OSDN Git Service

81369eaf38e6fcdff421df93a2261c1cd8c0875a
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / bb-reorder.c
1 /* Basic block reordering routines for the GNU compiler.
2    Copyright (C) 2000, 2002, 2003, 2004, 2005, 2006, 2007, 2008, 2010
3    Free Software Foundation, Inc.
4
5    This file is part of GCC.
6
7    GCC is free software; you can redistribute it and/or modify it
8    under the terms of the GNU General Public License as published by
9    the Free Software Foundation; either version 3, or (at your option)
10    any later version.
11
12    GCC is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT
13    ANY WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY
14    or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public
15    License for more details.
16
17    You should have received a copy of the GNU General Public License
18    along with GCC; see the file COPYING3.  If not see
19    <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
20
21 /* This (greedy) algorithm constructs traces in several rounds.
22    The construction starts from "seeds".  The seed for the first round
23    is the entry point of function.  When there are more than one seed
24    that one is selected first that has the lowest key in the heap
25    (see function bb_to_key).  Then the algorithm repeatedly adds the most
26    probable successor to the end of a trace.  Finally it connects the traces.
27
28    There are two parameters: Branch Threshold and Exec Threshold.
29    If the edge to a successor of the actual basic block is lower than
30    Branch Threshold or the frequency of the successor is lower than
31    Exec Threshold the successor will be the seed in one of the next rounds.
32    Each round has these parameters lower than the previous one.
33    The last round has to have these parameters set to zero
34    so that the remaining blocks are picked up.
35
36    The algorithm selects the most probable successor from all unvisited
37    successors and successors that have been added to this trace.
38    The other successors (that has not been "sent" to the next round) will be
39    other seeds for this round and the secondary traces will start in them.
40    If the successor has not been visited in this trace it is added to the trace
41    (however, there is some heuristic for simple branches).
42    If the successor has been visited in this trace the loop has been found.
43    If the loop has many iterations the loop is rotated so that the
44    source block of the most probable edge going out from the loop
45    is the last block of the trace.
46    If the loop has few iterations and there is no edge from the last block of
47    the loop going out from loop the loop header is duplicated.
48    Finally, the construction of the trace is terminated.
49
50    When connecting traces it first checks whether there is an edge from the
51    last block of one trace to the first block of another trace.
52    When there are still some unconnected traces it checks whether there exists
53    a basic block BB such that BB is a successor of the last bb of one trace
54    and BB is a predecessor of the first block of another trace. In this case,
55    BB is duplicated and the traces are connected through this duplicate.
56    The rest of traces are simply connected so there will be a jump to the
57    beginning of the rest of trace.
58
59
60    References:
61
62    "Software Trace Cache"
63    A. Ramirez, J. Larriba-Pey, C. Navarro, J. Torrellas and M. Valero; 1999
64    http://citeseer.nj.nec.com/15361.html
65
66 */
67
68 #include "config.h"
69 #include "system.h"
70 #include "coretypes.h"
71 #include "tm.h"
72 #include "rtl.h"
73 #include "regs.h"
74 #include "flags.h"
75 #include "timevar.h"
76 #include "output.h"
77 #include "cfglayout.h"
78 #include "fibheap.h"
79 #include "target.h"
80 #include "function.h"
81 #include "tm_p.h"
82 #include "obstack.h"
83 #include "expr.h"
84 #include "params.h"
85 #include "diagnostic-core.h"
86 #include "toplev.h" /* user_defined_section_attribute */
87 #include "tree-pass.h"
88 #include "df.h"
89 #include "bb-reorder.h"
90
91 /* The number of rounds.  In most cases there will only be 4 rounds, but
92    when partitioning hot and cold basic blocks into separate sections of
93    the .o file there will be an extra round.*/
94 #define N_ROUNDS 5
95
96 /* Stubs in case we don't have a return insn.
97    We have to check at runtime too, not only compiletime.  */
98
99 #ifndef HAVE_return
100 #define HAVE_return 0
101 #define gen_return() NULL_RTX
102 #endif
103
104
105 struct target_bb_reorder default_target_bb_reorder;
106 #if SWITCHABLE_TARGET
107 struct target_bb_reorder *this_target_bb_reorder = &default_target_bb_reorder;
108 #endif
109
110 #define uncond_jump_length \
111   (this_target_bb_reorder->x_uncond_jump_length)
112
113 /* Branch thresholds in thousandths (per mille) of the REG_BR_PROB_BASE.  */
114 static int branch_threshold[N_ROUNDS] = {400, 200, 100, 0, 0};
115
116 /* Exec thresholds in thousandths (per mille) of the frequency of bb 0.  */
117 static int exec_threshold[N_ROUNDS] = {500, 200, 50, 0, 0};
118
119 /* If edge frequency is lower than DUPLICATION_THRESHOLD per mille of entry
120    block the edge destination is not duplicated while connecting traces.  */
121 #define DUPLICATION_THRESHOLD 100
122
123 /* Structure to hold needed information for each basic block.  */
124 typedef struct bbro_basic_block_data_def
125 {
126   /* Which trace is the bb start of (-1 means it is not a start of a trace).  */
127   int start_of_trace;
128
129   /* Which trace is the bb end of (-1 means it is not an end of a trace).  */
130   int end_of_trace;
131
132   /* Which trace is the bb in?  */
133   int in_trace;
134
135   /* Which heap is BB in (if any)?  */
136   fibheap_t heap;
137
138   /* Which heap node is BB in (if any)?  */
139   fibnode_t node;
140 } bbro_basic_block_data;
141
142 /* The current size of the following dynamic array.  */
143 static int array_size;
144
145 /* The array which holds needed information for basic blocks.  */
146 static bbro_basic_block_data *bbd;
147
148 /* To avoid frequent reallocation the size of arrays is greater than needed,
149    the number of elements is (not less than) 1.25 * size_wanted.  */
150 #define GET_ARRAY_SIZE(X) ((((X) / 4) + 1) * 5)
151
152 /* Free the memory and set the pointer to NULL.  */
153 #define FREE(P) (gcc_assert (P), free (P), P = 0)
154
155 /* Structure for holding information about a trace.  */
156 struct trace
157 {
158   /* First and last basic block of the trace.  */
159   basic_block first, last;
160
161   /* The round of the STC creation which this trace was found in.  */
162   int round;
163
164   /* The length (i.e. the number of basic blocks) of the trace.  */
165   int length;
166 };
167
168 /* Maximum frequency and count of one of the entry blocks.  */
169 static int max_entry_frequency;
170 static gcov_type max_entry_count;
171
172 /* Local function prototypes.  */
173 static void find_traces (int *, struct trace *);
174 static basic_block rotate_loop (edge, struct trace *, int);
175 static void mark_bb_visited (basic_block, int);
176 static void find_traces_1_round (int, int, gcov_type, struct trace *, int *,
177                                  int, fibheap_t *, int);
178 static basic_block copy_bb (basic_block, edge, basic_block, int);
179 static fibheapkey_t bb_to_key (basic_block);
180 static bool better_edge_p (const_basic_block, const_edge, int, int, int, int, const_edge);
181 static void connect_traces (int, struct trace *);
182 static bool copy_bb_p (const_basic_block, int);
183 static int get_uncond_jump_length (void);
184 static bool push_to_next_round_p (const_basic_block, int, int, int, gcov_type);
185 \f
186 /* Check to see if bb should be pushed into the next round of trace
187    collections or not.  Reasons for pushing the block forward are 1).
188    If the block is cold, we are doing partitioning, and there will be
189    another round (cold partition blocks are not supposed to be
190    collected into traces until the very last round); or 2). There will
191    be another round, and the basic block is not "hot enough" for the
192    current round of trace collection.  */
193
194 static bool
195 push_to_next_round_p (const_basic_block bb, int round, int number_of_rounds,
196                       int exec_th, gcov_type count_th)
197 {
198   bool there_exists_another_round;
199   bool block_not_hot_enough;
200
201   there_exists_another_round = round < number_of_rounds - 1;
202
203   block_not_hot_enough = (bb->frequency < exec_th
204                           || bb->count < count_th
205                           || probably_never_executed_bb_p (bb));
206
207   if (there_exists_another_round
208       && block_not_hot_enough)
209     return true;
210   else
211     return false;
212 }
213
214 /* Find the traces for Software Trace Cache.  Chain each trace through
215    RBI()->next.  Store the number of traces to N_TRACES and description of
216    traces to TRACES.  */
217
218 static void
219 find_traces (int *n_traces, struct trace *traces)
220 {
221   int i;
222   int number_of_rounds;
223   edge e;
224   edge_iterator ei;
225   fibheap_t heap;
226
227   /* Add one extra round of trace collection when partitioning hot/cold
228      basic blocks into separate sections.  The last round is for all the
229      cold blocks (and ONLY the cold blocks).  */
230
231   number_of_rounds = N_ROUNDS - 1;
232
233   /* Insert entry points of function into heap.  */
234   heap = fibheap_new ();
235   max_entry_frequency = 0;
236   max_entry_count = 0;
237   FOR_EACH_EDGE (e, ei, ENTRY_BLOCK_PTR->succs)
238     {
239       bbd[e->dest->index].heap = heap;
240       bbd[e->dest->index].node = fibheap_insert (heap, bb_to_key (e->dest),
241                                                     e->dest);
242       if (e->dest->frequency > max_entry_frequency)
243         max_entry_frequency = e->dest->frequency;
244       if (e->dest->count > max_entry_count)
245         max_entry_count = e->dest->count;
246     }
247
248   /* Find the traces.  */
249   for (i = 0; i < number_of_rounds; i++)
250     {
251       gcov_type count_threshold;
252
253       if (dump_file)
254         fprintf (dump_file, "STC - round %d\n", i + 1);
255
256       if (max_entry_count < INT_MAX / 1000)
257         count_threshold = max_entry_count * exec_threshold[i] / 1000;
258       else
259         count_threshold = max_entry_count / 1000 * exec_threshold[i];
260
261       find_traces_1_round (REG_BR_PROB_BASE * branch_threshold[i] / 1000,
262                            max_entry_frequency * exec_threshold[i] / 1000,
263                            count_threshold, traces, n_traces, i, &heap,
264                            number_of_rounds);
265     }
266   fibheap_delete (heap);
267
268   if (dump_file)
269     {
270       for (i = 0; i < *n_traces; i++)
271         {
272           basic_block bb;
273           fprintf (dump_file, "Trace %d (round %d):  ", i + 1,
274                    traces[i].round + 1);
275           for (bb = traces[i].first; bb != traces[i].last; bb = (basic_block) bb->aux)
276             fprintf (dump_file, "%d [%d] ", bb->index, bb->frequency);
277           fprintf (dump_file, "%d [%d]\n", bb->index, bb->frequency);
278         }
279       fflush (dump_file);
280     }
281 }
282
283 /* Rotate loop whose back edge is BACK_EDGE in the tail of trace TRACE
284    (with sequential number TRACE_N).  */
285
286 static basic_block
287 rotate_loop (edge back_edge, struct trace *trace, int trace_n)
288 {
289   basic_block bb;
290
291   /* Information about the best end (end after rotation) of the loop.  */
292   basic_block best_bb = NULL;
293   edge best_edge = NULL;
294   int best_freq = -1;
295   gcov_type best_count = -1;
296   /* The best edge is preferred when its destination is not visited yet
297      or is a start block of some trace.  */
298   bool is_preferred = false;
299
300   /* Find the most frequent edge that goes out from current trace.  */
301   bb = back_edge->dest;
302   do
303     {
304       edge e;
305       edge_iterator ei;
306
307       FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->succs)
308         if (e->dest != EXIT_BLOCK_PTR
309             && e->dest->il.rtl->visited != trace_n
310             && (e->flags & EDGE_CAN_FALLTHRU)
311             && !(e->flags & EDGE_COMPLEX))
312         {
313           if (is_preferred)
314             {
315               /* The best edge is preferred.  */
316               if (!e->dest->il.rtl->visited
317                   || bbd[e->dest->index].start_of_trace >= 0)
318                 {
319                   /* The current edge E is also preferred.  */
320                   int freq = EDGE_FREQUENCY (e);
321                   if (freq > best_freq || e->count > best_count)
322                     {
323                       best_freq = freq;
324                       best_count = e->count;
325                       best_edge = e;
326                       best_bb = bb;
327                     }
328                 }
329             }
330           else
331             {
332               if (!e->dest->il.rtl->visited
333                   || bbd[e->dest->index].start_of_trace >= 0)
334                 {
335                   /* The current edge E is preferred.  */
336                   is_preferred = true;
337                   best_freq = EDGE_FREQUENCY (e);
338                   best_count = e->count;
339                   best_edge = e;
340                   best_bb = bb;
341                 }
342               else
343                 {
344                   int freq = EDGE_FREQUENCY (e);
345                   if (!best_edge || freq > best_freq || e->count > best_count)
346                     {
347                       best_freq = freq;
348                       best_count = e->count;
349                       best_edge = e;
350                       best_bb = bb;
351                     }
352                 }
353             }
354         }
355       bb = (basic_block) bb->aux;
356     }
357   while (bb != back_edge->dest);
358
359   if (best_bb)
360     {
361       /* Rotate the loop so that the BEST_EDGE goes out from the last block of
362          the trace.  */
363       if (back_edge->dest == trace->first)
364         {
365           trace->first = (basic_block) best_bb->aux;
366         }
367       else
368         {
369           basic_block prev_bb;
370
371           for (prev_bb = trace->first;
372                prev_bb->aux != back_edge->dest;
373                prev_bb = (basic_block) prev_bb->aux)
374             ;
375           prev_bb->aux = best_bb->aux;
376
377           /* Try to get rid of uncond jump to cond jump.  */
378           if (single_succ_p (prev_bb))
379             {
380               basic_block header = single_succ (prev_bb);
381
382               /* Duplicate HEADER if it is a small block containing cond jump
383                  in the end.  */
384               if (any_condjump_p (BB_END (header)) && copy_bb_p (header, 0)
385                   && !find_reg_note (BB_END (header), REG_CROSSING_JUMP,
386                                      NULL_RTX))
387                 copy_bb (header, single_succ_edge (prev_bb), prev_bb, trace_n);
388             }
389         }
390     }
391   else
392     {
393       /* We have not found suitable loop tail so do no rotation.  */
394       best_bb = back_edge->src;
395     }
396   best_bb->aux = NULL;
397   return best_bb;
398 }
399
400 /* This function marks BB that it was visited in trace number TRACE.  */
401
402 static void
403 mark_bb_visited (basic_block bb, int trace)
404 {
405   bb->il.rtl->visited = trace;
406   if (bbd[bb->index].heap)
407     {
408       fibheap_delete_node (bbd[bb->index].heap, bbd[bb->index].node);
409       bbd[bb->index].heap = NULL;
410       bbd[bb->index].node = NULL;
411     }
412 }
413
414 /* One round of finding traces. Find traces for BRANCH_TH and EXEC_TH i.e. do
415    not include basic blocks their probability is lower than BRANCH_TH or their
416    frequency is lower than EXEC_TH into traces (or count is lower than
417    COUNT_TH).  It stores the new traces into TRACES and modifies the number of
418    traces *N_TRACES. Sets the round (which the trace belongs to) to ROUND. It
419    expects that starting basic blocks are in *HEAP and at the end it deletes
420    *HEAP and stores starting points for the next round into new *HEAP.  */
421
422 static void
423 find_traces_1_round (int branch_th, int exec_th, gcov_type count_th,
424                      struct trace *traces, int *n_traces, int round,
425                      fibheap_t *heap, int number_of_rounds)
426 {
427   /* Heap for discarded basic blocks which are possible starting points for
428      the next round.  */
429   fibheap_t new_heap = fibheap_new ();
430
431   while (!fibheap_empty (*heap))
432     {
433       basic_block bb;
434       struct trace *trace;
435       edge best_edge, e;
436       fibheapkey_t key;
437       edge_iterator ei;
438
439       bb = (basic_block) fibheap_extract_min (*heap);
440       bbd[bb->index].heap = NULL;
441       bbd[bb->index].node = NULL;
442
443       if (dump_file)
444         fprintf (dump_file, "Getting bb %d\n", bb->index);
445
446       /* If the BB's frequency is too low send BB to the next round.  When
447          partitioning hot/cold blocks into separate sections, make sure all
448          the cold blocks (and ONLY the cold blocks) go into the (extra) final
449          round.  */
450
451       if (push_to_next_round_p (bb, round, number_of_rounds, exec_th,
452                                 count_th))
453         {
454           int key = bb_to_key (bb);
455           bbd[bb->index].heap = new_heap;
456           bbd[bb->index].node = fibheap_insert (new_heap, key, bb);
457
458           if (dump_file)
459             fprintf (dump_file,
460                      "  Possible start point of next round: %d (key: %d)\n",
461                      bb->index, key);
462           continue;
463         }
464
465       trace = traces + *n_traces;
466       trace->first = bb;
467       trace->round = round;
468       trace->length = 0;
469       bbd[bb->index].in_trace = *n_traces;
470       (*n_traces)++;
471
472       do
473         {
474           int prob, freq;
475           bool ends_in_call;
476
477           /* The probability and frequency of the best edge.  */
478           int best_prob = INT_MIN / 2;
479           int best_freq = INT_MIN / 2;
480
481           best_edge = NULL;
482           mark_bb_visited (bb, *n_traces);
483           trace->length++;
484
485           if (dump_file)
486             fprintf (dump_file, "Basic block %d was visited in trace %d\n",
487                      bb->index, *n_traces - 1);
488
489           ends_in_call = block_ends_with_call_p (bb);
490
491           /* Select the successor that will be placed after BB.  */
492           FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->succs)
493             {
494               gcc_assert (!(e->flags & EDGE_FAKE));
495
496               if (e->dest == EXIT_BLOCK_PTR)
497                 continue;
498
499               if (e->dest->il.rtl->visited
500                   && e->dest->il.rtl->visited != *n_traces)
501                 continue;
502
503               if (BB_PARTITION (e->dest) != BB_PARTITION (bb))
504                 continue;
505
506               prob = e->probability;
507               freq = e->dest->frequency;
508
509               /* The only sensible preference for a call instruction is the
510                  fallthru edge.  Don't bother selecting anything else.  */
511               if (ends_in_call)
512                 {
513                   if (e->flags & EDGE_CAN_FALLTHRU)
514                     {
515                       best_edge = e;
516                       best_prob = prob;
517                       best_freq = freq;
518                     }
519                   continue;
520                 }
521
522               /* Edge that cannot be fallthru or improbable or infrequent
523                  successor (i.e. it is unsuitable successor).  */
524               if (!(e->flags & EDGE_CAN_FALLTHRU) || (e->flags & EDGE_COMPLEX)
525                   || prob < branch_th || EDGE_FREQUENCY (e) < exec_th
526                   || e->count < count_th)
527                 continue;
528
529               /* If partitioning hot/cold basic blocks, don't consider edges
530                  that cross section boundaries.  */
531
532               if (better_edge_p (bb, e, prob, freq, best_prob, best_freq,
533                                  best_edge))
534                 {
535                   best_edge = e;
536                   best_prob = prob;
537                   best_freq = freq;
538                 }
539             }
540
541           /* If the best destination has multiple predecessors, and can be
542              duplicated cheaper than a jump, don't allow it to be added
543              to a trace.  We'll duplicate it when connecting traces.  */
544           if (best_edge && EDGE_COUNT (best_edge->dest->preds) >= 2
545               && copy_bb_p (best_edge->dest, 0))
546             best_edge = NULL;
547
548           /* Add all non-selected successors to the heaps.  */
549           FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->succs)
550             {
551               if (e == best_edge
552                   || e->dest == EXIT_BLOCK_PTR
553                   || e->dest->il.rtl->visited)
554                 continue;
555
556               key = bb_to_key (e->dest);
557
558               if (bbd[e->dest->index].heap)
559                 {
560                   /* E->DEST is already in some heap.  */
561                   if (key != bbd[e->dest->index].node->key)
562                     {
563                       if (dump_file)
564                         {
565                           fprintf (dump_file,
566                                    "Changing key for bb %d from %ld to %ld.\n",
567                                    e->dest->index,
568                                    (long) bbd[e->dest->index].node->key,
569                                    key);
570                         }
571                       fibheap_replace_key (bbd[e->dest->index].heap,
572                                            bbd[e->dest->index].node, key);
573                     }
574                 }
575               else
576                 {
577                   fibheap_t which_heap = *heap;
578
579                   prob = e->probability;
580                   freq = EDGE_FREQUENCY (e);
581
582                   if (!(e->flags & EDGE_CAN_FALLTHRU)
583                       || (e->flags & EDGE_COMPLEX)
584                       || prob < branch_th || freq < exec_th
585                       || e->count < count_th)
586                     {
587                       /* When partitioning hot/cold basic blocks, make sure
588                          the cold blocks (and only the cold blocks) all get
589                          pushed to the last round of trace collection.  */
590
591                       if (push_to_next_round_p (e->dest, round,
592                                                 number_of_rounds,
593                                                 exec_th, count_th))
594                         which_heap = new_heap;
595                     }
596
597                   bbd[e->dest->index].heap = which_heap;
598                   bbd[e->dest->index].node = fibheap_insert (which_heap,
599                                                                 key, e->dest);
600
601                   if (dump_file)
602                     {
603                       fprintf (dump_file,
604                                "  Possible start of %s round: %d (key: %ld)\n",
605                                (which_heap == new_heap) ? "next" : "this",
606                                e->dest->index, (long) key);
607                     }
608
609                 }
610             }
611
612           if (best_edge) /* Suitable successor was found.  */
613             {
614               if (best_edge->dest->il.rtl->visited == *n_traces)
615                 {
616                   /* We do nothing with one basic block loops.  */
617                   if (best_edge->dest != bb)
618                     {
619                       if (EDGE_FREQUENCY (best_edge)
620                           > 4 * best_edge->dest->frequency / 5)
621                         {
622                           /* The loop has at least 4 iterations.  If the loop
623                              header is not the first block of the function
624                              we can rotate the loop.  */
625
626                           if (best_edge->dest != ENTRY_BLOCK_PTR->next_bb)
627                             {
628                               if (dump_file)
629                                 {
630                                   fprintf (dump_file,
631                                            "Rotating loop %d - %d\n",
632                                            best_edge->dest->index, bb->index);
633                                 }
634                               bb->aux = best_edge->dest;
635                               bbd[best_edge->dest->index].in_trace =
636                                                              (*n_traces) - 1;
637                               bb = rotate_loop (best_edge, trace, *n_traces);
638                             }
639                         }
640                       else
641                         {
642                           /* The loop has less than 4 iterations.  */
643
644                           if (single_succ_p (bb)
645                               && copy_bb_p (best_edge->dest,
646                                             optimize_edge_for_speed_p (best_edge)))
647                             {
648                               bb = copy_bb (best_edge->dest, best_edge, bb,
649                                             *n_traces);
650                               trace->length++;
651                             }
652                         }
653                     }
654
655                   /* Terminate the trace.  */
656                   break;
657                 }
658               else
659                 {
660                   /* Check for a situation
661
662                     A
663                    /|
664                   B |
665                    \|
666                     C
667
668                   where
669                   EDGE_FREQUENCY (AB) + EDGE_FREQUENCY (BC)
670                     >= EDGE_FREQUENCY (AC).
671                   (i.e. 2 * B->frequency >= EDGE_FREQUENCY (AC) )
672                   Best ordering is then A B C.
673
674                   This situation is created for example by:
675
676                   if (A) B;
677                   C;
678
679                   */
680
681                   FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->succs)
682                     if (e != best_edge
683                         && (e->flags & EDGE_CAN_FALLTHRU)
684                         && !(e->flags & EDGE_COMPLEX)
685                         && !e->dest->il.rtl->visited
686                         && single_pred_p (e->dest)
687                         && !(e->flags & EDGE_CROSSING)
688                         && single_succ_p (e->dest)
689                         && (single_succ_edge (e->dest)->flags
690                             & EDGE_CAN_FALLTHRU)
691                         && !(single_succ_edge (e->dest)->flags & EDGE_COMPLEX)
692                         && single_succ (e->dest) == best_edge->dest
693                         && 2 * e->dest->frequency >= EDGE_FREQUENCY (best_edge))
694                       {
695                         best_edge = e;
696                         if (dump_file)
697                           fprintf (dump_file, "Selecting BB %d\n",
698                                    best_edge->dest->index);
699                         break;
700                       }
701
702                   bb->aux = best_edge->dest;
703                   bbd[best_edge->dest->index].in_trace = (*n_traces) - 1;
704                   bb = best_edge->dest;
705                 }
706             }
707         }
708       while (best_edge);
709       trace->last = bb;
710       bbd[trace->first->index].start_of_trace = *n_traces - 1;
711       bbd[trace->last->index].end_of_trace = *n_traces - 1;
712
713       /* The trace is terminated so we have to recount the keys in heap
714          (some block can have a lower key because now one of its predecessors
715          is an end of the trace).  */
716       FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->succs)
717         {
718           if (e->dest == EXIT_BLOCK_PTR
719               || e->dest->il.rtl->visited)
720             continue;
721
722           if (bbd[e->dest->index].heap)
723             {
724               key = bb_to_key (e->dest);
725               if (key != bbd[e->dest->index].node->key)
726                 {
727                   if (dump_file)
728                     {
729                       fprintf (dump_file,
730                                "Changing key for bb %d from %ld to %ld.\n",
731                                e->dest->index,
732                                (long) bbd[e->dest->index].node->key, key);
733                     }
734                   fibheap_replace_key (bbd[e->dest->index].heap,
735                                        bbd[e->dest->index].node,
736                                        key);
737                 }
738             }
739         }
740     }
741
742   fibheap_delete (*heap);
743
744   /* "Return" the new heap.  */
745   *heap = new_heap;
746 }
747
748 /* Create a duplicate of the basic block OLD_BB and redirect edge E to it, add
749    it to trace after BB, mark OLD_BB visited and update pass' data structures
750    (TRACE is a number of trace which OLD_BB is duplicated to).  */
751
752 static basic_block
753 copy_bb (basic_block old_bb, edge e, basic_block bb, int trace)
754 {
755   basic_block new_bb;
756
757   new_bb = duplicate_block (old_bb, e, bb);
758   BB_COPY_PARTITION (new_bb, old_bb);
759
760   gcc_assert (e->dest == new_bb);
761   gcc_assert (!e->dest->il.rtl->visited);
762
763   if (dump_file)
764     fprintf (dump_file,
765              "Duplicated bb %d (created bb %d)\n",
766              old_bb->index, new_bb->index);
767   new_bb->il.rtl->visited = trace;
768   new_bb->aux = bb->aux;
769   bb->aux = new_bb;
770
771   if (new_bb->index >= array_size || last_basic_block > array_size)
772     {
773       int i;
774       int new_size;
775
776       new_size = MAX (last_basic_block, new_bb->index + 1);
777       new_size = GET_ARRAY_SIZE (new_size);
778       bbd = XRESIZEVEC (bbro_basic_block_data, bbd, new_size);
779       for (i = array_size; i < new_size; i++)
780         {
781           bbd[i].start_of_trace = -1;
782           bbd[i].in_trace = -1;
783           bbd[i].end_of_trace = -1;
784           bbd[i].heap = NULL;
785           bbd[i].node = NULL;
786         }
787       array_size = new_size;
788
789       if (dump_file)
790         {
791           fprintf (dump_file,
792                    "Growing the dynamic array to %d elements.\n",
793                    array_size);
794         }
795     }
796
797   bbd[new_bb->index].in_trace = trace;
798
799   return new_bb;
800 }
801
802 /* Compute and return the key (for the heap) of the basic block BB.  */
803
804 static fibheapkey_t
805 bb_to_key (basic_block bb)
806 {
807   edge e;
808   edge_iterator ei;
809   int priority = 0;
810
811   /* Do not start in probably never executed blocks.  */
812
813   if (BB_PARTITION (bb) == BB_COLD_PARTITION
814       || probably_never_executed_bb_p (bb))
815     return BB_FREQ_MAX;
816
817   /* Prefer blocks whose predecessor is an end of some trace
818      or whose predecessor edge is EDGE_DFS_BACK.  */
819   FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->preds)
820     {
821       if ((e->src != ENTRY_BLOCK_PTR && bbd[e->src->index].end_of_trace >= 0)
822           || (e->flags & EDGE_DFS_BACK))
823         {
824           int edge_freq = EDGE_FREQUENCY (e);
825
826           if (edge_freq > priority)
827             priority = edge_freq;
828         }
829     }
830
831   if (priority)
832     /* The block with priority should have significantly lower key.  */
833     return -(100 * BB_FREQ_MAX + 100 * priority + bb->frequency);
834   return -bb->frequency;
835 }
836
837 /* Return true when the edge E from basic block BB is better than the temporary
838    best edge (details are in function).  The probability of edge E is PROB. The
839    frequency of the successor is FREQ.  The current best probability is
840    BEST_PROB, the best frequency is BEST_FREQ.
841    The edge is considered to be equivalent when PROB does not differ much from
842    BEST_PROB; similarly for frequency.  */
843
844 static bool
845 better_edge_p (const_basic_block bb, const_edge e, int prob, int freq, int best_prob,
846                int best_freq, const_edge cur_best_edge)
847 {
848   bool is_better_edge;
849
850   /* The BEST_* values do not have to be best, but can be a bit smaller than
851      maximum values.  */
852   int diff_prob = best_prob / 10;
853   int diff_freq = best_freq / 10;
854
855   if (prob > best_prob + diff_prob)
856     /* The edge has higher probability than the temporary best edge.  */
857     is_better_edge = true;
858   else if (prob < best_prob - diff_prob)
859     /* The edge has lower probability than the temporary best edge.  */
860     is_better_edge = false;
861   else if (freq < best_freq - diff_freq)
862     /* The edge and the temporary best edge  have almost equivalent
863        probabilities.  The higher frequency of a successor now means
864        that there is another edge going into that successor.
865        This successor has lower frequency so it is better.  */
866     is_better_edge = true;
867   else if (freq > best_freq + diff_freq)
868     /* This successor has higher frequency so it is worse.  */
869     is_better_edge = false;
870   else if (e->dest->prev_bb == bb)
871     /* The edges have equivalent probabilities and the successors
872        have equivalent frequencies.  Select the previous successor.  */
873     is_better_edge = true;
874   else
875     is_better_edge = false;
876
877   /* If we are doing hot/cold partitioning, make sure that we always favor
878      non-crossing edges over crossing edges.  */
879
880   if (!is_better_edge
881       && flag_reorder_blocks_and_partition
882       && cur_best_edge
883       && (cur_best_edge->flags & EDGE_CROSSING)
884       && !(e->flags & EDGE_CROSSING))
885     is_better_edge = true;
886
887   return is_better_edge;
888 }
889
890 /* Connect traces in array TRACES, N_TRACES is the count of traces.  */
891
892 static void
893 connect_traces (int n_traces, struct trace *traces)
894 {
895   int i;
896   bool *connected;
897   bool two_passes;
898   int last_trace;
899   int current_pass;
900   int current_partition;
901   int freq_threshold;
902   gcov_type count_threshold;
903
904   freq_threshold = max_entry_frequency * DUPLICATION_THRESHOLD / 1000;
905   if (max_entry_count < INT_MAX / 1000)
906     count_threshold = max_entry_count * DUPLICATION_THRESHOLD / 1000;
907   else
908     count_threshold = max_entry_count / 1000 * DUPLICATION_THRESHOLD;
909
910   connected = XCNEWVEC (bool, n_traces);
911   last_trace = -1;
912   current_pass = 1;
913   current_partition = BB_PARTITION (traces[0].first);
914   two_passes = false;
915
916   if (flag_reorder_blocks_and_partition)
917     for (i = 0; i < n_traces && !two_passes; i++)
918       if (BB_PARTITION (traces[0].first)
919           != BB_PARTITION (traces[i].first))
920         two_passes = true;
921
922   for (i = 0; i < n_traces || (two_passes && current_pass == 1) ; i++)
923     {
924       int t = i;
925       int t2;
926       edge e, best;
927       int best_len;
928
929       if (i >= n_traces)
930         {
931           gcc_assert (two_passes && current_pass == 1);
932           i = 0;
933           t = i;
934           current_pass = 2;
935           if (current_partition == BB_HOT_PARTITION)
936             current_partition = BB_COLD_PARTITION;
937           else
938             current_partition = BB_HOT_PARTITION;
939         }
940
941       if (connected[t])
942         continue;
943
944       if (two_passes
945           && BB_PARTITION (traces[t].first) != current_partition)
946         continue;
947
948       connected[t] = true;
949
950       /* Find the predecessor traces.  */
951       for (t2 = t; t2 > 0;)
952         {
953           edge_iterator ei;
954           best = NULL;
955           best_len = 0;
956           FOR_EACH_EDGE (e, ei, traces[t2].first->preds)
957             {
958               int si = e->src->index;
959
960               if (e->src != ENTRY_BLOCK_PTR
961                   && (e->flags & EDGE_CAN_FALLTHRU)
962                   && !(e->flags & EDGE_COMPLEX)
963                   && bbd[si].end_of_trace >= 0
964                   && !connected[bbd[si].end_of_trace]
965                   && (BB_PARTITION (e->src) == current_partition)
966                   && (!best
967                       || e->probability > best->probability
968                       || (e->probability == best->probability
969                           && traces[bbd[si].end_of_trace].length > best_len)))
970                 {
971                   best = e;
972                   best_len = traces[bbd[si].end_of_trace].length;
973                 }
974             }
975           if (best)
976             {
977               best->src->aux = best->dest;
978               t2 = bbd[best->src->index].end_of_trace;
979               connected[t2] = true;
980
981               if (dump_file)
982                 {
983                   fprintf (dump_file, "Connection: %d %d\n",
984                            best->src->index, best->dest->index);
985                 }
986             }
987           else
988             break;
989         }
990
991       if (last_trace >= 0)
992         traces[last_trace].last->aux = traces[t2].first;
993       last_trace = t;
994
995       /* Find the successor traces.  */
996       while (1)
997         {
998           /* Find the continuation of the chain.  */
999           edge_iterator ei;
1000           best = NULL;
1001           best_len = 0;
1002           FOR_EACH_EDGE (e, ei, traces[t].last->succs)
1003             {
1004               int di = e->dest->index;
1005
1006               if (e->dest != EXIT_BLOCK_PTR
1007                   && (e->flags & EDGE_CAN_FALLTHRU)
1008                   && !(e->flags & EDGE_COMPLEX)
1009                   && bbd[di].start_of_trace >= 0
1010                   && !connected[bbd[di].start_of_trace]
1011                   && (BB_PARTITION (e->dest) == current_partition)
1012                   && (!best
1013                       || e->probability > best->probability
1014                       || (e->probability == best->probability
1015                           && traces[bbd[di].start_of_trace].length > best_len)))
1016                 {
1017                   best = e;
1018                   best_len = traces[bbd[di].start_of_trace].length;
1019                 }
1020             }
1021
1022           if (best)
1023             {
1024               if (dump_file)
1025                 {
1026                   fprintf (dump_file, "Connection: %d %d\n",
1027                            best->src->index, best->dest->index);
1028                 }
1029               t = bbd[best->dest->index].start_of_trace;
1030               traces[last_trace].last->aux = traces[t].first;
1031               connected[t] = true;
1032               last_trace = t;
1033             }
1034           else
1035             {
1036               /* Try to connect the traces by duplication of 1 block.  */
1037               edge e2;
1038               basic_block next_bb = NULL;
1039               bool try_copy = false;
1040
1041               FOR_EACH_EDGE (e, ei, traces[t].last->succs)
1042                 if (e->dest != EXIT_BLOCK_PTR
1043                     && (e->flags & EDGE_CAN_FALLTHRU)
1044                     && !(e->flags & EDGE_COMPLEX)
1045                     && (!best || e->probability > best->probability))
1046                   {
1047                     edge_iterator ei;
1048                     edge best2 = NULL;
1049                     int best2_len = 0;
1050
1051                     /* If the destination is a start of a trace which is only
1052                        one block long, then no need to search the successor
1053                        blocks of the trace.  Accept it.  */
1054                     if (bbd[e->dest->index].start_of_trace >= 0
1055                         && traces[bbd[e->dest->index].start_of_trace].length
1056                            == 1)
1057                       {
1058                         best = e;
1059                         try_copy = true;
1060                         continue;
1061                       }
1062
1063                     FOR_EACH_EDGE (e2, ei, e->dest->succs)
1064                       {
1065                         int di = e2->dest->index;
1066
1067                         if (e2->dest == EXIT_BLOCK_PTR
1068                             || ((e2->flags & EDGE_CAN_FALLTHRU)
1069                                 && !(e2->flags & EDGE_COMPLEX)
1070                                 && bbd[di].start_of_trace >= 0
1071                                 && !connected[bbd[di].start_of_trace]
1072                                 && (BB_PARTITION (e2->dest) == current_partition)
1073                                 && (EDGE_FREQUENCY (e2) >= freq_threshold)
1074                                 && (e2->count >= count_threshold)
1075                                 && (!best2
1076                                     || e2->probability > best2->probability
1077                                     || (e2->probability == best2->probability
1078                                         && traces[bbd[di].start_of_trace].length
1079                                            > best2_len))))
1080                           {
1081                             best = e;
1082                             best2 = e2;
1083                             if (e2->dest != EXIT_BLOCK_PTR)
1084                               best2_len = traces[bbd[di].start_of_trace].length;
1085                             else
1086                               best2_len = INT_MAX;
1087                             next_bb = e2->dest;
1088                             try_copy = true;
1089                           }
1090                       }
1091                   }
1092
1093               if (flag_reorder_blocks_and_partition)
1094                 try_copy = false;
1095
1096               /* Copy tiny blocks always; copy larger blocks only when the
1097                  edge is traversed frequently enough.  */
1098               if (try_copy
1099                   && copy_bb_p (best->dest,
1100                                 optimize_edge_for_speed_p (best)
1101                                 && EDGE_FREQUENCY (best) >= freq_threshold
1102                                 && best->count >= count_threshold))
1103                 {
1104                   basic_block new_bb;
1105
1106                   if (dump_file)
1107                     {
1108                       fprintf (dump_file, "Connection: %d %d ",
1109                                traces[t].last->index, best->dest->index);
1110                       if (!next_bb)
1111                         fputc ('\n', dump_file);
1112                       else if (next_bb == EXIT_BLOCK_PTR)
1113                         fprintf (dump_file, "exit\n");
1114                       else
1115                         fprintf (dump_file, "%d\n", next_bb->index);
1116                     }
1117
1118                   new_bb = copy_bb (best->dest, best, traces[t].last, t);
1119                   traces[t].last = new_bb;
1120                   if (next_bb && next_bb != EXIT_BLOCK_PTR)
1121                     {
1122                       t = bbd[next_bb->index].start_of_trace;
1123                       traces[last_trace].last->aux = traces[t].first;
1124                       connected[t] = true;
1125                       last_trace = t;
1126                     }
1127                   else
1128                     break;      /* Stop finding the successor traces.  */
1129                 }
1130               else
1131                 break;  /* Stop finding the successor traces.  */
1132             }
1133         }
1134     }
1135
1136   if (dump_file)
1137     {
1138       basic_block bb;
1139
1140       fprintf (dump_file, "Final order:\n");
1141       for (bb = traces[0].first; bb; bb = (basic_block) bb->aux)
1142         fprintf (dump_file, "%d ", bb->index);
1143       fprintf (dump_file, "\n");
1144       fflush (dump_file);
1145     }
1146
1147   FREE (connected);
1148 }
1149
1150 /* Return true when BB can and should be copied. CODE_MAY_GROW is true
1151    when code size is allowed to grow by duplication.  */
1152
1153 static bool
1154 copy_bb_p (const_basic_block bb, int code_may_grow)
1155 {
1156   int size = 0;
1157   int max_size = uncond_jump_length;
1158   rtx insn;
1159
1160   if (!bb->frequency)
1161     return false;
1162   if (EDGE_COUNT (bb->preds) < 2)
1163     return false;
1164   if (!can_duplicate_block_p (bb))
1165     return false;
1166
1167   /* Avoid duplicating blocks which have many successors (PR/13430).  */
1168   if (EDGE_COUNT (bb->succs) > 8)
1169     return false;
1170
1171   if (code_may_grow && optimize_bb_for_speed_p (bb))
1172     max_size *= PARAM_VALUE (PARAM_MAX_GROW_COPY_BB_INSNS);
1173
1174   FOR_BB_INSNS (bb, insn)
1175     {
1176       if (INSN_P (insn))
1177         size += get_attr_min_length (insn);
1178     }
1179
1180   if (size <= max_size)
1181     return true;
1182
1183   if (dump_file)
1184     {
1185       fprintf (dump_file,
1186                "Block %d can't be copied because its size = %d.\n",
1187                bb->index, size);
1188     }
1189
1190   return false;
1191 }
1192
1193 /* Return the length of unconditional jump instruction.  */
1194
1195 static int
1196 get_uncond_jump_length (void)
1197 {
1198   rtx label, jump;
1199   int length;
1200
1201   label = emit_label_before (gen_label_rtx (), get_insns ());
1202   jump = emit_jump_insn (gen_jump (label));
1203
1204   length = get_attr_min_length (jump);
1205
1206   delete_insn (jump);
1207   delete_insn (label);
1208   return length;
1209 }
1210
1211 /* Find the basic blocks that are rarely executed and need to be moved to
1212    a separate section of the .o file (to cut down on paging and improve
1213    cache locality).  Return a vector of all edges that cross.  */
1214
1215 static VEC(edge, heap) *
1216 find_rarely_executed_basic_blocks_and_crossing_edges (void)
1217 {
1218   VEC(edge, heap) *crossing_edges = NULL;
1219   basic_block bb;
1220   edge e;
1221   edge_iterator ei;
1222
1223   /* Mark which partition (hot/cold) each basic block belongs in.  */
1224
1225   FOR_EACH_BB (bb)
1226     {
1227       if (probably_never_executed_bb_p (bb))
1228         BB_SET_PARTITION (bb, BB_COLD_PARTITION);
1229       else
1230         BB_SET_PARTITION (bb, BB_HOT_PARTITION);
1231     }
1232
1233   /* Mark every edge that crosses between sections.  */
1234
1235   FOR_EACH_BB (bb)
1236     FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->succs)
1237     {
1238       if (e->src != ENTRY_BLOCK_PTR
1239           && e->dest != EXIT_BLOCK_PTR
1240           && BB_PARTITION (e->src) != BB_PARTITION (e->dest))
1241         {
1242           e->flags |= EDGE_CROSSING;
1243           VEC_safe_push (edge, heap, crossing_edges, e);
1244         }
1245       else
1246         e->flags &= ~EDGE_CROSSING;
1247     }
1248
1249   return crossing_edges;
1250 }
1251
1252 /* If any destination of a crossing edge does not have a label, add label;
1253    Convert any easy fall-through crossing edges to unconditional jumps.  */
1254
1255 static void
1256 add_labels_and_missing_jumps (VEC(edge, heap) *crossing_edges)
1257 {
1258   size_t i;
1259   edge e;
1260
1261   FOR_EACH_VEC_ELT (edge, crossing_edges, i, e)
1262     {
1263       basic_block src = e->src;
1264       basic_block dest = e->dest;
1265       rtx label, barrier, new_jump;
1266
1267       if (dest == EXIT_BLOCK_PTR)
1268         continue;
1269
1270       /* Make sure dest has a label.  */
1271       label = block_label (dest);
1272
1273       /* Nothing to do for non-fallthru edges.  */
1274       if (src == ENTRY_BLOCK_PTR)
1275         continue;
1276       if ((e->flags & EDGE_FALLTHRU) == 0)
1277         continue;
1278
1279       /* If the block does not end with a control flow insn, then we
1280          can trivially add a jump to the end to fixup the crossing.
1281          Otherwise the jump will have to go in a new bb, which will
1282          be handled by fix_up_fall_thru_edges function.  */
1283       if (control_flow_insn_p (BB_END (src)))
1284         continue;
1285
1286       /* Make sure there's only one successor.  */
1287       gcc_assert (single_succ_p (src));
1288
1289       new_jump = emit_jump_insn_after (gen_jump (label), BB_END (src));
1290       BB_END (src) = new_jump;
1291       barrier = emit_barrier_after (new_jump);
1292       JUMP_LABEL (new_jump) = label;
1293       LABEL_NUSES (label) += 1;
1294       src->il.rtl->footer = unlink_insn_chain (barrier, barrier);
1295
1296       /* Mark edge as non-fallthru.  */
1297       e->flags &= ~EDGE_FALLTHRU;
1298     }
1299 }
1300
1301 /* Find any bb's where the fall-through edge is a crossing edge (note that
1302    these bb's must also contain a conditional jump or end with a call
1303    instruction; we've already dealt with fall-through edges for blocks
1304    that didn't have a conditional jump or didn't end with call instruction
1305    in the call to add_labels_and_missing_jumps).  Convert the fall-through
1306    edge to non-crossing edge by inserting a new bb to fall-through into.
1307    The new bb will contain an unconditional jump (crossing edge) to the
1308    original fall through destination.  */
1309
1310 static void
1311 fix_up_fall_thru_edges (void)
1312 {
1313   basic_block cur_bb;
1314   basic_block new_bb;
1315   edge succ1;
1316   edge succ2;
1317   edge fall_thru;
1318   edge cond_jump = NULL;
1319   edge e;
1320   bool cond_jump_crosses;
1321   int invert_worked;
1322   rtx old_jump;
1323   rtx fall_thru_label;
1324   rtx barrier;
1325
1326   FOR_EACH_BB (cur_bb)
1327     {
1328       fall_thru = NULL;
1329       if (EDGE_COUNT (cur_bb->succs) > 0)
1330         succ1 = EDGE_SUCC (cur_bb, 0);
1331       else
1332         succ1 = NULL;
1333
1334       if (EDGE_COUNT (cur_bb->succs) > 1)
1335         succ2 = EDGE_SUCC (cur_bb, 1);
1336       else
1337         succ2 = NULL;
1338
1339       /* Find the fall-through edge.  */
1340
1341       if (succ1
1342           && (succ1->flags & EDGE_FALLTHRU))
1343         {
1344           fall_thru = succ1;
1345           cond_jump = succ2;
1346         }
1347       else if (succ2
1348                && (succ2->flags & EDGE_FALLTHRU))
1349         {
1350           fall_thru = succ2;
1351           cond_jump = succ1;
1352         }
1353       else if (succ1
1354                && (block_ends_with_call_p (cur_bb)
1355                    || can_throw_internal (BB_END (cur_bb))))
1356         {
1357           edge e;
1358           edge_iterator ei;
1359
1360           /* Find EDGE_CAN_FALLTHRU edge.  */
1361           FOR_EACH_EDGE (e, ei, cur_bb->succs)
1362             if (e->flags & EDGE_CAN_FALLTHRU)
1363               {
1364                 fall_thru = e;
1365                 break;
1366               }
1367         }
1368
1369       if (fall_thru && (fall_thru->dest != EXIT_BLOCK_PTR))
1370         {
1371           /* Check to see if the fall-thru edge is a crossing edge.  */
1372
1373           if (fall_thru->flags & EDGE_CROSSING)
1374             {
1375               /* The fall_thru edge crosses; now check the cond jump edge, if
1376                  it exists.  */
1377
1378               cond_jump_crosses = true;
1379               invert_worked  = 0;
1380               old_jump = BB_END (cur_bb);
1381
1382               /* Find the jump instruction, if there is one.  */
1383
1384               if (cond_jump)
1385                 {
1386                   if (!(cond_jump->flags & EDGE_CROSSING))
1387                     cond_jump_crosses = false;
1388
1389                   /* We know the fall-thru edge crosses; if the cond
1390                      jump edge does NOT cross, and its destination is the
1391                      next block in the bb order, invert the jump
1392                      (i.e. fix it so the fall thru does not cross and
1393                      the cond jump does).  */
1394
1395                   if (!cond_jump_crosses
1396                       && cur_bb->aux == cond_jump->dest)
1397                     {
1398                       /* Find label in fall_thru block. We've already added
1399                          any missing labels, so there must be one.  */
1400
1401                       fall_thru_label = block_label (fall_thru->dest);
1402
1403                       if (old_jump && JUMP_P (old_jump) && fall_thru_label)
1404                         invert_worked = invert_jump (old_jump,
1405                                                      fall_thru_label,0);
1406                       if (invert_worked)
1407                         {
1408                           fall_thru->flags &= ~EDGE_FALLTHRU;
1409                           cond_jump->flags |= EDGE_FALLTHRU;
1410                           update_br_prob_note (cur_bb);
1411                           e = fall_thru;
1412                           fall_thru = cond_jump;
1413                           cond_jump = e;
1414                           cond_jump->flags |= EDGE_CROSSING;
1415                           fall_thru->flags &= ~EDGE_CROSSING;
1416                         }
1417                     }
1418                 }
1419
1420               if (cond_jump_crosses || !invert_worked)
1421                 {
1422                   /* This is the case where both edges out of the basic
1423                      block are crossing edges. Here we will fix up the
1424                      fall through edge. The jump edge will be taken care
1425                      of later.  The EDGE_CROSSING flag of fall_thru edge
1426                      is unset before the call to force_nonfallthru
1427                      function because if a new basic-block is created
1428                      this edge remains in the current section boundary
1429                      while the edge between new_bb and the fall_thru->dest
1430                      becomes EDGE_CROSSING.  */
1431
1432                   fall_thru->flags &= ~EDGE_CROSSING;
1433                   new_bb = force_nonfallthru (fall_thru);
1434
1435                   if (new_bb)
1436                     {
1437                       new_bb->aux = cur_bb->aux;
1438                       cur_bb->aux = new_bb;
1439
1440                       /* Make sure new fall-through bb is in same
1441                          partition as bb it's falling through from.  */
1442
1443                       BB_COPY_PARTITION (new_bb, cur_bb);
1444                       single_succ_edge (new_bb)->flags |= EDGE_CROSSING;
1445                     }
1446                   else
1447                     {
1448                       /* If a new basic-block was not created; restore
1449                          the EDGE_CROSSING flag.  */
1450                       fall_thru->flags |= EDGE_CROSSING;
1451                     }
1452
1453                   /* Add barrier after new jump */
1454
1455                   if (new_bb)
1456                     {
1457                       barrier = emit_barrier_after (BB_END (new_bb));
1458                       new_bb->il.rtl->footer = unlink_insn_chain (barrier,
1459                                                                barrier);
1460                     }
1461                   else
1462                     {
1463                       barrier = emit_barrier_after (BB_END (cur_bb));
1464                       cur_bb->il.rtl->footer = unlink_insn_chain (barrier,
1465                                                                barrier);
1466                     }
1467                 }
1468             }
1469         }
1470     }
1471 }
1472
1473 /* This function checks the destination block of a "crossing jump" to
1474    see if it has any crossing predecessors that begin with a code label
1475    and end with an unconditional jump.  If so, it returns that predecessor
1476    block.  (This is to avoid creating lots of new basic blocks that all
1477    contain unconditional jumps to the same destination).  */
1478
1479 static basic_block
1480 find_jump_block (basic_block jump_dest)
1481 {
1482   basic_block source_bb = NULL;
1483   edge e;
1484   rtx insn;
1485   edge_iterator ei;
1486
1487   FOR_EACH_EDGE (e, ei, jump_dest->preds)
1488     if (e->flags & EDGE_CROSSING)
1489       {
1490         basic_block src = e->src;
1491
1492         /* Check each predecessor to see if it has a label, and contains
1493            only one executable instruction, which is an unconditional jump.
1494            If so, we can use it.  */
1495
1496         if (LABEL_P (BB_HEAD (src)))
1497           for (insn = BB_HEAD (src);
1498                !INSN_P (insn) && insn != NEXT_INSN (BB_END (src));
1499                insn = NEXT_INSN (insn))
1500             {
1501               if (INSN_P (insn)
1502                   && insn == BB_END (src)
1503                   && JUMP_P (insn)
1504                   && !any_condjump_p (insn))
1505                 {
1506                   source_bb = src;
1507                   break;
1508                 }
1509             }
1510
1511         if (source_bb)
1512           break;
1513       }
1514
1515   return source_bb;
1516 }
1517
1518 /* Find all BB's with conditional jumps that are crossing edges;
1519    insert a new bb and make the conditional jump branch to the new
1520    bb instead (make the new bb same color so conditional branch won't
1521    be a 'crossing' edge).  Insert an unconditional jump from the
1522    new bb to the original destination of the conditional jump.  */
1523
1524 static void
1525 fix_crossing_conditional_branches (void)
1526 {
1527   basic_block cur_bb;
1528   basic_block new_bb;
1529   basic_block last_bb;
1530   basic_block dest;
1531   edge succ1;
1532   edge succ2;
1533   edge crossing_edge;
1534   edge new_edge;
1535   rtx old_jump;
1536   rtx set_src;
1537   rtx old_label = NULL_RTX;
1538   rtx new_label;
1539   rtx new_jump;
1540   rtx barrier;
1541
1542  last_bb = EXIT_BLOCK_PTR->prev_bb;
1543
1544   FOR_EACH_BB (cur_bb)
1545     {
1546       crossing_edge = NULL;
1547       if (EDGE_COUNT (cur_bb->succs) > 0)
1548         succ1 = EDGE_SUCC (cur_bb, 0);
1549       else
1550         succ1 = NULL;
1551
1552       if (EDGE_COUNT (cur_bb->succs) > 1)
1553         succ2 = EDGE_SUCC (cur_bb, 1);
1554       else
1555         succ2 = NULL;
1556
1557       /* We already took care of fall-through edges, so only one successor
1558          can be a crossing edge.  */
1559
1560       if (succ1 && (succ1->flags & EDGE_CROSSING))
1561         crossing_edge = succ1;
1562       else if (succ2 && (succ2->flags & EDGE_CROSSING))
1563         crossing_edge = succ2;
1564
1565       if (crossing_edge)
1566         {
1567           old_jump = BB_END (cur_bb);
1568
1569           /* Check to make sure the jump instruction is a
1570              conditional jump.  */
1571
1572           set_src = NULL_RTX;
1573
1574           if (any_condjump_p (old_jump))
1575             {
1576               if (GET_CODE (PATTERN (old_jump)) == SET)
1577                 set_src = SET_SRC (PATTERN (old_jump));
1578               else if (GET_CODE (PATTERN (old_jump)) == PARALLEL)
1579                 {
1580                   set_src = XVECEXP (PATTERN (old_jump), 0,0);
1581                   if (GET_CODE (set_src) == SET)
1582                     set_src = SET_SRC (set_src);
1583                   else
1584                     set_src = NULL_RTX;
1585                 }
1586             }
1587
1588           if (set_src && (GET_CODE (set_src) == IF_THEN_ELSE))
1589             {
1590               if (GET_CODE (XEXP (set_src, 1)) == PC)
1591                 old_label = XEXP (set_src, 2);
1592               else if (GET_CODE (XEXP (set_src, 2)) == PC)
1593                 old_label = XEXP (set_src, 1);
1594
1595               /* Check to see if new bb for jumping to that dest has
1596                  already been created; if so, use it; if not, create
1597                  a new one.  */
1598
1599               new_bb = find_jump_block (crossing_edge->dest);
1600
1601               if (new_bb)
1602                 new_label = block_label (new_bb);
1603               else
1604                 {
1605                   /* Create new basic block to be dest for
1606                      conditional jump.  */
1607
1608                   new_bb = create_basic_block (NULL, NULL, last_bb);
1609                   new_bb->aux = last_bb->aux;
1610                   last_bb->aux = new_bb;
1611                   last_bb = new_bb;
1612                   /* Put appropriate instructions in new bb.  */
1613
1614                   new_label = gen_label_rtx ();
1615                   emit_label_before (new_label, BB_HEAD (new_bb));
1616                   BB_HEAD (new_bb) = new_label;
1617
1618                   if (GET_CODE (old_label) == LABEL_REF)
1619                     {
1620                       old_label = JUMP_LABEL (old_jump);
1621                       new_jump = emit_jump_insn_after (gen_jump
1622                                                        (old_label),
1623                                                        BB_END (new_bb));
1624                     }
1625                   else
1626                     {
1627                       gcc_assert (HAVE_return
1628                                   && GET_CODE (old_label) == RETURN);
1629                       new_jump = emit_jump_insn_after (gen_return (),
1630                                                        BB_END (new_bb));
1631                     }
1632
1633                   barrier = emit_barrier_after (new_jump);
1634                   JUMP_LABEL (new_jump) = old_label;
1635                   new_bb->il.rtl->footer = unlink_insn_chain (barrier,
1636                                                            barrier);
1637
1638                   /* Make sure new bb is in same partition as source
1639                      of conditional branch.  */
1640                   BB_COPY_PARTITION (new_bb, cur_bb);
1641                 }
1642
1643               /* Make old jump branch to new bb.  */
1644
1645               redirect_jump (old_jump, new_label, 0);
1646
1647               /* Remove crossing_edge as predecessor of 'dest'.  */
1648
1649               dest = crossing_edge->dest;
1650
1651               redirect_edge_succ (crossing_edge, new_bb);
1652
1653               /* Make a new edge from new_bb to old dest; new edge
1654                  will be a successor for new_bb and a predecessor
1655                  for 'dest'.  */
1656
1657               if (EDGE_COUNT (new_bb->succs) == 0)
1658                 new_edge = make_edge (new_bb, dest, 0);
1659               else
1660                 new_edge = EDGE_SUCC (new_bb, 0);
1661
1662               crossing_edge->flags &= ~EDGE_CROSSING;
1663               new_edge->flags |= EDGE_CROSSING;
1664             }
1665         }
1666     }
1667 }
1668
1669 /* Find any unconditional branches that cross between hot and cold
1670    sections.  Convert them into indirect jumps instead.  */
1671
1672 static void
1673 fix_crossing_unconditional_branches (void)
1674 {
1675   basic_block cur_bb;
1676   rtx last_insn;
1677   rtx label;
1678   rtx label_addr;
1679   rtx indirect_jump_sequence;
1680   rtx jump_insn = NULL_RTX;
1681   rtx new_reg;
1682   rtx cur_insn;
1683   edge succ;
1684
1685   FOR_EACH_BB (cur_bb)
1686     {
1687       last_insn = BB_END (cur_bb);
1688
1689       if (EDGE_COUNT (cur_bb->succs) < 1)
1690         continue;
1691
1692       succ = EDGE_SUCC (cur_bb, 0);
1693
1694       /* Check to see if bb ends in a crossing (unconditional) jump.  At
1695          this point, no crossing jumps should be conditional.  */
1696
1697       if (JUMP_P (last_insn)
1698           && (succ->flags & EDGE_CROSSING))
1699         {
1700           rtx label2, table;
1701
1702           gcc_assert (!any_condjump_p (last_insn));
1703
1704           /* Make sure the jump is not already an indirect or table jump.  */
1705
1706           if (!computed_jump_p (last_insn)
1707               && !tablejump_p (last_insn, &label2, &table))
1708             {
1709               /* We have found a "crossing" unconditional branch.  Now
1710                  we must convert it to an indirect jump.  First create
1711                  reference of label, as target for jump.  */
1712
1713               label = JUMP_LABEL (last_insn);
1714               label_addr = gen_rtx_LABEL_REF (Pmode, label);
1715               LABEL_NUSES (label) += 1;
1716
1717               /* Get a register to use for the indirect jump.  */
1718
1719               new_reg = gen_reg_rtx (Pmode);
1720
1721               /* Generate indirect the jump sequence.  */
1722
1723               start_sequence ();
1724               emit_move_insn (new_reg, label_addr);
1725               emit_indirect_jump (new_reg);
1726               indirect_jump_sequence = get_insns ();
1727               end_sequence ();
1728
1729               /* Make sure every instruction in the new jump sequence has
1730                  its basic block set to be cur_bb.  */
1731
1732               for (cur_insn = indirect_jump_sequence; cur_insn;
1733                    cur_insn = NEXT_INSN (cur_insn))
1734                 {
1735                   if (!BARRIER_P (cur_insn))
1736                     BLOCK_FOR_INSN (cur_insn) = cur_bb;
1737                   if (JUMP_P (cur_insn))
1738                     jump_insn = cur_insn;
1739                 }
1740
1741               /* Insert the new (indirect) jump sequence immediately before
1742                  the unconditional jump, then delete the unconditional jump.  */
1743
1744               emit_insn_before (indirect_jump_sequence, last_insn);
1745               delete_insn (last_insn);
1746
1747               /* Make BB_END for cur_bb be the jump instruction (NOT the
1748                  barrier instruction at the end of the sequence...).  */
1749
1750               BB_END (cur_bb) = jump_insn;
1751             }
1752         }
1753     }
1754 }
1755
1756 /* Add REG_CROSSING_JUMP note to all crossing jump insns.  */
1757
1758 static void
1759 add_reg_crossing_jump_notes (void)
1760 {
1761   basic_block bb;
1762   edge e;
1763   edge_iterator ei;
1764
1765   FOR_EACH_BB (bb)
1766     FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->succs)
1767       if ((e->flags & EDGE_CROSSING)
1768           && JUMP_P (BB_END (e->src)))
1769         add_reg_note (BB_END (e->src), REG_CROSSING_JUMP, NULL_RTX);
1770 }
1771
1772 /* Verify, in the basic block chain, that there is at most one switch
1773    between hot/cold partitions. This is modelled on
1774    rtl_verify_flow_info_1, but it cannot go inside that function
1775    because this condition will not be true until after
1776    reorder_basic_blocks is called.  */
1777
1778 static void
1779 verify_hot_cold_block_grouping (void)
1780 {
1781   basic_block bb;
1782   int err = 0;
1783   bool switched_sections = false;
1784   int current_partition = 0;
1785
1786   FOR_EACH_BB (bb)
1787     {
1788       if (!current_partition)
1789         current_partition = BB_PARTITION (bb);
1790       if (BB_PARTITION (bb) != current_partition)
1791         {
1792           if (switched_sections)
1793             {
1794               error ("multiple hot/cold transitions found (bb %i)",
1795                      bb->index);
1796               err = 1;
1797             }
1798           else
1799             {
1800               switched_sections = true;
1801               current_partition = BB_PARTITION (bb);
1802             }
1803         }
1804     }
1805
1806   gcc_assert(!err);
1807 }
1808
1809 /* Reorder basic blocks.  The main entry point to this file.  FLAGS is
1810    the set of flags to pass to cfg_layout_initialize().  */
1811
1812 void
1813 reorder_basic_blocks (void)
1814 {
1815   int n_traces;
1816   int i;
1817   struct trace *traces;
1818
1819   gcc_assert (current_ir_type () == IR_RTL_CFGLAYOUT);
1820
1821   if (n_basic_blocks <= NUM_FIXED_BLOCKS + 1)
1822     return;
1823
1824   set_edge_can_fallthru_flag ();
1825   mark_dfs_back_edges ();
1826
1827   /* We are estimating the length of uncond jump insn only once since the code
1828      for getting the insn length always returns the minimal length now.  */
1829   if (uncond_jump_length == 0)
1830     uncond_jump_length = get_uncond_jump_length ();
1831
1832   /* We need to know some information for each basic block.  */
1833   array_size = GET_ARRAY_SIZE (last_basic_block);
1834   bbd = XNEWVEC (bbro_basic_block_data, array_size);
1835   for (i = 0; i < array_size; i++)
1836     {
1837       bbd[i].start_of_trace = -1;
1838       bbd[i].in_trace = -1;
1839       bbd[i].end_of_trace = -1;
1840       bbd[i].heap = NULL;
1841       bbd[i].node = NULL;
1842     }
1843
1844   traces = XNEWVEC (struct trace, n_basic_blocks);
1845   n_traces = 0;
1846   find_traces (&n_traces, traces);
1847   connect_traces (n_traces, traces);
1848   FREE (traces);
1849   FREE (bbd);
1850
1851   relink_block_chain (/*stay_in_cfglayout_mode=*/true);
1852
1853   if (dump_file)
1854     dump_flow_info (dump_file, dump_flags);
1855
1856   if (flag_reorder_blocks_and_partition)
1857     verify_hot_cold_block_grouping ();
1858 }
1859
1860 /* Determine which partition the first basic block in the function
1861    belongs to, then find the first basic block in the current function
1862    that belongs to a different section, and insert a
1863    NOTE_INSN_SWITCH_TEXT_SECTIONS note immediately before it in the
1864    instruction stream.  When writing out the assembly code,
1865    encountering this note will make the compiler switch between the
1866    hot and cold text sections.  */
1867
1868 static void
1869 insert_section_boundary_note (void)
1870 {
1871   basic_block bb;
1872   rtx new_note;
1873   int first_partition = 0;
1874
1875   if (flag_reorder_blocks_and_partition)
1876     FOR_EACH_BB (bb)
1877     {
1878       if (!first_partition)
1879         first_partition = BB_PARTITION (bb);
1880       if (BB_PARTITION (bb) != first_partition)
1881         {
1882           new_note = emit_note_before (NOTE_INSN_SWITCH_TEXT_SECTIONS,
1883                                        BB_HEAD (bb));
1884           /* ??? This kind of note always lives between basic blocks,
1885              but add_insn_before will set BLOCK_FOR_INSN anyway.  */
1886           BLOCK_FOR_INSN (new_note) = NULL;
1887           break;
1888         }
1889     }
1890 }
1891
1892 /* Duplicate the blocks containing computed gotos.  This basically unfactors
1893    computed gotos that were factored early on in the compilation process to
1894    speed up edge based data flow.  We used to not unfactoring them again,
1895    which can seriously pessimize code with many computed jumps in the source
1896    code, such as interpreters.  See e.g. PR15242.  */
1897
1898 static bool
1899 gate_duplicate_computed_gotos (void)
1900 {
1901   if (targetm.cannot_modify_jumps_p ())
1902     return false;
1903   return (optimize > 0
1904           && flag_expensive_optimizations
1905           && ! optimize_function_for_size_p (cfun));
1906 }
1907
1908
1909 static unsigned int
1910 duplicate_computed_gotos (void)
1911 {
1912   basic_block bb, new_bb;
1913   bitmap candidates;
1914   int max_size;
1915
1916   if (n_basic_blocks <= NUM_FIXED_BLOCKS + 1)
1917     return 0;
1918
1919   cfg_layout_initialize (0);
1920
1921   /* We are estimating the length of uncond jump insn only once
1922      since the code for getting the insn length always returns
1923      the minimal length now.  */
1924   if (uncond_jump_length == 0)
1925     uncond_jump_length = get_uncond_jump_length ();
1926
1927   max_size = uncond_jump_length * PARAM_VALUE (PARAM_MAX_GOTO_DUPLICATION_INSNS);
1928   candidates = BITMAP_ALLOC (NULL);
1929
1930   /* Look for blocks that end in a computed jump, and see if such blocks
1931      are suitable for unfactoring.  If a block is a candidate for unfactoring,
1932      mark it in the candidates.  */
1933   FOR_EACH_BB (bb)
1934     {
1935       rtx insn;
1936       edge e;
1937       edge_iterator ei;
1938       int size, all_flags;
1939
1940       /* Build the reorder chain for the original order of blocks.  */
1941       if (bb->next_bb != EXIT_BLOCK_PTR)
1942         bb->aux = bb->next_bb;
1943
1944       /* Obviously the block has to end in a computed jump.  */
1945       if (!computed_jump_p (BB_END (bb)))
1946         continue;
1947
1948       /* Only consider blocks that can be duplicated.  */
1949       if (find_reg_note (BB_END (bb), REG_CROSSING_JUMP, NULL_RTX)
1950           || !can_duplicate_block_p (bb))
1951         continue;
1952
1953       /* Make sure that the block is small enough.  */
1954       size = 0;
1955       FOR_BB_INSNS (bb, insn)
1956         if (INSN_P (insn))
1957           {
1958             size += get_attr_min_length (insn);
1959             if (size > max_size)
1960                break;
1961           }
1962       if (size > max_size)
1963         continue;
1964
1965       /* Final check: there must not be any incoming abnormal edges.  */
1966       all_flags = 0;
1967       FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->preds)
1968         all_flags |= e->flags;
1969       if (all_flags & EDGE_COMPLEX)
1970         continue;
1971
1972       bitmap_set_bit (candidates, bb->index);
1973     }
1974
1975   /* Nothing to do if there is no computed jump here.  */
1976   if (bitmap_empty_p (candidates))
1977     goto done;
1978
1979   /* Duplicate computed gotos.  */
1980   FOR_EACH_BB (bb)
1981     {
1982       if (bb->il.rtl->visited)
1983         continue;
1984
1985       bb->il.rtl->visited = 1;
1986
1987       /* BB must have one outgoing edge.  That edge must not lead to
1988          the exit block or the next block.
1989          The destination must have more than one predecessor.  */
1990       if (!single_succ_p (bb)
1991           || single_succ (bb) == EXIT_BLOCK_PTR
1992           || single_succ (bb) == bb->next_bb
1993           || single_pred_p (single_succ (bb)))
1994         continue;
1995
1996       /* The successor block has to be a duplication candidate.  */
1997       if (!bitmap_bit_p (candidates, single_succ (bb)->index))
1998         continue;
1999
2000       new_bb = duplicate_block (single_succ (bb), single_succ_edge (bb), bb);
2001       new_bb->aux = bb->aux;
2002       bb->aux = new_bb;
2003       new_bb->il.rtl->visited = 1;
2004     }
2005
2006 done:
2007   cfg_layout_finalize ();
2008
2009   BITMAP_FREE (candidates);
2010   return 0;
2011 }
2012
2013 struct rtl_opt_pass pass_duplicate_computed_gotos =
2014 {
2015  {
2016   RTL_PASS,
2017   "compgotos",                          /* name */
2018   gate_duplicate_computed_gotos,        /* gate */
2019   duplicate_computed_gotos,             /* execute */
2020   NULL,                                 /* sub */
2021   NULL,                                 /* next */
2022   0,                                    /* static_pass_number */
2023   TV_REORDER_BLOCKS,                    /* tv_id */
2024   0,                                    /* properties_required */
2025   0,                                    /* properties_provided */
2026   0,                                    /* properties_destroyed */
2027   0,                                    /* todo_flags_start */
2028   TODO_verify_rtl_sharing,/* todo_flags_finish */
2029  }
2030 };
2031
2032
2033 /* This function is the main 'entrance' for the optimization that
2034    partitions hot and cold basic blocks into separate sections of the
2035    .o file (to improve performance and cache locality).  Ideally it
2036    would be called after all optimizations that rearrange the CFG have
2037    been called.  However part of this optimization may introduce new
2038    register usage, so it must be called before register allocation has
2039    occurred.  This means that this optimization is actually called
2040    well before the optimization that reorders basic blocks (see
2041    function above).
2042
2043    This optimization checks the feedback information to determine
2044    which basic blocks are hot/cold, updates flags on the basic blocks
2045    to indicate which section they belong in.  This information is
2046    later used for writing out sections in the .o file.  Because hot
2047    and cold sections can be arbitrarily large (within the bounds of
2048    memory), far beyond the size of a single function, it is necessary
2049    to fix up all edges that cross section boundaries, to make sure the
2050    instructions used can actually span the required distance.  The
2051    fixes are described below.
2052
2053    Fall-through edges must be changed into jumps; it is not safe or
2054    legal to fall through across a section boundary.  Whenever a
2055    fall-through edge crossing a section boundary is encountered, a new
2056    basic block is inserted (in the same section as the fall-through
2057    source), and the fall through edge is redirected to the new basic
2058    block.  The new basic block contains an unconditional jump to the
2059    original fall-through target.  (If the unconditional jump is
2060    insufficient to cross section boundaries, that is dealt with a
2061    little later, see below).
2062
2063    In order to deal with architectures that have short conditional
2064    branches (which cannot span all of memory) we take any conditional
2065    jump that attempts to cross a section boundary and add a level of
2066    indirection: it becomes a conditional jump to a new basic block, in
2067    the same section.  The new basic block contains an unconditional
2068    jump to the original target, in the other section.
2069
2070    For those architectures whose unconditional branch is also
2071    incapable of reaching all of memory, those unconditional jumps are
2072    converted into indirect jumps, through a register.
2073
2074    IMPORTANT NOTE: This optimization causes some messy interactions
2075    with the cfg cleanup optimizations; those optimizations want to
2076    merge blocks wherever possible, and to collapse indirect jump
2077    sequences (change "A jumps to B jumps to C" directly into "A jumps
2078    to C").  Those optimizations can undo the jump fixes that
2079    partitioning is required to make (see above), in order to ensure
2080    that jumps attempting to cross section boundaries are really able
2081    to cover whatever distance the jump requires (on many architectures
2082    conditional or unconditional jumps are not able to reach all of
2083    memory).  Therefore tests have to be inserted into each such
2084    optimization to make sure that it does not undo stuff necessary to
2085    cross partition boundaries.  This would be much less of a problem
2086    if we could perform this optimization later in the compilation, but
2087    unfortunately the fact that we may need to create indirect jumps
2088    (through registers) requires that this optimization be performed
2089    before register allocation.
2090
2091    Hot and cold basic blocks are partitioned and put in separate
2092    sections of the .o file, to reduce paging and improve cache
2093    performance (hopefully).  This can result in bits of code from the
2094    same function being widely separated in the .o file.  However this
2095    is not obvious to the current bb structure.  Therefore we must take
2096    care to ensure that: 1). There are no fall_thru edges that cross
2097    between sections; 2). For those architectures which have "short"
2098    conditional branches, all conditional branches that attempt to
2099    cross between sections are converted to unconditional branches;
2100    and, 3). For those architectures which have "short" unconditional
2101    branches, all unconditional branches that attempt to cross between
2102    sections are converted to indirect jumps.
2103
2104    The code for fixing up fall_thru edges that cross between hot and
2105    cold basic blocks does so by creating new basic blocks containing
2106    unconditional branches to the appropriate label in the "other"
2107    section.  The new basic block is then put in the same (hot or cold)
2108    section as the original conditional branch, and the fall_thru edge
2109    is modified to fall into the new basic block instead.  By adding
2110    this level of indirection we end up with only unconditional branches
2111    crossing between hot and cold sections.
2112
2113    Conditional branches are dealt with by adding a level of indirection.
2114    A new basic block is added in the same (hot/cold) section as the
2115    conditional branch, and the conditional branch is retargeted to the
2116    new basic block.  The new basic block contains an unconditional branch
2117    to the original target of the conditional branch (in the other section).
2118
2119    Unconditional branches are dealt with by converting them into
2120    indirect jumps.  */
2121
2122 static unsigned
2123 partition_hot_cold_basic_blocks (void)
2124 {
2125   VEC(edge, heap) *crossing_edges;
2126
2127   if (n_basic_blocks <= NUM_FIXED_BLOCKS + 1)
2128     return 0;
2129
2130   crossing_edges = find_rarely_executed_basic_blocks_and_crossing_edges ();
2131   if (crossing_edges == NULL)
2132     return 0;
2133
2134   /* Make sure the source of any crossing edge ends in a jump and the
2135      destination of any crossing edge has a label.  */
2136   add_labels_and_missing_jumps (crossing_edges);
2137
2138   /* Convert all crossing fall_thru edges to non-crossing fall
2139      thrus to unconditional jumps (that jump to the original fall
2140      thru dest).  */
2141   fix_up_fall_thru_edges ();
2142
2143   /* If the architecture does not have conditional branches that can
2144      span all of memory, convert crossing conditional branches into
2145      crossing unconditional branches.  */
2146   if (!HAS_LONG_COND_BRANCH)
2147     fix_crossing_conditional_branches ();
2148
2149   /* If the architecture does not have unconditional branches that
2150      can span all of memory, convert crossing unconditional branches
2151      into indirect jumps.  Since adding an indirect jump also adds
2152      a new register usage, update the register usage information as
2153      well.  */
2154   if (!HAS_LONG_UNCOND_BRANCH)
2155     fix_crossing_unconditional_branches ();
2156
2157   add_reg_crossing_jump_notes ();
2158
2159   VEC_free (edge, heap, crossing_edges);
2160
2161   return TODO_verify_flow | TODO_verify_rtl_sharing;
2162 }
2163 \f
2164 static bool
2165 gate_handle_reorder_blocks (void)
2166 {
2167   if (targetm.cannot_modify_jumps_p ())
2168     return false;
2169   return (optimize > 0);
2170 }
2171
2172
2173 /* Reorder basic blocks.  */
2174 static unsigned int
2175 rest_of_handle_reorder_blocks (void)
2176 {
2177   basic_block bb;
2178
2179   /* Last attempt to optimize CFG, as scheduling, peepholing and insn
2180      splitting possibly introduced more crossjumping opportunities.  */
2181   cfg_layout_initialize (CLEANUP_EXPENSIVE);
2182
2183   if ((flag_reorder_blocks || flag_reorder_blocks_and_partition)
2184       /* Don't reorder blocks when optimizing for size because extra jump insns may
2185          be created; also barrier may create extra padding.
2186
2187          More correctly we should have a block reordering mode that tried to
2188          minimize the combined size of all the jumps.  This would more or less
2189          automatically remove extra jumps, but would also try to use more short
2190          jumps instead of long jumps.  */
2191       && optimize_function_for_speed_p (cfun))
2192     {
2193       reorder_basic_blocks ();
2194       cleanup_cfg (CLEANUP_EXPENSIVE);
2195     }
2196
2197   FOR_EACH_BB (bb)
2198     if (bb->next_bb != EXIT_BLOCK_PTR)
2199       bb->aux = bb->next_bb;
2200   cfg_layout_finalize ();
2201
2202   /* Add NOTE_INSN_SWITCH_TEXT_SECTIONS notes.  */
2203   insert_section_boundary_note ();
2204   return 0;
2205 }
2206
2207 struct rtl_opt_pass pass_reorder_blocks =
2208 {
2209  {
2210   RTL_PASS,
2211   "bbro",                               /* name */
2212   gate_handle_reorder_blocks,           /* gate */
2213   rest_of_handle_reorder_blocks,        /* execute */
2214   NULL,                                 /* sub */
2215   NULL,                                 /* next */
2216   0,                                    /* static_pass_number */
2217   TV_REORDER_BLOCKS,                    /* tv_id */
2218   0,                                    /* properties_required */
2219   0,                                    /* properties_provided */
2220   0,                                    /* properties_destroyed */
2221   0,                                    /* todo_flags_start */
2222   TODO_verify_rtl_sharing,              /* todo_flags_finish */
2223  }
2224 };
2225
2226 static bool
2227 gate_handle_partition_blocks (void)
2228 {
2229   /* The optimization to partition hot/cold basic blocks into separate
2230      sections of the .o file does not work well with linkonce or with
2231      user defined section attributes.  Don't call it if either case
2232      arises.  */
2233   return (flag_reorder_blocks_and_partition
2234           && !DECL_ONE_ONLY (current_function_decl)
2235           && !user_defined_section_attribute);
2236 }
2237
2238 struct rtl_opt_pass pass_partition_blocks =
2239 {
2240  {
2241   RTL_PASS,
2242   "bbpart",                             /* name */
2243   gate_handle_partition_blocks,         /* gate */
2244   partition_hot_cold_basic_blocks,      /* execute */
2245   NULL,                                 /* sub */
2246   NULL,                                 /* next */
2247   0,                                    /* static_pass_number */
2248   TV_REORDER_BLOCKS,                    /* tv_id */
2249   PROP_cfglayout,                       /* properties_required */
2250   0,                                    /* properties_provided */
2251   0,                                    /* properties_destroyed */
2252   0,                                    /* todo_flags_start */
2253   0                                     /* todo_flags_finish */
2254  }
2255 };