTERN (p), loop_start);
2086
2087                       if (REG_NOTES (i1) == 0)
2088                         {
2089                           REG_NOTES (i1) = REG_NOTES (p);
2090
2091                           /* If there is a REG_EQUAL note present whose value
2092                              is not loop invariant, then delete it, since it
2093                              may cause problems with later optimization passes.
2094                              It is possible for cse to create such notes
2095                              like this as a result of record_jump_cond.  */
2096
2097                           if ((temp = find_reg_note (i1, REG_EQUAL, NULL_RTX))
2098                               && ! invariant_p (XEXP (temp, 0)))
2099                             remove_note (i1, temp);
2100                         }
2101
2102                       if (new_start == 0)
2103                         new_start = i1;
2104
2105                       if (loop_dump_stream)
2106                         fprintf (loop_dump_stream, " moved to %d",
2107                                  INSN_UID (i1));
2108
2109                       /* If library call, now fix the REG_NOTES that contain
2110                          insn pointers, namely REG_LIBCALL on FIRST
2111                          and REG_RETVAL on I1.  */
2112                       if ((temp = find_reg_note (i1, REG_RETVAL, NULL_RTX)))
2113                         {
2114                           XEXP (temp, 0) = first;
2115                           temp = find_reg_note (first, REG_LIBCALL, NULL_RTX);
2116                           XEXP (temp, 0) = i1;
2117                         }
2118
2119                       temp = p;
2120                       delete_insn (p);
2121                       p = NEXT_INSN (p);
2122
2123                       /* simplify_giv_expr expects that it can walk the insns
2124                          at m->insn forwards and see this old sequence we are
2125                          tossing here.  delete_insn does preserve the next
2126                          pointers, but when we skip over a NOTE we must fix
2127                          it up.  Otherwise that code walks into the non-deleted
2128                          insn stream.  */
2129                       while (p && GET_CODE (p) == NOTE)
2130                         p = NEXT_INSN (temp) = NEXT_INSN (p);
2131                     }
2132
2133                   /* The more regs we move, the less we like moving them.  */
2134                   threshold -= 3;
2135                 }
2136
2137               /* Any other movable that loads the same register
2138                  MUST be moved.  */
2139               already_moved[regno] = 1;
2140
2141               /* This reg has been moved out of one loop.  */
2142               moved_once[regno] = 1;
2143
2144               /* The reg set here is now invariant.  */
2145               if (! m->partial)
2146                 VARRAY_INT (set_in_loop, regno) = 0;
2147
2148               m->done = 1;
2149
2150               /* Change the length-of-life info for the register
2151                  to say it lives at least the full length of this loop.
2152                  This will help guide optimizations in outer loops.  */
2153
2154               if (uid_luid[REGNO_FIRST_UID (regno)] > INSN_LUID (loop_start))
2155                 /* This is the old insn before all the moved insns.
2156                    We can't use the moved insn because it is out of range
2157                    in uid_luid.  Only the old insns have luids.  */
2158                 REGNO_FIRST_UID (regno) = INSN_UID (loop_start);
2159               if (uid_luid[REGNO_LAST_UID (regno)] < INSN_LUID (end))
2160                 REGNO_LAST_UID (regno) = INSN_UID (end);
2161
2162               /* Combine with this moved insn any other matching movables.  */
2163
2164               if (! m->partial)
2165                 for (m1 = movables; m1; m1 = m1->next)
2166                   if (m1->match == m)
2167                     {
2168                       rtx temp;
2169
2170                       /* Schedule the reg loaded by M1
2171                          for replacement so that shares the reg of M.
2172                          If the modes differ (only possible in restricted
2173                          circumstances, make a SUBREG.  */
2174                       if (GET_MODE (m->set_dest) == GET_MODE (m1->set_dest))
2175                         reg_map[m1->regno] = m->set_dest;
2176                       else
2177                         reg_map[m1->regno]
2178                           = gen_lowpart_common (GET_MODE (m1->set_dest),
2179                                                 m->set_dest);
2180
2181                       /* Get rid of the matching insn
2182                          and prevent further processing of it.  */
2183                       m1->done = 1;
2184
2185                       /* if library call, delete all insn except last, which
2186                          is deleted below */
2187                       if ((temp = find_reg_note (m1->insn, REG_RETVAL,
2188                                                  NULL_RTX)))
2189                         {
2190                           for (temp = XEXP (temp, 0); temp != m1->insn;
2191                                temp = NEXT_INSN (temp))
2192                             delete_insn (temp);
2193                         }
2194                       delete_insn (m1->insn);
2195
2196                       /* Any other movable that loads the same register
2197                          MUST be moved.  */
2198                       already_moved[m1->regno] = 1;
2199
2200                       /* The reg merged here is now invariant,
2201                          if the reg it matches is invariant.  */
2202                       if (! m->partial)
2203                         VARRAY_INT (set_in_loop, m1->regno) = 0;
2204                     }
2205             }
2206           else if (loop_dump_stream)
2207             fprintf (loop_dump_stream, "not desirable");
2208         }
2209       else if (loop_dump_stream && !m->match)
2210         fprintf (loop_dump_stream, "not safe");
2211
2212       if (loop_dump_stream)
2213         fprintf (loop_dump_stream, "\n");
2214     }
2215
2216   if (new_start == 0)
2217     new_start = loop_start;
2218
2219   /* Go through all the instructions in the loop, making
2220      all the register substitutions scheduled in REG_MAP.  */
2221   for (p = new_start; p != end; p = NEXT_INSN (p))
2222     if (GET_CODE (p) == INSN || GET_CODE (p) == JUMP_INSN
2223         || GET_CODE (p) == CALL_INSN)
2224       {
2225         replace_regs (PATTERN (p), reg_map, nregs, 0);
2226         replace_regs (REG_NOTES (p), reg_map, nregs, 0);
2227         INSN_CODE (p) = -1;
2228       }
2229 }
2230 \f
2231 #if 0
2232 /* Scan X and replace the address of any MEM in it with ADDR.
2233    REG is the address that MEM should have before the replacement.  */
2234
2235 static void
2236 replace_call_address (x, reg, addr)
2237      rtx x, reg, addr;
2238 {
2239   register enum rtx_code code;
2240   register int i;
2241   register char *fmt;
2242
2243   if (x == 0)
2244     return;
2245   code = GET_CODE (x);
2246   switch (code)
2247     {
2248     case PC:
2249     case CC0:
2250     case CONST_INT:
2251     case CONST_DOUBLE:
2252     case CONST:
2253     case SYMBOL_REF:
2254     case LABEL_REF:
2255     case REG:
2256       return;
2257
2258     case SET:
2259       /* Short cut for very common case.  */
2260       replace_call_address (XEXP (x, 1), reg, addr);
2261       return;
2262
2263     case CALL:
2264       /* Short cut for very common case.  */
2265       replace_call_address (XEXP (x, 0), reg, addr);
2266       return;
2267
2268     case MEM:
2269       /* If this MEM uses a reg other than the one we expected,
2270          something is wrong.  */
2271       if (XEXP (x, 0) != reg)
2272         abort ();
2273       XEXP (x, 0) = addr;
2274       return;
2275
2276     default:
2277       break;
2278     }
2279
2280   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
2281   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
2282     {
2283       if (fmt[i] == 'e')
2284         replace_call_address (XEXP (x, i), reg, addr);
2285       if (fmt[i] == 'E')
2286         {
2287           register int j;
2288           for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
2289             replace_call_address (XVECEXP (x, i, j), reg, addr);
2290         }
2291     }
2292 }
2293 #endif
2294 \f
2295 /* Return the number of memory refs to addresses that vary
2296    in the rtx X.  */
2297
2298 static int
2299 count_nonfixed_reads (x)
2300      rtx x;
2301 {
2302   register enum rtx_code code;
2303   register int i;
2304   register char *fmt;
2305   int value;
2306
2307   if (x == 0)
2308     return 0;
2309
2310   code = GET_CODE (x);
2311   switch (code)
2312     {
2313     case PC:
2314     case CC0:
2315     case CONST_INT:
2316     case CONST_DOUBLE:
2317     case CONST:
2318     case SYMBOL_REF:
2319     case LABEL_REF:
2320     case REG:
2321       return 0;
2322
2323     case MEM:
2324       return ((invariant_p (XEXP (x, 0)) != 1)
2325               + count_nonfixed_reads (XEXP (x, 0)));
2326
2327     default:
2328       break;
2329     }
2330
2331   value = 0;
2332   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
2333   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
2334     {
2335       if (fmt[i] == 'e')
2336         value += count_nonfixed_reads (XEXP (x, i));
2337       if (fmt[i] == 'E')
2338         {
2339           register int j;
2340           for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
2341             value += count_nonfixed_reads (XVECEXP (x, i, j));
2342         }
2343     }
2344   return value;
2345 }
2346
2347 \f
2348 #if 0
2349 /* P is an instruction that sets a register to the result of a ZERO_EXTEND.
2350    Replace it with an instruction to load just the low bytes
2351    if the machine supports such an instruction,
2352    and insert above LOOP_START an instruction to clear the register.  */
2353
2354 static void
2355 constant_high_bytes (p, loop_start)
2356      rtx p, loop_start;
2357 {
2358   register rtx new;
2359   register int insn_code_number;
2360
2361   /* Try to change (SET (REG ...) (ZERO_EXTEND (..:B ...)))
2362      to (SET (STRICT_LOW_PART (SUBREG:B (REG...))) ...).  */
2363
2364   new = gen_rtx_SET (VOIDmode,
2365                      gen_rtx_STRICT_LOW_PART (VOIDmode,
2366                                               gen_rtx_SUBREG (GET_MODE (XEXP (SET_SRC (PATTERN (p)), 0)),
2367                                    SET_DEST (PATTERN (p)),
2368                                    0)),
2369                  XEXP (SET_SRC (PATTERN (p)), 0));
2370   insn_code_number = recog (new, p);
2371
2372   if (insn_code_number)
2373     {
2374       register int i;
2375
2376       /* Clear destination register before the loop.  */
2377       emit_insn_before (gen_rtx_SET (VOIDmode, SET_DEST (PATTERN (p)),
2378                                      const0_rtx),
2379                         loop_start);
2380
2381       /* Inside the loop, just load the low part.  */
2382       PATTERN (p) = new;
2383     }
2384 }
2385 #endif
2386 \f
2387 /* Scan a loop setting the variables `unknown_address_altered',
2388    `num_mem_sets', `loop_continue', `loops_enclosed', `loop_has_call',
2389    `loop_has_volatile', and `loop_has_tablejump'.
2390    Also, fill in the array `loop_mems' and the list `loop_store_mems'.  */
2391
2392 static void
2393 prescan_loop (start, end)
2394      rtx start, end;
2395 {
2396   register int level = 1;
2397   rtx insn;
2398   int loop_has_multiple_exit_targets = 0;
2399   /* The label after END.  Jumping here is just like falling off the
2400      end of the loop.  We use next_nonnote_insn instead of next_label
2401      as a hedge against the (pathological) case where some actual insn
2402      might end up between the two.  */
2403   rtx exit_target = next_nonnote_insn (end);
2404   if (exit_target == NULL_RTX || GET_CODE (exit_target) != CODE_LABEL)
2405     loop_has_multiple_exit_targets = 1;
2406
2407   unknown_address_altered = 0;
2408   loop_has_call = 0;
2409   loop_has_volatile = 0;
2410   loop_has_tablejump = 0;
2411   loop_store_mems = NULL_RTX;
2412   first_loop_store_insn = NULL_RTX;
2413   loop_mems_idx = 0;
2414
2415   num_mem_sets = 0;
2416   loops_enclosed = 1;
2417   loop_continue = 0;
2418
2419   for (insn = NEXT_INSN (start); insn != NEXT_INSN (end);
2420        insn = NEXT_INSN (insn))
2421     {
2422       if (GET_CODE (insn) == NOTE)
2423         {
2424           if (NOTE_LINE_NUMBER (insn) == NOTE_INSN_LOOP_BEG)
2425             {
2426               ++level;
2427               /* Count number of loops contained in this one.  */
2428               loops_enclosed++;
2429             }
2430           else if (NOTE_LINE_NUMBER (insn) == NOTE_INSN_LOOP_END)
2431             {
2432               --level;
2433               if (level == 0)
2434                 {
2435                   end = insn;
2436                   break;
2437                 }
2438             }
2439           else if (NOTE_LINE_NUMBER (insn) == NOTE_INSN_LOOP_CONT)
2440             {
2441               if (level == 1)
2442                 loop_continue = insn;
2443             }
2444         }
2445       else if (GET_CODE (insn) == CALL_INSN)
2446         {
2447           if (! CONST_CALL_P (insn))
2448             unknown_address_altered = 1;
2449           loop_has_call = 1;
2450         }
2451       else if (GET_CODE (insn) == INSN || GET_CODE (insn) == JUMP_INSN)
2452         {
2453           rtx label1 = NULL_RTX;
2454           rtx label2 = NULL_RTX;
2455
2456           if (volatile_refs_p (PATTERN (insn)))
2457             loop_has_volatile = 1;
2458
2459           if (GET_CODE (insn) == JUMP_INSN
2460               && (GET_CODE (PATTERN (insn)) == ADDR_DIFF_VEC
2461                   || GET_CODE (PATTERN (insn)) == ADDR_VEC))
2462             loop_has_tablejump = 1;
2463
2464           note_stores (PATTERN (insn), note_addr_stored);
2465           if (! first_loop_store_insn && loop_store_mems)
2466             first_loop_store_insn = insn;
2467
2468           if (! loop_has_multiple_exit_targets
2469               && GET_CODE (insn) == JUMP_INSN
2470               && GET_CODE (PATTERN (insn)) == SET
2471               && SET_DEST (PATTERN (insn)) == pc_rtx)
2472             {
2473               if (GET_CODE (SET_SRC (PATTERN (insn))) == IF_THEN_ELSE)
2474                 {
2475                   label1 = XEXP (SET_SRC (PATTERN (insn)), 1);
2476                   label2 = XEXP (SET_SRC (PATTERN (insn)), 2);
2477                 }
2478               else
2479                 {
2480                   label1 = SET_SRC (PATTERN (insn));
2481                 }
2482
2483               do {
2484                 if (label1 && label1 != pc_rtx)
2485                   {
2486                     if (GET_CODE (label1) != LABEL_REF)
2487                       {
2488                         /* Something tricky.  */
2489                         loop_has_multiple_exit_targets = 1;
2490                         break;
2491                       }
2492                     else if (XEXP (label1, 0) != exit_target
2493                              && LABEL_OUTSIDE_LOOP_P (label1))
2494                       {
2495                         /* A jump outside the current loop.  */
2496                         loop_has_multiple_exit_targets = 1;
2497                         break;
2498                       }
2499                   }
2500
2501                 label1 = label2;
2502                 label2 = NULL_RTX;
2503               } while (label1);
2504             }
2505         }
2506       else if (GET_CODE (insn) == RETURN)
2507         loop_has_multiple_exit_targets = 1;
2508     }
2509
2510   /* Now, rescan the loop, setting up the LOOP_MEMS array.  */
2511   if (/* We can't tell what MEMs are aliased by what.  */
2512       !unknown_address_altered
2513       /* An exception thrown by a called function might land us
2514          anywhere.  */
2515       && !loop_has_call
2516       /* We don't want loads for MEMs moved to a location before the
2517          one at which their stack memory becomes allocated.  (Note
2518          that this is not a problem for malloc, etc., since those
2519          require actual function calls.  */
2520       && !current_function_calls_alloca
2521       /* There are ways to leave the loop other than falling off the
2522          end.  */
2523       && !loop_has_multiple_exit_targets)
2524     for (insn = NEXT_INSN (start); insn != NEXT_INSN (end);
2525          insn = NEXT_INSN (insn))
2526       for_each_rtx (&insn, insert_loop_mem, 0);
2527 }
2528 \f
2529 /* LOOP_NUMBER_CONT_DOMINATOR is now the last label between the loop start
2530    and the continue note that is a the destination of a (cond)jump after
2531    the continue note.  If there is any (cond)jump between the loop start
2532    and what we have so far as LOOP_NUMBER_CONT_DOMINATOR that has a
2533    target between LOOP_DOMINATOR and the continue note, move
2534    LOOP_NUMBER_CONT_DOMINATOR forward to that label; if a jump's
2535    destination cannot be determined, clear LOOP_NUMBER_CONT_DOMINATOR.  */
2536
2537 static void
2538 verify_dominator (loop_number)
2539      int loop_number;
2540 {
2541   rtx insn;
2542
2543   if (! loop_number_cont_dominator[loop_number])
2544     /* This can happen for an empty loop, e.g. in
2545        gcc.c-torture/compile/920410-2.c  */
2546     return;
2547   if (loop_number_cont_dominator[loop_number] == const0_rtx)
2548     {
2549       loop_number_cont_dominator[loop_number] = 0;
2550       return;
2551     }
2552   for (insn = loop_number_loop_starts[loop_number];
2553        insn != loop_number_cont_dominator[loop_number];
2554        insn = NEXT_INSN (insn))
2555     {
2556       if (GET_CODE (insn) == JUMP_INSN
2557           && GET_CODE (PATTERN (insn)) != RETURN)
2558         {
2559           rtx label = JUMP_LABEL (insn);
2560           int label_luid = INSN_LUID (label);
2561
2562           if (! condjump_p (insn)
2563               && ! condjump_in_parallel_p (insn))
2564             {
2565               loop_number_cont_dominator[loop_number] = NULL_RTX;
2566               return;
2567             }
2568           if (label_luid < INSN_LUID (loop_number_loop_cont[loop_number])
2569               && (label_luid
2570                   > INSN_LUID (loop_number_cont_dominator[loop_number])))
2571             loop_number_cont_dominator[loop_number] = label;
2572         }
2573     }
2574 }
2575
2576 /* Scan the function looking for loops.  Record the start and end of each loop.
2577    Also mark as invalid loops any loops that contain a setjmp or are branched
2578    to from outside the loop.  */
2579
2580 static void
2581 find_and_verify_loops (f)
2582      rtx f;
2583 {
2584   rtx insn, label;
2585   int current_loop = -1;
2586   int next_loop = -1;
2587   int loop;
2588
2589   compute_luids (f, NULL_RTX, 0);
2590
2591   /* If there are jumps to undefined labels,
2592      treat them as jumps out of any/all loops.
2593      This also avoids writing past end of tables when there are no loops.  */
2594   uid_loop_num[0] = -1;
2595
2596   /* Find boundaries of loops, mark which loops are contained within
2597      loops, and invalidate loops that have setjmp.  */
2598
2599   for (insn = f; insn; insn = NEXT_INSN (insn))
2600     {
2601       if (GET_CODE (insn) == NOTE)
2602         switch (NOTE_LINE_NUMBER (insn))
2603           {
2604           case NOTE_INSN_LOOP_BEG:
2605             loop_number_loop_starts[++next_loop] =  insn;
2606             loop_number_loop_ends[next_loop] = 0;
2607             loop_number_loop_cont[next_loop] = 0;
2608             loop_number_cont_dominator[next_loop] = 0;
2609             loop_outer_loop[next_loop] = current_loop;
2610             loop_invalid[next_loop] = 0;
2611             loop_number_exit_labels[next_loop] = 0;
2612             loop_number_exit_count[next_loop] = 0;
2613             current_loop = next_loop;
2614             break;
2615
2616           case NOTE_INSN_SETJMP:
2617             /* In this case, we must invalidate our current loop and any
2618                enclosing loop.  */
2619             for (loop = current_loop; loop != -1; loop = loop_outer_loop[loop])
2620               {
2621                 loop_invalid[loop] = 1;
2622                 if (loop_dump_stream)
2623                   fprintf (loop_dump_stream,
2624                            "\nLoop at %d ignored due to setjmp.\n",
2625                            INSN_UID (loop_number_loop_starts[loop]));
2626               }
2627             break;
2628
2629           case NOTE_INSN_LOOP_CONT:
2630             loop_number_loop_cont[current_loop] = insn;
2631             break;
2632           case NOTE_INSN_LOOP_END:
2633             if (current_loop == -1)
2634               abort ();
2635
2636             loop_number_loop_ends[current_loop] = insn;
2637             verify_dominator (current_loop);
2638             current_loop = loop_outer_loop[current_loop];
2639             break;
2640
2641           default:
2642             break;
2643           }
2644       /* If for any loop, this is a jump insn between the NOTE_INSN_LOOP_CONT
2645          and NOTE_INSN_LOOP_END notes, update loop_number_loop_dominator.  */
2646       else if (GET_CODE (insn) == JUMP_INSN
2647                && GET_CODE (PATTERN (insn)) != RETURN
2648                && current_loop >= 0)
2649         {
2650           int this_loop;
2651           rtx label = JUMP_LABEL (insn);
2652
2653           if (! condjump_p (insn) && ! condjump_in_parallel_p (insn))
2654             label = NULL_RTX;
2655
2656           this_loop = current_loop;
2657           do
2658             {
2659               /* First see if we care about this loop.  */
2660               if (loop_number_loop_cont[this_loop]
2661                   && loop_number_cont_dominator[this_loop] != const0_rtx)
2662                 {
2663                   /* If the jump destination is not known, invalidate
2664                      loop_number_const_dominator.  */
2665                   if (! label)
2666                     loop_number_cont_dominator[this_loop] = const0_rtx;
2667                   else
2668                     /* Check if the destination is between loop start and
2669                        cont.  */
2670                     if ((INSN_LUID (label)
2671                          < INSN_LUID (loop_number_loop_cont[this_loop]))
2672                         && (INSN_LUID (label)
2673                             > INSN_LUID (loop_number_loop_starts[this_loop]))
2674                         /* And if there is no later destination already
2675                            recorded.  */
2676                         && (! loop_number_cont_dominator[this_loop]
2677                             || (INSN_LUID (label)
2678                                 > INSN_LUID (loop_number_cont_dominator
2679                                              [this_loop]))))
2680                       loop_number_cont_dominator[this_loop] = label;
2681                 }
2682               this_loop = loop_outer_loop[this_loop];
2683             }
2684           while (this_loop >= 0);
2685         }
2686
2687       /* Note that this will mark the NOTE_INSN_LOOP_END note as being in the
2688          enclosing loop, but this doesn't matter.  */
2689       uid_loop_num[INSN_UID (insn)] = current_loop;
2690     }
2691
2692   /* Any loop containing a label used in an initializer must be invalidated,
2693      because it can be jumped into from anywhere.  */
2694
2695   for (label = forced_labels; label; label = XEXP (label, 1))
2696     {
2697       int loop_num;
2698
2699       for (loop_num = uid_loop_num[INSN_UID (XEXP (label, 0))];
2700            loop_num != -1;
2701            loop_num = loop_outer_loop[loop_num])
2702         loop_invalid[loop_num] = 1;
2703     }
2704
2705   /* Any loop containing a label used for an exception handler must be
2706      invalidated, because it can be jumped into from anywhere.  */
2707
2708   for (label = exception_handler_labels; label; label = XEXP (label, 1))
2709     {
2710       int loop_num;
2711
2712       for (loop_num = uid_loop_num[INSN_UID (XEXP (label, 0))];
2713            loop_num != -1;
2714            loop_num = loop_outer_loop[loop_num])
2715         loop_invalid[loop_num] = 1;
2716     }
2717
2718   /* Now scan all insn's in the function.  If any JUMP_INSN branches into a
2719      loop that it is not contained within, that loop is marked invalid.
2720      If any INSN or CALL_INSN uses a label's address, then the loop containing
2721      that label is marked invalid, because it could be jumped into from
2722      anywhere.
2723
2724      Also look for blocks of code ending in an unconditional branch that
2725      exits the loop.  If such a block is surrounded by a conditional
2726      branch around the block, move the block elsewhere (see below) and
2727      invert the jump to point to the code block.  This may eliminate a
2728      label in our loop and will simplify processing by both us and a
2729      possible second cse pass.  */
2730
2731   for (insn = f; insn; insn = NEXT_INSN (insn))
2732     if (GET_RTX_CLASS (GET_CODE (insn)) == 'i')
2733       {
2734         int this_loop_num = uid_loop_num[INSN_UID (insn)];
2735
2736         if (GET_CODE (insn) == INSN || GET_CODE (insn) == CALL_INSN)
2737           {
2738             rtx note = find_reg_note (insn, REG_LABEL, NULL_RTX);
2739             if (note)
2740               {
2741                 int loop_num;
2742
2743                 for (loop_num = uid_loop_num[INSN_UID (XEXP (note, 0))];
2744                      loop_num != -1;
2745                      loop_num = loop_outer_loop[loop_num])
2746                   loop_invalid[loop_num] = 1;
2747               }
2748           }
2749
2750         if (GET_CODE (insn) != JUMP_INSN)
2751           continue;
2752
2753         mark_loop_jump (PATTERN (insn), this_loop_num);
2754
2755         /* See if this is an unconditional branch outside the loop.  */
2756         if (this_loop_num != -1
2757             && (GET_CODE (PATTERN (insn)) == RETURN
2758                 || (simplejump_p (insn)
2759                     && (uid_loop_num[INSN_UID (JUMP_LABEL (insn))]
2760                         != this_loop_num)))
2761             && get_max_uid () < max_uid_for_loop)
2762           {
2763             rtx p;
2764             rtx our_next = next_real_insn (insn);
2765             int dest_loop;
2766             int outer_loop = -1;
2767
2768             /* Go backwards until we reach the start of the loop, a label,
2769                or a JUMP_INSN.  */
2770             for (p = PREV_INSN (insn);
2771                  GET_CODE (p) != CODE_LABEL
2772                  && ! (GET_CODE (p) == NOTE
2773                        && NOTE_LINE_NUMBER (p) == NOTE_INSN_LOOP_BEG)
2774                  && GET_CODE (p) != JUMP_INSN;
2775                  p = PREV_INSN (p))
2776               ;
2777
2778             /* Check for the case where we have a jump to an inner nested
2779                loop, and do not perform the optimization in that case.  */
2780
2781             if (JUMP_LABEL (insn))
2782               {
2783                 dest_loop = uid_loop_num[INSN_UID (JUMP_LABEL (insn))];
2784                 if (dest_loop != -1)
2785                   {
2786                     for (outer_loop = dest_loop; outer_loop != -1;
2787                          outer_loop = loop_outer_loop[outer_loop])
2788                       if (outer_loop == this_loop_num)
2789                         break;
2790                   }
2791               }
2792
2793             /* Make sure that the target of P is within the current loop.  */
2794
2795             if (GET_CODE (p) == JUMP_INSN && JUMP_LABEL (p)
2796                 && uid_loop_num[INSN_UID (JUMP_LABEL (p))] != this_loop_num)
2797               outer_loop = this_loop_num;
2798
2799             /* If we stopped on a JUMP_INSN to the next insn after INSN,
2800                we have a block of code to try to move.
2801
2802                We look backward and then forward from the target of INSN
2803                to find a BARRIER at the same loop depth as the target.
2804                If we find such a BARRIER, we make a new label for the start
2805                of the block, invert the jump in P and point it to that label,
2806                and move the block of code to the spot we found.  */
2807
2808             if (outer_loop == -1
2809                 && GET_CODE (p) == JUMP_INSN
2810                 && JUMP_LABEL (p) != 0
2811                 /* Just ignore jumps to labels that were never emitted.
2812                    These always indicate compilation errors.  */
2813                 && INSN_UID (JUMP_LABEL (p)) != 0
2814                 && condjump_p (p)
2815                 && ! simplejump_p (p)
2816                 && next_real_insn (JUMP_LABEL (p)) == our_next)
2817               {
2818                 rtx target
2819                   = JUMP_LABEL (insn) ? JUMP_LABEL (insn) : get_last_insn ();
2820                 int target_loop_num = uid_loop_num[INSN_UID (target)];
2821                 rtx loc;
2822
2823                 for (loc = target; loc; loc = PREV_INSN (loc))
2824                   if (GET_CODE (loc) == BARRIER
2825                       && uid_loop_num[INSN_UID (loc)] == target_loop_num)
2826                     break;
2827
2828                 if (loc == 0)
2829                   for (loc = target; loc; loc = NEXT_INSN (loc))
2830                     if (GET_CODE (loc) == BARRIER
2831                         && uid_loop_num[INSN_UID (loc)] == target_loop_num)
2832                       break;
2833
2834                 if (loc)
2835                   {
2836                     rtx cond_label = JUMP_LABEL (p);
2837                     rtx new_label = get_label_after (p);
2838
2839                     /* Ensure our label doesn't go away.  */
2840                     LABEL_NUSES (cond_label)++;
2841
2842                     /* Verify that uid_loop_num is large enough and that
2843                        we can invert P.  */
2844                    if (invert_jump (p, new_label))
2845                      {
2846                        rtx q, r;
2847
2848                        /* If no suitable BARRIER was found, create a suitable
2849                           one before TARGET.  Since TARGET is a fall through
2850                           path, we'll need to insert an jump around our block
2851                           and a add a BARRIER before TARGET.
2852
2853                           This creates an extra unconditional jump outside
2854                           the loop.  However, the benefits of removing rarely
2855                           executed instructions from inside the loop usually
2856                           outweighs the cost of the extra unconditional jump
2857                           outside the loop.  */
2858                        if (loc == 0)
2859                          {
2860                            rtx temp;
2861
2862                            temp = gen_jump (JUMP_LABEL (insn));
2863                            temp = emit_jump_insn_before (temp, target);
2864                            JUMP_LABEL (temp) = JUMP_LABEL (insn);
2865                            LABEL_NUSES (JUMP_LABEL (insn))++;
2866                            loc = emit_barrier_before (target);
2867                          }
2868
2869                        /* Include the BARRIER after INSN and copy the
2870                           block after LOC.  */
2871                        new_label = squeeze_notes (new_label, NEXT_INSN (insn));
2872                        reorder_insns (new_label, NEXT_INSN (insn), loc);
2873
2874                        /* All those insns are now in TARGET_LOOP_NUM.  */
2875                        for (q = new_label; q != NEXT_INSN (NEXT_INSN (insn));
2876                             q = NEXT_INSN (q))
2877                          uid_loop_num[INSN_UID (q)] = target_loop_num;
2878
2879                        /* The label jumped to by INSN is no longer a loop exit.
2880                           Unless INSN does not have a label (e.g., it is a
2881                           RETURN insn), search loop_number_exit_labels to find
2882                           its label_ref, and remove it.  Also turn off
2883                           LABEL_OUTSIDE_LOOP_P bit.  */
2884                        if (JUMP_LABEL (insn))
2885                          {
2886                            int loop_num;
2887
2888                            for (q = 0,
2889                                 r = loop_number_exit_labels[this_loop_num];
2890                                 r; q = r, r = LABEL_NEXTREF (r))
2891                              if (XEXP (r, 0) == JUMP_LABEL (insn))
2892                                {
2893                                  LABEL_OUTSIDE_LOOP_P (r) = 0;
2894                                  if (q)
2895                                    LABEL_NEXTREF (q) = LABEL_NEXTREF (r);
2896                                  else
2897                                    loop_number_exit_labels[this_loop_num]
2898                                      = LABEL_NEXTREF (r);
2899                                  break;
2900                                }
2901
2902                            for (loop_num = this_loop_num;
2903                                 loop_num != -1 && loop_num != target_loop_num;
2904                                 loop_num = loop_outer_loop[loop_num])
2905                              loop_number_exit_count[loop_num]--;
2906
2907                            /* If we didn't find it, then something is wrong.  */
2908                            if (! r)
2909                              abort ();
2910                          }
2911
2912                        /* P is now a jump outside the loop, so it must be put
2913                           in loop_number_exit_labels, and marked as such.
2914                           The easiest way to do this is to just call
2915                           mark_loop_jump again for P.  */
2916                        mark_loop_jump (PATTERN (p), this_loop_num);
2917
2918                        /* If INSN now jumps to the insn after it,
2919                           delete INSN.  */
2920                        if (JUMP_LABEL (insn) != 0
2921                            && (next_real_insn (JUMP_LABEL (insn))
2922                                == next_real_insn (insn)))
2923                          delete_insn (insn);
2924                      }
2925
2926                     /* Continue the loop after where the conditional
2927                        branch used to jump, since the only branch insn
2928                        in the block (if it still remains) is an inter-loop
2929                        branch and hence needs no processing.  */
2930                     insn = NEXT_INSN (cond_label);
2931
2932                     if (--LABEL_NUSES (cond_label) == 0)
2933                       delete_insn (cond_label);
2934
2935                     /* This loop will be continued with NEXT_INSN (insn).  */
2936                     insn = PREV_INSN (insn);
2937                   }
2938               }
2939           }
2940       }
2941 }
2942
2943 /* If any label in X jumps to a loop different from LOOP_NUM and any of the
2944    loops it is contained in, mark the target loop invalid.
2945
2946    For speed, we assume that X is part of a pattern of a JUMP_INSN.  */
2947
2948 static void
2949 mark_loop_jump (x, loop_num)
2950      rtx x;
2951      int loop_num;
2952 {
2953   int dest_loop;
2954   int outer_loop;
2955   int i;
2956
2957   switch (GET_CODE (x))
2958     {
2959     case PC:
2960     case USE:
2961     case CLOBBER:
2962     case REG:
2963     case MEM:
2964     case CONST_INT:
2965     case CONST_DOUBLE:
2966     case RETURN:
2967       return;
2968
2969     case CONST:
2970       /* There could be a label reference in here.  */
2971       mark_loop_jump (XEXP (x, 0), loop_num);
2972       return;
2973
2974     case PLUS:
2975     case MINUS:
2976     case MULT:
2977       mark_loop_jump (XEXP (x, 0), loop_num);
2978       mark_loop_jump (XEXP (x, 1), loop_num);
2979       return;
2980
2981     case LO_SUM:
2982       /* This may refer to a LABEL_REF or SYMBOL_REF.  */
2983       mark_loop_jump (XEXP (x, 1), loop_num);
2984       return;
2985
2986     case SIGN_EXTEND:
2987     case ZERO_EXTEND:
2988       mark_loop_jump (XEXP (x, 0), loop_num);
2989       return;
2990
2991     case LABEL_REF:
2992       dest_loop = uid_loop_num[INSN_UID (XEXP (x, 0))];
2993
2994       /* Link together all labels that branch outside the loop.  This
2995          is used by final_[bg]iv_value and the loop unrolling code.  Also
2996          mark this LABEL_REF so we know that this branch should predict
2997          false.  */
2998
2999       /* A check to make sure the label is not in an inner nested loop,
3000          since this does not count as a loop exit.  */
3001       if (dest_loop != -1)
3002         {
3003           for (outer_loop = dest_loop; outer_loop != -1;
3004                outer_loop = loop_outer_loop[outer_loop])
3005             if (outer_loop == loop_num)
3006               break;
3007         }
3008       else
3009         outer_loop = -1;
3010
3011       if (loop_num != -1 && outer_loop == -1)
3012         {
3013           LABEL_OUTSIDE_LOOP_P (x) = 1;
3014           LABEL_NEXTREF (x) = loop_number_exit_labels[loop_num];
3015           loop_number_exit_labels[loop_num] = x;
3016
3017           for (outer_loop = loop_num;
3018                outer_loop != -1 && outer_loop != dest_loop;
3019                outer_loop = loop_outer_loop[outer_loop])
3020             loop_number_exit_count[outer_loop]++;
3021         }
3022
3023       /* If this is inside a loop, but not in the current loop or one enclosed
3024          by it, it invalidates at least one loop.  */
3025
3026       if (dest_loop == -1)
3027         return;
3028
3029       /* We must invalidate every nested loop containing the target of this
3030          label, except those that also contain the jump insn.  */
3031
3032       for (; dest_loop != -1; dest_loop = loop_outer_loop[dest_loop])
3033         {
3034           /* Stop when we reach a loop that also contains the jump insn.  */
3035           for (outer_loop = loop_num; outer_loop != -1;
3036                outer_loop = loop_outer_loop[outer_loop])
3037             if (dest_loop == outer_loop)
3038               return;
3039
3040           /* If we get here, we know we need to invalidate a loop.  */
3041           if (loop_dump_stream && ! loop_invalid[dest_loop])
3042             fprintf (loop_dump_stream,
3043                      "\nLoop at %d ignored due to multiple entry points.\n",
3044                      INSN_UID (loop_number_loop_starts[dest_loop]));
3045
3046           loop_invalid[dest_loop] = 1;
3047         }
3048       return;
3049
3050     case SET:
3051       /* If this is not setting pc, ignore.  */
3052       if (SET_DEST (x) == pc_rtx)
3053         mark_loop_jump (SET_SRC (x), loop_num);
3054       return;
3055
3056     case IF_THEN_ELSE:
3057       mark_loop_jump (XEXP (x, 1), loop_num);
3058       mark_loop_jump (XEXP (x, 2), loop_num);
3059       return;
3060
3061     case PARALLEL:
3062     case ADDR_VEC:
3063       for (i = 0; i < XVECLEN (x, 0); i++)
3064         mark_loop_jump (XVECEXP (x, 0, i), loop_num);
3065       return;
3066
3067     case ADDR_DIFF_VEC:
3068       for (i = 0; i < XVECLEN (x, 1); i++)
3069         mark_loop_jump (XVECEXP (x, 1, i), loop_num);
3070       return;
3071
3072     default:
3073       /* Strictly speaking this is not a jump into the loop, only a possible
3074          jump out of the loop.  However, we have no way to link the destination
3075          of this jump onto the list of exit labels.  To be safe we mark this
3076          loop and any containing loops as invalid.  */
3077       if (loop_num != -1)
3078         {
3079           for (outer_loop = loop_num; outer_loop != -1;
3080                outer_loop = loop_outer_loop[outer_loop])
3081             {
3082               if (loop_dump_stream && ! loop_invalid[outer_loop])
3083                 fprintf (loop_dump_stream,
3084                          "\nLoop at %d ignored due to unknown exit jump.\n",
3085                          INSN_UID (loop_number_loop_starts[outer_loop]));
3086               loop_invalid[outer_loop] = 1;
3087             }
3088         }
3089       return;
3090     }
3091 }
3092 \f
3093 /* Return nonzero if there is a label in the range from
3094    insn INSN to and including the insn whose luid is END
3095    INSN must have an assigned luid (i.e., it must not have
3096    been previously created by loop.c).  */
3097
3098 static int
3099 labels_in_range_p (insn, end)
3100      rtx insn;
3101      int end;
3102 {
3103   while (insn && INSN_LUID (insn) <= end)
3104     {
3105       if (GET_CODE (insn) == CODE_LABEL)
3106         return 1;
3107       insn = NEXT_INSN (insn);
3108     }
3109
3110   return 0;
3111 }
3112
3113 /* Record that a memory reference X is being set.  */
3114
3115 static void
3116 note_addr_stored (x, y)
3117      rtx x;
3118      rtx y ATTRIBUTE_UNUSED;
3119 {
3120   if (x == 0 || GET_CODE (x) != MEM)
3121     return;
3122
3123   /* Count number of memory writes.
3124      This affects heuristics in strength_reduce.  */
3125   num_mem_sets++;
3126
3127   /* BLKmode MEM means all memory is clobbered.  */
3128   if (GET_MODE (x) == BLKmode)
3129     unknown_address_altered = 1;
3130
3131   if (unknown_address_altered)
3132     return;
3133
3134   loop_store_mems = gen_rtx_EXPR_LIST (VOIDmode, x, loop_store_mems);
3135 }
3136 \f
3137 /* Return nonzero if the rtx X is invariant over the current loop.
3138
3139    The value is 2 if we refer to something only conditionally invariant.
3140
3141    If `unknown_address_altered' is nonzero, no memory ref is invariant.
3142    Otherwise, a memory ref is invariant if it does not conflict with
3143    anything stored in `loop_store_mems'.  */
3144
3145 int
3146 invariant_p (x)
3147      register rtx x;
3148 {
3149   register int i;
3150   register enum rtx_code code;
3151   register char *fmt;
3152   int conditional = 0;
3153   rtx mem_list_entry;
3154
3155   if (x == 0)
3156     return 1;
3157   code = GET_CODE (x);
3158   switch (code)
3159     {
3160     case CONST_INT:
3161     case CONST_DOUBLE:
3162     case SYMBOL_REF:
3163     case CONST:
3164       return 1;
3165
3166     case LABEL_REF:
3167       /* A LABEL_REF is normally invariant, however, if we are unrolling
3168          loops, and this label is inside the loop, then it isn't invariant.
3169          This is because each unrolled copy of the loop body will have
3170          a copy of this label.  If this was invariant, then an insn loading
3171          the address of this label into a register might get moved outside
3172          the loop, and then each loop body would end up using the same label.
3173
3174          We don't know the loop bounds here though, so just fail for all
3175          labels.  */
3176       if (flag_unroll_loops)
3177         return 0;
3178       else
3179         return 1;
3180
3181     case PC:
3182     case CC0:
3183     case UNSPEC_VOLATILE:
3184       return 0;
3185
3186     case REG:
3187       /* We used to check RTX_UNCHANGING_P (x) here, but that is invalid
3188          since the reg might be set by initialization within the loop.  */
3189
3190       if ((x == frame_pointer_rtx || x == hard_frame_pointer_rtx
3191            || x == arg_pointer_rtx)
3192           && ! current_function_has_nonlocal_goto)
3193         return 1;
3194
3195       if (loop_has_call
3196           && REGNO (x) < FIRST_PSEUDO_REGISTER && call_used_regs[REGNO (x)])
3197         return 0;
3198
3199       if (VARRAY_INT (set_in_loop, REGNO (x)) < 0)
3200         return 2;
3201
3202       return VARRAY_INT (set_in_loop, REGNO (x)) == 0;
3203
3204     case MEM:
3205       /* Volatile memory references must be rejected.  Do this before
3206          checking for read-only items, so that volatile read-only items
3207          will be rejected also.  */
3208       if (MEM_VOLATILE_P (x))
3209         return 0;
3210
3211       /* Read-only items (such as constants in a constant pool) are
3212          invariant if their address is.  */
3213       if (RTX_UNCHANGING_P (x))
3214         break;
3215
3216       /* If we had a subroutine call, any location in memory could have been
3217          clobbered.  */
3218       if (unknown_address_altered)
3219         return 0;
3220
3221       /* See if there is any dependence between a store and this load.  */
3222       mem_list_entry = loop_store_mems;
3223       while (mem_list_entry)
3224         {
3225           if (true_dependence (XEXP (mem_list_entry, 0), VOIDmode,
3226                                x, rtx_varies_p))
3227             return 0;
3228           mem_list_entry = XEXP (mem_list_entry, 1);
3229         }
3230
3231       /* It's not invalidated by a store in memory
3232          but we must still verify the address is invariant.  */
3233       break;
3234
3235     case ASM_OPERANDS:
3236       /* Don't mess with insns declared volatile.  */
3237       if (MEM_VOLATILE_P (x))
3238         return 0;
3239       break;
3240
3241     default:
3242       break;
3243     }
3244
3245   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
3246   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
3247     {
3248       if (fmt[i] == 'e')
3249         {
3250           int tem = invariant_p (XEXP (x, i));
3251           if (tem == 0)
3252             return 0;
3253           if (tem == 2)
3254             conditional = 1;
3255         }
3256       else if (fmt[i] == 'E')
3257         {
3258           register int j;
3259           for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
3260             {
3261               int tem = invariant_p (XVECEXP (x, i, j));
3262               if (tem == 0)
3263                 return 0;
3264               if (tem == 2)
3265                 conditional = 1;
3266             }
3267
3268         }
3269     }
3270
3271   return 1 + conditional;
3272 }
3273
3274 \f
3275 /* Return nonzero if all the insns in the loop that set REG
3276    are INSN and the immediately following insns,
3277    and if each of those insns sets REG in an invariant way
3278    (not counting uses of REG in them).
3279
3280    The value is 2 if some of these insns are only conditionally invariant.
3281
3282    We assume that INSN itself is the first set of REG
3283    and that its source is invariant.  */
3284
3285 static int
3286 consec_sets_invariant_p (reg, n_sets, insn)
3287      int n_sets;
3288      rtx reg, insn;
3289 {
3290   register rtx p = insn;
3291   register int regno = REGNO (reg);
3292   rtx temp;
3293   /* Number of sets we have to insist on finding after INSN.  */
3294   int count = n_sets - 1;
3295   int old = VARRAY_INT (set_in_loop, regno);
3296   int value = 0;
3297   int this;
3298
3299   /* If N_SETS hit the limit, we can't rely on its value.  */
3300   if (n_sets == 127)
3301     return 0;
3302
3303   VARRAY_INT (set_in_loop, regno) = 0;
3304
3305   while (count > 0)
3306     {
3307       register enum rtx_code code;
3308       rtx set;
3309
3310       p = NEXT_INSN (p);
3311       code = GET_CODE (p);
3312
3313       /* If library call, skip to end of it.  */
3314       if (code == INSN && (temp = find_reg_note (p, REG_LIBCALL, NULL_RTX)))
3315         p = XEXP (temp, 0);
3316
3317       this = 0;
3318       if (code == INSN
3319           && (set = single_set (p))
3320           && GET_CODE (SET_DEST (set)) == REG
3321           && REGNO (SET_DEST (set)) == regno)
3322         {
3323           this = invariant_p (SET_SRC (set));
3324           if (this != 0)
3325             value |= this;
3326           else if ((temp = find_reg_note (p, REG_EQUAL, NULL_RTX)))
3327             {
3328               /* If this is a libcall, then any invariant REG_EQUAL note is OK.
3329                  If this is an ordinary insn, then only CONSTANT_P REG_EQUAL
3330                  notes are OK.  */
3331               this = (CONSTANT_P (XEXP (temp, 0))
3332                       || (find_reg_note (p, REG_RETVAL, NULL_RTX)
3333                           && invariant_p (XEXP (temp, 0))));
3334               if (this != 0)
3335                 value |= this;
3336             }
3337         }
3338       if (this != 0)
3339         count--;
3340       else if (code != NOTE)
3341         {
3342           VARRAY_INT (set_in_loop, regno) = old;
3343           return 0;
3344         }
3345     }
3346
3347   VARRAY_INT (set_in_loop, regno) = old;
3348   /* If invariant_p ever returned 2, we return 2.  */
3349   return 1 + (value & 2);
3350 }
3351
3352 #if 0
3353 /* I don't think this condition is sufficient to allow INSN
3354    to be moved, so we no longer test it.  */
3355
3356 /* Return 1 if all insns in the basic block of INSN and following INSN
3357    that set REG are invariant according to TABLE.  */
3358
3359 static int
3360 all_sets_invariant_p (reg, insn, table)
3361      rtx reg, insn;
3362      short *table;
3363 {
3364   register rtx p = insn;
3365   register int regno = REGNO (reg);
3366
3367   while (1)
3368     {
3369       register enum rtx_code code;
3370       p = NEXT_INSN (p);
3371       code = GET_CODE (p);
3372       if (code == CODE_LABEL || code == JUMP_INSN)
3373         return 1;
3374       if (code == INSN && GET_CODE (PATTERN (p)) == SET
3375           && GET_CODE (SET_DEST (PATTERN (p))) == REG
3376           && REGNO (SET_DEST (PATTERN (p))) == regno)
3377         {
3378           if (!invariant_p (SET_SRC (PATTERN (p)), table))
3379             return 0;
3380         }
3381     }
3382 }
3383 #endif /* 0 */
3384 \f
3385 /* Look at all uses (not sets) of registers in X.  For each, if it is
3386    the single use, set USAGE[REGNO] to INSN; if there was a previous use in
3387    a different insn, set USAGE[REGNO] to const0_rtx.  */
3388
3389 static void
3390 find_single_use_in_loop (insn, x, usage)
3391      rtx insn;
3392      rtx x;
3393      varray_type usage;
3394 {
3395   enum rtx_code code = GET_CODE (x);
3396   char *fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
3397   int i, j;
3398
3399   if (code == REG)
3400     VARRAY_RTX (usage, REGNO (x))
3401       = (VARRAY_RTX (usage, REGNO (x)) != 0
3402          && VARRAY_RTX (usage, REGNO (x)) != insn)
3403         ? const0_rtx : insn;
3404
3405   else if (code == SET)
3406     {
3407       /* Don't count SET_DEST if it is a REG; otherwise count things
3408          in SET_DEST because if a register is partially modified, it won't
3409          show up as a potential movable so we don't care how USAGE is set
3410          for it.  */
3411       if (GET_CODE (SET_DEST (x)) != REG)
3412         find_single_use_in_loop (insn, SET_DEST (x), usage);
3413       find_single_use_in_loop (insn, SET_SRC (x), usage);
3414     }
3415   else
3416     for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
3417       {
3418         if (fmt[i] == 'e' && XEXP (x, i) != 0)
3419           find_single_use_in_loop (insn, XEXP (x, i), usage);
3420         else if (fmt[i] == 'E')
3421           for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
3422             find_single_use_in_loop (insn, XVECEXP (x, i, j), usage);
3423       }
3424 }
3425 \f
3426 /* Count and record any set in X which is contained in INSN.  Update
3427    MAY_NOT_MOVE and LAST_SET for any register set in X.  */
3428
3429 static void
3430 count_one_set (insn, x, may_not_move, last_set)
3431      rtx insn, x;
3432      varray_type may_not_move;
3433      rtx *last_set;
3434 {
3435   if (GET_CODE (x) == CLOBBER && GET_CODE (XEXP (x, 0)) == REG)
3436     /* Don't move a reg that has an explicit clobber.
3437        It's not worth the pain to try to do it correctly.  */
3438     VARRAY_CHAR (may_not_move, REGNO (XEXP (x, 0))) = 1;
3439
3440   if (GET_CODE (x) == SET || GET_CODE (x) == CLOBBER)
3441     {
3442       rtx dest = SET_DEST (x);
3443       while (GET_CODE (dest) == SUBREG
3444              || GET_CODE (dest) == ZERO_EXTRACT
3445              || GET_CODE (dest) == SIGN_EXTRACT
3446              || GET_CODE (dest) == STRICT_LOW_PART)
3447         dest = XEXP (dest, 0);
3448       if (GET_CODE (dest) == REG)
3449         {
3450           register int regno = REGNO (dest);
3451           /* If this is the first setting of this reg
3452              in current basic block, and it was set before,
3453              it must be set in two basic blocks, so it cannot
3454              be moved out of the loop.  */
3455           if (VARRAY_INT (set_in_loop, regno) > 0
3456               && last_set[regno] == 0)
3457             VARRAY_CHAR (may_not_move, regno) = 1;
3458           /* If this is not first setting in current basic block,
3459              see if reg was used in between previous one and this.
3460              If so, neither one can be moved.  */
3461           if (last_set[regno] != 0
3462               && reg_used_between_p (dest, last_set[regno], insn))
3463             VARRAY_CHAR (may_not_move, regno) = 1;
3464           if (VARRAY_INT (set_in_loop, regno) < 127)
3465             ++VARRAY_INT (set_in_loop, regno);
3466           last_set[regno] = insn;
3467         }
3468     }
3469 }
3470
3471 /* Increment SET_IN_LOOP at the index of each register
3472    that is modified by an insn between FROM and TO.
3473    If the value of an element of SET_IN_LOOP becomes 127 or more,
3474    stop incrementing it, to avoid overflow.
3475
3476    Store in SINGLE_USAGE[I] the single insn in which register I is
3477    used, if it is only used once.  Otherwise, it is set to 0 (for no
3478    uses) or const0_rtx for more than one use.  This parameter may be zero,
3479    in which case this processing is not done.
3480
3481    Store in *COUNT_PTR the number of actual instruction
3482    in the loop.  We use this to decide what is worth moving out.  */
3483
3484 /* last_set[n] is nonzero iff reg n has been set in the current basic block.
3485    In that case, it is the insn that last set reg n.  */
3486
3487 static void
3488 count_loop_regs_set (from, to, may_not_move, single_usage, count_ptr, nregs)
3489      register rtx from, to;
3490      varray_type may_not_move;
3491      varray_type single_usage;
3492      int *count_ptr;
3493      int nregs;
3494 {
3495   register rtx *last_set = (rtx *) alloca (nregs * sizeof (rtx));
3496   register rtx insn;
3497   register int count = 0;
3498
3499   bzero ((char *) last_set, nregs * sizeof (rtx));
3500   for (insn = from; insn != to; insn = NEXT_INSN (insn))
3501     {
3502       if (GET_RTX_CLASS (GET_CODE (insn)) == 'i')
3503         {
3504           ++count;
3505
3506           /* Record registers that have exactly one use.  */
3507           find_single_use_in_loop (insn, PATTERN (insn), single_usage);
3508
3509           /* Include uses in REG_EQUAL notes.  */
3510           if (REG_NOTES (insn))
3511             find_single_use_in_loop (insn, REG_NOTES (insn), single_usage);
3512
3513           if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == SET
3514               || GET_CODE (PATTERN (insn)) == CLOBBER)
3515             count_one_set (insn, PATTERN (insn), may_not_move, last_set);
3516           else if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == PARALLEL)
3517             {
3518               register int i;
3519               for (i = XVECLEN (PATTERN (insn), 0) - 1; i >= 0; i--)
3520                 count_one_set (insn, XVECEXP (PATTERN (insn), 0, i),
3521                                may_not_move, last_set);
3522             }
3523         }
3524
3525       if (GET_CODE (insn) == CODE_LABEL || GET_CODE (insn) == JUMP_INSN)
3526         bzero ((char *) last_set, nregs * sizeof (rtx));
3527     }
3528   *count_ptr = count;
3529 }
3530 \f
3531 /* Given a loop that is bounded by LOOP_START and LOOP_END
3532    and that is entered at SCAN_START,
3533    return 1 if the register set in SET contained in insn INSN is used by
3534    any insn that precedes INSN in cyclic order starting
3535    from the loop entry point.
3536
3537    We don't want to use INSN_LUID here because if we restrict INSN to those
3538    that have a valid INSN_LUID, it means we cannot move an invariant out
3539    from an inner loop past two loops.  */
3540
3541 static int
3542 loop_reg_used_before_p (set, insn, loop_start, scan_start, loop_end)
3543      rtx set, insn, loop_start, scan_start, loop_end;
3544 {
3545   rtx reg = SET_DEST (set);
3546   rtx p;
3547
3548   /* Scan forward checking for register usage.  If we hit INSN, we
3549      are done.  Otherwise, if we hit LOOP_END, wrap around to LOOP_START.  */
3550   for (p = scan_start; p != insn; p = NEXT_INSN (p))
3551     {
3552       if (GET_RTX_CLASS (GET_CODE (p)) == 'i'
3553           && reg_overlap_mentioned_p (reg, PATTERN (p)))
3554         return 1;
3555
3556       if (p == loop_end)
3557         p = loop_start;
3558     }
3559
3560   return 0;
3561 }
3562 \f
3563 /* A "basic induction variable" or biv is a pseudo reg that is set
3564    (within this loop) only by incrementing or decrementing it.  */
3565 /* A "general induction variable" or giv is a pseudo reg whose
3566    value is a linear function of a biv.  */
3567
3568 /* Bivs are recognized by `basic_induction_var';
3569    Givs by `general_induction_var'.  */
3570
3571 /* Indexed by register number, indicates whether or not register is an
3572    induction variable, and if so what type.  */
3573
3574 varray_type reg_iv_type;
3575
3576 /* Indexed by register number, contains pointer to `struct induction'
3577    if register is an induction variable.  This holds general info for
3578    all induction variables.  */
3579
3580 varray_type reg_iv_info;
3581
3582 /* Indexed by register number, contains pointer to `struct iv_class'
3583    if register is a basic induction variable.  This holds info describing
3584    the class (a related group) of induction variables that the biv belongs
3585    to.  */
3586
3587 struct iv_class **reg_biv_class;
3588
3589 /* The head of a list which links together (via the next field)
3590    every iv class for the current loop.  */
3591
3592 struct iv_class *loop_iv_list;
3593
3594 /* Givs made from biv increments are always splittable for loop unrolling.
3595    Since there is no regscan info for them, we have to keep track of them
3596    separately.  */
3597 int first_increment_giv, last_increment_giv;
3598
3599 /* Communication with routines called via `note_stores'.  */
3600
3601 static rtx note_insn;
3602
3603 /* Dummy register to have non-zero DEST_REG for DEST_ADDR type givs.  */
3604
3605 static rtx addr_placeholder;
3606
3607 /* ??? Unfinished optimizations, and possible future optimizations,
3608    for the strength reduction code.  */
3609
3610 /* ??? The interaction of biv elimination, and recognition of 'constant'
3611    bivs, may cause problems.  */
3612
3613 /* ??? Add heuristics so that DEST_ADDR strength reduction does not cause
3614    performance problems.
3615
3616    Perhaps don't eliminate things that can be combined with an addressing
3617    mode.  Find all givs that have the same biv, mult_val, and add_val;
3618    then for each giv, check to see if its only use dies in a following
3619    memory address.  If so, generate a new memory address and check to see
3620    if it is valid.   If it is valid, then store the modified memory address,
3621    otherwise, mark the giv as not done so that it will get its own iv.  */
3622
3623 /* ??? Could try to optimize branches when it is known that a biv is always
3624    positive.  */
3625
3626 /* ??? When replace a biv in a compare insn, we should replace with closest
3627    giv so that an optimized branch can still be recognized by the combiner,
3628    e.g. the VAX acb insn.  */
3629
3630 /* ??? Many of the checks involving uid_luid could be simplified if regscan
3631    was rerun in loop_optimize whenever a register was added or moved.
3632    Also, some of the optimizations could be a little less conservative.  */
3633 \f
3634 /* Perform strength reduction and induction variable elimination.
3635
3636    Pseudo registers created during this function will be beyond the last
3637    valid index in several tables including n_times_set and regno_last_uid.
3638    This does not cause a problem here, because the added registers cannot be
3639    givs outside of their loop, and hence will never be reconsidered.
3640    But scan_loop must check regnos to make sure they are in bounds.
3641
3642    SCAN_START is the first instruction in the loop, as the loop would
3643    actually be executed.  END is the NOTE_INSN_LOOP_END.  LOOP_TOP is
3644    the first instruction in the loop, as it is layed out in the
3645    instruction stream.  LOOP_START is the NOTE_INSN_LOOP_BEG.
3646    LOOP_CONT is the NOTE_INSN_LOOP_CONT.  */
3647
3648 static void
3649 strength_reduce (scan_start, end, loop_top, insn_count,
3650                  loop_start, loop_end, loop_cont, unroll_p, bct_p)
3651      rtx scan_start;
3652      rtx end;
3653      rtx loop_top;
3654      int insn_count;
3655      rtx loop_start;
3656      rtx loop_end;
3657      rtx loop_cont;
3658      int unroll_p, bct_p ATTRIBUTE_UNUSED;
3659 {
3660   rtx p;
3661   rtx set;
3662   rtx inc_val;
3663   rtx mult_val;
3664   rtx dest_reg;
3665   rtx *location;
3666   /* This is 1 if current insn is not executed at least once for every loop
3667      iteration.  */
3668   int not_every_iteration = 0;
3669   /* This is 1 if current insn may be executed more than once for every
3670      loop iteration.  */
3671   int maybe_multiple = 0;
3672   /* Temporary list pointers for traversing loop_iv_list.  */
3673   struct iv_class *bl, **backbl;
3674   /* Ratio of extra register life span we can justify
3675      for saving an instruction.  More if loop doesn't call subroutines
3676      since in that case saving an insn makes more difference
3677      and more registers are available.  */
3678   /* ??? could set this to last value of threshold in move_movables */
3679   int threshold = (loop_has_call ? 1 : 2) * (3 + n_non_fixed_regs);
3680   /* Map of pseudo-register replacements.  */
3681   rtx *reg_map;
3682   int reg_map_size;
3683   int call_seen;
3684   rtx test;
3685   rtx end_insert_before;
3686   int loop_depth = 0;
3687   int n_extra_increment;
3688   struct loop_info loop_iteration_info;
3689   struct loop_info *loop_info = &loop_iteration_info;
3690
3691   /* If scan_start points to the loop exit test, we have to be wary of
3692      subversive use of gotos inside expression statements.  */
3693   if (prev_nonnote_insn (scan_start) != prev_nonnote_insn (loop_start))
3694     maybe_multiple = back_branch_in_range_p (scan_start, loop_start, loop_end);
3695
3696   VARRAY_INT_INIT (reg_iv_type, max_reg_before_loop, "reg_iv_type");
3697   VARRAY_GENERIC_PTR_INIT (reg_iv_info, max_reg_before_loop, "reg_iv_info");
3698   reg_biv_class = (struct iv_class **)
3699     alloca (max_reg_before_loop * sizeof (struct iv_class *));
3700   bzero ((char *) reg_biv_class, (max_reg_before_loop
3701                                   * sizeof (struct iv_class *)));
3702
3703   loop_iv_list = 0;
3704   addr_placeholder = gen_reg_rtx (Pmode);
3705
3706   /* Save insn immediately after the loop_end.  Insns inserted after loop_end
3707      must be put before this insn, so that they will appear in the right
3708      order (i.e. loop order).
3709
3710      If loop_end is the end of the current function, then emit a
3711      NOTE_INSN_DELETED after loop_end and set end_insert_before to the
3712      dummy note insn.  */
3713   if (NEXT_INSN (loop_end) != 0)
3714     end_insert_before = NEXT_INSN (loop_end);
3715   else
3716     end_insert_before = emit_note_after (NOTE_INSN_DELETED, loop_end);
3717
3718   /* Scan through loop to find all possible bivs.  */
3719
3720   for (p = next_insn_in_loop (scan_start, scan_start, end, loop_top);
3721        p != NULL_RTX;
3722        p = next_insn_in_loop (p, scan_start, end, loop_top))
3723     {
3724       if (GET_CODE (p) == INSN
3725           && (set = single_set (p))
3726           && GET_CODE (SET_DEST (set)) == REG)
3727         {
3728           dest_reg = SET_DEST (set);
3729           if (REGNO (dest_reg) < max_reg_before_loop
3730               && REGNO (dest_reg) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
3731               && REG_IV_TYPE (REGNO (dest_reg)) != NOT_BASIC_INDUCT)
3732             {
3733               if (basic_induction_var (SET_SRC (set), GET_MODE (SET_SRC (set)),
3734                                        dest_reg, p, &inc_val, &mult_val,
3735                                        &location))
3736                 {
3737                   /* It is a possible basic induction variable.
3738                      Create and initialize an induction structure for it.  */
3739
3740                   struct induction *v
3741                     = (struct induction *) alloca (sizeof (struct induction));
3742
3743                   record_biv (v, p, dest_reg, inc_val, mult_val, location,
3744                               not_every_iteration, maybe_multiple);
3745                   REG_IV_TYPE (REGNO (dest_reg)) = BASIC_INDUCT;
3746                 }
3747               else if (REGNO (dest_reg) < max_reg_before_loop)
3748                 REG_IV_TYPE (REGNO (dest_reg)) = NOT_BASIC_INDUCT;
3749             }
3750         }
3751
3752       /* Past CODE_LABEL, we get to insns that may be executed multiple
3753          times.  The only way we can be sure that they can't is if every
3754          jump insn between here and the end of the loop either
3755          returns, exits the loop, is a jump to a location that is still
3756          behind the label, or is a jump to the loop start.  */
3757
3758       if (GET_CODE (p) == CODE_LABEL)
3759         {
3760           rtx insn = p;
3761
3762           maybe_multiple = 0;
3763
3764           while (1)
3765             {
3766               insn = NEXT_INSN (insn);
3767               if (insn == scan_start)
3768                 break;
3769               if (insn == end)
3770                 {
3771                   if (loop_top != 0)
3772                     insn = loop_top;
3773                   else
3774                     break;
3775                   if (insn == scan_start)
3776                     break;
3777                 }
3778
3779               if (GET_CODE (insn) == JUMP_INSN
3780                   && GET_CODE (PATTERN (insn)) != RETURN
3781                   && (! condjump_p (insn)
3782                       || (JUMP_LABEL (insn) != 0
3783                           && JUMP_LABEL (insn) != scan_start
3784                           && ! loop_insn_first_p (p, JUMP_LABEL (insn)))))
3785                 {
3786                   maybe_multiple = 1;
3787                   break;
3788                 }
3789             }
3790         }
3791
3792       /* Past a jump, we get to insns for which we can't count
3793          on whether they will be executed during each iteration.  */
3794       /* This code appears twice in strength_reduce.  There is also similar
3795          code in scan_loop.  */
3796       if (GET_CODE (p) == JUMP_INSN
3797           /* If we enter the loop in the middle, and scan around to the
3798              beginning, don't set not_every_iteration for that.
3799              This can be any kind of jump, since we want to know if insns
3800              will be executed if the loop is executed.  */
3801           && ! (JUMP_LABEL (p) == loop_top
3802                 && ((NEXT_INSN (NEXT_INSN (p)) == loop_end && simplejump_p (p))
3803                     || (NEXT_INSN (p) == loop_end && condjump_p (p)))))
3804         {
3805           rtx label = 0;
3806
3807           /* If this is a jump outside the loop, then it also doesn't
3808              matter.  Check to see if the target of this branch is on the
3809              loop_number_exits_labels list.  */
3810
3811           for (label = loop_number_exit_labels[uid_loop_num[INSN_UID (loop_start)]];
3812                label;
3813                label = LABEL_NEXTREF (label))
3814             if (XEXP (label, 0) == JUMP_LABEL (p))
3815               break;
3816
3817           if (! label)
3818             not_every_iteration = 1;
3819         }
3820
3821       else if (GET_CODE (p) == NOTE)
3822         {
3823           /* At the virtual top of a converted loop, insns are again known to
3824              be executed each iteration: logically, the loop begins here
3825              even though the exit code has been duplicated.
3826
3827              Insns are also again known to be executed each iteration at
3828              the LOOP_CONT note.  */
3829           if ((NOTE_LINE_NUMBER (p) == NOTE_INSN_LOOP_VTOP
3830                || NOTE_LINE_NUMBER (p) == NOTE_INSN_LOOP_CONT)
3831               && loop_depth == 0)
3832             not_every_iteration = 0;
3833           else if (NOTE_LINE_NUMBER (p) == NOTE_INSN_LOOP_BEG)
3834             loop_depth++;
3835           else if (NOTE_LINE_NUMBER (p) == NOTE_INSN_LOOP_END)
3836             loop_depth--;
3837         }
3838
3839       /* Unlike in the code motion pass where MAYBE_NEVER indicates that
3840          an insn may never be executed, NOT_EVERY_ITERATION indicates whether
3841          or not an insn is known to be executed each iteration of the
3842          loop, whether or not any iterations are known to occur.
3843
3844          Therefore, if we have just passed a label and have no more labels
3845          between here and the test insn of the loop, we know these insns
3846          will be executed each iteration.  */
3847
3848       if (not_every_iteration && GET_CODE (p) == CODE_LABEL
3849           && no_labels_between_p (p, loop_end)
3850           && loop_insn_first_p (p, loop_cont))
3851         not_every_iteration = 0;
3852     }
3853
3854   /* Scan loop_iv_list to remove all regs that proved not to be bivs.
3855      Make a sanity check against n_times_set.  */
3856   for (backbl = &loop_iv_list, bl = *backbl; bl; bl = bl->next)
3857     {
3858       if (REG_IV_TYPE (bl->regno) != BASIC_INDUCT
3859           /* Above happens if register modified by subreg, etc.  */
3860           /* Make sure it is not recognized as a basic induction var: */
3861           || VARRAY_INT (n_times_set, bl->regno) != bl->biv_count
3862           /* If never incremented, it is invariant that we decided not to
3863              move.  So leave it alone.  */
3864           || ! bl->incremented)
3865         {
3866           if (loop_dump_stream)
3867             fprintf (loop_dump_stream, "Reg %d: biv discarded, %s\n",
3868                      bl->regno,
3869                      (REG_IV_TYPE (bl->regno) != BASIC_INDUCT
3870                       ? "not induction variable"
3871                       : (! bl->incremented ? "never incremented"
3872                          : "count error")));
3873
3874           REG_IV_TYPE (bl->regno) = NOT_BASIC_INDUCT;
3875           *backbl = bl->next;
3876         }
3877       else
3878         {
3879           backbl = &bl->next;
3880
3881           if (loop_dump_stream)
3882             fprintf (loop_dump_stream, "Reg %d: biv verified\n", bl->regno);
3883         }
3884     }
3885
3886   /* Exit if there are no bivs.  */
3887   if (! loop_iv_list)
3888     {
3889       /* Can still unroll the loop anyways, but indicate that there is no
3890          strength reduction info available.  */
3891       if (unroll_p)
3892         unroll_loop (loop_end, insn_count, loop_start, end_insert_before,
3893                      loop_info, 0);
3894
3895       return;
3896     }
3897
3898   /* Find initial value for each biv by searching backwards from loop_start,
3899      halting at first label.  Also record any test condition.  */
3900
3901   call_seen = 0;
3902   for (p = loop_start; p && GET_CODE (p) != CODE_LABEL; p = PREV_INSN (p))
3903     {
3904       note_insn = p;
3905
3906       if (GET_CODE (p) == CALL_INSN)
3907         call_seen = 1;
3908
3909       if (GET_CODE (p) == INSN || GET_CODE (p) == JUMP_INSN
3910           || GET_CODE (p) == CALL_INSN)
3911         note_stores (PATTERN (p), record_initial);
3912
3913       /* Record any test of a biv that branches around the loop if no store
3914          between it and the start of loop.  We only care about tests with
3915          constants and registers and only certain of those.  */
3916       if (GET_CODE (p) == JUMP_INSN
3917           && JUMP_LABEL (p) != 0
3918           && next_real_insn (JUMP_LABEL (p)) == next_real_insn (loop_end)
3919           && (test = get_condition_for_loop (p)) != 0
3920           && GET_CODE (XEXP (test, 0)) == REG
3921           && REGNO (XEXP (test, 0)) < max_reg_before_loop
3922           && (bl = reg_biv_class[REGNO (XEXP (test, 0))]) != 0
3923           && valid_initial_value_p (XEXP (test, 1), p, call_seen, loop_start)
3924           && bl->init_insn == 0)
3925         {
3926           /* If an NE test, we have an initial value!  */
3927           if (GET_CODE (test) == NE)
3928             {
3929               bl->init_insn = p;
3930               bl->init_set = gen_rtx_SET (VOIDmode,
3931                                           XEXP (test, 0), XEXP (test, 1));
3932             }
3933           else
3934             bl->initial_test = test;
3935         }
3936     }
3937
3938   /* Look at the each biv and see if we can say anything better about its
3939      initial value from any initializing insns set up above.  (This is done
3940      in two passes to avoid missing SETs in a PARALLEL.)  */
3941   for (backbl = &loop_iv_list; (bl = *backbl); backbl = &bl->next)
3942     {
3943       rtx src;
3944       rtx note;
3945
3946       if (! bl->init_insn)
3947         continue;
3948
3949       /* IF INIT_INSN has a REG_EQUAL or REG_EQUIV note and the value
3950          is a constant, use the value of that.  */
3951       if (((note = find_reg_note (bl->init_insn, REG_EQUAL, 0)) != NULL
3952            && CONSTANT_P (XEXP (note, 0)))
3953           || ((note = find_reg_note (bl->init_insn, REG_EQUIV, 0)) != NULL
3954               && CONSTANT_P (XEXP (note, 0))))
3955         src = XEXP (note, 0);
3956       else
3957         src = SET_SRC (bl->init_set);
3958
3959       if (loop_dump_stream)
3960         fprintf (loop_dump_stream,
3961                  "Biv %d initialized at insn %d: initial value ",
3962                  bl->regno, INSN_UID (bl->init_insn));
3963
3964       if ((GET_MODE (src) == GET_MODE (regno_reg_rtx[bl->regno])
3965            || GET_MODE (src) == VOIDmode)
3966           && valid_initial_value_p (src, bl->init_insn, call_seen, loop_start))
3967         {
3968           bl->initial_value = src;
3969
3970           if (loop_dump_stream)
3971             {
3972               if (GET_CODE (src) == CONST_INT)
3973                 {
3974                   fprintf (loop_dump_stream, HOST_WIDE_INT_PRINT_DEC, INTVAL (src));
3975                   fputc ('\n', loop_dump_stream);
3976                 }
3977               else
3978                 {
3979                   print_rtl (loop_dump_stream, src);
3980                   fprintf (loop_dump_stream, "\n");
3981                 }
3982             }
3983         }
3984       else
3985         {
3986           struct iv_class *bl2 = 0;
3987           rtx increment;
3988
3989           /* Biv initial value is not a simple move.  If it is the sum of
3990              another biv and a constant, check if both bivs are incremented
3991              in lockstep.  Then we are actually looking at a giv.
3992              For simplicity, we only handle the case where there is but a
3993              single increment, and the register is not used elsewhere.  */
3994           if (bl->biv_count == 1
3995               && bl->regno < max_reg_before_loop
3996               && uid_luid[REGNO_LAST_UID (bl->regno)] < INSN_LUID (loop_end)
3997               && GET_CODE (src) == PLUS
3998               && GET_CODE (XEXP (src, 0)) == REG
3999               && CONSTANT_P (XEXP (src, 1))
4000               && ((increment = biv_total_increment (bl, loop_start, loop_end))
4001                   != NULL_RTX))
4002             {
4003               int regno = REGNO (XEXP (src, 0));
4004
4005               for (bl2 = loop_iv_list; bl2; bl2 = bl2->next)
4006                 if (bl2->regno == regno)
4007                   break;
4008             }
4009
4010           /* Now, can we transform this biv into a giv?  */
4011           if (bl2
4012               && bl2->biv_count == 1
4013               && rtx_equal_p (increment,
4014                               biv_total_increment (bl2, loop_start, loop_end))
4015               /* init_insn is only set to insns that are before loop_start
4016                  without any intervening labels.  */
4017               && ! reg_set_between_p (bl2->biv->src_reg,
4018                                       PREV_INSN (bl->init_insn), loop_start)
4019               /* The register from BL2 must be set before the register from
4020                  BL is set, or we must be able to move the latter set after
4021                  the former set.  Currently there can't be any labels
4022                  in-between when biv_toal_increment returns nonzero both times
4023                  but we test it here in case some day some real cfg analysis
4024                  gets used to set always_computable.  */
4025               && ((loop_insn_first_p (bl2->biv->insn, bl->biv->insn)
4026                    && no_labels_between_p (bl2->biv->insn, bl->biv->insn))
4027                   || (! reg_used_between_p (bl->biv->src_reg, bl->biv->insn,
4028                                             bl2->biv->insn)
4029                       && no_jumps_between_p (bl->biv->insn, bl2->biv->insn)))
4030               && validate_change (bl->biv->insn,
4031                                   &SET_SRC (single_set (bl->biv->insn)),
4032                                   copy_rtx (src), 0))
4033             {
4034               int loop_num = uid_loop_num[INSN_UID (loop_start)];
4035               rtx dominator = loop_number_cont_dominator[loop_num];
4036               rtx giv = bl->biv->src_reg;
4037               rtx giv_insn = bl->biv->insn;
4038               rtx after_giv = NEXT_INSN (giv_insn);
4039
4040               if (loop_dump_stream)
4041                 fprintf (loop_dump_stream, "is giv of biv %d\n", bl2->regno);
4042               /* Let this giv be discovered by the generic code.  */
4043               REG_IV_TYPE (bl->regno) = UNKNOWN_INDUCT;
4044               /* We can get better optimization if we can move the giv setting
4045                  before the first giv use.  */
4046               if (dominator
4047                   && ! loop_insn_first_p (dominator, scan_start)
4048                   && ! reg_set_between_p (bl2->biv->src_reg, loop_start,
4049                                           dominator)
4050                   && ! reg_used_between_p (giv, loop_start, dominator)
4051                   && ! reg_used_between_p (giv, giv_insn, loop_end))
4052                 {
4053                   rtx p;
4054                   rtx next;
4055
4056                   for (next = NEXT_INSN (dominator); ; next = NEXT_INSN (next))
4057                     {
4058                       if ((GET_RTX_CLASS (GET_CODE (next)) == 'i'
4059                            && (reg_mentioned_p (giv, PATTERN (next))
4060                                || reg_set_p (bl2->biv->src_reg, next)))
4061                           || GET_CODE (next) == JUMP_INSN)
4062                         break;
4063 #ifdef HAVE_cc0
4064                       if (GET_RTX_CLASS (GET_CODE (next)) != 'i'
4065                           || ! sets_cc0_p (PATTERN (next)))
4066 #endif
4067                         dominator = next;
4068                     }
4069                   if (loop_dump_stream)
4070                     fprintf (loop_dump_stream, "move after insn %d\n",
4071                              INSN_UID (dominator));
4072                   /* Avoid problems with luids by actually moving the insn
4073                      and adjusting all luids in the range.  */
4074                   reorder_insns (giv_insn, giv_insn, dominator);
4075                   for (p = dominator; INSN_UID (p) >= max_uid_for_loop; )
4076                     p = PREV_INSN (p);
4077                   compute_luids (giv_insn, after_giv, INSN_LUID (p));
4078                   /* If the only purpose of the init insn is to initialize
4079                      this giv, delete it.  */
4080                   if (single_set (bl->init_insn)
4081                       && ! reg_used_between_p (giv, bl->init_insn, loop_start))
4082                     delete_insn (bl->init_insn);
4083                 }
4084               else if (! loop_insn_first_p (bl2->biv->insn, bl->biv->insn))
4085                 {
4086                   rtx p = PREV_INSN (giv_insn);
4087                   while (INSN_UID (p) >= max_uid_for_loop)
4088                     p = PREV_INSN (p);
4089                   reorder_insns (giv_insn, giv_insn, bl2->biv->insn);
4090                   compute_luids (after_giv, NEXT_INSN (giv_insn),
4091                                  INSN_LUID (p));
4092                 }
4093               /* Remove this biv from the chain.  */
4094               if (bl->next)
4095                 *bl = *bl->next;
4096               else
4097                 {
4098                   *backbl = 0;
4099                   break;
4100                 }
4101             }
4102
4103           /* If we can't make it a giv,
4104              let biv keep initial value of "itself".  */
4105           else if (loop_dump_stream)
4106             fprintf (loop_dump_stream, "is complex\n");
4107         }
4108     }
4109
4110   /* If a biv is unconditionally incremented several times in a row, convert
4111      all but the last increment into a giv.  */
4112
4113   /* Get an upper bound for the number of registers
4114      we might have after all bivs have been processed.  */
4115   first_increment_giv = max_reg_num ();
4116   for (n_extra_increment = 0, bl = loop_iv_list; bl; bl = bl->next)
4117     n_extra_increment += bl->biv_count - 1;
4118   /* XXX Temporary.  */
4119   if (0 && n_extra_increment)
4120     {
4121       int nregs = first_increment_giv + n_extra_increment;
4122
4123       /* Reallocate reg_iv_type and reg_iv_info.  */
4124       VARRAY_GROW (reg_iv_type, nregs);
4125       VARRAY_GROW (reg_iv_info, nregs);
4126
4127       for (bl = loop_iv_list; bl; bl = bl->next)
4128         {
4129           struct induction **vp, *v, *next;
4130           int biv_dead_after_loop = 0;
4131
4132           /* The biv increments lists are in reverse order.  Fix this first.  */
4133           for (v = bl->biv, bl->biv = 0; v; v = next)
4134             {
4135               next = v->next_iv;
4136               v->next_iv = bl->biv;
4137               bl->biv = v;
4138             }
4139
4140           /* We must guard against the case that an early exit between v->insn
4141              and next->insn leaves the biv live after the loop, since that
4142              would mean that we'd be missing an increment for the final
4143              value.  The following test to set biv_dead_after_loop is like
4144              the first part of the test to set bl->eliminable.
4145              We don't check here if we can calculate the final value, since
4146              this can't succeed if we already know that there is a jump
4147              between v->insn and next->insn, yet next->always_executed is
4148              set and next->maybe_multiple is cleared.  Such a combination
4149              implies that the jump destination is outseide the loop.
4150              If we want to make this check more sophisticated, we should
4151              check each branch between v->insn and next->insn individually
4152              to see if it the biv is dead at its destination.  */
4153
4154           if (uid_luid[REGNO_LAST_UID (bl->regno)] < INSN_LUID (loop_end)
4155               && bl->init_insn
4156               && INSN_UID (bl->init_insn) < max_uid_for_loop
4157               && (uid_luid[REGNO_FIRST_UID (bl->regno)]
4158                   >= INSN_LUID (bl->init_insn))
4159 #ifdef HAVE_decrement_and_branch_until_zero
4160               && ! bl->nonneg
4161 #endif
4162               && ! reg_mentioned_p (bl->biv->dest_reg, SET_SRC (bl->init_set)))
4163             biv_dead_after_loop = 1;
4164
4165           for (vp = &bl->biv, next = *vp; v = next, next = v->next_iv;)
4166             {
4167               HOST_WIDE_INT offset;
4168               rtx set, add_val, old_reg, dest_reg, last_use_insn;
4169               int old_regno, new_regno;
4170
4171               if (! v->always_executed
4172                   || v->maybe_multiple
4173                   || GET_CODE (v->add_val) != CONST_INT
4174                   || ! next->always_executed
4175                   || next->maybe_multiple
4176                   || ! CONSTANT_P (next->add_val)
4177                   || ! (biv_dead_after_loop
4178                         || no_jumps_between_p (v->insn, next->insn)))
4179                 {
4180                   vp = &v->next_iv;
4181                   continue;
4182                 }
4183               offset = INTVAL (v->add_val);
4184               set = single_set (v->insn);
4185               add_val = plus_constant (next->add_val, offset);
4186               old_reg = v->dest_reg;
4187               dest_reg = gen_reg_rtx (v->mode);
4188
4189               /* Unlike reg_iv_type / reg_iv_info, the other three arrays
4190                  have been allocated with some slop space, so we may not
4191                  actually need to reallocate them.  If we do, the following
4192                  if statement will be executed just once in this loop.  */
4193               if ((unsigned) max_reg_num () > n_times_set->num_elements)
4194                 {
4195                   /* Grow all the remaining arrays.  */
4196                   VARRAY_GROW (set_in_loop, nregs);
4197                   VARRAY_GROW (n_times_set, nregs);
4198                   VARRAY_GROW (may_not_optimize, nregs);
4199                 }
4200
4201               if (! validate_change (next->insn, next->location, add_val, 0))
4202                 {
4203                   vp = &v->next_iv;
4204                   continue;
4205                 }
4206
4207               /* Here we can try to eliminate the increment by combining
4208                  it into the uses.  */
4209
4210               /* Set last_use_insn so that we can check against it.  */
4211
4212               for (last_use_insn = v->insn, p = NEXT_INSN (v->insn);
4213                    p != next->insn;
4214                    p = next_insn_in_loop (p, scan_start, end, loop_top))
4215                 {
4216                   rtx note;
4217
4218                   if (GET_RTX_CLASS (GET_CODE (p)) != 'i')
4219                     continue;
4220                   if (reg_mentioned_p (old_reg, PATTERN (p)))
4221                     {
4222                       last_use_insn = p;
4223                     }
4224                 }
4225
4226               /* If we can't get the LUIDs for the insns, we can't
4227                  calculate the lifetime.  This is likely from unrolling
4228                  of an inner loop, so there is little point in making this
4229                  a DEST_REG giv anyways.  */
4230               if (INSN_UID (v->insn) >= max_uid_for_loop
4231                   || INSN_UID (last_use_insn) >= max_uid_for_loop
4232                   || ! validate_change (v->insn, &SET_DEST (set), dest_reg, 0))
4233                 {
4234                   /* Change the increment at NEXT back to what it was.  */
4235                   if (! validate_change (next->insn, next->location,
4236                       next->add_val, 0))
4237                     abort ();
4238                   vp = &v->next_iv;
4239                   continue;
4240                 }
4241               next->add_val = add_val;
4242               v->dest_reg = dest_reg;
4243               v->giv_type = DEST_REG;
4244               v->location = &SET_SRC (set);
4245               v->cant_derive = 0;
4246               v->combined_with = 0;
4247               v->maybe_dead = 0;
4248               v->derive_adjustment = 0;
4249               v->same = 0;
4250               v->ignore = 0;
4251               v->new_reg = 0;
4252               v->final_value = 0;
4253               v->same_insn = 0;
4254               v->auto_inc_opt = 0;
4255               v->unrolled = 0;
4256               v->shared = 0;
4257               v->derived_from = 0;
4258               v->always_computable = 1;
4259               v->always_executed = 1;
4260               v->replaceable = 1;
4261               v->no_const_addval = 0;
4262
4263               old_regno = REGNO (old_reg);
4264               new_regno = REGNO (dest_reg);
4265               VARRAY_INT (set_in_loop, old_regno)--;
4266               VARRAY_INT (set_in_loop, new_regno) = 1;
4267               VARRAY_INT (n_times_set, old_regno)--;
4268               VARRAY_INT (n_times_set, new_regno) = 1;
4269               VARRAY_CHAR (may_not_optimize, new_regno) = 0;
4270
4271               REG_IV_TYPE (new_regno) = GENERAL_INDUCT;
4272               REG_IV_INFO (new_regno) = v;
4273
4274               /* Remove the increment from the list of biv increments,
4275                  and record it as a giv.  */
4276               *vp = next;
4277               bl->biv_count--;
4278               v->next_iv = bl->giv;
4279               bl->giv = v;
4280               bl->giv_count++;
4281               v->benefit = rtx_cost (SET_SRC (set), SET);
4282               bl->total_benefit += v->benefit;
4283
4284               /* Now replace the biv with DEST_REG in all insns between
4285                  the replaced increment and the next increment, and
4286                  remember the last insn that needed a replacement.  */
4287               for (last_use_insn = v->insn, p = NEXT_INSN (v->insn);
4288                    p != next->insn;
4289                    p = next_insn_in_loop (p, scan_start, end, loop_top))
4290                 {
4291                   rtx note;
4292
4293                   if (GET_RTX_CLASS (GET_CODE (p)) != 'i')
4294                     continue;
4295                   if (reg_mentioned_p (old_reg, PATTERN (p)))
4296                     {
4297                       last_use_insn = p;
4298                       if (! validate_replace_rtx (old_reg, dest_reg, p))
4299                         abort ();
4300                     }
4301                   for (note = REG_NOTES (p); note; note = XEXP (note, 1))
4302                     {
4303                       if (GET_CODE (note) == EXPR_LIST)
4304                         XEXP (note, 0)
4305                           = replace_rtx (XEXP (note, 0), old_reg, dest_reg);
4306                     }
4307                 }
4308
4309               v->last_use = last_use_insn;
4310               v->lifetime = INSN_LUID (v->insn) - INSN_LUID (last_use_insn);
4311               /* If the lifetime is zero, it means that this register is really
4312                  a dead store.  So mark this as a giv that can be ignored.
4313                  This will not prevent the biv from being eliminated.  */
4314               if (v->lifetime == 0)
4315                 v->ignore = 1;
4316
4317               if (loop_dump_stream)
4318                 fprintf (loop_dump_stream,
4319                          "Increment %d of biv %d converted to giv %d.\n\n",
4320                          INSN_UID (v->insn), old_regno, new_regno);
4321             }
4322         }
4323     }
4324   last_increment_giv = max_reg_num () - 1;
4325
4326   /* Search the loop for general induction variables.  */
4327
4328   /* A register is a giv if: it is only set once, it is a function of a
4329      biv and a constant (or invariant), and it is not a biv.  */
4330
4331   not_every_iteration = 0;
4332   loop_depth = 0;
4333   p = scan_start;
4334   while (1)
4335     {
4336       p = NEXT_INSN (p);
4337       /* At end of a straight-in loop, we are done.
4338          At end of a loop entered at the bottom, scan the top.  */
4339       if (p == scan_start)
4340         break;
4341       if (p == end)
4342         {
4343           if (loop_top != 0)
4344             p = loop_top;
4345           else
4346             break;
4347           if (p == scan_start)
4348             break;
4349         }
4350
4351       /* Look for a general induction variable in a register.  */
4352       if (GET_CODE (p) == INSN
4353           && (set = single_set (p))
4354           && GET_CODE (SET_DEST (set)) == REG
4355           && ! VARRAY_CHAR (may_not_optimize, REGNO (SET_DEST (set))))
4356         {
4357           rtx src_reg;
4358           rtx add_val;
4359           rtx mult_val;
4360           int benefit;
4361           rtx regnote = 0;
4362           rtx last_consec_insn;
4363
4364           dest_reg = SET_DEST (set);
4365           if (REGNO (dest_reg) < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
4366             continue;
4367
4368           if (/* SET_SRC is a giv.  */
4369               (general_induction_var (SET_SRC (set), &src_reg, &add_val,
4370                                       &mult_val, 0, &benefit)
4371                /* Equivalent expression is a giv.  */
4372                || ((regnote = find_reg_note (p, REG_EQUAL, NULL_RTX))
4373                    && general_induction_var (XEXP (regnote, 0), &src_reg,
4374                                              &add_val, &mult_val, 0,
4375                                              &benefit)))
4376               /* Don't try to handle any regs made by loop optimization.
4377                  We have nothing on them in regno_first_uid, etc.  */
4378               && REGNO (dest_reg) < max_reg_before_loop
4379               /* Don't recognize a BASIC_INDUCT_VAR here.  */
4380               && dest_reg != src_reg
4381               /* This must be the only place where the register is set.  */
4382               && (VARRAY_INT (n_times_set, REGNO (dest_reg)) == 1
4383                   /* or all sets must be consecutive and make a giv.  */
4384                   || (benefit = consec_sets_giv (benefit, p,
4385                                                  src_reg, dest_reg,
4386                                                  &add_val, &mult_val,
4387                                                  &last_consec_insn))))
4388             {
4389               struct induction *v
4390                 = (struct induction *) alloca (sizeof (struct induction));
4391
4392               /* If this is a library call, increase benefit.  */
4393               if (find_reg_note (p, REG_RETVAL, NULL_RTX))
4394                 benefit += libcall_benefit (p);
4395
4396               /* Skip the consecutive insns, if there are any.  */
4397               if (VARRAY_INT (n_times_set, REGNO (dest_reg)) != 1)
4398                 p = last_consec_insn;
4399
4400               record_giv (v, p, src_reg, dest_reg, mult_val, add_val, benefit,
4401                           DEST_REG, not_every_iteration, NULL_PTR, loop_start,
4402                           loop_end);
4403
4404             }
4405         }
4406
4407 #ifndef DONT_REDUCE_ADDR
4408       /* Look for givs which are memory addresses.  */
4409       /* This resulted in worse code on a VAX 8600.  I wonder if it
4410          still does.  */
4411       if (GET_CODE (p) == INSN)
4412         find_mem_givs (PATTERN (p), p, not_every_iteration, loop_start,
4413                        loop_end);
4414 #endif
4415
4416       /* Update the status of whether giv can derive other givs.  This can
4417          change when we pass a label or an insn that updates a biv.  */
4418       if (GET_CODE (p) == INSN || GET_CODE (p) == JUMP_INSN
4419         || GET_CODE (p) == CODE_LABEL)
4420         update_giv_derive (p);
4421
4422       /* Past a jump, we get to insns for which we can't count
4423          on whether they will be executed during each iteration.  */
4424       /* This code appears twice in strength_reduce.  There is also similar
4425          code in scan_loop.  */
4426       if (GET_CODE (p) == JUMP_INSN
4427           /* If we enter the loop in the middle, and scan around to the
4428              beginning, don't set not_every_iteration for that.
4429              This can be any kind of jump, since we want to know if insns
4430              will be executed if the loop is executed.  */
4431           && ! (JUMP_LABEL (p) == loop_top
4432                 && ((NEXT_INSN (NEXT_INSN (p)) == loop_end && simplejump_p (p))
4433                     || (NEXT_INSN (p) == loop_end && condjump_p (p)))))
4434         {
4435           rtx label = 0;
4436
4437           /* If this is a jump outside the loop, then it also doesn't
4438              matter.  Check to see if the target of this branch is on the
4439              loop_number_exits_labels list.  */
4440
4441           for (label = loop_number_exit_labels[uid_loop_num[INSN_UID (loop_start)]];
4442                label;
4443                label = LABEL_NEXTREF (label))
4444             if (XEXP (label, 0) == JUMP_LABEL (p))
4445               break;
4446
4447           if (! label)
4448             not_every_iteration = 1;
4449         }
4450
4451       else if (GET_CODE (p) == NOTE)
4452         {
4453           /* At the virtual top of a converted loop, insns are again known to
4454              be executed each iteration: logically, the loop begins here
4455              even though the exit code has been duplicated.
4456
4457              Insns are also again known to be executed each iteration at
4458              the LOOP_CONT note.  */
4459           if ((NOTE_LINE_NUMBER (p) == NOTE_INSN_LOOP_VTOP
4460                || NOTE_LINE_NUMBER (p) == NOTE_INSN_LOOP_CONT)
4461               && loop_depth == 0)
4462             not_every_iteration = 0;
4463           else if (NOTE_LINE_NUMBER (p) == NOTE_INSN_LOOP_BEG)
4464             loop_depth++;
4465           else if (NOTE_LINE_NUMBER (p) == NOTE_INSN_LOOP_END)
4466             loop_depth--;
4467         }
4468
4469       /* Unlike in the code motion pass where MAYBE_NEVER indicates that
4470          an insn may never be executed, NOT_EVERY_ITERATION indicates whether
4471          or not an insn is known to be executed each iteration of the
4472          loop, whether or not any iterations are known to occur.
4473
4474          Therefore, if we have just passed a label and have no more labels
4475          between here and the test insn of the loop, we know these insns
4476          will be executed each iteration.  */
4477
4478       if (not_every_iteration && GET_CODE (p) == CODE_LABEL
4479           && no_labels_between_p (p, loop_end)
4480           && loop_insn_first_p (p, loop_cont))
4481         not_every_iteration = 0;
4482     }
4483
4484   /* Try to calculate and save the number of loop iterations.  This is
4485      set to zero if the actual number can not be calculated.  This must
4486      be called after all giv's have been identified, since otherwise it may
4487      fail if the iteration variable is a giv.  */
4488
4489   loop_iterations (loop_start, loop_end, loop_info);
4490
4491   /* Now for each giv for which we still don't know whether or not it is
4492      replaceable, check to see if it is replaceable because its final value
4493      can be calculated.  This must be done after loop_iterations is called,
4494      so that final_giv_value will work correctly.  */
4495
4496   for (bl = loop_iv_list; bl; bl = bl->next)
4497     {
4498       struct induction *v;
4499
4500       for (v = bl->giv; v; v = v->next_iv)
4501         if (! v->replaceable && ! v->not_replaceable)
4502           check_final_value (v, loop_start, loop_end, loop_info->n_iterations);
4503     }
4504
4505   /* Try to prove that the loop counter variable (if any) is always
4506      nonnegative; if so, record that fact with a REG_NONNEG note
4507      so that "decrement and branch until zero" insn can be used.  */
4508   check_dbra_loop (loop_end, insn_count, loop_start, loop_info);
4509
4510   /* Create reg_map to hold substitutions for replaceable giv regs.
4511      Some givs might have been made from biv increments, so look at
4512      reg_iv_type for a suitable size.  */
4513   reg_map_size = reg_iv_type->num_elements;
4514   reg_map = (rtx *) alloca (reg_map_size * sizeof (rtx));
4515   bzero ((char *) reg_map, reg_map_size * sizeof (rtx));
4516
4517   /* Examine each iv class for feasibility of strength reduction/induction
4518      variable elimination.  */
4519
4520   for (bl = loop_iv_list; bl; bl = bl->next)
4521     {
4522       struct induction *v;
4523       int benefit;
4524       int all_reduced;
4525       rtx final_value = 0;
4526       unsigned nregs;
4527
4528       /* Test whether it will be possible to eliminate this biv
4529          provided all givs are reduced.  This is possible if either
4530          the reg is not used outside the loop, or we can compute
4531          what its final value will be.
4532
4533          For architectures with a decrement_and_branch_until_zero insn,
4534          don't do this if we put a REG_NONNEG note on the endtest for
4535          this biv.  */
4536
4537       /* Compare against bl->init_insn rather than loop_start.
4538          We aren't concerned with any uses of the biv between
4539          init_insn and loop_start since these won't be affected
4540          by the value of the biv elsewhere in the function, so
4541          long as init_insn doesn't use the biv itself.
4542          March 14, 1989 -- self@bayes.arc.nasa.gov */
4543
4544       if ((uid_luid[REGNO_LAST_UID (bl->regno)] < INSN_LUID (loop_end)
4545            && bl->init_insn
4546            && INSN_UID (bl->init_insn) < max_uid_for_loop
4547            && uid_luid[REGNO_FIRST_UID (bl->regno)] >= INSN_LUID (bl->init_insn)
4548 #ifdef HAVE_decrement_and_branch_until_zero
4549            && ! bl->nonneg
4550 #endif
4551            && ! reg_mentioned_p (bl->biv->dest_reg, SET_SRC (bl->init_set)))
4552           || ((final_value = final_biv_value (bl, loop_start, loop_end,
4553                                               loop_info->n_iterations))
4554 #ifdef HAVE_decrement_and_branch_until_zero
4555               && ! bl->nonneg
4556 #endif
4557               ))
4558         bl->eliminable = maybe_eliminate_biv (bl, loop_start, end, 0,
4559                                               threshold, insn_count);
4560       else
4561         {
4562           if (loop_dump_stream)
4563             {
4564               fprintf (loop_dump_stream,
4565                        "Cannot eliminate biv %d.\n",
4566                        bl->regno);
4567               fprintf (loop_dump_stream,
4568                        "First use: insn %d, last use: insn %d.\n",
4569                        REGNO_FIRST_UID (bl->regno),
4570                        REGNO_LAST_UID (bl->regno));
4571             }
4572         }
4573
4574       /* Combine all giv's for this iv_class.  */
4575       combine_givs (bl);
4576
4577       /* This will be true at the end, if all givs which depend on this
4578          biv have been strength reduced.
4579          We can't (currently) eliminate the biv unless this is so.  */
4580       all_reduced = 1;
4581
4582       /* Check each giv in this class to see if we will benefit by reducing
4583          it.  Skip giv's combined with others.  */
4584       for (v = bl->giv; v; v = v->next_iv)
4585         {
4586           struct induction *tv;
4587
4588           if (v->ignore || v->same)
4589             continue;
4590
4591           benefit = v->benefit;
4592
4593           /* Reduce benefit if not replaceable, since we will insert
4594              a move-insn to replace the insn that calculates this giv.
4595              Don't do this unless the giv is a user variable, since it
4596              will often be marked non-replaceable because of the duplication
4597              of the exit code outside the loop.  In such a case, the copies
4598              we insert are dead and will be deleted.  So they don't have
4599              a cost.  Similar situations exist.  */
4600           /* ??? The new final_[bg]iv_value code does a much better job
4601              of finding replaceable giv's, and hence this code may no longer
4602              be necessary.  */
4603           if (! v->replaceable && ! bl->eliminable
4604               && REG_USERVAR_P (v->dest_reg))
4605             benefit -= copy_cost;
4606
4607           /* Decrease the benefit to count the add-insns that we will
4608              insert to increment the reduced reg for the giv.  */
4609           benefit -= add_cost * bl->biv_count;
4610
4611           /* Decide whether to strength-reduce this giv or to leave the code
4612              unchanged (recompute it from the biv each time it is used).
4613              This decision can be made independently for each giv.  */
4614
4615 #ifdef AUTO_INC_DEC
4616           /* Attempt to guess whether autoincrement will handle some of the
4617              new add insns; if so, increase BENEFIT (undo the subtraction of
4618              add_cost that was done above).  */
4619           if (v->giv_type == DEST_ADDR
4620               && GET_CODE (v->mult_val) == CONST_INT)
4621             {
4622               if (HAVE_POST_INCREMENT
4623                   && INTVAL (v->mult_val) == GET_MODE_SIZE (v->mem_mode))
4624                 benefit += add_cost * bl->biv_count;
4625               else if (HAVE_PRE_INCREMENT
4626                        && INTVAL (v->mult_val) == GET_MODE_SIZE (v->mem_mode))
4627                 benefit += add_cost * bl->biv_count;
4628               else if (HAVE_POST_DECREMENT
4629                        && -INTVAL (v->mult_val) == GET_MODE_SIZE (v->mem_mode))
4630                 benefit += add_cost * bl->biv_count;
4631               else if (HAVE_PRE_DECREMENT
4632                        && -INTVAL (v->mult_val) == GET_MODE_SIZE (v->mem_mode))
4633                 benefit += add_cost * bl->biv_count;
4634             }
4635 #endif
4636
4637           /* If an insn is not to be strength reduced, then set its ignore
4638              flag, and clear all_reduced.  */
4639
4640           /* A giv that depends on a reversed biv must be reduced if it is
4641              used after the loop exit, otherwise, it would have the wrong
4642              value after the loop exit.  To make it simple, just reduce all
4643              of such giv's whether or not we know they are used after the loop
4644              exit.  */
4645
4646           if ( ! flag_reduce_all_givs && v->lifetime * threshold * benefit < insn_count
4647               && ! bl->reversed )
4648             {
4649               if (loop_dump_stream)
4650                 fprintf (loop_dump_stream,
4651                          "giv of insn %d not worth while, %d vs %d.\n",
4652                          INSN_UID (v->insn),
4653                          v->lifetime * threshold * benefit, insn_count);
4654               v->ignore = 1;
4655               all_reduced = 0;
4656             }
4657           else
4658             {
4659               /* Check that we can increment the reduced giv without a
4660                  multiply insn.  If not, reject it.  */
4661
4662               for (tv = bl->biv; tv; tv = tv->next_iv)
4663                 if (tv->mult_val == const1_rtx
4664                     && ! product_cheap_p (tv->add_val, v->mult_val))
4665                   {
4666                     if (loop_dump_stream)
4667                       fprintf (loop_dump_stream,
4668                                "giv of insn %d: would need a multiply.\n",
4669                                INSN_UID (v->insn));
4670                     v->ignore = 1;
4671                     all_reduced = 0;
4672                     break;
4673                   }
4674             }
4675         }
4676
4677       /* Check for givs whose first use is their definition and whose
4678          last use is the definition of another giv.  If so, it is likely
4679          dead and should not be used to derive another giv nor to
4680          eliminate a biv.  */
4681       for (v = bl->giv; v; v = v->next_iv)
4682         {
4683           if (v->ignore
4684               || (v->same && v->same->ignore))
4685             continue;
4686
4687           if (v->last_use)
4688             {
4689               struct induction *v1;
4690
4691               for (v1 = bl->giv; v1; v1 = v1->next_iv)
4692                 if (v->last_use == v1->insn)
4693                   v->maybe_dead = 1;
4694             }
4695           else if (v->giv_type == DEST_REG
4696               && REGNO_FIRST_UID (REGNO (v->dest_reg)) == INSN_UID (v->insn))
4697             {
4698               struct induction *v1;
4699
4700               for (v1 = bl->giv; v1; v1 = v1->next_iv)
4701                 if (REGNO_LAST_UID (REGNO (v->dest_reg)) == INSN_UID (v1->insn))
4702                   v->maybe_dead = 1;
4703             }
4704         }
4705
4706 #if 0
4707       /* XXX Temporary.  */
4708       /* Now that we know which givs will be reduced, try to rearrange the
4709          combinations to reduce register pressure.
4710          recombine_givs calls find_life_end, which needs reg_iv_type and
4711          reg_iv_info to be valid for all pseudos.  We do the necessary
4712          reallocation here since it allows to check if there are still
4713          more bivs to process.  */
4714       nregs = max_reg_num ();
4715       if (nregs > reg_iv_type->num_elements)
4716         {
4717           /* If there are still more bivs to process, allocate some slack
4718              space so that we're not constantly reallocating these arrays.  */
4719           if (bl->next)
4720             nregs += nregs / 4;
4721           /* Reallocate reg_iv_type and reg_iv_info.  */
4722           VARRAY_GROW (reg_iv_type, nregs);
4723           VARRAY_GROW (reg_iv_info, nregs);
4724         }
4725       recombine_givs (bl, loop_start, loop_end, unroll_p);
4726 #endif
4727
4728       /* Reduce each giv that we decided to reduce.  */
4729
4730       for (v = bl->giv; v; v = v->next_iv)
4731         {
4732           struct induction *tv;
4733           if (! v->ignore && v->same == 0)
4734             {
4735               int auto_inc_opt = 0;
4736
4737               /* If the code for derived givs immediately below has already
4738                  allocated a new_reg, we must keep it.  */
4739               if (! v->new_reg)
4740                 v->new_reg = gen_reg_rtx (v->mode);
4741
4742               if (v->derived_from)
4743                 {
4744                   struct induction *d = v->derived_from;
4745
4746                   /* In case d->dest_reg is not replaceable, we have
4747                      to replace it in v->insn now.  */
4748                   if (! d->new_reg)
4749                     d->new_reg = gen_reg_rtx (d->mode);
4750                   PATTERN (v->insn)
4751                     = replace_rtx (PATTERN (v->insn), d->dest_reg, d->new_reg);
4752                   PATTERN (v->insn)
4753                     = replace_rtx (PATTERN (v->insn), v->dest_reg, v->new_reg);
4754                   if (bl->biv_count != 1)
4755                     {
4756                       /* For each place where the biv is incremented, add an
4757                          insn to set the new, reduced reg for the giv.  */
4758                       for (tv = bl->biv; tv; tv = tv->next_iv)
4759                         {
4760                           /* We always emit reduced giv increments before the
4761                              biv increment when bl->biv_count != 1.  So by
4762                              emitting the add insns for derived givs after the
4763                              biv increment, they pick up the updated value of
4764                              the reduced giv.  */
4765                           emit_insn_after (copy_rtx (PATTERN (v->insn)),
4766                                            tv->insn);
4767
4768                         }
4769                     }
4770                   continue;
4771                 }
4772
4773 #ifdef AUTO_INC_DEC
4774               /* If the target has auto-increment addressing modes, and
4775                  this is an address giv, then try to put the increment
4776                  immediately after its use, so that flow can create an
4777                  auto-increment addressing mode.  */
4778               if (v->giv_type == DEST_ADDR && bl->biv_count == 1
4779                   && bl->biv->always_executed && ! bl->biv->maybe_multiple
4780                   /* We don't handle reversed biv's because bl->biv->insn
4781                      does not have a valid INSN_LUID.  */
4782                   && ! bl->reversed
4783                   && v->always_executed && ! v->maybe_multiple
4784                   && INSN_UID (v->insn) < max_uid_for_loop)
4785                 {
4786                   /* If other giv's have been combined with this one, then
4787                      this will work only if all uses of the other giv's occur
4788                      before this giv's insn.  This is difficult to check.
4789
4790                      We simplify this by looking for the common case where
4791                      there is one DEST_REG giv, and this giv's insn is the
4792                      last use of the dest_reg of that DEST_REG giv.  If the
4793                      increment occurs after the address giv, then we can
4794                      perform the optimization.  (Otherwise, the increment
4795                      would have to go before other_giv, and we would not be
4796                      able to combine it with the address giv to get an
4797                      auto-inc address.)  */
4798                   if (v->combined_with)
4799                     {
4800                       struct induction *other_giv = 0;
4801
4802                       for (tv = bl->giv; tv; tv = tv->next_iv)
4803                         if (tv->same == v)
4804                           {
4805                             if (other_giv)
4806                               break;
4807                             else
4808                               other_giv = tv;
4809                           }
4810                       if (! tv && other_giv
4811                           && REGNO (other_giv->dest_reg) < max_reg_before_loop
4812                           && (REGNO_LAST_UID (REGNO (other_giv->dest_reg))
4813                               == INSN_UID (v->insn))
4814                           && INSN_LUID (v->insn) < INSN_LUID (bl->biv->insn))
4815                         auto_inc_opt = 1;
4816                     }
4817                   /* Check for case where increment is before the address
4818                      giv.  Do this test in "loop order".  */
4819                   else if ((INSN_LUID (v->insn) > INSN_LUID (bl->biv->insn)
4820                             && (INSN_LUID (v->insn) < INSN_LUID (scan_start)
4821                                 || (INSN_LUID (bl->biv->insn)
4822                                     > INSN_LUID (scan_start))))
4823                            || (INSN_LUID (v->insn) < INSN_LUID (scan_start)
4824                                && (INSN_LUID (scan_start)
4825                                    < INSN_LUID (bl->biv->insn))))
4826                     auto_inc_opt = -1;
4827                   else
4828                     auto_inc_opt = 1;
4829
4830 #ifdef HAVE_cc0
4831                   {
4832                     rtx prev;
4833
4834                     /* We can't put an insn immediately after one setting
4835                        cc0, or immediately before one using cc0.  */
4836                     if ((auto_inc_opt == 1 && sets_cc0_p (PATTERN (v->insn)))
4837                         || (auto_inc_opt == -1
4838                             && (prev = prev_nonnote_insn (v->insn)) != 0
4839                             && GET_RTX_CLASS (GET_CODE (prev)) == 'i'
4840                             && sets_cc0_p (PATTERN (prev))))
4841                       auto_inc_opt = 0;
4842                   }
4843 #endif
4844
4845                   if (auto_inc_opt)
4846                     v->auto_inc_opt = 1;
4847                 }
4848 #endif
4849
4850               /* For each place where the biv is incremented, add an insn
4851                  to increment the new, reduced reg for the giv.  */
4852               for (tv = bl->biv; tv; tv = tv->next_iv)
4853                 {
4854                   rtx insert_before;
4855
4856                   if (! auto_inc_opt)
4857                     insert_before = tv->insn;
4858                   else if (auto_inc_opt == 1)
4859                     insert_before = NEXT_INSN (v->insn);
4860                   else
4861                     insert_before = v->insn;
4862
4863                   if (tv->mult_val == const1_rtx)
4864                     emit_iv_add_mult (tv->add_val, v->mult_val,
4865                                       v->new_reg, v->new_reg, insert_before);
4866                   else /* tv->mult_val == const0_rtx */
4867                     /* A multiply is acceptable here
4868                        since this is presumed to be seldom executed.  */
4869                     emit_iv_add_mult (tv->add_val, v->mult_val,
4870                                       v->add_val, v->new_reg, insert_before);
4871                 }
4872
4873               /* Add code at loop start to initialize giv's reduced reg.  */
4874
4875               emit_iv_add_mult (bl->initial_value, v->mult_val,
4876                                 v->add_val, v->new_reg, loop_start);
4877             }
4878         }
4879
4880       /* Rescan all givs.  If a giv is the same as a giv not reduced, mark it
4881          as not reduced.
4882
4883          For each giv register that can be reduced now: if replaceable,
4884          substitute reduced reg wherever the old giv occurs;
4885          else add new move insn "giv_reg = reduced_reg".  */
4886
4887       for (v = bl->giv; v; v = v->next_iv)
4888         {
4889           if (v->same && v->same->ignore)
4890             v->ignore = 1;
4891
4892           if (v->ignore)
4893             continue;
4894
4895           /* Update expression if this was combined, in case other giv was
4896              replaced.  */
4897           if (v->same)
4898             v->new_reg = replace_rtx (v->new_reg,
4899                                       v->same->dest_reg, v->same->new_reg);
4900
4901           if (v->giv_type == DEST_ADDR)
4902             /* Store reduced reg as the address in the memref where we found
4903                this giv.  */
4904             validate_change (v->insn, v->location, v->new_reg, 0);
4905           else if (v->replaceable)
4906             {
4907               reg_map[REGNO (v->dest_reg)] = v->new_reg;
4908
4909 #if 0
4910               /* I can no longer duplicate the original problem.  Perhaps
4911                  this is unnecessary now?  */
4912
4913               /* Replaceable; it isn't strictly necessary to delete the old
4914                  insn and emit a new one, because v->dest_reg is now dead.
4915
4916                  However, especially when unrolling loops, the special
4917                  handling for (set REG0 REG1) in the second cse pass may
4918                  make v->dest_reg live again.  To avoid this problem, emit
4919                  an insn to set the original giv reg from the reduced giv.
4920                  We can not delete the original insn, since it may be part
4921                  of a LIBCALL, and the code in flow that eliminates dead
4922                  libcalls will fail if it is deleted.  */
4923               emit_insn_after (gen_move_insn (v->dest_reg, v->new_reg),
4924                                v->insn);
4925 #endif
4926             }
4927           else
4928             {
4929               /* Not replaceable; emit an insn to set the original giv reg from
4930                  the reduced giv, same as above.  */
4931               emit_insn_after (gen_move_insn (v->dest_reg, v->new_reg),
4932                                v->insn);
4933             }
4934
4935           /* When a loop is reversed, givs which depend on the reversed
4936              biv, and which are live outside the loop, must be set to their
4937              correct final value.  This insn is only needed if the giv is
4938              not replaceable.  The correct final value is the same as the
4939              value that the giv starts the reversed loop with.  */
4940           if (bl->reversed && ! v->replaceable)
4941             emit_iv_add_mult (bl->initial_value, v->mult_val,
4942                               v->add_val, v->dest_reg, end_insert_before);
4943           else if (v->final_value)
4944             {
4945               rtx insert_before;
4946
4947               /* If the loop has multiple exits, emit the insn before the
4948                  loop to ensure that it will always be executed no matter
4949                  how the loop exits.  Otherwise, emit the insn after the loop,
4950                  since this is slightly more efficient.  */
4951               if (loop_number_exit_count[uid_loop_num[INSN_UID (loop_start)]])
4952                 insert_before = loop_start;
4953               else
4954                 insert_before = end_insert_before;
4955               emit_insn_before (gen_move_insn (v->dest_reg, v->final_value),
4956                                 insert_before);
4957
4958 #if 0
4959               /* If the insn to set the final value of the giv was emitted
4960                  before the loop, then we must delete the insn inside the loop
4961                  that sets it.  If this is a LIBCALL, then we must delete
4962                  every insn in the libcall.  Note, however, that
4963                  final_giv_value will only succeed when there are multiple
4964                  exits if the giv is dead at each exit, hence it does not
4965                  matter that the original insn remains because it is dead
4966                  anyways.  */
4967               /* Delete the insn inside the loop that sets the giv since
4968                  the giv is now set before (or after) the loop.  */
4969               delete_insn (v->insn);
4970 #endif
4971             }
4972
4973           if (loop_dump_stream)
4974             {
4975               fprintf (loop_dump_stream, "giv at %d reduced to ",
4976                        INSN_UID (v->insn));
4977               print_rtl (loop_dump_stream, v->new_reg);
4978               fprintf (loop_dump_stream, "\n");
4979             }
4980         }
4981
4982       /* All the givs based on the biv bl have been reduced if they
4983          merit it.  */
4984
4985       /* For each giv not marked as maybe dead that has been combined with a
4986          second giv, clear any "maybe dead" mark on that second giv.
4987          v->new_reg will either be or refer to the register of the giv it
4988          combined with.
4989
4990          Doing this clearing avoids problems in biv elimination where a
4991          giv's new_reg is a complex value that can't be put in the insn but
4992          the giv combined with (with a reg as new_reg) is marked maybe_dead.
4993          Since the register will be used in either case, we'd prefer it be
4994          used from the simpler giv.  */
4995
4996       for (v = bl->giv; v; v = v->next_iv)
4997         if (! v->maybe_dead && v->same)
4998           v->same->maybe_dead = 0;
4999
5000       /* Try to eliminate the biv, if it is a candidate.
5001          This won't work if ! all_reduced,
5002          since the givs we planned to use might not have been reduced.
5003
5004          We have to be careful that we didn't initially think we could eliminate
5005          this biv because of a giv that we now think may be dead and shouldn't
5006          be used as a biv replacement.
5007
5008          Also, there is the possibility that we may have a giv that looks
5009          like it can be used to eliminate a biv, but the resulting insn
5010          isn't valid.  This can happen, for example, on the 88k, where a
5011          JUMP_INSN can compare a register only with zero.  Attempts to
5012          replace it with a compare with a constant will fail.
5013
5014          Note that in cases where this call fails, we may have replaced some
5015          of the occurrences of the biv with a giv, but no harm was done in
5016          doing so in the rare cases where it can occur.  */
5017
5018       if (all_reduced == 1 && bl->eliminable
5019           && maybe_eliminate_biv (bl, loop_start, end, 1,
5020                                   threshold, insn_count))
5021
5022         {
5023           /* ?? If we created a new test to bypass the loop entirely,
5024              or otherwise drop straight in, based on this test, then
5025              we might want to rewrite it also.  This way some later
5026              pass has more hope of removing the initialization of this
5027              biv entirely.  */
5028
5029           /* If final_value != 0, then the biv may be used after loop end
5030              and we must emit an insn to set it just in case.
5031
5032              Reversed bivs already have an insn after the loop setting their
5033              value, so we don't need another one.  We can't calculate the
5034              proper final value for such a biv here anyways.  */
5035           if (final_value != 0 && ! bl->reversed)
5036             {
5037               rtx insert_before;
5038
5039               /* If the loop has multiple exits, emit the insn before the
5040                  loop to ensure that it will always be executed no matter
5041                  how the loop exits.  Otherwise, emit the insn after the
5042                  loop, since this is slightly more efficient.  */
5043               if (loop_number_exit_count[uid_loop_num[INSN_UID (loop_start)]])
5044                 insert_before = loop_start;
5045               else
5046                 insert_before = end_insert_before;
5047
5048               emit_insn_before (gen_move_insn (bl->biv->dest_reg, final_value),
5049                                 end_insert_before);
5050             }
5051
5052 #if 0
5053           /* Delete all of the instructions inside the loop which set
5054              the biv, as they are all dead.  If is safe to delete them,
5055              because an insn setting a biv will never be part of a libcall.  */
5056           /* However, deleting them will invalidate the regno_last_uid info,
5057              so keeping them around is more convenient.  Final_biv_value
5058              will only succeed when there are multiple exits if the biv
5059              is dead at each exit, hence it does not matter that the original
5060              insn remains, because it is dead anyways.  */
5061           for (v = bl->biv; v; v = v->next_iv)
5062             delete_insn (v->insn);
5063 #endif
5064
5065           if (loop_dump_stream)
5066             fprintf (loop_dump_stream, "Reg %d: biv eliminated\n",
5067                      bl->regno);
5068         }
5069     }
5070
5071   /* Go through all the instructions in the loop, making all the
5072      register substitutions scheduled in REG_MAP.  */
5073
5074   for (p = loop_start; p != end; p = NEXT_INSN (p))
5075     if (GET_CODE (p) == INSN || GET_CODE (p) == JUMP_INSN
5076         || GET_CODE (p) == CALL_INSN)
5077       {
5078         replace_regs (PATTERN (p), reg_map, reg_map_size, 0);
5079         replace_regs (REG_NOTES (p), reg_map, reg_map_size, 0);
5080         INSN_CODE (p) = -1;
5081       }
5082
5083   /* Unroll loops from within strength reduction so that we can use the
5084      induction variable information that strength_reduce has already
5085      collected.  */
5086
5087   if (unroll_p)
5088     unroll_loop (loop_end, insn_count, loop_start, end_insert_before,
5089                  loop_info, 1);
5090
5091 #ifdef HAVE_decrement_and_branch_on_count
5092   /* Instrument the loop with BCT insn.  */
5093   if (HAVE_decrement_and_branch_on_count && bct_p
5094       && flag_branch_on_count_reg)
5095     insert_bct (loop_start, loop_end, loop_info);
5096 #endif  /* HAVE_decrement_and_branch_on_count */
5097
5098   if (loop_dump_stream)
5099     fprintf (loop_dump_stream, "\n");
5100   VARRAY_FREE (reg_iv_type);
5101   VARRAY_FREE (reg_iv_info);
5102 }
5103 \f
5104 /* Return 1 if X is a valid source for an initial value (or as value being
5105    compared against in an initial test).
5106
5107    X must be either a register or constant and must not be clobbered between
5108    the current insn and the start of the loop.
5109
5110    INSN is the insn containing X.  */
5111
5112 static int
5113 valid_initial_value_p (x, insn, call_seen, loop_start)
5114      rtx x;
5115      rtx insn;
5116      int call_seen;
5117      rtx loop_start;
5118 {
5119   if (CONSTANT_P (x))
5120     return 1;
5121
5122   /* Only consider pseudos we know about initialized in insns whose luids
5123      we know.  */
5124   if (GET_CODE (x) != REG
5125       || REGNO (x) >= max_reg_before_loop)
5126     return 0;
5127
5128   /* Don't use call-clobbered registers across a call which clobbers it.  On
5129      some machines, don't use any hard registers at all.  */
5130   if (REGNO (x) < FIRST_PSEUDO_REGISTER
5131       && (SMALL_REGISTER_CLASSES
5132           || (call_used_regs[REGNO (x)] && call_seen)))
5133     return 0;
5134
5135   /* Don't use registers that have been clobbered before the start of the
5136      loop.  */
5137   if (reg_set_between_p (x, insn, loop_start))
5138     return 0;
5139
5140   return 1;
5141 }
5142 \f
5143 /* Scan X for memory refs and check each memory address
5144    as a possible giv.  INSN is the insn whose pattern X comes from.
5145    NOT_EVERY_ITERATION is 1 if the insn might not be executed during
5146    every loop iteration.  */
5147
5148 static void
5149 find_mem_givs (x, insn, not_every_iteration, loop_start, loop_end)
5150      rtx x;
5151      rtx insn;
5152      int not_every_iteration;
5153      rtx loop_start, loop_end;
5154 {
5155   register int i, j;
5156   register enum rtx_code code;
5157   register char *fmt;
5158
5159   if (x == 0)
5160     return;
5161
5162   code = GET_CODE (x);
5163   switch (code)
5164     {
5165     case REG:
5166     case CONST_INT:
5167     case CONST:
5168     case CONST_DOUBLE:
5169     case SYMBOL_REF:
5170     case LABEL_REF:
5171     case PC:
5172     case CC0:
5173     case ADDR_VEC:
5174     case ADDR_DIFF_VEC:
5175     case USE:
5176     case CLOBBER:
5177       return;
5178
5179     case MEM:
5180       {
5181         rtx src_reg;
5182         rtx add_val;
5183         rtx mult_val;
5184         int benefit;
5185
5186         /* This code used to disable creating GIVs with mult_val == 1 and
5187            add_val == 0.  However, this leads to lost optimizations when
5188            it comes time to combine a set of related DEST_ADDR GIVs, since
5189            this one would not be seen.   */
5190
5191         if (general_induction_var (XEXP (x, 0), &src_reg, &add_val,
5192                                    &mult_val, 1, &benefit))
5193           {
5194             /* Found one; record it.  */
5195             struct induction *v
5196               = (struct induction *) oballoc (sizeof (struct induction));
5197
5198             record_giv (v, insn, src_reg, addr_placeholder, mult_val,
5199                         add_val, benefit, DEST_ADDR, not_every_iteration,
5200                         &XEXP (x, 0), loop_start, loop_end);
5201
5202             v->mem_mode = GET_MODE (x);
5203           }
5204       }
5205       return;
5206
5207     default:
5208       break;
5209     }
5210
5211   /* Recursively scan the subexpressions for other mem refs.  */
5212
5213   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
5214   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
5215     if (fmt[i] == 'e')
5216       find_mem_givs (XEXP (x, i), insn, not_every_iteration, loop_start,
5217                      loop_end);
5218     else if (fmt[i] == 'E')
5219       for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
5220         find_mem_givs (XVECEXP (x, i, j), insn, not_every_iteration,
5221                        loop_start, loop_end);
5222 }
5223 \f
5224 /* Fill in the data about one biv update.
5225    V is the `struct induction' in which we record the biv.  (It is
5226    allocated by the caller, with alloca.)
5227    INSN is the insn that sets it.
5228    DEST_REG is the biv's reg.
5229
5230    MULT_VAL is const1_rtx if the biv is being incremented here, in which case
5231    INC_VAL is the increment.  Otherwise, MULT_VAL is const0_rtx and the biv is
5232    being set to INC_VAL.
5233
5234    NOT_EVERY_ITERATION is nonzero if this biv update is not know to be
5235    executed every iteration; MAYBE_MULTIPLE is nonzero if this biv update
5236    can be executed more than once per iteration.  If MAYBE_MULTIPLE
5237    and NOT_EVERY_ITERATION are both zero, we know that the biv update is
5238    executed exactly once per iteration.  */
5239
5240 static void
5241 record_biv (v, insn, dest_reg, inc_val, mult_val, location,
5242             not_every_iteration, maybe_multiple)
5243      struct induction *v;
5244      rtx insn;
5245      rtx dest_reg;
5246      rtx inc_val;
5247      rtx mult_val;
5248      rtx *location;
5249      int not_every_iteration;
5250      int maybe_multiple;
5251 {
5252   struct iv_class *bl;
5253
5254   v->insn = insn;
5255   v->src_reg = dest_reg;
5256   v->dest_reg = dest_reg;
5257   v->mult_val = mult_val;
5258   v->add_val = inc_val;
5259   v->location = location;
5260   v->mode = GET_MODE (dest_reg);
5261   v->always_computable = ! not_every_iteration;
5262   v->always_executed = ! not_every_iteration;
5263   v->maybe_multiple = maybe_multiple;
5264
5265   /* Add this to the reg's iv_class, creating a class
5266      if this is the first incrementation of the reg.  */
5267
5268   bl = reg_biv_class[REGNO (dest_reg)];
5269   if (bl == 0)
5270     {
5271       /* Create and initialize new iv_class.  */
5272
5273       bl = (struct iv_class *) oballoc (sizeof (struct iv_class));
5274
5275       bl->regno = REGNO (dest_reg);
5276       bl->biv = 0;
5277       bl->giv = 0;
5278       bl->biv_count = 0;
5279       bl->giv_count = 0;
5280
5281       /* Set initial value to the reg itself.  */
5282       bl->initial_value = dest_reg;
5283       /* We haven't seen the initializing insn yet */
5284       bl->init_insn = 0;
5285       bl->init_set = 0;
5286       bl->initial_test = 0;
5287       bl->incremented = 0;
5288       bl->eliminable = 0;
5289       bl->nonneg = 0;
5290       bl->reversed = 0;
5291       bl->total_benefit = 0;
5292
5293       /* Add this class to loop_iv_list.  */
5294       bl->next = loop_iv_list;
5295       loop_iv_list = bl;
5296
5297       /* Put it in the array of biv register classes.  */
5298       reg_biv_class[REGNO (dest_reg)] = bl;
5299     }
5300
5301   /* Update IV_CLASS entry for this biv.  */
5302   v->next_iv = bl->biv;
5303   bl->biv = v;
5304   bl->biv_count++;
5305   if (mult_val == const1_rtx)
5306     bl->incremented = 1;
5307
5308   if (loop_dump_stream)
5309     {
5310       fprintf (loop_dump_stream,
5311                "Insn %d: possible biv, reg %d,",
5312                INSN_UID (insn), REGNO (dest_reg));
5313       if (GET_CODE (inc_val) == CONST_INT)
5314         {
5315           fprintf (loop_dump_stream, " const =");
5316           fprintf (loop_dump_stream, HOST_WIDE_INT_PRINT_DEC, INTVAL (inc_val));
5317           fputc ('\n', loop_dump_stream);
5318         }
5319       else
5320         {
5321           fprintf (loop_dump_stream, " const = ");
5322           print_rtl (loop_dump_stream, inc_val);
5323           fprintf (loop_dump_stream, "\n");
5324         }
5325     }
5326 }
5327 \f
5328 /* Fill in the data about one giv.
5329    V is the `struct induction' in which we record the giv.  (It is
5330    allocated by the caller, with alloca.)
5331    INSN is the insn that sets it.
5332    BENEFIT estimates the savings from deleting this insn.
5333    TYPE is DEST_REG or DEST_ADDR; it says whether the giv is computed
5334    into a register or is used as a memory address.
5335
5336    SRC_REG is the biv reg which the giv is computed from.
5337    DEST_REG is the giv's reg (if the giv is stored in a reg).
5338    MULT_VAL and ADD_VAL are the coefficients used to compute the giv.
5339    LOCATION points to the place where this giv's value appears in INSN.  */
5340
5341 static void
5342 record_giv (v, insn, src_reg, dest_reg, mult_val, add_val, benefit,
5343             type, not_every_iteration, location, loop_start, loop_end)
5344      struct induction *v;
5345      rtx insn;
5346      rtx src_reg;
5347      rtx dest_reg;
5348      rtx mult_val, add_val;
5349      int benefit;
5350      enum g_types type;
5351      int not_every_iteration;
5352      rtx *location;
5353      rtx loop_start, loop_end;
5354 {
5355   struct induction *b;
5356   struct iv_class *bl;
5357   rtx set = single_set (insn);
5358
5359   v->insn = insn;
5360   v->src_reg = src_reg;
5361   v->giv_type = type;
5362   v->dest_reg = dest_reg;
5363   v->mult_val = mult_val;
5364   v->add_val = add_val;
5365   v->benefit = benefit;
5366   v->location = location;
5367   v->cant_derive = 0;
5368   v->combined_with = 0;
5369   v->maybe_multiple = 0;
5370   v->maybe_dead = 0;
5371   v->derive_adjustment = 0;
5372   v->same = 0;
5373   v->ignore = 0;
5374   v->new_reg = 0;
5375   v->final_value = 0;
5376   v->same_insn = 0;
5377   v->auto_inc_opt = 0;
5378   v->unrolled = 0;
5379   v->shared = 0;
5380   v->derived_from = 0;
5381   v->last_use = 0;
5382
5383   /* The v->always_computable field is used in update_giv_derive, to
5384      determine whether a giv can be used to derive another giv.  For a
5385      DEST_REG giv, INSN computes a new value for the giv, so its value
5386      isn't computable if INSN insn't executed every iteration.
5387      However, for a DEST_ADDR giv, INSN merely uses the value of the giv;
5388      it does not compute a new value.  Hence the value is always computable
5389      regardless of whether INSN is executed each iteration.  */
5390
5391   if (type == DEST_ADDR)
5392     v->always_computable = 1;
5393   else
5394     v->always_computable = ! not_every_iteration;
5395
5396   v->always_executed = ! not_every_iteration;
5397
5398   if (type == DEST_ADDR)
5399     {
5400       v->mode = GET_MODE (*location);
5401       v->lifetime = 1;
5402     }
5403   else /* type == DEST_REG */
5404     {
5405       v->mode = GET_MODE (SET_DEST (set));
5406
5407       v->lifetime = (uid_luid[REGNO_LAST_UID (REGNO (dest_reg))]
5408                      - uid_luid[REGNO_FIRST_UID (REGNO (dest_reg))]);
5409
5410       /* If the lifetime is zero, it means that this register is
5411          really a dead store.  So mark this as a giv that can be
5412          ignored.  This will not prevent the biv from being eliminated.  */
5413       if (v->lifetime == 0)
5414         v->ignore = 1;
5415
5416       REG_IV_TYPE (REGNO (dest_reg)) = GENERAL_INDUCT;
5417       REG_IV_INFO (REGNO (dest_reg)) = v;
5418     }
5419
5420   /* Add the giv to the class of givs computed from one biv.  */
5421
5422   bl = reg_biv_class[REGNO (src_reg)];
5423   if (bl)
5424     {
5425       v->next_iv = bl->giv;
5426       bl->giv = v;
5427       /* Don't count DEST_ADDR.  This is supposed to count the number of
5428          insns that calculate givs.  */
5429       if (type == DEST_REG)
5430         bl->giv_count++;
5431       bl->total_benefit += benefit;
5432     }
5433   else
5434     /* Fatal error, biv missing for this giv?  */
5435     abort ();
5436
5437   if (type == DEST_ADDR)
5438     v->replaceable = 1;
5439   else
5440     {
5441       /* The giv can be replaced outright by the reduced register only if all
5442          of the following conditions are true:
5443          - the insn that sets the giv is always executed on any iteration
5444            on which the giv is used at all
5445            (there are two ways to deduce this:
5446             either the insn is executed on every iteration,
5447             or all uses follow that insn in the same basic block),
5448          - the giv is not used outside the loop
5449          - no assignments to the biv occur during the giv's lifetime.  */
5450
5451       if (REGNO_FIRST_UID (REGNO (dest_reg)) == INSN_UID (insn)
5452           /* Previous line always fails if INSN was moved by loop opt.  */
5453           && uid_luid[REGNO_LAST_UID (REGNO (dest_reg))] < INSN_LUID (loop_end)
5454           && (! not_every_iteration
5455               || last_use_this_basic_block (dest_reg, insn)))
5456         {
5457           /* Now check that there are no assignments to the biv within the
5458              giv's lifetime.  This requires two separate checks.  */
5459
5460           /* Check each biv update, and fail if any are between the first
5461              and last use of the giv.
5462
5463              If this loop contains an inner loop that was unrolled, then
5464              the insn modifying the biv may have been emitted by the loop
5465              unrolling code, and hence does not have a valid luid.  Just
5466              mark the biv as not replaceable in this case.  It is not very
5467              useful as a biv, because it is used in two different loops.
5468              It is very unlikely that we would be able to optimize the giv
5469              using this biv anyways.  */
5470
5471           v->replaceable = 1;
5472           for (b = bl->biv; b; b = b->next_iv)
5473             {
5474               if (INSN_UID (b->insn) >= max_uid_for_loop
5475                   || ((uid_luid[INSN_UID (b->insn)]
5476                        >= uid_luid[REGNO_FIRST_UID (REGNO (dest_reg))])
5477                       && (uid_luid[INSN_UID (b->insn)]
5478                           <= uid_luid[REGNO_LAST_UID (REGNO (dest_reg))])))
5479                 {
5480                   v->replaceable = 0;
5481                   v->not_replaceable = 1;
5482                   break;
5483                 }
5484             }
5485
5486           /* If there are any backwards branches that go from after the
5487              biv update to before it, then this giv is not replaceable.  */
5488           if (v->replaceable)
5489             for (b = bl->biv; b; b = b->next_iv)
5490               if (back_branch_in_range_p (b->insn, loop_start, loop_end))
5491                 {
5492                   v->replaceable = 0;
5493                   v->not_replaceable = 1;
5494                   break;
5495                 }
5496         }
5497       else
5498         {
5499           /* May still be replaceable, we don't have enough info here to
5500              decide.  */
5501           v->replaceable = 0;
5502           v->not_replaceable = 0;
5503         }
5504     }
5505
5506   /* Record whether the add_val contains a const_int, for later use by
5507      combine_givs.  */
5508   {
5509     rtx tem = add_val;
5510
5511     v->no_const_addval = 1;
5512     if (tem == const0_rtx)
5513       ;
5514     else if (GET_CODE (tem) == CONST_INT)
5515       v->no_const_addval = 0;
5516     else if (GET_CODE (tem) == PLUS)
5517       {
5518         while (1)
5519           {
5520             if (GET_CODE (XEXP (tem, 0)) == PLUS)
5521               tem = XEXP (tem, 0);
5522             else if (GET_CODE (XEXP (tem, 1)) == PLUS)
5523               tem = XEXP (tem, 1);
5524             else
5525               break;
5526           }
5527         if (GET_CODE (XEXP (tem, 1)) == CONST_INT)
5528           v->no_const_addval = 0;
5529       }
5530   }
5531
5532   if (loop_dump_stream)
5533     {
5534       if (type == DEST_REG)
5535         fprintf (loop_dump_stream, "Insn %d: giv reg %d",
5536                  INSN_UID (insn), REGNO (dest_reg));
5537       else
5538         fprintf (loop_dump_stream, "Insn %d: dest address",
5539                  INSN_UID (insn));
5540
5541       fprintf (loop_dump_stream, " src reg %d benefit %d",
5542                REGNO (src_reg), v->benefit);
5543       fprintf (loop_dump_stream, " lifetime %d",
5544                v->lifetime);
5545
5546       if (v->replaceable)
5547         fprintf (loop_dump_stream, " replaceable");
5548
5549       if (v->no_const_addval)
5550         fprintf (loop_dump_stream, " ncav");
5551
5552       if (GET_CODE (mult_val) == CONST_INT)
5553         {
5554           fprintf (loop_dump_stream, " mult ");
5555           fprintf (loop_dump_stream, HOST_WIDE_INT_PRINT_DEC, INTVAL (mult_val));
5556         }
5557       else
5558         {
5559           fprintf (loop_dump_stream, " mult ");
5560           print_rtl (loop_dump_stream, mult_val);
5561         }
5562
5563       if (GET_CODE (add_val) == CONST_INT)
5564         {
5565           fprintf (loop_dump_stream, " add ");
5566           fprintf (loop_dump_stream, HOST_WIDE_INT_PRINT_DEC, INTVAL (add_val));
5567         }
5568       else
5569         {
5570           fprintf (loop_dump_stream, " add ");
5571           print_rtl (loop_dump_stream, add_val);
5572         }
5573     }
5574
5575   if (loop_dump_stream)
5576     fprintf (loop_dump_stream, "\n");
5577
5578 }
5579
5580
5581 /* All this does is determine whether a giv can be made replaceable because
5582    its final value can be calculated.  This code can not be part of record_giv
5583    above, because final_giv_value requires that the number of loop iterations
5584    be known, and that can not be accurately calculated until after all givs
5585    have been identified.  */
5586
5587 static void
5588 check_final_value (v, loop_start, loop_end, n_iterations)
5589      struct induction *v;
5590      rtx loop_start, loop_end;
5591      unsigned HOST_WIDE_INT n_iterations;
5592 {
5593   struct iv_class *bl;
5594   rtx final_value = 0;
5595
5596   bl = reg_biv_class[REGNO (v->src_reg)];
5597
5598   /* DEST_ADDR givs will never reach here, because they are always marked
5599      replaceable above in record_giv.  */
5600
5601   /* The giv can be replaced outright by the reduced register only if all
5602      of the following conditions are true:
5603      - the insn that sets the giv is always executed on any iteration
5604        on which the giv is used at all
5605        (there are two ways to deduce this:
5606         either the insn is executed on every iteration,
5607         or all uses follow that insn in the same basic block),
5608      - its final value can be calculated (this condition is different
5609        than the one above in record_giv)
5610      - no assignments to the biv occur during the giv's lifetime.  */
5611
5612 #if 0
5613   /* This is only called now when replaceable is known to be false.  */
5614   /* Clear replaceable, so that it won't confuse final_giv_value.  */
5615   v->replaceable = 0;
5616 #endif
5617
5618   if ((final_value = final_giv_value (v, loop_start, loop_end, n_iterations))
5619       && (v->always_computable || last_use_this_basic_block (v->dest_reg, v->insn)))
5620     {
5621       int biv_increment_seen = 0;
5622       rtx p = v->insn;
5623       rtx last_giv_use;
5624
5625       v->replaceable = 1;
5626
5627       /* When trying to determine whether or not a biv increment occurs
5628          during the lifetime of the giv, we can ignore uses of the variable
5629          outside the loop because final_value is true.  Hence we can not
5630          use regno_last_uid and regno_first_uid as above in record_giv.  */
5631
5632       /* Search the loop to determine whether any assignments to the
5633          biv occur during the giv's lifetime.  Start with the insn
5634          that sets the giv, and search around the loop until we come
5635          back to that insn again.
5636
5637          Also fail if there is a jump within the giv's lifetime that jumps
5638          to somewhere outside the lifetime but still within the loop.  This
5639          catches spaghetti code where the execution order is not linear, and
5640          hence the above test fails.  Here we assume that the giv lifetime
5641          does not extend from one iteration of the loop to the next, so as
5642          to make the test easier.  Since the lifetime isn't known yet,
5643          this requires two loops.  See also record_giv above.  */
5644
5645       last_giv_use = v->insn;
5646
5647       while (1)
5648         {
5649           p = NEXT_INSN (p);
5650           if (p == loop_end)
5651             p = NEXT_INSN (loop_start);
5652           if (p == v->insn)
5653             break;
5654
5655           if (GET_CODE (p) == INSN || GET_CODE (p) == JUMP_INSN
5656               || GET_CODE (p) == CALL_INSN)
5657             {
5658               if (biv_increment_seen)
5659                 {
5660                   if (reg_mentioned_p (v->dest_reg, PATTERN (p)))
5661                     {
5662                       v->replaceable = 0;
5663                       v->not_replaceable = 1;
5664                       break;
5665                     }
5666                 }
5667               else if (reg_set_p (v->src_reg, PATTERN (p)))
5668                 biv_increment_seen = 1;
5669               else if (reg_mentioned_p (v->dest_reg, PATTERN (p)))
5670                 last_giv_use = p;
5671             }
5672         }
5673
5674       /* Now that the lifetime of the giv is known, check for branches
5675          from within the lifetime to outside the lifetime if it is still
5676          replaceable.  */
5677
5678       if (v->replaceable)
5679         {
5680           p = v->insn;
5681           while (1)
5682             {
5683               p = NEXT_INSN (p);
5684               if (p == loop_end)
5685                 p = NEXT_INSN (loop_start);
5686               if (p == last_giv_use)
5687                 break;
5688
5689               if (GET_CODE (p) == JUMP_INSN && JUMP_LABEL (p)
5690                   && LABEL_NAME (JUMP_LABEL (p))
5691                   && ((loop_insn_first_p (JUMP_LABEL (p), v->insn)
5692                        && loop_insn_first_p (loop_start, JUMP_LABEL (p)))
5693                       || (loop_insn_first_p (last_giv_use, JUMP_LABEL (p))
5694                           && loop_insn_first_p (JUMP_LABEL (p), loop_end))))
5695                 {
5696                   v->replaceable = 0;
5697                   v->not_replaceable = 1;
5698
5699                   if (loop_dump_stream)
5700                     fprintf (loop_dump_stream,
5701                              "Found branch outside giv lifetime.\n");
5702
5703                   break;
5704                 }
5705             }
5706         }
5707
5708       /* If it is replaceable, then save the final value.  */
5709       if (v->replaceable)
5710         v->final_value = final_value;
5711     }
5712
5713   if (loop_dump_stream && v->replaceable)
5714     fprintf (loop_dump_stream, "Insn %d: giv reg %d final_value replaceable\n",
5715              INSN_UID (v->insn), REGNO (v->dest_reg));
5716 }
5717 \f
5718 /* Update the status of whether a giv can derive other givs.
5719
5720    We need to do something special if there is or may be an update to the biv
5721    between the time the giv is defined and the time it is used to derive
5722    another giv.
5723
5724    In addition, a giv that is only conditionally set is not allowed to
5725    derive another giv once a label has been passed.
5726
5727    The cases we look at are when a label or an update to a biv is passed.  */
5728
5729 static void
5730 update_giv_derive (p)
5731      rtx p;
5732 {
5733   struct iv_class *bl;
5734   struct induction *biv, *giv;
5735   rtx tem;
5736   int dummy;
5737
5738   /* Search all IV classes, then all bivs, and finally all givs.
5739
5740      There are three cases we are concerned with.  First we have the situation
5741      of a giv that is only updated conditionally.  In that case, it may not
5742      derive any givs after a label is passed.
5743
5744      The second case is when a biv update occurs, or may occur, after the
5745      definition of a giv.  For certain biv updates (see below) that are
5746      known to occur between the giv definition and use, we can adjust the
5747      giv definition.  For others, or when the biv update is conditional,
5748      we must prevent the giv from deriving any other givs.  There are two
5749      sub-cases within this case.
5750
5751      If this is a label, we are concerned with any biv update that is done
5752      conditionally, since it may be done after the giv is defined followed by
5753      a branch here (actually, we need to pass both a jump and a label, but
5754      this extra tracking doesn't seem worth it).
5755
5756      If this is a jump, we are concerned about any biv update that may be
5757      executed multiple times.  We are actually only concerned about
5758      backward jumps, but it is probably not worth performing the test
5759      on the jump again here.
5760
5761      If this is a biv update, we must adjust the giv status to show that a
5762      subsequent biv update was performed.  If this adjustment cannot be done,
5763      the giv cannot derive further givs.  */
5764
5765   for (bl = loop_iv_list; bl; bl = bl->next)
5766     for (biv = bl->biv; biv; biv = biv->next_iv)
5767       if (GET_CODE (p) == CODE_LABEL || GET_CODE (p) == JUMP_INSN
5768           || biv->insn == p)
5769         {
5770           for (giv = bl->giv; giv; giv = giv->next_iv)
5771             {
5772               /* If cant_derive is already true, there is no point in
5773                  checking all of these conditions again.  */
5774               if (giv->cant_derive)
5775                 continue;
5776
5777               /* If this giv is conditionally set and we have passed a label,
5778                  it cannot derive anything.  */
5779               if (GET_CODE (p) == CODE_LABEL && ! giv->always_computable)
5780                 giv->cant_derive = 1;
5781
5782               /* Skip givs that have mult_val == 0, since
5783                  they are really invariants.  Also skip those that are
5784                  replaceable, since we know their lifetime doesn't contain
5785                  any biv update.  */
5786               else if (giv->mult_val == const0_rtx || giv->replaceable)
5787                 continue;
5788
5789               /* The only way we can allow this giv to derive another
5790                  is if this is a biv increment and we can form the product
5791                  of biv->add_val and giv->mult_val.  In this case, we will
5792                  be able to compute a compensation.  */
5793               else if (biv->insn == p)
5794                 {
5795                   tem = 0;
5796
5797                   if (biv->mult_val == const1_rtx)
5798                     tem = simplify_giv_expr (gen_rtx_MULT (giv->mode,
5799                                                            biv->add_val,
5800                                                            giv->mult_val),
5801                                              &dummy);
5802
5803                   if (tem && giv->derive_adjustment)
5804                     tem = simplify_giv_expr (gen_rtx_PLUS (giv->mode, tem,
5805                                                            giv->derive_adjustment),
5806                                              &dummy);
5807                   if (tem)
5808                     giv->derive_adjustment = tem;
5809                   else
5810                     giv->cant_derive = 1;
5811                 }
5812               else if ((GET_CODE (p) == CODE_LABEL && ! biv->always_computable)
5813                        || (GET_CODE (p) == JUMP_INSN && biv->maybe_multiple))
5814                 giv->cant_derive = 1;
5815             }
5816         }
5817 }
5818 \f
5819 /* Check whether an insn is an increment legitimate for a basic induction var.
5820    X is the source of insn P, or a part of it.
5821    MODE is the mode in which X should be interpreted.
5822
5823    DEST_REG is the putative biv, also the destination of the insn.
5824    We accept patterns of these forms:
5825      REG = REG + INVARIANT (includes REG = REG - CONSTANT)
5826      REG = INVARIANT + REG
5827
5828    If X is suitable, we return 1, set *MULT_VAL to CONST1_RTX,
5829    store the additive term into *INC_VAL, and store the place where
5830    we found the additive term into *LOCATION.
5831
5832    If X is an assignment of an invariant into DEST_REG, we set
5833    *MULT_VAL to CONST0_RTX, and store the invariant into *INC_VAL.
5834
5835    We also want to detect a BIV when it corresponds to a variable
5836    whose mode was promoted via PROMOTED_MODE.  In that case, an increment
5837    of the variable may be a PLUS that adds a SUBREG of that variable to
5838    an invariant and then sign- or zero-extends the result of the PLUS
5839    into the variable.
5840
5841    Most GIVs in such cases will be in the promoted mode, since that is the
5842    probably the natural computation mode (and almost certainly the mode
5843    used for addresses) on the machine.  So we view the pseudo-reg containing
5844    the variable as the BIV, as if it were simply incremented.
5845
5846    Note that treating the entire pseudo as a BIV will result in making
5847    simple increments to any GIVs based on it.  However, if the variable
5848    overflows in its declared mode but not its promoted mode, the result will
5849    be incorrect.  This is acceptable if the variable is signed, since
5850    overflows in such cases are undefined, but not if it is unsigned, since
5851    those overflows are defined.  So we only check for SIGN_EXTEND and
5852    not ZERO_EXTEND.
5853
5854    If we cannot find a biv, we return 0.  */
5855
5856 static int
5857 basic_induction_var (x, mode, dest_reg, p, inc_val, mult_val, location)
5858      register rtx x;
5859      enum machine_mode mode;
5860      rtx p;
5861      rtx dest_reg;
5862      rtx *inc_val;
5863      rtx *mult_val;
5864      rtx **location;
5865 {
5866   register enum rtx_code code;
5867   rtx *argp, arg;
5868   rtx insn, set = 0;
5869
5870   code = GET_CODE (x);
5871   switch (code)
5872     {
5873     case PLUS:
5874       if (rtx_equal_p (XEXP (x, 0), dest_reg)
5875           || (GET_CODE (XEXP (x, 0)) == SUBREG
5876               && SUBREG_PROMOTED_VAR_P (XEXP (x, 0))
5877               && SUBREG_REG (XEXP (x, 0)) == dest_reg))
5878         {
5879           argp = &XEXP (x, 1);
5880         }
5881       else if (rtx_equal_p (XEXP (x, 1), dest_reg)
5882                || (GET_CODE (XEXP (x, 1)) == SUBREG
5883                    && SUBREG_PROMOTED_VAR_P (XEXP (x, 1))
5884                    && SUBREG_REG (XEXP (x, 1)) == dest_reg))
5885         {
5886           argp = &XEXP (x, 0);
5887         }
5888       else
5889         return 0;
5890
5891       arg = *argp;
5892       if (invariant_p (arg) != 1)
5893         return 0;
5894
5895       *inc_val = convert_modes (GET_MODE (dest_reg), GET_MODE (x), arg, 0);
5896       *mult_val = const1_rtx;
5897       *location = argp;
5898       return 1;
5899
5900     case SUBREG:
5901       /* If this is a SUBREG for a promoted variable, check the inner
5902          value.  */
5903       if (SUBREG_PROMOTED_VAR_P (x))
5904         return basic_induction_var (SUBREG_REG (x), GET_MODE (SUBREG_REG (x)),
5905                                     dest_reg, p, inc_val, mult_val, location);
5906       return 0;
5907
5908     case REG:
5909       /* If this register is assigned in a previous insn, look at its
5910          source, but don't go outside the loop or past a label.  */
5911
5912       insn = p;
5913       while (1)
5914         {
5915           do {
5916             insn = PREV_INSN (insn);
5917           } while (insn && GET_CODE (insn) == NOTE
5918                    && NOTE_LINE_NUMBER (insn) != NOTE_INSN_LOOP_BEG);
5919
5920           if (!insn)
5921             break;
5922           set = single_set (insn);
5923           if (set == 0)
5924             break;
5925
5926           if ((SET_DEST (set) == x
5927                || (GET_CODE (SET_DEST (set)) == SUBREG
5928                    && (GET_MODE_SIZE (GET_MODE (SET_DEST (set)))
5929                        <= UNITS_PER_WORD)
5930                    && SUBREG_REG (SET_DEST (set)) == x))
5931               && basic_induction_var (SET_SRC (set),
5932                                       (GET_MODE (SET_SRC (set)) == VOIDmode
5933                                        ? GET_MODE (x)
5934                                        : GET_MODE (SET_SRC (set))),
5935                                       dest_reg, insn,
5936                                       inc_val, mult_val, location))
5937             return 1;
5938         }
5939       /* ... fall through ...  */
5940
5941       /* Can accept constant setting of biv only when inside inner most loop.
5942          Otherwise, a biv of an inner loop may be incorrectly recognized
5943          as a biv of the outer loop,
5944          causing code to be moved INTO the inner loop.  */
5945     case MEM:
5946       if (invariant_p (x) != 1)
5947         return 0;
5948     case CONST_INT:
5949     case SYMBOL_REF:
5950     case CONST:
5951       /* convert_modes aborts if we try to convert to or from CCmode, so just
5952          exclude that case.  It is very unlikely that a condition code value
5953          would be a useful iterator anyways.  */
5954       if (loops_enclosed == 1
5955           && GET_MODE_CLASS (mode) != MODE_CC
5956           && GET_MODE_CLASS (GET_MODE (dest_reg)) != MODE_CC)
5957         {
5958           /* Possible bug here?  Perhaps we don't know the mode of X.  */
5959           *inc_val = convert_modes (GET_MODE (dest_reg), mode, x, 0);
5960           *mult_val = const0_rtx;
5961           return 1;
5962         }
5963       else
5964         return 0;
5965
5966     case SIGN_EXTEND:
5967       return basic_induction_var (XEXP (x, 0), GET_MODE (XEXP (x, 0)),
5968                                   dest_reg, p, inc_val, mult_val, location);
5969
5970     case ASHIFTRT:
5971       /* Similar, since this can be a sign extension.  */
5972       for (insn = PREV_INSN (p);
5973            (insn && GET_CODE (insn) == NOTE
5974             && NOTE_LINE_NUMBER (insn) != NOTE_INSN_LOOP_BEG);
5975            insn = PREV_INSN (insn))
5976         ;
5977
5978       if (insn)
5979         set = single_set (insn);
5980
5981       if (set && SET_DEST (set) == XEXP (x, 0)
5982           && GET_CODE (XEXP (x, 1)) == CONST_INT
5983           && INTVAL (XEXP (x, 1)) >= 0
5984           && GET_CODE (SET_SRC (set)) == ASHIFT
5985           && XEXP (x, 1) == XEXP (SET_SRC (set), 1))
5986         return basic_induction_var (XEXP (SET_SRC (set), 0),
5987                                     GET_MODE (XEXP (x, 0)),
5988                                     dest_reg, insn, inc_val, mult_val,
5989                                     location);
5990       return 0;
5991
5992     default:
5993       return 0;
5994     }
5995 }
5996 \f
5997 /* A general induction variable (giv) is any quantity that is a linear
5998    function   of a basic induction variable,
5999    i.e. giv = biv * mult_val + add_val.
6000    The coefficients can be any loop invariant quantity.
6001    A giv need not be computed directly from the biv;
6002    it can be computed by way of other givs.  */
6003
6004 /* Determine whether X computes a giv.
6005    If it does, return a nonzero value
6006      which is the benefit from eliminating the computation of X;
6007    set *SRC_REG to the register of the biv that it is computed from;
6008    set *ADD_VAL and *MULT_VAL to the coefficients,
6009      such that the value of X is biv * mult + add;  */
6010
6011 static int
6012 general_induction_var (x, src_reg, add_val, mult_val, is_addr, pbenefit)
6013      rtx x;
6014      rtx *src_reg;
6015      rtx *add_val;
6016      rtx *mult_val;
6017      int is_addr;
6018      int *pbenefit;
6019 {
6020   rtx orig_x = x;
6021   char *storage;
6022
6023   /* If this is an invariant, forget it, it isn't a giv.  */
6024   if (invariant_p (x) == 1)
6025     return 0;
6026
6027   /* See if the expression could be a giv and get its form.
6028      Mark our place on the obstack in case we don't find a giv.  */
6029   storage = (char *) oballoc (0);
6030   *pbenefit = 0;
6031   x = simplify_giv_expr (x, pbenefit);
6032   if (x == 0)
6033     {
6034       obfree (storage);
6035       return 0;
6036     }
6037
6038   switch (GET_CODE (x))
6039     {
6040     case USE:
6041     case CONST_INT:
6042       /* Since this is now an invariant and wasn't before, it must be a giv
6043          with MULT_VAL == 0.  It doesn't matter which BIV we associate this
6044          with.  */
6045       *src_reg = loop_iv_list->biv->dest_reg;
6046       *mult_val = const0_rtx;
6047       *add_val = x;
6048       break;
6049
6050     case REG:
6051       /* This is equivalent to a BIV.  */
6052       *src_reg = x;
6053       *mult_val = const1_rtx;
6054       *add_val = const0_rtx;
6055       break;
6056
6057     case PLUS:
6058       /* Either (plus (biv) (invar)) or
6059          (plus (mult (biv) (invar_1)) (invar_2)).  */
6060       if (GET_CODE (XEXP (x, 0)) == MULT)
6061         {
6062           *src_reg = XEXP (XEXP (x, 0), 0);
6063           *mult_val = XEXP (XEXP (x, 0), 1);
6064         }
6065       else
6066         {
6067           *src_reg = XEXP (x, 0);
6068           *mult_val = const1_rtx;
6069         }
6070       *add_val = XEXP (x, 1);
6071       break;
6072
6073     case MULT:
6074       /* ADD_VAL is zero.  */
6075       *src_reg = XEXP (x, 0);
6076       *mult_val = XEXP (x, 1);
6077       *add_val = const0_rtx;
6078       break;
6079
6080     default:
6081       abort ();
6082     }
6083
6084   /* Remove any enclosing USE from ADD_VAL and MULT_VAL (there will be
6085      unless they are CONST_INT).  */
6086   if (GET_CODE (*add_val) == USE)
6087     *add_val = XEXP (*add_val, 0);
6088   if (GET_CODE (*mult_val) == USE)
6089     *mult_val = XEXP (*mult_val, 0);
6090
6091   if (is_addr)
6092     {
6093 #ifdef ADDRESS_COST
6094       *pbenefit += ADDRESS_COST (orig_x) - reg_address_cost;
6095 #else
6096       *pbenefit += rtx_cost (orig_x, MEM) - reg_address_cost;
6097 #endif
6098     }
6099   else
6100     *pbenefit += rtx_cost (orig_x, SET);
6101
6102   /* Always return true if this is a giv so it will be detected as such,
6103      even if the benefit is zero or negative.  This allows elimination
6104      of bivs that might otherwise not be eliminated.  */
6105   return 1;
6106 }
6107 \f
6108 /* Given an expression, X, try to form it as a linear function of a biv.
6109    We will canonicalize it to be of the form
6110         (plus (mult (BIV) (invar_1))
6111               (invar_2))
6112    with possible degeneracies.
6113
6114    The invariant expressions must each be of a form that can be used as a
6115    machine operand.  We surround then with a USE rtx (a hack, but localized
6116    and certainly unambiguous!) if not a CONST_INT for simplicity in this
6117    routine; it is the caller's responsibility to strip them.
6118
6119    If no such canonicalization is possible (i.e., two biv's are used or an
6120    expression that is neither invariant nor a biv or giv), this routine
6121    returns 0.
6122
6123    For a non-zero return, the result will have a code of CONST_INT, USE,
6124    REG (for a BIV), PLUS, or MULT.  No other codes will occur.
6125
6126    *BENEFIT will be incremented by the benefit of any sub-giv encountered.  */
6127
6128 static rtx sge_plus PROTO ((enum machine_mode, rtx, rtx));
6129 static rtx sge_plus_constant PROTO ((rtx, rtx));
6130
6131 static rtx
6132 simplify_giv_expr (x, benefit)
6133      rtx x;
6134      int *benefit;
6135 {
6136   enum machine_mode mode = GET_MODE (x);
6137   rtx arg0, arg1;
6138   rtx tem;
6139
6140   /* If this is not an integer mode, or if we cannot do arithmetic in this
6141      mode, this can't be a giv.  */
6142   if (mode != VOIDmode
6143       && (GET_MODE_CLASS (mode) != MODE_INT
6144           || GET_MODE_BITSIZE (mode) > HOST_BITS_PER_WIDE_INT))
6145     return NULL_RTX;
6146
6147   switch (GET_CODE (x))
6148     {
6149     case PLUS:
6150       arg0 = simplify_giv_expr (XEXP (x, 0), benefit);
6151       arg1 = simplify_giv_expr (XEXP (x, 1), benefit);
6152       if (arg0 == 0 || arg1 == 0)
6153         return NULL_RTX;
6154
6155       /* Put constant last, CONST_INT last if both constant.  */
6156       if ((GET_CODE (arg0) == USE
6157            || GET_CODE (arg0) == CONST_INT)
6158           && ! ((GET_CODE (arg0) == USE
6159                  && GET_CODE (arg1) == USE)
6160                 || GET_CODE (arg1) == CONST_INT))
6161         tem = arg0, arg0 = arg1, arg1 = tem;
6162
6163       /* Handle addition of zero, then addition of an invariant.  */
6164       if (arg1 == const0_rtx)
6165         return arg0;
6166       else if (GET_CODE (arg1) == CONST_INT || GET_CODE (arg1) == USE)
6167         switch (GET_CODE (arg0))
6168           {
6169           case CONST_INT:
6170           case USE:
6171             /* Adding two invariants must result in an invariant, so enclose
6172                addition operation inside a USE and return it.  */
6173             if (GET_CODE (arg0) == USE)
6174               arg0 = XEXP (arg0, 0);
6175             if (GET_CODE (arg1) == USE)
6176               arg1 = XEXP (arg1, 0);
6177
6178             if (GET_CODE (arg0) == CONST_INT)
6179               tem = arg0, arg0 = arg1, arg1 = tem;
6180             if (GET_CODE (arg1) == CONST_INT)
6181               tem = sge_plus_constant (arg0, arg1);
6182             else
6183               tem = sge_plus (mode, arg0, arg1);
6184
6185             if (GET_CODE (tem) != CONST_INT)
6186               tem = gen_rtx_USE (mode, tem);
6187             return tem;
6188
6189           case REG:
6190           case MULT:
6191             /* biv + invar or mult + invar.  Return sum.  */
6192             return gen_rtx_PLUS (mode, arg0, arg1);
6193
6194           case PLUS:
6195             /* (a + invar_1) + invar_2.  Associate.  */
6196             return simplify_giv_expr (
6197                 gen_rtx_PLUS (mode, XEXP (arg0, 0),
6198                               gen_rtx_PLUS (mode, XEXP (arg0, 1), arg1)),
6199                 benefit);
6200
6201           default:
6202             abort ();
6203           }
6204
6205       /* Each argument must be either REG, PLUS, or MULT.  Convert REG to
6206          MULT to reduce cases.  */
6207       if (GET_CODE (arg0) == REG)
6208         arg0 = gen_rtx_MULT (mode, arg0, const1_rtx);
6209       if (GET_CODE (arg1) == REG)
6210         arg1 = gen_rtx_MULT (mode, arg1, const1_rtx);
6211
6212       /* Now have PLUS + PLUS, PLUS + MULT, MULT + PLUS, or MULT + MULT.
6213          Put a MULT first, leaving PLUS + PLUS, MULT + PLUS, or MULT + MULT.
6214          Recurse to associate the second PLUS.  */
6215       if (GET_CODE (arg1) == MULT)
6216         tem = arg0, arg0 = arg1, arg1 = tem;
6217
6218       if (GET_CODE (arg1) == PLUS)
6219           return simplify_giv_expr (gen_rtx_PLUS (mode,
6220                                                   gen_rtx_PLUS (mode, arg0,
6221                                                                 XEXP (arg1, 0)),
6222                                                   XEXP (arg1, 1)),
6223                                     benefit);
6224
6225       /* Now must have MULT + MULT.  Distribute if same biv, else not giv.  */
6226       if (GET_CODE (arg0) != MULT || GET_CODE (arg1) != MULT)
6227         return NULL_RTX;
6228
6229       if (!rtx_equal_p (arg0, arg1))
6230         return NULL_RTX;
6231
6232       return simplify_giv_expr (gen_rtx_MULT (mode,
6233                                               XEXP (arg0, 0),
6234                                               gen_rtx_PLUS (mode,
6235                                                             XEXP (arg0, 1),
6236                                                             XEXP (arg1, 1))),
6237                                 benefit);
6238
6239     case MINUS:
6240       /* Handle "a - b" as "a + b * (-1)".  */
6241       return simplify_giv_expr (gen_rtx_PLUS (mode,
6242                                               XEXP (x, 0),
6243                                               gen_rtx_MULT (mode, XEXP (x, 1),
6244                                                             constm1_rtx)),
6245                                 benefit);
6246
6247     case MULT:
6248       arg0 = simplify_giv_expr (XEXP (x, 0), benefit);
6249       arg1 = simplify_giv_expr (XEXP (x, 1), benefit);
6250       if (arg0 == 0 || arg1 == 0)
6251         return NULL_RTX;
6252
6253       /* Put constant last, CONST_INT last if both constant.  */
6254       if ((GET_CODE (arg0) == USE || GET_CODE (arg0) == CONST_INT)
6255           && GET_CODE (arg1) != CONST_INT)
6256         tem = arg0, arg0 = arg1, arg1 = tem;
6257
6258       /* If second argument is not now constant, not giv.  */
6259       if (GET_CODE (arg1) != USE && GET_CODE (arg1) != CONST_INT)
6260         return NULL_RTX;
6261
6262       /* Handle multiply by 0 or 1.  */
6263       if (arg1 == const0_rtx)
6264         return const0_rtx;
6265
6266       else if (arg1 == const1_rtx)
6267         return arg0;
6268
6269       switch (GET_CODE (arg0))
6270         {
6271         case REG:
6272           /* biv * invar.  Done.  */
6273           return gen_rtx_MULT (mode, arg0, arg1);
6274
6275         case CONST_INT:
6276           /* Product of two constants.  */
6277           return GEN_INT (INTVAL (arg0) * INTVAL (arg1));
6278
6279         case USE:
6280           /* invar * invar.  It is a giv, but very few of these will
6281              actually pay off, so limit to simple registers.  */
6282           if (GET_CODE (arg1) != CONST_INT)
6283             return NULL_RTX;
6284
6285           arg0 = XEXP (arg0, 0);
6286           if (GET_CODE (arg0) == REG)
6287             tem = gen_rtx_MULT (mode, arg0, arg1);
6288           else if (GET_CODE (arg0) == MULT
6289                    && GET_CODE (XEXP (arg0, 0)) == REG
6290                    && GET_CODE (XEXP (arg0, 1)) == CONST_INT)
6291             {
6292               tem = gen_rtx_MULT (mode, XEXP (arg0, 0),
6293                                   GEN_INT (INTVAL (XEXP (arg0, 1))
6294                                            * INTVAL (arg1)));
6295             }
6296           else
6297             return NULL_RTX;
6298           return gen_rtx_USE (mode, tem);
6299
6300         case MULT:
6301           /* (a * invar_1) * invar_2.  Associate.  */
6302           return simplify_giv_expr (gen_rtx_MULT (mode, XEXP (arg0, 0),
6303                                                   gen_rtx_MULT (mode,
6304                                                                 XEXP (arg0, 1),
6305                                                                 arg1)),
6306                                     benefit);
6307
6308         case PLUS:
6309           /* (a + invar_1) * invar_2.  Distribute.  */
6310           return simplify_giv_expr (gen_rtx_PLUS (mode,
6311                                                   gen_rtx_MULT (mode,
6312                                                                 XEXP (arg0, 0),
6313                                                                 arg1),
6314                                                   gen_rtx_MULT (mode,
6315                                                                 XEXP (arg0, 1),
6316                                                                 arg1)),
6317                                     benefit);
6318
6319         default:
6320           abort ();
6321         }
6322
6323     case ASHIFT:
6324       /* Shift by constant is multiply by power of two.  */
6325       if (GET_CODE (XEXP (x, 1)) != CONST_INT)
6326         return 0;
6327
6328       return simplify_giv_expr (gen_rtx_MULT (mode,
6329                                               XEXP (x, 0),
6330                                               GEN_INT ((HOST_WIDE_INT) 1
6331                                                        << INTVAL (XEXP (x, 1)))),
6332                                 benefit);
6333
6334     case NEG:
6335       /* "-a" is "a * (-1)" */
6336       return simplify_giv_expr (gen_rtx_MULT (mode, XEXP (x, 0), constm1_rtx),
6337                                 benefit);
6338
6339     case NOT:
6340       /* "~a" is "-a - 1". Silly, but easy.  */
6341       return simplify_giv_expr (gen_rtx_MINUS (mode,
6342                                                gen_rtx_NEG (mode, XEXP (x, 0)),
6343                                                const1_rtx),
6344                                 benefit);
6345
6346     case USE:
6347       /* Already in proper form for invariant.  */
6348       return x;
6349
6350     case REG:
6351       /* If this is a new register, we can't deal with it.  */
6352       if (REGNO (x) >= max_reg_before_loop)
6353         return 0;
6354
6355       /* Check for biv or giv.  */
6356       switch (REG_IV_TYPE (REGNO (x)))
6357         {
6358         case BASIC_INDUCT:
6359           return x;
6360         case GENERAL_INDUCT:
6361           {
6362             struct induction *v = REG_IV_INFO (REGNO (x));
6363
6364             /* Form expression from giv and add benefit.  Ensure this giv
6365                can derive another and subtract any needed adjustment if so.  */
6366             *benefit += v->benefit;
6367             if (v->cant_derive)
6368               return 0;
6369
6370             tem = gen_rtx_PLUS (mode, gen_rtx_MULT (mode, v->src_reg,
6371                                                     v->mult_val),
6372                            v->add_val);
6373             if (v->derive_adjustment)
6374               tem = gen_rtx_MINUS (mode, tem, v->derive_adjustment);
6375             return simplify_giv_expr (tem, benefit);
6376           }
6377
6378         default:
6379           /* If it isn't an induction variable, and it is invariant, we
6380              may be able to simplify things further by looking through
6381              the bits we just moved outside the loop.  */
6382           if (invariant_p (x) == 1)
6383             {
6384               struct movable *m;
6385
6386               for (m = the_movables; m ; m = m->next)
6387                 if (rtx_equal_p (x, m->set_dest))
6388                   {
6389                     /* Ok, we found a match.  Substitute and simplify.  */
6390
6391                     /* If we match another movable, we must use that, as
6392                        this one is going away.  */
6393                     if (m->match)
6394                       return simplify_giv_expr (m->match->set_dest, benefit);
6395
6396                     /* If consec is non-zero, this is a member of a group of
6397                        instructions that were moved together.  We handle this
6398                        case only to the point of seeking to the last insn and
6399                        looking for a REG_EQUAL.  Fail if we don't find one.  */
6400                     if (m->consec != 0)
6401                       {
6402                         int i = m->consec;
6403                         tem = m->insn;
6404                         do { tem = NEXT_INSN (tem); } while (--i > 0);
6405
6406                         tem = find_reg_note (tem, REG_EQUAL, NULL_RTX);
6407                         if (tem)
6408                           tem = XEXP (tem, 0);
6409                       }
6410                     else
6411                       {
6412                         tem = single_set (m->insn);
6413                         if (tem)
6414                           tem = SET_SRC (tem);
6415                       }
6416
6417                     if (tem)
6418                       {
6419                         /* What we are most interested in is pointer
6420                            arithmetic on invariants -- only take
6421                            patterns we may be able to do something with.  */
6422                         if (GET_CODE (tem) == PLUS
6423                             || GET_CODE (tem) == MULT
6424                             || GET_CODE (tem) == ASHIFT
6425                             || GET_CODE (tem) == CONST_INT
6426                             || GET_CODE (tem) == SYMBOL_REF)
6427                           {
6428                             tem = simplify_giv_expr (tem, benefit);
6429                             if (tem)
6430                               return tem;
6431                           }
6432                         else if (GET_CODE (tem) == CONST
6433                             && GET_CODE (XEXP (tem, 0)) == PLUS
6434                             && GET_CODE (XEXP (XEXP (tem, 0), 0)) == SYMBOL_REF
6435                             && GET_CODE (XEXP (XEXP (tem, 0), 1)) == CONST_INT)
6436                           {
6437                             tem = simplify_giv_expr (XEXP (tem, 0), benefit);
6438                             if (tem)
6439                               return tem;
6440                           }
6441                       }
6442                     break;
6443                   }
6444             }
6445           break;
6446         }
6447
6448       /* Fall through to general case.  */
6449     default:
6450       /* If invariant, return as USE (unless CONST_INT).
6451          Otherwise, not giv.  */
6452       if (GET_CODE (x) == USE)
6453         x = XEXP (x, 0);
6454
6455       if (invariant_p (x) == 1)
6456         {
6457           if (GET_CODE (x) == CONST_INT)
6458             return x;
6459           if (GET_CODE (x) == CONST
6460               && GET_CODE (XEXP (x, 0)) == PLUS
6461               && GET_CODE (XEXP (XEXP (x, 0), 0)) == SYMBOL_REF
6462               && GET_CODE (XEXP (XEXP (x, 0), 1)) == CONST_INT)
6463             x = XEXP (x, 0);
6464           return gen_rtx_USE (mode, x);
6465         }
6466       else
6467         return 0;
6468     }
6469 }
6470
6471 /* This routine folds invariants such that there is only ever one
6472    CONST_INT in the summation.  It is only used by simplify_giv_expr.  */
6473
6474 static rtx
6475 sge_plus_constant (x, c)
6476      rtx x, c;
6477 {
6478   if (GET_CODE (x) == CONST_INT)
6479     return GEN_INT (INTVAL (x) + INTVAL (c));
6480   else if (GET_CODE (x) != PLUS)
6481     return gen_rtx_PLUS (GET_MODE (x), x, c);
6482   else if (GET_CODE (XEXP (x, 1)) == CONST_INT)
6483     {
6484       return gen_rtx_PLUS (GET_MODE (x), XEXP (x, 0),
6485                            GEN_INT (INTVAL (XEXP (x, 1)) + INTVAL (c)));
6486     }
6487   else if (GET_CODE (XEXP (x, 0)) == PLUS
6488            || GET_CODE (XEXP (x, 1)) != PLUS)
6489     {
6490       return gen_rtx_PLUS (GET_MODE (x),
6491                            sge_plus_constant (XEXP (x, 0), c), XEXP (x, 1));
6492     }
6493   else
6494     {
6495       return gen_rtx_PLUS (GET_MODE (x),
6496                            sge_plus_constant (XEXP (x, 1), c), XEXP (x, 0));
6497     }
6498 }
6499
6500 static rtx
6501 sge_plus (mode, x, y)
6502      enum machine_mode mode;
6503      rtx x, y;
6504 {
6505   while (GET_CODE (y) == PLUS)
6506     {
6507       rtx a = XEXP (y, 0);
6508       if (GET_CODE (a) == CONST_INT)
6509         x = sge_plus_constant (x, a);
6510       else
6511         x = gen_rtx_PLUS (mode, x, a);
6512       y = XEXP (y, 1);
6513     }
6514   if (GET_CODE (y) == CONST_INT)
6515     x = sge_plus_constant (x, y);
6516   else
6517     x = gen_rtx_PLUS (mode, x, y);
6518   return x;
6519 }
6520 \f
6521 /* Help detect a giv that is calculated by several consecutive insns;
6522    for example,
6523       giv = biv * M
6524       giv = giv + A
6525    The caller has already identified the first insn P as having a giv as dest;
6526    we check that all other insns that set the same register follow
6527    immediately after P, that they alter nothing else,
6528    and that the result of the last is still a giv.
6529
6530    The value is 0 if the reg set in P is not really a giv.
6531    Otherwise, the value is the amount gained by eliminating
6532    all the consecutive insns that compute the value.
6533
6534    FIRST_BENEFIT is the amount gained by eliminating the first insn, P.
6535    SRC_REG is the reg of the biv; DEST_REG is the reg of the giv.
6536
6537    The coefficients of the ultimate giv value are stored in
6538    *MULT_VAL and *ADD_VAL.  */
6539
6540 static int
6541 consec_sets_giv (first_benefit, p, src_reg, dest_reg,
6542                  add_val, mult_val, last_consec_insn)
6543      int first_benefit;
6544      rtx p;
6545      rtx src_reg;
6546      rtx dest_reg;
6547      rtx *add_val;
6548      rtx *mult_val;
6549      rtx *last_consec_insn;
6550 {
6551   int count;
6552   enum rtx_code code;
6553   int benefit;
6554   rtx temp;
6555   rtx set;
6556
6557   /* Indicate that this is a giv so that we can update the value produced in
6558      each insn of the multi-insn sequence.
6559
6560      This induction structure will be used only by the call to
6561      general_induction_var below, so we can allocate it on our stack.
6562      If this is a giv, our caller will replace the induct var entry with
6563      a new induction structure.  */
6564   struct induction *v
6565     = (struct induction *) alloca (sizeof (struct induction));
6566   v->src_reg = src_reg;
6567   v->mult_val = *mult_val;
6568   v->add_val = *add_val;
6569   v->benefit = first_benefit;
6570   v->cant_derive = 0;
6571   v->derive_adjustment = 0;
6572
6573   REG_IV_TYPE (REGNO (dest_reg)) = GENERAL_INDUCT;
6574   REG_IV_INFO (REGNO (dest_reg)) = v;
6575
6576   count = VARRAY_INT (n_times_set, REGNO (dest_reg)) - 1;
6577
6578   while (count > 0)
6579     {
6580       p = NEXT_INSN (p);
6581       code = GET_CODE (p);
6582
6583       /* If libcall, skip to end of call sequence.  */
6584       if (code == INSN && (temp = find_reg_note (p, REG_LIBCALL, NULL_RTX)))
6585         p = XEXP (temp, 0);
6586
6587       if (code == INSN
6588           && (set = single_set (p))
6589           && GET_CODE (SET_DEST (set)) == REG
6590           && SET_DEST (set) == dest_reg
6591           && (general_induction_var (SET_SRC (set), &src_reg,
6592                                      add_val, mult_val, 0, &benefit)
6593               /* Giv created by equivalent expression.  */
6594               || ((temp = find_reg_note (p, REG_EQUAL, NULL_RTX))
6595                   && general_induction_var (XEXP (temp, 0), &src_reg,
6596                                             add_val, mult_val, 0, &benefit)))
6597           && src_reg == v->src_reg)
6598         {
6599           if (find_reg_note (p, REG_RETVAL, NULL_RTX))
6600             benefit += libcall_benefit (p);
6601
6602           count--;
6603           v->mult_val = *mult_val;
6604           v->add_val = *add_val;
6605           v->benefit = benefit;
6606         }
6607       else if (code != NOTE)
6608         {
6609           /* Allow insns that set something other than this giv to a
6610              constant.  Such insns are needed on machines which cannot
6611              include long constants and should not disqualify a giv.  */
6612           if (code == INSN
6613               && (set = single_set (p))
6614               && SET_DEST (set) != dest_reg
6615               && CONSTANT_P (SET_SRC (set)))
6616             continue;
6617
6618           REG_IV_TYPE (REGNO (dest_reg)) = UNKNOWN_INDUCT;
6619           return 0;
6620         }
6621     }
6622
6623   *last_consec_insn = p;
6624   return v->benefit;
6625 }
6626 \f
6627 /* Return an rtx, if any, that expresses giv G2 as a function of the register
6628    represented by G1.  If no such expression can be found, or it is clear that
6629    it cannot possibly be a valid address, 0 is returned.
6630
6631    To perform the computation, we note that
6632         G1 = x * v + a          and
6633         G2 = y * v + b
6634    where `v' is the biv.
6635
6636    So G2 = (y/b) * G1 + (b - a*y/x).
6637
6638    Note that MULT = y/x.
6639
6640    Update: A and B are now allowed to be additive expressions such that
6641    B contains all variables in A.  That is, computing B-A will not require
6642    subtracting variables.  */
6643
6644 static rtx
6645 express_from_1 (a, b, mult)
6646      rtx a, b, mult;
6647 {
6648   /* If MULT is zero, then A*MULT is zero, and our expression is B.  */
6649
6650   if (mult == const0_rtx)
6651     return b;
6652
6653   /* If MULT is not 1, we cannot handle A with non-constants, since we
6654      would then be required to subtract multiples of the registers in A.
6655      This is theoretically possible, and may even apply to some Fortran
6656      constructs, but it is a lot of work and we do not attempt it here.  */
6657
6658   if (mult != const1_rtx && GET_CODE (a) != CONST_INT)
6659     return NULL_RTX;
6660
6661   /* In general these structures are sorted top to bottom (down the PLUS
6662      chain), but not left to right across the PLUS.  If B is a higher
6663      order giv than A, we can strip one level and recurse.  If A is higher
6664      order, we'll eventually bail out, but won't know that until the end.
6665      If they are the same, we'll strip one level around this loop.  */
6666
6667   while (GET_CODE (a) == PLUS && GET_CODE (b) == PLUS)
6668     {
6669       rtx ra, rb, oa, ob, tmp;
6670
6671       ra = XEXP (a, 0), oa = XEXP (a, 1);
6672       if (GET_CODE (ra) == PLUS)
6673         tmp = ra, ra = oa, oa = tmp;
6674
6675       rb = XEXP (b, 0), ob = XEXP (b, 1);
6676       if (GET_CODE (rb) == PLUS)
6677         tmp = rb, rb = ob, ob = tmp;
6678
6679       if (rtx_equal_p (ra, rb))
6680         /* We matched: remove one reg completely.  */
6681         a = oa, b = ob;
6682       else if (GET_CODE (ob) != PLUS && rtx_equal_p (ra, ob))
6683         /* An alternate match.  */
6684         a = oa, b = rb;
6685       else if (GET_CODE (oa) != PLUS && rtx_equal_p (oa, rb))
6686         /* An alternate match.  */
6687         a = ra, b = ob;
6688       else
6689         {
6690           /* Indicates an extra register in B.  Strip one level from B and
6691              recurse, hoping B was the higher order expression.  */
6692           ob = express_from_1 (a, ob, mult);
6693           if (ob == NULL_RTX)
6694             return NULL_RTX;
6695           return gen_rtx_PLUS (GET_MODE (b), rb, ob);
6696         }
6697     }
6698
6699   /* Here we are at the last level of A, go through the cases hoping to
6700      get rid of everything but a constant.  */
6701
6702   if (GET_CODE (a) == PLUS)
6703     {
6704       rtx ra, oa;
6705
6706       ra = XEXP (a, 0), oa = XEXP (a, 1);
6707       if (rtx_equal_p (oa, b))
6708         oa = ra;
6709       else if (!rtx_equal_p (ra, b))
6710         return NULL_RTX;
6711
6712       if (GET_CODE (oa) != CONST_INT)
6713         return NULL_RTX;
6714
6715       return GEN_INT (-INTVAL (oa) * INTVAL (mult));
6716     }
6717   else if (GET_CODE (a) == CONST_INT)
6718     {
6719       return plus_constant (b, -INTVAL (a) * INTVAL (mult));
6720     }
6721   else if (GET_CODE (b) == PLUS)
6722     {
6723       if (rtx_equal_p (a, XEXP (b, 0)))
6724         return XEXP (b, 1);
6725       else if (rtx_equal_p (a, XEXP (b, 1)))
6726         return XEXP (b, 0);
6727       else
6728         return NULL_RTX;
6729     }
6730   else if (rtx_equal_p (a, b))
6731     return const0_rtx;
6732
6733   return NULL_RTX;
6734 }
6735
6736 rtx
6737 express_from (g1, g2)
6738      struct induction *g1, *g2;
6739 {
6740   rtx mult, add;
6741
6742   /* The value that G1 will be multiplied by must be a constant integer.  Also,
6743      the only chance we have of getting a valid address is if b*c/a (see above
6744      for notation) is also an integer.  */
6745   if (GET_CODE (g1->mult_val) == CONST_INT
6746       && GET_CODE (g2->mult_val) == CONST_INT)
6747     {
6748       if (g1->mult_val == const0_rtx
6749           || INTVAL (g2->mult_val) % INTVAL (g1->mult_val) != 0)
6750         return NULL_RTX;
6751       mult = GEN_INT (INTVAL (g2->mult_val) / INTVAL (g1->mult_val));
6752     }
6753   else if (rtx_equal_p (g1->mult_val, g2->mult_val))
6754     mult = const1_rtx;
6755   else
6756     {
6757       /* ??? Find out if the one is a multiple of the other?  */
6758       return NULL_RTX;
6759     }
6760
6761   add = express_from_1 (g1->add_val, g2->add_val, mult);
6762   if (add == NULL_RTX)
6763     return NULL_RTX;
6764
6765   /* Form simplified final result.  */
6766   if (mult == const0_rtx)
6767     return add;
6768   else if (mult == const1_rtx)
6769     mult = g1->dest_reg;
6770   else
6771     mult = gen_rtx_MULT (g2->mode, g1->dest_reg, mult);
6772
6773   if (add == const0_rtx)
6774     return mult;
6775   else
6776     {
6777       if (GET_CODE (add) == PLUS
6778           && CONSTANT_P (XEXP (add, 1)))
6779         {
6780           rtx tem = XEXP (add, 1);
6781           mult = gen_rtx_PLUS (g2->mode, mult, XEXP (add, 0));
6782           add = tem;
6783         }
6784
6785       return gen_rtx_PLUS (g2->mode, mult, add);
6786     }
6787
6788 }
6789 \f
6790 /* Return an rtx, if any, that expresses giv G2 as a function of the register
6791    represented by G1.  This indicates that G2 should be combined with G1 and
6792    that G2 can use (either directly or via an address expression) a register
6793    used to represent G1.  */
6794
6795 static rtx
6796 combine_givs_p (g1, g2)
6797      struct induction *g1, *g2;
6798 {
6799   rtx tem = express_from (g1, g2);
6800
6801   /* If these givs are identical, they can be combined.  We use the results
6802      of express_from because the addends are not in a canonical form, so
6803      rtx_equal_p is a weaker test.  */
6804   /* But don't combine a DEST_REG giv with a DEST_ADDR giv; we want the
6805      combination to be the other way round.  */
6806   if (tem == g1->dest_reg
6807       && (g1->giv_type == DEST_REG || g2->giv_type == DEST_ADDR))
6808     {
6809       return g1->dest_reg;
6810     }
6811
6812   /* If G2 can be expressed as a function of G1 and that function is valid
6813      as an address and no more expensive than using a register for G2,
6814      the expression of G2 in terms of G1 can be used.  */
6815   if (tem != NULL_RTX
6816       && g2->giv_type == DEST_ADDR
6817       && memory_address_p (g2->mem_mode, tem)
6818       /* ??? Looses, especially with -fforce-addr, where *g2->location
6819          will always be a register, and so anything more complicated
6820          gets discarded.  */
6821 #if 0
6822 #ifdef ADDRESS_COST
6823       && ADDRESS_COST (tem) <= ADDRESS_COST (*g2->location)
6824 #else
6825       && rtx_cost (tem, MEM) <= rtx_cost (*g2->location, MEM)
6826 #endif
6827 #endif
6828       )
6829     {
6830       return tem;
6831     }
6832
6833   return NULL_RTX;
6834 }
6835 \f
6836 struct combine_givs_stats
6837 {
6838   int giv_number;
6839   int total_benefit;
6840 };
6841
6842 static int
6843 cmp_combine_givs_stats (x, y)
6844      struct combine_givs_stats *x, *y;
6845 {
6846   int d;
6847   d = y->total_benefit - x->total_benefit;
6848   /* Stabilize the sort.  */
6849   if (!d)
6850     d = x->giv_number - y->giv_number;
6851   return d;
6852 }
6853
6854 /* Check all pairs of givs for iv_class BL and see if any can be combined with
6855    any other.  If so, point SAME to the giv combined with and set NEW_REG to
6856    be an expression (in terms of the other giv's DEST_REG) equivalent to the
6857    giv.  Also, update BENEFIT and related fields for cost/benefit analysis.  */
6858
6859 static void
6860 combine_givs (bl)
6861      struct iv_class *bl;
6862 {
6863   /* Additional benefit to add for being combined multiple times.  */
6864   const int extra_benefit = 3;
6865
6866   struct induction *g1, *g2, **giv_array;
6867   int i, j, k, giv_count;
6868   struct combine_givs_stats *stats;
6869   rtx *can_combine;
6870
6871   /* Count givs, because bl->giv_count is incorrect here.  */
6872   giv_count = 0;
6873   for (g1 = bl->giv; g1; g1 = g1->next_iv)
6874     if (!g1->ignore)
6875       giv_count++;
6876
6877   giv_array
6878     = (struct induction **) alloca (giv_count * sizeof (struct induction *));
6879   i = 0;
6880   for (g1 = bl->giv; g1; g1 = g1->next_iv)
6881     if (!g1->ignore)
6882       giv_array[i++] = g1;
6883
6884   stats = (struct combine_givs_stats *) alloca (giv_count * sizeof (*stats));
6885   bzero ((char *) stats, giv_count * sizeof (*stats));
6886
6887   can_combine = (rtx *) alloca (giv_count * giv_count * sizeof(rtx));
6888   bzero ((char *) can_combine, giv_count * giv_count * sizeof(rtx));
6889
6890   for (i = 0; i < giv_count; i++)
6891     {
6892       int this_benefit;
6893       rtx single_use;
6894
6895       g1 = giv_array[i];
6896       stats[i].giv_number = i;
6897
6898       /* If a DEST_REG GIV is used only once, do not allow it to combine
6899          with anything, for in doing so we will gain nothing that cannot
6900          be had by simply letting the GIV with which we would have combined
6901          to be reduced on its own.  The losage shows up in particular with
6902          DEST_ADDR targets on hosts with reg+reg addressing, though it can
6903          be seen elsewhere as well.  */
6904       if (g1->giv_type == DEST_REG
6905           && (single_use = VARRAY_RTX (reg_single_usage, REGNO (g1->dest_reg)))
6906           && single_use != const0_rtx)
6907         continue;
6908
6909       this_benefit = g1->benefit;
6910       /* Add an additional weight for zero addends.  */
6911       if (g1->no_const_addval)
6912         this_benefit += 1;
6913
6914       for (j = 0; j < giv_count; j++)
6915         {
6916           rtx this_combine;
6917
6918           g2 = giv_array[j];
6919           if (g1 != g2
6920               && (this_combine = combine_givs_p (g1, g2)) != NULL_RTX)
6921             {
6922               can_combine[i*giv_count + j] = this_combine;
6923               this_benefit += g2->benefit + extra_benefit;
6924             }
6925         }
6926       stats[i].total_benefit = this_benefit;
6927     }
6928
6929   /* Iterate, combining until we can't.  */
6930 restart:
6931   qsort (stats, giv_count, sizeof(*stats), cmp_combine_givs_stats);
6932
6933   if (loop_dump_stream)
6934     {
6935       fprintf (loop_dump_stream, "Sorted combine statistics:\n");
6936       for (k = 0; k < giv_count; k++)
6937         {
6938           g1 = giv_array[stats[k].giv_number];
6939           if (!g1->combined_with && !g1->same)
6940             fprintf (loop_dump_stream, " {%d, %d}",
6941                      INSN_UID (giv_array[stats[k].giv_number]->insn),
6942                      stats[k].total_benefit);
6943         }
6944       putc ('\n', loop_dump_stream);
6945     }
6946
6947   for (k = 0; k < giv_count; k++)
6948     {
6949       int g1_add_benefit = 0;
6950
6951       i = stats[k].giv_number;
6952       g1 = giv_array[i];
6953
6954       /* If it has already been combined, skip.  */
6955       if (g1->combined_with || g1->same)
6956         continue;
6957
6958       for (j = 0; j < giv_count; j++)
6959         {
6960           g2 = giv_array[j];
6961           if (g1 != g2 && can_combine[i*giv_count + j]
6962               /* If it has already been combined, skip.  */
6963               && ! g2->same && ! g2->combined_with)
6964             {
6965               int l;
6966
6967               g2->new_reg = can_combine[i*giv_count + j];
6968               g2->same = g1;
6969               g1->combined_with++;
6970               g1->lifetime += g2->lifetime;
6971
6972               g1_add_benefit += g2->benefit;
6973
6974               /* ??? The new final_[bg]iv_value code does a much better job
6975                  of finding replaceable giv's, and hence this code may no
6976                  longer be necessary.  */
6977               if (! g2->replaceable && REG_USERVAR_P (g2->dest_reg))
6978                 g1_add_benefit -= copy_cost;
6979
6980               /* To help optimize the next set of combinations, remove
6981                  this giv from the benefits of other potential mates.  */
6982               for (l = 0; l < giv_count; ++l)
6983                 {
6984                   int m = stats[l].giv_number;
6985                   if (can_combine[m*giv_count + j])
6986                     stats[l].total_benefit -= g2->benefit + extra_benefit;
6987                 }
6988
6989               if (loop_dump_stream)
6990                 fprintf (loop_dump_stream,
6991                          "giv at %d combined with giv at %d\n",
6992                          INSN_UID (g2->insn), INSN_UID (g1->insn));
6993             }
6994         }
6995
6996       /* To help optimize the next set of combinations, remove
6997          this giv from the benefits of other potential mates.  */
6998       if (g1->combined_with)
6999         {
7000           for (j = 0; j < giv_count; ++j)
7001             {
7002               int m = stats[j].giv_number;
7003               if (can_combine[m*giv_count + j])
7004                 stats[j].total_benefit -= g1->benefit + extra_benefit;
7005             }
7006
7007           g1->benefit += g1_add_benefit;
7008
7009           /* We've finished with this giv, and everything it touched.
7010              Restart the combination so that proper weights for the
7011              rest of the givs are properly taken into account.  */
7012           /* ??? Ideally we would compact the arrays at this point, so
7013              as to not cover old ground.  But sanely compacting
7014              can_combine is tricky.  */
7015           goto restart;
7016         }
7017     }
7018 }
7019 \f
7020 struct recombine_givs_stats
7021 {
7022   int giv_number;
7023   int start_luid, end_luid;
7024 };
7025
7026 /* Used below as comparison function for qsort.  We want a ascending luid
7027    when scanning the array starting at the end, thus the arguments are
7028    used in reverse.  */
7029 static int
7030 cmp_recombine_givs_stats (x, y)
7031      struct recombine_givs_stats *x, *y;
7032 {
7033   int d;
7034   d = y->start_luid - x->start_luid;
7035   /* Stabilize the sort.  */
7036   if (!d)
7037     d = y->giv_number - x->giv_number;
7038   return d;
7039 }
7040
7041 /* Scan X, which is a part of INSN, for the end of life of a giv.  Also
7042    look for the start of life of a giv where the start has not been seen
7043    yet to unlock the search for the end of its life.
7044    Only consider givs that belong to BIV.
7045    Return the total number of lifetime ends that have been found.  */
7046 static int
7047 find_life_end (x, stats, insn, biv)
7048      rtx x, insn, biv;
7049      struct recombine_givs_stats *stats;
7050 {
7051   enum rtx_code code;
7052   char *fmt;
7053   int i, j;
7054   int retval;
7055
7056   code = GET_CODE (x);
7057   switch (code)
7058     {
7059     case SET:
7060       {
7061         rtx reg = SET_DEST (x);
7062         if (GET_CODE (reg) == REG)
7063           {
7064             int regno = REGNO (reg);
7065             struct induction *v = REG_IV_INFO (regno);
7066
7067             if (REG_IV_TYPE (regno) == GENERAL_INDUCT
7068                 && ! v->ignore
7069                 && v->src_reg == biv
7070                 && stats[v->ix].end_luid <= 0)
7071               {
7072                 /* If we see a 0 here for end_luid, it means that we have
7073                    scanned the entire loop without finding any use at all.
7074                    We must not predicate this code on a start_luid match
7075                    since that would make the test fail for givs that have
7076                    been hoisted out of inner loops.  */
7077                 if (stats[v->ix].end_luid == 0)
7078                   {
7079                     stats[v->ix].end_luid = stats[v->ix].start_luid;
7080                     return 1 + find_life_end (SET_SRC (x), stats, insn, biv);
7081                   }
7082                 else if (stats[v->ix].start_luid == INSN_LUID (insn))
7083                   stats[v->ix].end_luid = 0;
7084               }
7085             return find_life_end (SET_SRC (x), stats, insn, biv);
7086           }
7087         break;
7088       }
7089     case REG:
7090       {
7091         int regno = REGNO (x);
7092         struct induction *v = REG_IV_INFO (regno);
7093
7094         if (REG_IV_TYPE (regno) == GENERAL_INDUCT
7095             && ! v->ignore
7096             && v->src_reg == biv
7097             && stats[v->ix].end_luid == 0)
7098           {
7099             while (INSN_UID (insn) >= max_uid_for_loop)
7100               insn = NEXT_INSN (insn);
7101             stats[v->ix].end_luid = INSN_LUID (insn);
7102             return 1;
7103           }
7104         return 0;
7105       }
7106     case LABEL_REF:
7107     case CONST_DOUBLE:
7108     case CONST_INT:
7109     case CONST:
7110       return 0;
7111     default:
7112       break;
7113     }
7114   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
7115   retval = 0;
7116   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
7117     {
7118       if (fmt[i] == 'e')
7119         retval += find_life_end (XEXP (x, i), stats, insn, biv);
7120
7121       else if (fmt[i] == 'E')
7122         for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
7123           retval += find_life_end (XVECEXP (x, i, j), stats, insn, biv);
7124     }
7125   return retval;
7126 }
7127
7128 /* For each giv that has been combined with another, look if
7129    we can combine it with the most recently used one instead.
7130    This tends to shorten giv lifetimes, and helps the next step:
7131    try to derive givs from other givs.  */
7132 static void
7133 recombine_givs (bl, loop_start, loop_end, unroll_p)
7134      struct iv_class *bl;
7135      rtx loop_start, loop_end;
7136      int unroll_p;
7137 {
7138   struct induction *v, **giv_array, *last_giv;
7139   struct recombine_givs_stats *stats;
7140   int giv_count;
7141   int i, rescan;
7142   int ends_need_computing;
7143
7144   for (giv_count = 0, v = bl->giv; v; v = v->next_iv)
7145     {
7146       if (! v->ignore)
7147         giv_count++;
7148     }
7149   giv_array
7150     = (struct induction **) alloca (giv_count * sizeof (struct induction *));
7151   stats = (struct recombine_givs_stats *) alloca (giv_count * sizeof *stats);
7152
7153   /* Initialize stats and set up the ix field for each giv in stats to name
7154      the corresponding index into stats.  */
7155   for (i = 0, v = bl->giv; v; v = v->next_iv)
7156     {
7157       rtx p;
7158
7159       if (v->ignore)
7160         continue;
7161       giv_array[i] = v;
7162       stats[i].giv_number = i;
7163       /* If this giv has been hoisted out of an inner loop, use the luid of
7164          the previous insn.  */
7165       for (p = v->insn; INSN_UID (p) >= max_uid_for_loop; )
7166         p = PREV_INSN (p);
7167       stats[i].start_luid = INSN_LUID (p);
7168       v->ix = i;
7169       i++;
7170     }
7171
7172   qsort (stats, giv_count, sizeof(*stats), cmp_recombine_givs_stats);
7173
7174   /* Do the actual most-recently-used recombination.  */
7175   for (last_giv = 0, i = giv_count - 1; i >= 0; i--)
7176     {
7177       v = giv_array[stats[i].giv_number];
7178       if (v->same)
7179         {
7180           struct induction *old_same = v->same;
7181           rtx new_combine;
7182
7183           /* combine_givs_p actually says if we can make this transformation.
7184              The other tests are here only to avoid keeping a giv alive
7185              that could otherwise be eliminated.  */
7186           if (last_giv
7187               && ((old_same->maybe_dead && ! old_same->combined_with)
7188                   || ! last_giv->maybe_dead
7189                   || last_giv->combined_with)
7190               && (new_combine = combine_givs_p (last_giv, v)))
7191             {
7192               old_same->combined_with--;
7193               v->new_reg = new_combine;
7194               v->same = last_giv;
7195               last_giv->combined_with++;
7196               /* No need to update lifetimes / benefits here since we have
7197                  already decided what to reduce.  */
7198
7199               if (loop_dump_stream)
7200                 {
7201                   fprintf (loop_dump_stream,
7202                            "giv at %d recombined with giv at %d as ",
7203                            INSN_UID (v->insn), INSN_UID (last_giv->insn));
7204                   print_rtl (loop_dump_stream, v->new_reg);
7205                   putc ('\n', loop_dump_stream);
7206                 }
7207               continue;
7208             }
7209           v = v->same;
7210         }
7211       else if (v->giv_type != DEST_REG)
7212         continue;
7213       if (! last_giv
7214           || (last_giv->maybe_dead && ! last_giv->combined_with)
7215           || ! v->maybe_dead
7216           || v->combined_with)
7217         last_giv = v;
7218     }
7219
7220   ends_need_computing = 0;
7221   /* For each DEST_REG giv, compute lifetime starts, and try to compute
7222      lifetime ends from regscan info.  */
7223   for (i = 0, v = bl->giv; v; v = v->next_iv)
7224     {
7225       if (v->ignore)
7226         continue;
7227       if (v->giv_type == DEST_ADDR)
7228         {
7229           /* Loop unrolling of an inner loop can even create new DEST_REG
7230              givs.  */
7231           rtx p;
7232           for (p = v->insn; INSN_UID (p) >= max_uid_for_loop; )
7233             p = PREV_INSN (p);
7234           stats[i].start_luid = stats[i].end_luid = INSN_LUID (p);
7235           if (p != v->insn)
7236             stats[i].end_luid++;
7237         }
7238       else /* v->giv_type == DEST_REG */
7239         {
7240           if (v->last_use)
7241             {
7242               stats[i].start_luid = INSN_LUID (v->insn);
7243               stats[i].end_luid = INSN_LUID (v->last_use);
7244             }
7245           else if (INSN_UID (v->insn) >= max_uid_for_loop)
7246             {
7247               rtx p;
7248               /* This insn has been created by loop optimization on an inner
7249                  loop.  We don't have a proper start_luid that will match
7250                  when we see the first set.  But we do know that there will
7251                  be no use before the set, so we can set end_luid to 0 so that
7252                  we'll start looking for the last use right away.  */
7253               for (p = PREV_INSN (v->insn); INSN_UID (p) >= max_uid_for_loop; )
7254                 p = PREV_INSN (p);
7255               stats[i].start_luid = INSN_LUID (p);
7256               stats[i].end_luid = 0;
7257               ends_need_computing++;
7258             }
7259           else
7260             {
7261               int regno = REGNO (v->dest_reg);
7262               int count = VARRAY_INT (n_times_set, regno) - 1;
7263               rtx p = v->insn;
7264
7265               /* Find the first insn that sets the giv, so that we can verify
7266                  if this giv's lifetime wraps around the loop.  We also need
7267                  the luid of the first setting insn in order to detect the
7268                  last use properly.  */
7269               while (count)
7270                 {
7271                   p = prev_nonnote_insn (p);
7272                   if (reg_set_p (v->dest_reg, p))
7273                   count--;
7274                 }
7275
7276               stats[i].start_luid = INSN_LUID (p);
7277               if (stats[i].start_luid > uid_luid[REGNO_FIRST_UID (regno)])
7278                 {
7279                   stats[i].end_luid = -1;
7280                   ends_need_computing++;
7281                 }
7282               else
7283                 {
7284                   stats[i].end_luid = uid_luid[REGNO_LAST_UID (regno)];
7285                   if (stats[i].end_luid > INSN_LUID (loop_end))
7286                     {
7287                       stats[i].end_luid = -1;
7288                       ends_need_computing++;
7289                     }
7290                 }
7291             }
7292         }
7293       i++;
7294     }
7295
7296   /* If the regscan information was unconclusive for one or more DEST_REG
7297      givs, scan the all insn in the loop to find out lifetime ends.  */
7298   if (ends_need_computing)
7299     {
7300       rtx biv = bl->biv->src_reg;
7301       rtx p = loop_end;
7302
7303       do
7304         {
7305           if (p == loop_start)
7306             p = loop_end;
7307           p = PREV_INSN (p);
7308           if (GET_RTX_CLASS (GET_CODE (p)) != 'i')
7309             continue;
7310           ends_need_computing -= find_life_end (PATTERN (p), stats, p, biv);
7311         }
7312       while (ends_need_computing);
7313     }
7314
7315   /* Set start_luid back to the last insn that sets the giv.  This allows
7316      more combinations.  */
7317   for (i = 0, v = bl->giv; v; v = v->next_iv)
7318     {
7319       if (v->ignore)
7320         continue;
7321       if (INSN_UID (v->insn) < max_uid_for_loop)
7322         stats[i].start_luid = INSN_LUID (v->insn);
7323       i++;
7324     }
7325
7326   /* Now adjust lifetime ends by taking combined givs into account.  */
7327   for (i = 0, v = bl->giv; v; v = v->next_iv)
7328     {
7329       unsigned luid;
7330       int j;
7331
7332       if (v->ignore)
7333         continue;
7334       if (v->same && ! v->same->ignore)
7335         {
7336           j = v->same->ix;
7337           luid = stats[i].start_luid;
7338           /* Use unsigned arithmetic to model loop wrap-around.  */
7339           if (luid - stats[j].start_luid
7340               > (unsigned) stats[j].end_luid - stats[j].start_luid)
7341             stats[j].end_luid = luid;
7342         }
7343       i++;
7344     }
7345
7346   qsort (stats, giv_count, sizeof(*stats), cmp_recombine_givs_stats);
7347
7348   /* Try to derive DEST_REG givs from previous DEST_REG givs with the
7349      same mult_val and non-overlapping lifetime.  This reduces register
7350      pressure.
7351      Once we find a DEST_REG giv that is suitable to derive others from,
7352      we set last_giv to this giv, and try to derive as many other DEST_REG
7353      givs from it without joining overlapping lifetimes.  If we then
7354      encounter a DEST_REG giv that we can't derive, we set rescan to the
7355      index for this giv (unless rescan is already set).
7356      When we are finished with the current LAST_GIV (i.e. the inner loop
7357      terminates), we start again with rescan, which then becomes the new
7358      LAST_GIV.  */
7359   for (i = giv_count - 1; i >= 0; i = rescan)
7360     {
7361       int life_start, life_end;
7362
7363       for (last_giv = 0, rescan = -1; i >= 0; i--)
7364         {
7365           rtx sum;
7366
7367           v = giv_array[stats[i].giv_number];
7368           if (v->giv_type != DEST_REG || v->derived_from || v->same)
7369             continue;
7370           if (! last_giv)
7371             {
7372               /* Don't use a giv that's likely to be dead to derive
7373                  others - that would be likely to keep that giv alive.  */
7374               if (! v->maybe_dead || v->combined_with)
7375                 {
7376                   last_giv = v;
7377                   life_start = stats[i].start_luid;
7378                   life_end = stats[i].end_luid;
7379                 }
7380               continue;
7381             }
7382           /* Use unsigned arithmetic to model loop wrap around.  */
7383           if (((unsigned) stats[i].start_luid - life_start
7384                >= (unsigned) life_end - life_start)
7385               && ((unsigned) stats[i].end_luid - life_start
7386                   > (unsigned) life_end - life_start)
7387               /*  Check that the giv insn we're about to use for deriving
7388                   precedes all uses of that giv.  Note that initializing the
7389                   derived giv would defeat the purpose of reducing register
7390                   pressure.
7391                   ??? We could arrange to move the insn.  */
7392               && ((unsigned) stats[i].end_luid - INSN_LUID (loop_start)
7393                   > (unsigned) stats[i].start_luid - INSN_LUID (loop_start))
7394               && rtx_equal_p (last_giv->mult_val, v->mult_val)
7395               /* ??? Could handle libcalls, but would need more logic.  */
7396               && ! find_reg_note (v->insn, REG_RETVAL, NULL_RTX)
7397               /* We would really like to know if for any giv that v
7398                  is combined with, v->insn or any intervening biv increment
7399                  dominates that combined giv.  However, we
7400                  don't have this detailed control flow information.
7401                  N.B. since last_giv will be reduced, it is valid
7402                  anywhere in the loop, so we don't need to check the
7403                  validity of last_giv.
7404                  We rely here on the fact that v->always_executed implies that
7405                  there is no jump to someplace else in the loop before the
7406                  giv insn, and hence any insn that is executed before the
7407                  giv insn in the loop will have a lower luid.  */
7408               && (v->always_executed || ! v->combined_with)
7409               && (sum = express_from (last_giv, v))
7410               /* Make sure we don't make the add more expensive.  ADD_COST
7411                  doesn't take different costs of registers and constants into
7412                  account, so compare the cost of the actual SET_SRCs.  */
7413               && (rtx_cost (sum, SET)
7414                   <= rtx_cost (SET_SRC (single_set (v->insn)), SET))
7415               /* ??? unroll can't understand anything but reg + const_int
7416                  sums.  It would be cleaner to fix unroll.  */
7417               && ((GET_CODE (sum) == PLUS
7418                    && GET_CODE (XEXP (sum, 0)) == REG
7419                    && GET_CODE (XEXP (sum, 1)) == CONST_INT)
7420                   || ! unroll_p)
7421               && validate_change (v->insn, &PATTERN (v->insn),
7422                                   gen_rtx_SET (VOIDmode, v->dest_reg, sum), 0))
7423             {
7424               v->derived_from = last_giv;
7425               life_end = stats[i].end_luid;
7426
7427               if (loop_dump_stream)
7428                 {
7429                   fprintf (loop_dump_stream,
7430                            "giv at %d derived from %d as ",
7431                            INSN_UID (v->insn), INSN_UID (last_giv->insn));
7432                   print_rtl (loop_dump_stream, sum);
7433                   putc ('\n', loop_dump_stream);
7434                 }
7435             }
7436           else if (rescan < 0)
7437             rescan = i;
7438         }
7439     }
7440 }
7441 \f
7442 /* EMIT code before INSERT_BEFORE to set REG = B * M + A.  */
7443
7444 void
7445 emit_iv_add_mult (b, m, a, reg, insert_before)
7446      rtx b;          /* initial value of basic induction variable */
7447      rtx m;          /* multiplicative constant */
7448      rtx a;          /* additive constant */
7449      rtx reg;        /* destination register */
7450      rtx insert_before;
7451 {
7452   rtx seq;
7453   rtx result;
7454
7455   /* Prevent unexpected sharing of these rtx.  */
7456   a = copy_rtx (a);
7457   b = copy_rtx (b);
7458
7459   /* Increase the lifetime of any invariants moved further in code.  */
7460   update_reg_last_use (a, insert_before);
7461   update_reg_last_use (b, insert_before);
7462   update_reg_last_use (m, insert_before);
7463
7464   start_sequence ();
7465   result = expand_mult_add (b, reg, m, a, GET_MODE (reg), 0);
7466   if (reg != result)
7467     emit_move_insn (reg, result);
7468   seq = gen_sequence ();
7469   end_sequence ();
7470
7471   emit_insn_before (seq, insert_before);
7472
7473   /* It is entirely possible that the expansion created lots of new
7474      registers.  Iterate over the sequence we just created and
7475      record them all.  */
7476
7477   if (GET_CODE (seq) == SEQUENCE)
7478     {
7479       int i;
7480       for (i = 0; i < XVECLEN (seq, 0); ++i)
7481         {
7482           rtx set = single_set (XVECEXP (seq, 0, i));
7483           if (set && GET_CODE (SET_DEST (set)) == REG)
7484             record_base_value (REGNO (SET_DEST (set)), SET_SRC (set), 0);
7485         }
7486     }
7487   else if (GET_CODE (seq) == SET
7488            && GET_CODE (SET_DEST (seq)) == REG)
7489     record_base_value (REGNO (SET_DEST (seq)), SET_SRC (seq), 0);
7490 }
7491 \f
7492 /* Test whether A * B can be computed without
7493    an actual multiply insn.  Value is 1 if so.  */
7494
7495 static int
7496 product_cheap_p (a, b)
7497      rtx a;
7498      rtx b;
7499 {
7500   int i;
7501   rtx tmp;
7502   struct obstack *old_rtl_obstack = rtl_obstack;
7503   char *storage = (char *) obstack_alloc (&temp_obstack, 0);
7504   int win = 1;
7505
7506   /* If only one is constant, make it B.  */
7507   if (GET_CODE (a) == CONST_INT)
7508     tmp = a, a = b, b = tmp;
7509
7510   /* If first constant, both constant, so don't need multiply.  */
7511   if (GET_CODE (a) == CONST_INT)
7512     return 1;
7513
7514   /* If second not constant, neither is constant, so would need multiply.  */
7515   if (GET_CODE (b) != CONST_INT)
7516     return 0;
7517
7518   /* One operand is constant, so might not need multiply insn.  Generate the
7519      code for the multiply and see if a call or multiply, or long sequence
7520      of insns is generated.  */
7521
7522   rtl_obstack = &temp_obstack;
7523   start_sequence ();
7524   expand_mult (GET_MODE (a), a, b, NULL_RTX, 0);
7525   tmp = gen_sequence ();
7526   end_sequence ();
7527
7528   if (GET_CODE (tmp) == SEQUENCE)
7529     {
7530       if (XVEC (tmp, 0) == 0)
7531         win = 1;
7532       else if (XVECLEN (tmp, 0) > 3)
7533         win = 0;
7534       else
7535         for (i = 0; i < XVECLEN (tmp, 0); i++)
7536           {
7537             rtx insn = XVECEXP (tmp, 0, i);
7538
7539             if (GET_CODE (insn) != INSN
7540                 || (GET_CODE (PATTERN (insn)) == SET
7541                     && GET_CODE (SET_SRC (PATTERN (insn))) == MULT)
7542                 || (GET_CODE (PATTERN (insn)) == PARALLEL
7543                     && GET_CODE (XVECEXP (PATTERN (insn), 0, 0)) == SET
7544                     && GET_CODE (SET_SRC (XVECEXP (PATTERN (insn), 0, 0))) == MULT))
7545               {
7546                 win = 0;
7547                 break;
7548               }
7549           }
7550     }
7551   else if (GET_CODE (tmp) == SET
7552            && GET_CODE (SET_SRC (tmp)) == MULT)
7553     win = 0;
7554   else if (GET_CODE (tmp) == PARALLEL
7555            && GET_CODE (XVECEXP (tmp, 0, 0)) == SET
7556            && GET_CODE (SET_SRC (XVECEXP (tmp, 0, 0))) == MULT)
7557     win = 0;
7558
7559   /* Free any storage we obtained in generating this multiply and restore rtl
7560      allocation to its normal obstack.  */
7561   obstack_free (&temp_obstack, storage);
7562   rtl_obstack = old_rtl_obstack;
7563
7564   return win;
7565 }
7566 \f
7567 /* Check to see if loop can be terminated by a "decrement and branch until
7568    zero" instruction.  If so, add a REG_NONNEG note to the branch insn if so.
7569    Also try reversing an increment loop to a decrement loop
7570    to see if the optimization can be performed.
7571    Value is nonzero if optimization was performed.  */
7572
7573 /* This is useful even if the architecture doesn't have such an insn,
7574    because it might change a loops which increments from 0 to n to a loop
7575    which decrements from n to 0.  A loop that decrements to zero is usually
7576    faster than one that increments from zero.  */
7577
7578 /* ??? This could be rewritten to use some of the loop unrolling procedures,
7579    such as approx_final_value, biv_total_increment, loop_iterations, and
7580    final_[bg]iv_value.  */
7581
7582 static int
7583 check_dbra_loop (loop_end, insn_count, loop_start, loop_info)
7584      rtx loop_end;
7585      int insn_count;
7586      rtx loop_start;
7587      struct loop_info *loop_info;
7588 {
7589   struct iv_class *bl;
7590   rtx reg;
7591   rtx jump_label;
7592   rtx final_value;
7593   rtx start_value;
7594   rtx new_add_val;
7595   rtx comparison;
7596   rtx before_comparison;
7597   rtx p;
7598   rtx jump;
7599   rtx first_compare;
7600   int compare_and_branch;
7601
7602   /* If last insn is a conditional branch, and the insn before tests a
7603      register value, try to optimize it.  Otherwise, we can't do anything.  */
7604
7605   jump = PREV_INSN (loop_end);
7606   comparison = get_condition_for_loop (jump);
7607   if (comparison == 0)
7608     return 0;
7609
7610   /* Try to compute whether the compare/branch at the loop end is one or
7611      two instructions.  */
7612   get_condition (jump, &first_compare);
7613   if (first_compare == jump)
7614     compare_and_branch = 1;
7615   else if (first_compare == prev_nonnote_insn (jump))
7616     compare_and_branch = 2;
7617   else
7618     return 0;
7619
7620   /* Check all of the bivs to see if the compare uses one of them.
7621      Skip biv's set more than once because we can't guarantee that
7622      it will be zero on the last iteration.  Also skip if the biv is
7623      used between its update and the test insn.  */
7624
7625   for (bl = loop_iv_list; bl; bl = bl->next)
7626     {
7627       if (bl->biv_count == 1
7628           && bl->biv->dest_reg == XEXP (comparison, 0)
7629           && ! reg_used_between_p (regno_reg_rtx[bl->regno], bl->biv->insn,
7630                                    first_compare))
7631         break;
7632     }
7633
7634   if (! bl)
7635     return 0;
7636
7637   /* Look for the case where the basic induction variable is always
7638      nonnegative, and equals zero on the last iteration.
7639      In this case, add a reg_note REG_NONNEG, which allows the
7640      m68k DBRA instruction to be used.  */
7641
7642   if (((GET_CODE (comparison) == GT
7643         && GET_CODE (XEXP (comparison, 1)) == CONST_INT
7644         && INTVAL (XEXP (comparison, 1)) == -1)
7645        || (GET_CODE (comparison) == NE && XEXP (comparison, 1) == const0_rtx))
7646       && GET_CODE (bl->biv->add_val) == CONST_INT
7647       && INTVAL (bl->biv->add_val) < 0)
7648     {
7649       /* Initial value must be greater than 0,
7650          init_val % -dec_value == 0 to ensure that it equals zero on
7651          the last iteration */
7652
7653       if (GET_CODE (bl->initial_value) == CONST_INT
7654           && INTVAL (bl->initial_value) > 0
7655           && (INTVAL (bl->initial_value)
7656               % (-INTVAL (bl->biv->add_val))) == 0)
7657         {
7658           /* register always nonnegative, add REG_NOTE to branch */
7659           REG_NOTES (PREV_INSN (loop_end))
7660             = gen_rtx_EXPR_LIST (REG_NONNEG, NULL_RTX,
7661                                  REG_NOTES (PREV_INSN (loop_end)));
7662           bl->nonneg = 1;
7663
7664           return 1;
7665         }
7666
7667       /* If the decrement is 1 and the value was tested as >= 0 before
7668          the loop, then we can safely optimize.  */
7669       for (p = loop_start; p; p = PREV_INSN (p))
7670         {
7671           if (GET_CODE (p) == CODE_LABEL)
7672             break;
7673           if (GET_CODE (p) != JUMP_INSN)
7674             continue;
7675
7676           before_comparison = get_condition_for_loop (p);
7677           if (before_comparison
7678               && XEXP (before_comparison, 0) == bl->biv->dest_reg
7679               && GET_CODE (before_comparison) == LT
7680               && XEXP (before_comparison, 1) == const0_rtx
7681               && ! reg_set_between_p (bl->biv->dest_reg, p, loop_start)
7682               && INTVAL (bl->biv->add_val) == -1)
7683             {
7684               REG_NOTES (PREV_INSN (loop_end))
7685                 = gen_rtx_EXPR_LIST (REG_NONNEG, NULL_RTX,
7686                                      REG_NOTES (PREV_INSN (loop_end)));
7687               bl->nonneg = 1;
7688
7689               return 1;
7690             }
7691         }
7692     }
7693   else if (INTVAL (bl->biv->add_val) > 0)
7694     {
7695       /* Try to change inc to dec, so can apply above optimization.  */
7696       /* Can do this if:
7697          all registers modified are induction variables or invariant,
7698          all memory references have non-overlapping addresses
7699          (obviously true if only one write)
7700          allow 2 insns for the compare/jump at the end of the loop.  */
7701       /* Also, we must avoid any instructions which use both the reversed
7702          biv and another biv.  Such instructions will fail if the loop is
7703          reversed.  We meet this condition by requiring that either
7704          no_use_except_counting is true, or else that there is only
7705          one biv.  */
7706       int num_nonfixed_reads = 0;
7707       /* 1 if the iteration var is used only to count iterations.  */
7708       int no_use_except_counting = 0;
7709       /* 1 if the loop has no memory store, or it has a single memory store
7710          which is reversible.  */
7711       int reversible_mem_store = 1;
7712
7713       if (bl->giv_count == 0
7714           && ! loop_number_exit_count[uid_loop_num[INSN_UID (loop_start)]])
7715         {
7716           rtx bivreg = regno_reg_rtx[bl->regno];
7717
7718           /* If there are no givs for this biv, and the only exit is the
7719              fall through at the end of the loop, then
7720              see if perhaps there are no uses except to count.  */
7721           no_use_except_counting = 1;
7722           for (p = loop_start; p != loop_end; p = NEXT_INSN (p))
7723             if (GET_RTX_CLASS (GET_CODE (p)) == 'i')
7724               {
7725                 rtx set = single_set (p);
7726
7727                 if (set && GET_CODE (SET_DEST (set)) == REG
7728                     && REGNO (SET_DEST (set)) == bl->regno)
7729                   /* An insn that sets the biv is okay.  */
7730                   ;
7731                 else if (p == prev_nonnote_insn (prev_nonnote_insn (loop_end))
7732                          || p == prev_nonnote_insn (loop_end))
7733                   /* Don't bother about the end test.  */
7734                   ;
7735                 else if (reg_mentioned_p (bivreg, PATTERN (p)))
7736                   {
7737                     no_use_except_counting = 0;
7738                     break;
7739                   }
7740               }
7741         }
7742
7743       if (no_use_except_counting)
7744         ; /* no need to worry about MEMs.  */
7745       else if (num_mem_sets <= 1)
7746         {
7747           for (p = loop_start; p != loop_end; p = NEXT_INSN (p))
7748             if (GET_RTX_CLASS (GET_CODE (p)) == 'i')
7749               num_nonfixed_reads += count_nonfixed_reads (PATTERN (p));
7750
7751           /* If the loop has a single store, and the destination address is
7752              invariant, then we can't reverse the loop, because this address
7753              might then have the wrong value at loop exit.
7754              This would work if the source was invariant also, however, in that
7755              case, the insn should have been moved out of the loop.  */
7756
7757           if (num_mem_sets == 1)
7758             {
7759               struct induction *v;
7760
7761               reversible_mem_store
7762                 = (! unknown_address_altered
7763                    && ! invariant_p (XEXP (loop_store_mems, 0)));
7764
7765               /* If the store depends on a register that is set after the
7766                  store, it depends on the initial value, and is thus not
7767                  reversible.  */
7768               for (v = bl->giv; reversible_mem_store && v; v = v->next_iv)
7769                 {
7770                   if (v->giv_type == DEST_REG
7771                       && reg_mentioned_p (v->dest_reg,
7772                                           XEXP (loop_store_mems, 0))
7773                       && loop_insn_first_p (first_loop_store_insn, v->insn))
7774                     reversible_mem_store = 0;
7775                 }
7776             }
7777         }
7778       else
7779         return 0;
7780
7781       /* This code only acts for innermost loops.  Also it simplifies
7782          the memory address check by only reversing loops with
7783          zero or one memory access.
7784          Two memory accesses could involve parts of the same array,
7785          and that can't be reversed.
7786          If the biv is used only for counting, than we don't need to worry
7787          about all these things.  */
7788
7789       if ((num_nonfixed_reads <= 1
7790            && !loop_has_call
7791            && !loop_has_volatile
7792            && reversible_mem_store
7793            && (bl->giv_count + bl->biv_count + num_mem_sets
7794               + num_movables + compare_and_branch == insn_count)
7795            && (bl == loop_iv_list && bl->next == 0))
7796           || no_use_except_counting)
7797         {
7798           rtx tem;
7799
7800           /* Loop can be reversed.  */
7801           if (loop_dump_stream)
7802             fprintf (loop_dump_stream, "Can reverse loop\n");
7803
7804           /* Now check other conditions:
7805
7806              The increment must be a constant, as must the initial value,
7807              and the comparison code must be LT.
7808
7809              This test can probably be improved since +/- 1 in the constant
7810              can be obtained by changing LT to LE and vice versa; this is
7811              confusing.  */
7812
7813           if (comparison
7814               /* for constants, LE gets turned into LT */
7815               && (GET_CODE (comparison) == LT
7816                   || (GET_CODE (comparison) == LE
7817                       && no_use_except_counting)))
7818             {
7819               HOST_WIDE_INT add_val, add_adjust, comparison_val;
7820               rtx initial_value, comparison_value;
7821               int nonneg = 0;
7822               enum rtx_code cmp_code;
7823               int comparison_const_width;
7824               unsigned HOST_WIDE_INT comparison_sign_mask;
7825
7826               add_val = INTVAL (bl->biv->add_val);
7827               comparison_value = XEXP (comparison, 1);
7828               if (GET_MODE (comparison_value) == VOIDmode)
7829                 comparison_const_width
7830                   = GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE (XEXP (comparison, 0)));
7831               else
7832                 comparison_const_width
7833                   = GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE (comparison_value));
7834               if (comparison_const_width > HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
7835                 comparison_const_width = HOST_BITS_PER_WIDE_INT;
7836               comparison_sign_mask
7837                 = (unsigned HOST_WIDE_INT)1 << (comparison_const_width - 1);
7838
7839               /* If the comparison value is not a loop invariant, then we
7840                  can not reverse this loop.
7841
7842                  ??? If the insns which initialize the comparison value as
7843                  a whole compute an invariant result, then we could move
7844                  them out of the loop and proceed with loop reversal.  */
7845               if (!invariant_p (comparison_value))
7846                 return 0;
7847
7848               if (GET_CODE (comparison_value) == CONST_INT)
7849                 comparison_val = INTVAL (comparison_value);
7850               initial_value = bl->initial_value;
7851
7852               /* Normalize the initial value if it is an integer and
7853                  has no other use except as a counter.  This will allow
7854                  a few more loops to be reversed.  */
7855               if (no_use_except_counting
7856                   && GET_CODE (comparison_value) == CONST_INT
7857                   && GET_CODE (initial_value) == CONST_INT)
7858                 {
7859                   comparison_val = comparison_val - INTVAL (bl->initial_value);
7860                   /* The code below requires comparison_val to be a multiple
7861                      of add_val in order to do the loop reversal, so
7862                      round up comparison_val to a multiple of add_val.
7863                      Since comparison_value is constant, we know that the
7864                      current comparison code is LT.  */
7865                   comparison_val = comparison_val + add_val - 1;
7866                   comparison_val
7867                     -= (unsigned HOST_WIDE_INT) comparison_val % add_val;
7868                   /* We postpone overflow checks for COMPARISON_VAL here;
7869                      even if there is an overflow, we might still be able to
7870                      reverse the loop, if converting the loop exit test to
7871                      NE is possible.  */
7872                   initial_value = const0_rtx;
7873                 }
7874
7875               /* First check if we can do a vanilla loop reversal.  */
7876               if (initial_value == const0_rtx
7877                   /* If we have a decrement_and_branch_on_count, prefer
7878                      the NE test, since this will allow that instruction to
7879                      be generated.  Note that we must use a vanilla loop
7880                      reversal if the biv is used to calculate a giv or has
7881                      a non-counting use.  */
7882 #if ! defined (HAVE_decrement_and_branch_until_zero) && defined (HAVE_decrement_and_branch_on_count)
7883                   && (! (add_val == 1 && loop_info->vtop
7884                          && (bl->biv_count == 0
7885                              || no_use_except_counting)))
7886 #endif
7887                   && GET_CODE (comparison_value) == CONST_INT
7888                      /* Now do postponed overflow checks on COMPARISON_VAL.  */
7889                   && ! (((comparison_val - add_val) ^ INTVAL (comparison_value))
7890                         & comparison_sign_mask))
7891                 {
7892                   /* Register will always be nonnegative, with value
7893                      0 on last iteration */
7894                   add_adjust = add_val;
7895                   nonneg = 1;
7896                   cmp_code = GE;
7897                 }
7898               else if (add_val == 1 && loop_info->vtop
7899                        && (bl->biv_count == 0
7900                            || no_use_except_counting))
7901                 {
7902                   add_adjust = 0;
7903                   cmp_code = NE;
7904                 }
7905               else
7906                 return 0;
7907
7908               if (GET_CODE (comparison) == LE)
7909                 add_adjust -= add_val;
7910
7911               /* If the initial value is not zero, or if the comparison
7912                  value is not an exact multiple of the increment, then we
7913                  can not reverse this loop.  */
7914               if (initial_value == const0_rtx
7915                   && GET_CODE (comparison_value) == CONST_INT)
7916                 {
7917                   if (((unsigned HOST_WIDE_INT) comparison_val % add_val) != 0)
7918                     return 0;
7919                 }
7920               else
7921                 {
7922                   if (! no_use_except_counting || add_val != 1)
7923                     return 0;
7924                 }
7925
7926               final_value = comparison_value;
7927
7928               /* Reset these in case we normalized the initial value
7929                  and comparison value above.  */
7930               if (GET_CODE (comparison_value) == CONST_INT
7931                   && GET_CODE (initial_value) == CONST_INT)
7932                 {
7933                   comparison_value = GEN_INT (comparison_val);
7934                   final_value
7935                     = GEN_INT (comparison_val + INTVAL (bl->initial_value));
7936                 }
7937               bl->initial_value = initial_value;
7938
7939               /* Save some info needed to produce the new insns.  */
7940               reg = bl->biv->dest_reg;
7941               jump_label = XEXP (SET_SRC (PATTERN (PREV_INSN (loop_end))), 1);
7942               if (jump_label == pc_rtx)
7943                 jump_label = XEXP (SET_SRC (PATTERN (PREV_INSN (loop_end))), 2);
7944               new_add_val = GEN_INT (- INTVAL (bl->biv->add_val));
7945
7946               /* Set start_value; if this is not a CONST_INT, we need
7947                  to generate a SUB.
7948                  Initialize biv to start_value before loop start.
7949                  The old initializing insn will be deleted as a
7950                  dead store by flow.c.  */
7951               if (initial_value == const0_rtx
7952                   && GET_CODE (comparison_value) == CONST_INT)
7953                 {
7954                   start_value = GEN_INT (comparison_val - add_adjust);
7955                   emit_insn_before (gen_move_insn (reg, start_value),
7956                                     loop_start);
7957                 }
7958               else if (GET_CODE (initial_value) == CONST_INT)
7959                 {
7960                   rtx offset = GEN_INT (-INTVAL (initial_value) - add_adjust);
7961                   enum machine_mode mode = GET_MODE (reg);
7962                   enum insn_code icode
7963                     = add_optab->handlers[(int) mode].insn_code;
7964                   if (! (*insn_operand_predicate[icode][0]) (reg, mode)
7965                       || ! ((*insn_operand_predicate[icode][1])
7966                             (comparison_value, mode))
7967                       || ! (*insn_operand_predicate[icode][2]) (offset, mode))
7968                     return 0;
7969                   start_value
7970                     = gen_rtx_PLUS (mode, comparison_value, offset);
7971                   emit_insn_before ((GEN_FCN (icode)
7972                                      (reg, comparison_value, offset)),
7973                                     loop_start);
7974                   if (GET_CODE (comparison) == LE)
7975                     final_value = gen_rtx_PLUS (mode, comparison_value,
7976                                                 GEN_INT (add_val));
7977                 }
7978               else if (! add_adjust)
7979                 {
7980                   enum machine_mode mode = GET_MODE (reg);
7981                   enum insn_code icode
7982                     = sub_optab->handlers[(int) mode].insn_code;
7983                   if (! (*insn_operand_predicate[icode][0]) (reg, mode)
7984                       || ! ((*insn_operand_predicate[icode][1])
7985                             (comparison_value, mode))
7986                       || ! ((*insn_operand_predicate[icode][2])
7987                             (initial_value, mode)))
7988                     return 0;
7989                   start_value
7990                     = gen_rtx_MINUS (mode, comparison_value, initial_value);
7991                   emit_insn_before ((GEN_FCN (icode)
7992                                      (reg, comparison_value, initial_value)),
7993                                     loop_start);
7994                 }
7995               else
7996                 /* We could handle the other cases too, but it'll be
7997                    better to have a testcase first.  */
7998                 return 0;
7999
8000               /* We may not have a single insn which can increment a reg, so
8001                  create a sequence to hold all the insns from expand_inc.  */
8002               start_sequence ();
8003               expand_inc (reg, new_add_val);
8004               tem = gen_sequence ();
8005               end_sequence ();
8006
8007               p = emit_insn_before (tem, bl->biv->insn);
8008               delete_insn (bl->biv->insn);
8009
8010               /* Update biv info to reflect its new status.  */
8011               bl->biv->insn = p;
8012               bl->initial_value = start_value;
8013               bl->biv->add_val = new_add_val;
8014
8015               /* Update loop info.  */
8016               loop_info->initial_value = reg;
8017               loop_info->initial_equiv_value = reg;
8018               loop_info->final_value = const0_rtx;
8019               loop_info->final_equiv_value = const0_rtx;
8020               loop_info->comparison_value = const0_rtx;
8021               loop_info->comparison_code = cmp_code;
8022               loop_info->increment = new_add_val;
8023
8024               /* Inc LABEL_NUSES so that delete_insn will
8025                  not delete the label.  */
8026               LABEL_NUSES (XEXP (jump_label, 0)) ++;
8027
8028               /* Emit an insn after the end of the loop to set the biv's
8029                  proper exit value if it is used anywhere outside the loop.  */
8030               if ((REGNO_LAST_UID (bl->regno) != INSN_UID (first_compare))
8031                   || ! bl->init_insn
8032                   || REGNO_FIRST_UID (bl->regno) != INSN_UID (bl->init_insn))
8033                 emit_insn_after (gen_move_insn (reg, final_value),
8034                                  loop_end);
8035
8036               /* Delete compare/branch at end of loop.  */
8037               delete_insn (PREV_INSN (loop_end));
8038               if (compare_and_branch == 2)
8039                 delete_insn (first_compare);
8040
8041               /* Add new compare/branch insn at end of loop.  */
8042               start_sequence ();
8043               emit_cmp_and_jump_insns (reg, const0_rtx, cmp_code, NULL_RTX,
8044                                        GET_MODE (reg), 0, 0,
8045                                        XEXP (jump_label, 0));
8046               tem = gen_sequence ();
8047               end_sequence ();
8048               emit_jump_insn_before (tem, loop_end);
8049
8050               for (tem = PREV_INSN (loop_end);
8051                    tem && GET_CODE (tem) != JUMP_INSN;
8052                    tem = PREV_INSN (tem))
8053                 ;
8054
8055               if (tem)
8056                 JUMP_LABEL (tem) = XEXP (jump_label, 0);
8057
8058               if (nonneg)
8059                 {
8060                   if (tem)
8061                     {
8062                       /* Increment of LABEL_NUSES done above.  */
8063                       /* Register is now always nonnegative,
8064                          so add REG_NONNEG note to the branch.  */
8065                       REG_NOTES (tem) = gen_rtx_EXPR_LIST (REG_NONNEG, NULL_RTX,
8066                                                            REG_NOTES (tem));
8067                     }
8068                   bl->nonneg = 1;
8069                 }
8070
8071               /* Mark that this biv has been reversed.  Each giv which depends
8072                  on this biv, and which is also live past the end of the loop
8073                  will have to be fixed up.  */
8074
8075               bl->reversed = 1;
8076
8077               if (loop_dump_stream)
8078                 fprintf (loop_dump_stream,
8079                          "Reversed loop and added reg_nonneg\n");
8080
8081               return 1;
8082             }
8083         }
8084     }
8085
8086   return 0;
8087 }
8088 \f
8089 /* Verify whether the biv BL appears to be eliminable,
8090    based on the insns in the loop that refer to it.
8091    LOOP_START is the first insn of the loop, and END is the end insn.
8092
8093    If ELIMINATE_P is non-zero, actually do the elimination.
8094
8095    THRESHOLD and INSN_COUNT are from loop_optimize and are used to
8096    determine whether invariant insns should be placed inside or at the
8097    start of the loop.  */
8098
8099 static int
8100 maybe_eliminate_biv (bl, loop_start, end, eliminate_p, threshold, insn_count)
8101      struct iv_class *bl;
8102      rtx loop_start;
8103      rtx end;
8104      int eliminate_p;
8105      int threshold, insn_count;
8106 {
8107   rtx reg = bl->biv->dest_reg;
8108   rtx p;
8109
8110   /* Scan all insns in the loop, stopping if we find one that uses the
8111      biv in a way that we cannot eliminate.  */
8112
8113   for (p = loop_start; p != end; p = NEXT_INSN (p))
8114     {
8115       enum rtx_code code = GET_CODE (p);
8116       rtx where = threshold >= insn_count ? loop_start : p;
8117
8118       if ((code == INSN || code == JUMP_INSN || code == CALL_INSN)
8119           && reg_mentioned_p (reg, PATTERN (p))
8120           && ! maybe_eliminate_biv_1 (PATTERN (p), p, bl, eliminate_p, where))
8121         {
8122           if (loop_dump_stream)
8123             fprintf (loop_dump_stream,
8124                      "Cannot eliminate biv %d: biv used in insn %d.\n",
8125                      bl->regno, INSN_UID (p));
8126           break;
8127         }
8128     }
8129
8130   if (p == end)
8131     {
8132       if (loop_dump_stream)
8133         fprintf (loop_dump_stream, "biv %d %s eliminated.\n",
8134                  bl->regno, eliminate_p ? "was" : "can be");
8135       return 1;
8136     }
8137
8138   return 0;
8139 }
8140 \f
8141 /* INSN and REFERENCE are instructions in the same insn chain.
8142    Return non-zero if INSN is first.  */
8143
8144 int
8145 loop_insn_first_p (insn, reference)
8146      rtx insn, reference;
8147 {
8148   rtx p, q;
8149
8150   for (p = insn, q = reference; ;)
8151     {
8152       /* Start with test for not first so that INSN == REFERENCE yields not
8153          first.  */
8154       if (q == insn || ! p)
8155         return 0;
8156       if (p == reference || ! q)
8157         return 1;
8158
8159       if (INSN_UID (p) < max_uid_for_loop
8160           && INSN_UID (q) < max_uid_for_loop)
8161         return INSN_LUID (p) < INSN_LUID (q);
8162
8163       if (INSN_UID (p) >= max_uid_for_loop)
8164         p = NEXT_INSN (p);
8165       if (INSN_UID (q) >= max_uid_for_loop)
8166         q = NEXT_INSN (q);
8167     }
8168 }
8169
8170 /* We are trying to eliminate BIV in INSN using GIV.  Return non-zero if
8171    the offset that we have to take into account due to auto-increment /
8172    div derivation is zero.  */
8173 static int
8174 biv_elimination_giv_has_0_offset (biv, giv, insn)
8175      struct induction *biv, *giv;
8176      rtx insn;
8177 {
8178   /* If the giv V had the auto-inc address optimization applied
8179      to it, and INSN occurs between the giv insn and the biv
8180      insn, then we'd have to adjust the value used here.
8181      This is rare, so we don't bother to make this possible.  */
8182   if (giv->auto_inc_opt
8183       && ((loop_insn_first_p (giv->insn, insn)
8184            && loop_insn_first_p (insn, biv->insn))
8185           || (loop_insn_first_p (biv->insn, insn)
8186               && loop_insn_first_p (insn, giv->insn))))
8187     return 0;
8188
8189   /* If the giv V was derived from another giv, and INSN does
8190      not occur between the giv insn and the biv insn, then we'd
8191      have to adjust the value used here.  This is rare, so we don't
8192      bother to make this possible.  */
8193   if (giv->derived_from
8194       && ! (giv->always_executed
8195             && loop_insn_first_p (giv->insn, insn)
8196             && loop_insn_first_p (insn, biv->insn)))
8197     return 0;
8198   if (giv->same
8199       && giv->same->derived_from
8200       && ! (giv->same->always_executed
8201             && loop_insn_first_p (giv->same->insn, insn)
8202             && loop_insn_first_p (insn, biv->insn)))
8203     return 0;
8204
8205   return 1;
8206 }
8207
8208 /* If BL appears in X (part of the pattern of INSN), see if we can
8209    eliminate its use.  If so, return 1.  If not, return 0.
8210
8211    If BIV does not appear in X, return 1.
8212
8213    If ELIMINATE_P is non-zero, actually do the elimination.  WHERE indicates
8214    where extra insns should be added.  Depending on how many items have been
8215    moved out of the loop, it will either be before INSN or at the start of
8216    the loop.  */
8217
8218 static int
8219 maybe_eliminate_biv_1 (x, insn, bl, eliminate_p, where)
8220      rtx x, insn;
8221      struct iv_class *bl;
8222      int eliminate_p;
8223      rtx where;
8224 {
8225   enum rtx_code code = GET_CODE (x);
8226   rtx reg = bl->biv->dest_reg;
8227   enum machine_mode mode = GET_MODE (reg);
8228   struct induction *v;
8229   rtx arg, tem;
8230 #ifdef HAVE_cc0
8231   rtx new;
8232 #endif
8233   int arg_operand;
8234   char *fmt;
8235   int i, j;
8236
8237   switch (code)
8238     {
8239     case REG:
8240       /* If we haven't already been able to do something with this BIV,
8241          we can't eliminate it.  */
8242       if (x == reg)
8243         return 0;
8244       return 1;
8245
8246     case SET:
8247       /* If this sets the BIV, it is not a problem.  */
8248       if (SET_DEST (x) == reg)
8249         return 1;
8250
8251       /* If this is an insn that defines a giv, it is also ok because
8252          it will go away when the giv is reduced.  */
8253       for (v = bl->giv; v; v = v->next_iv)
8254         if (v->giv_type == DEST_REG && SET_DEST (x) == v->dest_reg)
8255           return 1;
8256
8257 #ifdef HAVE_cc0
8258       if (SET_DEST (x) == cc0_rtx && SET_SRC (x) == reg)
8259         {
8260           /* Can replace with any giv that was reduced and
8261              that has (MULT_VAL != 0) and (ADD_VAL == 0).
8262              Require a constant for MULT_VAL, so we know it's nonzero.
8263              ??? We disable this optimization to avoid potential
8264              overflows.  */
8265
8266           for (v = bl->giv; v; v = v->next_iv)
8267             if (CONSTANT_P (v->mult_val) && v->mult_val != const0_rtx
8268                 && v->add_val == const0_rtx
8269                 && ! v->ignore && ! v->maybe_dead && v->always_computable
8270                 && v->mode == mode
8271                 && 0)
8272               {
8273                 if (! biv_elimination_giv_has_0_offset (bl->biv, v, insn))
8274                   continue;
8275
8276                 if (! eliminate_p)
8277                   return 1;
8278
8279                 /* If the giv has the opposite direction of change,
8280                    then reverse the comparison.  */
8281                 if (INTVAL (v->mult_val) < 0)
8282                   new = gen_rtx_COMPARE (GET_MODE (v->new_reg),
8283                                          const0_rtx, v->new_reg);
8284                 else
8285                   new = v->new_reg;
8286
8287                 /* We can probably test that giv's reduced reg.  */
8288                 if (validate_change (insn, &SET_SRC (x), new, 0))
8289                   return 1;
8290               }
8291
8292           /* Look for a giv with (MULT_VAL != 0) and (ADD_VAL != 0);
8293              replace test insn with a compare insn (cmp REDUCED_GIV ADD_VAL).
8294              Require a constant for MULT_VAL, so we know it's nonzero.
8295              ??? Do this only if ADD_VAL is a pointer to avoid a potential
8296              overflow problem.  */
8297
8298           for (v = bl->giv; v; v = v->next_iv)
8299             if (CONSTANT_P (v->mult_val) && v->mult_val != const0_rtx
8300                 && ! v->ignore && ! v->maybe_dead && v->always_computable
8301                 && v->mode == mode
8302                 && (GET_CODE (v->add_val) == SYMBOL_REF
8303                     || GET_CODE (v->add_val) == LABEL_REF
8304                     || GET_CODE (v->add_val) == CONST
8305                     || (GET_CODE (v->add_val) == REG
8306                         && REGNO_POINTER_FLAG (REGNO (v->add_val)))))
8307               {
8308                 if (! biv_elimination_giv_has_0_offset (bl->biv, v, insn))
8309                   continue;
8310
8311                 if (! eliminate_p)
8312                   return 1;
8313
8314                 /* If the giv has the opposite direction of change,
8315                    then reverse the comparison.  */
8316                 if (INTVAL (v->mult_val) < 0)
8317                   new = gen_rtx_COMPARE (VOIDmode, copy_rtx (v->add_val),
8318                                          v->new_reg);
8319                 else
8320                   new = gen_rtx_COMPARE (VOIDmode, v->new_reg,
8321                                          copy_rtx (v->add_val));
8322
8323                 /* Replace biv with the giv's reduced register.  */
8324                 update_reg_last_use (v->add_val, insn);
8325                 if (validate_change (insn, &SET_SRC (PATTERN (insn)), new, 0))
8326                   return 1;
8327
8328                 /* Insn doesn't support that constant or invariant.  Copy it
8329                    into a register (it will be a loop invariant.)  */
8330                 tem = gen_reg_rtx (GET_MODE (v->new_reg));
8331
8332                 emit_insn_before (gen_move_insn (tem, copy_rtx (v->add_val)),
8333                                   where);
8334
8335                 /* Substitute the new register for its invariant value in
8336                    the compare expression. */
8337                 XEXP (new, (INTVAL (v->mult_val) < 0) ? 0 : 1) = tem;
8338                 if (validate_change (insn, &SET_SRC (PATTERN (insn)), new, 0))
8339                   return 1;
8340               }
8341         }
8342 #endif
8343       break;
8344
8345     case COMPARE:
8346     case EQ:  case NE:
8347     case GT:  case GE:  case GTU:  case GEU:
8348     case LT:  case LE:  case LTU:  case LEU:
8349       /* See if either argument is the biv.  */
8350       if (XEXP (x, 0) == reg)
8351         arg = XEXP (x, 1), arg_operand = 1;
8352       else if (XEXP (x, 1) == reg)
8353         arg = XEXP (x, 0), arg_operand = 0;
8354       else
8355         break;
8356
8357       if (CONSTANT_P (arg))
8358         {
8359           /* First try to replace with any giv that has constant positive
8360              mult_val and constant add_val.  We might be able to support
8361              negative mult_val, but it seems complex to do it in general.  */
8362
8363           for (v = bl->giv; v; v = v->next_iv)
8364             if (CONSTANT_P (v->mult_val) && INTVAL (v->mult_val) > 0
8365                 && (GET_CODE (v->add_val) == SYMBOL_REF
8366                     || GET_CODE (v->add_val) == LABEL_REF
8367                     || GET_CODE (v->add_val) == CONST
8368                     || (GET_CODE (v->add_val) == REG
8369                         && REGNO_POINTER_FLAG (REGNO (v->add_val))))
8370                 && ! v->ignore && ! v->maybe_dead && v->always_computable
8371                 && v->mode == mode)
8372               {
8373                 if (! biv_elimination_giv_has_0_offset (bl->biv, v, insn))
8374                   continue;
8375
8376                 if (! eliminate_p)
8377                   return 1;
8378
8379                 /* Replace biv with the giv's reduced reg.  */
8380                 XEXP (x, 1-arg_operand) = v->new_reg;
8381
8382                 /* If all constants are actually constant integers and
8383                    the derived constant can be directly placed in the COMPARE,
8384                    do so.  */
8385                 if (GET_CODE (arg) == CONST_INT
8386                     && GET_CODE (v->mult_val) == CONST_INT
8387                     && GET_CODE (v->add_val) == CONST_INT
8388                     && validate_change (insn, &XEXP (x, arg_operand),
8389                                         GEN_INT (INTVAL (arg)
8390                                                  * INTVAL (v->mult_val)
8391                                                  + INTVAL (v->add_val)), 0))
8392                   return 1;
8393
8394                 /* Otherwise, load it into a register.  */
8395                 tem = gen_reg_rtx (mode);
8396                 emit_iv_add_mult (arg, v->mult_val, v->add_val, tem, where);
8397                 if (validate_change (insn, &XEXP (x, arg_operand), tem, 0))
8398                   return 1;
8399
8400                 /* If that failed, put back the change we made above.  */
8401                 XEXP (x, 1-arg_operand) = reg;
8402               }
8403
8404           /* Look for giv with positive constant mult_val and nonconst add_val.
8405              Insert insns to calculate new compare value.
8406              ??? Turn this off due to possible overflow.  */
8407
8408           for (v = bl->giv; v; v = v->next_iv)
8409             if (CONSTANT_P (v->mult_val) && INTVAL (v->mult_val) > 0
8410                 && ! v->ignore && ! v->maybe_dead && v->always_computable
8411                 && v->mode == mode
8412                 && 0)
8413               {
8414                 rtx tem;
8415
8416                 if (! biv_elimination_giv_has_0_offset (bl->biv, v, insn))
8417                   continue;
8418
8419                 if (! eliminate_p)
8420                   return 1;
8421
8422                 tem = gen_reg_rtx (mode);
8423
8424                 /* Replace biv with giv's reduced register.  */
8425                 validate_change (insn, &XEXP (x, 1 - arg_operand),
8426                                  v->new_reg, 1);
8427
8428                 /* Compute value to compare against.  */
8429                 emit_iv_add_mult (arg, v->mult_val, v->add_val, tem, where);
8430                 /* Use it in this insn.  */
8431                 validate_change (insn, &XEXP (x, arg_operand), tem, 1);
8432                 if (apply_change_group ())
8433                   return 1;
8434               }
8435         }
8436       else if (GET_CODE (arg) == REG || GET_CODE (arg) == MEM)
8437         {
8438           if (invariant_p (arg) == 1)
8439             {
8440               /* Look for giv with constant positive mult_val and nonconst
8441                  add_val. Insert insns to compute new compare value.
8442                  ??? Turn this off due to possible overflow.  */
8443
8444               for (v = bl->giv; v; v = v->next_iv)
8445                 if (CONSTANT_P (v->mult_val) && INTVAL (v->mult_val) > 0
8446                     && ! v->ignore && ! v->maybe_dead && v->always_computable
8447                     && v->mode == mode
8448                     && 0)
8449                   {
8450                     rtx tem;
8451
8452                     if (! biv_elimination_giv_has_0_offset (bl->biv, v, insn))
8453                       continue;
8454
8455                     if (! eliminate_p)
8456                       return 1;
8457
8458                     tem = gen_reg_rtx (mode);
8459
8460                     /* Replace biv with giv's reduced register.  */
8461                     validate_change (insn, &XEXP (x, 1 - arg_operand),
8462                                      v->new_reg, 1);
8463
8464                     /* Compute value to compare against.  */
8465                     emit_iv_add_mult (arg, v->mult_val, v->add_val,
8466                                       tem, where);
8467                     validate_change (insn, &XEXP (x, arg_operand), tem, 1);
8468                     if (apply_change_group ())
8469                       return 1;
8470                   }
8471             }
8472
8473           /* This code has problems.  Basically, you can't know when
8474              seeing if we will eliminate BL, whether a particular giv
8475              of ARG will be reduced.  If it isn't going to be reduced,
8476              we can't eliminate BL.  We can try forcing it to be reduced,
8477              but that can generate poor code.
8478
8479              The problem is that the benefit of reducing TV, below should
8480              be increased if BL can actually be eliminated, but this means
8481              we might have to do a topological sort of the order in which
8482              we try to process biv.  It doesn't seem worthwhile to do
8483              this sort of thing now.  */
8484
8485 #if 0
8486           /* Otherwise the reg compared with had better be a biv.  */
8487           if (GET_CODE (arg) != REG
8488               || REG_IV_TYPE (REGNO (arg)) != BASIC_INDUCT)
8489             return 0;
8490
8491           /* Look for a pair of givs, one for each biv,
8492              with identical coefficients.  */
8493           for (v = bl->giv; v; v = v->next_iv)
8494             {
8495               struct induction *tv;
8496
8497               if (v->ignore || v->maybe_dead || v->mode != mode)
8498                 continue;
8499
8500               for (tv = reg_biv_class[REGNO (arg)]->giv; tv; tv = tv->next_iv)
8501                 if (! tv->ignore && ! tv->maybe_dead
8502                     && rtx_equal_p (tv->mult_val, v->mult_val)
8503                     && rtx_equal_p (tv->add_val, v->add_val)
8504                     && tv->mode == mode)
8505                   {
8506                     if (! biv_elimination_giv_has_0_offset (bl->biv, v, insn))
8507                       continue;
8508
8509                     if (! eliminate_p)
8510                       return 1;
8511
8512                     /* Replace biv with its giv's reduced reg.  */
8513                     XEXP (x, 1-arg_operand) = v->new_reg;
8514                     /* Replace other operand with the other giv's
8515                        reduced reg.  */
8516                     XEXP (x, arg_operand) = tv->new_reg;
8517                     return 1;
8518                   }
8519             }
8520 #endif
8521         }
8522
8523       /* If we get here, the biv can't be eliminated.  */
8524       return 0;
8525
8526     case MEM:
8527       /* If this address is a DEST_ADDR giv, it doesn't matter if the
8528          biv is used in it, since it will be replaced.  */
8529       for (v = bl->giv; v; v = v->next_iv)
8530         if (v->giv_type == DEST_ADDR && v->location == &XEXP (x, 0))
8531           return 1;
8532       break;
8533
8534     default:
8535       break;
8536     }
8537
8538   /* See if any subexpression fails elimination.  */
8539   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
8540   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
8541     {
8542       switch (fmt[i])
8543         {
8544         case 'e':
8545           if (! maybe_eliminate_biv_1 (XEXP (x, i), insn, bl,
8546                                        eliminate_p, where))
8547             return 0;
8548           break;
8549
8550         case 'E':
8551           for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
8552             if (! maybe_eliminate_biv_1 (XVECEXP (x, i, j), insn, bl,
8553                                          eliminate_p, where))
8554               return 0;
8555           break;
8556         }
8557     }
8558
8559   return 1;
8560 }
8561 \f
8562 /* Return nonzero if the last use of REG
8563    is in an insn following INSN in the same basic block.  */
8564
8565 static int
8566 last_use_this_basic_block (reg, insn)
8567      rtx reg;
8568      rtx insn;
8569 {
8570   rtx n;
8571   for (n = insn;
8572        n && GET_CODE (n) != CODE_LABEL && GET_CODE (n) != JUMP_INSN;
8573        n = NEXT_INSN (n))
8574     {
8575       if (REGNO_LAST_UID (REGNO (reg)) == INSN_UID (n))
8576         return 1;
8577     }
8578   return 0;
8579 }
8580 \f
8581 /* Called via `note_stores' to record the initial value of a biv.  Here we
8582    just record the location of the set and process it later.  */
8583
8584 static void
8585 record_initial (dest, set)
8586      rtx dest;
8587      rtx set;
8588 {
8589   struct iv_class *bl;
8590
8591   if (GET_CODE (dest) != REG
8592       || REGNO (dest) >= max_reg_before_loop
8593       || REG_IV_TYPE (REGNO (dest)) != BASIC_INDUCT)
8594     return;
8595
8596   bl = reg_biv_class[REGNO (dest)];
8597
8598   /* If this is the first set found, record it.  */
8599   if (bl->init_insn == 0)
8600     {
8601       bl->init_insn = note_insn;
8602       bl->init_set = set;
8603     }
8604 }
8605 \f
8606 /* If any of the registers in X are "old" and currently have a last use earlier
8607    than INSN, update them to have a last use of INSN.  Their actual last use
8608    will be the previous insn but it will not have a valid uid_luid so we can't
8609    use it.  */
8610
8611 static void
8612 update_reg_last_use (x, insn)
8613      rtx x;
8614      rtx insn;
8615 {
8616   /* Check for the case where INSN does not have a valid luid.  In this case,
8617      there is no need to modify the regno_last_uid, as this can only happen
8618      when code is inserted after the loop_end to set a pseudo's final value,
8619      and hence this insn will never be the last use of x.  */
8620   if (GET_CODE (x) == REG && REGNO (x) < max_reg_before_loop
8621       && INSN_UID (insn) < max_uid_for_loop
8622       && uid_luid[REGNO_LAST_UID (REGNO (x))] < uid_luid[INSN_UID (insn)])
8623     REGNO_LAST_UID (REGNO (x)) = INSN_UID (insn);
8624   else
8625     {
8626       register int i, j;
8627       register char *fmt = GET_RTX_FORMAT (GET_CODE (x));
8628       for (i = GET_RTX_LENGTH (GET_CODE (x)) - 1; i >= 0; i--)
8629         {
8630           if (fmt[i] == 'e')
8631             update_reg_last_use (XEXP (x, i), insn);
8632           else if (fmt[i] == 'E')
8633             for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
8634               update_reg_last_use (XVECEXP (x, i, j), insn);
8635         }
8636     }
8637 }
8638 \f
8639 /* Given a jump insn JUMP, return the condition that will cause it to branch
8640    to its JUMP_LABEL.  If the condition cannot be understood, or is an
8641    inequality floating-point comparison which needs to be reversed, 0 will
8642    be returned.
8643
8644    If EARLIEST is non-zero, it is a pointer to a place where the earliest
8645    insn used in locating the condition was found.  If a replacement test
8646    of the condition is desired, it should be placed in front of that
8647    insn and we will be sure that the inputs are still valid.
8648
8649    The condition will be returned in a canonical form to simplify testing by
8650    callers.  Specifically:
8651
8652    (1) The code will always be a comparison operation (EQ, NE, GT, etc.).
8653    (2) Both operands will be machine operands; (cc0) will have been replaced.
8654    (3) If an operand is a constant, it will be the second operand.
8655    (4) (LE x const) will be replaced with (LT x <const+1>) and similarly
8656        for GE, GEU, and LEU.  */
8657
8658 rtx
8659 get_condition (jump, earliest)
8660      rtx jump;
8661      rtx *earliest;
8662 {
8663   enum rtx_code code;
8664   rtx prev = jump;
8665   rtx set;
8666   rtx tem;
8667   rtx op0, op1;
8668   int reverse_code = 0;
8669   int did_reverse_condition = 0;
8670   enum machine_mode mode;
8671
8672   /* If this is not a standard conditional jump, we can't parse it.  */
8673   if (GET_CODE (jump) != JUMP_INSN
8674       || ! condjump_p (jump) || simplejump_p (jump))
8675     return 0;
8676
8677   code = GET_CODE (XEXP (SET_SRC (PATTERN (jump)), 0));
8678   mode = GET_MODE (XEXP (SET_SRC (PATTERN (jump)), 0));
8679   op0 = XEXP (XEXP (SET_SRC (PATTERN (jump)), 0), 0);
8680   op1 = XEXP (XEXP (SET_SRC (PATTERN (jump)), 0), 1);
8681
8682   if (earliest)
8683     *earliest = jump;
8684
8685   /* If this branches to JUMP_LABEL when the condition is false, reverse
8686      the condition.  */
8687   if (GET_CODE (XEXP (SET_SRC (PATTERN (jump)), 2)) == LABEL_REF
8688       && XEXP (XEXP (SET_SRC (PATTERN (jump)), 2), 0) == JUMP_LABEL (jump))
8689     code = reverse_condition (code), did_reverse_condition ^= 1;
8690
8691   /* If we are comparing a register with zero, see if the register is set
8692      in the previous insn to a COMPARE or a comparison operation.  Perform
8693      the same tests as a function of STORE_FLAG_VALUE as find_comparison_args
8694      in cse.c  */
8695
8696   while (GET_RTX_CLASS (code) == '<' && op1 == CONST0_RTX (GET_MODE (op0)))
8697     {
8698       /* Set non-zero when we find something of interest.  */
8699       rtx x = 0;
8700
8701 #ifdef HAVE_cc0
8702       /* If comparison with cc0, import actual comparison from compare
8703          insn.  */
8704       if (op0 == cc0_rtx)
8705         {
8706           if ((prev = prev_nonnote_insn (prev)) == 0
8707               || GET_CODE (prev) != INSN
8708               || (set = single_set (prev)) == 0
8709               || SET_DEST (set) != cc0_rtx)
8710             return 0;
8711
8712           op0 = SET_SRC (set);
8713           op1 = CONST0_RTX (GET_MODE (op0));
8714           if (earliest)
8715             *earliest = prev;
8716         }
8717 #endif
8718
8719       /* If this is a COMPARE, pick up the two things being compared.  */
8720       if (GET_CODE (op0) == COMPARE)
8721         {
8722           op1 = XEXP (op0, 1);
8723           op0 = XEXP (op0, 0);
8724           continue;
8725         }
8726       else if (GET_CODE (op0) != REG)
8727         break;
8728
8729       /* Go back to the previous insn.  Stop if it is not an INSN.  We also
8730          stop if it isn't a single set or if it has a REG_INC note because
8731          we don't want to bother dealing with it.  */
8732
8733       if ((prev = prev_nonnote_insn (prev)) == 0
8734           || GET_CODE (prev) != INSN
8735           || FIND_REG_INC_NOTE (prev, 0)
8736           || (set = single_set (prev)) == 0)
8737         break;
8738
8739       /* If this is setting OP0, get what it sets it to if it looks
8740          relevant.  */
8741       if (rtx_equal_p (SET_DEST (set), op0))
8742         {
8743           enum machine_mode inner_mode = GET_MODE (SET_SRC (set));
8744
8745           /* ??? We may not combine comparisons done in a CCmode with
8746              comparisons not done in a CCmode.  This is to aid targets
8747              like Alpha that have an IEEE compliant EQ instruction, and
8748              a non-IEEE compliant BEQ instruction.  The use of CCmode is
8749              actually artificial, simply to prevent the combination, but
8750              should not affect other platforms.
8751
8752              However, we must allow VOIDmode comparisons to match either
8753              CCmode or non-CCmode comparison, because some ports have
8754              modeless comparisons inside branch patterns.
8755
8756              ??? This mode check should perhaps look more like the mode check
8757              in simplify_comparison in combine.  */
8758
8759           if ((GET_CODE (SET_SRC (set)) == COMPARE
8760                || (((code == NE
8761                      || (code == LT
8762                          && GET_MODE_CLASS (inner_mode) == MODE_INT
8763                          && (GET_MODE_BITSIZE (inner_mode)
8764                              <= HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
8765                          && (STORE_FLAG_VALUE
8766                              & ((HOST_WIDE_INT) 1
8767                                 << (GET_MODE_BITSIZE (inner_mode) - 1))))
8768 #ifdef FLOAT_STORE_FLAG_VALUE
8769                      || (code == LT
8770                          && GET_MODE_CLASS (inner_mode) == MODE_FLOAT
8771                          && FLOAT_STORE_FLAG_VALUE < 0)
8772 #endif
8773                      ))
8774                    && GET_RTX_CLASS (GET_CODE (SET_SRC (set))) == '<'))
8775               && (((GET_MODE_CLASS (mode) == MODE_CC)
8776                    == (GET_MODE_CLASS (inner_mode) == MODE_CC))
8777                   || mode == VOIDmode || inner_mode == VOIDmode))
8778             x = SET_SRC (set);
8779           else if (((code == EQ
8780                      || (code == GE
8781                          && (GET_MODE_BITSIZE (inner_mode)
8782                              <= HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
8783                          && GET_MODE_CLASS (inner_mode) == MODE_INT
8784                          && (STORE_FLAG_VALUE
8785                              & ((HOST_WIDE_INT) 1
8786                                 << (GET_MODE_BITSIZE (inner_mode) - 1))))
8787 #ifdef FLOAT_STORE_FLAG_VALUE
8788                      || (code == GE
8789                          && GET_MODE_CLASS (inner_mode) == MODE_FLOAT
8790                          && FLOAT_STORE_FLAG_VALUE < 0)
8791 #endif
8792                      ))
8793                    && GET_RTX_CLASS (GET_CODE (SET_SRC (set))) == '<'
8794                    && (((GET_MODE_CLASS (mode) == MODE_CC)
8795                         == (GET_MODE_CLASS (inner_mode) == MODE_CC))
8796                        || mode == VOIDmode || inner_mode == VOIDmode))
8797
8798             {
8799               /* We might have reversed a LT to get a GE here.  But this wasn't
8800                  actually the comparison of data, so we don't flag that we
8801                  have had to reverse the condition.  */
8802               did_reverse_condition ^= 1;
8803               reverse_code = 1;
8804               x = SET_SRC (set);
8805             }
8806           else
8807             break;
8808         }
8809
8810       else if (reg_set_p (op0, prev))
8811         /* If this sets OP0, but not directly, we have to give up.  */
8812         break;
8813
8814       if (x)
8815         {
8816           if (GET_RTX_CLASS (GET_CODE (x)) == '<')
8817             code = GET_CODE (x);
8818           if (reverse_code)
8819             {
8820               code = reverse_condition (code);
8821               did_reverse_condition ^= 1;
8822               reverse_code = 0;
8823             }
8824
8825           op0 = XEXP (x, 0), op1 = XEXP (x, 1);
8826           if (earliest)
8827             *earliest = prev;
8828         }
8829     }
8830
8831   /* If constant is first, put it last.  */
8832   if (CONSTANT_P (op0))
8833     code = swap_condition (code), tem = op0, op0 = op1, op1 = tem;
8834
8835   /* If OP0 is the result of a comparison, we weren't able to find what
8836      was really being compared, so fail.  */
8837   if (GET_MODE_CLASS (GET_MODE (op0)) == MODE_CC)
8838     return 0;
8839
8840   /* Canonicalize any ordered comparison with integers involving equality
8841      if we can do computations in the relevant mode and we do not
8842      overflow.  */
8843
8844   if (GET_CODE (op1) == CONST_INT
8845       && GET_MODE (op0) != VOIDmode
8846       && GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE (op0)) <= HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
8847     {
8848       HOST_WIDE_INT const_val = INTVAL (op1);
8849       unsigned HOST_WIDE_INT uconst_val = const_val;
8850       unsigned HOST_WIDE_INT max_val
8851         = (unsigned HOST_WIDE_INT) GET_MODE_MASK (GET_MODE (op0));
8852
8853       switch (code)
8854         {
8855         case LE:
8856           if ((unsigned HOST_WIDE_INT) const_val != max_val >> 1)
8857             code = LT,  op1 = GEN_INT (const_val + 1);
8858           break;
8859
8860         /* When cross-compiling, const_val might be sign-extended from
8861            BITS_PER_WORD to HOST_BITS_PER_WIDE_INT */
8862         case GE:
8863           if ((HOST_WIDE_INT) (const_val & max_val)
8864               != (((HOST_WIDE_INT) 1
8865                    << (GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE (op0)) - 1))))
8866             code = GT, op1 = GEN_INT (const_val - 1);
8867           break;
8868
8869         case LEU:
8870           if (uconst_val < max_val)
8871             code = LTU, op1 = GEN_INT (uconst_val + 1);
8872           break;
8873
8874         case GEU:
8875           if (uconst_val != 0)
8876             code = GTU, op1 = GEN_INT (uconst_val - 1);
8877           break;
8878
8879         default:
8880           break;
8881         }
8882     }
8883
8884   /* If this was floating-point and we reversed anything other than an
8885      EQ or NE, return zero.  */
8886   if (TARGET_FLOAT_FORMAT == IEEE_FLOAT_FORMAT
8887       && did_reverse_condition && code != NE && code != EQ
8888       && ! flag_fast_math
8889       && GET_MODE_CLASS (GET_MODE (op0)) == MODE_FLOAT)
8890     return 0;
8891
8892 #ifdef HAVE_cc0
8893   /* Never return CC0; return zero instead.  */
8894   if (op0 == cc0_rtx)
8895     return 0;
8896 #endif
8897
8898   return gen_rtx_fmt_ee (code, VOIDmode, op0, op1);
8899 }
8900
8901 /* Similar to above routine, except that we also put an invariant last
8902    unless both operands are invariants.  */
8903
8904 rtx
8905 get_condition_for_loop (x)
8906      rtx x;
8907 {
8908   rtx comparison = get_condition (x, NULL_PTR);
8909
8910   if (comparison == 0
8911       || ! invariant_p (XEXP (comparison, 0))
8912       || invariant_p (XEXP (comparison, 1)))
8913     return comparison;
8914
8915   return gen_rtx_fmt_ee (swap_condition (GET_CODE (comparison)), VOIDmode,
8916                          XEXP (comparison, 1), XEXP (comparison, 0));
8917 }
8918
8919 #ifdef HAVE_decrement_and_branch_on_count
8920 /* Instrument loop for insertion of bct instruction.  We distinguish between
8921    loops with compile-time bounds and those with run-time bounds.
8922    Information from loop_iterations() is used to compute compile-time bounds.
8923    Run-time bounds should use loop preconditioning, but currently ignored.
8924  */
8925
8926 static void
8927 insert_bct (loop_start, loop_end, loop_info)
8928      rtx loop_start, loop_end;
8929      struct loop_info *loop_info;
8930 {
8931   int i;
8932   unsigned HOST_WIDE_INT n_iterations;
8933
8934   int increment_direction, compare_direction;
8935
8936   /* If the loop condition is <= or >=, the number of iteration
8937       is 1 more than the range of the bounds of the loop.  */
8938   int add_iteration = 0;
8939
8940   enum machine_mode loop_var_mode = word_mode;
8941
8942   int loop_num = uid_loop_num [INSN_UID (loop_start)];
8943
8944   /* It's impossible to instrument a competely unrolled loop.  */
8945   if (loop_info->unroll_number == -1)
8946     return;
8947
8948   /* Make sure that the count register is not in use.  */
8949   if (loop_used_count_register [loop_num])
8950     {
8951       if (loop_dump_stream)
8952         fprintf (loop_dump_stream,
8953                  "insert_bct %d: BCT instrumentation failed: count register already in use\n",
8954                  loop_num);
8955       return;
8956     }
8957
8958   /* Make sure that the function has no indirect jumps.  */
8959   if (indirect_jump_in_function)
8960     {
8961       if (loop_dump_stream)
8962         fprintf (loop_dump_stream,
8963                  "insert_bct %d: BCT instrumentation failed: indirect jump in function\n",
8964                  loop_num);
8965       return;
8966     }
8967
8968   /* Make sure that the last loop insn is a conditional jump.  */
8969   if (GET_CODE (PREV_INSN (loop_end)) != JUMP_INSN
8970       || ! condjump_p (PREV_INSN (loop_end))
8971       || simplejump_p (PREV_INSN (loop_end)))
8972     {
8973       if (loop_dump_stream)
8974         fprintf (loop_dump_stream,
8975                  "insert_bct %d: BCT instrumentation failed: invalid jump at loop end\n",
8976                  loop_num);
8977       return;
8978     }
8979
8980   /* Make sure that the loop does not contain a function call
8981      (the count register might be altered by the called function).  */
8982   if (loop_has_call)
8983     {
8984       if (loop_dump_stream)
8985         fprintf (loop_dump_stream,
8986                  "insert_bct %d: BCT instrumentation failed: function call in loop\n",
8987                  loop_num);
8988       return;
8989     }
8990
8991   /* Make sure that the loop does not jump via a table.
8992      (the count register might be used to perform the branch on table).  */
8993   if (loop_has_tablejump)
8994     {
8995       if (loop_dump_stream)
8996         fprintf (loop_dump_stream,
8997                  "insert_bct %d: BCT instrumentation failed: computed branch in the loop\n",
8998                  loop_num);
8999       return;
9000     }
9001
9002   /* Account for loop unrolling in instrumented iteration count.  */
9003   if (loop_info->unroll_number > 1)
9004     n_iterations = loop_info->n_iterations / loop_info->unroll_number;
9005   else
9006     n_iterations = loop_info->n_iterations;
9007
9008   if (n_iterations != 0 && n_iterations < 3)
9009     {
9010       /* Allow an enclosing outer loop to benefit if possible.  */
9011       if (loop_dump_stream)
9012         fprintf (loop_dump_stream,
9013                  "insert_bct %d: Too few iterations to benefit from BCT optimization\n",
9014                  loop_num);
9015       return;
9016     }
9017
9018   /* Try to instrument the loop.  */
9019
9020   /* Handle the simpler case, where the bounds are known at compile time.  */
9021   if (n_iterations > 0)
9022     {
9023       /* Mark all enclosing loops that they cannot use count register.  */
9024       for (i = loop_num; i != -1; i = loop_outer_loop[i])
9025         loop_used_count_register[i] = 1;
9026       instrument_loop_bct (loop_start, loop_end, GEN_INT (n_iterations));
9027       return;
9028     }
9029
9030   /* Handle the more complex case, that the bounds are NOT known
9031      at compile time.  In this case we generate run_time calculation
9032      of the number of iterations.  */
9033
9034   if (loop_info->iteration_var == 0)
9035     {
9036       if (loop_dump_stream)
9037         fprintf (loop_dump_stream,
9038                  "insert_bct %d: BCT Runtime Instrumentation failed: no loop iteration variable found\n",
9039                  loop_num);
9040       return;
9041     }
9042
9043   if (GET_MODE_CLASS (GET_MODE (loop_info->iteration_var)) != MODE_INT
9044       || GET_MODE_SIZE (GET_MODE (loop_info->iteration_var)) != UNITS_PER_WORD)
9045     {
9046       if (loop_dump_stream)
9047         fprintf (loop_dump_stream,
9048                  "insert_bct %d: BCT Runtime Instrumentation failed: loop variable not integer\n",
9049                  loop_num);
9050       return;
9051     }
9052
9053   /* With runtime bounds, if the compare is of the form '!=' we give up */
9054   if (loop_info->comparison_code == NE)
9055     {
9056       if (loop_dump_stream)
9057         fprintf (loop_dump_stream,
9058                  "insert_bct %d: BCT Runtime Instrumentation failed: runtime bounds with != comparison\n",
9059                  loop_num);
9060       return;
9061     }
9062 /* Use common loop preconditioning code instead.  */
9063 #if 0
9064   else
9065     {
9066       /* We rely on the existence of run-time guard to ensure that the
9067          loop executes at least once.  */
9068       rtx sequence;
9069       rtx iterations_num_reg;
9070
9071       unsigned HOST_WIDE_INT increment_value_abs
9072         = INTVAL (increment) * increment_direction;
9073
9074       /* make sure that the increment is a power of two, otherwise (an
9075          expensive) divide is needed.  */
9076       if (exact_log2 (increment_value_abs) == -1)
9077         {
9078           if (loop_dump_stream)
9079             fprintf (loop_dump_stream,
9080                      "insert_bct: not instrumenting BCT because the increment is not power of 2\n");
9081           return;
9082         }
9083
9084       /* compute the number of iterations */
9085       start_sequence ();
9086       {
9087         rtx temp_reg;
9088
9089         /* Again, the number of iterations is calculated by:
9090            ;
9091            ;                  compare-val - initial-val + (increment -1) + additional-iteration
9092            ; num_iterations = -----------------------------------------------------------------
9093            ;                                           increment
9094          */
9095         /* ??? Do we have to call copy_rtx here before passing rtx to
9096            expand_binop?  */
9097         if (compare_direction > 0)
9098           {
9099             /* <, <= :the loop variable is increasing */
9100             temp_reg = expand_binop (loop_var_mode, sub_optab,
9101                                      comparison_value, initial_value,
9102                                      NULL_RTX, 0, OPTAB_LIB_WIDEN);
9103           }
9104         else
9105           {
9106             temp_reg = expand_binop (loop_var_mode, sub_optab,
9107                                      initial_value, comparison_value,
9108                                      NULL_RTX, 0, OPTAB_LIB_WIDEN);
9109           }
9110
9111         if (increment_value_abs - 1 + add_iteration != 0)
9112           temp_reg = expand_binop (loop_var_mode, add_optab, temp_reg,
9113                                    GEN_INT (increment_value_abs - 1
9114                                             + add_iteration),
9115                                    NULL_RTX, 0, OPTAB_LIB_WIDEN);
9116
9117         if (increment_value_abs != 1)
9118           {
9119             /* ??? This will generate an expensive divide instruction for
9120                most targets.  The original authors apparently expected this
9121                to be a shift, since they test for power-of-2 divisors above,
9122                but just naively generating a divide instruction will not give
9123                a shift.  It happens to work for the PowerPC target because
9124                the rs6000.md file has a divide pattern that emits shifts.
9125                It will probably not work for any other target.  */
9126             iterations_num_reg = expand_binop (loop_var_mode, sdiv_optab,
9127                                                temp_reg,
9128                                                GEN_INT (increment_value_abs),
9129                                                NULL_RTX, 0, OPTAB_LIB_WIDEN);
9130           }
9131         else
9132           iterations_num_reg = temp_reg;
9133       }
9134       sequence = gen_sequence ();
9135       end_sequence ();
9136       emit_insn_before (sequence, loop_start);
9137       instrument_loop_bct (loop_start, loop_end, iterations_num_reg);
9138     }
9139
9140   return;
9141 #endif /* Complex case */
9142 }
9143
9144 /* Instrument loop by inserting a bct in it as follows:
9145    1. A new counter register is created.
9146    2. In the head of the loop the new variable is initialized to the value
9147    passed in the loop_num_iterations parameter.
9148    3. At the end of the loop, comparison of the register with 0 is generated.
9149    The created comparison follows the pattern defined for the
9150    decrement_and_branch_on_count insn, so this insn will be generated.
9151    4. The branch on the old variable are deleted.  The compare must remain
9152    because it might be used elsewhere.  If the loop-variable or condition
9153    register are used elsewhere, they will be eliminated by flow.  */
9154
9155 static void
9156 instrument_loop_bct (loop_start, loop_end, loop_num_iterations)
9157      rtx loop_start, loop_end;
9158      rtx loop_num_iterations;
9159 {
9160   rtx counter_reg;
9161   rtx start_label;
9162   rtx sequence;
9163
9164   if (HAVE_decrement_and_branch_on_count)
9165     {
9166       if (loop_dump_stream)
9167         {
9168           fputs ("instrument_bct: Inserting BCT (", loop_dump_stream);
9169           if (GET_CODE (loop_num_iterations) == CONST_INT)
9170             fprintf (loop_dump_stream, HOST_WIDE_INT_PRINT_DEC,
9171                      INTVAL (loop_num_iterations));
9172           else
9173             fputs ("runtime", loop_dump_stream);
9174           fputs (" iterations)", loop_dump_stream);
9175         }
9176
9177       /* Discard original jump to continue loop.  Original compare result
9178          may still be live, so it cannot be discarded explicitly.  */
9179       delete_insn (PREV_INSN (loop_end));
9180
9181       /* Insert the label which will delimit the start of the loop.  */
9182       start_label = gen_label_rtx ();
9183       emit_label_after (start_label, loop_start);
9184
9185       /* Insert initialization of the count register into the loop header.  */
9186       start_sequence ();
9187       counter_reg = gen_reg_rtx (word_mode);
9188       emit_insn (gen_move_insn (counter_reg, loop_num_iterations));
9189       sequence = gen_sequence ();
9190       end_sequence ();
9191       emit_insn_before (sequence, loop_start);
9192
9193       /* Insert new comparison on the count register instead of the
9194          old one, generating the needed BCT pattern (that will be
9195          later recognized by assembly generation phase).  */
9196       emit_jump_insn_before (gen_decrement_and_branch_on_count (counter_reg,
9197                                                                 start_label),
9198                              loop_end);
9199       LABEL_NUSES (start_label)++;
9200     }
9201
9202 }
9203 #endif /* HAVE_decrement_and_branch_on_count */
9204
9205 /* Scan the function and determine whether it has indirect (computed) jumps.
9206
9207    This is taken mostly from flow.c; similar code exists elsewhere
9208    in the compiler.  It may be useful to put this into rtlanal.c.  */
9209 static int
9210 indirect_jump_in_function_p (start)
9211      rtx start;
9212 {
9213   rtx insn;
9214
9215   for (insn = start; insn; insn = NEXT_INSN (insn))
9216     if (computed_jump_p (insn))
9217       return 1;
9218
9219   return 0;
9220 }
9221
9222 /* Add MEM to the LOOP_MEMS array, if appropriate.  See the
9223    documentation for LOOP_MEMS for the definition of `appropriate'.
9224    This function is called from prescan_loop via for_each_rtx.  */
9225
9226 static int
9227 insert_loop_mem (mem, data)
9228      rtx *mem;
9229      void *data ATTRIBUTE_UNUSED;
9230 {
9231   int i;
9232   rtx m = *mem;
9233
9234   if (m == NULL_RTX)
9235     return 0;
9236
9237   switch (GET_CODE (m))
9238     {
9239     case MEM:
9240       break;
9241
9242     case CONST_DOUBLE:
9243       /* We're not interested in the MEM associated with a
9244          CONST_DOUBLE, so there's no need to traverse into this.  */
9245       return -1;
9246
9247     default:
9248       /* This is not a MEM.  */
9249       return 0;
9250     }
9251
9252   /* See if we've already seen this MEM.  */
9253   for (i = 0; i < loop_mems_idx; ++i)
9254     if (rtx_equal_p (m, loop_mems[i].mem))
9255       {
9256         if (GET_MODE (m) != GET_MODE (loop_mems[i].mem))
9257           /* The modes of the two memory accesses are different.  If
9258              this happens, something tricky is going on, and we just
9259              don't optimize accesses to this MEM.  */
9260           loop_mems[i].optimize = 0;
9261
9262         return 0;
9263       }
9264
9265   /* Resize the array, if necessary.  */
9266   if (loop_mems_idx == loop_mems_allocated)
9267     {
9268       if (loop_mems_allocated != 0)
9269         loop_mems_allocated *= 2;
9270       else
9271         loop_mems_allocated = 32;
9272
9273       loop_mems = (loop_mem_info*)
9274         xrealloc (loop_mems,
9275                   loop_mems_allocated * sizeof (loop_mem_info));
9276     }
9277
9278   /* Actually insert the MEM.  */
9279   loop_mems[loop_mems_idx].mem = m;
9280   /* We can't hoist this MEM out of the loop if it's a BLKmode MEM
9281      because we can't put it in a register.  We still store it in the
9282      table, though, so that if we see the same address later, but in a
9283      non-BLK mode, we'll not think we can optimize it at that point.  */
9284   loop_mems[loop_mems_idx].optimize = (GET_MODE (m) != BLKmode);
9285   loop_mems[loop_mems_idx].reg = NULL_RTX;
9286   ++loop_mems_idx;
9287
9288   return 0;
9289 }
9290
9291 /* Like load_mems, but also ensures that SET_IN_LOOP,
9292    MAY_NOT_OPTIMIZE, REG_SINGLE_USAGE, and INSN_COUNT have the correct
9293    values after load_mems.  */
9294
9295 static void
9296 load_mems_and_recount_loop_regs_set (scan_start, end, loop_top, start,
9297                                      insn_count)
9298      rtx scan_start;
9299      rtx end;
9300      rtx loop_top;
9301      rtx start;
9302      int *insn_count;
9303 {
9304   int nregs = max_reg_num ();
9305
9306   load_mems (scan_start, end, loop_top, start);
9307
9308   /* Recalculate set_in_loop and friends since load_mems may have
9309      created new registers.  */
9310   if (max_reg_num () > nregs)
9311     {
9312       int i;
9313       int old_nregs;
9314
9315       old_nregs = nregs;
9316       nregs = max_reg_num ();
9317
9318       if ((unsigned) nregs > set_in_loop->num_elements)
9319         {
9320           /* Grow all the arrays.  */
9321           VARRAY_GROW (set_in_loop, nregs);
9322           VARRAY_GROW (n_times_set, nregs);
9323           VARRAY_GROW (may_not_optimize, nregs);
9324           VARRAY_GROW (reg_single_usage, nregs);
9325         }
9326       /* Clear the arrays */
9327       bzero ((char *) &set_in_loop->data, nregs * sizeof (int));
9328       bzero ((char *) &may_not_optimize->data, nregs * sizeof (char));
9329       bzero ((char *) &reg_single_usage->data, nregs * sizeof (rtx));
9330
9331       count_loop_regs_set (loop_top ? loop_top : start, end,
9332                            may_not_optimize, reg_single_usage,
9333                            insn_count, nregs);
9334
9335       for (i = 0; i < FIRST_PSEUDO_REGISTER; i++)
9336         {
9337           VARRAY_CHAR (may_not_optimize, i) = 1;
9338           VARRAY_INT (set_in_loop, i) = 1;
9339         }
9340
9341 #ifdef AVOID_CCMODE_COPIES
9342       /* Don't try to move insns which set CC registers if we should not
9343          create CCmode register copies.  */
9344       for (i = max_reg_num () - 1; i >= FIRST_PSEUDO_REGISTER; i--)
9345         if (GET_MODE_CLASS (GET_MODE (regno_reg_rtx[i])) == MODE_CC)
9346           VARRAY_CHAR (may_not_optimize, i) = 1;
9347 #endif
9348
9349       /* Set n_times_set for the new registers.  */
9350       bcopy ((char *) (&set_in_loop->data.i[0] + old_nregs),
9351              (char *) (&n_times_set->data.i[0] + old_nregs),
9352              (nregs - old_nregs) * sizeof (int));
9353     }
9354 }
9355
9356 /* Move MEMs into registers for the duration of the loop.  SCAN_START
9357    is the first instruction in the loop (as it is executed).  The
9358    other parameters are as for next_insn_in_loop.  */
9359
9360 static void
9361 load_mems (scan_start, end, loop_top, start)
9362      rtx scan_start;
9363      rtx end;
9364      rtx loop_top;
9365      rtx start;
9366 {
9367   int maybe_never = 0;
9368   int i;
9369   rtx p;
9370   rtx label = NULL_RTX;
9371   rtx end_label;
9372
9373   if (loop_mems_idx > 0)
9374     {
9375       /* Nonzero if the next instruction may never be executed.  */
9376       int next_maybe_never = 0;
9377
9378       /* Check to see if it's possible that some instructions in the
9379          loop are never executed.  */
9380       for (p = next_insn_in_loop (scan_start, scan_start, end, loop_top);
9381            p != NULL_RTX && !maybe_never;
9382            p = next_insn_in_loop (p, scan_start, end, loop_top))
9383         {
9384           if (GET_CODE (p) == CODE_LABEL)
9385             maybe_never = 1;
9386           else if (GET_CODE (p) == JUMP_INSN
9387                    /* If we enter the loop in the middle, and scan
9388                       around to the beginning, don't set maybe_never
9389                       for that.  This must be an unconditional jump,
9390                       otherwise the code at the top of the loop might
9391                       never be executed.  Unconditional jumps are
9392                       followed a by barrier then loop end.  */
9393                    && ! (GET_CODE (p) == JUMP_INSN
9394                          && JUMP_LABEL (p) == loop_top
9395                          && NEXT_INSN (NEXT_INSN (p)) == end
9396                          && simplejump_p (p)))
9397             {
9398               if (!condjump_p (p))
9399                 /* Something complicated.  */
9400                 maybe_never = 1;
9401               else
9402                 /* If there are any more instructions in the loop, they
9403                    might not be reached.  */
9404                 next_maybe_never = 1;
9405             }
9406           else if (next_maybe_never)
9407             maybe_never = 1;
9408         }
9409
9410       /* Actually move the MEMs.  */
9411       for (i = 0; i < loop_mems_idx; ++i)
9412         {
9413           int written = 0;
9414           rtx reg;
9415           rtx mem = loop_mems[i].mem;
9416           rtx mem_list_entry;
9417
9418           if (MEM_VOLATILE_P (mem)
9419               || invariant_p (XEXP (mem, 0)) != 1)
9420             /* There's no telling whether or not MEM is modified.  */
9421             loop_mems[i].optimize = 0;
9422
9423           /* Go through the MEMs written to in the loop to see if this
9424              one is aliased by one of them.  */
9425           mem_list_entry = loop_store_mems;
9426           while (mem_list_entry)
9427             {
9428               if (rtx_equal_p (mem, XEXP (mem_list_entry, 0)))
9429                 written = 1;
9430               else if (true_dependence (XEXP (mem_list_entry, 0), VOIDmode,
9431                                         mem, rtx_varies_p))
9432                 {
9433                   /* MEM is indeed aliased by this store.  */
9434                   loop_mems[i].optimize = 0;
9435                   break;
9436                 }
9437               mem_list_entry = XEXP (mem_list_entry, 1);
9438             }
9439
9440           /* If this MEM is written to, we must be sure that there
9441              are no reads from another MEM that aliases this one.  */
9442           if (loop_mems[i].optimize && written)
9443             {
9444               int j;
9445
9446               for (j = 0; j < loop_mems_idx; ++j)
9447                 {
9448                   if (j == i)
9449                     continue;
9450                   else if (true_dependence (mem,
9451                                             VOIDmode,
9452                                             loop_mems[j].mem,
9453                                             rtx_varies_p))
9454                     {
9455                       /* It's not safe to hoist loop_mems[i] out of
9456                          the loop because writes to it might not be
9457                          seen by reads from loop_mems[j].  */
9458                       loop_mems[i].optimize = 0;
9459                       break;
9460                     }
9461                 }
9462             }
9463
9464           if (maybe_never && may_trap_p (mem))
9465             /* We can't access the MEM outside the loop; it might
9466                cause a trap that wouldn't have happened otherwise.  */
9467             loop_mems[i].optimize = 0;
9468
9469           if (!loop_mems[i].optimize)
9470             /* We thought we were going to lift this MEM out of the
9471                loop, but later discovered that we could not.  */
9472             continue;
9473
9474           /* Allocate a pseudo for this MEM.  We set REG_USERVAR_P in
9475              order to keep scan_loop from moving stores to this MEM
9476              out of the loop just because this REG is neither a
9477              user-variable nor used in the loop test.  */
9478           reg = gen_reg_rtx (GET_MODE (mem));
9479           REG_USERVAR_P (reg) = 1;
9480           loop_mems[i].reg = reg;
9481
9482           /* Now, replace all references to the MEM with the
9483              corresponding pesudos.  */
9484           for (p = next_insn_in_loop (scan_start, scan_start, end, loop_top);
9485                p != NULL_RTX;
9486                p = next_insn_in_loop (p, scan_start, end, loop_top))
9487             {
9488               rtx_and_int ri;
9489               ri.r = p;
9490               ri.i = i;
9491               for_each_rtx (&p, replace_loop_mem, &ri);
9492             }
9493
9494           if (!apply_change_group ())
9495             /* We couldn't replace all occurrences of the MEM.  */
9496             loop_mems[i].optimize = 0;
9497           else
9498             {
9499               rtx set;
9500
9501               /* Load the memory immediately before START, which is
9502                  the NOTE_LOOP_BEG.  */
9503               set = gen_move_insn (reg, mem);
9504               emit_insn_before (set, start);
9505
9506               if (written)
9507                 {
9508                   if (label == NULL_RTX)
9509                     {
9510                       /* We must compute the former
9511                          right-after-the-end label before we insert
9512                          the new one.  */
9513                       end_label = next_label (end);
9514                       label = gen_label_rtx ();
9515                       emit_label_after (label, end);
9516                     }
9517
9518                   /* Store the memory immediately after END, which is
9519                    the NOTE_LOOP_END.  */
9520                   set = gen_move_insn (copy_rtx (mem), reg);
9521                   emit_insn_after (set, label);
9522                 }
9523
9524               if (loop_dump_stream)
9525                 {
9526                   fprintf (loop_dump_stream, "Hoisted regno %d %s from ",
9527                            REGNO (reg), (written ? "r/w" : "r/o"));
9528                   print_rtl (loop_dump_stream, mem);
9529                   fputc ('\n', loop_dump_stream);
9530                 }
9531             }
9532         }
9533     }
9534
9535   if (label != NULL_RTX)
9536     {
9537       /* Now, we need to replace all references to the previous exit
9538          label with the new one.  */
9539       rtx_pair rr;
9540       rr.r1 = end_label;
9541       rr.r2 = label;
9542
9543       for (p = start; p != end; p = NEXT_INSN (p))
9544         {
9545           for_each_rtx (&p, replace_label, &rr);
9546
9547           /* If this is a JUMP_INSN, then we also need to fix the JUMP_LABEL
9548              field.  This is not handled by for_each_rtx because it doesn't
9549              handle unprinted ('0') fields.  We need to update JUMP_LABEL
9550              because the immediately following unroll pass will use it.
9551              replace_label would not work anyways, because that only handles
9552              LABEL_REFs.  */
9553           if (GET_CODE (p) == JUMP_INSN && JUMP_LABEL (p) == end_label)
9554             JUMP_LABEL (p) = label;
9555         }
9556     }
9557 }
9558
9559 /* Replace MEM with its associated pseudo register.  This function is
9560    called from load_mems via for_each_rtx.  DATA is actually an
9561    rtx_and_int * describing the instruction currently being scanned
9562    and the MEM we are currently replacing.  */
9563
9564 static int
9565 replace_loop_mem (mem, data)
9566      rtx *mem;
9567      void *data;
9568 {
9569   rtx_and_int *ri;
9570   rtx insn;
9571   int i;
9572   rtx m = *mem;
9573
9574   if (m == NULL_RTX)
9575     return 0;
9576
9577   switch (GET_CODE (m))
9578     {
9579     case MEM:
9580       break;
9581
9582     case CONST_DOUBLE:
9583       /* We're not interested in the MEM associated with a
9584          CONST_DOUBLE, so there's no need to traverse into one.  */
9585       return -1;
9586
9587     default:
9588       /* This is not a MEM.  */
9589       return 0;
9590     }
9591
9592   ri = (rtx_and_int*) data;
9593   i = ri->i;
9594
9595   if (!rtx_equal_p (loop_mems[i].mem, m))
9596     /* This is not the MEM we are currently replacing.  */
9597     return 0;
9598
9599   insn = ri->r;
9600
9601   /* Actually replace the MEM.  */
9602   validate_change (insn, mem, loop_mems[i].reg, 1);
9603
9604   return 0;
9605 }
9606
9607 /* Replace occurrences of the old exit label for the loop with the new
9608    one.  DATA is an rtx_pair containing the old and new labels,
9609    respectively.  */
9610
9611 static int
9612 replace_label (x, data)
9613      rtx *x;
9614      void *data;
9615 {
9616   rtx l = *x;
9617   rtx old_label = ((rtx_pair*) data)->r1;
9618   rtx new_label = ((rtx_pair*) data)->r2;
9619
9620   if (l == NULL_RTX)
9621     return 0;
9622
9623   if (GET_CODE (l) != LABEL_REF)
9624     return 0;
9625
9626   if (XEXP (l, 0) != old_label)
9627     return 0;
9628
9629   XEXP (l, 0) = new_label;
9630   ++LABEL_NUSES (new_label);
9631   --LABEL_NUSES (old_label);
9632
9633   return 0;
9634 }
9635