Initial import of binutils 2.22 on the new vendor branch
[dragonfly.git] / contrib / gcc-4.1 / gcc / loop-invariant.c
1 /* Rtl-level loop invariant motion.
2    Copyright (C) 2004, 2005 Free Software Foundation, Inc.
3    
4 This file is part of GCC.
5    
6 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify it
7 under the terms of the GNU General Public License as published by the
8 Free Software Foundation; either version 2, or (at your option) any
9 later version.
10    
11 GCC is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT
12 ANY WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
13 FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License
14 for more details.
15    
16 You should have received a copy of the GNU General Public License
17 along with GCC; see the file COPYING.  If not, write to the Free
18 Software Foundation, 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA
19 02110-1301, USA.  */
20
21 /* This implements the loop invariant motion pass.  It is very simple
22    (no calls, libcalls, etc.).  This should be sufficient to cleanup things like
23    address arithmetics -- other more complicated invariants should be
24    eliminated on tree level either in tree-ssa-loop-im.c or in tree-ssa-pre.c.
25    
26    We proceed loop by loop -- it is simpler than trying to handle things
27    globally and should not lose much.  First we inspect all sets inside loop
28    and create a dependency graph on insns (saying "to move this insn, you must
29    also move the following insns").
30
31    We then need to determine what to move.  We estimate the number of registers
32    used and move as many invariants as possible while we still have enough free
33    registers.  We prefer the expensive invariants.
34    
35    Then we move the selected invariants out of the loop, creating a new
36    temporaries for them if necessary.  */
37
38 #include "config.h"
39 #include "system.h"
40 #include "coretypes.h"
41 #include "tm.h"
42 #include "rtl.h"
43 #include "tm_p.h"
44 #include "hard-reg-set.h"
45 #include "obstack.h"
46 #include "basic-block.h"
47 #include "cfgloop.h"
48 #include "expr.h"
49 #include "output.h"
50 #include "function.h"
51 #include "flags.h"
52 #include "df.h"
53
54 /* The data stored for the loop.  */
55
56 struct loop_data
57 {
58   struct loop *outermost_exit;  /* The outermost exit of the loop.  */
59   bool has_call;                /* True if the loop contains a call.  */
60 };
61
62 #define LOOP_DATA(LOOP) ((struct loop_data *) (LOOP)->aux)
63
64 /* The description of an use.  */
65
66 struct use
67 {
68   rtx *pos;                     /* Position of the use.  */
69   rtx insn;                     /* The insn in that the use occurs.  */
70
71   struct use *next;             /* Next use in the list.  */
72 };
73
74 /* The description of a def.  */
75
76 struct def
77 {
78   struct use *uses;             /* The list of uses that are uniquely reached
79                                    by it.  */
80   unsigned n_uses;              /* Number of such uses.  */
81   unsigned invno;               /* The corresponding invariant.  */
82 };
83
84 /* The data stored for each invariant.  */
85
86 struct invariant
87 {
88   /* The number of the invariant.  */
89   unsigned invno;
90
91   /* Whether we already processed the invariant.  */
92   bool processed;
93
94   /* The definition of the invariant.  */
95   struct def *def;
96
97   /* The insn in that it is defined.  */
98   rtx insn;
99
100   /* Whether it is always executed.  */
101   bool always_executed;
102
103   /* Whether to move the invariant.  */
104   bool move;
105
106   /* Cost if the invariant.  */
107   unsigned cost;
108
109   /* The invariants it depends on.  */
110   bitmap depends_on;
111
112   /* Used for detecting already visited invariants during determining
113      costs of movements.  */
114   unsigned stamp;
115 };
116
117 /* The actual stamp for marking already visited invariants during determining
118    costs of movements.  */
119
120 static unsigned actual_stamp;
121
122 typedef struct invariant *invariant_p;
123
124 DEF_VEC_P(invariant_p);
125 DEF_VEC_ALLOC_P(invariant_p, heap);
126
127 /* The invariants.  */
128
129 static VEC(invariant_p,heap) *invariants;
130
131 /* Test for possibility of invariantness of X.  */
132
133 static bool
134 check_maybe_invariant (rtx x)
135 {
136   enum rtx_code code = GET_CODE (x);
137   int i, j;
138   const char *fmt;
139
140   switch (code)
141     {
142     case CONST_INT:
143     case CONST_DOUBLE:
144     case SYMBOL_REF:
145     case CONST:
146     case LABEL_REF:
147       return true;
148
149     case PC:
150     case CC0:
151     case UNSPEC_VOLATILE:
152     case CALL:
153       return false;
154
155     case REG:
156       return true;
157
158     case MEM:
159       /* Load/store motion is done elsewhere.  ??? Perhaps also add it here?
160          It should not be hard, and might be faster than "elsewhere".  */
161
162       /* Just handle the most trivial case where we load from an unchanging
163          location (most importantly, pic tables).  */
164       if (MEM_READONLY_P (x))
165         break;
166
167       return false;
168
169     case ASM_OPERANDS:
170       /* Don't mess with insns declared volatile.  */
171       if (MEM_VOLATILE_P (x))
172         return false;
173       break;
174
175     default:
176       break;
177     }
178
179   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
180   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
181     {
182       if (fmt[i] == 'e')
183         {
184           if (!check_maybe_invariant (XEXP (x, i)))
185             return false;
186         }
187       else if (fmt[i] == 'E')
188         {
189           for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
190             if (!check_maybe_invariant (XVECEXP (x, i, j)))
191               return false;
192         }
193     }
194
195   return true;
196 }
197
198 /* Determines the basic blocks inside LOOP that are always executed and
199    stores their bitmap to ALWAYS_REACHED.  MAY_EXIT is a bitmap of
200    basic blocks that may either exit the loop, or contain the call that
201    does not have to return.  BODY is body of the loop obtained by
202    get_loop_body_in_dom_order.  */
203
204 static void
205 compute_always_reached (struct loop *loop, basic_block *body,
206                         bitmap may_exit, bitmap always_reached)
207 {
208   unsigned i;
209
210   for (i = 0; i < loop->num_nodes; i++)
211     {
212       if (dominated_by_p (CDI_DOMINATORS, loop->latch, body[i]))
213         bitmap_set_bit (always_reached, i);
214
215       if (bitmap_bit_p (may_exit, i))
216         return;
217     }
218 }
219
220 /* Finds exits out of the LOOP with body BODY.  Marks blocks in that we may
221    exit the loop by cfg edge to HAS_EXIT and MAY_EXIT.  In MAY_EXIT
222    additionally mark blocks that may exit due to a call.  */
223
224 static void
225 find_exits (struct loop *loop, basic_block *body,
226             bitmap may_exit, bitmap has_exit)
227 {
228   unsigned i;
229   edge_iterator ei;
230   edge e;
231   struct loop *outermost_exit = loop, *aexit;
232   bool has_call = false;
233   rtx insn;
234
235   for (i = 0; i < loop->num_nodes; i++)
236     {
237       if (body[i]->loop_father == loop)
238         {
239           FOR_BB_INSNS (body[i], insn)
240             {
241               if (CALL_P (insn)
242                   && !CONST_OR_PURE_CALL_P (insn))
243                 {
244                   has_call = true;
245                   bitmap_set_bit (may_exit, i);
246                   break;
247                 }
248             }
249
250           FOR_EACH_EDGE (e, ei, body[i]->succs)
251             {
252               if (flow_bb_inside_loop_p (loop, e->dest))
253                 continue;
254
255               bitmap_set_bit (may_exit, i);
256               bitmap_set_bit (has_exit, i);
257               outermost_exit = find_common_loop (outermost_exit,
258                                                  e->dest->loop_father);
259             }
260           continue;
261         }
262      
263       /* Use the data stored for the subloop to decide whether we may exit
264          through it.  It is sufficient to do this for header of the loop,
265          as other basic blocks inside it must be dominated by it.  */
266       if (body[i]->loop_father->header != body[i])
267         continue;
268
269       if (LOOP_DATA (body[i]->loop_father)->has_call)
270         {
271           has_call = true;
272           bitmap_set_bit (may_exit, i);
273         }
274       aexit = LOOP_DATA (body[i]->loop_father)->outermost_exit;
275       if (aexit != loop)
276         {
277           bitmap_set_bit (may_exit, i);
278           bitmap_set_bit (has_exit, i);
279
280           if (flow_loop_nested_p (aexit, outermost_exit))
281             outermost_exit = aexit;
282         }
283     }
284
285   loop->aux = xcalloc (1, sizeof (struct loop_data));
286   LOOP_DATA (loop)->outermost_exit = outermost_exit;
287   LOOP_DATA (loop)->has_call = has_call;
288 }
289
290 /* Check whether we may assign a value to X from a register.  */
291
292 static bool
293 may_assign_reg_p (rtx x)
294 {
295   return (can_copy_p (GET_MODE (x))
296           && (!REG_P (x)
297               || !HARD_REGISTER_P (x)
298               || REGNO_REG_CLASS (REGNO (x)) != NO_REGS));
299 }
300
301 /* Finds definitions that may correspond to invariants in LOOP with body BODY.
302    DF is the dataflow object.  */
303
304 static void
305 find_defs (struct loop *loop, basic_block *body, struct df *df)
306 {
307   unsigned i;
308   bitmap blocks = BITMAP_ALLOC (NULL);
309
310   for (i = 0; i < loop->num_nodes; i++)
311     bitmap_set_bit (blocks, body[i]->index);
312
313   df_analyze_subcfg (df, blocks, DF_UD_CHAIN | DF_HARD_REGS | DF_EQUIV_NOTES);
314   BITMAP_FREE (blocks);
315 }
316
317 /* Creates a new invariant for definition DEF in INSN, depending on invariants
318    in DEPENDS_ON.  ALWAYS_EXECUTED is true if the insn is always executed,
319    unless the program ends due to a function call.  */
320
321 static void
322 create_new_invariant (struct def *def, rtx insn, bitmap depends_on,
323                       bool always_executed)
324 {
325   struct invariant *inv = xmalloc (sizeof (struct invariant));
326   rtx set = single_set (insn);
327
328   inv->def = def;
329   inv->always_executed = always_executed;
330   inv->depends_on = depends_on;
331
332   /* If the set is simple, usually by moving it we move the whole store out of
333      the loop.  Otherwise we save only cost of the computation.  */
334   if (def)
335     inv->cost = rtx_cost (set, SET);
336   else
337     inv->cost = rtx_cost (SET_SRC (set), SET);
338
339   inv->move = false;
340   inv->processed = false;
341   inv->stamp = 0;
342   inv->insn = insn;
343
344   inv->invno = VEC_length (invariant_p, invariants);
345   if (def)
346     def->invno = inv->invno;
347   VEC_safe_push (invariant_p, heap, invariants, inv);
348
349   if (dump_file)
350     {
351       fprintf (dump_file,
352                "Set in insn %d is invariant (%d), cost %d, depends on ",
353                INSN_UID (insn), inv->invno, inv->cost);
354       dump_bitmap (dump_file, inv->depends_on);
355     }
356 }
357
358 /* Record USE at DEF.  */
359
360 static void
361 record_use (struct def *def, rtx *use, rtx insn)
362 {
363   struct use *u = xmalloc (sizeof (struct use));
364
365   if (GET_CODE (*use) == SUBREG)
366     use = &SUBREG_REG (*use);
367   gcc_assert (REG_P (*use));
368
369   u->pos = use;
370   u->insn = insn;
371   u->next = def->uses;
372   def->uses = u;
373   def->n_uses++;
374 }
375
376 /* Finds the invariants INSN depends on and store them to the DEPENDS_ON
377    bitmap.  DF is the dataflow object.  */
378
379 static bool
380 check_dependencies (rtx insn, struct df *df, bitmap depends_on)
381 {
382   struct df_link *uses, *defs;
383   struct ref *use, *def;
384   basic_block bb = BLOCK_FOR_INSN (insn), def_bb;
385   struct def *def_data;
386   
387   for (uses = DF_INSN_USES (df, insn); uses; uses = uses->next)
388     {
389       use = uses->ref;
390
391       defs = DF_REF_CHAIN (use);
392       if (!defs)
393         continue;
394
395       if (defs->next)
396         return false;
397
398       def = defs->ref;
399       def_data = DF_REF_DATA (def);
400       if (!def_data)
401         return false;
402
403       def_bb = DF_REF_BB (def);
404       if (!dominated_by_p (CDI_DOMINATORS, bb, def_bb))
405         return false;
406
407       bitmap_set_bit (depends_on, def_data->invno);
408     }
409
410   return true;
411 }
412
413 /* Finds invariant in INSN.  ALWAYS_REACHED is true if the insn is always
414    executed.  ALWAYS_EXECUTED is true if the insn is always executed,
415    unless the program ends due to a function call.  DF is the dataflow
416    object.  */
417
418 static void
419 find_invariant_insn (rtx insn, bool always_reached, bool always_executed,
420                      struct df *df)
421 {
422   struct ref *ref;
423   struct def *def;
424   bitmap depends_on;
425   rtx set, dest;
426   bool simple = true;
427
428   /* Until we get rid of LIBCALLS.  */
429   if (find_reg_note (insn, REG_RETVAL, NULL_RTX)
430       || find_reg_note (insn, REG_LIBCALL, NULL_RTX)
431       || find_reg_note (insn, REG_NO_CONFLICT, NULL_RTX))
432     return;
433       
434   set = single_set (insn);
435   if (!set)
436     return;
437   dest = SET_DEST (set);
438
439   if (!REG_P (dest)
440       || HARD_REGISTER_P (dest))
441     simple = false;
442
443   if (!may_assign_reg_p (SET_DEST (set))
444       || !check_maybe_invariant (SET_SRC (set)))
445     return;
446
447   if (may_trap_p (PATTERN (insn)))
448     {
449       if (!always_reached)
450         return;
451
452       /* Unless the exceptions are handled, the behavior is undefined
453          if the trap occurs.  */
454       if (flag_non_call_exceptions)
455         return;
456     }
457
458   depends_on = BITMAP_ALLOC (NULL);
459   if (!check_dependencies (insn, df, depends_on))
460     {
461       BITMAP_FREE (depends_on);
462       return;
463     }
464
465   if (simple)
466     {
467       ref = df_find_def (df, insn, dest);
468       def = xcalloc (1, sizeof (struct def));
469       DF_REF_DATA (ref) = def;
470     }
471   else
472     def = NULL;
473
474   create_new_invariant (def, insn, depends_on, always_executed);
475 }
476
477 /* Record registers used in INSN that have a unique invariant definition.
478    DF is the dataflow object.  */
479
480 static void
481 record_uses (rtx insn, struct df *df)
482 {
483   struct df_link *uses, *defs;
484   struct ref *use, *def;
485   basic_block bb = BLOCK_FOR_INSN (insn), def_bb;
486   
487   for (uses = DF_INSN_USES (df, insn); uses; uses = uses->next)
488     {
489       use = uses->ref;
490
491       defs = DF_REF_CHAIN (use);
492       if (!defs || defs->next)
493         continue;
494       def = defs->ref;
495       if (!DF_REF_DATA (def))
496         continue;
497
498       def_bb = DF_REF_BB (def);
499       if (!dominated_by_p (CDI_DOMINATORS, bb, def_bb))
500         continue;
501
502       record_use (DF_REF_DATA (def), DF_REF_LOC (use), DF_REF_INSN (use));
503     }
504 }
505
506 /* Finds invariants in INSN.  ALWAYS_REACHED is true if the insn is always
507    executed.  ALWAYS_EXECUTED is true if the insn is always executed,
508    unless the program ends due to a function call.  DF is the dataflow
509    object.  */
510
511 static void
512 find_invariants_insn (rtx insn, bool always_reached, bool always_executed,
513                       struct df *df)
514 {
515   find_invariant_insn (insn, always_reached, always_executed, df);
516   record_uses (insn, df);
517 }
518
519 /* Finds invariants in basic block BB.  ALWAYS_REACHED is true if the
520    basic block is always executed.  ALWAYS_EXECUTED is true if the basic
521    block is always executed, unless the program ends due to a function
522    call.  DF is the dataflow object.  */
523
524 static void
525 find_invariants_bb (basic_block bb, bool always_reached, bool always_executed,
526                     struct df *df)
527 {
528   rtx insn;
529
530   FOR_BB_INSNS (bb, insn)
531     {
532       if (!INSN_P (insn))
533         continue;
534
535       find_invariants_insn (insn, always_reached, always_executed, df);
536
537       if (always_reached
538           && CALL_P (insn)
539           && !CONST_OR_PURE_CALL_P (insn))
540         always_reached = false;
541     }
542 }
543
544 /* Finds invariants in LOOP with body BODY.  ALWAYS_REACHED is the bitmap of
545    basic blocks in BODY that are always executed.  ALWAYS_EXECUTED is the
546    bitmap of basic blocks in BODY that are always executed unless the program
547    ends due to a function call.  DF is the dataflow object.  */
548
549 static void
550 find_invariants_body (struct loop *loop, basic_block *body,
551                       bitmap always_reached, bitmap always_executed,
552                       struct df *df)
553 {
554   unsigned i;
555
556   for (i = 0; i < loop->num_nodes; i++)
557     find_invariants_bb (body[i],
558                         bitmap_bit_p (always_reached, i),
559                         bitmap_bit_p (always_executed, i),
560                         df);
561 }
562
563 /* Finds invariants in LOOP.  DF is the dataflow object.  */
564
565 static void
566 find_invariants (struct loop *loop, struct df *df)
567 {
568   bitmap may_exit = BITMAP_ALLOC (NULL);
569   bitmap always_reached = BITMAP_ALLOC (NULL);
570   bitmap has_exit = BITMAP_ALLOC (NULL);
571   bitmap always_executed = BITMAP_ALLOC (NULL);
572   basic_block *body = get_loop_body_in_dom_order (loop);
573
574   find_exits (loop, body, may_exit, has_exit);
575   compute_always_reached (loop, body, may_exit, always_reached);
576   compute_always_reached (loop, body, has_exit, always_executed);
577
578   find_defs (loop, body, df);
579   find_invariants_body (loop, body, always_reached, always_executed, df);
580
581   BITMAP_FREE (always_reached);
582   BITMAP_FREE (always_executed);
583   BITMAP_FREE (may_exit);
584   BITMAP_FREE (has_exit);
585   free (body);
586 }
587
588 /* Frees a list of uses USE.  */
589
590 static void
591 free_use_list (struct use *use)
592 {
593   struct use *next;
594
595   for (; use; use = next)
596     {
597       next = use->next;
598       free (use);
599     }
600 }
601
602 /* Calculates cost and number of registers needed for moving invariant INV
603    out of the loop and stores them to *COST and *REGS_NEEDED.  */
604
605 static void
606 get_inv_cost (struct invariant *inv, int *comp_cost, unsigned *regs_needed)
607 {
608   int acomp_cost;
609   unsigned aregs_needed;
610   unsigned depno;
611   struct invariant *dep;
612   bitmap_iterator bi;
613
614   *comp_cost = 0;
615   *regs_needed = 0;
616   if (inv->move
617       || inv->stamp == actual_stamp)
618     return;
619   inv->stamp = actual_stamp;
620
621   (*regs_needed)++;
622   (*comp_cost) += inv->cost;
623
624   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (inv->depends_on, 0, depno, bi)
625     {
626       dep = VEC_index (invariant_p, invariants, depno);
627
628       get_inv_cost (dep, &acomp_cost, &aregs_needed);
629
630       if (aregs_needed
631           /* We need to check always_executed, since if the original value of
632              the invariant may be preserved, we may need to keep it in a
633              separate register.  TODO check whether the register has an
634              use outside of the loop.  */
635           && dep->always_executed
636           && !dep->def->uses->next)
637         {
638           /* If this is a single use, after moving the dependency we will not
639              need a new register.  */
640           aregs_needed--;
641         }
642
643       (*regs_needed) += aregs_needed;
644       (*comp_cost) += acomp_cost;
645     }
646 }
647
648 /* Calculates gain for eliminating invariant INV.  REGS_USED is the number
649    of registers used in the loop, N_INV_USES is the number of uses of
650    invariants, NEW_REGS is the number of new variables already added due to
651    the invariant motion.  The number of registers needed for it is stored in
652    *REGS_NEEDED.  */
653
654 static int
655 gain_for_invariant (struct invariant *inv, unsigned *regs_needed,
656                     unsigned new_regs, unsigned regs_used, unsigned n_inv_uses)
657 {
658   int comp_cost, size_cost;
659
660   get_inv_cost (inv, &comp_cost, regs_needed);
661   actual_stamp++;
662
663   size_cost = (global_cost_for_size (new_regs + *regs_needed,
664                                      regs_used, n_inv_uses)
665                - global_cost_for_size (new_regs, regs_used, n_inv_uses));
666
667   return comp_cost - size_cost;
668 }
669
670 /* Finds invariant with best gain for moving.  Returns the gain, stores
671    the invariant in *BEST and number of registers needed for it to
672    *REGS_NEEDED.  REGS_USED is the number of registers used in
673    the loop, N_INV_USES is the number of uses of invariants.  NEW_REGS
674    is the number of new variables already added due to invariant motion.  */
675
676 static int
677 best_gain_for_invariant (struct invariant **best, unsigned *regs_needed,
678                          unsigned new_regs, unsigned regs_used,
679                          unsigned n_inv_uses)
680 {
681   struct invariant *inv;
682   int gain = 0, again;
683   unsigned aregs_needed, invno;
684
685   for (invno = 0; VEC_iterate (invariant_p, invariants, invno, inv); invno++)
686     {
687       if (inv->move)
688         continue;
689
690       again = gain_for_invariant (inv, &aregs_needed,
691                                   new_regs, regs_used, n_inv_uses);
692       if (again > gain)
693         {
694           gain = again;
695           *best = inv;
696           *regs_needed = aregs_needed;
697         }
698     }
699
700   return gain;
701 }
702
703 /* Marks invariant INVNO and all its dependencies for moving.  */
704
705 static void
706 set_move_mark (unsigned invno)
707 {
708   struct invariant *inv = VEC_index (invariant_p, invariants, invno);
709   bitmap_iterator bi;
710
711   if (inv->move)
712     return;
713   inv->move = true;
714
715   if (dump_file)
716     fprintf (dump_file, "Decided to move invariant %d\n", invno);
717
718   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (inv->depends_on, 0, invno, bi)
719     {
720       set_move_mark (invno);
721     }
722 }
723
724 /* Determines which invariants to move.  DF is the dataflow object.  */
725
726 static void
727 find_invariants_to_move (struct df *df)
728 {
729   unsigned i, regs_used, n_inv_uses, regs_needed = 0, new_regs;
730   struct invariant *inv = NULL;
731
732   if (!VEC_length (invariant_p, invariants))
733     return;
734
735   /* Now something slightly more involved.  First estimate the number of used
736      registers.  */
737   n_inv_uses = 0;
738
739   /* We do not really do a good job in this estimation; put some initial bound
740      here to stand for induction variables etc. that we do not detect.  */
741   regs_used = 2;
742
743   for (i = 0; i < df->n_regs; i++)
744     {
745       if (!DF_REGNO_FIRST_DEF (df, i) && DF_REGNO_LAST_USE (df, i))
746         {
747           /* This is a value that is used but not changed inside loop.  */
748           regs_used++;
749         }
750     }
751
752   for (i = 0; VEC_iterate (invariant_p, invariants, i, inv); i++)
753     {
754       if (inv->def)
755         n_inv_uses += inv->def->n_uses;
756     }
757
758   new_regs = 0;
759   while (best_gain_for_invariant (&inv, &regs_needed,
760                                   new_regs, regs_used, n_inv_uses) > 0)
761     {
762       set_move_mark (inv->invno);
763       new_regs += regs_needed;
764     }
765 }
766
767 /* Move invariant INVNO out of the LOOP.  DF is the dataflow object.  */
768
769 static void
770 move_invariant_reg (struct loop *loop, unsigned invno, struct df *df)
771 {
772   struct invariant *inv = VEC_index (invariant_p, invariants, invno);
773   unsigned i;
774   basic_block preheader = loop_preheader_edge (loop)->src;
775   rtx reg, set;
776   struct use *use;
777   bitmap_iterator bi;
778
779   if (inv->processed)
780     return;
781   inv->processed = true;
782
783   if (inv->depends_on)
784     {
785       EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (inv->depends_on, 0, i, bi)
786         {
787           move_invariant_reg (loop, i, df);
788         }
789     }
790
791   /* Move the set out of the loop.  If the set is always executed (we could
792      omit this condition if we know that the register is unused outside of the
793      loop, but it does not seem worth finding out) and it has no uses that
794      would not be dominated by it, we may just move it (TODO).  Otherwise we
795      need to create a temporary register.  */
796   set = single_set (inv->insn);
797   reg = gen_reg_rtx (GET_MODE (SET_DEST (set)));
798   df_pattern_emit_after (df, gen_move_insn (SET_DEST (set), reg),
799                          BLOCK_FOR_INSN (inv->insn), inv->insn);
800
801   /* If the SET_DEST of the invariant insn is a reg, we can just move
802      the insn out of the loop.  Otherwise, we have to use gen_move_insn
803      to let emit_move_insn produce a valid instruction stream.  */
804   if (REG_P (SET_DEST (set)))
805     {
806       SET_DEST (set) = reg;
807       reorder_insns (inv->insn, inv->insn, BB_END (preheader));
808       df_insn_modify (df, preheader, inv->insn);
809     }
810   else
811     {
812       df_pattern_emit_after (df, gen_move_insn (reg, SET_SRC (set)),
813                              preheader, BB_END (preheader));
814       df_insn_delete (df, BLOCK_FOR_INSN (inv->insn), inv->insn);
815     }
816
817   /* Replace the uses we know to be dominated.  It saves work for copy
818      propagation, and also it is necessary so that dependent invariants
819      are computed right.  */
820   if (inv->def)
821     {
822       for (use = inv->def->uses; use; use = use->next)
823         {
824           *use->pos = reg;
825           df_insn_modify (df, BLOCK_FOR_INSN (use->insn), use->insn);
826         }
827     }
828 }
829
830 /* Move selected invariant out of the LOOP.  Newly created regs are marked
831    in TEMPORARY_REGS.  DF is the dataflow object.  */
832
833 static void
834 move_invariants (struct loop *loop, struct df *df)
835 {
836   struct invariant *inv;
837   unsigned i;
838
839   for (i = 0; VEC_iterate (invariant_p, invariants, i, inv); i++)
840     {
841       if (inv->move)
842         move_invariant_reg (loop, i, df);
843     }
844 }
845
846 /* Initializes invariant motion data.  */
847
848 static void
849 init_inv_motion_data (void)
850 {
851   actual_stamp = 1;
852
853   invariants = VEC_alloc (invariant_p, heap, 100);
854 }
855
856 /* Frees the data allocated by invariant motion.  DF is the dataflow
857    object.  */
858
859 static void
860 free_inv_motion_data (struct df *df)
861 {
862   unsigned i;
863   struct def *def;
864   struct invariant *inv;
865
866   for (i = 0; i < df->n_defs; i++)
867     {
868       if (!df->defs[i])
869         continue;
870
871       def = DF_REF_DATA (df->defs[i]);
872       if (!def)
873         continue;
874
875       free_use_list (def->uses);
876       free (def);
877       DF_REF_DATA (df->defs[i]) = NULL;
878     }
879
880   for (i = 0; VEC_iterate (invariant_p, invariants, i, inv); i++)
881     {
882       BITMAP_FREE (inv->depends_on);
883       free (inv);
884     }
885   VEC_free (invariant_p, heap, invariants);
886 }
887
888 /* Move the invariants out of the LOOP.  DF is the dataflow object.  */
889
890 static void
891 move_single_loop_invariants (struct loop *loop, struct df *df)
892 {
893   init_inv_motion_data ();
894
895   find_invariants (loop, df);
896   find_invariants_to_move (df);
897   move_invariants (loop, df);
898
899   free_inv_motion_data (df);
900 }
901
902 /* Releases the auxiliary data for LOOP.  */
903
904 static void
905 free_loop_data (struct loop *loop)
906 {
907   struct loop_data *data = LOOP_DATA (loop);
908
909   free (data);
910   loop->aux = NULL;
911 }
912
913 /* Move the invariants out of the LOOPS.  */
914
915 void
916 move_loop_invariants (struct loops *loops)
917 {
918   struct loop *loop;
919   unsigned i;
920   struct df *df = df_init ();
921
922   /* Process the loops, innermost first.  */
923   loop = loops->tree_root;
924   while (loop->inner)
925     loop = loop->inner;
926
927   while (loop != loops->tree_root)
928     {
929       move_single_loop_invariants (loop, df);
930
931       if (loop->next)
932         {
933           loop = loop->next;
934           while (loop->inner)
935             loop = loop->inner;
936         }
937       else
938         loop = loop->outer;
939     }
940
941   for (i = 1; i < loops->num; i++)
942     if (loops->parray[i])
943       free_loop_data (loops->parray[i]);
944
945   df_finish (df);
946
947 #ifdef ENABLE_CHECKING
948   verify_flow_info ();
949 #endif
950 }