OSDN Git Service

PR 19696
[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 Free Software Foundation, Inc.
3
4    This file is part of GCC.
5
6    GCC is free software; you can redistribute it and/or modify it
7    under the terms of the GNU General Public License as published by
8    the Free Software Foundation; either version 2, or (at your option)
9    any later version.
10
11    GCC is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT
12    ANY WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY
13    or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public
14    License for more details.
15
16    You should have received a copy of the GNU General Public License
17    along with GCC; see the file COPYING.  If not, write to the Free
18    Software Foundation, 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA
19    02111-1307, USA.  */
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
86 /* The number of rounds.  In most cases there will only be 4 rounds, but
87    when partitioning hot and cold basic blocks into separate sections of
88    the .o file there will be an extra round.*/
89 #define N_ROUNDS 5
90
91 /* Stubs in case we don't have a return insn.
92    We have to check at runtime too, not only compiletime.  */  
93
94 #ifndef HAVE_return
95 #define HAVE_return 0
96 #define gen_return() NULL_RTX
97 #endif
98
99
100 /* Branch thresholds in thousandths (per mille) of the REG_BR_PROB_BASE.  */
101 static int branch_threshold[N_ROUNDS] = {400, 200, 100, 0, 0};
102
103 /* Exec thresholds in thousandths (per mille) of the frequency of bb 0.  */
104 static int exec_threshold[N_ROUNDS] = {500, 200, 50, 0, 0};
105
106 /* If edge frequency is lower than DUPLICATION_THRESHOLD per mille of entry
107    block the edge destination is not duplicated while connecting traces.  */
108 #define DUPLICATION_THRESHOLD 100
109
110 /* Length of unconditional jump instruction.  */
111 static int uncond_jump_length;
112
113 /* Structure to hold needed information for each basic block.  */
114 typedef struct bbro_basic_block_data_def
115 {
116   /* Which trace is the bb start of (-1 means it is not a start of a trace).  */
117   int start_of_trace;
118
119   /* Which trace is the bb end of (-1 means it is not an end of a trace).  */
120   int end_of_trace;
121
122   /* Which heap is BB in (if any)?  */
123   fibheap_t heap;
124
125   /* Which heap node is BB in (if any)?  */
126   fibnode_t node;
127 } bbro_basic_block_data;
128
129 /* The current size of the following dynamic array.  */
130 static int array_size;
131
132 /* The array which holds needed information for basic blocks.  */
133 static bbro_basic_block_data *bbd;
134
135 /* To avoid frequent reallocation the size of arrays is greater than needed,
136    the number of elements is (not less than) 1.25 * size_wanted.  */
137 #define GET_ARRAY_SIZE(X) ((((X) / 4) + 1) * 5)
138
139 /* Free the memory and set the pointer to NULL.  */
140 #define FREE(P) (gcc_assert (P), free (P), P = 0)
141
142 /* Structure for holding information about a trace.  */
143 struct trace
144 {
145   /* First and last basic block of the trace.  */
146   basic_block first, last;
147
148   /* The round of the STC creation which this trace was found in.  */
149   int round;
150
151   /* The length (i.e. the number of basic blocks) of the trace.  */
152   int length;
153 };
154
155 /* Maximum frequency and count of one of the entry blocks.  */
156 int max_entry_frequency;
157 gcov_type max_entry_count;
158
159 /* Local function prototypes.  */
160 static void find_traces (int *, struct trace *);
161 static basic_block rotate_loop (edge, struct trace *, int);
162 static void mark_bb_visited (basic_block, int);
163 static void find_traces_1_round (int, int, gcov_type, struct trace *, int *,
164                                  int, fibheap_t *, int);
165 static basic_block copy_bb (basic_block, edge, basic_block, int);
166 static fibheapkey_t bb_to_key (basic_block);
167 static bool better_edge_p (basic_block, edge, int, int, int, int, edge);
168 static void connect_traces (int, struct trace *);
169 static bool copy_bb_p (basic_block, int);
170 static int get_uncond_jump_length (void);
171 static bool push_to_next_round_p (basic_block, int, int, int, gcov_type);
172 static void add_unlikely_executed_notes (void);
173 static void find_rarely_executed_basic_blocks_and_crossing_edges (edge *, 
174                                                                   int *,
175                                                                   int *);
176 static void mark_bb_for_unlikely_executed_section  (basic_block);
177 static void add_labels_and_missing_jumps (edge *, int);
178 static void add_reg_crossing_jump_notes (void);
179 static void fix_up_fall_thru_edges (void);
180 static void fix_edges_for_rarely_executed_code (edge *, int);
181 static void fix_crossing_conditional_branches (void);
182 static void fix_crossing_unconditional_branches (void);
183 \f
184 /* Check to see if bb should be pushed into the next round of trace
185    collections or not.  Reasons for pushing the block forward are 1).
186    If the block is cold, we are doing partitioning, and there will be
187    another round (cold partition blocks are not supposed to be
188    collected into traces until the very last round); or 2). There will
189    be another round, and the basic block is not "hot enough" for the
190    current round of trace collection.  */
191
192 static bool
193 push_to_next_round_p (basic_block bb, int round, int number_of_rounds,
194                       int exec_th, gcov_type count_th)
195 {
196   bool there_exists_another_round;
197   bool cold_block;
198   bool block_not_hot_enough;
199   bool next_round_is_last;
200
201   there_exists_another_round = round < number_of_rounds - 1;
202   next_round_is_last = round + 1 == number_of_rounds - 1;
203
204   cold_block = (flag_reorder_blocks_and_partition 
205                 && BB_PARTITION (bb) == BB_COLD_PARTITION);
206
207   block_not_hot_enough = (bb->frequency < exec_th 
208                           || bb->count < count_th
209                           || probably_never_executed_bb_p (bb));
210
211   if (flag_reorder_blocks_and_partition
212       && next_round_is_last
213       && BB_PARTITION (bb) != BB_COLD_PARTITION)
214     return false;
215   else if (there_exists_another_round
216       && (cold_block || block_not_hot_enough))
217     return true;
218   else 
219     return false;
220 }
221
222 /* Find the traces for Software Trace Cache.  Chain each trace through
223    RBI()->next.  Store the number of traces to N_TRACES and description of
224    traces to TRACES.  */
225
226 static void
227 find_traces (int *n_traces, struct trace *traces)
228 {
229   int i;
230   int number_of_rounds;
231   edge e;
232   edge_iterator ei;
233   fibheap_t heap;
234
235   /* Add one extra round of trace collection when partitioning hot/cold
236      basic blocks into separate sections.  The last round is for all the
237      cold blocks (and ONLY the cold blocks).  */
238
239   number_of_rounds = N_ROUNDS - 1;
240   if (flag_reorder_blocks_and_partition)
241     number_of_rounds = N_ROUNDS;
242
243   /* Insert entry points of function into heap.  */
244   heap = fibheap_new ();
245   max_entry_frequency = 0;
246   max_entry_count = 0;
247   FOR_EACH_EDGE (e, ei, ENTRY_BLOCK_PTR->succs)
248     {
249       bbd[e->dest->index].heap = heap;
250       bbd[e->dest->index].node = fibheap_insert (heap, bb_to_key (e->dest),
251                                                     e->dest);
252       if (e->dest->frequency > max_entry_frequency)
253         max_entry_frequency = e->dest->frequency;
254       if (e->dest->count > max_entry_count)
255         max_entry_count = e->dest->count;
256     }
257
258   /* Find the traces.  */
259   for (i = 0; i < number_of_rounds; i++)
260     {
261       gcov_type count_threshold;
262
263       if (dump_file)
264         fprintf (dump_file, "STC - round %d\n", i + 1);
265
266       if (max_entry_count < INT_MAX / 1000)
267         count_threshold = max_entry_count * exec_threshold[i] / 1000;
268       else
269         count_threshold = max_entry_count / 1000 * exec_threshold[i];
270
271       find_traces_1_round (REG_BR_PROB_BASE * branch_threshold[i] / 1000,
272                            max_entry_frequency * exec_threshold[i] / 1000,
273                            count_threshold, traces, n_traces, i, &heap,
274                            number_of_rounds);
275     }
276   fibheap_delete (heap);
277
278   if (dump_file)
279     {
280       for (i = 0; i < *n_traces; i++)
281         {
282           basic_block bb;
283           fprintf (dump_file, "Trace %d (round %d):  ", i + 1,
284                    traces[i].round + 1);
285           for (bb = traces[i].first; bb != traces[i].last; bb = bb->rbi->next)
286             fprintf (dump_file, "%d [%d] ", bb->index, bb->frequency);
287           fprintf (dump_file, "%d [%d]\n", bb->index, bb->frequency);
288         }
289       fflush (dump_file);
290     }
291 }
292
293 /* Rotate loop whose back edge is BACK_EDGE in the tail of trace TRACE
294    (with sequential number TRACE_N).  */
295
296 static basic_block
297 rotate_loop (edge back_edge, struct trace *trace, int trace_n)
298 {
299   basic_block bb;
300
301   /* Information about the best end (end after rotation) of the loop.  */
302   basic_block best_bb = NULL;
303   edge best_edge = NULL;
304   int best_freq = -1;
305   gcov_type best_count = -1;
306   /* The best edge is preferred when its destination is not visited yet
307      or is a start block of some trace.  */
308   bool is_preferred = false;
309
310   /* Find the most frequent edge that goes out from current trace.  */
311   bb = back_edge->dest;
312   do
313     {
314       edge e;
315       edge_iterator ei;
316
317       FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->succs)
318         if (e->dest != EXIT_BLOCK_PTR
319             && e->dest->rbi->visited != trace_n
320             && (e->flags & EDGE_CAN_FALLTHRU)
321             && !(e->flags & EDGE_COMPLEX))
322         {
323           if (is_preferred)
324             {
325               /* The best edge is preferred.  */
326               if (!e->dest->rbi->visited
327                   || bbd[e->dest->index].start_of_trace >= 0)
328                 {
329                   /* The current edge E is also preferred.  */
330                   int freq = EDGE_FREQUENCY (e);
331                   if (freq > best_freq || e->count > best_count)
332                     {
333                       best_freq = freq;
334                       best_count = e->count;
335                       best_edge = e;
336                       best_bb = bb;
337                     }
338                 }
339             }
340           else
341             {
342               if (!e->dest->rbi->visited
343                   || bbd[e->dest->index].start_of_trace >= 0)
344                 {
345                   /* The current edge E is preferred.  */
346                   is_preferred = true;
347                   best_freq = EDGE_FREQUENCY (e);
348                   best_count = e->count;
349                   best_edge = e;
350                   best_bb = bb;
351                 }
352               else
353                 {
354                   int freq = EDGE_FREQUENCY (e);
355                   if (!best_edge || freq > best_freq || e->count > best_count)
356                     {
357                       best_freq = freq;
358                       best_count = e->count;
359                       best_edge = e;
360                       best_bb = bb;
361                     }
362                 }
363             }
364         }
365       bb = bb->rbi->next;
366     }
367   while (bb != back_edge->dest);
368
369   if (best_bb)
370     {
371       /* Rotate the loop so that the BEST_EDGE goes out from the last block of
372          the trace.  */
373       if (back_edge->dest == trace->first)
374         {
375           trace->first = best_bb->rbi->next;
376         }
377       else
378         {
379           basic_block prev_bb;
380
381           for (prev_bb = trace->first;
382                prev_bb->rbi->next != back_edge->dest;
383                prev_bb = prev_bb->rbi->next)
384             ;
385           prev_bb->rbi->next = best_bb->rbi->next;
386
387           /* Try to get rid of uncond jump to cond jump.  */
388           if (EDGE_COUNT (prev_bb->succs) == 1)
389             {
390               basic_block header = EDGE_SUCC (prev_bb, 0)->dest;
391
392               /* Duplicate HEADER if it is a small block containing cond jump
393                  in the end.  */
394               if (any_condjump_p (BB_END (header)) && copy_bb_p (header, 0)
395                   && !find_reg_note (BB_END (header), REG_CROSSING_JUMP, 
396                                      NULL_RTX))
397                 {
398                   copy_bb (header, EDGE_SUCC (prev_bb, 0), prev_bb, trace_n);
399                 }
400             }
401         }
402     }
403   else
404     {
405       /* We have not found suitable loop tail so do no rotation.  */
406       best_bb = back_edge->src;
407     }
408   best_bb->rbi->next = NULL;
409   return best_bb;
410 }
411
412 /* This function marks BB that it was visited in trace number TRACE.  */
413
414 static void
415 mark_bb_visited (basic_block bb, int trace)
416 {
417   bb->rbi->visited = trace;
418   if (bbd[bb->index].heap)
419     {
420       fibheap_delete_node (bbd[bb->index].heap, bbd[bb->index].node);
421       bbd[bb->index].heap = NULL;
422       bbd[bb->index].node = NULL;
423     }
424 }
425
426 /* One round of finding traces. Find traces for BRANCH_TH and EXEC_TH i.e. do
427    not include basic blocks their probability is lower than BRANCH_TH or their
428    frequency is lower than EXEC_TH into traces (or count is lower than
429    COUNT_TH).  It stores the new traces into TRACES and modifies the number of
430    traces *N_TRACES. Sets the round (which the trace belongs to) to ROUND. It
431    expects that starting basic blocks are in *HEAP and at the end it deletes
432    *HEAP and stores starting points for the next round into new *HEAP.  */
433
434 static void
435 find_traces_1_round (int branch_th, int exec_th, gcov_type count_th,
436                      struct trace *traces, int *n_traces, int round,
437                      fibheap_t *heap, int number_of_rounds)
438 {
439   /* The following variable refers to the last round in which non-"cold" 
440      blocks may be collected into a trace.  */
441
442   int last_round = N_ROUNDS - 1;
443
444   /* Heap for discarded basic blocks which are possible starting points for
445      the next round.  */
446   fibheap_t new_heap = fibheap_new ();
447
448   while (!fibheap_empty (*heap))
449     {
450       basic_block bb;
451       struct trace *trace;
452       edge best_edge, e;
453       fibheapkey_t key;
454       edge_iterator ei;
455
456       bb = fibheap_extract_min (*heap);
457       bbd[bb->index].heap = NULL;
458       bbd[bb->index].node = NULL;
459
460       if (dump_file)
461         fprintf (dump_file, "Getting bb %d\n", bb->index);
462
463       /* If the BB's frequency is too low send BB to the next round.  When
464          partitioning hot/cold blocks into separate sections, make sure all
465          the cold blocks (and ONLY the cold blocks) go into the (extra) final
466          round.  */
467
468       if (push_to_next_round_p (bb, round, number_of_rounds, exec_th, 
469                                 count_th))
470         {
471           int key = bb_to_key (bb);
472           bbd[bb->index].heap = new_heap;
473           bbd[bb->index].node = fibheap_insert (new_heap, key, bb);
474
475           if (dump_file)
476             fprintf (dump_file,
477                      "  Possible start point of next round: %d (key: %d)\n",
478                      bb->index, key);
479           continue;
480         }
481
482       trace = traces + *n_traces;
483       trace->first = bb;
484       trace->round = round;
485       trace->length = 0;
486       (*n_traces)++;
487
488       do
489         {
490           int prob, freq;
491
492           /* The probability and frequency of the best edge.  */
493           int best_prob = INT_MIN / 2;
494           int best_freq = INT_MIN / 2;
495
496           best_edge = NULL;
497           mark_bb_visited (bb, *n_traces);
498           trace->length++;
499
500           if (dump_file)
501             fprintf (dump_file, "Basic block %d was visited in trace %d\n",
502                      bb->index, *n_traces - 1);
503
504           /* Select the successor that will be placed after BB.  */
505           FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->succs)
506             {
507               gcc_assert (!(e->flags & EDGE_FAKE));
508
509               if (e->dest == EXIT_BLOCK_PTR)
510                 continue;
511
512               if (e->dest->rbi->visited
513                   && e->dest->rbi->visited != *n_traces)
514                 continue;
515
516               if (BB_PARTITION (e->dest) == BB_COLD_PARTITION
517                   && round < last_round)
518                 continue;
519
520               prob = e->probability;
521               freq = EDGE_FREQUENCY (e);
522
523               /* Edge that cannot be fallthru or improbable or infrequent
524                  successor (i.e. it is unsuitable successor).  */
525               if (!(e->flags & EDGE_CAN_FALLTHRU) || (e->flags & EDGE_COMPLEX)
526                   || prob < branch_th || freq < exec_th || 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->rbi->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->rbi->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->rbi->next = best_edge->dest;
635                               bb = rotate_loop (best_edge, trace, *n_traces);
636                             }
637                         }
638                       else
639                         {
640                           /* The loop has less than 4 iterations.  */
641
642                           if (EDGE_COUNT (bb->succs) == 1
643                               && copy_bb_p (best_edge->dest, !optimize_size))
644                             {
645                               bb = copy_bb (best_edge->dest, best_edge, bb,
646                                             *n_traces);
647                             }
648                         }
649                     }
650
651                   /* Terminate the trace.  */
652                   break;
653                 }
654               else
655                 {
656                   /* Check for a situation
657
658                     A
659                    /|
660                   B |
661                    \|
662                     C
663
664                   where
665                   EDGE_FREQUENCY (AB) + EDGE_FREQUENCY (BC)
666                     >= EDGE_FREQUENCY (AC).
667                   (i.e. 2 * B->frequency >= EDGE_FREQUENCY (AC) )
668                   Best ordering is then A B C.
669
670                   This situation is created for example by:
671
672                   if (A) B;
673                   C;
674
675                   */
676
677                   FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->succs)
678                     if (e != best_edge
679                         && (e->flags & EDGE_CAN_FALLTHRU)
680                         && !(e->flags & EDGE_COMPLEX)
681                         && !e->dest->rbi->visited
682                         && EDGE_COUNT (e->dest->preds) == 1
683                         && !(e->flags & EDGE_CROSSING)
684                         && EDGE_COUNT (e->dest->succs) == 1
685                         && (EDGE_SUCC (e->dest, 0)->flags & EDGE_CAN_FALLTHRU)
686                         && !(EDGE_SUCC (e->dest, 0)->flags & EDGE_COMPLEX)
687                         && EDGE_SUCC (e->dest, 0)->dest == best_edge->dest
688                         && 2 * e->dest->frequency >= EDGE_FREQUENCY (best_edge))
689                       {
690                         best_edge = e;
691                         if (dump_file)
692                           fprintf (dump_file, "Selecting BB %d\n",
693                                    best_edge->dest->index);
694                         break;
695                       }
696
697                   bb->rbi->next = best_edge->dest;
698                   bb = best_edge->dest;
699                 }
700             }
701         }
702       while (best_edge);
703       trace->last = bb;
704       bbd[trace->first->index].start_of_trace = *n_traces - 1;
705       bbd[trace->last->index].end_of_trace = *n_traces - 1;
706
707       /* The trace is terminated so we have to recount the keys in heap
708          (some block can have a lower key because now one of its predecessors
709          is an end of the trace).  */
710       FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->succs)
711         {
712           if (e->dest == EXIT_BLOCK_PTR
713               || e->dest->rbi->visited)
714             continue;
715
716           if (bbd[e->dest->index].heap)
717             {
718               key = bb_to_key (e->dest);
719               if (key != bbd[e->dest->index].node->key)
720                 {
721                   if (dump_file)
722                     {
723                       fprintf (dump_file,
724                                "Changing key for bb %d from %ld to %ld.\n",
725                                e->dest->index,
726                                (long) bbd[e->dest->index].node->key, key);
727                     }
728                   fibheap_replace_key (bbd[e->dest->index].heap,
729                                        bbd[e->dest->index].node,
730                                        key);
731                 }
732             }
733         }
734     }
735
736   fibheap_delete (*heap);
737
738   /* "Return" the new heap.  */
739   *heap = new_heap;
740 }
741
742 /* Create a duplicate of the basic block OLD_BB and redirect edge E to it, add
743    it to trace after BB, mark OLD_BB visited and update pass' data structures
744    (TRACE is a number of trace which OLD_BB is duplicated to).  */
745
746 static basic_block
747 copy_bb (basic_block old_bb, edge e, basic_block bb, int trace)
748 {
749   basic_block new_bb;
750
751   new_bb = duplicate_block (old_bb, e);
752   BB_COPY_PARTITION (new_bb, old_bb);
753
754   gcc_assert (e->dest == new_bb);
755   gcc_assert (!e->dest->rbi->visited);
756
757   if (dump_file)
758     fprintf (dump_file,
759              "Duplicated bb %d (created bb %d)\n",
760              old_bb->index, new_bb->index);
761   new_bb->rbi->visited = trace;
762   new_bb->rbi->next = bb->rbi->next;
763   bb->rbi->next = new_bb;
764
765   if (new_bb->index >= array_size || last_basic_block > array_size)
766     {
767       int i;
768       int new_size;
769
770       new_size = MAX (last_basic_block, new_bb->index + 1);
771       new_size = GET_ARRAY_SIZE (new_size);
772       bbd = xrealloc (bbd, new_size * sizeof (bbro_basic_block_data));
773       for (i = array_size; i < new_size; i++)
774         {
775           bbd[i].start_of_trace = -1;
776           bbd[i].end_of_trace = -1;
777           bbd[i].heap = NULL;
778           bbd[i].node = NULL;
779         }
780       array_size = new_size;
781
782       if (dump_file)
783         {
784           fprintf (dump_file,
785                    "Growing the dynamic array to %d elements.\n",
786                    array_size);
787         }
788     }
789
790   return new_bb;
791 }
792
793 /* Compute and return the key (for the heap) of the basic block BB.  */
794
795 static fibheapkey_t
796 bb_to_key (basic_block bb)
797 {
798   edge e;
799   edge_iterator ei;
800   int priority = 0;
801
802   /* Do not start in probably never executed blocks.  */
803
804   if (BB_PARTITION (bb) == BB_COLD_PARTITION
805       || probably_never_executed_bb_p (bb))
806     return BB_FREQ_MAX;
807
808   /* Prefer blocks whose predecessor is an end of some trace
809      or whose predecessor edge is EDGE_DFS_BACK.  */
810   FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->preds)
811     {
812       if ((e->src != ENTRY_BLOCK_PTR && bbd[e->src->index].end_of_trace >= 0)
813           || (e->flags & EDGE_DFS_BACK))
814         {
815           int edge_freq = EDGE_FREQUENCY (e);
816
817           if (edge_freq > priority)
818             priority = edge_freq;
819         }
820     }
821
822   if (priority)
823     /* The block with priority should have significantly lower key.  */
824     return -(100 * BB_FREQ_MAX + 100 * priority + bb->frequency);
825   return -bb->frequency;
826 }
827
828 /* Return true when the edge E from basic block BB is better than the temporary
829    best edge (details are in function).  The probability of edge E is PROB. The
830    frequency of the successor is FREQ.  The current best probability is
831    BEST_PROB, the best frequency is BEST_FREQ.
832    The edge is considered to be equivalent when PROB does not differ much from
833    BEST_PROB; similarly for frequency.  */
834
835 static bool
836 better_edge_p (basic_block bb, edge e, int prob, int freq, int best_prob,
837                int best_freq, edge cur_best_edge)
838 {
839   bool is_better_edge;
840
841   /* The BEST_* values do not have to be best, but can be a bit smaller than
842      maximum values.  */
843   int diff_prob = best_prob / 10;
844   int diff_freq = best_freq / 10;
845
846   if (prob > best_prob + diff_prob)
847     /* The edge has higher probability than the temporary best edge.  */
848     is_better_edge = true;
849   else if (prob < best_prob - diff_prob)
850     /* The edge has lower probability than the temporary best edge.  */
851     is_better_edge = false;
852   else if (freq < best_freq - diff_freq)
853     /* The edge and the temporary best edge  have almost equivalent
854        probabilities.  The higher frequency of a successor now means
855        that there is another edge going into that successor.
856        This successor has lower frequency so it is better.  */
857     is_better_edge = true;
858   else if (freq > best_freq + diff_freq)
859     /* This successor has higher frequency so it is worse.  */
860     is_better_edge = false;
861   else if (e->dest->prev_bb == bb)
862     /* The edges have equivalent probabilities and the successors
863        have equivalent frequencies.  Select the previous successor.  */
864     is_better_edge = true;
865   else
866     is_better_edge = false;
867
868   /* If we are doing hot/cold partitioning, make sure that we always favor
869      non-crossing edges over crossing edges.  */
870
871   if (!is_better_edge
872       && flag_reorder_blocks_and_partition 
873       && cur_best_edge 
874       && (cur_best_edge->flags & EDGE_CROSSING)
875       && !(e->flags & EDGE_CROSSING))
876     is_better_edge = true;
877
878   return is_better_edge;
879 }
880
881 /* Connect traces in array TRACES, N_TRACES is the count of traces.  */
882
883 static void
884 connect_traces (int n_traces, struct trace *traces)
885 {
886   int i;
887   int unconnected_hot_trace_count = 0;
888   bool cold_connected = true;
889   bool *connected;
890   bool *cold_traces;
891   int last_trace;
892   int freq_threshold;
893   gcov_type count_threshold;
894
895   freq_threshold = max_entry_frequency * DUPLICATION_THRESHOLD / 1000;
896   if (max_entry_count < INT_MAX / 1000)
897     count_threshold = max_entry_count * DUPLICATION_THRESHOLD / 1000;
898   else
899     count_threshold = max_entry_count / 1000 * DUPLICATION_THRESHOLD;
900
901   connected = xcalloc (n_traces, sizeof (bool));
902   last_trace = -1;
903
904   /* If we are partitioning hot/cold basic blocks, mark the cold
905      traces as already connected, to remove them from consideration
906      for connection to the hot traces.  After the hot traces have all
907      been connected (determined by "unconnected_hot_trace_count"), we
908      will go back and connect the cold traces.  */
909
910   cold_traces = xcalloc (n_traces, sizeof (bool));
911
912   if (flag_reorder_blocks_and_partition)
913     for (i = 0; i < n_traces; i++)
914       {
915         if (BB_PARTITION (traces[i].first) == BB_COLD_PARTITION)
916           {
917             connected[i] = true;
918             cold_traces[i] = true;
919             cold_connected = false;
920           }
921         else
922           unconnected_hot_trace_count++;
923       }
924   
925   for (i = 0; i < n_traces || !cold_connected ; i++)
926     {
927       int t = i;
928       int t2;
929       edge e, best;
930       int best_len;
931
932       /* If we are partitioning hot/cold basic blocks, check to see
933          if all the hot traces have been connected.  If so, go back
934          and mark the cold traces as unconnected so we can connect
935          them up too.  Re-set "i" to the first (unconnected) cold
936          trace. Use flag "cold_connected" to make sure we don't do
937          this step more than once.  */
938
939       if (flag_reorder_blocks_and_partition
940           && (i >= n_traces || unconnected_hot_trace_count <= 0)
941           && !cold_connected)
942         {
943           int j;
944           int first_cold_trace = -1;
945
946           for (j = 0; j < n_traces; j++)
947             if (cold_traces[j])
948               {
949                 connected[j] = false;
950                 if (first_cold_trace == -1)
951                   first_cold_trace = j;
952               }
953           i = t = first_cold_trace;
954           cold_connected = true;
955         }
956
957       if (connected[t])
958         continue;
959
960       connected[t] = true;
961       if (unconnected_hot_trace_count > 0)
962         unconnected_hot_trace_count--;
963
964       /* Find the predecessor traces.  */
965       for (t2 = t; t2 > 0;)
966         {
967           edge_iterator ei;
968           best = NULL;
969           best_len = 0;
970           FOR_EACH_EDGE (e, ei, traces[t2].first->preds)
971             {
972               int si = e->src->index;
973
974               if (e->src != ENTRY_BLOCK_PTR
975                   && (e->flags & EDGE_CAN_FALLTHRU)
976                   && !(e->flags & EDGE_COMPLEX)
977                   && bbd[si].end_of_trace >= 0
978                   && !connected[bbd[si].end_of_trace]
979                   && (!best
980                       || e->probability > best->probability
981                       || (e->probability == best->probability
982                           && traces[bbd[si].end_of_trace].length > best_len)))
983                 {
984                   best = e;
985                   best_len = traces[bbd[si].end_of_trace].length;
986                 }
987             }
988           if (best)
989             {
990               best->src->rbi->next = best->dest;
991               t2 = bbd[best->src->index].end_of_trace;
992               connected[t2] = true;
993
994               if (unconnected_hot_trace_count > 0)
995                 unconnected_hot_trace_count--;
996
997               if (dump_file)
998                 {
999                   fprintf (dump_file, "Connection: %d %d\n",
1000                            best->src->index, best->dest->index);
1001                 }
1002             }
1003           else
1004             break;
1005         }
1006
1007       if (last_trace >= 0)
1008         traces[last_trace].last->rbi->next = traces[t2].first;
1009       last_trace = t;
1010
1011       /* Find the successor traces.  */
1012       while (1)
1013         {
1014           /* Find the continuation of the chain.  */
1015           edge_iterator ei;
1016           best = NULL;
1017           best_len = 0;
1018           FOR_EACH_EDGE (e, ei, traces[t].last->succs)
1019             {
1020               int di = e->dest->index;
1021
1022               if (e->dest != EXIT_BLOCK_PTR
1023                   && (e->flags & EDGE_CAN_FALLTHRU)
1024                   && !(e->flags & EDGE_COMPLEX)
1025                   && bbd[di].start_of_trace >= 0
1026                   && !connected[bbd[di].start_of_trace]
1027                   && (!best
1028                       || e->probability > best->probability
1029                       || (e->probability == best->probability
1030                           && traces[bbd[di].start_of_trace].length > best_len)))
1031                 {
1032                   best = e;
1033                   best_len = traces[bbd[di].start_of_trace].length;
1034                 }
1035             }
1036
1037           if (best)
1038             {
1039               if (dump_file)
1040                 {
1041                   fprintf (dump_file, "Connection: %d %d\n",
1042                            best->src->index, best->dest->index);
1043                 }
1044               t = bbd[best->dest->index].start_of_trace;
1045               traces[last_trace].last->rbi->next = traces[t].first;
1046               connected[t] = true;
1047               if (unconnected_hot_trace_count > 0)
1048                 unconnected_hot_trace_count--;
1049               last_trace = t;
1050             }
1051           else
1052             {
1053               /* Try to connect the traces by duplication of 1 block.  */
1054               edge e2;
1055               basic_block next_bb = NULL;
1056               bool try_copy = false;
1057
1058               FOR_EACH_EDGE (e, ei, traces[t].last->succs)
1059                 if (e->dest != EXIT_BLOCK_PTR
1060                     && (e->flags & EDGE_CAN_FALLTHRU)
1061                     && !(e->flags & EDGE_COMPLEX)
1062                     && (!best || e->probability > best->probability))
1063                   {
1064                     edge_iterator ei;
1065                     edge best2 = NULL;
1066                     int best2_len = 0;
1067
1068                     /* If the destination is a start of a trace which is only
1069                        one block long, then no need to search the successor
1070                        blocks of the trace.  Accept it.  */
1071                     if (bbd[e->dest->index].start_of_trace >= 0
1072                         && traces[bbd[e->dest->index].start_of_trace].length
1073                            == 1)
1074                       {
1075                         best = e;
1076                         try_copy = true;
1077                         continue;
1078                       }
1079
1080                     FOR_EACH_EDGE (e2, ei, e->dest->succs)
1081                       {
1082                         int di = e2->dest->index;
1083
1084                         if (e2->dest == EXIT_BLOCK_PTR
1085                             || ((e2->flags & EDGE_CAN_FALLTHRU)
1086                                 && !(e2->flags & EDGE_COMPLEX)
1087                                 && bbd[di].start_of_trace >= 0
1088                                 && !connected[bbd[di].start_of_trace]
1089                                 && (EDGE_FREQUENCY (e2) >= freq_threshold)
1090                                 && (e2->count >= count_threshold)
1091                                 && (!best2
1092                                     || e2->probability > best2->probability
1093                                     || (e2->probability == best2->probability
1094                                         && traces[bbd[di].start_of_trace].length
1095                                            > best2_len))))
1096                           {
1097                             best = e;
1098                             best2 = e2;
1099                             if (e2->dest != EXIT_BLOCK_PTR)
1100                               best2_len = traces[bbd[di].start_of_trace].length;
1101                             else
1102                               best2_len = INT_MAX;
1103                             next_bb = e2->dest;
1104                             try_copy = true;
1105                           }
1106                       }
1107                   }
1108
1109               if (flag_reorder_blocks_and_partition)
1110                 try_copy = false;
1111
1112               /* Copy tiny blocks always; copy larger blocks only when the
1113                  edge is traversed frequently enough.  */
1114               if (try_copy
1115                   && copy_bb_p (best->dest,
1116                                 !optimize_size
1117                                 && EDGE_FREQUENCY (best) >= freq_threshold
1118                                 && best->count >= count_threshold))
1119                 {
1120                   basic_block new_bb;
1121
1122                   if (dump_file)
1123                     {
1124                       fprintf (dump_file, "Connection: %d %d ",
1125                                traces[t].last->index, best->dest->index);
1126                       if (!next_bb)
1127                         fputc ('\n', dump_file);
1128                       else if (next_bb == EXIT_BLOCK_PTR)
1129                         fprintf (dump_file, "exit\n");
1130                       else
1131                         fprintf (dump_file, "%d\n", next_bb->index);
1132                     }
1133
1134                   new_bb = copy_bb (best->dest, best, traces[t].last, t);
1135                   traces[t].last = new_bb;
1136                   if (next_bb && next_bb != EXIT_BLOCK_PTR)
1137                     {
1138                       t = bbd[next_bb->index].start_of_trace;
1139                       traces[last_trace].last->rbi->next = traces[t].first;
1140                       connected[t] = true;
1141                       if (unconnected_hot_trace_count > 0)
1142                         unconnected_hot_trace_count--;
1143                       last_trace = t;
1144                     }
1145                   else
1146                     break;      /* Stop finding the successor traces.  */
1147                 }
1148               else
1149                 break;  /* Stop finding the successor traces.  */
1150             }
1151         }
1152     }
1153
1154   if (dump_file)
1155     {
1156       basic_block bb;
1157
1158       fprintf (dump_file, "Final order:\n");
1159       for (bb = traces[0].first; bb; bb = bb->rbi->next)
1160         fprintf (dump_file, "%d ", bb->index);
1161       fprintf (dump_file, "\n");
1162       fflush (dump_file);
1163     }
1164
1165   FREE (connected);
1166   FREE (cold_traces);
1167 }
1168
1169 /* Return true when BB can and should be copied. CODE_MAY_GROW is true
1170    when code size is allowed to grow by duplication.  */
1171
1172 static bool
1173 copy_bb_p (basic_block bb, int code_may_grow)
1174 {
1175   int size = 0;
1176   int max_size = uncond_jump_length;
1177   rtx insn;
1178
1179   if (!bb->frequency)
1180     return false;
1181   if (EDGE_COUNT (bb->preds) < 2)
1182     return false;
1183   if (!can_duplicate_block_p (bb))
1184     return false;
1185
1186   /* Avoid duplicating blocks which have many successors (PR/13430).  */
1187   if (EDGE_COUNT (bb->succs) > 8)
1188     return false;
1189
1190   if (code_may_grow && maybe_hot_bb_p (bb))
1191     max_size *= 8;
1192
1193   FOR_BB_INSNS (bb, insn)
1194     {
1195       if (INSN_P (insn))
1196         size += get_attr_length (insn);
1197     }
1198
1199   if (size <= max_size)
1200     return true;
1201
1202   if (dump_file)
1203     {
1204       fprintf (dump_file,
1205                "Block %d can't be copied because its size = %d.\n",
1206                bb->index, size);
1207     }
1208
1209   return false;
1210 }
1211
1212 /* Return the length of unconditional jump instruction.  */
1213
1214 static int
1215 get_uncond_jump_length (void)
1216 {
1217   rtx label, jump;
1218   int length;
1219
1220   label = emit_label_before (gen_label_rtx (), get_insns ());
1221   jump = emit_jump_insn (gen_jump (label));
1222
1223   length = get_attr_length (jump);
1224
1225   delete_insn (jump);
1226   delete_insn (label);
1227   return length;
1228 }
1229
1230 static void
1231 add_unlikely_executed_notes (void)
1232 {
1233   basic_block bb;
1234
1235   /* Add the UNLIKELY_EXECUTED_NOTES to each cold basic block.  */
1236
1237   FOR_EACH_BB (bb)
1238     if (BB_PARTITION (bb) == BB_COLD_PARTITION)
1239       mark_bb_for_unlikely_executed_section (bb);
1240 }
1241
1242 /* Find the basic blocks that are rarely executed and need to be moved to
1243    a separate section of the .o file (to cut down on paging and improve
1244    cache locality).  */
1245
1246 static void
1247 find_rarely_executed_basic_blocks_and_crossing_edges (edge *crossing_edges, 
1248                                                       int *n_crossing_edges, 
1249                                                       int *max_idx)
1250 {
1251   basic_block bb;
1252   bool has_hot_blocks = false;
1253   edge e;
1254   int i;
1255   edge_iterator ei;
1256
1257   /* Mark which partition (hot/cold) each basic block belongs in.  */
1258   
1259   FOR_EACH_BB (bb)
1260     {
1261       if (probably_never_executed_bb_p (bb))
1262         BB_SET_PARTITION (bb, BB_COLD_PARTITION);
1263       else
1264         {
1265           BB_SET_PARTITION (bb, BB_HOT_PARTITION);
1266           has_hot_blocks = true;
1267         }
1268     }
1269
1270   /* Since all "hot" basic blocks will eventually be scheduled before all
1271      cold basic blocks, make *sure* the real function entry block is in
1272      the hot partition (if there is one).  */
1273   
1274   if (has_hot_blocks)
1275     FOR_EACH_EDGE (e, ei, ENTRY_BLOCK_PTR->succs)
1276       if (e->dest->index >= 0)
1277         {
1278           BB_SET_PARTITION (e->dest, BB_HOT_PARTITION);
1279           break;
1280         }
1281
1282   /* Mark every edge that crosses between sections.  */
1283
1284   i = 0;
1285   if (targetm.have_named_sections)
1286     {
1287       FOR_EACH_BB (bb)
1288         FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->succs)
1289           {
1290             if (e->src != ENTRY_BLOCK_PTR
1291                 && e->dest != EXIT_BLOCK_PTR
1292                 && BB_PARTITION (e->src) != BB_PARTITION (e->dest))
1293               {
1294                 e->flags |= EDGE_CROSSING;
1295                 if (i == *max_idx)
1296                   {
1297                     *max_idx *= 2;
1298                     crossing_edges = xrealloc (crossing_edges,
1299                                                (*max_idx) * sizeof (edge));
1300                   }
1301                 crossing_edges[i++] = e;
1302               }
1303             else
1304               e->flags &= ~EDGE_CROSSING;
1305           }
1306     }
1307   *n_crossing_edges = i;
1308 }
1309
1310 /* Add NOTE_INSN_UNLIKELY_EXECUTED_CODE to top of basic block.   This note
1311    is later used to mark the basic block to be put in the 
1312    unlikely-to-be-executed section of the .o file.  */
1313
1314 static void
1315 mark_bb_for_unlikely_executed_section (basic_block bb) 
1316 {
1317   rtx cur_insn;
1318   rtx insert_insn = NULL;
1319   rtx new_note;
1320   
1321   /* Insert new NOTE immediately after  BASIC_BLOCK note.  */
1322
1323   for (cur_insn = BB_HEAD (bb); cur_insn != NEXT_INSN (BB_END (bb));
1324        cur_insn = NEXT_INSN (cur_insn))
1325     if (GET_CODE (cur_insn) == NOTE
1326         && NOTE_LINE_NUMBER (cur_insn) == NOTE_INSN_BASIC_BLOCK)
1327       {
1328         insert_insn = cur_insn;
1329         break;
1330       }
1331     
1332   /* If basic block does not contain a NOTE_INSN_BASIC_BLOCK, there is
1333      a major problem.  */
1334   gcc_assert (insert_insn);
1335
1336   /* Insert note and assign basic block number to it.  */
1337   
1338   new_note = emit_note_after (NOTE_INSN_UNLIKELY_EXECUTED_CODE, 
1339                               insert_insn);
1340   NOTE_BASIC_BLOCK (new_note) = bb;
1341 }
1342
1343 /* If any destination of a crossing edge does not have a label, add label;
1344    Convert any fall-through crossing edges (for blocks that do not contain
1345    a jump) to unconditional jumps.  */
1346
1347 static void 
1348 add_labels_and_missing_jumps (edge *crossing_edges, int n_crossing_edges)
1349 {
1350   int i;
1351   basic_block src;
1352   basic_block dest;
1353   rtx label;
1354   rtx barrier;
1355   rtx new_jump;
1356   
1357   for (i=0; i < n_crossing_edges; i++) 
1358     {
1359       if (crossing_edges[i]) 
1360         {
1361           src = crossing_edges[i]->src; 
1362           dest = crossing_edges[i]->dest;
1363           
1364           /* Make sure dest has a label.  */
1365           
1366           if (dest && (dest != EXIT_BLOCK_PTR))
1367             {
1368               label = block_label (dest);
1369               
1370               /* Make sure source block ends with a jump.  */
1371               
1372               if (src && (src != ENTRY_BLOCK_PTR)) 
1373                 {
1374                   if (!JUMP_P (BB_END (src)))
1375                     /* bb just falls through.  */
1376                     {
1377                       /* make sure there's only one successor */
1378                       gcc_assert (EDGE_COUNT (src->succs) == 1);
1379                       
1380                       /* Find label in dest block.  */
1381                       label = block_label (dest);
1382                       
1383                       new_jump = emit_jump_insn_after (gen_jump (label), 
1384                                                        BB_END (src));
1385                       barrier = emit_barrier_after (new_jump);
1386                       JUMP_LABEL (new_jump) = label;
1387                       LABEL_NUSES (label) += 1;
1388                       src->rbi->footer = unlink_insn_chain (barrier, barrier);
1389                       /* Mark edge as non-fallthru.  */
1390                       crossing_edges[i]->flags &= ~EDGE_FALLTHRU;
1391                     } /* end: 'if (GET_CODE ... '  */
1392                 } /* end: 'if (src && src->index...'  */
1393             } /* end: 'if (dest && dest->index...'  */
1394         } /* end: 'if (crossing_edges[i]...'  */
1395     } /* end for loop  */
1396 }
1397
1398 /* Find any bb's where the fall-through edge is a crossing edge (note that
1399    these bb's must also contain a conditional jump; we've already
1400    dealt with fall-through edges for blocks that didn't have a
1401    conditional jump in the call to add_labels_and_missing_jumps).
1402    Convert the fall-through edge to non-crossing edge by inserting a
1403    new bb to fall-through into.  The new bb will contain an
1404    unconditional jump (crossing edge) to the original fall through
1405    destination.  */
1406
1407 static void 
1408 fix_up_fall_thru_edges (void)
1409 {
1410   basic_block cur_bb;
1411   basic_block new_bb;
1412   edge succ1;
1413   edge succ2;
1414   edge fall_thru;
1415   edge cond_jump = NULL;
1416   edge e;
1417   bool cond_jump_crosses;
1418   int invert_worked;
1419   rtx old_jump;
1420   rtx fall_thru_label;
1421   rtx barrier;
1422   
1423   FOR_EACH_BB (cur_bb)
1424     {
1425       fall_thru = NULL;
1426       if (EDGE_COUNT (cur_bb->succs) > 0)
1427         succ1 = EDGE_SUCC (cur_bb, 0);
1428       else
1429         succ1 = NULL;
1430
1431       if (EDGE_COUNT (cur_bb->succs) > 1)
1432         succ2 = EDGE_SUCC (cur_bb, 1);
1433       else
1434         succ2 = NULL;
1435       
1436       /* Find the fall-through edge.  */
1437       
1438       if (succ1 
1439           && (succ1->flags & EDGE_FALLTHRU))
1440         {
1441           fall_thru = succ1;
1442           cond_jump = succ2;
1443         }
1444       else if (succ2 
1445                && (succ2->flags & EDGE_FALLTHRU))
1446         {
1447           fall_thru = succ2;
1448           cond_jump = succ1;
1449         }
1450       
1451       if (fall_thru && (fall_thru->dest != EXIT_BLOCK_PTR))
1452         {
1453           /* Check to see if the fall-thru edge is a crossing edge.  */
1454         
1455           if (fall_thru->flags & EDGE_CROSSING)
1456             {
1457               /* The fall_thru edge crosses; now check the cond jump edge, if
1458                  it exists.  */
1459               
1460               cond_jump_crosses = true;
1461               invert_worked  = 0;
1462               old_jump = BB_END (cur_bb);
1463               
1464               /* Find the jump instruction, if there is one.  */
1465               
1466               if (cond_jump)
1467                 {
1468                   if (!(cond_jump->flags & EDGE_CROSSING))
1469                     cond_jump_crosses = false;
1470                   
1471                   /* We know the fall-thru edge crosses; if the cond
1472                      jump edge does NOT cross, and its destination is the
1473                      next block in the bb order, invert the jump
1474                      (i.e. fix it so the fall thru does not cross and
1475                      the cond jump does).  */
1476                   
1477                   if (!cond_jump_crosses
1478                       && cur_bb->rbi->next == cond_jump->dest)
1479                     {
1480                       /* Find label in fall_thru block. We've already added
1481                          any missing labels, so there must be one.  */
1482                       
1483                       fall_thru_label = block_label (fall_thru->dest);
1484
1485                       if (old_jump && fall_thru_label)
1486                         invert_worked = invert_jump (old_jump, 
1487                                                      fall_thru_label,0);
1488                       if (invert_worked)
1489                         {
1490                           fall_thru->flags &= ~EDGE_FALLTHRU;
1491                           cond_jump->flags |= EDGE_FALLTHRU;
1492                           update_br_prob_note (cur_bb);
1493                           e = fall_thru;
1494                           fall_thru = cond_jump;
1495                           cond_jump = e;
1496                           cond_jump->flags |= EDGE_CROSSING;
1497                           fall_thru->flags &= ~EDGE_CROSSING;
1498                         }
1499                     }
1500                 }
1501               
1502               if (cond_jump_crosses || !invert_worked)
1503                 {
1504                   /* This is the case where both edges out of the basic
1505                      block are crossing edges. Here we will fix up the
1506                      fall through edge. The jump edge will be taken care
1507                      of later.  */
1508                   
1509                   new_bb = force_nonfallthru (fall_thru);  
1510                   
1511                   if (new_bb)
1512                     {
1513                       new_bb->rbi->next = cur_bb->rbi->next;
1514                       cur_bb->rbi->next = new_bb;
1515                       
1516                       /* Make sure new fall-through bb is in same 
1517                          partition as bb it's falling through from.  */
1518
1519                       BB_COPY_PARTITION (new_bb, cur_bb);
1520                       EDGE_SUCC (new_bb, 0)->flags |= EDGE_CROSSING;
1521                     }
1522                   
1523                   /* Add barrier after new jump */
1524                   
1525                   if (new_bb)
1526                     {
1527                       barrier = emit_barrier_after (BB_END (new_bb));
1528                       new_bb->rbi->footer = unlink_insn_chain (barrier, 
1529                                                                barrier);
1530                     }
1531                   else
1532                     {
1533                       barrier = emit_barrier_after (BB_END (cur_bb));
1534                       cur_bb->rbi->footer = unlink_insn_chain (barrier,
1535                                                                barrier);
1536                     }
1537                 }
1538             }
1539         }
1540     }
1541 }
1542
1543 /* This function checks the destination blockof a "crossing jump" to
1544    see if it has any crossing predecessors that begin with a code label
1545    and end with an unconditional jump.  If so, it returns that predecessor
1546    block.  (This is to avoid creating lots of new basic blocks that all
1547    contain unconditional jumps to the same destination).  */
1548
1549 static basic_block
1550 find_jump_block (basic_block jump_dest) 
1551
1552   basic_block source_bb = NULL; 
1553   edge e;
1554   rtx insn;
1555   edge_iterator ei;
1556
1557   FOR_EACH_EDGE (e, ei, jump_dest->preds)
1558     if (e->flags & EDGE_CROSSING)
1559       {
1560         basic_block src = e->src;
1561         
1562         /* Check each predecessor to see if it has a label, and contains
1563            only one executable instruction, which is an unconditional jump.
1564            If so, we can use it.  */
1565         
1566         if (LABEL_P (BB_HEAD (src)))
1567           for (insn = BB_HEAD (src); 
1568                !INSN_P (insn) && insn != NEXT_INSN (BB_END (src));
1569                insn = NEXT_INSN (insn))
1570             {
1571               if (INSN_P (insn)
1572                   && insn == BB_END (src)
1573                   && JUMP_P (insn)
1574                   && !any_condjump_p (insn))
1575                 {
1576                   source_bb = src;
1577                   break;
1578                 }
1579             }
1580         
1581         if (source_bb)
1582           break;
1583       }
1584
1585   return source_bb;
1586 }
1587
1588 /* Find all BB's with conditional jumps that are crossing edges;
1589    insert a new bb and make the conditional jump branch to the new
1590    bb instead (make the new bb same color so conditional branch won't
1591    be a 'crossing' edge).  Insert an unconditional jump from the
1592    new bb to the original destination of the conditional jump.  */
1593
1594 static void
1595 fix_crossing_conditional_branches (void)
1596 {
1597   basic_block cur_bb;
1598   basic_block new_bb;
1599   basic_block last_bb;
1600   basic_block dest;
1601   basic_block prev_bb;
1602   edge succ1;
1603   edge succ2;
1604   edge crossing_edge;
1605   edge new_edge;
1606   rtx old_jump;
1607   rtx set_src;
1608   rtx old_label = NULL_RTX;
1609   rtx new_label;
1610   rtx new_jump;
1611   rtx barrier;
1612
1613  last_bb = EXIT_BLOCK_PTR->prev_bb;
1614   
1615   FOR_EACH_BB (cur_bb)
1616     {
1617       crossing_edge = NULL;
1618       if (EDGE_COUNT (cur_bb->succs) > 0)
1619         succ1 = EDGE_SUCC (cur_bb, 0);
1620       else
1621         succ1 = NULL;
1622     
1623       if (EDGE_COUNT (cur_bb->succs) > 1)
1624         succ2 = EDGE_SUCC (cur_bb, 1);
1625       else
1626         succ2 = NULL;
1627       
1628       /* We already took care of fall-through edges, so only one successor
1629          can be a crossing edge.  */
1630       
1631       if (succ1 && (succ1->flags & EDGE_CROSSING))
1632         crossing_edge = succ1;
1633       else if (succ2 && (succ2->flags & EDGE_CROSSING))
1634         crossing_edge = succ2;
1635       
1636       if (crossing_edge) 
1637         {
1638           old_jump = BB_END (cur_bb);
1639           
1640           /* Check to make sure the jump instruction is a
1641              conditional jump.  */
1642           
1643           set_src = NULL_RTX;
1644
1645           if (any_condjump_p (old_jump))
1646             {
1647               if (GET_CODE (PATTERN (old_jump)) == SET)
1648                 set_src = SET_SRC (PATTERN (old_jump));
1649               else if (GET_CODE (PATTERN (old_jump)) == PARALLEL)
1650                 {
1651                   set_src = XVECEXP (PATTERN (old_jump), 0,0);
1652                   if (GET_CODE (set_src) == SET)
1653                     set_src = SET_SRC (set_src);
1654                   else
1655                     set_src = NULL_RTX;
1656                 }
1657             }
1658
1659           if (set_src && (GET_CODE (set_src) == IF_THEN_ELSE))
1660             {
1661               if (GET_CODE (XEXP (set_src, 1)) == PC)
1662                 old_label = XEXP (set_src, 2);
1663               else if (GET_CODE (XEXP (set_src, 2)) == PC)
1664                 old_label = XEXP (set_src, 1);
1665               
1666               /* Check to see if new bb for jumping to that dest has
1667                  already been created; if so, use it; if not, create
1668                  a new one.  */
1669
1670               new_bb = find_jump_block (crossing_edge->dest);
1671               
1672               if (new_bb)
1673                 new_label = block_label (new_bb);
1674               else
1675                 {
1676                   /* Create new basic block to be dest for
1677                      conditional jump.  */
1678                   
1679                   new_bb = create_basic_block (NULL, NULL, last_bb);
1680                   new_bb->rbi->next = last_bb->rbi->next;
1681                   last_bb->rbi->next = new_bb;
1682                   prev_bb = last_bb;
1683                   last_bb = new_bb;
1684                   
1685                   /* Update register liveness information.  */
1686                   
1687                   new_bb->global_live_at_start = ALLOC_REG_SET (&reg_obstack);
1688                   new_bb->global_live_at_end = ALLOC_REG_SET (&reg_obstack);
1689                   COPY_REG_SET (new_bb->global_live_at_end,
1690                                 prev_bb->global_live_at_end);
1691                   COPY_REG_SET (new_bb->global_live_at_start,
1692                                 prev_bb->global_live_at_end);
1693                   
1694                   /* Put appropriate instructions in new bb.  */
1695                   
1696                   new_label = gen_label_rtx ();
1697                   emit_label_before (new_label, BB_HEAD (new_bb));
1698                   BB_HEAD (new_bb) = new_label;
1699                   
1700                   if (GET_CODE (old_label) == LABEL_REF)
1701                     {
1702                       old_label = JUMP_LABEL (old_jump);
1703                       new_jump = emit_jump_insn_after (gen_jump 
1704                                                        (old_label), 
1705                                                        BB_END (new_bb));
1706                     }
1707                   else
1708                     {
1709                       gcc_assert (HAVE_return
1710                                   && GET_CODE (old_label) == RETURN);
1711                       new_jump = emit_jump_insn_after (gen_return (), 
1712                                                        BB_END (new_bb));
1713                     }
1714                   
1715                   barrier = emit_barrier_after (new_jump);
1716                   JUMP_LABEL (new_jump) = old_label;
1717                   new_bb->rbi->footer = unlink_insn_chain (barrier, 
1718                                                            barrier);
1719                   
1720                   /* Make sure new bb is in same partition as source
1721                      of conditional branch.  */
1722                   BB_COPY_PARTITION (new_bb, cur_bb);
1723                 }
1724               
1725               /* Make old jump branch to new bb.  */
1726               
1727               redirect_jump (old_jump, new_label, 0);
1728               
1729               /* Remove crossing_edge as predecessor of 'dest'.  */
1730               
1731               dest = crossing_edge->dest;
1732               
1733               redirect_edge_succ (crossing_edge, new_bb);
1734               
1735               /* Make a new edge from new_bb to old dest; new edge
1736                  will be a successor for new_bb and a predecessor
1737                  for 'dest'.  */
1738               
1739               if (EDGE_COUNT (new_bb->succs) == 0)
1740                 new_edge = make_edge (new_bb, dest, 0);
1741               else
1742                 new_edge = EDGE_SUCC (new_bb, 0);
1743               
1744               crossing_edge->flags &= ~EDGE_CROSSING;
1745               new_edge->flags |= EDGE_CROSSING;
1746             }
1747         }
1748     }
1749 }
1750
1751 /* Find any unconditional branches that cross between hot and cold
1752    sections.  Convert them into indirect jumps instead.  */
1753
1754 static void
1755 fix_crossing_unconditional_branches (void)
1756 {
1757   basic_block cur_bb;
1758   rtx last_insn;
1759   rtx label;
1760   rtx label_addr;
1761   rtx indirect_jump_sequence;
1762   rtx jump_insn = NULL_RTX;
1763   rtx new_reg;
1764   rtx cur_insn;
1765   edge succ;
1766
1767   FOR_EACH_BB (cur_bb)
1768     {
1769       last_insn = BB_END (cur_bb);
1770       succ = EDGE_SUCC (cur_bb, 0);
1771
1772       /* Check to see if bb ends in a crossing (unconditional) jump.  At
1773          this point, no crossing jumps should be conditional.  */
1774
1775       if (JUMP_P (last_insn)
1776           && (succ->flags & EDGE_CROSSING))
1777         {
1778           rtx label2, table;
1779
1780           gcc_assert (!any_condjump_p (last_insn));
1781
1782           /* Make sure the jump is not already an indirect or table jump.  */
1783
1784           if (!computed_jump_p (last_insn)
1785               && !tablejump_p (last_insn, &label2, &table))
1786             {
1787               /* We have found a "crossing" unconditional branch.  Now
1788                  we must convert it to an indirect jump.  First create
1789                  reference of label, as target for jump.  */
1790               
1791               label = JUMP_LABEL (last_insn);
1792               label_addr = gen_rtx_LABEL_REF (Pmode, label);
1793               LABEL_NUSES (label) += 1;
1794               
1795               /* Get a register to use for the indirect jump.  */
1796               
1797               new_reg = gen_reg_rtx (Pmode);
1798               
1799               /* Generate indirect the jump sequence.  */
1800               
1801               start_sequence ();
1802               emit_move_insn (new_reg, label_addr);
1803               emit_indirect_jump (new_reg);
1804               indirect_jump_sequence = get_insns ();
1805               end_sequence ();
1806               
1807               /* Make sure every instruction in the new jump sequence has
1808                  its basic block set to be cur_bb.  */
1809               
1810               for (cur_insn = indirect_jump_sequence; cur_insn;
1811                    cur_insn = NEXT_INSN (cur_insn))
1812                 {
1813                   BLOCK_FOR_INSN (cur_insn) = cur_bb;
1814                   if (JUMP_P (cur_insn))
1815                     jump_insn = cur_insn;
1816                 }
1817               
1818               /* Insert the new (indirect) jump sequence immediately before
1819                  the unconditional jump, then delete the unconditional jump.  */
1820               
1821               emit_insn_before (indirect_jump_sequence, last_insn);
1822               delete_insn (last_insn);
1823               
1824               /* Make BB_END for cur_bb be the jump instruction (NOT the
1825                  barrier instruction at the end of the sequence...).  */
1826               
1827               BB_END (cur_bb) = jump_insn;
1828             }
1829         }
1830     }
1831 }
1832
1833 /* Add REG_CROSSING_JUMP note to all crossing jump insns.  */
1834
1835 static void
1836 add_reg_crossing_jump_notes (void)
1837 {
1838   basic_block bb;
1839   edge e;
1840   edge_iterator ei;
1841
1842   FOR_EACH_BB (bb)
1843     FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->succs)
1844       if ((e->flags & EDGE_CROSSING)
1845           && JUMP_P (BB_END (e->src)))
1846         REG_NOTES (BB_END (e->src)) = gen_rtx_EXPR_LIST (REG_CROSSING_JUMP, 
1847                                                          NULL_RTX, 
1848                                                          REG_NOTES (BB_END 
1849                                                                   (e->src)));
1850 }
1851
1852 /* Basic blocks containing NOTE_INSN_UNLIKELY_EXECUTED_CODE will be
1853    put in a separate section of the .o file, to reduce paging and
1854    improve cache performance (hopefully).  This can result in bits of
1855    code from the same function being widely separated in the .o file.
1856    However this is not obvious to the current bb structure.  Therefore
1857    we must take care to ensure that: 1). There are no fall_thru edges
1858    that cross between sections;  2). For those architectures which
1859    have "short" conditional branches, all conditional branches that
1860    attempt to cross between sections are converted to unconditional
1861    branches; and, 3). For those architectures which have "short"
1862    unconditional branches, all unconditional branches that attempt
1863    to cross between sections are converted to indirect jumps.
1864    
1865    The code for fixing up fall_thru edges that cross between hot and
1866    cold basic blocks does so by creating new basic blocks containing 
1867    unconditional branches to the appropriate label in the "other" 
1868    section.  The new basic block is then put in the same (hot or cold)
1869    section as the original conditional branch, and the fall_thru edge
1870    is modified to fall into the new basic block instead.  By adding
1871    this level of indirection we end up with only unconditional branches
1872    crossing between hot and cold sections.  
1873    
1874    Conditional branches are dealt with by adding a level of indirection.
1875    A new basic block is added in the same (hot/cold) section as the 
1876    conditional branch, and the conditional branch is retargeted to the
1877    new basic block.  The new basic block contains an unconditional branch
1878    to the original target of the conditional branch (in the other section).
1879
1880    Unconditional branches are dealt with by converting them into
1881    indirect jumps.  */
1882
1883 static void 
1884 fix_edges_for_rarely_executed_code (edge *crossing_edges, 
1885                                     int n_crossing_edges)
1886 {
1887   /* Make sure the source of any crossing edge ends in a jump and the
1888      destination of any crossing edge has a label.  */
1889   
1890   add_labels_and_missing_jumps (crossing_edges, n_crossing_edges);
1891   
1892   /* Convert all crossing fall_thru edges to non-crossing fall
1893      thrus to unconditional jumps (that jump to the original fall
1894      thru dest).  */
1895   
1896   fix_up_fall_thru_edges ();
1897   
1898   /* Only do the parts necessary for writing separate sections if
1899      the target architecture has the ability to write separate sections
1900      (i.e. it has named sections).  Otherwise, the hot/cold partitioning
1901      information will be used when reordering blocks to try to put all
1902      the hot blocks together, then all the cold blocks, but no actual
1903      section partitioning will be done.  */
1904
1905   if (targetm.have_named_sections)
1906     {
1907       /* If the architecture does not have conditional branches that can
1908          span all of memory, convert crossing conditional branches into
1909          crossing unconditional branches.  */
1910   
1911       if (!HAS_LONG_COND_BRANCH)
1912         fix_crossing_conditional_branches ();
1913   
1914       /* If the architecture does not have unconditional branches that
1915          can span all of memory, convert crossing unconditional branches
1916          into indirect jumps.  Since adding an indirect jump also adds
1917          a new register usage, update the register usage information as
1918          well.  */
1919       
1920       if (!HAS_LONG_UNCOND_BRANCH)
1921         {
1922           fix_crossing_unconditional_branches ();
1923           reg_scan (get_insns(), max_reg_num ());
1924         }
1925
1926       add_reg_crossing_jump_notes ();
1927     }
1928 }
1929
1930 /* Reorder basic blocks.  The main entry point to this file.  FLAGS is
1931    the set of flags to pass to cfg_layout_initialize().  */
1932
1933 void
1934 reorder_basic_blocks (unsigned int flags)
1935 {
1936   int n_traces;
1937   int i;
1938   struct trace *traces;
1939
1940   if (n_basic_blocks <= 1)
1941     return;
1942
1943   if (targetm.cannot_modify_jumps_p ())
1944     return;
1945
1946   timevar_push (TV_REORDER_BLOCKS);
1947
1948   cfg_layout_initialize (flags);
1949
1950   set_edge_can_fallthru_flag ();
1951   mark_dfs_back_edges ();
1952
1953   /* We are estimating the length of uncond jump insn only once since the code
1954      for getting the insn length always returns the minimal length now.  */
1955   if (uncond_jump_length == 0)
1956     uncond_jump_length = get_uncond_jump_length ();
1957
1958   /* We need to know some information for each basic block.  */
1959   array_size = GET_ARRAY_SIZE (last_basic_block);
1960   bbd = xmalloc (array_size * sizeof (bbro_basic_block_data));
1961   for (i = 0; i < array_size; i++)
1962     {
1963       bbd[i].start_of_trace = -1;
1964       bbd[i].end_of_trace = -1;
1965       bbd[i].heap = NULL;
1966       bbd[i].node = NULL;
1967     }
1968
1969   traces = xmalloc (n_basic_blocks * sizeof (struct trace));
1970   n_traces = 0;
1971   find_traces (&n_traces, traces);
1972   connect_traces (n_traces, traces);
1973   FREE (traces);
1974   FREE (bbd);
1975
1976   if (dump_file)
1977     dump_flow_info (dump_file);
1978
1979   if (flag_reorder_blocks_and_partition
1980       && targetm.have_named_sections)
1981     add_unlikely_executed_notes ();
1982
1983   cfg_layout_finalize ();
1984
1985   timevar_pop (TV_REORDER_BLOCKS);
1986 }
1987
1988 /* Duplicate the blocks containing computed gotos.  This basically unfactors
1989    computed gotos that were factored early on in the compilation process to
1990    speed up edge based data flow.  We used to not unfactoring them again,
1991    which can seriously pessimize code with many computed jumps in the source
1992    code, such as interpreters.  See e.g. PR15242.  */
1993
1994 void
1995 duplicate_computed_gotos (void)
1996 {
1997   basic_block bb, new_bb;
1998   bitmap candidates;
1999   int max_size;
2000
2001   if (n_basic_blocks <= 1)
2002     return;
2003
2004   if (targetm.cannot_modify_jumps_p ())
2005     return;
2006
2007   timevar_push (TV_REORDER_BLOCKS);
2008
2009   cfg_layout_initialize (0);
2010
2011   /* We are estimating the length of uncond jump insn only once
2012      since the code for getting the insn length always returns
2013      the minimal length now.  */
2014   if (uncond_jump_length == 0)
2015     uncond_jump_length = get_uncond_jump_length ();
2016
2017   max_size = uncond_jump_length * PARAM_VALUE (PARAM_MAX_GOTO_DUPLICATION_INSNS);
2018   candidates = BITMAP_XMALLOC ();
2019
2020   /* Build the reorder chain for the original order of blocks.
2021      Look for a computed jump while we are at it.  */
2022   FOR_EACH_BB (bb)
2023     {
2024       if (bb->next_bb != EXIT_BLOCK_PTR)
2025         bb->rbi->next = bb->next_bb;
2026
2027       /* If the block ends in a computed jump and it is small enough,
2028          make it a candidate for duplication.  */
2029       if (computed_jump_p (BB_END (bb)))
2030         {
2031           rtx insn;
2032           int size = 0;
2033
2034           FOR_BB_INSNS (bb, insn)
2035             {
2036               if (INSN_P (insn))
2037                 size += get_attr_length (insn);
2038               if (size > max_size)
2039                 break;
2040             }
2041
2042           if (size <= max_size)
2043             bitmap_set_bit (candidates, bb->index);
2044         }
2045     }
2046
2047   /* Nothing to do if there is no computed jump here.  */
2048   if (bitmap_empty_p (candidates))
2049     goto done;
2050
2051   /* Duplicate computed gotos.  */
2052   FOR_EACH_BB (bb)
2053     {
2054       if (bb->rbi->visited)
2055         continue;
2056
2057       bb->rbi->visited = 1;
2058
2059       /* BB must have one outgoing edge.  That edge must not lead to
2060          the exit block or the next block.
2061          The destination must have more than one predecessor.  */
2062       if (EDGE_COUNT(bb->succs) != 1
2063           || EDGE_SUCC(bb,0)->dest == EXIT_BLOCK_PTR
2064           || EDGE_SUCC(bb,0)->dest == bb->next_bb
2065           || EDGE_COUNT(EDGE_SUCC(bb,0)->dest->preds) <= 1)
2066         continue;
2067
2068       /* The successor block has to be a duplication candidate.  */
2069       if (!bitmap_bit_p (candidates, EDGE_SUCC(bb,0)->dest->index))
2070         continue;
2071
2072       new_bb = duplicate_block (EDGE_SUCC(bb,0)->dest, EDGE_SUCC(bb,0));
2073       new_bb->rbi->next = bb->rbi->next;
2074       bb->rbi->next = new_bb;
2075       new_bb->rbi->visited = 1;
2076     }
2077
2078 done:
2079   cfg_layout_finalize ();
2080
2081   BITMAP_XFREE (candidates);
2082
2083   timevar_pop (TV_REORDER_BLOCKS);
2084 }
2085
2086 /* This function is the main 'entrance' for the optimization that
2087    partitions hot and cold basic blocks into separate sections of the
2088    .o file (to improve performance and cache locality).  Ideally it
2089    would be called after all optimizations that rearrange the CFG have
2090    been called.  However part of this optimization may introduce new
2091    register usage, so it must be called before register allocation has
2092    occurred.  This means that this optimization is actually called
2093    well before the optimization that reorders basic blocks (see
2094    function above).
2095
2096    This optimization checks the feedback information to determine
2097    which basic blocks are hot/cold and causes reorder_basic_blocks to
2098    add NOTE_INSN_UNLIKELY_EXECUTED_CODE to non-hot basic blocks.  The
2099    presence or absence of this note is later used for writing out
2100    sections in the .o file.  Because hot and cold sections can be
2101    arbitrarily large (within the bounds of memory), far beyond the
2102    size of a single function, it is necessary to fix up all edges that
2103    cross section boundaries, to make sure the instructions used can
2104    actually span the required distance.  The fixes are described
2105    below.
2106
2107    Fall-through edges must be changed into jumps; it is not safe or
2108    legal to fall through across a section boundary.  Whenever a
2109    fall-through edge crossing a section boundary is encountered, a new
2110    basic block is inserted (in the same section as the fall-through
2111    source), and the fall through edge is redirected to the new basic
2112    block.  The new basic block contains an unconditional jump to the
2113    original fall-through target.  (If the unconditional jump is
2114    insufficient to cross section boundaries, that is dealt with a
2115    little later, see below).
2116
2117    In order to deal with architectures that have short conditional
2118    branches (which cannot span all of memory) we take any conditional
2119    jump that attempts to cross a section boundary and add a level of
2120    indirection: it becomes a conditional jump to a new basic block, in
2121    the same section.  The new basic block contains an unconditional
2122    jump to the original target, in the other section.
2123
2124    For those architectures whose unconditional branch is also
2125    incapable of reaching all of memory, those unconditional jumps are
2126    converted into indirect jumps, through a register.
2127
2128    IMPORTANT NOTE: This optimization causes some messy interactions
2129    with the cfg cleanup optimizations; those optimizations want to
2130    merge blocks wherever possible, and to collapse indirect jump
2131    sequences (change "A jumps to B jumps to C" directly into "A jumps
2132    to C").  Those optimizations can undo the jump fixes that
2133    partitioning is required to make (see above), in order to ensure
2134    that jumps attempting to cross section boundaries are really able
2135    to cover whatever distance the jump requires (on many architectures
2136    conditional or unconditional jumps are not able to reach all of
2137    memory).  Therefore tests have to be inserted into each such
2138    optimization to make sure that it does not undo stuff necessary to
2139    cross partition boundaries.  This would be much less of a problem
2140    if we could perform this optimization later in the compilation, but
2141    unfortunately the fact that we may need to create indirect jumps
2142    (through registers) requires that this optimization be performed
2143    before register allocation.  */
2144
2145 void
2146 partition_hot_cold_basic_blocks (void)
2147 {
2148   basic_block cur_bb;
2149   edge *crossing_edges;
2150   int n_crossing_edges;
2151   int max_edges = 2 * last_basic_block;
2152   
2153   if (n_basic_blocks <= 1)
2154     return;
2155   
2156   crossing_edges = xcalloc (max_edges, sizeof (edge));
2157
2158   cfg_layout_initialize (0);
2159   
2160   FOR_EACH_BB (cur_bb)
2161     if (cur_bb->index >= 0
2162         && cur_bb->next_bb->index >= 0)
2163       cur_bb->rbi->next = cur_bb->next_bb;
2164   
2165   find_rarely_executed_basic_blocks_and_crossing_edges (crossing_edges, 
2166                                                         &n_crossing_edges, 
2167                                                         &max_edges);
2168
2169   if (n_crossing_edges > 0)
2170     fix_edges_for_rarely_executed_code (crossing_edges, n_crossing_edges);
2171   
2172   free (crossing_edges);
2173
2174   cfg_layout_finalize();
2175 }