re PR target/54061 (gcc.c-torture/compile/mipscop-*.c ICEs with -g)
[gcc.git] / gcc / loop-unroll.c
index 5350ee0881574288b5b725fdb93cc4b3c68d9a52..de319c4f1d73cf29296f5284d5703ab423d777a9 100644 (file)
@@ -74,6 +74,7 @@ along with GCC; see the file COPYING3.  If not see
 struct iv_to_split
 {
   rtx insn;            /* The insn in that the induction variable occurs.  */
+  rtx orig_var;                /* The variable (register) for the IV before split.  */
   rtx base_var;                /* The variable on that the values in the further
                           iterations are based.  */
   rtx step;            /* Step of the induction variable.  */
@@ -91,7 +92,7 @@ struct var_to_expand
 {
   rtx insn;                       /* The insn in that the variable expansion occurs.  */
   rtx reg;                         /* The accumulator which is expanded.  */
-  VEC(rtx,heap) *var_expansions;   /* The copies of the accumulator which is expanded.  */
+  vec<rtx> var_expansions;   /* The copies of the accumulator which is expanded.  */
   struct var_to_expand *next;     /* Next entry in walking order.  */
   enum rtx_code op;                /* The type of the accumulation - addition, subtraction
                                       or multiplication.  */
@@ -100,10 +101,6 @@ struct var_to_expand
                                       the accumulator.  If REUSE_EXPANSION is 0 reuse
                                       the original accumulator.  Else use
                                       var_expansions[REUSE_EXPANSION - 1].  */
-  unsigned accum_pos;              /* The position in which the accumulator is placed in
-                                      the insn src.  For example in x = x + something
-                                      accum_pos is 0 while in x = something + x accum_pos
-                                      is 1.  */
 };
 
 /* Information about optimization applied in
@@ -219,7 +216,7 @@ loop_exit_at_end_p (struct loop *loop)
   /* Check that the latch is empty.  */
   FOR_BB_INSNS (loop->latch, insn)
     {
-      if (INSN_P (insn))
+      if (NONDEBUG_INSN_P (insn))
        return false;
     }
 
@@ -457,7 +454,7 @@ peel_loop_completely (struct loop *loop)
   sbitmap wont_exit;
   unsigned HOST_WIDE_INT npeel;
   unsigned i;
-  VEC (edge, heap) *remove_edges;
+  vec<edge> remove_edges;
   edge ein;
   struct niter_desc *desc = get_simple_loop_desc (loop);
   struct opt_info *opt_info = NULL;
@@ -469,12 +466,12 @@ peel_loop_completely (struct loop *loop)
       bool ok;
 
       wont_exit = sbitmap_alloc (npeel + 1);
-      sbitmap_ones (wont_exit);
-      RESET_BIT (wont_exit, 0);
+      bitmap_ones (wont_exit);
+      bitmap_clear_bit (wont_exit, 0);
       if (desc->noloop_assumptions)
-       RESET_BIT (wont_exit, 1);
+       bitmap_clear_bit (wont_exit, 1);
 
-      remove_edges = NULL;
+      remove_edges.create (0);
 
       if (flag_split_ivs_in_unroller)
         opt_info = analyze_insns_in_loop (loop);
@@ -499,9 +496,9 @@ peel_loop_completely (struct loop *loop)
        }
 
       /* Remove the exit edges.  */
-      FOR_EACH_VEC_ELT (edge, remove_edges, i, ein)
+      FOR_EACH_VEC_ELT (remove_edges, i, ein)
        remove_path (ein);
-      VEC_free (edge, heap, remove_edges);
+      remove_edges.release ();
     }
 
   ein = desc->in_edge;
@@ -523,6 +520,7 @@ decide_unroll_constant_iterations (struct loop *loop, int flags)
 {
   unsigned nunroll, nunroll_by_av, best_copies, best_unroll = 0, n_copies, i;
   struct niter_desc *desc;
+  double_int iterations;
 
   if (!(flags & UAP_UNROLL))
     {
@@ -565,8 +563,14 @@ decide_unroll_constant_iterations (struct loop *loop, int flags)
       return;
     }
 
-  /* Check whether the loop rolls enough to consider.  */
-  if (desc->niter < 2 * nunroll)
+  /* Check whether the loop rolls enough to consider.  
+     Consult also loop bounds and profile; in the case the loop has more
+     than one exit it may well loop less than determined maximal number
+     of iterations.  */
+  if (desc->niter < 2 * nunroll
+      || ((estimated_loop_iterations (loop, &iterations)
+          || max_loop_iterations (loop, &iterations))
+         && iterations.ult (double_int::from_shwi (2 * nunroll))))
     {
       if (dump_file)
        fprintf (dump_file, ";; Not unrolling loop, doesn't roll\n");
@@ -636,7 +640,7 @@ unroll_loop_constant_iterations (struct loop *loop)
   unsigned exit_mod;
   sbitmap wont_exit;
   unsigned i;
-  VEC (edge, heap) *remove_edges;
+  vec<edge> remove_edges;
   edge e;
   unsigned max_unroll = loop->lpt_decision.times;
   struct niter_desc *desc = get_simple_loop_desc (loop);
@@ -652,9 +656,9 @@ unroll_loop_constant_iterations (struct loop *loop)
   exit_mod = niter % (max_unroll + 1);
 
   wont_exit = sbitmap_alloc (max_unroll + 1);
-  sbitmap_ones (wont_exit);
+  bitmap_ones (wont_exit);
 
-  remove_edges = NULL;
+  remove_edges.create (0);
   if (flag_split_ivs_in_unroller
       || flag_variable_expansion_in_unroller)
     opt_info = analyze_insns_in_loop (loop);
@@ -669,9 +673,9 @@ unroll_loop_constant_iterations (struct loop *loop)
        fprintf (dump_file, ";; Condition at beginning of loop.\n");
 
       /* Peel exit_mod iterations.  */
-      RESET_BIT (wont_exit, 0);
+      bitmap_clear_bit (wont_exit, 0);
       if (desc->noloop_assumptions)
-       RESET_BIT (wont_exit, 1);
+       bitmap_clear_bit (wont_exit, 1);
 
       if (exit_mod)
        {
@@ -700,7 +704,7 @@ unroll_loop_constant_iterations (struct loop *loop)
            loop->any_estimate = false;
        }
 
-      SET_BIT (wont_exit, 1);
+      bitmap_set_bit (wont_exit, 1);
     }
   else
     {
@@ -716,9 +720,9 @@ unroll_loop_constant_iterations (struct loop *loop)
       if (exit_mod != max_unroll
          || desc->noloop_assumptions)
        {
-         RESET_BIT (wont_exit, 0);
+         bitmap_clear_bit (wont_exit, 0);
          if (desc->noloop_assumptions)
-           RESET_BIT (wont_exit, 1);
+           bitmap_clear_bit (wont_exit, 1);
 
           opt_info_start_duplication (opt_info);
          ok = duplicate_loop_to_header_edge (loop, loop_preheader_edge (loop),
@@ -744,11 +748,11 @@ unroll_loop_constant_iterations (struct loop *loop)
            loop->any_estimate = false;
          desc->noloop_assumptions = NULL_RTX;
 
-         SET_BIT (wont_exit, 0);
-         SET_BIT (wont_exit, 1);
+         bitmap_set_bit (wont_exit, 0);
+         bitmap_set_bit (wont_exit, 1);
        }
 
-      RESET_BIT (wont_exit, max_unroll);
+      bitmap_clear_bit (wont_exit, max_unroll);
     }
 
   /* Now unroll the loop.  */
@@ -802,9 +806,9 @@ unroll_loop_constant_iterations (struct loop *loop)
   desc->niter_expr = GEN_INT (desc->niter);
 
   /* Remove the edges.  */
-  FOR_EACH_VEC_ELT (edge, remove_edges, i, e)
+  FOR_EACH_VEC_ELT (remove_edges, i, e)
     remove_path (e);
-  VEC_free (edge, heap, remove_edges);
+  remove_edges.release ();
 
   if (dump_file)
     fprintf (dump_file,
@@ -979,11 +983,11 @@ unroll_loop_runtime_iterations (struct loop *loop)
   rtx old_niter, niter, init_code, branch_code, tmp;
   unsigned i, j, p;
   basic_block preheader, *body, swtch, ezc_swtch;
-  VEC (basic_block, heap) *dom_bbs;
+  vec<basic_block> dom_bbs;
   sbitmap wont_exit;
   int may_exit_copy;
   unsigned n_peel;
-  VEC (edge, heap) *remove_edges;
+  vec<edge> remove_edges;
   edge e;
   bool extra_zero_check, last_may_exit;
   unsigned max_unroll = loop->lpt_decision.times;
@@ -997,20 +1001,20 @@ unroll_loop_runtime_iterations (struct loop *loop)
     opt_info = analyze_insns_in_loop (loop);
 
   /* Remember blocks whose dominators will have to be updated.  */
-  dom_bbs = NULL;
+  dom_bbs.create (0);
 
   body = get_loop_body (loop);
   for (i = 0; i < loop->num_nodes; i++)
     {
-      VEC (basic_block, heap) *ldom;
+      vec<basic_block> ldom;
       basic_block bb;
 
       ldom = get_dominated_by (CDI_DOMINATORS, body[i]);
-      FOR_EACH_VEC_ELT (basic_block, ldom, j, bb)
+      FOR_EACH_VEC_ELT (ldom, j, bb)
        if (!flow_bb_inside_loop_p (loop, bb))
-         VEC_safe_push (basic_block, heap, dom_bbs, bb);
+         dom_bbs.safe_push (bb);
 
-      VEC_free (basic_block, heap, ldom);
+      ldom.release ();
     }
   free (body);
 
@@ -1055,7 +1059,7 @@ unroll_loop_runtime_iterations (struct loop *loop)
   /* Precondition the loop.  */
   split_edge_and_insert (loop_preheader_edge (loop), init_code);
 
-  remove_edges = NULL;
+  remove_edges.create (0);
 
   wont_exit = sbitmap_alloc (max_unroll + 2);
 
@@ -1063,10 +1067,10 @@ unroll_loop_runtime_iterations (struct loop *loop)
      here; the only exception is when we have extra zero check and the number
      of iterations is reliable.  Also record the place of (possible) extra
      zero check.  */
-  sbitmap_zero (wont_exit);
+  bitmap_clear (wont_exit);
   if (extra_zero_check
       && !desc->noloop_assumptions)
-    SET_BIT (wont_exit, 1);
+    bitmap_set_bit (wont_exit, 1);
   ezc_swtch = loop_preheader_edge (loop)->src;
   ok = duplicate_loop_to_header_edge (loop, loop_preheader_edge (loop),
                                      1, wont_exit, desc->out_edge,
@@ -1080,9 +1084,9 @@ unroll_loop_runtime_iterations (struct loop *loop)
   for (i = 0; i < n_peel; i++)
     {
       /* Peel the copy.  */
-      sbitmap_zero (wont_exit);
+      bitmap_clear (wont_exit);
       if (i != n_peel - 1 || !last_may_exit)
-       SET_BIT (wont_exit, 1);
+       bitmap_set_bit (wont_exit, 1);
       ok = duplicate_loop_to_header_edge (loop, loop_preheader_edge (loop),
                                          1, wont_exit, desc->out_edge,
                                          &remove_edges,
@@ -1136,8 +1140,8 @@ unroll_loop_runtime_iterations (struct loop *loop)
 
   /* And unroll loop.  */
 
-  sbitmap_ones (wont_exit);
-  RESET_BIT (wont_exit, may_exit_copy);
+  bitmap_ones (wont_exit);
+  bitmap_clear_bit (wont_exit, may_exit_copy);
   opt_info_start_duplication (opt_info);
 
   ok = duplicate_loop_to_header_edge (loop, loop_latch_edge (loop),
@@ -1177,9 +1181,9 @@ unroll_loop_runtime_iterations (struct loop *loop)
     }
 
   /* Remove the edges.  */
-  FOR_EACH_VEC_ELT (edge, remove_edges, i, e)
+  FOR_EACH_VEC_ELT (remove_edges, i, e)
     remove_path (e);
-  VEC_free (edge, heap, remove_edges);
+  remove_edges.release ();
 
   /* We must be careful when updating the number of iterations due to
      preconditioning and the fact that the value must be valid at entry
@@ -1217,7 +1221,7 @@ unroll_loop_runtime_iterations (struct loop *loop)
             "in runtime, %i insns\n",
             max_unroll, num_loop_insns (loop));
 
-  VEC_free (basic_block, heap, dom_bbs);
+  dom_bbs.release ();
 }
 
 /* Decide whether to simply peel LOOP and how much.  */
@@ -1225,7 +1229,6 @@ static void
 decide_peel_simple (struct loop *loop, int flags)
 {
   unsigned npeel;
-  struct niter_desc *desc;
   double_int iterations;
 
   if (!(flags & UAP_PEEL))
@@ -1250,20 +1253,17 @@ decide_peel_simple (struct loop *loop, int flags)
       return;
     }
 
-  /* Check for simple loops.  */
-  desc = get_simple_loop_desc (loop);
-
-  /* Check number of iterations.  */
-  if (desc->simple_p && !desc->assumptions && desc->const_iter)
-    {
-      if (dump_file)
-       fprintf (dump_file, ";; Loop iterates constant times\n");
-      return;
-    }
-
   /* Do not simply peel loops with branches inside -- it increases number
-     of mispredicts.  */
-  if (num_loop_branches (loop) > 1)
+     of mispredicts.  
+     Exception is when we do have profile and we however have good chance
+     to peel proper number of iterations loop will iterate in practice.
+     TODO: this heuristic needs tunning; while for complette unrolling
+     the branch inside loop mostly eliminates any improvements, for
+     peeling it is not the case.  Also a function call inside loop is
+     also branch from branch prediction POV (and probably better reason
+     to not unroll/peel).  */
+  if (num_loop_branches (loop) > 1
+      && profile_status != PROFILE_READ)
     {
       if (dump_file)
        fprintf (dump_file, ";; Not peeling, contains branches\n");
@@ -1341,7 +1341,7 @@ peel_loop_simple (struct loop *loop)
     opt_info = analyze_insns_in_loop (loop);
 
   wont_exit = sbitmap_alloc (npeel + 1);
-  sbitmap_zero (wont_exit);
+  bitmap_clear (wont_exit);
 
   opt_info_start_duplication (opt_info);
 
@@ -1432,7 +1432,9 @@ decide_unroll_stupid (struct loop *loop, int flags)
     }
 
   /* Do not unroll loops with branches inside -- it increases number
-     of mispredicts.  */
+     of mispredicts. 
+     TODO: this heuristic needs tunning; call inside the loop body
+     is also relatively good reason to not unroll.  */
   if (num_loop_branches (loop) > 1)
     {
       if (dump_file)
@@ -1497,7 +1499,7 @@ unroll_loop_stupid (struct loop *loop)
 
 
   wont_exit = sbitmap_alloc (nunroll + 1);
-  sbitmap_zero (wont_exit);
+  bitmap_clear (wont_exit);
   opt_info_start_duplication (opt_info);
 
   ok = duplicate_loop_to_header_edge (loop, loop_latch_edge (loop),
@@ -1758,12 +1760,11 @@ analyze_insn_to_expand_var (struct loop *loop, rtx insn)
   ves = XNEW (struct var_to_expand);
   ves->insn = insn;
   ves->reg = copy_rtx (dest);
-  ves->var_expansions = VEC_alloc (rtx, heap, 1);
+  ves->var_expansions.create (1);
   ves->next = NULL;
   ves->op = GET_CODE (src);
   ves->expansion_count = 0;
   ves->reuse_expansion = 0;
-  ves->accum_pos = accum_pos;
   return ves;
 }
 
@@ -1833,6 +1834,7 @@ analyze_iv_to_split_insn (rtx insn)
   /* Record the insn to split.  */
   ivts = XNEW (struct iv_to_split);
   ivts->insn = insn;
+  ivts->orig_var = dest;
   ivts->base_var = NULL_RTX;
   ivts->step = iv.step;
   ivts->next = NULL;
@@ -1858,7 +1860,7 @@ analyze_insns_in_loop (struct loop *loop)
   struct var_to_expand *ves = NULL;
   PTR *slot1;
   PTR *slot2;
-  VEC (edge, heap) *edges = get_loop_exit_edges (loop);
+  vec<edge> edges = get_loop_exit_edges (loop);
   edge exit;
   bool can_apply = false;
 
@@ -1877,9 +1879,9 @@ analyze_insns_in_loop (struct loop *loop)
   /* Record the loop exit bb and loop preheader before the unrolling.  */
   opt_info->loop_preheader = loop_preheader_edge (loop)->src;
 
-  if (VEC_length (edge, edges) == 1)
+  if (edges.length () == 1)
     {
-      exit = VEC_index (edge, edges, 0);
+      exit = edges[0];
       if (!(exit->flags & EDGE_COMPLEX))
        {
          opt_info->loop_exit = split_edge (exit);
@@ -1935,7 +1937,7 @@ analyze_insns_in_loop (struct loop *loop)
       }
     }
 
-  VEC_free (edge, heap, edges);
+  edges.release ();
   free (body);
   return opt_info;
 }
@@ -2090,9 +2092,9 @@ get_expansion (struct var_to_expand *ve)
   if (ve->reuse_expansion == 0)
     reg = ve->reg;
   else
-    reg = VEC_index (rtx, ve->var_expansions, ve->reuse_expansion - 1);
+    reg = ve->var_expansions[ve->reuse_expansion - 1];
 
-  if (VEC_length (rtx, ve->var_expansions) == (unsigned) ve->reuse_expansion)
+  if (ve->var_expansions.length () == (unsigned) ve->reuse_expansion)
     ve->reuse_expansion = 0;
   else
     ve->reuse_expansion++;
@@ -2123,13 +2125,11 @@ expand_var_during_unrolling (struct var_to_expand *ve, rtx insn)
   else
     new_reg = get_expansion (ve);
 
-  validate_change (insn, &SET_DEST (set), new_reg, 1);
-  validate_change (insn, &XEXP (SET_SRC (set), ve->accum_pos), new_reg, 1);
-
+  validate_replace_rtx_group (SET_DEST (set), new_reg, insn);
   if (apply_change_group ())
     if (really_new_expansion)
       {
-        VEC_safe_push (rtx, heap, ve->var_expansions, new_reg);
+        ve->var_expansions.safe_push (new_reg);
         ve->expansion_count++;
       }
 }
@@ -2165,12 +2165,12 @@ static void
 insert_var_expansion_initialization (struct var_to_expand *ve,
                                     basic_block place)
 {
-  rtx seq, var, zero_init, insn;
+  rtx seq, var, zero_init;
   unsigned i;
   enum machine_mode mode = GET_MODE (ve->reg);
   bool honor_signed_zero_p = HONOR_SIGNED_ZEROS (mode);
 
-  if (VEC_length (rtx, ve->var_expansions) == 0)
+  if (ve->var_expansions.length () == 0)
     return;
 
   start_sequence ();
@@ -2180,7 +2180,7 @@ insert_var_expansion_initialization (struct var_to_expand *ve,
       /* Note that we only accumulate FMA via the ADD operand.  */
     case PLUS:
     case MINUS:
-      FOR_EACH_VEC_ELT (rtx, ve->var_expansions, i, var)
+      FOR_EACH_VEC_ELT (ve->var_expansions, i, var)
         {
          if (honor_signed_zero_p)
            zero_init = simplify_gen_unary (NEG, mode, CONST0_RTX (mode), mode);
@@ -2191,7 +2191,7 @@ insert_var_expansion_initialization (struct var_to_expand *ve,
       break;
 
     case MULT:
-      FOR_EACH_VEC_ELT (rtx, ve->var_expansions, i, var)
+      FOR_EACH_VEC_ELT (ve->var_expansions, i, var)
         {
           zero_init = CONST1_RTX (GET_MODE (var));
           emit_move_insn (var, zero_init);
@@ -2205,11 +2205,7 @@ insert_var_expansion_initialization (struct var_to_expand *ve,
   seq = get_insns ();
   end_sequence ();
 
-  insn = BB_HEAD (place);
-  while (!NOTE_INSN_BASIC_BLOCK_P (insn))
-    insn = NEXT_INSN (insn);
-
-  emit_insn_after (seq, insn);
+  emit_insn_after (seq, BB_END (place));
 }
 
 /* Combine the variable expansions at the loop exit.  PLACE is the
@@ -2223,7 +2219,7 @@ combine_var_copies_in_loop_exit (struct var_to_expand *ve, basic_block place)
   rtx expr, seq, var, insn;
   unsigned i;
 
-  if (VEC_length (rtx, ve->var_expansions) == 0)
+  if (ve->var_expansions.length () == 0)
     return;
 
   start_sequence ();
@@ -2233,12 +2229,12 @@ combine_var_copies_in_loop_exit (struct var_to_expand *ve, basic_block place)
       /* Note that we only accumulate FMA via the ADD operand.  */
     case PLUS:
     case MINUS:
-      FOR_EACH_VEC_ELT (rtx, ve->var_expansions, i, var)
+      FOR_EACH_VEC_ELT (ve->var_expansions, i, var)
        sum = simplify_gen_binary (PLUS, GET_MODE (ve->reg), var, sum);
       break;
 
     case MULT:
-      FOR_EACH_VEC_ELT (rtx, ve->var_expansions, i, var)
+      FOR_EACH_VEC_ELT (ve->var_expansions, i, var)
        sum = simplify_gen_binary (MULT, GET_MODE (ve->reg), var, sum);
       break;
 
@@ -2259,6 +2255,32 @@ combine_var_copies_in_loop_exit (struct var_to_expand *ve, basic_block place)
   emit_insn_after (seq, insn);
 }
 
+/* Strip away REG_EQUAL notes for IVs we're splitting.
+
+   Updating REG_EQUAL notes for IVs we split is tricky: We
+   cannot tell until after unrolling, DF-rescanning, and liveness
+   updating, whether an EQ_USE is reached by the split IV while
+   the IV reg is still live.  See PR55006.
+
+   ??? We cannot use remove_reg_equal_equiv_notes_for_regno,
+   because RTL loop-iv requires us to defer rescanning insns and
+   any notes attached to them.  So resort to old techniques...  */
+
+static void
+maybe_strip_eq_note_for_split_iv (struct opt_info *opt_info, rtx insn)
+{
+  struct iv_to_split *ivts;
+  rtx note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
+  if (! note)
+    return;
+  for (ivts = opt_info->iv_to_split_head; ivts; ivts = ivts->next)
+    if (reg_mentioned_p (ivts->orig_var, note))
+      {
+       remove_note (insn, note);
+       return;
+      }
+}
+
 /* Apply loop optimizations in loop copies using the
    data which gathered during the unrolling.  Structure
    OPT_INFO record that data.
@@ -2299,9 +2321,8 @@ apply_opt_in_copies (struct opt_info *opt_info,
                                        unrolling);
       bb->aux = 0;
       orig_insn = BB_HEAD (orig_bb);
-      for (insn = BB_HEAD (bb); insn != NEXT_INSN (BB_END (bb)); insn = next)
+      FOR_BB_INSNS_SAFE (bb, insn, next)
         {
-          next = NEXT_INSN (insn);
          if (!INSN_P (insn)
              || (DEBUG_INSN_P (insn)
                  && TREE_CODE (INSN_VAR_LOCATION_DECL (insn)) == LABEL_DECL))
@@ -2319,6 +2340,8 @@ apply_opt_in_copies (struct opt_info *opt_info,
           /* Apply splitting iv optimization.  */
           if (opt_info->insns_to_split)
             {
+             maybe_strip_eq_note_for_split_iv (opt_info, insn);
+
               ivts = (struct iv_to_split *)
                htab_find (opt_info->insns_to_split, &ivts_templ);
 
@@ -2384,6 +2407,8 @@ apply_opt_in_copies (struct opt_info *opt_info,
           ivts_templ.insn = orig_insn;
           if (opt_info->insns_to_split)
             {
+             maybe_strip_eq_note_for_split_iv (opt_info, orig_insn);
+
               ivts = (struct iv_to_split *)
                htab_find (opt_info->insns_to_split, &ivts_templ);
               if (ivts)
@@ -2411,7 +2436,7 @@ free_opt_info (struct opt_info *opt_info)
       struct var_to_expand *ves;
 
       for (ves = opt_info->var_to_expand_head; ves; ves = ves->next)
-       VEC_free (rtx, heap, ves->var_expansions);
+       ves->var_expansions.release ();
       htab_delete (opt_info->insns_with_var_to_expand);
     }
   free (opt_info);