OSDN Git Service

Daily bump.
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / cse.c
1 /* Common subexpression elimination for GNU compiler.
2    Copyright (C) 1987, 1988, 1989, 1992, 1993, 1994, 1995, 1996, 1997, 1998
3    1999, 2000, 2001, 2002, 2003, 2004, 2005, 2006, 2007, 2008, 2009, 2010
4    Free Software Foundation, Inc.
5
6 This file is part of GCC.
7
8 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify it under
9 the terms of the GNU General Public License as published by the Free
10 Software Foundation; either version 3, or (at your option) any later
11 version.
12
13 GCC is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY
14 WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
15 FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License
16 for more details.
17
18 You should have received a copy of the GNU General Public License
19 along with GCC; see the file COPYING3.  If not see
20 <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
21
22 #include "config.h"
23 #include "system.h"
24 #include "coretypes.h"
25 #include "tm.h"
26 #include "rtl.h"
27 #include "tm_p.h"
28 #include "hard-reg-set.h"
29 #include "regs.h"
30 #include "basic-block.h"
31 #include "flags.h"
32 #include "insn-config.h"
33 #include "recog.h"
34 #include "function.h"
35 #include "expr.h"
36 #include "diagnostic-core.h"
37 #include "toplev.h"
38 #include "output.h"
39 #include "ggc.h"
40 #include "timevar.h"
41 #include "except.h"
42 #include "target.h"
43 #include "params.h"
44 #include "rtlhooks-def.h"
45 #include "tree-pass.h"
46 #include "df.h"
47 #include "dbgcnt.h"
48
49 /* The basic idea of common subexpression elimination is to go
50    through the code, keeping a record of expressions that would
51    have the same value at the current scan point, and replacing
52    expressions encountered with the cheapest equivalent expression.
53
54    It is too complicated to keep track of the different possibilities
55    when control paths merge in this code; so, at each label, we forget all
56    that is known and start fresh.  This can be described as processing each
57    extended basic block separately.  We have a separate pass to perform
58    global CSE.
59
60    Note CSE can turn a conditional or computed jump into a nop or
61    an unconditional jump.  When this occurs we arrange to run the jump
62    optimizer after CSE to delete the unreachable code.
63
64    We use two data structures to record the equivalent expressions:
65    a hash table for most expressions, and a vector of "quantity
66    numbers" to record equivalent (pseudo) registers.
67
68    The use of the special data structure for registers is desirable
69    because it is faster.  It is possible because registers references
70    contain a fairly small number, the register number, taken from
71    a contiguously allocated series, and two register references are
72    identical if they have the same number.  General expressions
73    do not have any such thing, so the only way to retrieve the
74    information recorded on an expression other than a register
75    is to keep it in a hash table.
76
77 Registers and "quantity numbers":
78
79    At the start of each basic block, all of the (hardware and pseudo)
80    registers used in the function are given distinct quantity
81    numbers to indicate their contents.  During scan, when the code
82    copies one register into another, we copy the quantity number.
83    When a register is loaded in any other way, we allocate a new
84    quantity number to describe the value generated by this operation.
85    `REG_QTY (N)' records what quantity register N is currently thought
86    of as containing.
87
88    All real quantity numbers are greater than or equal to zero.
89    If register N has not been assigned a quantity, `REG_QTY (N)' will
90    equal -N - 1, which is always negative.
91
92    Quantity numbers below zero do not exist and none of the `qty_table'
93    entries should be referenced with a negative index.
94
95    We also maintain a bidirectional chain of registers for each
96    quantity number.  The `qty_table` members `first_reg' and `last_reg',
97    and `reg_eqv_table' members `next' and `prev' hold these chains.
98
99    The first register in a chain is the one whose lifespan is least local.
100    Among equals, it is the one that was seen first.
101    We replace any equivalent register with that one.
102
103    If two registers have the same quantity number, it must be true that
104    REG expressions with qty_table `mode' must be in the hash table for both
105    registers and must be in the same class.
106
107    The converse is not true.  Since hard registers may be referenced in
108    any mode, two REG expressions might be equivalent in the hash table
109    but not have the same quantity number if the quantity number of one
110    of the registers is not the same mode as those expressions.
111
112 Constants and quantity numbers
113
114    When a quantity has a known constant value, that value is stored
115    in the appropriate qty_table `const_rtx'.  This is in addition to
116    putting the constant in the hash table as is usual for non-regs.
117
118    Whether a reg or a constant is preferred is determined by the configuration
119    macro CONST_COSTS and will often depend on the constant value.  In any
120    event, expressions containing constants can be simplified, by fold_rtx.
121
122    When a quantity has a known nearly constant value (such as an address
123    of a stack slot), that value is stored in the appropriate qty_table
124    `const_rtx'.
125
126    Integer constants don't have a machine mode.  However, cse
127    determines the intended machine mode from the destination
128    of the instruction that moves the constant.  The machine mode
129    is recorded in the hash table along with the actual RTL
130    constant expression so that different modes are kept separate.
131
132 Other expressions:
133
134    To record known equivalences among expressions in general
135    we use a hash table called `table'.  It has a fixed number of buckets
136    that contain chains of `struct table_elt' elements for expressions.
137    These chains connect the elements whose expressions have the same
138    hash codes.
139
140    Other chains through the same elements connect the elements which
141    currently have equivalent values.
142
143    Register references in an expression are canonicalized before hashing
144    the expression.  This is done using `reg_qty' and qty_table `first_reg'.
145    The hash code of a register reference is computed using the quantity
146    number, not the register number.
147
148    When the value of an expression changes, it is necessary to remove from the
149    hash table not just that expression but all expressions whose values
150    could be different as a result.
151
152      1. If the value changing is in memory, except in special cases
153      ANYTHING referring to memory could be changed.  That is because
154      nobody knows where a pointer does not point.
155      The function `invalidate_memory' removes what is necessary.
156
157      The special cases are when the address is constant or is
158      a constant plus a fixed register such as the frame pointer
159      or a static chain pointer.  When such addresses are stored in,
160      we can tell exactly which other such addresses must be invalidated
161      due to overlap.  `invalidate' does this.
162      All expressions that refer to non-constant
163      memory addresses are also invalidated.  `invalidate_memory' does this.
164
165      2. If the value changing is a register, all expressions
166      containing references to that register, and only those,
167      must be removed.
168
169    Because searching the entire hash table for expressions that contain
170    a register is very slow, we try to figure out when it isn't necessary.
171    Precisely, this is necessary only when expressions have been
172    entered in the hash table using this register, and then the value has
173    changed, and then another expression wants to be added to refer to
174    the register's new value.  This sequence of circumstances is rare
175    within any one basic block.
176
177    `REG_TICK' and `REG_IN_TABLE', accessors for members of
178    cse_reg_info, are used to detect this case.  REG_TICK (i) is
179    incremented whenever a value is stored in register i.
180    REG_IN_TABLE (i) holds -1 if no references to register i have been
181    entered in the table; otherwise, it contains the value REG_TICK (i)
182    had when the references were entered.  If we want to enter a
183    reference and REG_IN_TABLE (i) != REG_TICK (i), we must scan and
184    remove old references.  Until we want to enter a new entry, the
185    mere fact that the two vectors don't match makes the entries be
186    ignored if anyone tries to match them.
187
188    Registers themselves are entered in the hash table as well as in
189    the equivalent-register chains.  However, `REG_TICK' and
190    `REG_IN_TABLE' do not apply to expressions which are simple
191    register references.  These expressions are removed from the table
192    immediately when they become invalid, and this can be done even if
193    we do not immediately search for all the expressions that refer to
194    the register.
195
196    A CLOBBER rtx in an instruction invalidates its operand for further
197    reuse.  A CLOBBER or SET rtx whose operand is a MEM:BLK
198    invalidates everything that resides in memory.
199
200 Related expressions:
201
202    Constant expressions that differ only by an additive integer
203    are called related.  When a constant expression is put in
204    the table, the related expression with no constant term
205    is also entered.  These are made to point at each other
206    so that it is possible to find out if there exists any
207    register equivalent to an expression related to a given expression.  */
208
209 /* Length of qty_table vector.  We know in advance we will not need
210    a quantity number this big.  */
211
212 static int max_qty;
213
214 /* Next quantity number to be allocated.
215    This is 1 + the largest number needed so far.  */
216
217 static int next_qty;
218
219 /* Per-qty information tracking.
220
221    `first_reg' and `last_reg' track the head and tail of the
222    chain of registers which currently contain this quantity.
223
224    `mode' contains the machine mode of this quantity.
225
226    `const_rtx' holds the rtx of the constant value of this
227    quantity, if known.  A summations of the frame/arg pointer
228    and a constant can also be entered here.  When this holds
229    a known value, `const_insn' is the insn which stored the
230    constant value.
231
232    `comparison_{code,const,qty}' are used to track when a
233    comparison between a quantity and some constant or register has
234    been passed.  In such a case, we know the results of the comparison
235    in case we see it again.  These members record a comparison that
236    is known to be true.  `comparison_code' holds the rtx code of such
237    a comparison, else it is set to UNKNOWN and the other two
238    comparison members are undefined.  `comparison_const' holds
239    the constant being compared against, or zero if the comparison
240    is not against a constant.  `comparison_qty' holds the quantity
241    being compared against when the result is known.  If the comparison
242    is not with a register, `comparison_qty' is -1.  */
243
244 struct qty_table_elem
245 {
246   rtx const_rtx;
247   rtx const_insn;
248   rtx comparison_const;
249   int comparison_qty;
250   unsigned int first_reg, last_reg;
251   /* The sizes of these fields should match the sizes of the
252      code and mode fields of struct rtx_def (see rtl.h).  */
253   ENUM_BITFIELD(rtx_code) comparison_code : 16;
254   ENUM_BITFIELD(machine_mode) mode : 8;
255 };
256
257 /* The table of all qtys, indexed by qty number.  */
258 static struct qty_table_elem *qty_table;
259
260 /* Structure used to pass arguments via for_each_rtx to function
261    cse_change_cc_mode.  */
262 struct change_cc_mode_args
263 {
264   rtx insn;
265   rtx newreg;
266 };
267
268 #ifdef HAVE_cc0
269 /* For machines that have a CC0, we do not record its value in the hash
270    table since its use is guaranteed to be the insn immediately following
271    its definition and any other insn is presumed to invalidate it.
272
273    Instead, we store below the current and last value assigned to CC0.
274    If it should happen to be a constant, it is stored in preference
275    to the actual assigned value.  In case it is a constant, we store
276    the mode in which the constant should be interpreted.  */
277
278 static rtx this_insn_cc0, prev_insn_cc0;
279 static enum machine_mode this_insn_cc0_mode, prev_insn_cc0_mode;
280 #endif
281
282 /* Insn being scanned.  */
283
284 static rtx this_insn;
285 static bool optimize_this_for_speed_p;
286
287 /* Index by register number, gives the number of the next (or
288    previous) register in the chain of registers sharing the same
289    value.
290
291    Or -1 if this register is at the end of the chain.
292
293    If REG_QTY (N) == -N - 1, reg_eqv_table[N].next is undefined.  */
294
295 /* Per-register equivalence chain.  */
296 struct reg_eqv_elem
297 {
298   int next, prev;
299 };
300
301 /* The table of all register equivalence chains.  */
302 static struct reg_eqv_elem *reg_eqv_table;
303
304 struct cse_reg_info
305 {
306   /* The timestamp at which this register is initialized.  */
307   unsigned int timestamp;
308
309   /* The quantity number of the register's current contents.  */
310   int reg_qty;
311
312   /* The number of times the register has been altered in the current
313      basic block.  */
314   int reg_tick;
315
316   /* The REG_TICK value at which rtx's containing this register are
317      valid in the hash table.  If this does not equal the current
318      reg_tick value, such expressions existing in the hash table are
319      invalid.  */
320   int reg_in_table;
321
322   /* The SUBREG that was set when REG_TICK was last incremented.  Set
323      to -1 if the last store was to the whole register, not a subreg.  */
324   unsigned int subreg_ticked;
325 };
326
327 /* A table of cse_reg_info indexed by register numbers.  */
328 static struct cse_reg_info *cse_reg_info_table;
329
330 /* The size of the above table.  */
331 static unsigned int cse_reg_info_table_size;
332
333 /* The index of the first entry that has not been initialized.  */
334 static unsigned int cse_reg_info_table_first_uninitialized;
335
336 /* The timestamp at the beginning of the current run of
337    cse_extended_basic_block.  We increment this variable at the beginning of
338    the current run of cse_extended_basic_block.  The timestamp field of a
339    cse_reg_info entry matches the value of this variable if and only
340    if the entry has been initialized during the current run of
341    cse_extended_basic_block.  */
342 static unsigned int cse_reg_info_timestamp;
343
344 /* A HARD_REG_SET containing all the hard registers for which there is
345    currently a REG expression in the hash table.  Note the difference
346    from the above variables, which indicate if the REG is mentioned in some
347    expression in the table.  */
348
349 static HARD_REG_SET hard_regs_in_table;
350
351 /* True if CSE has altered the CFG.  */
352 static bool cse_cfg_altered;
353
354 /* True if CSE has altered conditional jump insns in such a way
355    that jump optimization should be redone.  */
356 static bool cse_jumps_altered;
357
358 /* True if we put a LABEL_REF into the hash table for an INSN
359    without a REG_LABEL_OPERAND, we have to rerun jump after CSE
360    to put in the note.  */
361 static bool recorded_label_ref;
362
363 /* canon_hash stores 1 in do_not_record
364    if it notices a reference to CC0, PC, or some other volatile
365    subexpression.  */
366
367 static int do_not_record;
368
369 /* canon_hash stores 1 in hash_arg_in_memory
370    if it notices a reference to memory within the expression being hashed.  */
371
372 static int hash_arg_in_memory;
373
374 /* The hash table contains buckets which are chains of `struct table_elt's,
375    each recording one expression's information.
376    That expression is in the `exp' field.
377
378    The canon_exp field contains a canonical (from the point of view of
379    alias analysis) version of the `exp' field.
380
381    Those elements with the same hash code are chained in both directions
382    through the `next_same_hash' and `prev_same_hash' fields.
383
384    Each set of expressions with equivalent values
385    are on a two-way chain through the `next_same_value'
386    and `prev_same_value' fields, and all point with
387    the `first_same_value' field at the first element in
388    that chain.  The chain is in order of increasing cost.
389    Each element's cost value is in its `cost' field.
390
391    The `in_memory' field is nonzero for elements that
392    involve any reference to memory.  These elements are removed
393    whenever a write is done to an unidentified location in memory.
394    To be safe, we assume that a memory address is unidentified unless
395    the address is either a symbol constant or a constant plus
396    the frame pointer or argument pointer.
397
398    The `related_value' field is used to connect related expressions
399    (that differ by adding an integer).
400    The related expressions are chained in a circular fashion.
401    `related_value' is zero for expressions for which this
402    chain is not useful.
403
404    The `cost' field stores the cost of this element's expression.
405    The `regcost' field stores the value returned by approx_reg_cost for
406    this element's expression.
407
408    The `is_const' flag is set if the element is a constant (including
409    a fixed address).
410
411    The `flag' field is used as a temporary during some search routines.
412
413    The `mode' field is usually the same as GET_MODE (`exp'), but
414    if `exp' is a CONST_INT and has no machine mode then the `mode'
415    field is the mode it was being used as.  Each constant is
416    recorded separately for each mode it is used with.  */
417
418 struct table_elt
419 {
420   rtx exp;
421   rtx canon_exp;
422   struct table_elt *next_same_hash;
423   struct table_elt *prev_same_hash;
424   struct table_elt *next_same_value;
425   struct table_elt *prev_same_value;
426   struct table_elt *first_same_value;
427   struct table_elt *related_value;
428   int cost;
429   int regcost;
430   /* The size of this field should match the size
431      of the mode field of struct rtx_def (see rtl.h).  */
432   ENUM_BITFIELD(machine_mode) mode : 8;
433   char in_memory;
434   char is_const;
435   char flag;
436 };
437
438 /* We don't want a lot of buckets, because we rarely have very many
439    things stored in the hash table, and a lot of buckets slows
440    down a lot of loops that happen frequently.  */
441 #define HASH_SHIFT      5
442 #define HASH_SIZE       (1 << HASH_SHIFT)
443 #define HASH_MASK       (HASH_SIZE - 1)
444
445 /* Compute hash code of X in mode M.  Special-case case where X is a pseudo
446    register (hard registers may require `do_not_record' to be set).  */
447
448 #define HASH(X, M)      \
449  ((REG_P (X) && REGNO (X) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER      \
450   ? (((unsigned) REG << 7) + (unsigned) REG_QTY (REGNO (X)))    \
451   : canon_hash (X, M)) & HASH_MASK)
452
453 /* Like HASH, but without side-effects.  */
454 #define SAFE_HASH(X, M) \
455  ((REG_P (X) && REGNO (X) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER      \
456   ? (((unsigned) REG << 7) + (unsigned) REG_QTY (REGNO (X)))    \
457   : safe_hash (X, M)) & HASH_MASK)
458
459 /* Determine whether register number N is considered a fixed register for the
460    purpose of approximating register costs.
461    It is desirable to replace other regs with fixed regs, to reduce need for
462    non-fixed hard regs.
463    A reg wins if it is either the frame pointer or designated as fixed.  */
464 #define FIXED_REGNO_P(N)  \
465   ((N) == FRAME_POINTER_REGNUM || (N) == HARD_FRAME_POINTER_REGNUM \
466    || fixed_regs[N] || global_regs[N])
467
468 /* Compute cost of X, as stored in the `cost' field of a table_elt.  Fixed
469    hard registers and pointers into the frame are the cheapest with a cost
470    of 0.  Next come pseudos with a cost of one and other hard registers with
471    a cost of 2.  Aside from these special cases, call `rtx_cost'.  */
472
473 #define CHEAP_REGNO(N)                                                  \
474   (REGNO_PTR_FRAME_P(N)                                                 \
475    || (HARD_REGISTER_NUM_P (N)                                          \
476        && FIXED_REGNO_P (N) && REGNO_REG_CLASS (N) != NO_REGS))
477
478 #define COST(X) (REG_P (X) ? 0 : notreg_cost (X, SET))
479 #define COST_IN(X,OUTER) (REG_P (X) ? 0 : notreg_cost (X, OUTER))
480
481 /* Get the number of times this register has been updated in this
482    basic block.  */
483
484 #define REG_TICK(N) (get_cse_reg_info (N)->reg_tick)
485
486 /* Get the point at which REG was recorded in the table.  */
487
488 #define REG_IN_TABLE(N) (get_cse_reg_info (N)->reg_in_table)
489
490 /* Get the SUBREG set at the last increment to REG_TICK (-1 if not a
491    SUBREG).  */
492
493 #define SUBREG_TICKED(N) (get_cse_reg_info (N)->subreg_ticked)
494
495 /* Get the quantity number for REG.  */
496
497 #define REG_QTY(N) (get_cse_reg_info (N)->reg_qty)
498
499 /* Determine if the quantity number for register X represents a valid index
500    into the qty_table.  */
501
502 #define REGNO_QTY_VALID_P(N) (REG_QTY (N) >= 0)
503
504 /* Compare table_elt X and Y and return true iff X is cheaper than Y.  */
505
506 #define CHEAPER(X, Y) \
507  (preferable ((X)->cost, (X)->regcost, (Y)->cost, (Y)->regcost) < 0)
508
509 static struct table_elt *table[HASH_SIZE];
510
511 /* Chain of `struct table_elt's made so far for this function
512    but currently removed from the table.  */
513
514 static struct table_elt *free_element_chain;
515
516 /* Set to the cost of a constant pool reference if one was found for a
517    symbolic constant.  If this was found, it means we should try to
518    convert constants into constant pool entries if they don't fit in
519    the insn.  */
520
521 static int constant_pool_entries_cost;
522 static int constant_pool_entries_regcost;
523
524 /* Trace a patch through the CFG.  */
525
526 struct branch_path
527 {
528   /* The basic block for this path entry.  */
529   basic_block bb;
530 };
531
532 /* This data describes a block that will be processed by
533    cse_extended_basic_block.  */
534
535 struct cse_basic_block_data
536 {
537   /* Total number of SETs in block.  */
538   int nsets;
539   /* Size of current branch path, if any.  */
540   int path_size;
541   /* Current path, indicating which basic_blocks will be processed.  */
542   struct branch_path *path;
543 };
544
545
546 /* Pointers to the live in/live out bitmaps for the boundaries of the
547    current EBB.  */
548 static bitmap cse_ebb_live_in, cse_ebb_live_out;
549
550 /* A simple bitmap to track which basic blocks have been visited
551    already as part of an already processed extended basic block.  */
552 static sbitmap cse_visited_basic_blocks;
553
554 static bool fixed_base_plus_p (rtx x);
555 static int notreg_cost (rtx, enum rtx_code);
556 static int approx_reg_cost_1 (rtx *, void *);
557 static int approx_reg_cost (rtx);
558 static int preferable (int, int, int, int);
559 static void new_basic_block (void);
560 static void make_new_qty (unsigned int, enum machine_mode);
561 static void make_regs_eqv (unsigned int, unsigned int);
562 static void delete_reg_equiv (unsigned int);
563 static int mention_regs (rtx);
564 static int insert_regs (rtx, struct table_elt *, int);
565 static void remove_from_table (struct table_elt *, unsigned);
566 static void remove_pseudo_from_table (rtx, unsigned);
567 static struct table_elt *lookup (rtx, unsigned, enum machine_mode);
568 static struct table_elt *lookup_for_remove (rtx, unsigned, enum machine_mode);
569 static rtx lookup_as_function (rtx, enum rtx_code);
570 static struct table_elt *insert_with_costs (rtx, struct table_elt *, unsigned,
571                                             enum machine_mode, int, int);
572 static struct table_elt *insert (rtx, struct table_elt *, unsigned,
573                                  enum machine_mode);
574 static void merge_equiv_classes (struct table_elt *, struct table_elt *);
575 static void invalidate (rtx, enum machine_mode);
576 static bool cse_rtx_varies_p (const_rtx, bool);
577 static void remove_invalid_refs (unsigned int);
578 static void remove_invalid_subreg_refs (unsigned int, unsigned int,
579                                         enum machine_mode);
580 static void rehash_using_reg (rtx);
581 static void invalidate_memory (void);
582 static void invalidate_for_call (void);
583 static rtx use_related_value (rtx, struct table_elt *);
584
585 static inline unsigned canon_hash (rtx, enum machine_mode);
586 static inline unsigned safe_hash (rtx, enum machine_mode);
587 static inline unsigned hash_rtx_string (const char *);
588
589 static rtx canon_reg (rtx, rtx);
590 static enum rtx_code find_comparison_args (enum rtx_code, rtx *, rtx *,
591                                            enum machine_mode *,
592                                            enum machine_mode *);
593 static rtx fold_rtx (rtx, rtx);
594 static rtx equiv_constant (rtx);
595 static void record_jump_equiv (rtx, bool);
596 static void record_jump_cond (enum rtx_code, enum machine_mode, rtx, rtx,
597                               int);
598 static void cse_insn (rtx);
599 static void cse_prescan_path (struct cse_basic_block_data *);
600 static void invalidate_from_clobbers (rtx);
601 static rtx cse_process_notes (rtx, rtx, bool *);
602 static void cse_extended_basic_block (struct cse_basic_block_data *);
603 static void count_reg_usage (rtx, int *, rtx, int);
604 static int check_for_label_ref (rtx *, void *);
605 extern void dump_class (struct table_elt*);
606 static void get_cse_reg_info_1 (unsigned int regno);
607 static struct cse_reg_info * get_cse_reg_info (unsigned int regno);
608 static int check_dependence (rtx *, void *);
609
610 static void flush_hash_table (void);
611 static bool insn_live_p (rtx, int *);
612 static bool set_live_p (rtx, rtx, int *);
613 static int cse_change_cc_mode (rtx *, void *);
614 static void cse_change_cc_mode_insn (rtx, rtx);
615 static void cse_change_cc_mode_insns (rtx, rtx, rtx);
616 static enum machine_mode cse_cc_succs (basic_block, basic_block, rtx, rtx,
617                                        bool);
618 \f
619
620 #undef RTL_HOOKS_GEN_LOWPART
621 #define RTL_HOOKS_GEN_LOWPART           gen_lowpart_if_possible
622
623 static const struct rtl_hooks cse_rtl_hooks = RTL_HOOKS_INITIALIZER;
624 \f
625 /* Nonzero if X has the form (PLUS frame-pointer integer).  We check for
626    virtual regs here because the simplify_*_operation routines are called
627    by integrate.c, which is called before virtual register instantiation.  */
628
629 static bool
630 fixed_base_plus_p (rtx x)
631 {
632   switch (GET_CODE (x))
633     {
634     case REG:
635       if (x == frame_pointer_rtx || x == hard_frame_pointer_rtx)
636         return true;
637       if (x == arg_pointer_rtx && fixed_regs[ARG_POINTER_REGNUM])
638         return true;
639       if (REGNO (x) >= FIRST_VIRTUAL_REGISTER
640           && REGNO (x) <= LAST_VIRTUAL_REGISTER)
641         return true;
642       return false;
643
644     case PLUS:
645       if (!CONST_INT_P (XEXP (x, 1)))
646         return false;
647       return fixed_base_plus_p (XEXP (x, 0));
648
649     default:
650       return false;
651     }
652 }
653
654 /* Dump the expressions in the equivalence class indicated by CLASSP.
655    This function is used only for debugging.  */
656 void
657 dump_class (struct table_elt *classp)
658 {
659   struct table_elt *elt;
660
661   fprintf (stderr, "Equivalence chain for ");
662   print_rtl (stderr, classp->exp);
663   fprintf (stderr, ": \n");
664
665   for (elt = classp->first_same_value; elt; elt = elt->next_same_value)
666     {
667       print_rtl (stderr, elt->exp);
668       fprintf (stderr, "\n");
669     }
670 }
671
672 /* Subroutine of approx_reg_cost; called through for_each_rtx.  */
673
674 static int
675 approx_reg_cost_1 (rtx *xp, void *data)
676 {
677   rtx x = *xp;
678   int *cost_p = (int *) data;
679
680   if (x && REG_P (x))
681     {
682       unsigned int regno = REGNO (x);
683
684       if (! CHEAP_REGNO (regno))
685         {
686           if (regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
687             {
688               if (targetm.small_register_classes_for_mode_p (GET_MODE (x)))
689                 return 1;
690               *cost_p += 2;
691             }
692           else
693             *cost_p += 1;
694         }
695     }
696
697   return 0;
698 }
699
700 /* Return an estimate of the cost of the registers used in an rtx.
701    This is mostly the number of different REG expressions in the rtx;
702    however for some exceptions like fixed registers we use a cost of
703    0.  If any other hard register reference occurs, return MAX_COST.  */
704
705 static int
706 approx_reg_cost (rtx x)
707 {
708   int cost = 0;
709
710   if (for_each_rtx (&x, approx_reg_cost_1, (void *) &cost))
711     return MAX_COST;
712
713   return cost;
714 }
715
716 /* Return a negative value if an rtx A, whose costs are given by COST_A
717    and REGCOST_A, is more desirable than an rtx B.
718    Return a positive value if A is less desirable, or 0 if the two are
719    equally good.  */
720 static int
721 preferable (int cost_a, int regcost_a, int cost_b, int regcost_b)
722 {
723   /* First, get rid of cases involving expressions that are entirely
724      unwanted.  */
725   if (cost_a != cost_b)
726     {
727       if (cost_a == MAX_COST)
728         return 1;
729       if (cost_b == MAX_COST)
730         return -1;
731     }
732
733   /* Avoid extending lifetimes of hardregs.  */
734   if (regcost_a != regcost_b)
735     {
736       if (regcost_a == MAX_COST)
737         return 1;
738       if (regcost_b == MAX_COST)
739         return -1;
740     }
741
742   /* Normal operation costs take precedence.  */
743   if (cost_a != cost_b)
744     return cost_a - cost_b;
745   /* Only if these are identical consider effects on register pressure.  */
746   if (regcost_a != regcost_b)
747     return regcost_a - regcost_b;
748   return 0;
749 }
750
751 /* Internal function, to compute cost when X is not a register; called
752    from COST macro to keep it simple.  */
753
754 static int
755 notreg_cost (rtx x, enum rtx_code outer)
756 {
757   return ((GET_CODE (x) == SUBREG
758            && REG_P (SUBREG_REG (x))
759            && GET_MODE_CLASS (GET_MODE (x)) == MODE_INT
760            && GET_MODE_CLASS (GET_MODE (SUBREG_REG (x))) == MODE_INT
761            && (GET_MODE_SIZE (GET_MODE (x))
762                < GET_MODE_SIZE (GET_MODE (SUBREG_REG (x))))
763            && subreg_lowpart_p (x)
764            && TRULY_NOOP_TRUNCATION (GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE (x)),
765                                      GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE (SUBREG_REG (x)))))
766           ? 0
767           : rtx_cost (x, outer, optimize_this_for_speed_p) * 2);
768 }
769
770 \f
771 /* Initialize CSE_REG_INFO_TABLE.  */
772
773 static void
774 init_cse_reg_info (unsigned int nregs)
775 {
776   /* Do we need to grow the table?  */
777   if (nregs > cse_reg_info_table_size)
778     {
779       unsigned int new_size;
780
781       if (cse_reg_info_table_size < 2048)
782         {
783           /* Compute a new size that is a power of 2 and no smaller
784              than the large of NREGS and 64.  */
785           new_size = (cse_reg_info_table_size
786                       ? cse_reg_info_table_size : 64);
787
788           while (new_size < nregs)
789             new_size *= 2;
790         }
791       else
792         {
793           /* If we need a big table, allocate just enough to hold
794              NREGS registers.  */
795           new_size = nregs;
796         }
797
798       /* Reallocate the table with NEW_SIZE entries.  */
799       if (cse_reg_info_table)
800         free (cse_reg_info_table);
801       cse_reg_info_table = XNEWVEC (struct cse_reg_info, new_size);
802       cse_reg_info_table_size = new_size;
803       cse_reg_info_table_first_uninitialized = 0;
804     }
805
806   /* Do we have all of the first NREGS entries initialized?  */
807   if (cse_reg_info_table_first_uninitialized < nregs)
808     {
809       unsigned int old_timestamp = cse_reg_info_timestamp - 1;
810       unsigned int i;
811
812       /* Put the old timestamp on newly allocated entries so that they
813          will all be considered out of date.  We do not touch those
814          entries beyond the first NREGS entries to be nice to the
815          virtual memory.  */
816       for (i = cse_reg_info_table_first_uninitialized; i < nregs; i++)
817         cse_reg_info_table[i].timestamp = old_timestamp;
818
819       cse_reg_info_table_first_uninitialized = nregs;
820     }
821 }
822
823 /* Given REGNO, initialize the cse_reg_info entry for REGNO.  */
824
825 static void
826 get_cse_reg_info_1 (unsigned int regno)
827 {
828   /* Set TIMESTAMP field to CSE_REG_INFO_TIMESTAMP so that this
829      entry will be considered to have been initialized.  */
830   cse_reg_info_table[regno].timestamp = cse_reg_info_timestamp;
831
832   /* Initialize the rest of the entry.  */
833   cse_reg_info_table[regno].reg_tick = 1;
834   cse_reg_info_table[regno].reg_in_table = -1;
835   cse_reg_info_table[regno].subreg_ticked = -1;
836   cse_reg_info_table[regno].reg_qty = -regno - 1;
837 }
838
839 /* Find a cse_reg_info entry for REGNO.  */
840
841 static inline struct cse_reg_info *
842 get_cse_reg_info (unsigned int regno)
843 {
844   struct cse_reg_info *p = &cse_reg_info_table[regno];
845
846   /* If this entry has not been initialized, go ahead and initialize
847      it.  */
848   if (p->timestamp != cse_reg_info_timestamp)
849     get_cse_reg_info_1 (regno);
850
851   return p;
852 }
853
854 /* Clear the hash table and initialize each register with its own quantity,
855    for a new basic block.  */
856
857 static void
858 new_basic_block (void)
859 {
860   int i;
861
862   next_qty = 0;
863
864   /* Invalidate cse_reg_info_table.  */
865   cse_reg_info_timestamp++;
866
867   /* Clear out hash table state for this pass.  */
868   CLEAR_HARD_REG_SET (hard_regs_in_table);
869
870   /* The per-quantity values used to be initialized here, but it is
871      much faster to initialize each as it is made in `make_new_qty'.  */
872
873   for (i = 0; i < HASH_SIZE; i++)
874     {
875       struct table_elt *first;
876
877       first = table[i];
878       if (first != NULL)
879         {
880           struct table_elt *last = first;
881
882           table[i] = NULL;
883
884           while (last->next_same_hash != NULL)
885             last = last->next_same_hash;
886
887           /* Now relink this hash entire chain into
888              the free element list.  */
889
890           last->next_same_hash = free_element_chain;
891           free_element_chain = first;
892         }
893     }
894
895 #ifdef HAVE_cc0
896   prev_insn_cc0 = 0;
897 #endif
898 }
899
900 /* Say that register REG contains a quantity in mode MODE not in any
901    register before and initialize that quantity.  */
902
903 static void
904 make_new_qty (unsigned int reg, enum machine_mode mode)
905 {
906   int q;
907   struct qty_table_elem *ent;
908   struct reg_eqv_elem *eqv;
909
910   gcc_assert (next_qty < max_qty);
911
912   q = REG_QTY (reg) = next_qty++;
913   ent = &qty_table[q];
914   ent->first_reg = reg;
915   ent->last_reg = reg;
916   ent->mode = mode;
917   ent->const_rtx = ent->const_insn = NULL_RTX;
918   ent->comparison_code = UNKNOWN;
919
920   eqv = &reg_eqv_table[reg];
921   eqv->next = eqv->prev = -1;
922 }
923
924 /* Make reg NEW equivalent to reg OLD.
925    OLD is not changing; NEW is.  */
926
927 static void
928 make_regs_eqv (unsigned int new_reg, unsigned int old_reg)
929 {
930   unsigned int lastr, firstr;
931   int q = REG_QTY (old_reg);
932   struct qty_table_elem *ent;
933
934   ent = &qty_table[q];
935
936   /* Nothing should become eqv until it has a "non-invalid" qty number.  */
937   gcc_assert (REGNO_QTY_VALID_P (old_reg));
938
939   REG_QTY (new_reg) = q;
940   firstr = ent->first_reg;
941   lastr = ent->last_reg;
942
943   /* Prefer fixed hard registers to anything.  Prefer pseudo regs to other
944      hard regs.  Among pseudos, if NEW will live longer than any other reg
945      of the same qty, and that is beyond the current basic block,
946      make it the new canonical replacement for this qty.  */
947   if (! (firstr < FIRST_PSEUDO_REGISTER && FIXED_REGNO_P (firstr))
948       /* Certain fixed registers might be of the class NO_REGS.  This means
949          that not only can they not be allocated by the compiler, but
950          they cannot be used in substitutions or canonicalizations
951          either.  */
952       && (new_reg >= FIRST_PSEUDO_REGISTER || REGNO_REG_CLASS (new_reg) != NO_REGS)
953       && ((new_reg < FIRST_PSEUDO_REGISTER && FIXED_REGNO_P (new_reg))
954           || (new_reg >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
955               && (firstr < FIRST_PSEUDO_REGISTER
956                   || (bitmap_bit_p (cse_ebb_live_out, new_reg)
957                       && !bitmap_bit_p (cse_ebb_live_out, firstr))
958                   || (bitmap_bit_p (cse_ebb_live_in, new_reg)
959                       && !bitmap_bit_p (cse_ebb_live_in, firstr))))))
960     {
961       reg_eqv_table[firstr].prev = new_reg;
962       reg_eqv_table[new_reg].next = firstr;
963       reg_eqv_table[new_reg].prev = -1;
964       ent->first_reg = new_reg;
965     }
966   else
967     {
968       /* If NEW is a hard reg (known to be non-fixed), insert at end.
969          Otherwise, insert before any non-fixed hard regs that are at the
970          end.  Registers of class NO_REGS cannot be used as an
971          equivalent for anything.  */
972       while (lastr < FIRST_PSEUDO_REGISTER && reg_eqv_table[lastr].prev >= 0
973              && (REGNO_REG_CLASS (lastr) == NO_REGS || ! FIXED_REGNO_P (lastr))
974              && new_reg >= FIRST_PSEUDO_REGISTER)
975         lastr = reg_eqv_table[lastr].prev;
976       reg_eqv_table[new_reg].next = reg_eqv_table[lastr].next;
977       if (reg_eqv_table[lastr].next >= 0)
978         reg_eqv_table[reg_eqv_table[lastr].next].prev = new_reg;
979       else
980         qty_table[q].last_reg = new_reg;
981       reg_eqv_table[lastr].next = new_reg;
982       reg_eqv_table[new_reg].prev = lastr;
983     }
984 }
985
986 /* Remove REG from its equivalence class.  */
987
988 static void
989 delete_reg_equiv (unsigned int reg)
990 {
991   struct qty_table_elem *ent;
992   int q = REG_QTY (reg);
993   int p, n;
994
995   /* If invalid, do nothing.  */
996   if (! REGNO_QTY_VALID_P (reg))
997     return;
998
999   ent = &qty_table[q];
1000
1001   p = reg_eqv_table[reg].prev;
1002   n = reg_eqv_table[reg].next;
1003
1004   if (n != -1)
1005     reg_eqv_table[n].prev = p;
1006   else
1007     ent->last_reg = p;
1008   if (p != -1)
1009     reg_eqv_table[p].next = n;
1010   else
1011     ent->first_reg = n;
1012
1013   REG_QTY (reg) = -reg - 1;
1014 }
1015
1016 /* Remove any invalid expressions from the hash table
1017    that refer to any of the registers contained in expression X.
1018
1019    Make sure that newly inserted references to those registers
1020    as subexpressions will be considered valid.
1021
1022    mention_regs is not called when a register itself
1023    is being stored in the table.
1024
1025    Return 1 if we have done something that may have changed the hash code
1026    of X.  */
1027
1028 static int
1029 mention_regs (rtx x)
1030 {
1031   enum rtx_code code;
1032   int i, j;
1033   const char *fmt;
1034   int changed = 0;
1035
1036   if (x == 0)
1037     return 0;
1038
1039   code = GET_CODE (x);
1040   if (code == REG)
1041     {
1042       unsigned int regno = REGNO (x);
1043       unsigned int endregno = END_REGNO (x);
1044       unsigned int i;
1045
1046       for (i = regno; i < endregno; i++)
1047         {
1048           if (REG_IN_TABLE (i) >= 0 && REG_IN_TABLE (i) != REG_TICK (i))
1049             remove_invalid_refs (i);
1050
1051           REG_IN_TABLE (i) = REG_TICK (i);
1052           SUBREG_TICKED (i) = -1;
1053         }
1054
1055       return 0;
1056     }
1057
1058   /* If this is a SUBREG, we don't want to discard other SUBREGs of the same
1059      pseudo if they don't use overlapping words.  We handle only pseudos
1060      here for simplicity.  */
1061   if (code == SUBREG && REG_P (SUBREG_REG (x))
1062       && REGNO (SUBREG_REG (x)) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1063     {
1064       unsigned int i = REGNO (SUBREG_REG (x));
1065
1066       if (REG_IN_TABLE (i) >= 0 && REG_IN_TABLE (i) != REG_TICK (i))
1067         {
1068           /* If REG_IN_TABLE (i) differs from REG_TICK (i) by one, and
1069              the last store to this register really stored into this
1070              subreg, then remove the memory of this subreg.
1071              Otherwise, remove any memory of the entire register and
1072              all its subregs from the table.  */
1073           if (REG_TICK (i) - REG_IN_TABLE (i) > 1
1074               || SUBREG_TICKED (i) != REGNO (SUBREG_REG (x)))
1075             remove_invalid_refs (i);
1076           else
1077             remove_invalid_subreg_refs (i, SUBREG_BYTE (x), GET_MODE (x));
1078         }
1079
1080       REG_IN_TABLE (i) = REG_TICK (i);
1081       SUBREG_TICKED (i) = REGNO (SUBREG_REG (x));
1082       return 0;
1083     }
1084
1085   /* If X is a comparison or a COMPARE and either operand is a register
1086      that does not have a quantity, give it one.  This is so that a later
1087      call to record_jump_equiv won't cause X to be assigned a different
1088      hash code and not found in the table after that call.
1089
1090      It is not necessary to do this here, since rehash_using_reg can
1091      fix up the table later, but doing this here eliminates the need to
1092      call that expensive function in the most common case where the only
1093      use of the register is in the comparison.  */
1094
1095   if (code == COMPARE || COMPARISON_P (x))
1096     {
1097       if (REG_P (XEXP (x, 0))
1098           && ! REGNO_QTY_VALID_P (REGNO (XEXP (x, 0))))
1099         if (insert_regs (XEXP (x, 0), NULL, 0))
1100           {
1101             rehash_using_reg (XEXP (x, 0));
1102             changed = 1;
1103           }
1104
1105       if (REG_P (XEXP (x, 1))
1106           && ! REGNO_QTY_VALID_P (REGNO (XEXP (x, 1))))
1107         if (insert_regs (XEXP (x, 1), NULL, 0))
1108           {
1109             rehash_using_reg (XEXP (x, 1));
1110             changed = 1;
1111           }
1112     }
1113
1114   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
1115   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
1116     if (fmt[i] == 'e')
1117       changed |= mention_regs (XEXP (x, i));
1118     else if (fmt[i] == 'E')
1119       for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
1120         changed |= mention_regs (XVECEXP (x, i, j));
1121
1122   return changed;
1123 }
1124
1125 /* Update the register quantities for inserting X into the hash table
1126    with a value equivalent to CLASSP.
1127    (If the class does not contain a REG, it is irrelevant.)
1128    If MODIFIED is nonzero, X is a destination; it is being modified.
1129    Note that delete_reg_equiv should be called on a register
1130    before insert_regs is done on that register with MODIFIED != 0.
1131
1132    Nonzero value means that elements of reg_qty have changed
1133    so X's hash code may be different.  */
1134
1135 static int
1136 insert_regs (rtx x, struct table_elt *classp, int modified)
1137 {
1138   if (REG_P (x))
1139     {
1140       unsigned int regno = REGNO (x);
1141       int qty_valid;
1142
1143       /* If REGNO is in the equivalence table already but is of the
1144          wrong mode for that equivalence, don't do anything here.  */
1145
1146       qty_valid = REGNO_QTY_VALID_P (regno);
1147       if (qty_valid)
1148         {
1149           struct qty_table_elem *ent = &qty_table[REG_QTY (regno)];
1150
1151           if (ent->mode != GET_MODE (x))
1152             return 0;
1153         }
1154
1155       if (modified || ! qty_valid)
1156         {
1157           if (classp)
1158             for (classp = classp->first_same_value;
1159                  classp != 0;
1160                  classp = classp->next_same_value)
1161               if (REG_P (classp->exp)
1162                   && GET_MODE (classp->exp) == GET_MODE (x))
1163                 {
1164                   unsigned c_regno = REGNO (classp->exp);
1165
1166                   gcc_assert (REGNO_QTY_VALID_P (c_regno));
1167
1168                   /* Suppose that 5 is hard reg and 100 and 101 are
1169                      pseudos.  Consider
1170
1171                      (set (reg:si 100) (reg:si 5))
1172                      (set (reg:si 5) (reg:si 100))
1173                      (set (reg:di 101) (reg:di 5))
1174
1175                      We would now set REG_QTY (101) = REG_QTY (5), but the
1176                      entry for 5 is in SImode.  When we use this later in
1177                      copy propagation, we get the register in wrong mode.  */
1178                   if (qty_table[REG_QTY (c_regno)].mode != GET_MODE (x))
1179                     continue;
1180
1181                   make_regs_eqv (regno, c_regno);
1182                   return 1;
1183                 }
1184
1185           /* Mention_regs for a SUBREG checks if REG_TICK is exactly one larger
1186              than REG_IN_TABLE to find out if there was only a single preceding
1187              invalidation - for the SUBREG - or another one, which would be
1188              for the full register.  However, if we find here that REG_TICK
1189              indicates that the register is invalid, it means that it has
1190              been invalidated in a separate operation.  The SUBREG might be used
1191              now (then this is a recursive call), or we might use the full REG
1192              now and a SUBREG of it later.  So bump up REG_TICK so that
1193              mention_regs will do the right thing.  */
1194           if (! modified
1195               && REG_IN_TABLE (regno) >= 0
1196               && REG_TICK (regno) == REG_IN_TABLE (regno) + 1)
1197             REG_TICK (regno)++;
1198           make_new_qty (regno, GET_MODE (x));
1199           return 1;
1200         }
1201
1202       return 0;
1203     }
1204
1205   /* If X is a SUBREG, we will likely be inserting the inner register in the
1206      table.  If that register doesn't have an assigned quantity number at
1207      this point but does later, the insertion that we will be doing now will
1208      not be accessible because its hash code will have changed.  So assign
1209      a quantity number now.  */
1210
1211   else if (GET_CODE (x) == SUBREG && REG_P (SUBREG_REG (x))
1212            && ! REGNO_QTY_VALID_P (REGNO (SUBREG_REG (x))))
1213     {
1214       insert_regs (SUBREG_REG (x), NULL, 0);
1215       mention_regs (x);
1216       return 1;
1217     }
1218   else
1219     return mention_regs (x);
1220 }
1221 \f
1222
1223 /* Compute upper and lower anchors for CST.  Also compute the offset of CST
1224    from these anchors/bases such that *_BASE + *_OFFS = CST.  Return false iff
1225    CST is equal to an anchor.  */
1226
1227 static bool
1228 compute_const_anchors (rtx cst,
1229                        HOST_WIDE_INT *lower_base, HOST_WIDE_INT *lower_offs,
1230                        HOST_WIDE_INT *upper_base, HOST_WIDE_INT *upper_offs)
1231 {
1232   HOST_WIDE_INT n = INTVAL (cst);
1233
1234   *lower_base = n & ~(targetm.const_anchor - 1);
1235   if (*lower_base == n)
1236     return false;
1237
1238   *upper_base =
1239     (n + (targetm.const_anchor - 1)) & ~(targetm.const_anchor - 1);
1240   *upper_offs = n - *upper_base;
1241   *lower_offs = n - *lower_base;
1242   return true;
1243 }
1244
1245 /* Insert the equivalence between ANCHOR and (REG + OFF) in mode MODE.  */
1246
1247 static void
1248 insert_const_anchor (HOST_WIDE_INT anchor, rtx reg, HOST_WIDE_INT offs,
1249                      enum machine_mode mode)
1250 {
1251   struct table_elt *elt;
1252   unsigned hash;
1253   rtx anchor_exp;
1254   rtx exp;
1255
1256   anchor_exp = GEN_INT (anchor);
1257   hash = HASH (anchor_exp, mode);
1258   elt = lookup (anchor_exp, hash, mode);
1259   if (!elt)
1260     elt = insert (anchor_exp, NULL, hash, mode);
1261
1262   exp = plus_constant (reg, offs);
1263   /* REG has just been inserted and the hash codes recomputed.  */
1264   mention_regs (exp);
1265   hash = HASH (exp, mode);
1266
1267   /* Use the cost of the register rather than the whole expression.  When
1268      looking up constant anchors we will further offset the corresponding
1269      expression therefore it does not make sense to prefer REGs over
1270      reg-immediate additions.  Prefer instead the oldest expression.  Also
1271      don't prefer pseudos over hard regs so that we derive constants in
1272      argument registers from other argument registers rather than from the
1273      original pseudo that was used to synthesize the constant.  */
1274   insert_with_costs (exp, elt, hash, mode, COST (reg), 1);
1275 }
1276
1277 /* The constant CST is equivalent to the register REG.  Create
1278    equivalences between the two anchors of CST and the corresponding
1279    register-offset expressions using REG.  */
1280
1281 static void
1282 insert_const_anchors (rtx reg, rtx cst, enum machine_mode mode)
1283 {
1284   HOST_WIDE_INT lower_base, lower_offs, upper_base, upper_offs;
1285
1286   if (!compute_const_anchors (cst, &lower_base, &lower_offs,
1287                               &upper_base, &upper_offs))
1288       return;
1289
1290   /* Ignore anchors of value 0.  Constants accessible from zero are
1291      simple.  */
1292   if (lower_base != 0)
1293     insert_const_anchor (lower_base, reg, -lower_offs, mode);
1294
1295   if (upper_base != 0)
1296     insert_const_anchor (upper_base, reg, -upper_offs, mode);
1297 }
1298
1299 /* We need to express ANCHOR_ELT->exp + OFFS.  Walk the equivalence list of
1300    ANCHOR_ELT and see if offsetting any of the entries by OFFS would create a
1301    valid expression.  Return the cheapest and oldest of such expressions.  In
1302    *OLD, return how old the resulting expression is compared to the other
1303    equivalent expressions.  */
1304
1305 static rtx
1306 find_reg_offset_for_const (struct table_elt *anchor_elt, HOST_WIDE_INT offs,
1307                            unsigned *old)
1308 {
1309   struct table_elt *elt;
1310   unsigned idx;
1311   struct table_elt *match_elt;
1312   rtx match;
1313
1314   /* Find the cheapest and *oldest* expression to maximize the chance of
1315      reusing the same pseudo.  */
1316
1317   match_elt = NULL;
1318   match = NULL_RTX;
1319   for (elt = anchor_elt->first_same_value, idx = 0;
1320        elt;
1321        elt = elt->next_same_value, idx++)
1322     {
1323       if (match_elt && CHEAPER (match_elt, elt))
1324         return match;
1325
1326       if (REG_P (elt->exp)
1327           || (GET_CODE (elt->exp) == PLUS
1328               && REG_P (XEXP (elt->exp, 0))
1329               && GET_CODE (XEXP (elt->exp, 1)) == CONST_INT))
1330         {
1331           rtx x;
1332
1333           /* Ignore expressions that are no longer valid.  */
1334           if (!REG_P (elt->exp) && !exp_equiv_p (elt->exp, elt->exp, 1, false))
1335             continue;
1336
1337           x = plus_constant (elt->exp, offs);
1338           if (REG_P (x)
1339               || (GET_CODE (x) == PLUS
1340                   && IN_RANGE (INTVAL (XEXP (x, 1)),
1341                                -targetm.const_anchor,
1342                                targetm.const_anchor - 1)))
1343             {
1344               match = x;
1345               match_elt = elt;
1346               *old = idx;
1347             }
1348         }
1349     }
1350
1351   return match;
1352 }
1353
1354 /* Try to express the constant SRC_CONST using a register+offset expression
1355    derived from a constant anchor.  Return it if successful or NULL_RTX,
1356    otherwise.  */
1357
1358 static rtx
1359 try_const_anchors (rtx src_const, enum machine_mode mode)
1360 {
1361   struct table_elt *lower_elt, *upper_elt;
1362   HOST_WIDE_INT lower_base, lower_offs, upper_base, upper_offs;
1363   rtx lower_anchor_rtx, upper_anchor_rtx;
1364   rtx lower_exp = NULL_RTX, upper_exp = NULL_RTX;
1365   unsigned lower_old, upper_old;
1366
1367   if (!compute_const_anchors (src_const, &lower_base, &lower_offs,
1368                               &upper_base, &upper_offs))
1369     return NULL_RTX;
1370
1371   lower_anchor_rtx = GEN_INT (lower_base);
1372   upper_anchor_rtx = GEN_INT (upper_base);
1373   lower_elt = lookup (lower_anchor_rtx, HASH (lower_anchor_rtx, mode), mode);
1374   upper_elt = lookup (upper_anchor_rtx, HASH (upper_anchor_rtx, mode), mode);
1375
1376   if (lower_elt)
1377     lower_exp = find_reg_offset_for_const (lower_elt, lower_offs, &lower_old);
1378   if (upper_elt)
1379     upper_exp = find_reg_offset_for_const (upper_elt, upper_offs, &upper_old);
1380
1381   if (!lower_exp)
1382     return upper_exp;
1383   if (!upper_exp)
1384     return lower_exp;
1385
1386   /* Return the older expression.  */
1387   return (upper_old > lower_old ? upper_exp : lower_exp);
1388 }
1389 \f
1390 /* Look in or update the hash table.  */
1391
1392 /* Remove table element ELT from use in the table.
1393    HASH is its hash code, made using the HASH macro.
1394    It's an argument because often that is known in advance
1395    and we save much time not recomputing it.  */
1396
1397 static void
1398 remove_from_table (struct table_elt *elt, unsigned int hash)
1399 {
1400   if (elt == 0)
1401     return;
1402
1403   /* Mark this element as removed.  See cse_insn.  */
1404   elt->first_same_value = 0;
1405
1406   /* Remove the table element from its equivalence class.  */
1407
1408   {
1409     struct table_elt *prev = elt->prev_same_value;
1410     struct table_elt *next = elt->next_same_value;
1411
1412     if (next)
1413       next->prev_same_value = prev;
1414
1415     if (prev)
1416       prev->next_same_value = next;
1417     else
1418       {
1419         struct table_elt *newfirst = next;
1420         while (next)
1421           {
1422             next->first_same_value = newfirst;
1423             next = next->next_same_value;
1424           }
1425       }
1426   }
1427
1428   /* Remove the table element from its hash bucket.  */
1429
1430   {
1431     struct table_elt *prev = elt->prev_same_hash;
1432     struct table_elt *next = elt->next_same_hash;
1433
1434     if (next)
1435       next->prev_same_hash = prev;
1436
1437     if (prev)
1438       prev->next_same_hash = next;
1439     else if (table[hash] == elt)
1440       table[hash] = next;
1441     else
1442       {
1443         /* This entry is not in the proper hash bucket.  This can happen
1444            when two classes were merged by `merge_equiv_classes'.  Search
1445            for the hash bucket that it heads.  This happens only very
1446            rarely, so the cost is acceptable.  */
1447         for (hash = 0; hash < HASH_SIZE; hash++)
1448           if (table[hash] == elt)
1449             table[hash] = next;
1450       }
1451   }
1452
1453   /* Remove the table element from its related-value circular chain.  */
1454
1455   if (elt->related_value != 0 && elt->related_value != elt)
1456     {
1457       struct table_elt *p = elt->related_value;
1458
1459       while (p->related_value != elt)
1460         p = p->related_value;
1461       p->related_value = elt->related_value;
1462       if (p->related_value == p)
1463         p->related_value = 0;
1464     }
1465
1466   /* Now add it to the free element chain.  */
1467   elt->next_same_hash = free_element_chain;
1468   free_element_chain = elt;
1469 }
1470
1471 /* Same as above, but X is a pseudo-register.  */
1472
1473 static void
1474 remove_pseudo_from_table (rtx x, unsigned int hash)
1475 {
1476   struct table_elt *elt;
1477
1478   /* Because a pseudo-register can be referenced in more than one
1479      mode, we might have to remove more than one table entry.  */
1480   while ((elt = lookup_for_remove (x, hash, VOIDmode)))
1481     remove_from_table (elt, hash);
1482 }
1483
1484 /* Look up X in the hash table and return its table element,
1485    or 0 if X is not in the table.
1486
1487    MODE is the machine-mode of X, or if X is an integer constant
1488    with VOIDmode then MODE is the mode with which X will be used.
1489
1490    Here we are satisfied to find an expression whose tree structure
1491    looks like X.  */
1492
1493 static struct table_elt *
1494 lookup (rtx x, unsigned int hash, enum machine_mode mode)
1495 {
1496   struct table_elt *p;
1497
1498   for (p = table[hash]; p; p = p->next_same_hash)
1499     if (mode == p->mode && ((x == p->exp && REG_P (x))
1500                             || exp_equiv_p (x, p->exp, !REG_P (x), false)))
1501       return p;
1502
1503   return 0;
1504 }
1505
1506 /* Like `lookup' but don't care whether the table element uses invalid regs.
1507    Also ignore discrepancies in the machine mode of a register.  */
1508
1509 static struct table_elt *
1510 lookup_for_remove (rtx x, unsigned int hash, enum machine_mode mode)
1511 {
1512   struct table_elt *p;
1513
1514   if (REG_P (x))
1515     {
1516       unsigned int regno = REGNO (x);
1517
1518       /* Don't check the machine mode when comparing registers;
1519          invalidating (REG:SI 0) also invalidates (REG:DF 0).  */
1520       for (p = table[hash]; p; p = p->next_same_hash)
1521         if (REG_P (p->exp)
1522             && REGNO (p->exp) == regno)
1523           return p;
1524     }
1525   else
1526     {
1527       for (p = table[hash]; p; p = p->next_same_hash)
1528         if (mode == p->mode
1529             && (x == p->exp || exp_equiv_p (x, p->exp, 0, false)))
1530           return p;
1531     }
1532
1533   return 0;
1534 }
1535
1536 /* Look for an expression equivalent to X and with code CODE.
1537    If one is found, return that expression.  */
1538
1539 static rtx
1540 lookup_as_function (rtx x, enum rtx_code code)
1541 {
1542   struct table_elt *p
1543     = lookup (x, SAFE_HASH (x, VOIDmode), GET_MODE (x));
1544
1545   if (p == 0)
1546     return 0;
1547
1548   for (p = p->first_same_value; p; p = p->next_same_value)
1549     if (GET_CODE (p->exp) == code
1550         /* Make sure this is a valid entry in the table.  */
1551         && exp_equiv_p (p->exp, p->exp, 1, false))
1552       return p->exp;
1553
1554   return 0;
1555 }
1556
1557 /* Insert X in the hash table, assuming HASH is its hash code and
1558    CLASSP is an element of the class it should go in (or 0 if a new
1559    class should be made).  COST is the code of X and reg_cost is the
1560    cost of registers in X.  It is inserted at the proper position to
1561    keep the class in the order cheapest first.
1562
1563    MODE is the machine-mode of X, or if X is an integer constant
1564    with VOIDmode then MODE is the mode with which X will be used.
1565
1566    For elements of equal cheapness, the most recent one
1567    goes in front, except that the first element in the list
1568    remains first unless a cheaper element is added.  The order of
1569    pseudo-registers does not matter, as canon_reg will be called to
1570    find the cheapest when a register is retrieved from the table.
1571
1572    The in_memory field in the hash table element is set to 0.
1573    The caller must set it nonzero if appropriate.
1574
1575    You should call insert_regs (X, CLASSP, MODIFY) before calling here,
1576    and if insert_regs returns a nonzero value
1577    you must then recompute its hash code before calling here.
1578
1579    If necessary, update table showing constant values of quantities.  */
1580
1581 static struct table_elt *
1582 insert_with_costs (rtx x, struct table_elt *classp, unsigned int hash,
1583                    enum machine_mode mode, int cost, int reg_cost)
1584 {
1585   struct table_elt *elt;
1586
1587   /* If X is a register and we haven't made a quantity for it,
1588      something is wrong.  */
1589   gcc_assert (!REG_P (x) || REGNO_QTY_VALID_P (REGNO (x)));
1590
1591   /* If X is a hard register, show it is being put in the table.  */
1592   if (REG_P (x) && REGNO (x) < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1593     add_to_hard_reg_set (&hard_regs_in_table, GET_MODE (x), REGNO (x));
1594
1595   /* Put an element for X into the right hash bucket.  */
1596
1597   elt = free_element_chain;
1598   if (elt)
1599     free_element_chain = elt->next_same_hash;
1600   else
1601     elt = XNEW (struct table_elt);
1602
1603   elt->exp = x;
1604   elt->canon_exp = NULL_RTX;
1605   elt->cost = cost;
1606   elt->regcost = reg_cost;
1607   elt->next_same_value = 0;
1608   elt->prev_same_value = 0;
1609   elt->next_same_hash = table[hash];
1610   elt->prev_same_hash = 0;
1611   elt->related_value = 0;
1612   elt->in_memory = 0;
1613   elt->mode = mode;
1614   elt->is_const = (CONSTANT_P (x) || fixed_base_plus_p (x));
1615
1616   if (table[hash])
1617     table[hash]->prev_same_hash = elt;
1618   table[hash] = elt;
1619
1620   /* Put it into the proper value-class.  */
1621   if (classp)
1622     {
1623       classp = classp->first_same_value;
1624       if (CHEAPER (elt, classp))
1625         /* Insert at the head of the class.  */
1626         {
1627           struct table_elt *p;
1628           elt->next_same_value = classp;
1629           classp->prev_same_value = elt;
1630           elt->first_same_value = elt;
1631
1632           for (p = classp; p; p = p->next_same_value)
1633             p->first_same_value = elt;
1634         }
1635       else
1636         {
1637           /* Insert not at head of the class.  */
1638           /* Put it after the last element cheaper than X.  */
1639           struct table_elt *p, *next;
1640
1641           for (p = classp; (next = p->next_same_value) && CHEAPER (next, elt);
1642                p = next);
1643
1644           /* Put it after P and before NEXT.  */
1645           elt->next_same_value = next;
1646           if (next)
1647             next->prev_same_value = elt;
1648
1649           elt->prev_same_value = p;
1650           p->next_same_value = elt;
1651           elt->first_same_value = classp;
1652         }
1653     }
1654   else
1655     elt->first_same_value = elt;
1656
1657   /* If this is a constant being set equivalent to a register or a register
1658      being set equivalent to a constant, note the constant equivalence.
1659
1660      If this is a constant, it cannot be equivalent to a different constant,
1661      and a constant is the only thing that can be cheaper than a register.  So
1662      we know the register is the head of the class (before the constant was
1663      inserted).
1664
1665      If this is a register that is not already known equivalent to a
1666      constant, we must check the entire class.
1667
1668      If this is a register that is already known equivalent to an insn,
1669      update the qtys `const_insn' to show that `this_insn' is the latest
1670      insn making that quantity equivalent to the constant.  */
1671
1672   if (elt->is_const && classp && REG_P (classp->exp)
1673       && !REG_P (x))
1674     {
1675       int exp_q = REG_QTY (REGNO (classp->exp));
1676       struct qty_table_elem *exp_ent = &qty_table[exp_q];
1677
1678       exp_ent->const_rtx = gen_lowpart (exp_ent->mode, x);
1679       exp_ent->const_insn = this_insn;
1680     }
1681
1682   else if (REG_P (x)
1683            && classp
1684            && ! qty_table[REG_QTY (REGNO (x))].const_rtx
1685            && ! elt->is_const)
1686     {
1687       struct table_elt *p;
1688
1689       for (p = classp; p != 0; p = p->next_same_value)
1690         {
1691           if (p->is_const && !REG_P (p->exp))
1692             {
1693               int x_q = REG_QTY (REGNO (x));
1694               struct qty_table_elem *x_ent = &qty_table[x_q];
1695
1696               x_ent->const_rtx
1697                 = gen_lowpart (GET_MODE (x), p->exp);
1698               x_ent->const_insn = this_insn;
1699               break;
1700             }
1701         }
1702     }
1703
1704   else if (REG_P (x)
1705            && qty_table[REG_QTY (REGNO (x))].const_rtx
1706            && GET_MODE (x) == qty_table[REG_QTY (REGNO (x))].mode)
1707     qty_table[REG_QTY (REGNO (x))].const_insn = this_insn;
1708
1709   /* If this is a constant with symbolic value,
1710      and it has a term with an explicit integer value,
1711      link it up with related expressions.  */
1712   if (GET_CODE (x) == CONST)
1713     {
1714       rtx subexp = get_related_value (x);
1715       unsigned subhash;
1716       struct table_elt *subelt, *subelt_prev;
1717
1718       if (subexp != 0)
1719         {
1720           /* Get the integer-free subexpression in the hash table.  */
1721           subhash = SAFE_HASH (subexp, mode);
1722           subelt = lookup (subexp, subhash, mode);
1723           if (subelt == 0)
1724             subelt = insert (subexp, NULL, subhash, mode);
1725           /* Initialize SUBELT's circular chain if it has none.  */
1726           if (subelt->related_value == 0)
1727             subelt->related_value = subelt;
1728           /* Find the element in the circular chain that precedes SUBELT.  */
1729           subelt_prev = subelt;
1730           while (subelt_prev->related_value != subelt)
1731             subelt_prev = subelt_prev->related_value;
1732           /* Put new ELT into SUBELT's circular chain just before SUBELT.
1733              This way the element that follows SUBELT is the oldest one.  */
1734           elt->related_value = subelt_prev->related_value;
1735           subelt_prev->related_value = elt;
1736         }
1737     }
1738
1739   return elt;
1740 }
1741
1742 /* Wrap insert_with_costs by passing the default costs.  */
1743
1744 static struct table_elt *
1745 insert (rtx x, struct table_elt *classp, unsigned int hash,
1746         enum machine_mode mode)
1747 {
1748   return
1749     insert_with_costs (x, classp, hash, mode, COST (x), approx_reg_cost (x));
1750 }
1751
1752 \f
1753 /* Given two equivalence classes, CLASS1 and CLASS2, put all the entries from
1754    CLASS2 into CLASS1.  This is done when we have reached an insn which makes
1755    the two classes equivalent.
1756
1757    CLASS1 will be the surviving class; CLASS2 should not be used after this
1758    call.
1759
1760    Any invalid entries in CLASS2 will not be copied.  */
1761
1762 static void
1763 merge_equiv_classes (struct table_elt *class1, struct table_elt *class2)
1764 {
1765   struct table_elt *elt, *next, *new_elt;
1766
1767   /* Ensure we start with the head of the classes.  */
1768   class1 = class1->first_same_value;
1769   class2 = class2->first_same_value;
1770
1771   /* If they were already equal, forget it.  */
1772   if (class1 == class2)
1773     return;
1774
1775   for (elt = class2; elt; elt = next)
1776     {
1777       unsigned int hash;
1778       rtx exp = elt->exp;
1779       enum machine_mode mode = elt->mode;
1780
1781       next = elt->next_same_value;
1782
1783       /* Remove old entry, make a new one in CLASS1's class.
1784          Don't do this for invalid entries as we cannot find their
1785          hash code (it also isn't necessary).  */
1786       if (REG_P (exp) || exp_equiv_p (exp, exp, 1, false))
1787         {
1788           bool need_rehash = false;
1789
1790           hash_arg_in_memory = 0;
1791           hash = HASH (exp, mode);
1792
1793           if (REG_P (exp))
1794             {
1795               need_rehash = REGNO_QTY_VALID_P (REGNO (exp));
1796               delete_reg_equiv (REGNO (exp));
1797             }
1798
1799           if (REG_P (exp) && REGNO (exp) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1800             remove_pseudo_from_table (exp, hash);
1801           else
1802             remove_from_table (elt, hash);
1803
1804           if (insert_regs (exp, class1, 0) || need_rehash)
1805             {
1806               rehash_using_reg (exp);
1807               hash = HASH (exp, mode);
1808             }
1809           new_elt = insert (exp, class1, hash, mode);
1810           new_elt->in_memory = hash_arg_in_memory;
1811         }
1812     }
1813 }
1814 \f
1815 /* Flush the entire hash table.  */
1816
1817 static void
1818 flush_hash_table (void)
1819 {
1820   int i;
1821   struct table_elt *p;
1822
1823   for (i = 0; i < HASH_SIZE; i++)
1824     for (p = table[i]; p; p = table[i])
1825       {
1826         /* Note that invalidate can remove elements
1827            after P in the current hash chain.  */
1828         if (REG_P (p->exp))
1829           invalidate (p->exp, VOIDmode);
1830         else
1831           remove_from_table (p, i);
1832       }
1833 }
1834 \f
1835 /* Function called for each rtx to check whether true dependence exist.  */
1836 struct check_dependence_data
1837 {
1838   enum machine_mode mode;
1839   rtx exp;
1840   rtx addr;
1841 };
1842
1843 static int
1844 check_dependence (rtx *x, void *data)
1845 {
1846   struct check_dependence_data *d = (struct check_dependence_data *) data;
1847   if (*x && MEM_P (*x))
1848     return canon_true_dependence (d->exp, d->mode, d->addr, *x, NULL_RTX,
1849                                   cse_rtx_varies_p);
1850   else
1851     return 0;
1852 }
1853 \f
1854 /* Remove from the hash table, or mark as invalid, all expressions whose
1855    values could be altered by storing in X.  X is a register, a subreg, or
1856    a memory reference with nonvarying address (because, when a memory
1857    reference with a varying address is stored in, all memory references are
1858    removed by invalidate_memory so specific invalidation is superfluous).
1859    FULL_MODE, if not VOIDmode, indicates that this much should be
1860    invalidated instead of just the amount indicated by the mode of X.  This
1861    is only used for bitfield stores into memory.
1862
1863    A nonvarying address may be just a register or just a symbol reference,
1864    or it may be either of those plus a numeric offset.  */
1865
1866 static void
1867 invalidate (rtx x, enum machine_mode full_mode)
1868 {
1869   int i;
1870   struct table_elt *p;
1871   rtx addr;
1872
1873   switch (GET_CODE (x))
1874     {
1875     case REG:
1876       {
1877         /* If X is a register, dependencies on its contents are recorded
1878            through the qty number mechanism.  Just change the qty number of
1879            the register, mark it as invalid for expressions that refer to it,
1880            and remove it itself.  */
1881         unsigned int regno = REGNO (x);
1882         unsigned int hash = HASH (x, GET_MODE (x));
1883
1884         /* Remove REGNO from any quantity list it might be on and indicate
1885            that its value might have changed.  If it is a pseudo, remove its
1886            entry from the hash table.
1887
1888            For a hard register, we do the first two actions above for any
1889            additional hard registers corresponding to X.  Then, if any of these
1890            registers are in the table, we must remove any REG entries that
1891            overlap these registers.  */
1892
1893         delete_reg_equiv (regno);
1894         REG_TICK (regno)++;
1895         SUBREG_TICKED (regno) = -1;
1896
1897         if (regno >= FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1898           remove_pseudo_from_table (x, hash);
1899         else
1900           {
1901             HOST_WIDE_INT in_table
1902               = TEST_HARD_REG_BIT (hard_regs_in_table, regno);
1903             unsigned int endregno = END_HARD_REGNO (x);
1904             unsigned int tregno, tendregno, rn;
1905             struct table_elt *p, *next;
1906
1907             CLEAR_HARD_REG_BIT (hard_regs_in_table, regno);
1908
1909             for (rn = regno + 1; rn < endregno; rn++)
1910               {
1911                 in_table |= TEST_HARD_REG_BIT (hard_regs_in_table, rn);
1912                 CLEAR_HARD_REG_BIT (hard_regs_in_table, rn);
1913                 delete_reg_equiv (rn);
1914                 REG_TICK (rn)++;
1915                 SUBREG_TICKED (rn) = -1;
1916               }
1917
1918             if (in_table)
1919               for (hash = 0; hash < HASH_SIZE; hash++)
1920                 for (p = table[hash]; p; p = next)
1921                   {
1922                     next = p->next_same_hash;
1923
1924                     if (!REG_P (p->exp)
1925                         || REGNO (p->exp) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1926                       continue;
1927
1928                     tregno = REGNO (p->exp);
1929                     tendregno = END_HARD_REGNO (p->exp);
1930                     if (tendregno > regno && tregno < endregno)
1931                       remove_from_table (p, hash);
1932                   }
1933           }
1934       }
1935       return;
1936
1937     case SUBREG:
1938       invalidate (SUBREG_REG (x), VOIDmode);
1939       return;
1940
1941     case PARALLEL:
1942       for (i = XVECLEN (x, 0) - 1; i >= 0; --i)
1943         invalidate (XVECEXP (x, 0, i), VOIDmode);
1944       return;
1945
1946     case EXPR_LIST:
1947       /* This is part of a disjoint return value; extract the location in
1948          question ignoring the offset.  */
1949       invalidate (XEXP (x, 0), VOIDmode);
1950       return;
1951
1952     case MEM:
1953       addr = canon_rtx (get_addr (XEXP (x, 0)));
1954       /* Calculate the canonical version of X here so that
1955          true_dependence doesn't generate new RTL for X on each call.  */
1956       x = canon_rtx (x);
1957
1958       /* Remove all hash table elements that refer to overlapping pieces of
1959          memory.  */
1960       if (full_mode == VOIDmode)
1961         full_mode = GET_MODE (x);
1962
1963       for (i = 0; i < HASH_SIZE; i++)
1964         {
1965           struct table_elt *next;
1966
1967           for (p = table[i]; p; p = next)
1968             {
1969               next = p->next_same_hash;
1970               if (p->in_memory)
1971                 {
1972                   struct check_dependence_data d;
1973
1974                   /* Just canonicalize the expression once;
1975                      otherwise each time we call invalidate
1976                      true_dependence will canonicalize the
1977                      expression again.  */
1978                   if (!p->canon_exp)
1979                     p->canon_exp = canon_rtx (p->exp);
1980                   d.exp = x;
1981                   d.addr = addr;
1982                   d.mode = full_mode;
1983                   if (for_each_rtx (&p->canon_exp, check_dependence, &d))
1984                     remove_from_table (p, i);
1985                 }
1986             }
1987         }
1988       return;
1989
1990     default:
1991       gcc_unreachable ();
1992     }
1993 }
1994 \f
1995 /* Remove all expressions that refer to register REGNO,
1996    since they are already invalid, and we are about to
1997    mark that register valid again and don't want the old
1998    expressions to reappear as valid.  */
1999
2000 static void
2001 remove_invalid_refs (unsigned int regno)
2002 {
2003   unsigned int i;
2004   struct table_elt *p, *next;
2005
2006   for (i = 0; i < HASH_SIZE; i++)
2007     for (p = table[i]; p; p = next)
2008       {
2009         next = p->next_same_hash;
2010         if (!REG_P (p->exp)
2011             && refers_to_regno_p (regno, regno + 1, p->exp, (rtx *) 0))
2012           remove_from_table (p, i);
2013       }
2014 }
2015
2016 /* Likewise for a subreg with subreg_reg REGNO, subreg_byte OFFSET,
2017    and mode MODE.  */
2018 static void
2019 remove_invalid_subreg_refs (unsigned int regno, unsigned int offset,
2020                             enum machine_mode mode)
2021 {
2022   unsigned int i;
2023   struct table_elt *p, *next;
2024   unsigned int end = offset + (GET_MODE_SIZE (mode) - 1);
2025
2026   for (i = 0; i < HASH_SIZE; i++)
2027     for (p = table[i]; p; p = next)
2028       {
2029         rtx exp = p->exp;
2030         next = p->next_same_hash;
2031
2032         if (!REG_P (exp)
2033             && (GET_CODE (exp) != SUBREG
2034                 || !REG_P (SUBREG_REG (exp))
2035                 || REGNO (SUBREG_REG (exp)) != regno
2036                 || (((SUBREG_BYTE (exp)
2037                       + (GET_MODE_SIZE (GET_MODE (exp)) - 1)) >= offset)
2038                     && SUBREG_BYTE (exp) <= end))
2039             && refers_to_regno_p (regno, regno + 1, p->exp, (rtx *) 0))
2040           remove_from_table (p, i);
2041       }
2042 }
2043 \f
2044 /* Recompute the hash codes of any valid entries in the hash table that
2045    reference X, if X is a register, or SUBREG_REG (X) if X is a SUBREG.
2046
2047    This is called when we make a jump equivalence.  */
2048
2049 static void
2050 rehash_using_reg (rtx x)
2051 {
2052   unsigned int i;
2053   struct table_elt *p, *next;
2054   unsigned hash;
2055
2056   if (GET_CODE (x) == SUBREG)
2057     x = SUBREG_REG (x);
2058
2059   /* If X is not a register or if the register is known not to be in any
2060      valid entries in the table, we have no work to do.  */
2061
2062   if (!REG_P (x)
2063       || REG_IN_TABLE (REGNO (x)) < 0
2064       || REG_IN_TABLE (REGNO (x)) != REG_TICK (REGNO (x)))
2065     return;
2066
2067   /* Scan all hash chains looking for valid entries that mention X.
2068      If we find one and it is in the wrong hash chain, move it.  */
2069
2070   for (i = 0; i < HASH_SIZE; i++)
2071     for (p = table[i]; p; p = next)
2072       {
2073         next = p->next_same_hash;
2074         if (reg_mentioned_p (x, p->exp)
2075             && exp_equiv_p (p->exp, p->exp, 1, false)
2076             && i != (hash = SAFE_HASH (p->exp, p->mode)))
2077           {
2078             if (p->next_same_hash)
2079               p->next_same_hash->prev_same_hash = p->prev_same_hash;
2080
2081             if (p->prev_same_hash)
2082               p->prev_same_hash->next_same_hash = p->next_same_hash;
2083             else
2084               table[i] = p->next_same_hash;
2085
2086             p->next_same_hash = table[hash];
2087             p->prev_same_hash = 0;
2088             if (table[hash])
2089               table[hash]->prev_same_hash = p;
2090             table[hash] = p;
2091           }
2092       }
2093 }
2094 \f
2095 /* Remove from the hash table any expression that is a call-clobbered
2096    register.  Also update their TICK values.  */
2097
2098 static void
2099 invalidate_for_call (void)
2100 {
2101   unsigned int regno, endregno;
2102   unsigned int i;
2103   unsigned hash;
2104   struct table_elt *p, *next;
2105   int in_table = 0;
2106
2107   /* Go through all the hard registers.  For each that is clobbered in
2108      a CALL_INSN, remove the register from quantity chains and update
2109      reg_tick if defined.  Also see if any of these registers is currently
2110      in the table.  */
2111
2112   for (regno = 0; regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER; regno++)
2113     if (TEST_HARD_REG_BIT (regs_invalidated_by_call, regno))
2114       {
2115         delete_reg_equiv (regno);
2116         if (REG_TICK (regno) >= 0)
2117           {
2118             REG_TICK (regno)++;
2119             SUBREG_TICKED (regno) = -1;
2120           }
2121
2122         in_table |= (TEST_HARD_REG_BIT (hard_regs_in_table, regno) != 0);
2123       }
2124
2125   /* In the case where we have no call-clobbered hard registers in the
2126      table, we are done.  Otherwise, scan the table and remove any
2127      entry that overlaps a call-clobbered register.  */
2128
2129   if (in_table)
2130     for (hash = 0; hash < HASH_SIZE; hash++)
2131       for (p = table[hash]; p; p = next)
2132         {
2133           next = p->next_same_hash;
2134
2135           if (!REG_P (p->exp)
2136               || REGNO (p->exp) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER)
2137             continue;
2138
2139           regno = REGNO (p->exp);
2140           endregno = END_HARD_REGNO (p->exp);
2141
2142           for (i = regno; i < endregno; i++)
2143             if (TEST_HARD_REG_BIT (regs_invalidated_by_call, i))
2144               {
2145                 remove_from_table (p, hash);
2146                 break;
2147               }
2148         }
2149 }
2150 \f
2151 /* Given an expression X of type CONST,
2152    and ELT which is its table entry (or 0 if it
2153    is not in the hash table),
2154    return an alternate expression for X as a register plus integer.
2155    If none can be found, return 0.  */
2156
2157 static rtx
2158 use_related_value (rtx x, struct table_elt *elt)
2159 {
2160   struct table_elt *relt = 0;
2161   struct table_elt *p, *q;
2162   HOST_WIDE_INT offset;
2163
2164   /* First, is there anything related known?
2165      If we have a table element, we can tell from that.
2166      Otherwise, must look it up.  */
2167
2168   if (elt != 0 && elt->related_value != 0)
2169     relt = elt;
2170   else if (elt == 0 && GET_CODE (x) == CONST)
2171     {
2172       rtx subexp = get_related_value (x);
2173       if (subexp != 0)
2174         relt = lookup (subexp,
2175                        SAFE_HASH (subexp, GET_MODE (subexp)),
2176                        GET_MODE (subexp));
2177     }
2178
2179   if (relt == 0)
2180     return 0;
2181
2182   /* Search all related table entries for one that has an
2183      equivalent register.  */
2184
2185   p = relt;
2186   while (1)
2187     {
2188       /* This loop is strange in that it is executed in two different cases.
2189          The first is when X is already in the table.  Then it is searching
2190          the RELATED_VALUE list of X's class (RELT).  The second case is when
2191          X is not in the table.  Then RELT points to a class for the related
2192          value.
2193
2194          Ensure that, whatever case we are in, that we ignore classes that have
2195          the same value as X.  */
2196
2197       if (rtx_equal_p (x, p->exp))
2198         q = 0;
2199       else
2200         for (q = p->first_same_value; q; q = q->next_same_value)
2201           if (REG_P (q->exp))
2202             break;
2203
2204       if (q)
2205         break;
2206
2207       p = p->related_value;
2208
2209       /* We went all the way around, so there is nothing to be found.
2210          Alternatively, perhaps RELT was in the table for some other reason
2211          and it has no related values recorded.  */
2212       if (p == relt || p == 0)
2213         break;
2214     }
2215
2216   if (q == 0)
2217     return 0;
2218
2219   offset = (get_integer_term (x) - get_integer_term (p->exp));
2220   /* Note: OFFSET may be 0 if P->xexp and X are related by commutativity.  */
2221   return plus_constant (q->exp, offset);
2222 }
2223 \f
2224
2225 /* Hash a string.  Just add its bytes up.  */
2226 static inline unsigned
2227 hash_rtx_string (const char *ps)
2228 {
2229   unsigned hash = 0;
2230   const unsigned char *p = (const unsigned char *) ps;
2231
2232   if (p)
2233     while (*p)
2234       hash += *p++;
2235
2236   return hash;
2237 }
2238
2239 /* Same as hash_rtx, but call CB on each rtx if it is not NULL.
2240    When the callback returns true, we continue with the new rtx.  */
2241
2242 unsigned
2243 hash_rtx_cb (const_rtx x, enum machine_mode mode,
2244              int *do_not_record_p, int *hash_arg_in_memory_p,
2245              bool have_reg_qty, hash_rtx_callback_function cb)
2246 {
2247   int i, j;
2248   unsigned hash = 0;
2249   enum rtx_code code;
2250   const char *fmt;
2251   enum machine_mode newmode;
2252   rtx newx;
2253
2254   /* Used to turn recursion into iteration.  We can't rely on GCC's
2255      tail-recursion elimination since we need to keep accumulating values
2256      in HASH.  */
2257  repeat:
2258   if (x == 0)
2259     return hash;
2260
2261   /* Invoke the callback first.  */
2262   if (cb != NULL
2263       && ((*cb) (x, mode, &newx, &newmode)))
2264     {
2265       hash += hash_rtx_cb (newx, newmode, do_not_record_p,
2266                            hash_arg_in_memory_p, have_reg_qty, cb);
2267       return hash;
2268     }
2269
2270   code = GET_CODE (x);
2271   switch (code)
2272     {
2273     case REG:
2274       {
2275         unsigned int regno = REGNO (x);
2276
2277         if (do_not_record_p && !reload_completed)
2278           {
2279             /* On some machines, we can't record any non-fixed hard register,
2280                because extending its life will cause reload problems.  We
2281                consider ap, fp, sp, gp to be fixed for this purpose.
2282
2283                We also consider CCmode registers to be fixed for this purpose;
2284                failure to do so leads to failure to simplify 0<100 type of
2285                conditionals.
2286
2287                On all machines, we can't record any global registers.
2288                Nor should we record any register that is in a small
2289                class, as defined by TARGET_CLASS_LIKELY_SPILLED_P.  */
2290             bool record;
2291
2292             if (regno >= FIRST_PSEUDO_REGISTER)
2293               record = true;
2294             else if (x == frame_pointer_rtx
2295                      || x == hard_frame_pointer_rtx
2296                      || x == arg_pointer_rtx
2297                      || x == stack_pointer_rtx
2298                      || x == pic_offset_table_rtx)
2299               record = true;
2300             else if (global_regs[regno])
2301               record = false;
2302             else if (fixed_regs[regno])
2303               record = true;
2304             else if (GET_MODE_CLASS (GET_MODE (x)) == MODE_CC)
2305               record = true;
2306             else if (targetm.small_register_classes_for_mode_p (GET_MODE (x)))
2307               record = false;
2308             else if (targetm.class_likely_spilled_p (REGNO_REG_CLASS (regno)))
2309               record = false;
2310             else
2311               record = true;
2312
2313             if (!record)
2314               {
2315                 *do_not_record_p = 1;
2316                 return 0;
2317               }
2318           }
2319
2320         hash += ((unsigned int) REG << 7);
2321         hash += (have_reg_qty ? (unsigned) REG_QTY (regno) : regno);
2322         return hash;
2323       }
2324
2325     /* We handle SUBREG of a REG specially because the underlying
2326        reg changes its hash value with every value change; we don't
2327        want to have to forget unrelated subregs when one subreg changes.  */
2328     case SUBREG:
2329       {
2330         if (REG_P (SUBREG_REG (x)))
2331           {
2332             hash += (((unsigned int) SUBREG << 7)
2333                      + REGNO (SUBREG_REG (x))
2334                      + (SUBREG_BYTE (x) / UNITS_PER_WORD));
2335             return hash;
2336           }
2337         break;
2338       }
2339
2340     case CONST_INT:
2341       hash += (((unsigned int) CONST_INT << 7) + (unsigned int) mode
2342                + (unsigned int) INTVAL (x));
2343       return hash;
2344
2345     case CONST_DOUBLE:
2346       /* This is like the general case, except that it only counts
2347          the integers representing the constant.  */
2348       hash += (unsigned int) code + (unsigned int) GET_MODE (x);
2349       if (GET_MODE (x) != VOIDmode)
2350         hash += real_hash (CONST_DOUBLE_REAL_VALUE (x));
2351       else
2352         hash += ((unsigned int) CONST_DOUBLE_LOW (x)
2353                  + (unsigned int) CONST_DOUBLE_HIGH (x));
2354       return hash;
2355
2356     case CONST_FIXED:
2357       hash += (unsigned int) code + (unsigned int) GET_MODE (x);
2358       hash += fixed_hash (CONST_FIXED_VALUE (x));
2359       return hash;
2360
2361     case CONST_VECTOR:
2362       {
2363         int units;
2364         rtx elt;
2365
2366         units = CONST_VECTOR_NUNITS (x);
2367
2368         for (i = 0; i < units; ++i)
2369           {
2370             elt = CONST_VECTOR_ELT (x, i);
2371             hash += hash_rtx_cb (elt, GET_MODE (elt),
2372                                  do_not_record_p, hash_arg_in_memory_p,
2373                                  have_reg_qty, cb);
2374           }
2375
2376         return hash;
2377       }
2378
2379       /* Assume there is only one rtx object for any given label.  */
2380     case LABEL_REF:
2381       /* We don't hash on the address of the CODE_LABEL to avoid bootstrap
2382          differences and differences between each stage's debugging dumps.  */
2383          hash += (((unsigned int) LABEL_REF << 7)
2384                   + CODE_LABEL_NUMBER (XEXP (x, 0)));
2385       return hash;
2386
2387     case SYMBOL_REF:
2388       {
2389         /* Don't hash on the symbol's address to avoid bootstrap differences.
2390            Different hash values may cause expressions to be recorded in
2391            different orders and thus different registers to be used in the
2392            final assembler.  This also avoids differences in the dump files
2393            between various stages.  */
2394         unsigned int h = 0;
2395         const unsigned char *p = (const unsigned char *) XSTR (x, 0);
2396
2397         while (*p)
2398           h += (h << 7) + *p++; /* ??? revisit */
2399
2400         hash += ((unsigned int) SYMBOL_REF << 7) + h;
2401         return hash;
2402       }
2403
2404     case MEM:
2405       /* We don't record if marked volatile or if BLKmode since we don't
2406          know the size of the move.  */
2407       if (do_not_record_p && (MEM_VOLATILE_P (x) || GET_MODE (x) == BLKmode))
2408         {
2409           *do_not_record_p = 1;
2410           return 0;
2411         }
2412       if (hash_arg_in_memory_p && !MEM_READONLY_P (x))
2413         *hash_arg_in_memory_p = 1;
2414
2415       /* Now that we have already found this special case,
2416          might as well speed it up as much as possible.  */
2417       hash += (unsigned) MEM;
2418       x = XEXP (x, 0);
2419       goto repeat;
2420
2421     case USE:
2422       /* A USE that mentions non-volatile memory needs special
2423          handling since the MEM may be BLKmode which normally
2424          prevents an entry from being made.  Pure calls are
2425          marked by a USE which mentions BLKmode memory.
2426          See calls.c:emit_call_1.  */
2427       if (MEM_P (XEXP (x, 0))
2428           && ! MEM_VOLATILE_P (XEXP (x, 0)))
2429         {
2430           hash += (unsigned) USE;
2431           x = XEXP (x, 0);
2432
2433           if (hash_arg_in_memory_p && !MEM_READONLY_P (x))
2434             *hash_arg_in_memory_p = 1;
2435
2436           /* Now that we have already found this special case,
2437              might as well speed it up as much as possible.  */
2438           hash += (unsigned) MEM;
2439           x = XEXP (x, 0);
2440           goto repeat;
2441         }
2442       break;
2443
2444     case PRE_DEC:
2445     case PRE_INC:
2446     case POST_DEC:
2447     case POST_INC:
2448     case PRE_MODIFY:
2449     case POST_MODIFY:
2450     case PC:
2451     case CC0:
2452     case CALL:
2453     case UNSPEC_VOLATILE:
2454       if (do_not_record_p) {
2455         *do_not_record_p = 1;
2456         return 0;
2457       }
2458       else
2459         return hash;
2460       break;
2461
2462     case ASM_OPERANDS:
2463       if (do_not_record_p && MEM_VOLATILE_P (x))
2464         {
2465           *do_not_record_p = 1;
2466           return 0;
2467         }
2468       else
2469         {
2470           /* We don't want to take the filename and line into account.  */
2471           hash += (unsigned) code + (unsigned) GET_MODE (x)
2472             + hash_rtx_string (ASM_OPERANDS_TEMPLATE (x))
2473             + hash_rtx_string (ASM_OPERANDS_OUTPUT_CONSTRAINT (x))
2474             + (unsigned) ASM_OPERANDS_OUTPUT_IDX (x);
2475
2476           if (ASM_OPERANDS_INPUT_LENGTH (x))
2477             {
2478               for (i = 1; i < ASM_OPERANDS_INPUT_LENGTH (x); i++)
2479                 {
2480                   hash += (hash_rtx_cb (ASM_OPERANDS_INPUT (x, i),
2481                                         GET_MODE (ASM_OPERANDS_INPUT (x, i)),
2482                                         do_not_record_p, hash_arg_in_memory_p,
2483                                         have_reg_qty, cb)
2484                            + hash_rtx_string
2485                            (ASM_OPERANDS_INPUT_CONSTRAINT (x, i)));
2486                 }
2487
2488               hash += hash_rtx_string (ASM_OPERANDS_INPUT_CONSTRAINT (x, 0));
2489               x = ASM_OPERANDS_INPUT (x, 0);
2490               mode = GET_MODE (x);
2491               goto repeat;
2492             }
2493
2494           return hash;
2495         }
2496       break;
2497
2498     default:
2499       break;
2500     }
2501
2502   i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1;
2503   hash += (unsigned) code + (unsigned) GET_MODE (x);
2504   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
2505   for (; i >= 0; i--)
2506     {
2507       switch (fmt[i])
2508         {
2509         case 'e':
2510           /* If we are about to do the last recursive call
2511              needed at this level, change it into iteration.
2512              This function  is called enough to be worth it.  */
2513           if (i == 0)
2514             {
2515               x = XEXP (x, i);
2516               goto repeat;
2517             }
2518
2519           hash += hash_rtx_cb (XEXP (x, i), VOIDmode, do_not_record_p,
2520                                hash_arg_in_memory_p,
2521                                have_reg_qty, cb);
2522           break;
2523
2524         case 'E':
2525           for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
2526             hash += hash_rtx_cb (XVECEXP (x, i, j), VOIDmode, do_not_record_p,
2527                                  hash_arg_in_memory_p,
2528                                  have_reg_qty, cb);
2529           break;
2530
2531         case 's':
2532           hash += hash_rtx_string (XSTR (x, i));
2533           break;
2534
2535         case 'i':
2536           hash += (unsigned int) XINT (x, i);
2537           break;
2538
2539         case '0': case 't':
2540           /* Unused.  */
2541           break;
2542
2543         default:
2544           gcc_unreachable ();
2545         }
2546     }
2547
2548   return hash;
2549 }
2550
2551 /* Hash an rtx.  We are careful to make sure the value is never negative.
2552    Equivalent registers hash identically.
2553    MODE is used in hashing for CONST_INTs only;
2554    otherwise the mode of X is used.
2555
2556    Store 1 in DO_NOT_RECORD_P if any subexpression is volatile.
2557
2558    If HASH_ARG_IN_MEMORY_P is not NULL, store 1 in it if X contains
2559    a MEM rtx which does not have the RTX_UNCHANGING_P bit set.
2560
2561    Note that cse_insn knows that the hash code of a MEM expression
2562    is just (int) MEM plus the hash code of the address.  */
2563
2564 unsigned
2565 hash_rtx (const_rtx x, enum machine_mode mode, int *do_not_record_p,
2566           int *hash_arg_in_memory_p, bool have_reg_qty)
2567 {
2568   return hash_rtx_cb (x, mode, do_not_record_p,
2569                       hash_arg_in_memory_p, have_reg_qty, NULL);
2570 }
2571
2572 /* Hash an rtx X for cse via hash_rtx.
2573    Stores 1 in do_not_record if any subexpression is volatile.
2574    Stores 1 in hash_arg_in_memory if X contains a mem rtx which
2575    does not have the RTX_UNCHANGING_P bit set.  */
2576
2577 static inline unsigned
2578 canon_hash (rtx x, enum machine_mode mode)
2579 {
2580   return hash_rtx (x, mode, &do_not_record, &hash_arg_in_memory, true);
2581 }
2582
2583 /* Like canon_hash but with no side effects, i.e. do_not_record
2584    and hash_arg_in_memory are not changed.  */
2585
2586 static inline unsigned
2587 safe_hash (rtx x, enum machine_mode mode)
2588 {
2589   int dummy_do_not_record;
2590   return hash_rtx (x, mode, &dummy_do_not_record, NULL, true);
2591 }
2592 \f
2593 /* Return 1 iff X and Y would canonicalize into the same thing,
2594    without actually constructing the canonicalization of either one.
2595    If VALIDATE is nonzero,
2596    we assume X is an expression being processed from the rtl
2597    and Y was found in the hash table.  We check register refs
2598    in Y for being marked as valid.
2599
2600    If FOR_GCSE is true, we compare X and Y for equivalence for GCSE.  */
2601
2602 int
2603 exp_equiv_p (const_rtx x, const_rtx y, int validate, bool for_gcse)
2604 {
2605   int i, j;
2606   enum rtx_code code;
2607   const char *fmt;
2608
2609   /* Note: it is incorrect to assume an expression is equivalent to itself
2610      if VALIDATE is nonzero.  */
2611   if (x == y && !validate)
2612     return 1;
2613
2614   if (x == 0 || y == 0)
2615     return x == y;
2616
2617   code = GET_CODE (x);
2618   if (code != GET_CODE (y))
2619     return 0;
2620
2621   /* (MULT:SI x y) and (MULT:HI x y) are NOT equivalent.  */
2622   if (GET_MODE (x) != GET_MODE (y))
2623     return 0;
2624
2625   /* MEMs refering to different address space are not equivalent.  */
2626   if (code == MEM && MEM_ADDR_SPACE (x) != MEM_ADDR_SPACE (y))
2627     return 0;
2628
2629   switch (code)
2630     {
2631     case PC:
2632     case CC0:
2633     case CONST_INT:
2634     case CONST_DOUBLE:
2635     case CONST_FIXED:
2636       return x == y;
2637
2638     case LABEL_REF:
2639       return XEXP (x, 0) == XEXP (y, 0);
2640
2641     case SYMBOL_REF:
2642       return XSTR (x, 0) == XSTR (y, 0);
2643
2644     case REG:
2645       if (for_gcse)
2646         return REGNO (x) == REGNO (y);
2647       else
2648         {
2649           unsigned int regno = REGNO (y);
2650           unsigned int i;
2651           unsigned int endregno = END_REGNO (y);
2652
2653           /* If the quantities are not the same, the expressions are not
2654              equivalent.  If there are and we are not to validate, they
2655              are equivalent.  Otherwise, ensure all regs are up-to-date.  */
2656
2657           if (REG_QTY (REGNO (x)) != REG_QTY (regno))
2658             return 0;
2659
2660           if (! validate)
2661             return 1;
2662
2663           for (i = regno; i < endregno; i++)
2664             if (REG_IN_TABLE (i) != REG_TICK (i))
2665               return 0;
2666
2667           return 1;
2668         }
2669
2670     case MEM:
2671       if (for_gcse)
2672         {
2673           /* A volatile mem should not be considered equivalent to any
2674              other.  */
2675           if (MEM_VOLATILE_P (x) || MEM_VOLATILE_P (y))
2676             return 0;
2677
2678           /* Can't merge two expressions in different alias sets, since we
2679              can decide that the expression is transparent in a block when
2680              it isn't, due to it being set with the different alias set.
2681
2682              Also, can't merge two expressions with different MEM_ATTRS.
2683              They could e.g. be two different entities allocated into the
2684              same space on the stack (see e.g. PR25130).  In that case, the
2685              MEM addresses can be the same, even though the two MEMs are
2686              absolutely not equivalent.
2687
2688              But because really all MEM attributes should be the same for
2689              equivalent MEMs, we just use the invariant that MEMs that have
2690              the same attributes share the same mem_attrs data structure.  */
2691           if (MEM_ATTRS (x) != MEM_ATTRS (y))
2692             return 0;
2693         }
2694       break;
2695
2696     /*  For commutative operations, check both orders.  */
2697     case PLUS:
2698     case MULT:
2699     case AND:
2700     case IOR:
2701     case XOR:
2702     case NE:
2703     case EQ:
2704       return ((exp_equiv_p (XEXP (x, 0), XEXP (y, 0),
2705                              validate, for_gcse)
2706                && exp_equiv_p (XEXP (x, 1), XEXP (y, 1),
2707                                 validate, for_gcse))
2708               || (exp_equiv_p (XEXP (x, 0), XEXP (y, 1),
2709                                 validate, for_gcse)
2710                   && exp_equiv_p (XEXP (x, 1), XEXP (y, 0),
2711                                    validate, for_gcse)));
2712
2713     case ASM_OPERANDS:
2714       /* We don't use the generic code below because we want to
2715          disregard filename and line numbers.  */
2716
2717       /* A volatile asm isn't equivalent to any other.  */
2718       if (MEM_VOLATILE_P (x) || MEM_VOLATILE_P (y))
2719         return 0;
2720
2721       if (GET_MODE (x) != GET_MODE (y)
2722           || strcmp (ASM_OPERANDS_TEMPLATE (x), ASM_OPERANDS_TEMPLATE (y))
2723           || strcmp (ASM_OPERANDS_OUTPUT_CONSTRAINT (x),
2724                      ASM_OPERANDS_OUTPUT_CONSTRAINT (y))
2725           || ASM_OPERANDS_OUTPUT_IDX (x) != ASM_OPERANDS_OUTPUT_IDX (y)
2726           || ASM_OPERANDS_INPUT_LENGTH (x) != ASM_OPERANDS_INPUT_LENGTH (y))
2727         return 0;
2728
2729       if (ASM_OPERANDS_INPUT_LENGTH (x))
2730         {
2731           for (i = ASM_OPERANDS_INPUT_LENGTH (x) - 1; i >= 0; i--)
2732             if (! exp_equiv_p (ASM_OPERANDS_INPUT (x, i),
2733                                ASM_OPERANDS_INPUT (y, i),
2734                                validate, for_gcse)
2735                 || strcmp (ASM_OPERANDS_INPUT_CONSTRAINT (x, i),
2736                            ASM_OPERANDS_INPUT_CONSTRAINT (y, i)))
2737               return 0;
2738         }
2739
2740       return 1;
2741
2742     default:
2743       break;
2744     }
2745
2746   /* Compare the elements.  If any pair of corresponding elements
2747      fail to match, return 0 for the whole thing.  */
2748
2749   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
2750   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
2751     {
2752       switch (fmt[i])
2753         {
2754         case 'e':
2755           if (! exp_equiv_p (XEXP (x, i), XEXP (y, i),
2756                               validate, for_gcse))
2757             return 0;
2758           break;
2759
2760         case 'E':
2761           if (XVECLEN (x, i) != XVECLEN (y, i))
2762             return 0;
2763           for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
2764             if (! exp_equiv_p (XVECEXP (x, i, j), XVECEXP (y, i, j),
2765                                 validate, for_gcse))
2766               return 0;
2767           break;
2768
2769         case 's':
2770           if (strcmp (XSTR (x, i), XSTR (y, i)))
2771             return 0;
2772           break;
2773
2774         case 'i':
2775           if (XINT (x, i) != XINT (y, i))
2776             return 0;
2777           break;
2778
2779         case 'w':
2780           if (XWINT (x, i) != XWINT (y, i))
2781             return 0;
2782           break;
2783
2784         case '0':
2785         case 't':
2786           break;
2787
2788         default:
2789           gcc_unreachable ();
2790         }
2791     }
2792
2793   return 1;
2794 }
2795 \f
2796 /* Return 1 if X has a value that can vary even between two
2797    executions of the program.  0 means X can be compared reliably
2798    against certain constants or near-constants.  */
2799
2800 static bool
2801 cse_rtx_varies_p (const_rtx x, bool from_alias)
2802 {
2803   /* We need not check for X and the equivalence class being of the same
2804      mode because if X is equivalent to a constant in some mode, it
2805      doesn't vary in any mode.  */
2806
2807   if (REG_P (x)
2808       && REGNO_QTY_VALID_P (REGNO (x)))
2809     {
2810       int x_q = REG_QTY (REGNO (x));
2811       struct qty_table_elem *x_ent = &qty_table[x_q];
2812
2813       if (GET_MODE (x) == x_ent->mode
2814           && x_ent->const_rtx != NULL_RTX)
2815         return 0;
2816     }
2817
2818   if (GET_CODE (x) == PLUS
2819       && CONST_INT_P (XEXP (x, 1))
2820       && REG_P (XEXP (x, 0))
2821       && REGNO_QTY_VALID_P (REGNO (XEXP (x, 0))))
2822     {
2823       int x0_q = REG_QTY (REGNO (XEXP (x, 0)));
2824       struct qty_table_elem *x0_ent = &qty_table[x0_q];
2825
2826       if ((GET_MODE (XEXP (x, 0)) == x0_ent->mode)
2827           && x0_ent->const_rtx != NULL_RTX)
2828         return 0;
2829     }
2830
2831   /* This can happen as the result of virtual register instantiation, if
2832      the initial constant is too large to be a valid address.  This gives
2833      us a three instruction sequence, load large offset into a register,
2834      load fp minus a constant into a register, then a MEM which is the
2835      sum of the two `constant' registers.  */
2836   if (GET_CODE (x) == PLUS
2837       && REG_P (XEXP (x, 0))
2838       && REG_P (XEXP (x, 1))
2839       && REGNO_QTY_VALID_P (REGNO (XEXP (x, 0)))
2840       && REGNO_QTY_VALID_P (REGNO (XEXP (x, 1))))
2841     {
2842       int x0_q = REG_QTY (REGNO (XEXP (x, 0)));
2843       int x1_q = REG_QTY (REGNO (XEXP (x, 1)));
2844       struct qty_table_elem *x0_ent = &qty_table[x0_q];
2845       struct qty_table_elem *x1_ent = &qty_table[x1_q];
2846
2847       if ((GET_MODE (XEXP (x, 0)) == x0_ent->mode)
2848           && x0_ent->const_rtx != NULL_RTX
2849           && (GET_MODE (XEXP (x, 1)) == x1_ent->mode)
2850           && x1_ent->const_rtx != NULL_RTX)
2851         return 0;
2852     }
2853
2854   return rtx_varies_p (x, from_alias);
2855 }
2856 \f
2857 /* Subroutine of canon_reg.  Pass *XLOC through canon_reg, and validate
2858    the result if necessary.  INSN is as for canon_reg.  */
2859
2860 static void
2861 validate_canon_reg (rtx *xloc, rtx insn)
2862 {
2863   if (*xloc)
2864     {
2865       rtx new_rtx = canon_reg (*xloc, insn);
2866
2867       /* If replacing pseudo with hard reg or vice versa, ensure the
2868          insn remains valid.  Likewise if the insn has MATCH_DUPs.  */
2869       gcc_assert (insn && new_rtx);
2870       validate_change (insn, xloc, new_rtx, 1);
2871     }
2872 }
2873
2874 /* Canonicalize an expression:
2875    replace each register reference inside it
2876    with the "oldest" equivalent register.
2877
2878    If INSN is nonzero validate_change is used to ensure that INSN remains valid
2879    after we make our substitution.  The calls are made with IN_GROUP nonzero
2880    so apply_change_group must be called upon the outermost return from this
2881    function (unless INSN is zero).  The result of apply_change_group can
2882    generally be discarded since the changes we are making are optional.  */
2883
2884 static rtx
2885 canon_reg (rtx x, rtx insn)
2886 {
2887   int i;
2888   enum rtx_code code;
2889   const char *fmt;
2890
2891   if (x == 0)
2892     return x;
2893
2894   code = GET_CODE (x);
2895   switch (code)
2896     {
2897     case PC:
2898     case CC0:
2899     case CONST:
2900     case CONST_INT:
2901     case CONST_DOUBLE:
2902     case CONST_FIXED:
2903     case CONST_VECTOR:
2904     case SYMBOL_REF:
2905     case LABEL_REF:
2906     case ADDR_VEC:
2907     case ADDR_DIFF_VEC:
2908       return x;
2909
2910     case REG:
2911       {
2912         int first;
2913         int q;
2914         struct qty_table_elem *ent;
2915
2916         /* Never replace a hard reg, because hard regs can appear
2917            in more than one machine mode, and we must preserve the mode
2918            of each occurrence.  Also, some hard regs appear in
2919            MEMs that are shared and mustn't be altered.  Don't try to
2920            replace any reg that maps to a reg of class NO_REGS.  */
2921         if (REGNO (x) < FIRST_PSEUDO_REGISTER
2922             || ! REGNO_QTY_VALID_P (REGNO (x)))
2923           return x;
2924
2925         q = REG_QTY (REGNO (x));
2926         ent = &qty_table[q];
2927         first = ent->first_reg;
2928         return (first >= FIRST_PSEUDO_REGISTER ? regno_reg_rtx[first]
2929                 : REGNO_REG_CLASS (first) == NO_REGS ? x
2930                 : gen_rtx_REG (ent->mode, first));
2931       }
2932
2933     default:
2934       break;
2935     }
2936
2937   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
2938   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
2939     {
2940       int j;
2941
2942       if (fmt[i] == 'e')
2943         validate_canon_reg (&XEXP (x, i), insn);
2944       else if (fmt[i] == 'E')
2945         for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
2946           validate_canon_reg (&XVECEXP (x, i, j), insn);
2947     }
2948
2949   return x;
2950 }
2951 \f
2952 /* Given an operation (CODE, *PARG1, *PARG2), where code is a comparison
2953    operation (EQ, NE, GT, etc.), follow it back through the hash table and
2954    what values are being compared.
2955
2956    *PARG1 and *PARG2 are updated to contain the rtx representing the values
2957    actually being compared.  For example, if *PARG1 was (cc0) and *PARG2
2958    was (const_int 0), *PARG1 and *PARG2 will be set to the objects that were
2959    compared to produce cc0.
2960
2961    The return value is the comparison operator and is either the code of
2962    A or the code corresponding to the inverse of the comparison.  */
2963
2964 static enum rtx_code
2965 find_comparison_args (enum rtx_code code, rtx *parg1, rtx *parg2,
2966                       enum machine_mode *pmode1, enum machine_mode *pmode2)
2967 {
2968   rtx arg1, arg2;
2969
2970   arg1 = *parg1, arg2 = *parg2;
2971
2972   /* If ARG2 is const0_rtx, see what ARG1 is equivalent to.  */
2973
2974   while (arg2 == CONST0_RTX (GET_MODE (arg1)))
2975     {
2976       /* Set nonzero when we find something of interest.  */
2977       rtx x = 0;
2978       int reverse_code = 0;
2979       struct table_elt *p = 0;
2980
2981       /* If arg1 is a COMPARE, extract the comparison arguments from it.
2982          On machines with CC0, this is the only case that can occur, since
2983          fold_rtx will return the COMPARE or item being compared with zero
2984          when given CC0.  */
2985
2986       if (GET_CODE (arg1) == COMPARE && arg2 == const0_rtx)
2987         x = arg1;
2988
2989       /* If ARG1 is a comparison operator and CODE is testing for
2990          STORE_FLAG_VALUE, get the inner arguments.  */
2991
2992       else if (COMPARISON_P (arg1))
2993         {
2994 #ifdef FLOAT_STORE_FLAG_VALUE
2995           REAL_VALUE_TYPE fsfv;
2996 #endif
2997
2998           if (code == NE
2999               || (GET_MODE_CLASS (GET_MODE (arg1)) == MODE_INT
3000                   && code == LT && STORE_FLAG_VALUE == -1)
3001 #ifdef FLOAT_STORE_FLAG_VALUE
3002               || (SCALAR_FLOAT_MODE_P (GET_MODE (arg1))
3003                   && (fsfv = FLOAT_STORE_FLAG_VALUE (GET_MODE (arg1)),
3004                       REAL_VALUE_NEGATIVE (fsfv)))
3005 #endif
3006               )
3007             x = arg1;
3008           else if (code == EQ
3009                    || (GET_MODE_CLASS (GET_MODE (arg1)) == MODE_INT
3010                        && code == GE && STORE_FLAG_VALUE == -1)
3011 #ifdef FLOAT_STORE_FLAG_VALUE
3012                    || (SCALAR_FLOAT_MODE_P (GET_MODE (arg1))
3013                        && (fsfv = FLOAT_STORE_FLAG_VALUE (GET_MODE (arg1)),
3014                            REAL_VALUE_NEGATIVE (fsfv)))
3015 #endif
3016                    )
3017             x = arg1, reverse_code = 1;
3018         }
3019
3020       /* ??? We could also check for
3021
3022          (ne (and (eq (...) (const_int 1))) (const_int 0))
3023
3024          and related forms, but let's wait until we see them occurring.  */
3025
3026       if (x == 0)
3027         /* Look up ARG1 in the hash table and see if it has an equivalence
3028            that lets us see what is being compared.  */
3029         p = lookup (arg1, SAFE_HASH (arg1, GET_MODE (arg1)), GET_MODE (arg1));
3030       if (p)
3031         {
3032           p = p->first_same_value;
3033
3034           /* If what we compare is already known to be constant, that is as
3035              good as it gets.
3036              We need to break the loop in this case, because otherwise we
3037              can have an infinite loop when looking at a reg that is known
3038              to be a constant which is the same as a comparison of a reg
3039              against zero which appears later in the insn stream, which in
3040              turn is constant and the same as the comparison of the first reg
3041              against zero...  */
3042           if (p->is_const)
3043             break;
3044         }
3045
3046       for (; p; p = p->next_same_value)
3047         {
3048           enum machine_mode inner_mode = GET_MODE (p->exp);
3049 #ifdef FLOAT_STORE_FLAG_VALUE
3050           REAL_VALUE_TYPE fsfv;
3051 #endif
3052
3053           /* If the entry isn't valid, skip it.  */
3054           if (! exp_equiv_p (p->exp, p->exp, 1, false))
3055             continue;
3056
3057           if (GET_CODE (p->exp) == COMPARE
3058               /* Another possibility is that this machine has a compare insn
3059                  that includes the comparison code.  In that case, ARG1 would
3060                  be equivalent to a comparison operation that would set ARG1 to
3061                  either STORE_FLAG_VALUE or zero.  If this is an NE operation,
3062                  ORIG_CODE is the actual comparison being done; if it is an EQ,
3063                  we must reverse ORIG_CODE.  On machine with a negative value
3064                  for STORE_FLAG_VALUE, also look at LT and GE operations.  */
3065               || ((code == NE
3066                    || (code == LT
3067                        && GET_MODE_CLASS (inner_mode) == MODE_INT
3068                        && (GET_MODE_BITSIZE (inner_mode)
3069                            <= HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
3070                        && (STORE_FLAG_VALUE
3071                            & ((HOST_WIDE_INT) 1
3072                               << (GET_MODE_BITSIZE (inner_mode) - 1))))
3073 #ifdef FLOAT_STORE_FLAG_VALUE
3074                    || (code == LT
3075                        && SCALAR_FLOAT_MODE_P (inner_mode)
3076                        && (fsfv = FLOAT_STORE_FLAG_VALUE (GET_MODE (arg1)),
3077                            REAL_VALUE_NEGATIVE (fsfv)))
3078 #endif
3079                    )
3080                   && COMPARISON_P (p->exp)))
3081             {
3082               x = p->exp;
3083               break;
3084             }
3085           else if ((code == EQ
3086                     || (code == GE
3087                         && GET_MODE_CLASS (inner_mode) == MODE_INT
3088                         && (GET_MODE_BITSIZE (inner_mode)
3089                             <= HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
3090                         && (STORE_FLAG_VALUE
3091                             & ((HOST_WIDE_INT) 1
3092                                << (GET_MODE_BITSIZE (inner_mode) - 1))))
3093 #ifdef FLOAT_STORE_FLAG_VALUE
3094                     || (code == GE
3095                         && SCALAR_FLOAT_MODE_P (inner_mode)
3096                         && (fsfv = FLOAT_STORE_FLAG_VALUE (GET_MODE (arg1)),
3097                             REAL_VALUE_NEGATIVE (fsfv)))
3098 #endif
3099                     )
3100                    && COMPARISON_P (p->exp))
3101             {
3102               reverse_code = 1;
3103               x = p->exp;
3104               break;
3105             }
3106
3107           /* If this non-trapping address, e.g. fp + constant, the
3108              equivalent is a better operand since it may let us predict
3109              the value of the comparison.  */
3110           else if (!rtx_addr_can_trap_p (p->exp))
3111             {
3112               arg1 = p->exp;
3113               continue;
3114             }
3115         }
3116
3117       /* If we didn't find a useful equivalence for ARG1, we are done.
3118          Otherwise, set up for the next iteration.  */
3119       if (x == 0)
3120         break;
3121
3122       /* If we need to reverse the comparison, make sure that that is
3123          possible -- we can't necessarily infer the value of GE from LT
3124          with floating-point operands.  */
3125       if (reverse_code)
3126         {
3127           enum rtx_code reversed = reversed_comparison_code (x, NULL_RTX);
3128           if (reversed == UNKNOWN)
3129             break;
3130           else
3131             code = reversed;
3132         }
3133       else if (COMPARISON_P (x))
3134         code = GET_CODE (x);
3135       arg1 = XEXP (x, 0), arg2 = XEXP (x, 1);
3136     }
3137
3138   /* Return our results.  Return the modes from before fold_rtx
3139      because fold_rtx might produce const_int, and then it's too late.  */
3140   *pmode1 = GET_MODE (arg1), *pmode2 = GET_MODE (arg2);
3141   *parg1 = fold_rtx (arg1, 0), *parg2 = fold_rtx (arg2, 0);
3142
3143   return code;
3144 }
3145 \f
3146 /* If X is a nontrivial arithmetic operation on an argument for which
3147    a constant value can be determined, return the result of operating
3148    on that value, as a constant.  Otherwise, return X, possibly with
3149    one or more operands changed to a forward-propagated constant.
3150
3151    If X is a register whose contents are known, we do NOT return
3152    those contents here; equiv_constant is called to perform that task.
3153    For SUBREGs and MEMs, we do that both here and in equiv_constant.
3154
3155    INSN is the insn that we may be modifying.  If it is 0, make a copy
3156    of X before modifying it.  */
3157
3158 static rtx
3159 fold_rtx (rtx x, rtx insn)
3160 {
3161   enum rtx_code code;
3162   enum machine_mode mode;
3163   const char *fmt;
3164   int i;
3165   rtx new_rtx = 0;
3166   int changed = 0;
3167
3168   /* Operands of X.  */
3169   rtx folded_arg0;
3170   rtx folded_arg1;
3171
3172   /* Constant equivalents of first three operands of X;
3173      0 when no such equivalent is known.  */
3174   rtx const_arg0;
3175   rtx const_arg1;
3176   rtx const_arg2;
3177
3178   /* The mode of the first operand of X.  We need this for sign and zero
3179      extends.  */
3180   enum machine_mode mode_arg0;
3181
3182   if (x == 0)
3183     return x;
3184
3185   /* Try to perform some initial simplifications on X.  */
3186   code = GET_CODE (x);
3187   switch (code)
3188     {
3189     case MEM:
3190     case SUBREG:
3191       if ((new_rtx = equiv_constant (x)) != NULL_RTX)
3192         return new_rtx;
3193       return x;
3194
3195     case CONST:
3196     case CONST_INT:
3197     case CONST_DOUBLE:
3198     case CONST_FIXED:
3199     case CONST_VECTOR:
3200     case SYMBOL_REF:
3201     case LABEL_REF:
3202     case REG:
3203     case PC:
3204       /* No use simplifying an EXPR_LIST
3205          since they are used only for lists of args
3206          in a function call's REG_EQUAL note.  */
3207     case EXPR_LIST:
3208       return x;
3209
3210 #ifdef HAVE_cc0
3211     case CC0:
3212       return prev_insn_cc0;
3213 #endif
3214
3215     case ASM_OPERANDS:
3216       if (insn)
3217         {
3218           for (i = ASM_OPERANDS_INPUT_LENGTH (x) - 1; i >= 0; i--)
3219             validate_change (insn, &ASM_OPERANDS_INPUT (x, i),
3220                              fold_rtx (ASM_OPERANDS_INPUT (x, i), insn), 0);
3221         }
3222       return x;
3223
3224 #ifdef NO_FUNCTION_CSE
3225     case CALL:
3226       if (CONSTANT_P (XEXP (XEXP (x, 0), 0)))
3227         return x;
3228       break;
3229 #endif
3230
3231     /* Anything else goes through the loop below.  */
3232     default:
3233       break;
3234     }
3235
3236   mode = GET_MODE (x);
3237   const_arg0 = 0;
3238   const_arg1 = 0;
3239   const_arg2 = 0;
3240   mode_arg0 = VOIDmode;
3241
3242   /* Try folding our operands.
3243      Then see which ones have constant values known.  */
3244
3245   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
3246   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
3247     if (fmt[i] == 'e')
3248       {
3249         rtx folded_arg = XEXP (x, i), const_arg;
3250         enum machine_mode mode_arg = GET_MODE (folded_arg);
3251
3252         switch (GET_CODE (folded_arg))
3253           {
3254           case MEM:
3255           case REG:
3256           case SUBREG:
3257             const_arg = equiv_constant (folded_arg);
3258             break;
3259
3260           case CONST:
3261           case CONST_INT:
3262           case SYMBOL_REF:
3263           case LABEL_REF:
3264           case CONST_DOUBLE:
3265           case CONST_FIXED:
3266           case CONST_VECTOR:
3267             const_arg = folded_arg;
3268             break;
3269
3270 #ifdef HAVE_cc0
3271           case CC0:
3272             folded_arg = prev_insn_cc0;
3273             mode_arg = prev_insn_cc0_mode;
3274             const_arg = equiv_constant (folded_arg);
3275             break;
3276 #endif
3277
3278           default:
3279             folded_arg = fold_rtx (folded_arg, insn);
3280             const_arg = equiv_constant (folded_arg);
3281             break;
3282           }
3283
3284         /* For the first three operands, see if the operand
3285            is constant or equivalent to a constant.  */
3286         switch (i)
3287           {
3288           case 0:
3289             folded_arg0 = folded_arg;
3290             const_arg0 = const_arg;
3291             mode_arg0 = mode_arg;
3292             break;
3293           case 1:
3294             folded_arg1 = folded_arg;
3295             const_arg1 = const_arg;
3296             break;
3297           case 2:
3298             const_arg2 = const_arg;
3299             break;
3300           }
3301
3302         /* Pick the least expensive of the argument and an equivalent constant
3303            argument.  */
3304         if (const_arg != 0
3305             && const_arg != folded_arg
3306             && COST_IN (const_arg, code) <= COST_IN (folded_arg, code)
3307
3308             /* It's not safe to substitute the operand of a conversion
3309                operator with a constant, as the conversion's identity
3310                depends upon the mode of its operand.  This optimization
3311                is handled by the call to simplify_unary_operation.  */
3312             && (GET_RTX_CLASS (code) != RTX_UNARY
3313                 || GET_MODE (const_arg) == mode_arg0
3314                 || (code != ZERO_EXTEND
3315                     && code != SIGN_EXTEND
3316                     && code != TRUNCATE
3317                     && code != FLOAT_TRUNCATE
3318                     && code != FLOAT_EXTEND
3319                     && code != FLOAT
3320                     && code != FIX
3321                     && code != UNSIGNED_FLOAT
3322                     && code != UNSIGNED_FIX)))
3323           folded_arg = const_arg;
3324
3325         if (folded_arg == XEXP (x, i))
3326           continue;
3327
3328         if (insn == NULL_RTX && !changed)
3329           x = copy_rtx (x);
3330         changed = 1;
3331         validate_unshare_change (insn, &XEXP (x, i), folded_arg, 1);
3332       }
3333
3334   if (changed)
3335     {
3336       /* Canonicalize X if necessary, and keep const_argN and folded_argN
3337          consistent with the order in X.  */
3338       if (canonicalize_change_group (insn, x))
3339         {
3340           rtx tem;
3341           tem = const_arg0, const_arg0 = const_arg1, const_arg1 = tem;
3342           tem = folded_arg0, folded_arg0 = folded_arg1, folded_arg1 = tem;
3343         }
3344
3345       apply_change_group ();
3346     }
3347
3348   /* If X is an arithmetic operation, see if we can simplify it.  */
3349
3350   switch (GET_RTX_CLASS (code))
3351     {
3352     case RTX_UNARY:
3353       {
3354         /* We can't simplify extension ops unless we know the
3355            original mode.  */
3356         if ((code == ZERO_EXTEND || code == SIGN_EXTEND)
3357             && mode_arg0 == VOIDmode)
3358           break;
3359
3360         new_rtx = simplify_unary_operation (code, mode,
3361                                         const_arg0 ? const_arg0 : folded_arg0,
3362                                         mode_arg0);
3363       }
3364       break;
3365
3366     case RTX_COMPARE:
3367     case RTX_COMM_COMPARE:
3368       /* See what items are actually being compared and set FOLDED_ARG[01]
3369          to those values and CODE to the actual comparison code.  If any are
3370          constant, set CONST_ARG0 and CONST_ARG1 appropriately.  We needn't
3371          do anything if both operands are already known to be constant.  */
3372
3373       /* ??? Vector mode comparisons are not supported yet.  */
3374       if (VECTOR_MODE_P (mode))
3375         break;
3376
3377       if (const_arg0 == 0 || const_arg1 == 0)
3378         {
3379           struct table_elt *p0, *p1;
3380           rtx true_rtx, false_rtx;
3381           enum machine_mode mode_arg1;
3382
3383           if (SCALAR_FLOAT_MODE_P (mode))
3384             {
3385 #ifdef FLOAT_STORE_FLAG_VALUE
3386               true_rtx = (CONST_DOUBLE_FROM_REAL_VALUE
3387                           (FLOAT_STORE_FLAG_VALUE (mode), mode));
3388 #else
3389               true_rtx = NULL_RTX;
3390 #endif
3391               false_rtx = CONST0_RTX (mode);
3392             }
3393           else
3394             {
3395               true_rtx = const_true_rtx;
3396               false_rtx = const0_rtx;
3397             }
3398
3399           code = find_comparison_args (code, &folded_arg0, &folded_arg1,
3400                                        &mode_arg0, &mode_arg1);
3401
3402           /* If the mode is VOIDmode or a MODE_CC mode, we don't know
3403              what kinds of things are being compared, so we can't do
3404              anything with this comparison.  */
3405
3406           if (mode_arg0 == VOIDmode || GET_MODE_CLASS (mode_arg0) == MODE_CC)
3407             break;
3408
3409           const_arg0 = equiv_constant (folded_arg0);
3410           const_arg1 = equiv_constant (folded_arg1);
3411
3412           /* If we do not now have two constants being compared, see
3413              if we can nevertheless deduce some things about the
3414              comparison.  */
3415           if (const_arg0 == 0 || const_arg1 == 0)
3416             {
3417               if (const_arg1 != NULL)
3418                 {
3419                   rtx cheapest_simplification;
3420                   int cheapest_cost;
3421                   rtx simp_result;
3422                   struct table_elt *p;
3423
3424                   /* See if we can find an equivalent of folded_arg0
3425                      that gets us a cheaper expression, possibly a
3426                      constant through simplifications.  */
3427                   p = lookup (folded_arg0, SAFE_HASH (folded_arg0, mode_arg0),
3428                               mode_arg0);
3429
3430                   if (p != NULL)
3431                     {
3432                       cheapest_simplification = x;
3433                       cheapest_cost = COST (x);
3434
3435                       for (p = p->first_same_value; p != NULL; p = p->next_same_value)
3436                         {
3437                           int cost;
3438
3439                           /* If the entry isn't valid, skip it.  */
3440                           if (! exp_equiv_p (p->exp, p->exp, 1, false))
3441                             continue;
3442
3443                           /* Try to simplify using this equivalence.  */
3444                           simp_result
3445                             = simplify_relational_operation (code, mode,
3446                                                              mode_arg0,
3447                                                              p->exp,
3448                                                              const_arg1);
3449
3450                           if (simp_result == NULL)
3451                             continue;
3452
3453                           cost = COST (simp_result);
3454                           if (cost < cheapest_cost)
3455                             {
3456                               cheapest_cost = cost;
3457                               cheapest_simplification = simp_result;
3458                             }
3459                         }
3460
3461                       /* If we have a cheaper expression now, use that
3462                          and try folding it further, from the top.  */
3463                       if (cheapest_simplification != x)
3464                         return fold_rtx (copy_rtx (cheapest_simplification),
3465                                          insn);
3466                     }
3467                 }
3468
3469               /* See if the two operands are the same.  */
3470
3471               if ((REG_P (folded_arg0)
3472                    && REG_P (folded_arg1)
3473                    && (REG_QTY (REGNO (folded_arg0))
3474                        == REG_QTY (REGNO (folded_arg1))))
3475                   || ((p0 = lookup (folded_arg0,
3476                                     SAFE_HASH (folded_arg0, mode_arg0),
3477                                     mode_arg0))
3478                       && (p1 = lookup (folded_arg1,
3479                                        SAFE_HASH (folded_arg1, mode_arg0),
3480                                        mode_arg0))
3481                       && p0->first_same_value == p1->first_same_value))
3482                 folded_arg1 = folded_arg0;
3483
3484               /* If FOLDED_ARG0 is a register, see if the comparison we are
3485                  doing now is either the same as we did before or the reverse
3486                  (we only check the reverse if not floating-point).  */
3487               else if (REG_P (folded_arg0))
3488                 {
3489                   int qty = REG_QTY (REGNO (folded_arg0));
3490
3491                   if (REGNO_QTY_VALID_P (REGNO (folded_arg0)))
3492                     {
3493                       struct qty_table_elem *ent = &qty_table[qty];
3494
3495                       if ((comparison_dominates_p (ent->comparison_code, code)
3496                            || (! FLOAT_MODE_P (mode_arg0)
3497                                && comparison_dominates_p (ent->comparison_code,
3498                                                           reverse_condition (code))))
3499                           && (rtx_equal_p (ent->comparison_const, folded_arg1)
3500                               || (const_arg1
3501                                   && rtx_equal_p (ent->comparison_const,
3502                                                   const_arg1))
3503                               || (REG_P (folded_arg1)
3504                                   && (REG_QTY (REGNO (folded_arg1)) == ent->comparison_qty))))
3505                         {
3506                           if (comparison_dominates_p (ent->comparison_code, code))
3507                             {
3508                               if (true_rtx)
3509                                 return true_rtx;
3510                               else
3511                                 break;
3512                             }
3513                           else
3514                             return false_rtx;
3515                         }
3516                     }
3517                 }
3518             }
3519         }
3520
3521       /* If we are comparing against zero, see if the first operand is
3522          equivalent to an IOR with a constant.  If so, we may be able to
3523          determine the result of this comparison.  */
3524       if (const_arg1 == const0_rtx && !const_arg0)
3525         {
3526           rtx y = lookup_as_function (folded_arg0, IOR);
3527           rtx inner_const;
3528
3529           if (y != 0
3530               && (inner_const = equiv_constant (XEXP (y, 1))) != 0
3531               && CONST_INT_P (inner_const)
3532               && INTVAL (inner_const) != 0)
3533             folded_arg0 = gen_rtx_IOR (mode_arg0, XEXP (y, 0), inner_const);
3534         }
3535
3536       {
3537         rtx op0 = const_arg0 ? const_arg0 : folded_arg0;
3538         rtx op1 = const_arg1 ? const_arg1 : folded_arg1;
3539         new_rtx = simplify_relational_operation (code, mode, mode_arg0, op0, op1);
3540       }
3541       break;
3542
3543     case RTX_BIN_ARITH:
3544     case RTX_COMM_ARITH:
3545       switch (code)
3546         {
3547         case PLUS:
3548           /* If the second operand is a LABEL_REF, see if the first is a MINUS
3549              with that LABEL_REF as its second operand.  If so, the result is
3550              the first operand of that MINUS.  This handles switches with an
3551              ADDR_DIFF_VEC table.  */
3552           if (const_arg1 && GET_CODE (const_arg1) == LABEL_REF)
3553             {
3554               rtx y
3555                 = GET_CODE (folded_arg0) == MINUS ? folded_arg0
3556                 : lookup_as_function (folded_arg0, MINUS);
3557
3558               if (y != 0 && GET_CODE (XEXP (y, 1)) == LABEL_REF
3559                   && XEXP (XEXP (y, 1), 0) == XEXP (const_arg1, 0))
3560                 return XEXP (y, 0);
3561
3562               /* Now try for a CONST of a MINUS like the above.  */
3563               if ((y = (GET_CODE (folded_arg0) == CONST ? folded_arg0
3564                         : lookup_as_function (folded_arg0, CONST))) != 0
3565                   && GET_CODE (XEXP (y, 0)) == MINUS
3566                   && GET_CODE (XEXP (XEXP (y, 0), 1)) == LABEL_REF
3567                   && XEXP (XEXP (XEXP (y, 0), 1), 0) == XEXP (const_arg1, 0))
3568                 return XEXP (XEXP (y, 0), 0);
3569             }
3570
3571           /* Likewise if the operands are in the other order.  */
3572           if (const_arg0 && GET_CODE (const_arg0) == LABEL_REF)
3573             {
3574               rtx y
3575                 = GET_CODE (folded_arg1) == MINUS ? folded_arg1
3576                 : lookup_as_function (folded_arg1, MINUS);
3577
3578               if (y != 0 && GET_CODE (XEXP (y, 1)) == LABEL_REF
3579                   && XEXP (XEXP (y, 1), 0) == XEXP (const_arg0, 0))
3580                 return XEXP (y, 0);
3581
3582               /* Now try for a CONST of a MINUS like the above.  */
3583               if ((y = (GET_CODE (folded_arg1) == CONST ? folded_arg1
3584                         : lookup_as_function (folded_arg1, CONST))) != 0
3585                   && GET_CODE (XEXP (y, 0)) == MINUS
3586                   && GET_CODE (XEXP (XEXP (y, 0), 1)) == LABEL_REF
3587                   && XEXP (XEXP (XEXP (y, 0), 1), 0) == XEXP (const_arg0, 0))
3588                 return XEXP (XEXP (y, 0), 0);
3589             }
3590
3591           /* If second operand is a register equivalent to a negative
3592              CONST_INT, see if we can find a register equivalent to the
3593              positive constant.  Make a MINUS if so.  Don't do this for
3594              a non-negative constant since we might then alternate between
3595              choosing positive and negative constants.  Having the positive
3596              constant previously-used is the more common case.  Be sure
3597              the resulting constant is non-negative; if const_arg1 were
3598              the smallest negative number this would overflow: depending
3599              on the mode, this would either just be the same value (and
3600              hence not save anything) or be incorrect.  */
3601           if (const_arg1 != 0 && CONST_INT_P (const_arg1)
3602               && INTVAL (const_arg1) < 0
3603               /* This used to test
3604
3605                  -INTVAL (const_arg1) >= 0
3606
3607                  But The Sun V5.0 compilers mis-compiled that test.  So
3608                  instead we test for the problematic value in a more direct
3609                  manner and hope the Sun compilers get it correct.  */
3610               && INTVAL (const_arg1) !=
3611                 ((HOST_WIDE_INT) 1 << (HOST_BITS_PER_WIDE_INT - 1))
3612               && REG_P (folded_arg1))
3613             {
3614               rtx new_const = GEN_INT (-INTVAL (const_arg1));
3615               struct table_elt *p
3616                 = lookup (new_const, SAFE_HASH (new_const, mode), mode);
3617
3618               if (p)
3619                 for (p = p->first_same_value; p; p = p->next_same_value)
3620                   if (REG_P (p->exp))
3621                     return simplify_gen_binary (MINUS, mode, folded_arg0,
3622                                                 canon_reg (p->exp, NULL_RTX));
3623             }
3624           goto from_plus;
3625
3626         case MINUS:
3627           /* If we have (MINUS Y C), see if Y is known to be (PLUS Z C2).
3628              If so, produce (PLUS Z C2-C).  */
3629           if (const_arg1 != 0 && CONST_INT_P (const_arg1))
3630             {
3631               rtx y = lookup_as_function (XEXP (x, 0), PLUS);
3632               if (y && CONST_INT_P (XEXP (y, 1)))
3633                 return fold_rtx (plus_constant (copy_rtx (y),
3634                                                 -INTVAL (const_arg1)),
3635                                  NULL_RTX);
3636             }
3637
3638           /* Fall through.  */
3639
3640         from_plus:
3641         case SMIN:    case SMAX:      case UMIN:    case UMAX:
3642         case IOR:     case AND:       case XOR:
3643         case MULT:
3644         case ASHIFT:  case LSHIFTRT:  case ASHIFTRT:
3645           /* If we have (<op> <reg> <const_int>) for an associative OP and REG
3646              is known to be of similar form, we may be able to replace the
3647              operation with a combined operation.  This may eliminate the
3648              intermediate operation if every use is simplified in this way.
3649              Note that the similar optimization done by combine.c only works
3650              if the intermediate operation's result has only one reference.  */
3651
3652           if (REG_P (folded_arg0)
3653               && const_arg1 && CONST_INT_P (const_arg1))
3654             {
3655               int is_shift
3656                 = (code == ASHIFT || code == ASHIFTRT || code == LSHIFTRT);
3657               rtx y, inner_const, new_const;
3658               rtx canon_const_arg1 = const_arg1;
3659               enum rtx_code associate_code;
3660
3661               if (is_shift
3662                   && (INTVAL (const_arg1) >= GET_MODE_BITSIZE (mode)
3663                       || INTVAL (const_arg1) < 0))
3664                 {
3665                   if (SHIFT_COUNT_TRUNCATED)
3666                     canon_const_arg1 = GEN_INT (INTVAL (const_arg1)
3667                                                 & (GET_MODE_BITSIZE (mode)
3668                                                    - 1));
3669                   else
3670                     break;
3671                 }
3672
3673               y = lookup_as_function (folded_arg0, code);
3674               if (y == 0)
3675                 break;
3676
3677               /* If we have compiled a statement like
3678                  "if (x == (x & mask1))", and now are looking at
3679                  "x & mask2", we will have a case where the first operand
3680                  of Y is the same as our first operand.  Unless we detect
3681                  this case, an infinite loop will result.  */
3682               if (XEXP (y, 0) == folded_arg0)
3683                 break;
3684
3685               inner_const = equiv_constant (fold_rtx (XEXP (y, 1), 0));
3686               if (!inner_const || !CONST_INT_P (inner_const))
3687                 break;
3688
3689               /* Don't associate these operations if they are a PLUS with the
3690                  same constant and it is a power of two.  These might be doable
3691                  with a pre- or post-increment.  Similarly for two subtracts of
3692                  identical powers of two with post decrement.  */
3693
3694               if (code == PLUS && const_arg1 == inner_const
3695                   && ((HAVE_PRE_INCREMENT
3696                           && exact_log2 (INTVAL (const_arg1)) >= 0)
3697                       || (HAVE_POST_INCREMENT
3698                           && exact_log2 (INTVAL (const_arg1)) >= 0)
3699                       || (HAVE_PRE_DECREMENT
3700                           && exact_log2 (- INTVAL (const_arg1)) >= 0)
3701                       || (HAVE_POST_DECREMENT
3702                           && exact_log2 (- INTVAL (const_arg1)) >= 0)))
3703                 break;
3704
3705               /* ??? Vector mode shifts by scalar
3706                  shift operand are not supported yet.  */
3707               if (is_shift && VECTOR_MODE_P (mode))
3708                 break;
3709
3710               if (is_shift
3711                   && (INTVAL (inner_const) >= GET_MODE_BITSIZE (mode)
3712                       || INTVAL (inner_const) < 0))
3713                 {
3714                   if (SHIFT_COUNT_TRUNCATED)
3715                     inner_const = GEN_INT (INTVAL (inner_const)
3716                                            & (GET_MODE_BITSIZE (mode) - 1));
3717                   else
3718                     break;
3719                 }
3720
3721               /* Compute the code used to compose the constants.  For example,
3722                  A-C1-C2 is A-(C1 + C2), so if CODE == MINUS, we want PLUS.  */
3723
3724               associate_code = (is_shift || code == MINUS ? PLUS : code);
3725
3726               new_const = simplify_binary_operation (associate_code, mode,
3727                                                      canon_const_arg1,
3728                                                      inner_const);
3729
3730               if (new_const == 0)
3731                 break;
3732
3733               /* If we are associating shift operations, don't let this
3734                  produce a shift of the size of the object or larger.
3735                  This could occur when we follow a sign-extend by a right
3736                  shift on a machine that does a sign-extend as a pair
3737                  of shifts.  */
3738
3739               if (is_shift
3740                   && CONST_INT_P (new_const)
3741                   && INTVAL (new_const) >= GET_MODE_BITSIZE (mode))
3742                 {
3743                   /* As an exception, we can turn an ASHIFTRT of this
3744                      form into a shift of the number of bits - 1.  */
3745                   if (code == ASHIFTRT)
3746                     new_const = GEN_INT (GET_MODE_BITSIZE (mode) - 1);
3747                   else if (!side_effects_p (XEXP (y, 0)))
3748                     return CONST0_RTX (mode);
3749                   else
3750                     break;
3751                 }
3752
3753               y = copy_rtx (XEXP (y, 0));
3754
3755               /* If Y contains our first operand (the most common way this
3756                  can happen is if Y is a MEM), we would do into an infinite
3757                  loop if we tried to fold it.  So don't in that case.  */
3758
3759               if (! reg_mentioned_p (folded_arg0, y))
3760                 y = fold_rtx (y, insn);
3761
3762               return simplify_gen_binary (code, mode, y, new_const);
3763             }
3764           break;
3765
3766         case DIV:       case UDIV:
3767           /* ??? The associative optimization performed immediately above is
3768              also possible for DIV and UDIV using associate_code of MULT.
3769              However, we would need extra code to verify that the
3770              multiplication does not overflow, that is, there is no overflow
3771              in the calculation of new_const.  */
3772           break;
3773
3774         default:
3775           break;
3776         }
3777
3778       new_rtx = simplify_binary_operation (code, mode,
3779                                        const_arg0 ? const_arg0 : folded_arg0,
3780                                        const_arg1 ? const_arg1 : folded_arg1);
3781       break;
3782
3783     case RTX_OBJ:
3784       /* (lo_sum (high X) X) is simply X.  */
3785       if (code == LO_SUM && const_arg0 != 0
3786           && GET_CODE (const_arg0) == HIGH
3787           && rtx_equal_p (XEXP (const_arg0, 0), const_arg1))
3788         return const_arg1;
3789       break;
3790
3791     case RTX_TERNARY:
3792     case RTX_BITFIELD_OPS:
3793       new_rtx = simplify_ternary_operation (code, mode, mode_arg0,
3794                                         const_arg0 ? const_arg0 : folded_arg0,
3795                                         const_arg1 ? const_arg1 : folded_arg1,
3796                                         const_arg2 ? const_arg2 : XEXP (x, 2));
3797       break;
3798
3799     default:
3800       break;
3801     }
3802
3803   return new_rtx ? new_rtx : x;
3804 }
3805 \f
3806 /* Return a constant value currently equivalent to X.
3807    Return 0 if we don't know one.  */
3808
3809 static rtx
3810 equiv_constant (rtx x)
3811 {
3812   if (REG_P (x)
3813       && REGNO_QTY_VALID_P (REGNO (x)))
3814     {
3815       int x_q = REG_QTY (REGNO (x));
3816       struct qty_table_elem *x_ent = &qty_table[x_q];
3817
3818       if (x_ent->const_rtx)
3819         x = gen_lowpart (GET_MODE (x), x_ent->const_rtx);
3820     }
3821
3822   if (x == 0 || CONSTANT_P (x))
3823     return x;
3824
3825   if (GET_CODE (x) == SUBREG)
3826     {
3827       enum machine_mode mode = GET_MODE (x);
3828       enum machine_mode imode = GET_MODE (SUBREG_REG (x));
3829       rtx new_rtx;
3830
3831       /* See if we previously assigned a constant value to this SUBREG.  */
3832       if ((new_rtx = lookup_as_function (x, CONST_INT)) != 0
3833           || (new_rtx = lookup_as_function (x, CONST_DOUBLE)) != 0
3834           || (new_rtx = lookup_as_function (x, CONST_FIXED)) != 0)
3835         return new_rtx;
3836
3837       /* If we didn't and if doing so makes sense, see if we previously
3838          assigned a constant value to the enclosing word mode SUBREG.  */
3839       if (GET_MODE_SIZE (mode) < GET_MODE_SIZE (word_mode)
3840           && GET_MODE_SIZE (word_mode) < GET_MODE_SIZE (imode))
3841         {
3842           int byte = SUBREG_BYTE (x) - subreg_lowpart_offset (mode, word_mode);
3843           if (byte >= 0 && (byte % UNITS_PER_WORD) == 0)
3844             {
3845               rtx y = gen_rtx_SUBREG (word_mode, SUBREG_REG (x), byte);
3846               new_rtx = lookup_as_function (y, CONST_INT);
3847               if (new_rtx)
3848                 return gen_lowpart (mode, new_rtx);
3849             }
3850         }
3851
3852       /* Otherwise see if we already have a constant for the inner REG.  */
3853       if (REG_P (SUBREG_REG (x))
3854           && (new_rtx = equiv_constant (SUBREG_REG (x))) != 0)
3855         return simplify_subreg (mode, new_rtx, imode, SUBREG_BYTE (x));
3856
3857       return 0;
3858     }
3859
3860   /* If X is a MEM, see if it is a constant-pool reference, or look it up in
3861      the hash table in case its value was seen before.  */
3862
3863   if (MEM_P (x))
3864     {
3865       struct table_elt *elt;
3866
3867       x = avoid_constant_pool_reference (x);
3868       if (CONSTANT_P (x))
3869         return x;
3870
3871       elt = lookup (x, SAFE_HASH (x, GET_MODE (x)), GET_MODE (x));
3872       if (elt == 0)
3873         return 0;
3874
3875       for (elt = elt->first_same_value; elt; elt = elt->next_same_value)
3876         if (elt->is_const && CONSTANT_P (elt->exp))
3877           return elt->exp;
3878     }
3879
3880   return 0;
3881 }
3882 \f
3883 /* Given INSN, a jump insn, TAKEN indicates if we are following the
3884    "taken" branch.
3885
3886    In certain cases, this can cause us to add an equivalence.  For example,
3887    if we are following the taken case of
3888         if (i == 2)
3889    we can add the fact that `i' and '2' are now equivalent.
3890
3891    In any case, we can record that this comparison was passed.  If the same
3892    comparison is seen later, we will know its value.  */
3893
3894 static void
3895 record_jump_equiv (rtx insn, bool taken)
3896 {
3897   int cond_known_true;
3898   rtx op0, op1;
3899   rtx set;
3900   enum machine_mode mode, mode0, mode1;
3901   int reversed_nonequality = 0;
3902   enum rtx_code code;
3903
3904   /* Ensure this is the right kind of insn.  */
3905   gcc_assert (any_condjump_p (insn));
3906
3907   set = pc_set (insn);
3908
3909   /* See if this jump condition is known true or false.  */
3910   if (taken)
3911     cond_known_true = (XEXP (SET_SRC (set), 2) == pc_rtx);
3912   else
3913     cond_known_true = (XEXP (SET_SRC (set), 1) == pc_rtx);
3914
3915   /* Get the type of comparison being done and the operands being compared.
3916      If we had to reverse a non-equality condition, record that fact so we
3917      know that it isn't valid for floating-point.  */
3918   code = GET_CODE (XEXP (SET_SRC (set), 0));
3919   op0 = fold_rtx (XEXP (XEXP (SET_SRC (set), 0), 0), insn);
3920   op1 = fold_rtx (XEXP (XEXP (SET_SRC (set), 0), 1), insn);
3921
3922   code = find_comparison_args (code, &op0, &op1, &mode0, &mode1);
3923   if (! cond_known_true)
3924     {
3925       code = reversed_comparison_code_parts (code, op0, op1, insn);
3926
3927       /* Don't remember if we can't find the inverse.  */
3928       if (code == UNKNOWN)
3929         return;
3930     }
3931
3932   /* The mode is the mode of the non-constant.  */
3933   mode = mode0;
3934   if (mode1 != VOIDmode)
3935     mode = mode1;
3936
3937   record_jump_cond (code, mode, op0, op1, reversed_nonequality);
3938 }
3939
3940 /* Yet another form of subreg creation.  In this case, we want something in
3941    MODE, and we should assume OP has MODE iff it is naturally modeless.  */
3942
3943 static rtx
3944 record_jump_cond_subreg (enum machine_mode mode, rtx op)
3945 {
3946   enum machine_mode op_mode = GET_MODE (op);
3947   if (op_mode == mode || op_mode == VOIDmode)
3948     return op;
3949   return lowpart_subreg (mode, op, op_mode);
3950 }
3951
3952 /* We know that comparison CODE applied to OP0 and OP1 in MODE is true.
3953    REVERSED_NONEQUALITY is nonzero if CODE had to be swapped.
3954    Make any useful entries we can with that information.  Called from
3955    above function and called recursively.  */
3956
3957 static void
3958 record_jump_cond (enum rtx_code code, enum machine_mode mode, rtx op0,
3959                   rtx op1, int reversed_nonequality)
3960 {
3961   unsigned op0_hash, op1_hash;
3962   int op0_in_memory, op1_in_memory;
3963   struct table_elt *op0_elt, *op1_elt;
3964
3965   /* If OP0 and OP1 are known equal, and either is a paradoxical SUBREG,
3966      we know that they are also equal in the smaller mode (this is also
3967      true for all smaller modes whether or not there is a SUBREG, but
3968      is not worth testing for with no SUBREG).  */
3969
3970   /* Note that GET_MODE (op0) may not equal MODE.  */
3971   if (code == EQ && GET_CODE (op0) == SUBREG
3972       && (GET_MODE_SIZE (GET_MODE (op0))
3973           > GET_MODE_SIZE (GET_MODE (SUBREG_REG (op0)))))
3974     {
3975       enum machine_mode inner_mode = GET_MODE (SUBREG_REG (op0));
3976       rtx tem = record_jump_cond_subreg (inner_mode, op1);
3977       if (tem)
3978         record_jump_cond (code, mode, SUBREG_REG (op0), tem,
3979                           reversed_nonequality);
3980     }
3981
3982   if (code == EQ && GET_CODE (op1) == SUBREG
3983       && (GET_MODE_SIZE (GET_MODE (op1))
3984           > GET_MODE_SIZE (GET_MODE (SUBREG_REG (op1)))))
3985     {
3986       enum machine_mode inner_mode = GET_MODE (SUBREG_REG (op1));
3987       rtx tem = record_jump_cond_subreg (inner_mode, op0);
3988       if (tem)
3989         record_jump_cond (code, mode, SUBREG_REG (op1), tem,
3990                           reversed_nonequality);
3991     }
3992
3993   /* Similarly, if this is an NE comparison, and either is a SUBREG
3994      making a smaller mode, we know the whole thing is also NE.  */
3995
3996   /* Note that GET_MODE (op0) may not equal MODE;
3997      if we test MODE instead, we can get an infinite recursion
3998      alternating between two modes each wider than MODE.  */
3999
4000   if (code == NE && GET_CODE (op0) == SUBREG
4001       && subreg_lowpart_p (op0)
4002       && (GET_MODE_SIZE (GET_MODE (op0))
4003           < GET_MODE_SIZE (GET_MODE (SUBREG_REG (op0)))))
4004     {
4005       enum machine_mode inner_mode = GET_MODE (SUBREG_REG (op0));
4006       rtx tem = record_jump_cond_subreg (inner_mode, op1);
4007       if (tem)
4008         record_jump_cond (code, mode, SUBREG_REG (op0), tem,
4009                           reversed_nonequality);
4010     }
4011
4012   if (code == NE && GET_CODE (op1) == SUBREG
4013       && subreg_lowpart_p (op1)
4014       && (GET_MODE_SIZE (GET_MODE (op1))
4015           < GET_MODE_SIZE (GET_MODE (SUBREG_REG (op1)))))
4016     {
4017       enum machine_mode inner_mode = GET_MODE (SUBREG_REG (op1));
4018       rtx tem = record_jump_cond_subreg (inner_mode, op0);
4019       if (tem)
4020         record_jump_cond (code, mode, SUBREG_REG (op1), tem,
4021                           reversed_nonequality);
4022     }
4023
4024   /* Hash both operands.  */
4025
4026   do_not_record = 0;
4027   hash_arg_in_memory = 0;
4028   op0_hash = HASH (op0, mode);
4029   op0_in_memory = hash_arg_in_memory;
4030
4031   if (do_not_record)
4032     return;
4033
4034   do_not_record = 0;
4035   hash_arg_in_memory = 0;
4036   op1_hash = HASH (op1, mode);
4037   op1_in_memory = hash_arg_in_memory;
4038
4039   if (do_not_record)
4040     return;
4041
4042   /* Look up both operands.  */
4043   op0_elt = lookup (op0, op0_hash, mode);
4044   op1_elt = lookup (op1, op1_hash, mode);
4045
4046   /* If both operands are already equivalent or if they are not in the
4047      table but are identical, do nothing.  */
4048   if ((op0_elt != 0 && op1_elt != 0
4049        && op0_elt->first_same_value == op1_elt->first_same_value)
4050       || op0 == op1 || rtx_equal_p (op0, op1))
4051     return;
4052
4053   /* If we aren't setting two things equal all we can do is save this
4054      comparison.   Similarly if this is floating-point.  In the latter
4055      case, OP1 might be zero and both -0.0 and 0.0 are equal to it.
4056      If we record the equality, we might inadvertently delete code
4057      whose intent was to change -0 to +0.  */
4058
4059   if (code != EQ || FLOAT_MODE_P (GET_MODE (op0)))
4060     {
4061       struct qty_table_elem *ent;
4062       int qty;
4063
4064       /* If we reversed a floating-point comparison, if OP0 is not a
4065          register, or if OP1 is neither a register or constant, we can't
4066          do anything.  */
4067
4068       if (!REG_P (op1))
4069         op1 = equiv_constant (op1);
4070
4071       if ((reversed_nonequality && FLOAT_MODE_P (mode))
4072           || !REG_P (op0) || op1 == 0)
4073         return;
4074
4075       /* Put OP0 in the hash table if it isn't already.  This gives it a
4076          new quantity number.  */
4077       if (op0_elt == 0)
4078         {
4079           if (insert_regs (op0, NULL, 0))
4080             {
4081               rehash_using_reg (op0);
4082               op0_hash = HASH (op0, mode);
4083
4084               /* If OP0 is contained in OP1, this changes its hash code
4085                  as well.  Faster to rehash than to check, except
4086                  for the simple case of a constant.  */
4087               if (! CONSTANT_P (op1))
4088                 op1_hash = HASH (op1,mode);
4089             }
4090
4091           op0_elt = insert (op0, NULL, op0_hash, mode);
4092           op0_elt->in_memory = op0_in_memory;
4093         }
4094
4095       qty = REG_QTY (REGNO (op0));
4096       ent = &qty_table[qty];
4097
4098       ent->comparison_code = code;
4099       if (REG_P (op1))
4100         {
4101           /* Look it up again--in case op0 and op1 are the same.  */
4102           op1_elt = lookup (op1, op1_hash, mode);
4103
4104           /* Put OP1 in the hash table so it gets a new quantity number.  */
4105           if (op1_elt == 0)
4106             {
4107               if (insert_regs (op1, NULL, 0))
4108                 {
4109                   rehash_using_reg (op1);
4110                   op1_hash = HASH (op1, mode);
4111                 }
4112
4113               op1_elt = insert (op1, NULL, op1_hash, mode);
4114               op1_elt->in_memory = op1_in_memory;
4115             }
4116
4117           ent->comparison_const = NULL_RTX;
4118           ent->comparison_qty = REG_QTY (REGNO (op1));
4119         }
4120       else
4121         {
4122           ent->comparison_const = op1;
4123           ent->comparison_qty = -1;
4124         }
4125
4126       return;
4127     }
4128
4129   /* If either side is still missing an equivalence, make it now,
4130      then merge the equivalences.  */
4131
4132   if (op0_elt == 0)
4133     {
4134       if (insert_regs (op0, NULL, 0))
4135         {
4136           rehash_using_reg (op0);
4137           op0_hash = HASH (op0, mode);
4138         }
4139
4140       op0_elt = insert (op0, NULL, op0_hash, mode);
4141       op0_elt->in_memory = op0_in_memory;
4142     }
4143
4144   if (op1_elt == 0)
4145     {
4146       if (insert_regs (op1, NULL, 0))
4147         {
4148           rehash_using_reg (op1);
4149           op1_hash = HASH (op1, mode);
4150         }
4151
4152       op1_elt = insert (op1, NULL, op1_hash, mode);
4153       op1_elt->in_memory = op1_in_memory;
4154     }
4155
4156   merge_equiv_classes (op0_elt, op1_elt);
4157 }
4158 \f
4159 /* CSE processing for one instruction.
4160    First simplify sources and addresses of all assignments
4161    in the instruction, using previously-computed equivalents values.
4162    Then install the new sources and destinations in the table
4163    of available values.  */
4164
4165 /* Data on one SET contained in the instruction.  */
4166
4167 struct set
4168 {
4169   /* The SET rtx itself.  */
4170   rtx rtl;
4171   /* The SET_SRC of the rtx (the original value, if it is changing).  */
4172   rtx src;
4173   /* The hash-table element for the SET_SRC of the SET.  */
4174   struct table_elt *src_elt;
4175   /* Hash value for the SET_SRC.  */
4176   unsigned src_hash;
4177   /* Hash value for the SET_DEST.  */
4178   unsigned dest_hash;
4179   /* The SET_DEST, with SUBREG, etc., stripped.  */
4180   rtx inner_dest;
4181   /* Nonzero if the SET_SRC is in memory.  */
4182   char src_in_memory;
4183   /* Nonzero if the SET_SRC contains something
4184      whose value cannot be predicted and understood.  */
4185   char src_volatile;
4186   /* Original machine mode, in case it becomes a CONST_INT.
4187      The size of this field should match the size of the mode
4188      field of struct rtx_def (see rtl.h).  */
4189   ENUM_BITFIELD(machine_mode) mode : 8;
4190   /* A constant equivalent for SET_SRC, if any.  */
4191   rtx src_const;
4192   /* Hash value of constant equivalent for SET_SRC.  */
4193   unsigned src_const_hash;
4194   /* Table entry for constant equivalent for SET_SRC, if any.  */
4195   struct table_elt *src_const_elt;
4196   /* Table entry for the destination address.  */
4197   struct table_elt *dest_addr_elt;
4198 };
4199
4200 static void
4201 cse_insn (rtx insn)
4202 {
4203   rtx x = PATTERN (insn);
4204   int i;
4205   rtx tem;
4206   int n_sets = 0;
4207
4208   rtx src_eqv = 0;
4209   struct table_elt *src_eqv_elt = 0;
4210   int src_eqv_volatile = 0;
4211   int src_eqv_in_memory = 0;
4212   unsigned src_eqv_hash = 0;
4213
4214   struct set *sets = (struct set *) 0;
4215
4216   this_insn = insn;
4217 #ifdef HAVE_cc0
4218   /* Records what this insn does to set CC0.  */
4219   this_insn_cc0 = 0;
4220   this_insn_cc0_mode = VOIDmode;
4221 #endif
4222
4223   /* Find all the SETs and CLOBBERs in this instruction.
4224      Record all the SETs in the array `set' and count them.
4225      Also determine whether there is a CLOBBER that invalidates
4226      all memory references, or all references at varying addresses.  */
4227
4228   if (CALL_P (insn))
4229     {
4230       for (tem = CALL_INSN_FUNCTION_USAGE (insn); tem; tem = XEXP (tem, 1))
4231         {
4232           if (GET_CODE (XEXP (tem, 0)) == CLOBBER)
4233             invalidate (SET_DEST (XEXP (tem, 0)), VOIDmode);
4234           XEXP (tem, 0) = canon_reg (XEXP (tem, 0), insn);
4235         }
4236     }
4237
4238   if (GET_CODE (x) == SET)
4239     {
4240       sets = XALLOCA (struct set);
4241       sets[0].rtl = x;
4242
4243       /* Ignore SETs that are unconditional jumps.
4244          They never need cse processing, so this does not hurt.
4245          The reason is not efficiency but rather
4246          so that we can test at the end for instructions
4247          that have been simplified to unconditional jumps
4248          and not be misled by unchanged instructions
4249          that were unconditional jumps to begin with.  */
4250       if (SET_DEST (x) == pc_rtx
4251           && GET_CODE (SET_SRC (x)) == LABEL_REF)
4252         ;
4253
4254       /* Don't count call-insns, (set (reg 0) (call ...)), as a set.
4255          The hard function value register is used only once, to copy to
4256          someplace else, so it isn't worth cse'ing (and on 80386 is unsafe)!
4257          Ensure we invalidate the destination register.  On the 80386 no
4258          other code would invalidate it since it is a fixed_reg.
4259          We need not check the return of apply_change_group; see canon_reg.  */
4260
4261       else if (GET_CODE (SET_SRC (x)) == CALL)
4262         {
4263           canon_reg (SET_SRC (x), insn);
4264           apply_change_group ();
4265           fold_rtx (SET_SRC (x), insn);
4266           invalidate (SET_DEST (x), VOIDmode);
4267         }
4268       else
4269         n_sets = 1;
4270     }
4271   else if (GET_CODE (x) == PARALLEL)
4272     {
4273       int lim = XVECLEN (x, 0);
4274
4275       sets = XALLOCAVEC (struct set, lim);
4276
4277       /* Find all regs explicitly clobbered in this insn,
4278          and ensure they are not replaced with any other regs
4279          elsewhere in this insn.
4280          When a reg that is clobbered is also used for input,
4281          we should presume that that is for a reason,
4282          and we should not substitute some other register
4283          which is not supposed to be clobbered.
4284          Therefore, this loop cannot be merged into the one below
4285          because a CALL may precede a CLOBBER and refer to the
4286          value clobbered.  We must not let a canonicalization do
4287          anything in that case.  */
4288       for (i = 0; i < lim; i++)
4289         {
4290           rtx y = XVECEXP (x, 0, i);
4291           if (GET_CODE (y) == CLOBBER)
4292             {
4293               rtx clobbered = XEXP (y, 0);
4294
4295               if (REG_P (clobbered)
4296                   || GET_CODE (clobbered) == SUBREG)
4297                 invalidate (clobbered, VOIDmode);
4298               else if (GET_CODE (clobbered) == STRICT_LOW_PART
4299                        || GET_CODE (clobbered) == ZERO_EXTRACT)
4300                 invalidate (XEXP (clobbered, 0), GET_MODE (clobbered));
4301             }
4302         }
4303
4304       for (i = 0; i < lim; i++)
4305         {
4306           rtx y = XVECEXP (x, 0, i);
4307           if (GET_CODE (y) == SET)
4308             {
4309               /* As above, we ignore unconditional jumps and call-insns and
4310                  ignore the result of apply_change_group.  */
4311               if (GET_CODE (SET_SRC (y)) == CALL)
4312                 {
4313                   canon_reg (SET_SRC (y), insn);
4314                   apply_change_group ();
4315                   fold_rtx (SET_SRC (y), insn);
4316                   invalidate (SET_DEST (y), VOIDmode);
4317                 }
4318               else if (SET_DEST (y) == pc_rtx
4319                        && GET_CODE (SET_SRC (y)) == LABEL_REF)
4320                 ;
4321               else
4322                 sets[n_sets++].rtl = y;
4323             }
4324           else if (GET_CODE (y) == CLOBBER)
4325             {
4326               /* If we clobber memory, canon the address.
4327                  This does nothing when a register is clobbered
4328                  because we have already invalidated the reg.  */
4329               if (MEM_P (XEXP (y, 0)))
4330                 canon_reg (XEXP (y, 0), insn);
4331             }
4332           else if (GET_CODE (y) == USE
4333                    && ! (REG_P (XEXP (y, 0))
4334                          && REGNO (XEXP (y, 0)) < FIRST_PSEUDO_REGISTER))
4335             canon_reg (y, insn);
4336           else if (GET_CODE (y) == CALL)
4337             {
4338               /* The result of apply_change_group can be ignored; see
4339                  canon_reg.  */
4340               canon_reg (y, insn);
4341               apply_change_group ();
4342               fold_rtx (y, insn);
4343             }
4344         }
4345     }
4346   else if (GET_CODE (x) == CLOBBER)
4347     {
4348       if (MEM_P (XEXP (x, 0)))
4349         canon_reg (XEXP (x, 0), insn);
4350     }
4351   /* Canonicalize a USE of a pseudo register or memory location.  */
4352   else if (GET_CODE (x) == USE
4353            && ! (REG_P (XEXP (x, 0))
4354                  && REGNO (XEXP (x, 0)) < FIRST_PSEUDO_REGISTER))
4355     canon_reg (x, insn);
4356   else if (GET_CODE (x) == ASM_OPERANDS)
4357     {
4358       for (i = ASM_OPERANDS_INPUT_LENGTH (x) - 1; i >= 0; i--)
4359         {
4360           rtx input = ASM_OPERANDS_INPUT (x, i);
4361           if (!(REG_P (input) && REGNO (input) < FIRST_PSEUDO_REGISTER))
4362             {
4363               input = canon_reg (input, insn);
4364               validate_change (insn, &ASM_OPERANDS_INPUT (x, i), input, 1);
4365             }
4366         }
4367     }
4368   else if (GET_CODE (x) == CALL)
4369     {
4370       /* The result of apply_change_group can be ignored; see canon_reg.  */
4371       canon_reg (x, insn);
4372       apply_change_group ();
4373       fold_rtx (x, insn);
4374     }
4375   else if (DEBUG_INSN_P (insn))
4376     canon_reg (PATTERN (insn), insn);
4377
4378   /* Store the equivalent value in SRC_EQV, if different, or if the DEST
4379      is a STRICT_LOW_PART.  The latter condition is necessary because SRC_EQV
4380      is handled specially for this case, and if it isn't set, then there will
4381      be no equivalence for the destination.  */
4382   if (n_sets == 1 && REG_NOTES (insn) != 0
4383       && (tem = find_reg_note (insn, REG_EQUAL, NULL_RTX)) != 0
4384       && (! rtx_equal_p (XEXP (tem, 0), SET_SRC (sets[0].rtl))
4385           || GET_CODE (SET_DEST (sets[0].rtl)) == STRICT_LOW_PART))
4386     {
4387       /* The result of apply_change_group can be ignored; see canon_reg.  */
4388       canon_reg (XEXP (tem, 0), insn);
4389       apply_change_group ();
4390       src_eqv = fold_rtx (XEXP (tem, 0), insn);
4391       XEXP (tem, 0) = copy_rtx (src_eqv);
4392       df_notes_rescan (insn);
4393     }
4394
4395   /* Canonicalize sources and addresses of destinations.
4396      We do this in a separate pass to avoid problems when a MATCH_DUP is
4397      present in the insn pattern.  In that case, we want to ensure that
4398      we don't break the duplicate nature of the pattern.  So we will replace
4399      both operands at the same time.  Otherwise, we would fail to find an
4400      equivalent substitution in the loop calling validate_change below.
4401
4402      We used to suppress canonicalization of DEST if it appears in SRC,
4403      but we don't do this any more.  */
4404
4405   for (i = 0; i < n_sets; i++)
4406     {
4407       rtx dest = SET_DEST (sets[i].rtl);
4408       rtx src = SET_SRC (sets[i].rtl);
4409       rtx new_rtx = canon_reg (src, insn);
4410
4411       validate_change (insn, &SET_SRC (sets[i].rtl), new_rtx, 1);
4412
4413       if (GET_CODE (dest) == ZERO_EXTRACT)
4414         {
4415           validate_change (insn, &XEXP (dest, 1),
4416                            canon_reg (XEXP (dest, 1), insn), 1);
4417           validate_change (insn, &XEXP (dest, 2),
4418                            canon_reg (XEXP (dest, 2), insn), 1);
4419         }
4420
4421       while (GET_CODE (dest) == SUBREG
4422              || GET_CODE (dest) == ZERO_EXTRACT
4423              || GET_CODE (dest) == STRICT_LOW_PART)
4424         dest = XEXP (dest, 0);
4425
4426       if (MEM_P (dest))
4427         canon_reg (dest, insn);
4428     }
4429
4430   /* Now that we have done all the replacements, we can apply the change
4431      group and see if they all work.  Note that this will cause some
4432      canonicalizations that would have worked individually not to be applied
4433      because some other canonicalization didn't work, but this should not
4434      occur often.
4435
4436      The result of apply_change_group can be ignored; see canon_reg.  */
4437
4438   apply_change_group ();
4439
4440   /* Set sets[i].src_elt to the class each source belongs to.
4441      Detect assignments from or to volatile things
4442      and set set[i] to zero so they will be ignored
4443      in the rest of this function.
4444
4445      Nothing in this loop changes the hash table or the register chains.  */
4446
4447   for (i = 0; i < n_sets; i++)
4448     {
4449       bool repeat = false;
4450       rtx src, dest;
4451       rtx src_folded;
4452       struct table_elt *elt = 0, *p;
4453       enum machine_mode mode;
4454       rtx src_eqv_here;
4455       rtx src_const = 0;
4456       rtx src_related = 0;
4457       bool src_related_is_const_anchor = false;
4458       struct table_elt *src_const_elt = 0;
4459       int src_cost = MAX_COST;
4460       int src_eqv_cost = MAX_COST;
4461       int src_folded_cost = MAX_COST;
4462       int src_related_cost = MAX_COST;
4463       int src_elt_cost = MAX_COST;
4464       int src_regcost = MAX_COST;
4465       int src_eqv_regcost = MAX_COST;
4466       int src_folded_regcost = MAX_COST;
4467       int src_related_regcost = MAX_COST;
4468       int src_elt_regcost = MAX_COST;
4469       /* Set nonzero if we need to call force_const_mem on with the
4470          contents of src_folded before using it.  */
4471       int src_folded_force_flag = 0;
4472
4473       dest = SET_DEST (sets[i].rtl);
4474       src = SET_SRC (sets[i].rtl);
4475
4476       /* If SRC is a constant that has no machine mode,
4477          hash it with the destination's machine mode.
4478          This way we can keep different modes separate.  */
4479
4480       mode = GET_MODE (src) == VOIDmode ? GET_MODE (dest) : GET_MODE (src);
4481       sets[i].mode = mode;
4482
4483       if (src_eqv)
4484         {
4485           enum machine_mode eqvmode = mode;
4486           if (GET_CODE (dest) == STRICT_LOW_PART)
4487             eqvmode = GET_MODE (SUBREG_REG (XEXP (dest, 0)));
4488           do_not_record = 0;
4489           hash_arg_in_memory = 0;
4490           src_eqv_hash = HASH (src_eqv, eqvmode);
4491
4492           /* Find the equivalence class for the equivalent expression.  */
4493
4494           if (!do_not_record)
4495             src_eqv_elt = lookup (src_eqv, src_eqv_hash, eqvmode);
4496
4497           src_eqv_volatile = do_not_record;
4498           src_eqv_in_memory = hash_arg_in_memory;
4499         }
4500
4501       /* If this is a STRICT_LOW_PART assignment, src_eqv corresponds to the
4502          value of the INNER register, not the destination.  So it is not
4503          a valid substitution for the source.  But save it for later.  */
4504       if (GET_CODE (dest) == STRICT_LOW_PART)
4505         src_eqv_here = 0;
4506       else
4507         src_eqv_here = src_eqv;
4508
4509       /* Simplify and foldable subexpressions in SRC.  Then get the fully-
4510          simplified result, which may not necessarily be valid.  */
4511       src_folded = fold_rtx (src, insn);
4512
4513 #if 0
4514       /* ??? This caused bad code to be generated for the m68k port with -O2.
4515          Suppose src is (CONST_INT -1), and that after truncation src_folded
4516          is (CONST_INT 3).  Suppose src_folded is then used for src_const.
4517          At the end we will add src and src_const to the same equivalence
4518          class.  We now have 3 and -1 on the same equivalence class.  This
4519          causes later instructions to be mis-optimized.  */
4520       /* If storing a constant in a bitfield, pre-truncate the constant
4521          so we will be able to record it later.  */
4522       if (GET_CODE (SET_DEST (sets[i].rtl)) == ZERO_EXTRACT)
4523         {
4524           rtx width = XEXP (SET_DEST (sets[i].rtl), 1);
4525
4526           if (CONST_INT_P (src)
4527               && CONST_INT_P (width)
4528               && INTVAL (width) < HOST_BITS_PER_WIDE_INT
4529               && (INTVAL (src) & ((HOST_WIDE_INT) (-1) << INTVAL (width))))
4530             src_folded
4531               = GEN_INT (INTVAL (src) & (((HOST_WIDE_INT) 1
4532                                           << INTVAL (width)) - 1));
4533         }
4534 #endif
4535
4536       /* Compute SRC's hash code, and also notice if it
4537          should not be recorded at all.  In that case,
4538          prevent any further processing of this assignment.  */
4539       do_not_record = 0;
4540       hash_arg_in_memory = 0;
4541
4542       sets[i].src = src;
4543       sets[i].src_hash = HASH (src, mode);
4544       sets[i].src_volatile = do_not_record;
4545       sets[i].src_in_memory = hash_arg_in_memory;
4546
4547       /* If SRC is a MEM, there is a REG_EQUIV note for SRC, and DEST is
4548          a pseudo, do not record SRC.  Using SRC as a replacement for
4549          anything else will be incorrect in that situation.  Note that
4550          this usually occurs only for stack slots, in which case all the
4551          RTL would be referring to SRC, so we don't lose any optimization
4552          opportunities by not having SRC in the hash table.  */
4553
4554       if (MEM_P (src)
4555           && find_reg_note (insn, REG_EQUIV, NULL_RTX) != 0
4556           && REG_P (dest)
4557           && REGNO (dest) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER)
4558         sets[i].src_volatile = 1;
4559
4560 #if 0
4561       /* It is no longer clear why we used to do this, but it doesn't
4562          appear to still be needed.  So let's try without it since this
4563          code hurts cse'ing widened ops.  */
4564       /* If source is a paradoxical subreg (such as QI treated as an SI),
4565          treat it as volatile.  It may do the work of an SI in one context
4566          where the extra bits are not being used, but cannot replace an SI
4567          in general.  */
4568       if (GET_CODE (src) == SUBREG
4569           && (GET_MODE_SIZE (GET_MODE (src))
4570               > GET_MODE_SIZE (GET_MODE (SUBREG_REG (src)))))
4571         sets[i].src_volatile = 1;
4572 #endif
4573
4574       /* Locate all possible equivalent forms for SRC.  Try to replace
4575          SRC in the insn with each cheaper equivalent.
4576
4577          We have the following types of equivalents: SRC itself, a folded
4578          version, a value given in a REG_EQUAL note, or a value related
4579          to a constant.
4580
4581          Each of these equivalents may be part of an additional class
4582          of equivalents (if more than one is in the table, they must be in
4583          the same class; we check for this).
4584
4585          If the source is volatile, we don't do any table lookups.
4586
4587          We note any constant equivalent for possible later use in a
4588          REG_NOTE.  */
4589
4590       if (!sets[i].src_volatile)
4591         elt = lookup (src, sets[i].src_hash, mode);
4592
4593       sets[i].src_elt = elt;
4594
4595       if (elt && src_eqv_here && src_eqv_elt)
4596         {
4597           if (elt->first_same_value != src_eqv_elt->first_same_value)
4598             {
4599               /* The REG_EQUAL is indicating that two formerly distinct
4600                  classes are now equivalent.  So merge them.  */
4601               merge_equiv_classes (elt, src_eqv_elt);
4602               src_eqv_hash = HASH (src_eqv, elt->mode);
4603               src_eqv_elt = lookup (src_eqv, src_eqv_hash, elt->mode);
4604             }
4605
4606           src_eqv_here = 0;
4607         }
4608
4609       else if (src_eqv_elt)
4610         elt = src_eqv_elt;
4611
4612       /* Try to find a constant somewhere and record it in `src_const'.
4613          Record its table element, if any, in `src_const_elt'.  Look in
4614          any known equivalences first.  (If the constant is not in the
4615          table, also set `sets[i].src_const_hash').  */
4616       if (elt)
4617         for (p = elt->first_same_value; p; p = p->next_same_value)
4618           if (p->is_const)
4619             {
4620               src_const = p->exp;
4621               src_const_elt = elt;
4622               break;
4623             }
4624
4625       if (src_const == 0
4626           && (CONSTANT_P (src_folded)
4627               /* Consider (minus (label_ref L1) (label_ref L2)) as
4628                  "constant" here so we will record it. This allows us
4629                  to fold switch statements when an ADDR_DIFF_VEC is used.  */
4630               || (GET_CODE (src_folded) == MINUS
4631                   && GET_CODE (XEXP (src_folded, 0)) == LABEL_REF
4632                   && GET_CODE (XEXP (src_folded, 1)) == LABEL_REF)))
4633         src_const = src_folded, src_const_elt = elt;
4634       else if (src_const == 0 && src_eqv_here && CONSTANT_P (src_eqv_here))
4635         src_const = src_eqv_here, src_const_elt = src_eqv_elt;
4636
4637       /* If we don't know if the constant is in the table, get its
4638          hash code and look it up.  */
4639       if (src_const && src_const_elt == 0)
4640         {
4641           sets[i].src_const_hash = HASH (src_const, mode);
4642           src_const_elt = lookup (src_const, sets[i].src_const_hash, mode);
4643         }
4644
4645       sets[i].src_const = src_const;
4646       sets[i].src_const_elt = src_const_elt;
4647
4648       /* If the constant and our source are both in the table, mark them as
4649          equivalent.  Otherwise, if a constant is in the table but the source
4650          isn't, set ELT to it.  */
4651       if (src_const_elt && elt
4652           && src_const_elt->first_same_value != elt->first_same_value)
4653         merge_equiv_classes (elt, src_const_elt);
4654       else if (src_const_elt && elt == 0)
4655         elt = src_const_elt;
4656
4657       /* See if there is a register linearly related to a constant
4658          equivalent of SRC.  */
4659       if (src_const
4660           && (GET_CODE (src_const) == CONST
4661               || (src_const_elt && src_const_elt->related_value != 0)))
4662         {
4663           src_related = use_related_value (src_const, src_const_elt);
4664           if (src_related)
4665             {
4666               struct table_elt *src_related_elt
4667                 = lookup (src_related, HASH (src_related, mode), mode);
4668               if (src_related_elt && elt)
4669                 {
4670                   if (elt->first_same_value
4671                       != src_related_elt->first_same_value)
4672                     /* This can occur when we previously saw a CONST
4673                        involving a SYMBOL_REF and then see the SYMBOL_REF
4674                        twice.  Merge the involved classes.  */
4675                     merge_equiv_classes (elt, src_related_elt);
4676
4677                   src_related = 0;
4678                   src_related_elt = 0;
4679                 }
4680               else if (src_related_elt && elt == 0)
4681                 elt = src_related_elt;
4682             }
4683         }
4684
4685       /* See if we have a CONST_INT that is already in a register in a
4686          wider mode.  */
4687
4688       if (src_const && src_related == 0 && CONST_INT_P (src_const)
4689           && GET_MODE_CLASS (mode) == MODE_INT
4690           && GET_MODE_BITSIZE (mode) < BITS_PER_WORD)
4691         {
4692           enum machine_mode wider_mode;
4693
4694           for (wider_mode = GET_MODE_WIDER_MODE (mode);
4695                wider_mode != VOIDmode
4696                && GET_MODE_BITSIZE (wider_mode) <= BITS_PER_WORD
4697                && src_related == 0;
4698                wider_mode = GET_MODE_WIDER_MODE (wider_mode))
4699             {
4700               struct table_elt *const_elt
4701                 = lookup (src_const, HASH (src_const, wider_mode), wider_mode);
4702
4703               if (const_elt == 0)
4704                 continue;
4705
4706               for (const_elt = const_elt->first_same_value;
4707                    const_elt; const_elt = const_elt->next_same_value)
4708                 if (REG_P (const_elt->exp))
4709                   {
4710                     src_related = gen_lowpart (mode, const_elt->exp);
4711                     break;
4712                   }
4713             }
4714         }
4715
4716       /* Another possibility is that we have an AND with a constant in
4717          a mode narrower than a word.  If so, it might have been generated
4718          as part of an "if" which would narrow the AND.  If we already
4719          have done the AND in a wider mode, we can use a SUBREG of that
4720          value.  */
4721
4722       if (flag_expensive_optimizations && ! src_related
4723           && GET_CODE (src) == AND && CONST_INT_P (XEXP (src, 1))
4724           && GET_MODE_SIZE (mode) < UNITS_PER_WORD)
4725         {
4726           enum machine_mode tmode;
4727           rtx new_and = gen_rtx_AND (VOIDmode, NULL_RTX, XEXP (src, 1));
4728
4729           for (tmode = GET_MODE_WIDER_MODE (mode);
4730                GET_MODE_SIZE (tmode) <= UNITS_PER_WORD;
4731                tmode = GET_MODE_WIDER_MODE (tmode))
4732             {
4733               rtx inner = gen_lowpart (tmode, XEXP (src, 0));
4734               struct table_elt *larger_elt;
4735
4736               if (inner)
4737                 {
4738                   PUT_MODE (new_and, tmode);
4739                   XEXP (new_and, 0) = inner;
4740                   larger_elt = lookup (new_and, HASH (new_and, tmode), tmode);
4741                   if (larger_elt == 0)
4742                     continue;
4743
4744                   for (larger_elt = larger_elt->first_same_value;
4745                        larger_elt; larger_elt = larger_elt->next_same_value)
4746                     if (REG_P (larger_elt->exp))
4747                       {
4748                         src_related
4749                           = gen_lowpart (mode, larger_elt->exp);
4750                         break;
4751                       }
4752
4753                   if (src_related)
4754                     break;
4755                 }
4756             }
4757         }
4758
4759 #ifdef LOAD_EXTEND_OP
4760       /* See if a MEM has already been loaded with a widening operation;
4761          if it has, we can use a subreg of that.  Many CISC machines
4762          also have such operations, but this is only likely to be
4763          beneficial on these machines.  */
4764
4765       if (flag_expensive_optimizations && src_related == 0
4766           && (GET_MODE_SIZE (mode) < UNITS_PER_WORD)
4767           && GET_MODE_CLASS (mode) == MODE_INT
4768           && MEM_P (src) && ! do_not_record
4769           && LOAD_EXTEND_OP (mode) != UNKNOWN)
4770         {
4771           struct rtx_def memory_extend_buf;
4772           rtx memory_extend_rtx = &memory_extend_buf;
4773           enum machine_mode tmode;
4774
4775           /* Set what we are trying to extend and the operation it might
4776              have been extended with.  */
4777           memset (memory_extend_rtx, 0, sizeof(*memory_extend_rtx));
4778           PUT_CODE (memory_extend_rtx, LOAD_EXTEND_OP (mode));
4779           XEXP (memory_extend_rtx, 0) = src;
4780
4781           for (tmode = GET_MODE_WIDER_MODE (mode);
4782                GET_MODE_SIZE (tmode) <= UNITS_PER_WORD;
4783                tmode = GET_MODE_WIDER_MODE (tmode))
4784             {
4785               struct table_elt *larger_elt;
4786
4787               PUT_MODE (memory_extend_rtx, tmode);
4788               larger_elt = lookup (memory_extend_rtx,
4789                                    HASH (memory_extend_rtx, tmode), tmode);
4790               if (larger_elt == 0)
4791                 continue;
4792
4793               for (larger_elt = larger_elt->first_same_value;
4794                    larger_elt; larger_elt = larger_elt->next_same_value)
4795                 if (REG_P (larger_elt->exp))
4796                   {
4797                     src_related = gen_lowpart (mode, larger_elt->exp);
4798                     break;
4799                   }
4800
4801               if (src_related)
4802                 break;
4803             }
4804         }
4805 #endif /* LOAD_EXTEND_OP */
4806
4807       /* Try to express the constant using a register+offset expression
4808          derived from a constant anchor.  */
4809
4810       if (targetm.const_anchor
4811           && !src_related
4812           && src_const
4813           && GET_CODE (src_const) == CONST_INT)
4814         {
4815           src_related = try_const_anchors (src_const, mode);
4816           src_related_is_const_anchor = src_related != NULL_RTX;
4817         }
4818
4819
4820       if (src == src_folded)
4821         src_folded = 0;
4822
4823       /* At this point, ELT, if nonzero, points to a class of expressions
4824          equivalent to the source of this SET and SRC, SRC_EQV, SRC_FOLDED,
4825          and SRC_RELATED, if nonzero, each contain additional equivalent
4826          expressions.  Prune these latter expressions by deleting expressions
4827          already in the equivalence class.
4828
4829          Check for an equivalent identical to the destination.  If found,
4830          this is the preferred equivalent since it will likely lead to
4831          elimination of the insn.  Indicate this by placing it in
4832          `src_related'.  */
4833
4834       if (elt)
4835         elt = elt->first_same_value;
4836       for (p = elt; p; p = p->next_same_value)
4837         {
4838           enum rtx_code code = GET_CODE (p->exp);
4839
4840           /* If the expression is not valid, ignore it.  Then we do not
4841              have to check for validity below.  In most cases, we can use
4842              `rtx_equal_p', since canonicalization has already been done.  */
4843           if (code != REG && ! exp_equiv_p (p->exp, p->exp, 1, false))
4844             continue;
4845
4846           /* Also skip paradoxical subregs, unless that's what we're
4847              looking for.  */
4848           if (code == SUBREG
4849               && (GET_MODE_SIZE (GET_MODE (p->exp))
4850                   > GET_MODE_SIZE (GET_MODE (SUBREG_REG (p->exp))))
4851               && ! (src != 0
4852                     && GET_CODE (src) == SUBREG
4853                     && GET_MODE (src) == GET_MODE (p->exp)
4854                     && (GET_MODE_SIZE (GET_MODE (SUBREG_REG (src)))
4855                         < GET_MODE_SIZE (GET_MODE (SUBREG_REG (p->exp))))))
4856             continue;
4857
4858           if (src && GET_CODE (src) == code && rtx_equal_p (src, p->exp))
4859             src = 0;
4860           else if (src_folded && GET_CODE (src_folded) == code
4861                    && rtx_equal_p (src_folded, p->exp))
4862             src_folded = 0;
4863           else if (src_eqv_here && GET_CODE (src_eqv_here) == code
4864                    && rtx_equal_p (src_eqv_here, p->exp))
4865             src_eqv_here = 0;
4866           else if (src_related && GET_CODE (src_related) == code
4867                    && rtx_equal_p (src_related, p->exp))
4868             src_related = 0;
4869
4870           /* This is the same as the destination of the insns, we want
4871              to prefer it.  Copy it to src_related.  The code below will
4872              then give it a negative cost.  */
4873           if (GET_CODE (dest) == code && rtx_equal_p (p->exp, dest))
4874             src_related = dest;
4875         }
4876
4877       /* Find the cheapest valid equivalent, trying all the available
4878          possibilities.  Prefer items not in the hash table to ones
4879          that are when they are equal cost.  Note that we can never
4880          worsen an insn as the current contents will also succeed.
4881          If we find an equivalent identical to the destination, use it as best,
4882          since this insn will probably be eliminated in that case.  */
4883       if (src)
4884         {
4885           if (rtx_equal_p (src, dest))
4886             src_cost = src_regcost = -1;
4887           else
4888             {
4889               src_cost = COST (src);
4890               src_regcost = approx_reg_cost (src);
4891             }
4892         }
4893
4894       if (src_eqv_here)
4895         {
4896           if (rtx_equal_p (src_eqv_here, dest))
4897             src_eqv_cost = src_eqv_regcost = -1;
4898           else
4899             {
4900               src_eqv_cost = COST (src_eqv_here);
4901               src_eqv_regcost = approx_reg_cost (src_eqv_here);
4902             }
4903         }
4904
4905       if (src_folded)
4906         {
4907           if (rtx_equal_p (src_folded, dest))
4908             src_folded_cost = src_folded_regcost = -1;
4909           else
4910             {
4911               src_folded_cost = COST (src_folded);
4912               src_folded_regcost = approx_reg_cost (src_folded);
4913             }
4914         }
4915
4916       if (src_related)
4917         {
4918           if (rtx_equal_p (src_related, dest))
4919             src_related_cost = src_related_regcost = -1;
4920           else
4921             {
4922               src_related_cost = COST (src_related);
4923               src_related_regcost = approx_reg_cost (src_related);
4924
4925               /* If a const-anchor is used to synthesize a constant that
4926                  normally requires multiple instructions then slightly prefer
4927                  it over the original sequence.  These instructions are likely
4928                  to become redundant now.  We can't compare against the cost
4929                  of src_eqv_here because, on MIPS for example, multi-insn
4930                  constants have zero cost; they are assumed to be hoisted from
4931                  loops.  */
4932               if (src_related_is_const_anchor
4933                   && src_related_cost == src_cost
4934                   && src_eqv_here)
4935                 src_related_cost--;
4936             }
4937         }
4938
4939       /* If this was an indirect jump insn, a known label will really be
4940          cheaper even though it looks more expensive.  */
4941       if (dest == pc_rtx && src_const && GET_CODE (src_const) == LABEL_REF)
4942         src_folded = src_const, src_folded_cost = src_folded_regcost = -1;
4943
4944       /* Terminate loop when replacement made.  This must terminate since
4945          the current contents will be tested and will always be valid.  */
4946       while (1)
4947         {
4948           rtx trial;
4949
4950           /* Skip invalid entries.  */
4951           while (elt && !REG_P (elt->exp)
4952                  && ! exp_equiv_p (elt->exp, elt->exp, 1, false))
4953             elt = elt->next_same_value;
4954
4955           /* A paradoxical subreg would be bad here: it'll be the right
4956              size, but later may be adjusted so that the upper bits aren't
4957              what we want.  So reject it.  */
4958           if (elt != 0
4959               && GET_CODE (elt->exp) == SUBREG
4960               && (GET_MODE_SIZE (GET_MODE (elt->exp))
4961                   > GET_MODE_SIZE (GET_MODE (SUBREG_REG (elt->exp))))
4962               /* It is okay, though, if the rtx we're trying to match
4963                  will ignore any of the bits we can't predict.  */
4964               && ! (src != 0
4965                     && GET_CODE (src) == SUBREG
4966                     && GET_MODE (src) == GET_MODE (elt->exp)
4967                     && (GET_MODE_SIZE (GET_MODE (SUBREG_REG (src)))
4968                         < GET_MODE_SIZE (GET_MODE (SUBREG_REG (elt->exp))))))
4969             {
4970               elt = elt->next_same_value;
4971               continue;
4972             }
4973
4974           if (elt)
4975             {
4976               src_elt_cost = elt->cost;
4977               src_elt_regcost = elt->regcost;
4978             }
4979
4980           /* Find cheapest and skip it for the next time.   For items
4981              of equal cost, use this order:
4982              src_folded, src, src_eqv, src_related and hash table entry.  */
4983           if (src_folded
4984               && preferable (src_folded_cost, src_folded_regcost,
4985                              src_cost, src_regcost) <= 0
4986               && preferable (src_folded_cost, src_folded_regcost,
4987                              src_eqv_cost, src_eqv_regcost) <= 0
4988               && preferable (src_folded_cost, src_folded_regcost,
4989                              src_related_cost, src_related_regcost) <= 0
4990               && preferable (src_folded_cost, src_folded_regcost,
4991                              src_elt_cost, src_elt_regcost) <= 0)
4992             {
4993               trial = src_folded, src_folded_cost = MAX_COST;
4994               if (src_folded_force_flag)
4995                 {
4996                   rtx forced = force_const_mem (mode, trial);
4997                   if (forced)
4998                     trial = forced;
4999                 }
5000             }
5001           else if (src
5002                    && preferable (src_cost, src_regcost,
5003                                   src_eqv_cost, src_eqv_regcost) <= 0
5004                    && preferable (src_cost, src_regcost,
5005                                   src_related_cost, src_related_regcost) <= 0
5006                    && preferable (src_cost, src_regcost,
5007                                   src_elt_cost, src_elt_regcost) <= 0)
5008             trial = src, src_cost = MAX_COST;
5009           else if (src_eqv_here
5010                    && preferable (src_eqv_cost, src_eqv_regcost,
5011                                   src_related_cost, src_related_regcost) <= 0
5012                    && preferable (src_eqv_cost, src_eqv_regcost,
5013                                   src_elt_cost, src_elt_regcost) <= 0)
5014             trial = src_eqv_here, src_eqv_cost = MAX_COST;
5015           else if (src_related
5016                    && preferable (src_related_cost, src_related_regcost,
5017                                   src_elt_cost, src_elt_regcost) <= 0)
5018             trial = src_related, src_related_cost = MAX_COST;
5019           else
5020             {
5021               trial = elt->exp;
5022               elt = elt->next_same_value;
5023               src_elt_cost = MAX_COST;
5024             }
5025
5026           /* Avoid creation of overlapping memory moves.  */
5027           if (MEM_P (trial) && MEM_P (SET_DEST (sets[i].rtl)))
5028             {
5029               rtx src, dest;
5030
5031               /* BLKmode moves are not handled by cse anyway.  */
5032               if (GET_MODE (trial) == BLKmode)
5033                 break;
5034
5035               src = canon_rtx (trial);
5036               dest = canon_rtx (SET_DEST (sets[i].rtl));
5037
5038               if (!MEM_P (src) || !MEM_P (dest)
5039                   || !nonoverlapping_memrefs_p (src, dest, false))
5040                 break;
5041             }
5042
5043           /* Try to optimize
5044              (set (reg:M N) (const_int A))
5045              (set (reg:M2 O) (const_int B))
5046              (set (zero_extract:M2 (reg:M N) (const_int C) (const_int D))
5047                   (reg:M2 O)).  */
5048           if (GET_CODE (SET_DEST (sets[i].rtl)) == ZERO_EXTRACT
5049               && CONST_INT_P (trial)
5050               && CONST_INT_P (XEXP (SET_DEST (sets[i].rtl), 1))
5051               && CONST_INT_P (XEXP (SET_DEST (sets[i].rtl), 2))
5052               && REG_P (XEXP (SET_DEST (sets[i].rtl), 0))
5053               && (GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE (SET_DEST (sets[i].rtl)))
5054                   >= INTVAL (XEXP (SET_DEST (sets[i].rtl), 1)))
5055               && ((unsigned) INTVAL (XEXP (SET_DEST (sets[i].rtl), 1))
5056                   + (unsigned) INTVAL (XEXP (SET_DEST (sets[i].rtl), 2))
5057                   <= HOST_BITS_PER_WIDE_INT))
5058             {
5059               rtx dest_reg = XEXP (SET_DEST (sets[i].rtl), 0);
5060               rtx width = XEXP (SET_DEST (sets[i].rtl), 1);
5061               rtx pos = XEXP (SET_DEST (sets[i].rtl), 2);
5062               unsigned int dest_hash = HASH (dest_reg, GET_MODE (dest_reg));
5063               struct table_elt *dest_elt
5064                 = lookup (dest_reg, dest_hash, GET_MODE (dest_reg));
5065               rtx dest_cst = NULL;
5066
5067               if (dest_elt)
5068                 for (p = dest_elt->first_same_value; p; p = p->next_same_value)
5069                   if (p->is_const && CONST_INT_P (p->exp))
5070                     {
5071                       dest_cst = p->exp;
5072                       break;
5073                     }
5074               if (dest_cst)
5075                 {
5076                   HOST_WIDE_INT val = INTVAL (dest_cst);
5077                   HOST_WIDE_INT mask;
5078                   unsigned int shift;
5079                   if (BITS_BIG_ENDIAN)
5080                     shift = GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE (dest_reg))
5081                             - INTVAL (pos) - INTVAL (width);
5082                   else
5083                     shift = INTVAL (pos);
5084                   if (INTVAL (width) == HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
5085                     mask = ~(HOST_WIDE_INT) 0;
5086                   else
5087                     mask = ((HOST_WIDE_INT) 1 << INTVAL (width)) - 1;
5088                   val &= ~(mask << shift);
5089                   val |= (INTVAL (trial) & mask) << shift;
5090                   val = trunc_int_for_mode (val, GET_MODE (dest_reg));
5091                   validate_unshare_change (insn, &SET_DEST (sets[i].rtl),
5092                                            dest_reg, 1);
5093                   validate_unshare_change (insn, &SET_SRC (sets[i].rtl),
5094                                            GEN_INT (val), 1);
5095                   if (apply_change_group ())
5096                     {
5097                       rtx note = find_reg_note (insn, REG_EQUAL, NULL_RTX);
5098                       if (note)
5099                         {
5100                           remove_note (insn, note);
5101                           df_notes_rescan (insn);
5102                         }
5103                       src_eqv = NULL_RTX;
5104                       src_eqv_elt = NULL;
5105                       src_eqv_volatile = 0;
5106                       src_eqv_in_memory = 0;
5107                       src_eqv_hash = 0;
5108                       repeat = true;
5109                       break;
5110                     }
5111                 }
5112             }
5113
5114           /* We don't normally have an insn matching (set (pc) (pc)), so
5115              check for this separately here.  We will delete such an
5116              insn below.
5117
5118              For other cases such as a table jump or conditional jump
5119              where we know the ultimate target, go ahead and replace the
5120              operand.  While that may not make a valid insn, we will
5121              reemit the jump below (and also insert any necessary
5122              barriers).  */
5123           if (n_sets == 1 && dest == pc_rtx
5124               && (trial == pc_rtx
5125                   || (GET_CODE (trial) == LABEL_REF
5126                       && ! condjump_p (insn))))
5127             {
5128               /* Don't substitute non-local labels, this confuses CFG.  */
5129               if (GET_CODE (trial) == LABEL_REF
5130                   && LABEL_REF_NONLOCAL_P (trial))
5131                 continue;
5132
5133               SET_SRC (sets[i].rtl) = trial;
5134               cse_jumps_altered = true;
5135               break;
5136             }
5137
5138           /* Reject certain invalid forms of CONST that we create.  */
5139           else if (CONSTANT_P (trial)
5140                    && GET_CODE (trial) == CONST
5141                    /* Reject cases that will cause decode_rtx_const to
5142                       die.  On the alpha when simplifying a switch, we
5143                       get (const (truncate (minus (label_ref)
5144                       (label_ref)))).  */
5145                    && (GET_CODE (XEXP (trial, 0)) == TRUNCATE
5146                        /* Likewise on IA-64, except without the
5147                           truncate.  */
5148                        || (GET_CODE (XEXP (trial, 0)) == MINUS
5149                            && GET_CODE (XEXP (XEXP (trial, 0), 0)) == LABEL_REF
5150                            && GET_CODE (XEXP (XEXP (trial, 0), 1)) == LABEL_REF)))
5151             /* Do nothing for this case.  */
5152             ;
5153
5154           /* Look for a substitution that makes a valid insn.  */
5155           else if (validate_unshare_change
5156                      (insn, &SET_SRC (sets[i].rtl), trial, 0))
5157             {
5158               rtx new_rtx = canon_reg (SET_SRC (sets[i].rtl), insn);
5159
5160               /* The result of apply_change_group can be ignored; see
5161                  canon_reg.  */
5162
5163               validate_change (insn, &SET_SRC (sets[i].rtl), new_rtx, 1);
5164               apply_change_group ();
5165
5166               break;
5167             }
5168
5169           /* If we previously found constant pool entries for
5170              constants and this is a constant, try making a
5171              pool entry.  Put it in src_folded unless we already have done
5172              this since that is where it likely came from.  */
5173
5174           else if (constant_pool_entries_cost
5175                    && CONSTANT_P (trial)
5176                    && (src_folded == 0
5177                        || (!MEM_P (src_folded)
5178                            && ! src_folded_force_flag))
5179                    && GET_MODE_CLASS (mode) != MODE_CC
5180                    && mode != VOIDmode)
5181             {
5182               src_folded_force_flag = 1;
5183               src_folded = trial;
5184               src_folded_cost = constant_pool_entries_cost;
5185               src_folded_regcost = constant_pool_entries_regcost;
5186             }
5187         }
5188
5189       /* If we changed the insn too much, handle this set from scratch.  */
5190       if (repeat)
5191         {
5192           i--;
5193           continue;
5194         }
5195
5196       src = SET_SRC (sets[i].rtl);
5197
5198       /* In general, it is good to have a SET with SET_SRC == SET_DEST.
5199          However, there is an important exception:  If both are registers
5200          that are not the head of their equivalence class, replace SET_SRC
5201          with the head of the class.  If we do not do this, we will have
5202          both registers live over a portion of the basic block.  This way,
5203          their lifetimes will likely abut instead of overlapping.  */
5204       if (REG_P (dest)
5205           && REGNO_QTY_VALID_P (REGNO (dest)))
5206         {
5207           int dest_q = REG_QTY (REGNO (dest));
5208           struct qty_table_elem *dest_ent = &qty_table[dest_q];
5209
5210           if (dest_ent->mode == GET_MODE (dest)
5211               && dest_ent->first_reg != REGNO (dest)
5212               && REG_P (src) && REGNO (src) == REGNO (dest)
5213               /* Don't do this if the original insn had a hard reg as
5214                  SET_SRC or SET_DEST.  */
5215               && (!REG_P (sets[i].src)
5216                   || REGNO (sets[i].src) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER)
5217               && (!REG_P (dest) || REGNO (dest) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER))
5218             /* We can't call canon_reg here because it won't do anything if
5219                SRC is a hard register.  */
5220             {
5221               int src_q = REG_QTY (REGNO (src));
5222               struct qty_table_elem *src_ent = &qty_table[src_q];
5223               int first = src_ent->first_reg;
5224               rtx new_src
5225                 = (first >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
5226                    ? regno_reg_rtx[first] : gen_rtx_REG (GET_MODE (src), first));
5227
5228               /* We must use validate-change even for this, because this
5229                  might be a special no-op instruction, suitable only to
5230                  tag notes onto.  */
5231               if (validate_change (insn, &SET_SRC (sets[i].rtl), new_src, 0))
5232                 {
5233                   src = new_src;
5234                   /* If we had a constant that is cheaper than what we are now
5235                      setting SRC to, use that constant.  We ignored it when we
5236                      thought we could make this into a no-op.  */
5237                   if (src_const && COST (src_const) < COST (src)
5238                       && validate_change (insn, &SET_SRC (sets[i].rtl),
5239                                           src_const, 0))
5240                     src = src_const;
5241                 }
5242             }
5243         }
5244
5245       /* If we made a change, recompute SRC values.  */
5246       if (src != sets[i].src)
5247         {
5248           do_not_record = 0;
5249           hash_arg_in_memory = 0;
5250           sets[i].src = src;
5251           sets[i].src_hash = HASH (src, mode);
5252           sets[i].src_volatile = do_not_record;
5253           sets[i].src_in_memory = hash_arg_in_memory;
5254           sets[i].src_elt = lookup (src, sets[i].src_hash, mode);
5255         }
5256
5257       /* If this is a single SET, we are setting a register, and we have an
5258          equivalent constant, we want to add a REG_NOTE.   We don't want
5259          to write a REG_EQUAL note for a constant pseudo since verifying that
5260          that pseudo hasn't been eliminated is a pain.  Such a note also
5261          won't help anything.
5262
5263          Avoid a REG_EQUAL note for (CONST (MINUS (LABEL_REF) (LABEL_REF)))
5264          which can be created for a reference to a compile time computable
5265          entry in a jump table.  */
5266
5267       if (n_sets == 1 && src_const && REG_P (dest)
5268           && !REG_P (src_const)
5269           && ! (GET_CODE (src_const) == CONST
5270                 && GET_CODE (XEXP (src_const, 0)) == MINUS
5271                 && GET_CODE (XEXP (XEXP (src_const, 0), 0)) == LABEL_REF
5272                 && GET_CODE (XEXP (XEXP (src_const, 0), 1)) == LABEL_REF))
5273         {
5274           /* We only want a REG_EQUAL note if src_const != src.  */
5275           if (! rtx_equal_p (src, src_const))
5276             {
5277               /* Make sure that the rtx is not shared.  */
5278               src_const = copy_rtx (src_const);
5279
5280               /* Record the actual constant value in a REG_EQUAL note,
5281                  making a new one if one does not already exist.  */
5282               set_unique_reg_note (insn, REG_EQUAL, src_const);
5283               df_notes_rescan (insn);
5284             }
5285         }
5286
5287       /* Now deal with the destination.  */
5288       do_not_record = 0;
5289
5290       /* Look within any ZERO_EXTRACT to the MEM or REG within it.  */
5291       while (GET_CODE (dest) == SUBREG
5292              || GET_CODE (dest) == ZERO_EXTRACT
5293              || GET_CODE (dest) == STRICT_LOW_PART)
5294         dest = XEXP (dest, 0);
5295
5296       sets[i].inner_dest = dest;
5297
5298       if (MEM_P (dest))
5299         {
5300 #ifdef PUSH_ROUNDING
5301           /* Stack pushes invalidate the stack pointer.  */
5302           rtx addr = XEXP (dest, 0);
5303           if (GET_RTX_CLASS (GET_CODE (addr)) == RTX_AUTOINC
5304               && XEXP (addr, 0) == stack_pointer_rtx)
5305             invalidate (stack_pointer_rtx, VOIDmode);
5306 #endif
5307           dest = fold_rtx (dest, insn);
5308         }
5309
5310       /* Compute the hash code of the destination now,
5311          before the effects of this instruction are recorded,
5312          since the register values used in the address computation
5313          are those before this instruction.  */
5314       sets[i].dest_hash = HASH (dest, mode);
5315
5316       /* Don't enter a bit-field in the hash table
5317          because the value in it after the store
5318          may not equal what was stored, due to truncation.  */
5319
5320       if (GET_CODE (SET_DEST (sets[i].rtl)) == ZERO_EXTRACT)
5321         {
5322           rtx width = XEXP (SET_DEST (sets[i].rtl), 1);
5323
5324           if (src_const != 0 && CONST_INT_P (src_const)
5325               && CONST_INT_P (width)
5326               && INTVAL (width) < HOST_BITS_PER_WIDE_INT
5327               && ! (INTVAL (src_const)
5328                     & ((HOST_WIDE_INT) (-1) << INTVAL (width))))
5329             /* Exception: if the value is constant,
5330                and it won't be truncated, record it.  */
5331             ;
5332           else
5333             {
5334               /* This is chosen so that the destination will be invalidated
5335                  but no new value will be recorded.
5336                  We must invalidate because sometimes constant
5337                  values can be recorded for bitfields.  */
5338               sets[i].src_elt = 0;
5339               sets[i].src_volatile = 1;
5340               src_eqv = 0;
5341               src_eqv_elt = 0;
5342             }
5343         }
5344
5345       /* If only one set in a JUMP_INSN and it is now a no-op, we can delete
5346          the insn.  */
5347       else if (n_sets == 1 && dest == pc_rtx && src == pc_rtx)
5348         {
5349           /* One less use of the label this insn used to jump to.  */
5350           delete_insn_and_edges (insn);
5351           cse_jumps_altered = true;
5352           /* No more processing for this set.  */
5353           sets[i].rtl = 0;
5354         }
5355
5356       /* If this SET is now setting PC to a label, we know it used to
5357          be a conditional or computed branch.  */
5358       else if (dest == pc_rtx && GET_CODE (src) == LABEL_REF
5359                && !LABEL_REF_NONLOCAL_P (src))
5360         {
5361           /* We reemit the jump in as many cases as possible just in
5362              case the form of an unconditional jump is significantly
5363              different than a computed jump or conditional jump.
5364
5365              If this insn has multiple sets, then reemitting the
5366              jump is nontrivial.  So instead we just force rerecognition
5367              and hope for the best.  */
5368           if (n_sets == 1)
5369             {
5370               rtx new_rtx, note;
5371
5372               new_rtx = emit_jump_insn_before (gen_jump (XEXP (src, 0)), insn);
5373               JUMP_LABEL (new_rtx) = XEXP (src, 0);
5374               LABEL_NUSES (XEXP (src, 0))++;
5375
5376               /* Make sure to copy over REG_NON_LOCAL_GOTO.  */
5377               note = find_reg_note (insn, REG_NON_LOCAL_GOTO, 0);
5378               if (note)
5379                 {
5380                   XEXP (note, 1) = NULL_RTX;
5381                   REG_NOTES (new_rtx) = note;
5382                 }
5383
5384               delete_insn_and_edges (insn);
5385               insn = new_rtx;
5386             }
5387           else
5388             INSN_CODE (insn) = -1;
5389
5390           /* Do not bother deleting any unreachable code, let jump do it.  */
5391           cse_jumps_altered = true;
5392           sets[i].rtl = 0;
5393         }
5394
5395       /* If destination is volatile, invalidate it and then do no further
5396          processing for this assignment.  */
5397
5398       else if (do_not_record)
5399         {
5400           if (REG_P (dest) || GET_CODE (dest) == SUBREG)
5401             invalidate (dest, VOIDmode);
5402           else if (MEM_P (dest))
5403             invalidate (dest, VOIDmode);
5404           else if (GET_CODE (dest) == STRICT_LOW_PART
5405                    || GET_CODE (dest) == ZERO_EXTRACT)
5406             invalidate (XEXP (dest, 0), GET_MODE (dest));
5407           sets[i].rtl = 0;
5408         }
5409
5410       if (sets[i].rtl != 0 && dest != SET_DEST (sets[i].rtl))
5411         sets[i].dest_hash = HASH (SET_DEST (sets[i].rtl), mode);
5412
5413 #ifdef HAVE_cc0
5414       /* If setting CC0, record what it was set to, or a constant, if it
5415          is equivalent to a constant.  If it is being set to a floating-point
5416          value, make a COMPARE with the appropriate constant of 0.  If we
5417          don't do this, later code can interpret this as a test against
5418          const0_rtx, which can cause problems if we try to put it into an
5419          insn as a floating-point operand.  */
5420       if (dest == cc0_rtx)
5421         {
5422           this_insn_cc0 = src_const && mode != VOIDmode ? src_const : src;
5423           this_insn_cc0_mode = mode;
5424           if (FLOAT_MODE_P (mode))
5425             this_insn_cc0 = gen_rtx_COMPARE (VOIDmode, this_insn_cc0,
5426                                              CONST0_RTX (mode));
5427         }
5428 #endif
5429     }
5430
5431   /* Now enter all non-volatile source expressions in the hash table
5432      if they are not already present.
5433      Record their equivalence classes in src_elt.
5434      This way we can insert the corresponding destinations into
5435      the same classes even if the actual sources are no longer in them
5436      (having been invalidated).  */
5437
5438   if (src_eqv && src_eqv_elt == 0 && sets[0].rtl != 0 && ! src_eqv_volatile
5439       && ! rtx_equal_p (src_eqv, SET_DEST (sets[0].rtl)))
5440     {
5441       struct table_elt *elt;
5442       struct table_elt *classp = sets[0].src_elt;
5443       rtx dest = SET_DEST (sets[0].rtl);
5444       enum machine_mode eqvmode = GET_MODE (dest);
5445
5446       if (GET_CODE (dest) == STRICT_LOW_PART)
5447         {
5448           eqvmode = GET_MODE (SUBREG_REG (XEXP (dest, 0)));
5449           classp = 0;
5450         }
5451       if (insert_regs (src_eqv, classp, 0))
5452         {
5453           rehash_using_reg (src_eqv);
5454           src_eqv_hash = HASH (src_eqv, eqvmode);
5455         }
5456       elt = insert (src_eqv, classp, src_eqv_hash, eqvmode);
5457       elt->in_memory = src_eqv_in_memory;
5458       src_eqv_elt = elt;
5459
5460       /* Check to see if src_eqv_elt is the same as a set source which
5461          does not yet have an elt, and if so set the elt of the set source
5462          to src_eqv_elt.  */
5463       for (i = 0; i < n_sets; i++)
5464         if (sets[i].rtl && sets[i].src_elt == 0
5465             && rtx_equal_p (SET_SRC (sets[i].rtl), src_eqv))
5466           sets[i].src_elt = src_eqv_elt;
5467     }
5468
5469   for (i = 0; i < n_sets; i++)
5470     if (sets[i].rtl && ! sets[i].src_volatile
5471         && ! rtx_equal_p (SET_SRC (sets[i].rtl), SET_DEST (sets[i].rtl)))
5472       {
5473         if (GET_CODE (SET_DEST (sets[i].rtl)) == STRICT_LOW_PART)
5474           {
5475             /* REG_EQUAL in setting a STRICT_LOW_PART
5476                gives an equivalent for the entire destination register,
5477                not just for the subreg being stored in now.
5478                This is a more interesting equivalence, so we arrange later
5479                to treat the entire reg as the destination.  */
5480             sets[i].src_elt = src_eqv_elt;
5481             sets[i].src_hash = src_eqv_hash;
5482           }
5483         else
5484           {
5485             /* Insert source and constant equivalent into hash table, if not
5486                already present.  */
5487             struct table_elt *classp = src_eqv_elt;
5488             rtx src = sets[i].src;
5489             rtx dest = SET_DEST (sets[i].rtl);
5490             enum machine_mode mode
5491               = GET_MODE (src) == VOIDmode ? GET_MODE (dest) : GET_MODE (src);
5492
5493             /* It's possible that we have a source value known to be
5494                constant but don't have a REG_EQUAL note on the insn.
5495                Lack of a note will mean src_eqv_elt will be NULL.  This
5496                can happen where we've generated a SUBREG to access a
5497                CONST_INT that is already in a register in a wider mode.
5498                Ensure that the source expression is put in the proper
5499                constant class.  */
5500             if (!classp)
5501               classp = sets[i].src_const_elt;
5502
5503             if (sets[i].src_elt == 0)
5504               {
5505                 struct table_elt *elt;
5506
5507                 /* Note that these insert_regs calls cannot remove
5508                    any of the src_elt's, because they would have failed to
5509                    match if not still valid.  */
5510                 if (insert_regs (src, classp, 0))
5511                   {
5512                     rehash_using_reg (src);
5513                     sets[i].src_hash = HASH (src, mode);
5514                   }
5515                 elt = insert (src, classp, sets[i].src_hash, mode);
5516                 elt->in_memory = sets[i].src_in_memory;
5517                 sets[i].src_elt = classp = elt;
5518               }
5519             if (sets[i].src_const && sets[i].src_const_elt == 0
5520                 && src != sets[i].src_const
5521                 && ! rtx_equal_p (sets[i].src_const, src))
5522               sets[i].src_elt = insert (sets[i].src_const, classp,
5523                                         sets[i].src_const_hash, mode);
5524           }
5525       }
5526     else if (sets[i].src_elt == 0)
5527       /* If we did not insert the source into the hash table (e.g., it was
5528          volatile), note the equivalence class for the REG_EQUAL value, if any,
5529          so that the destination goes into that class.  */
5530       sets[i].src_elt = src_eqv_elt;
5531
5532   /* Record destination addresses in the hash table.  This allows us to
5533      check if they are invalidated by other sets.  */
5534   for (i = 0; i < n_sets; i++)
5535     {
5536       if (sets[i].rtl)
5537         {
5538           rtx x = sets[i].inner_dest;
5539           struct table_elt *elt;
5540           enum machine_mode mode;
5541           unsigned hash;
5542
5543           if (MEM_P (x))
5544             {
5545               x = XEXP (x, 0);
5546               mode = GET_MODE (x);
5547               hash = HASH (x, mode);
5548               elt = lookup (x, hash, mode);
5549               if (!elt)
5550                 {
5551                   if (insert_regs (x, NULL, 0))
5552                     {
5553                       rtx dest = SET_DEST (sets[i].rtl);
5554
5555                       rehash_using_reg (x);
5556                       hash = HASH (x, mode);
5557                       sets[i].dest_hash = HASH (dest, GET_MODE (dest));
5558                     }
5559                   elt = insert (x, NULL, hash, mode);
5560                 }
5561
5562               sets[i].dest_addr_elt = elt;
5563             }
5564           else
5565             sets[i].dest_addr_elt = NULL;
5566         }
5567     }
5568
5569   invalidate_from_clobbers (x);
5570
5571   /* Some registers are invalidated by subroutine calls.  Memory is
5572      invalidated by non-constant calls.  */
5573
5574   if (CALL_P (insn))
5575     {
5576       if (!(RTL_CONST_OR_PURE_CALL_P (insn)))
5577         invalidate_memory ();
5578       invalidate_for_call ();
5579     }
5580
5581   /* Now invalidate everything set by this instruction.
5582      If a SUBREG or other funny destination is being set,
5583      sets[i].rtl is still nonzero, so here we invalidate the reg
5584      a part of which is being set.  */
5585
5586   for (i = 0; i < n_sets; i++)
5587     if (sets[i].rtl)
5588       {
5589         /* We can't use the inner dest, because the mode associated with
5590            a ZERO_EXTRACT is significant.  */
5591         rtx dest = SET_DEST (sets[i].rtl);
5592
5593         /* Needed for registers to remove the register from its
5594            previous quantity's chain.
5595            Needed for memory if this is a nonvarying address, unless
5596            we have just done an invalidate_memory that covers even those.  */
5597         if (REG_P (dest) || GET_CODE (dest) == SUBREG)
5598           invalidate (dest, VOIDmode);
5599         else if (MEM_P (dest))
5600           invalidate (dest, VOIDmode);
5601         else if (GET_CODE (dest) == STRICT_LOW_PART
5602                  || GET_CODE (dest) == ZERO_EXTRACT)
5603           invalidate (XEXP (dest, 0), GET_MODE (dest));
5604       }
5605
5606   /* A volatile ASM invalidates everything.  */
5607   if (NONJUMP_INSN_P (insn)
5608       && GET_CODE (PATTERN (insn)) == ASM_OPERANDS
5609       && MEM_VOLATILE_P (PATTERN (insn)))
5610     flush_hash_table ();
5611
5612   /* Don't cse over a call to setjmp; on some machines (eg VAX)
5613      the regs restored by the longjmp come from a later time
5614      than the setjmp.  */
5615   if (CALL_P (insn) && find_reg_note (insn, REG_SETJMP, NULL))
5616     {
5617       flush_hash_table ();
5618       goto done;
5619     }
5620
5621   /* Make sure registers mentioned in destinations
5622      are safe for use in an expression to be inserted.
5623      This removes from the hash table
5624      any invalid entry that refers to one of these registers.
5625
5626      We don't care about the return value from mention_regs because
5627      we are going to hash the SET_DEST values unconditionally.  */
5628
5629   for (i = 0; i < n_sets; i++)
5630     {
5631       if (sets[i].rtl)
5632         {
5633           rtx x = SET_DEST (sets[i].rtl);
5634
5635           if (!REG_P (x))
5636             mention_regs (x);
5637           else
5638             {
5639               /* We used to rely on all references to a register becoming
5640                  inaccessible when a register changes to a new quantity,
5641                  since that changes the hash code.  However, that is not
5642                  safe, since after HASH_SIZE new quantities we get a
5643                  hash 'collision' of a register with its own invalid
5644                  entries.  And since SUBREGs have been changed not to
5645                  change their hash code with the hash code of the register,
5646                  it wouldn't work any longer at all.  So we have to check
5647                  for any invalid references lying around now.
5648                  This code is similar to the REG case in mention_regs,
5649                  but it knows that reg_tick has been incremented, and
5650                  it leaves reg_in_table as -1 .  */
5651               unsigned int regno = REGNO (x);
5652               unsigned int endregno = END_REGNO (x);
5653               unsigned int i;
5654
5655               for (i = regno; i < endregno; i++)
5656                 {
5657                   if (REG_IN_TABLE (i) >= 0)
5658                     {
5659                       remove_invalid_refs (i);
5660                       REG_IN_TABLE (i) = -1;
5661                     }
5662                 }
5663             }
5664         }
5665     }
5666
5667   /* We may have just removed some of the src_elt's from the hash table.
5668      So replace each one with the current head of the same class.
5669      Also check if destination addresses have been removed.  */
5670
5671   for (i = 0; i < n_sets; i++)
5672     if (sets[i].rtl)
5673       {
5674         if (sets[i].dest_addr_elt
5675             && sets[i].dest_addr_elt->first_same_value == 0)
5676           {
5677             /* The elt was removed, which means this destination is not
5678                valid after this instruction.  */
5679             sets[i].rtl = NULL_RTX;
5680           }
5681         else if (sets[i].src_elt && sets[i].src_elt->first_same_value == 0)
5682           /* If elt was removed, find current head of same class,
5683              or 0 if nothing remains of that class.  */
5684           {
5685             struct table_elt *elt = sets[i].src_elt;
5686
5687             while (elt && elt->prev_same_value)
5688               elt = elt->prev_same_value;
5689
5690             while (elt && elt->first_same_value == 0)
5691               elt = elt->next_same_value;
5692             sets[i].src_elt = elt ? elt->first_same_value : 0;
5693           }
5694       }
5695
5696   /* Now insert the destinations into their equivalence classes.  */
5697
5698   for (i = 0; i < n_sets; i++)
5699     if (sets[i].rtl)
5700       {
5701         rtx dest = SET_DEST (sets[i].rtl);
5702         struct table_elt *elt;
5703
5704         /* Don't record value if we are not supposed to risk allocating
5705            floating-point values in registers that might be wider than
5706            memory.  */
5707         if ((flag_float_store
5708              && MEM_P (dest)
5709              && FLOAT_MODE_P (GET_MODE (dest)))
5710             /* Don't record BLKmode values, because we don't know the
5711                size of it, and can't be sure that other BLKmode values
5712                have the same or smaller size.  */
5713             || GET_MODE (dest) == BLKmode
5714             /* If we didn't put a REG_EQUAL value or a source into the hash
5715                table, there is no point is recording DEST.  */
5716             || sets[i].src_elt == 0
5717             /* If DEST is a paradoxical SUBREG and SRC is a ZERO_EXTEND
5718                or SIGN_EXTEND, don't record DEST since it can cause
5719                some tracking to be wrong.
5720
5721                ??? Think about this more later.  */
5722             || (GET_CODE (dest) == SUBREG
5723                 && (GET_MODE_SIZE (GET_MODE (dest))
5724                     > GET_MODE_SIZE (GET_MODE (SUBREG_REG (dest))))
5725                 && (GET_CODE (sets[i].src) == SIGN_EXTEND
5726                     || GET_CODE (sets[i].src) == ZERO_EXTEND)))
5727           continue;
5728
5729         /* STRICT_LOW_PART isn't part of the value BEING set,
5730            and neither is the SUBREG inside it.
5731            Note that in this case SETS[I].SRC_ELT is really SRC_EQV_ELT.  */
5732         if (GET_CODE (dest) == STRICT_LOW_PART)
5733           dest = SUBREG_REG (XEXP (dest, 0));
5734
5735         if (REG_P (dest) || GET_CODE (dest) == SUBREG)
5736           /* Registers must also be inserted into chains for quantities.  */
5737           if (insert_regs (dest, sets[i].src_elt, 1))
5738             {
5739               /* If `insert_regs' changes something, the hash code must be
5740                  recalculated.  */
5741               rehash_using_reg (dest);
5742               sets[i].dest_hash = HASH (dest, GET_MODE (dest));
5743             }
5744
5745         elt = insert (dest, sets[i].src_elt,
5746                       sets[i].dest_hash, GET_MODE (dest));
5747
5748         /* If this is a constant, insert the constant anchors with the
5749            equivalent register-offset expressions using register DEST.  */
5750         if (targetm.const_anchor
5751             && REG_P (dest)
5752             && SCALAR_INT_MODE_P (GET_MODE (dest))
5753             && GET_CODE (sets[i].src_elt->exp) == CONST_INT)
5754           insert_const_anchors (dest, sets[i].src_elt->exp, GET_MODE (dest));
5755
5756         elt->in_memory = (MEM_P (sets[i].inner_dest)
5757                           && !MEM_READONLY_P (sets[i].inner_dest));
5758
5759         /* If we have (set (subreg:m1 (reg:m2 foo) 0) (bar:m1)), M1 is no
5760            narrower than M2, and both M1 and M2 are the same number of words,
5761            we are also doing (set (reg:m2 foo) (subreg:m2 (bar:m1) 0)) so
5762            make that equivalence as well.
5763
5764            However, BAR may have equivalences for which gen_lowpart
5765            will produce a simpler value than gen_lowpart applied to
5766            BAR (e.g., if BAR was ZERO_EXTENDed from M2), so we will scan all
5767            BAR's equivalences.  If we don't get a simplified form, make
5768            the SUBREG.  It will not be used in an equivalence, but will
5769            cause two similar assignments to be detected.
5770
5771            Note the loop below will find SUBREG_REG (DEST) since we have
5772            already entered SRC and DEST of the SET in the table.  */
5773
5774         if (GET_CODE (dest) == SUBREG
5775             && (((GET_MODE_SIZE (GET_MODE (SUBREG_REG (dest))) - 1)
5776                  / UNITS_PER_WORD)
5777                 == (GET_MODE_SIZE (GET_MODE (dest)) - 1) / UNITS_PER_WORD)
5778             && (GET_MODE_SIZE (GET_MODE (dest))
5779                 >= GET_MODE_SIZE (GET_MODE (SUBREG_REG (dest))))
5780             && sets[i].src_elt != 0)
5781           {
5782             enum machine_mode new_mode = GET_MODE (SUBREG_REG (dest));
5783             struct table_elt *elt, *classp = 0;
5784
5785             for (elt = sets[i].src_elt->first_same_value; elt;
5786                  elt = elt->next_same_value)
5787               {
5788                 rtx new_src = 0;
5789                 unsigned src_hash;
5790                 struct table_elt *src_elt;
5791                 int byte = 0;
5792
5793                 /* Ignore invalid entries.  */
5794                 if (!REG_P (elt->exp)
5795                     && ! exp_equiv_p (elt->exp, elt->exp, 1, false))
5796                   continue;
5797
5798                 /* We may have already been playing subreg games.  If the
5799                    mode is already correct for the destination, use it.  */
5800                 if (GET_MODE (elt->exp) == new_mode)
5801                   new_src = elt->exp;
5802                 else
5803                   {
5804                     /* Calculate big endian correction for the SUBREG_BYTE.
5805                        We have already checked that M1 (GET_MODE (dest))
5806                        is not narrower than M2 (new_mode).  */
5807                     if (BYTES_BIG_ENDIAN)
5808                       byte = (GET_MODE_SIZE (GET_MODE (dest))
5809                               - GET_MODE_SIZE (new_mode));
5810
5811                     new_src = simplify_gen_subreg (new_mode, elt->exp,
5812                                                    GET_MODE (dest), byte);
5813                   }
5814
5815                 /* The call to simplify_gen_subreg fails if the value
5816                    is VOIDmode, yet we can't do any simplification, e.g.
5817                    for EXPR_LISTs denoting function call results.
5818                    It is invalid to construct a SUBREG with a VOIDmode
5819                    SUBREG_REG, hence a zero new_src means we can't do
5820                    this substitution.  */
5821                 if (! new_src)
5822                   continue;
5823
5824                 src_hash = HASH (new_src, new_mode);
5825                 src_elt = lookup (new_src, src_hash, new_mode);
5826
5827                 /* Put the new source in the hash table is if isn't
5828                    already.  */
5829                 if (src_elt == 0)
5830                   {
5831                     if (insert_regs (new_src, classp, 0))
5832                       {
5833                         rehash_using_reg (new_src);
5834                         src_hash = HASH (new_src, new_mode);
5835                       }
5836                     src_elt = insert (new_src, classp, src_hash, new_mode);
5837                     src_elt->in_memory = elt->in_memory;
5838                   }
5839                 else if (classp && classp != src_elt->first_same_value)
5840                   /* Show that two things that we've seen before are
5841                      actually the same.  */
5842                   merge_equiv_classes (src_elt, classp);
5843
5844                 classp = src_elt->first_same_value;
5845                 /* Ignore invalid entries.  */
5846                 while (classp
5847                        && !REG_P (classp->exp)
5848                        && ! exp_equiv_p (classp->exp, classp->exp, 1, false))
5849                   classp = classp->next_same_value;
5850               }
5851           }
5852       }
5853
5854   /* Special handling for (set REG0 REG1) where REG0 is the
5855      "cheapest", cheaper than REG1.  After cse, REG1 will probably not
5856      be used in the sequel, so (if easily done) change this insn to
5857      (set REG1 REG0) and replace REG1 with REG0 in the previous insn
5858      that computed their value.  Then REG1 will become a dead store
5859      and won't cloud the situation for later optimizations.
5860
5861      Do not make this change if REG1 is a hard register, because it will
5862      then be used in the sequel and we may be changing a two-operand insn
5863      into a three-operand insn.
5864
5865      Also do not do this if we are operating on a copy of INSN.  */
5866
5867   if (n_sets == 1 && sets[0].rtl && REG_P (SET_DEST (sets[0].rtl))
5868       && NEXT_INSN (PREV_INSN (insn)) == insn
5869       && REG_P (SET_SRC (sets[0].rtl))
5870       && REGNO (SET_SRC (sets[0].rtl)) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
5871       && REGNO_QTY_VALID_P (REGNO (SET_SRC (sets[0].rtl))))
5872     {
5873       int src_q = REG_QTY (REGNO (SET_SRC (sets[0].rtl)));
5874       struct qty_table_elem *src_ent = &qty_table[src_q];
5875
5876       if (src_ent->first_reg == REGNO (SET_DEST (sets[0].rtl)))
5877         {
5878           /* Scan for the previous nonnote insn, but stop at a basic
5879              block boundary.  */
5880           rtx prev = insn;
5881           rtx bb_head = BB_HEAD (BLOCK_FOR_INSN (insn));
5882           do
5883             {
5884               prev = PREV_INSN (prev);
5885             }
5886           while (prev != bb_head && (NOTE_P (prev) || DEBUG_INSN_P (prev)));
5887
5888           /* Do not swap the registers around if the previous instruction
5889              attaches a REG_EQUIV note to REG1.
5890
5891              ??? It's not entirely clear whether we can transfer a REG_EQUIV
5892              from the pseudo that originally shadowed an incoming argument
5893              to another register.  Some uses of REG_EQUIV might rely on it
5894              being attached to REG1 rather than REG2.
5895
5896              This section previously turned the REG_EQUIV into a REG_EQUAL
5897              note.  We cannot do that because REG_EQUIV may provide an
5898              uninitialized stack slot when REG_PARM_STACK_SPACE is used.  */
5899           if (NONJUMP_INSN_P (prev)
5900               && GET_CODE (PATTERN (prev)) == SET
5901               && SET_DEST (PATTERN (prev)) == SET_SRC (sets[0].rtl)
5902               && ! find_reg_note (prev, REG_EQUIV, NULL_RTX))
5903             {
5904               rtx dest = SET_DEST (sets[0].rtl);
5905               rtx src = SET_SRC (sets[0].rtl);
5906               rtx note;
5907
5908               validate_change (prev, &SET_DEST (PATTERN (prev)), dest, 1);
5909               validate_change (insn, &SET_DEST (sets[0].rtl), src, 1);
5910               validate_change (insn, &SET_SRC (sets[0].rtl), dest, 1);
5911               apply_change_group ();
5912
5913               /* If INSN has a REG_EQUAL note, and this note mentions
5914                  REG0, then we must delete it, because the value in
5915                  REG0 has changed.  If the note's value is REG1, we must
5916                  also delete it because that is now this insn's dest.  */
5917               note = find_reg_note (insn, REG_EQUAL, NULL_RTX);
5918               if (note != 0
5919                   && (reg_mentioned_p (dest, XEXP (note, 0))
5920                       || rtx_equal_p (src, XEXP (note, 0))))
5921                 remove_note (insn, note);
5922             }
5923         }
5924     }
5925
5926 done:;
5927 }
5928 \f
5929 /* Remove from the hash table all expressions that reference memory.  */
5930
5931 static void
5932 invalidate_memory (void)
5933 {
5934   int i;
5935   struct table_elt *p, *next;
5936
5937   for (i = 0; i < HASH_SIZE; i++)
5938     for (p = table[i]; p; p = next)
5939       {
5940         next = p->next_same_hash;
5941         if (p->in_memory)
5942           remove_from_table (p, i);
5943       }
5944 }
5945
5946 /* Perform invalidation on the basis of everything about an insn
5947    except for invalidating the actual places that are SET in it.
5948    This includes the places CLOBBERed, and anything that might
5949    alias with something that is SET or CLOBBERed.
5950
5951    X is the pattern of the insn.  */
5952
5953 static void
5954 invalidate_from_clobbers (rtx x)
5955 {
5956   if (GET_CODE (x) == CLOBBER)
5957     {
5958       rtx ref = XEXP (x, 0);
5959       if (ref)
5960         {
5961           if (REG_P (ref) || GET_CODE (ref) == SUBREG
5962               || MEM_P (ref))
5963             invalidate (ref, VOIDmode);
5964           else if (GET_CODE (ref) == STRICT_LOW_PART
5965                    || GET_CODE (ref) == ZERO_EXTRACT)
5966             invalidate (XEXP (ref, 0), GET_MODE (ref));
5967         }
5968     }
5969   else if (GET_CODE (x) == PARALLEL)
5970     {
5971       int i;
5972       for (i = XVECLEN (x, 0) - 1; i >= 0; i--)
5973         {
5974           rtx y = XVECEXP (x, 0, i);
5975           if (GET_CODE (y) == CLOBBER)
5976             {
5977               rtx ref = XEXP (y, 0);
5978               if (REG_P (ref) || GET_CODE (ref) == SUBREG
5979                   || MEM_P (ref))
5980                 invalidate (ref, VOIDmode);
5981               else if (GET_CODE (ref) == STRICT_LOW_PART
5982                        || GET_CODE (ref) == ZERO_EXTRACT)
5983                 invalidate (XEXP (ref, 0), GET_MODE (ref));
5984             }
5985         }
5986     }
5987 }
5988 \f
5989 /* Process X, part of the REG_NOTES of an insn.  Look at any REG_EQUAL notes
5990    and replace any registers in them with either an equivalent constant
5991    or the canonical form of the register.  If we are inside an address,
5992    only do this if the address remains valid.
5993
5994    OBJECT is 0 except when within a MEM in which case it is the MEM.
5995
5996    Return the replacement for X.  */
5997
5998 static rtx
5999 cse_process_notes_1 (rtx x, rtx object, bool *changed)
6000 {
6001   enum rtx_code code = GET_CODE (x);
6002   const char *fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
6003   int i;
6004
6005   switch (code)
6006     {
6007     case CONST_INT:
6008     case CONST:
6009     case SYMBOL_REF:
6010     case LABEL_REF:
6011     case CONST_DOUBLE:
6012     case CONST_FIXED:
6013     case CONST_VECTOR:
6014     case PC:
6015     case CC0:
6016     case LO_SUM:
6017       return x;
6018
6019     case MEM:
6020       validate_change (x, &XEXP (x, 0),
6021                        cse_process_notes (XEXP (x, 0), x, changed), 0);
6022       return x;
6023
6024     case EXPR_LIST:
6025     case INSN_LIST:
6026       if (REG_NOTE_KIND (x) == REG_EQUAL)
6027         XEXP (x, 0) = cse_process_notes (XEXP (x, 0), NULL_RTX, changed);
6028       if (XEXP (x, 1))
6029         XEXP (x, 1) = cse_process_notes (XEXP (x, 1), NULL_RTX, changed);
6030       return x;
6031
6032     case SIGN_EXTEND:
6033     case ZERO_EXTEND:
6034     case SUBREG:
6035       {
6036         rtx new_rtx = cse_process_notes (XEXP (x, 0), object, changed);
6037         /* We don't substitute VOIDmode constants into these rtx,
6038            since they would impede folding.  */
6039         if (GET_MODE (new_rtx) != VOIDmode)
6040           validate_change (object, &XEXP (x, 0), new_rtx, 0);
6041         return x;
6042       }
6043
6044     case REG:
6045       i = REG_QTY (REGNO (x));
6046
6047       /* Return a constant or a constant register.  */
6048       if (REGNO_QTY_VALID_P (REGNO (x)))
6049         {
6050           struct qty_table_elem *ent = &qty_table[i];
6051
6052           if (ent->const_rtx != NULL_RTX
6053               && (CONSTANT_P (ent->const_rtx)
6054                   || REG_P (ent->const_rtx)))
6055             {
6056               rtx new_rtx = gen_lowpart (GET_MODE (x), ent->const_rtx);
6057               if (new_rtx)
6058                 return copy_rtx (new_rtx);
6059             }
6060         }
6061
6062       /* Otherwise, canonicalize this register.  */
6063       return canon_reg (x, NULL_RTX);
6064
6065     default:
6066       break;
6067     }
6068
6069   for (i = 0; i < GET_RTX_LENGTH (code); i++)
6070     if (fmt[i] == 'e')
6071       validate_change (object, &XEXP (x, i),
6072                        cse_process_notes (XEXP (x, i), object, changed), 0);
6073
6074   return x;
6075 }
6076
6077 static rtx
6078 cse_process_notes (rtx x, rtx object, bool *changed)
6079 {
6080   rtx new_rtx = cse_process_notes_1 (x, object, changed);
6081   if (new_rtx != x)
6082     *changed = true;
6083   return new_rtx;
6084 }
6085
6086 \f
6087 /* Find a path in the CFG, starting with FIRST_BB to perform CSE on.
6088
6089    DATA is a pointer to a struct cse_basic_block_data, that is used to
6090    describe the path.
6091    It is filled with a queue of basic blocks, starting with FIRST_BB
6092    and following a trace through the CFG.
6093
6094    If all paths starting at FIRST_BB have been followed, or no new path
6095    starting at FIRST_BB can be constructed, this function returns FALSE.
6096    Otherwise, DATA->path is filled and the function returns TRUE indicating
6097    that a path to follow was found.
6098
6099    If FOLLOW_JUMPS is false, the maximum path length is 1 and the only
6100    block in the path will be FIRST_BB.  */
6101
6102 static bool
6103 cse_find_path (basic_block first_bb, struct cse_basic_block_data *data,
6104                int follow_jumps)
6105 {
6106   basic_block bb;
6107   edge e;
6108   int path_size;
6109
6110   SET_BIT (cse_visited_basic_blocks, first_bb->index);
6111
6112   /* See if there is a previous path.  */
6113   path_size = data->path_size;
6114
6115   /* There is a previous path.  Make sure it started with FIRST_BB.  */
6116   if (path_size)
6117     gcc_assert (data->path[0].bb == first_bb);
6118
6119   /* There was only one basic block in the last path.  Clear the path and
6120      return, so that paths starting at another basic block can be tried.  */
6121   if (path_size == 1)
6122     {
6123       path_size = 0;
6124       goto done;
6125     }
6126
6127   /* If the path was empty from the beginning, construct a new path.  */
6128   if (path_size == 0)
6129     data->path[path_size++].bb = first_bb;
6130   else
6131     {
6132       /* Otherwise, path_size must be equal to or greater than 2, because
6133          a previous path exists that is at least two basic blocks long.
6134
6135          Update the previous branch path, if any.  If the last branch was
6136          previously along the branch edge, take the fallthrough edge now.  */
6137       while (path_size >= 2)
6138         {
6139           basic_block last_bb_in_path, previous_bb_in_path;
6140           edge e;
6141
6142           --path_size;
6143           last_bb_in_path = data->path[path_size].bb;
6144           previous_bb_in_path = data->path[path_size - 1].bb;
6145
6146           /* If we previously followed a path along the branch edge, try
6147              the fallthru edge now.  */
6148           if (EDGE_COUNT (previous_bb_in_path->succs) == 2
6149               && any_condjump_p (BB_END (previous_bb_in_path))
6150               && (e = find_edge (previous_bb_in_path, last_bb_in_path))
6151               && e == BRANCH_EDGE (previous_bb_in_path))
6152             {
6153               bb = FALLTHRU_EDGE (previous_bb_in_path)->dest;
6154               if (bb != EXIT_BLOCK_PTR
6155                   && single_pred_p (bb)
6156                   /* We used to assert here that we would only see blocks
6157                      that we have not visited yet.  But we may end up
6158                      visiting basic blocks twice if the CFG has changed
6159                      in this run of cse_main, because when the CFG changes
6160                      the topological sort of the CFG also changes.  A basic
6161                      blocks that previously had more than two predecessors
6162                      may now have a single predecessor, and become part of
6163                      a path that starts at another basic block.
6164
6165                      We still want to visit each basic block only once, so
6166                      halt the path here if we have already visited BB.  */
6167                   && !TEST_BIT (cse_visited_basic_blocks, bb->index))
6168                 {
6169                   SET_BIT (cse_visited_basic_blocks, bb->index);
6170                   data->path[path_size++].bb = bb;
6171                   break;
6172                 }
6173             }
6174
6175           data->path[path_size].bb = NULL;
6176         }
6177
6178       /* If only one block remains in the path, bail.  */
6179       if (path_size == 1)
6180         {
6181           path_size = 0;
6182           goto done;
6183         }
6184     }
6185
6186   /* Extend the path if possible.  */
6187   if (follow_jumps)
6188     {
6189       bb = data->path[path_size - 1].bb;
6190       while (bb && path_size < PARAM_VALUE (PARAM_MAX_CSE_PATH_LENGTH))
6191         {
6192           if (single_succ_p (bb))
6193             e = single_succ_edge (bb);
6194           else if (EDGE_COUNT (bb->succs) == 2
6195                    && any_condjump_p (BB_END (bb)))
6196             {
6197               /* First try to follow the branch.  If that doesn't lead
6198                  to a useful path, follow the fallthru edge.  */
6199               e = BRANCH_EDGE (bb);
6200               if (!single_pred_p (e->dest))
6201                 e = FALLTHRU_EDGE (bb);
6202             }
6203           else
6204             e = NULL;
6205
6206           if (e && e->dest != EXIT_BLOCK_PTR
6207               && single_pred_p (e->dest)
6208               /* Avoid visiting basic blocks twice.  The large comment
6209                  above explains why this can happen.  */
6210               && !TEST_BIT (cse_visited_basic_blocks, e->dest->index))
6211             {
6212               basic_block bb2 = e->dest;
6213               SET_BIT (cse_visited_basic_blocks, bb2->index);
6214               data->path[path_size++].bb = bb2;
6215               bb = bb2;
6216             }
6217           else
6218             bb = NULL;
6219         }
6220     }
6221
6222 done:
6223   data->path_size = path_size;
6224   return path_size != 0;
6225 }
6226 \f
6227 /* Dump the path in DATA to file F.  NSETS is the number of sets
6228    in the path.  */
6229
6230 static void
6231 cse_dump_path (struct cse_basic_block_data *data, int nsets, FILE *f)
6232 {
6233   int path_entry;
6234
6235   fprintf (f, ";; Following path with %d sets: ", nsets);
6236   for (path_entry = 0; path_entry < data->path_size; path_entry++)
6237     fprintf (f, "%d ", (data->path[path_entry].bb)->index);
6238   fputc ('\n', dump_file);
6239   fflush (f);
6240 }
6241
6242 \f
6243 /* Return true if BB has exception handling successor edges.  */
6244
6245 static bool
6246 have_eh_succ_edges (basic_block bb)
6247 {
6248   edge e;
6249   edge_iterator ei;
6250
6251   FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->succs)
6252     if (e->flags & EDGE_EH)
6253       return true;
6254
6255   return false;
6256 }
6257
6258 \f
6259 /* Scan to the end of the path described by DATA.  Return an estimate of
6260    the total number of SETs of all insns in the path.  */
6261
6262 static void
6263 cse_prescan_path (struct cse_basic_block_data *data)
6264 {
6265   int nsets = 0;
6266   int path_size = data->path_size;
6267   int path_entry;
6268
6269   /* Scan to end of each basic block in the path.  */
6270   for (path_entry = 0; path_entry < path_size; path_entry++)
6271     {
6272       basic_block bb;
6273       rtx insn;
6274
6275       bb = data->path[path_entry].bb;
6276
6277       FOR_BB_INSNS (bb, insn)
6278         {
6279           if (!INSN_P (insn))
6280             continue;
6281
6282           /* A PARALLEL can have lots of SETs in it,
6283              especially if it is really an ASM_OPERANDS.  */
6284           if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == PARALLEL)
6285             nsets += XVECLEN (PATTERN (insn), 0);
6286           else
6287             nsets += 1;
6288         }
6289     }
6290
6291   data->nsets = nsets;
6292 }
6293 \f
6294 /* Process a single extended basic block described by EBB_DATA.  */
6295
6296 static void
6297 cse_extended_basic_block (struct cse_basic_block_data *ebb_data)
6298 {
6299   int path_size = ebb_data->path_size;
6300   int path_entry;
6301   int num_insns = 0;
6302
6303   /* Allocate the space needed by qty_table.  */
6304   qty_table = XNEWVEC (struct qty_table_elem, max_qty);
6305
6306   new_basic_block ();
6307   cse_ebb_live_in = df_get_live_in (ebb_data->path[0].bb);
6308   cse_ebb_live_out = df_get_live_out (ebb_data->path[path_size - 1].bb);
6309   for (path_entry = 0; path_entry < path_size; path_entry++)
6310     {
6311       basic_block bb;
6312       rtx insn;
6313
6314       bb = ebb_data->path[path_entry].bb;
6315
6316       /* Invalidate recorded information for eh regs if there is an EH
6317          edge pointing to that bb.  */
6318       if (bb_has_eh_pred (bb))
6319         {
6320           df_ref *def_rec;
6321
6322           for (def_rec = df_get_artificial_defs (bb->index); *def_rec; def_rec++)
6323             {
6324               df_ref def = *def_rec;
6325               if (DF_REF_FLAGS (def) & DF_REF_AT_TOP)
6326                 invalidate (DF_REF_REG (def), GET_MODE (DF_REF_REG (def)));
6327             }
6328         }
6329
6330       optimize_this_for_speed_p = optimize_bb_for_speed_p (bb);
6331       FOR_BB_INSNS (bb, insn)
6332         {
6333           /* If we have processed 1,000 insns, flush the hash table to
6334              avoid extreme quadratic behavior.  We must not include NOTEs
6335              in the count since there may be more of them when generating
6336              debugging information.  If we clear the table at different
6337              times, code generated with -g -O might be different than code
6338              generated with -O but not -g.
6339
6340              FIXME: This is a real kludge and needs to be done some other
6341                     way.  */
6342           if (NONDEBUG_INSN_P (insn)
6343               && num_insns++ > PARAM_VALUE (PARAM_MAX_CSE_INSNS))
6344             {
6345               flush_hash_table ();
6346               num_insns = 0;
6347             }
6348
6349           if (INSN_P (insn))
6350             {
6351               /* Process notes first so we have all notes in canonical forms
6352                  when looking for duplicate operations.  */
6353               if (REG_NOTES (insn))
6354                 {
6355                   bool changed = false;
6356                   REG_NOTES (insn) = cse_process_notes (REG_NOTES (insn),
6357                                                         NULL_RTX, &changed);
6358                   if (changed)
6359                     df_notes_rescan (insn);
6360                 }
6361
6362               cse_insn (insn);
6363
6364               /* If we haven't already found an insn where we added a LABEL_REF,
6365                  check this one.  */
6366               if (INSN_P (insn) && !recorded_label_ref
6367                   && for_each_rtx (&PATTERN (insn), check_for_label_ref,
6368                                    (void *) insn))
6369                 recorded_label_ref = true;
6370
6371 #ifdef HAVE_cc0
6372               if (NONDEBUG_INSN_P (insn))
6373                 {
6374                   /* If the previous insn sets CC0 and this insn no
6375                      longer references CC0, delete the previous insn.
6376                      Here we use fact that nothing expects CC0 to be
6377                      valid over an insn, which is true until the final
6378                      pass.  */
6379                   rtx prev_insn, tem;
6380
6381                   prev_insn = prev_nonnote_nondebug_insn (insn);
6382                   if (prev_insn && NONJUMP_INSN_P (prev_insn)
6383                       && (tem = single_set (prev_insn)) != NULL_RTX
6384                       && SET_DEST (tem) == cc0_rtx
6385                       && ! reg_mentioned_p (cc0_rtx, PATTERN (insn)))
6386                     delete_insn (prev_insn);
6387
6388                   /* If this insn is not the last insn in the basic
6389                      block, it will be PREV_INSN(insn) in the next
6390                      iteration.  If we recorded any CC0-related
6391                      information for this insn, remember it.  */
6392                   if (insn != BB_END (bb))
6393                     {
6394                       prev_insn_cc0 = this_insn_cc0;
6395                       prev_insn_cc0_mode = this_insn_cc0_mode;
6396                     }
6397                 }
6398 #endif
6399             }
6400         }
6401
6402       /* With non-call exceptions, we are not always able to update
6403          the CFG properly inside cse_insn.  So clean up possibly
6404          redundant EH edges here.  */
6405       if (cfun->can_throw_non_call_exceptions && have_eh_succ_edges (bb))
6406         cse_cfg_altered |= purge_dead_edges (bb);
6407
6408       /* If we changed a conditional jump, we may have terminated
6409          the path we are following.  Check that by verifying that
6410          the edge we would take still exists.  If the edge does
6411          not exist anymore, purge the remainder of the path.
6412          Note that this will cause us to return to the caller.  */
6413       if (path_entry < path_size - 1)
6414         {
6415           basic_block next_bb = ebb_data->path[path_entry + 1].bb;
6416           if (!find_edge (bb, next_bb))
6417             {
6418               do
6419                 {
6420                   path_size--;
6421
6422                   /* If we truncate the path, we must also reset the
6423                      visited bit on the remaining blocks in the path,
6424                      or we will never visit them at all.  */
6425                   RESET_BIT (cse_visited_basic_blocks,
6426                              ebb_data->path[path_size].bb->index);
6427                   ebb_data->path[path_size].bb = NULL;
6428                 }
6429               while (path_size - 1 != path_entry);
6430               ebb_data->path_size = path_size;
6431             }
6432         }
6433
6434       /* If this is a conditional jump insn, record any known
6435          equivalences due to the condition being tested.  */
6436       insn = BB_END (bb);
6437       if (path_entry < path_size - 1
6438           && JUMP_P (insn)
6439           && single_set (insn)
6440           && any_condjump_p (insn))
6441         {
6442           basic_block next_bb = ebb_data->path[path_entry + 1].bb;
6443           bool taken = (next_bb == BRANCH_EDGE (bb)->dest);
6444           record_jump_equiv (insn, taken);
6445         }
6446
6447 #ifdef HAVE_cc0
6448       /* Clear the CC0-tracking related insns, they can't provide
6449          useful information across basic block boundaries.  */
6450       prev_insn_cc0 = 0;
6451 #endif
6452     }
6453
6454   gcc_assert (next_qty <= max_qty);
6455
6456   free (qty_table);
6457 }
6458
6459 \f
6460 /* Perform cse on the instructions of a function.
6461    F is the first instruction.
6462    NREGS is one plus the highest pseudo-reg number used in the instruction.
6463
6464    Return 2 if jump optimizations should be redone due to simplifications
6465    in conditional jump instructions.
6466    Return 1 if the CFG should be cleaned up because it has been modified.
6467    Return 0 otherwise.  */
6468
6469 int
6470 cse_main (rtx f ATTRIBUTE_UNUSED, int nregs)
6471 {
6472   struct cse_basic_block_data ebb_data;
6473   basic_block bb;
6474   int *rc_order = XNEWVEC (int, last_basic_block);
6475   int i, n_blocks;
6476
6477   df_set_flags (DF_LR_RUN_DCE);
6478   df_analyze ();
6479   df_set_flags (DF_DEFER_INSN_RESCAN);
6480
6481   reg_scan (get_insns (), max_reg_num ());
6482   init_cse_reg_info (nregs);
6483
6484   ebb_data.path = XNEWVEC (struct branch_path,
6485                            PARAM_VALUE (PARAM_MAX_CSE_PATH_LENGTH));
6486
6487   cse_cfg_altered = false;
6488   cse_jumps_altered = false;
6489   recorded_label_ref = false;
6490   constant_pool_entries_cost = 0;
6491   constant_pool_entries_regcost = 0;
6492   ebb_data.path_size = 0;
6493   ebb_data.nsets = 0;
6494   rtl_hooks = cse_rtl_hooks;
6495
6496   init_recog ();
6497   init_alias_analysis ();
6498
6499   reg_eqv_table = XNEWVEC (struct reg_eqv_elem, nregs);
6500
6501   /* Set up the table of already visited basic blocks.  */
6502   cse_visited_basic_blocks = sbitmap_alloc (last_basic_block);
6503   sbitmap_zero (cse_visited_basic_blocks);
6504
6505   /* Loop over basic blocks in reverse completion order (RPO),
6506      excluding the ENTRY and EXIT blocks.  */
6507   n_blocks = pre_and_rev_post_order_compute (NULL, rc_order, false);
6508   i = 0;
6509   while (i < n_blocks)
6510     {
6511       /* Find the first block in the RPO queue that we have not yet
6512          processed before.  */
6513       do
6514         {
6515           bb = BASIC_BLOCK (rc_order[i++]);
6516         }
6517       while (TEST_BIT (cse_visited_basic_blocks, bb->index)
6518              && i < n_blocks);
6519
6520       /* Find all paths starting with BB, and process them.  */
6521       while (cse_find_path (bb, &ebb_data, flag_cse_follow_jumps))
6522         {
6523           /* Pre-scan the path.  */
6524           cse_prescan_path (&ebb_data);
6525
6526           /* If this basic block has no sets, skip it.  */
6527           if (ebb_data.nsets == 0)
6528             continue;
6529
6530           /* Get a reasonable estimate for the maximum number of qty's
6531              needed for this path.  For this, we take the number of sets
6532              and multiply that by MAX_RECOG_OPERANDS.  */
6533           max_qty = ebb_data.nsets * MAX_RECOG_OPERANDS;
6534
6535           /* Dump the path we're about to process.  */
6536           if (dump_file)
6537             cse_dump_path (&ebb_data, ebb_data.nsets, dump_file);
6538
6539           cse_extended_basic_block (&ebb_data);
6540         }
6541     }
6542
6543   /* Clean up.  */
6544   end_alias_analysis ();
6545   free (reg_eqv_table);
6546   free (ebb_data.path);
6547   sbitmap_free (cse_visited_basic_blocks);
6548   free (rc_order);
6549   rtl_hooks = general_rtl_hooks;
6550
6551   if (cse_jumps_altered || recorded_label_ref)
6552     return 2;
6553   else if (cse_cfg_altered)
6554     return 1;
6555   else
6556     return 0;
6557 }
6558 \f
6559 /* Called via for_each_rtx to see if an insn is using a LABEL_REF for
6560    which there isn't a REG_LABEL_OPERAND note.
6561    Return one if so.  DATA is the insn.  */
6562
6563 static int
6564 check_for_label_ref (rtx *rtl, void *data)
6565 {
6566   rtx insn = (rtx) data;
6567
6568   /* If this insn uses a LABEL_REF and there isn't a REG_LABEL_OPERAND
6569      note for it, we must rerun jump since it needs to place the note.  If
6570      this is a LABEL_REF for a CODE_LABEL that isn't in the insn chain,
6571      don't do this since no REG_LABEL_OPERAND will be added.  */
6572   return (GET_CODE (*rtl) == LABEL_REF
6573           && ! LABEL_REF_NONLOCAL_P (*rtl)
6574           && (!JUMP_P (insn)
6575               || !label_is_jump_target_p (XEXP (*rtl, 0), insn))
6576           && LABEL_P (XEXP (*rtl, 0))
6577           && INSN_UID (XEXP (*rtl, 0)) != 0
6578           && ! find_reg_note (insn, REG_LABEL_OPERAND, XEXP (*rtl, 0)));
6579 }
6580 \f
6581 /* Count the number of times registers are used (not set) in X.
6582    COUNTS is an array in which we accumulate the count, INCR is how much
6583    we count each register usage.
6584
6585    Don't count a usage of DEST, which is the SET_DEST of a SET which
6586    contains X in its SET_SRC.  This is because such a SET does not
6587    modify the liveness of DEST.
6588    DEST is set to pc_rtx for a trapping insn, or for an insn with side effects.
6589    We must then count uses of a SET_DEST regardless, because the insn can't be
6590    deleted here.  */
6591
6592 static void
6593 count_reg_usage (rtx x, int *counts, rtx dest, int incr)
6594 {
6595   enum rtx_code code;
6596   rtx note;
6597   const char *fmt;
6598   int i, j;
6599
6600   if (x == 0)
6601     return;
6602
6603   switch (code = GET_CODE (x))
6604     {
6605     case REG:
6606       if (x != dest)
6607         counts[REGNO (x)] += incr;
6608       return;
6609
6610     case PC:
6611     case CC0:
6612     case CONST:
6613     case CONST_INT:
6614     case CONST_DOUBLE:
6615     case CONST_FIXED:
6616     case CONST_VECTOR:
6617     case SYMBOL_REF:
6618     case LABEL_REF:
6619       return;
6620
6621     case CLOBBER:
6622       /* If we are clobbering a MEM, mark any registers inside the address
6623          as being used.  */
6624       if (MEM_P (XEXP (x, 0)))
6625         count_reg_usage (XEXP (XEXP (x, 0), 0), counts, NULL_RTX, incr);
6626       return;
6627
6628     case SET:
6629       /* Unless we are setting a REG, count everything in SET_DEST.  */
6630       if (!REG_P (SET_DEST (x)))
6631         count_reg_usage (SET_DEST (x), counts, NULL_RTX, incr);
6632       count_reg_usage (SET_SRC (x), counts,
6633                        dest ? dest : SET_DEST (x),
6634                        incr);
6635       return;
6636
6637     case DEBUG_INSN:
6638       return;
6639
6640     case CALL_INSN:
6641     case INSN:
6642     case JUMP_INSN:
6643       /* We expect dest to be NULL_RTX here.  If the insn may trap,
6644          or if it cannot be deleted due to side-effects, mark this fact
6645          by setting DEST to pc_rtx.  */
6646       if (insn_could_throw_p (x) || side_effects_p (PATTERN (x)))
6647         dest = pc_rtx;
6648       if (code == CALL_INSN)
6649         count_reg_usage (CALL_INSN_FUNCTION_USAGE (x), counts, dest, incr);
6650       count_reg_usage (PATTERN (x), counts, dest, incr);
6651
6652       /* Things used in a REG_EQUAL note aren't dead since loop may try to
6653          use them.  */
6654
6655       note = find_reg_equal_equiv_note (x);
6656       if (note)
6657         {
6658           rtx eqv = XEXP (note, 0);
6659
6660           if (GET_CODE (eqv) == EXPR_LIST)
6661           /* This REG_EQUAL note describes the result of a function call.
6662              Process all the arguments.  */
6663             do
6664               {
6665                 count_reg_usage (XEXP (eqv, 0), counts, dest, incr);
6666                 eqv = XEXP (eqv, 1);
6667               }
6668             while (eqv && GET_CODE (eqv) == EXPR_LIST);
6669           else
6670             count_reg_usage (eqv, counts, dest, incr);
6671         }
6672       return;
6673
6674     case EXPR_LIST:
6675       if (REG_NOTE_KIND (x) == REG_EQUAL
6676           || (REG_NOTE_KIND (x) != REG_NONNEG && GET_CODE (XEXP (x,0)) == USE)
6677           /* FUNCTION_USAGE expression lists may include (CLOBBER (mem /u)),
6678              involving registers in the address.  */
6679           || GET_CODE (XEXP (x, 0)) == CLOBBER)
6680         count_reg_usage (XEXP (x, 0), counts, NULL_RTX, incr);
6681
6682       count_reg_usage (XEXP (x, 1), counts, NULL_RTX, incr);
6683       return;
6684
6685     case ASM_OPERANDS:
6686       /* Iterate over just the inputs, not the constraints as well.  */
6687       for (i = ASM_OPERANDS_INPUT_LENGTH (x) - 1; i >= 0; i--)
6688         count_reg_usage (ASM_OPERANDS_INPUT (x, i), counts, dest, incr);
6689       return;
6690
6691     case INSN_LIST:
6692       gcc_unreachable ();
6693
6694     default:
6695       break;
6696     }
6697
6698   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
6699   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
6700     {
6701       if (fmt[i] == 'e')
6702         count_reg_usage (XEXP (x, i), counts, dest, incr);
6703       else if (fmt[i] == 'E')
6704         for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
6705           count_reg_usage (XVECEXP (x, i, j), counts, dest, incr);
6706     }
6707 }
6708 \f
6709 /* Return true if X is a dead register.  */
6710
6711 static inline int
6712 is_dead_reg (rtx x, int *counts)
6713 {
6714   return (REG_P (x)
6715           && REGNO (x) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
6716           && counts[REGNO (x)] == 0);
6717 }
6718
6719 /* Return true if set is live.  */
6720 static bool
6721 set_live_p (rtx set, rtx insn ATTRIBUTE_UNUSED, /* Only used with HAVE_cc0.  */
6722             int *counts)
6723 {
6724 #ifdef HAVE_cc0
6725   rtx tem;
6726 #endif
6727
6728   if (set_noop_p (set))
6729     ;
6730
6731 #ifdef HAVE_cc0
6732   else if (GET_CODE (SET_DEST (set)) == CC0
6733            && !side_effects_p (SET_SRC (set))
6734            && ((tem = next_nonnote_nondebug_insn (insn)) == NULL_RTX
6735                || !INSN_P (tem)
6736                || !reg_referenced_p (cc0_rtx, PATTERN (tem))))
6737     return false;
6738 #endif
6739   else if (!is_dead_reg (SET_DEST (set), counts)
6740            || side_effects_p (SET_SRC (set)))
6741     return true;
6742   return false;
6743 }
6744
6745 /* Return true if insn is live.  */
6746
6747 static bool
6748 insn_live_p (rtx insn, int *counts)
6749 {
6750   int i;
6751   if (insn_could_throw_p (insn))
6752     return true;
6753   else if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == SET)
6754     return set_live_p (PATTERN (insn), insn, counts);
6755   else if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == PARALLEL)
6756     {
6757       for (i = XVECLEN (PATTERN (insn), 0) - 1; i >= 0; i--)
6758         {
6759           rtx elt = XVECEXP (PATTERN (insn), 0, i);
6760
6761           if (GET_CODE (elt) == SET)
6762             {
6763               if (set_live_p (elt, insn, counts))
6764                 return true;
6765             }
6766           else if (GET_CODE (elt) != CLOBBER && GET_CODE (elt) != USE)
6767             return true;
6768         }
6769       return false;
6770     }
6771   else if (DEBUG_INSN_P (insn))
6772     {
6773       rtx next;
6774
6775       for (next = NEXT_INSN (insn); next; next = NEXT_INSN (next))
6776         if (NOTE_P (next))
6777           continue;
6778         else if (!DEBUG_INSN_P (next))
6779           return true;
6780         else if (INSN_VAR_LOCATION_DECL (insn) == INSN_VAR_LOCATION_DECL (next))
6781           return false;
6782
6783       return true;
6784     }
6785   else
6786     return true;
6787 }
6788
6789 /* Count the number of stores into pseudo.  Callback for note_stores.  */
6790
6791 static void
6792 count_stores (rtx x, const_rtx set ATTRIBUTE_UNUSED, void *data)
6793 {
6794   int *counts = (int *) data;
6795   if (REG_P (x) && REGNO (x) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER)
6796     counts[REGNO (x)]++;
6797 }
6798
6799 struct dead_debug_insn_data
6800 {
6801   int *counts;
6802   rtx *replacements;
6803   bool seen_repl;
6804 };
6805
6806 /* Return if a DEBUG_INSN needs to be reset because some dead
6807    pseudo doesn't have a replacement.  Callback for for_each_rtx.  */
6808
6809 static int
6810 is_dead_debug_insn (rtx *loc, void *data)
6811 {
6812   rtx x = *loc;
6813   struct dead_debug_insn_data *ddid = (struct dead_debug_insn_data *) data;
6814
6815   if (is_dead_reg (x, ddid->counts))
6816     {
6817       if (ddid->replacements && ddid->replacements[REGNO (x)] != NULL_RTX)
6818         ddid->seen_repl = true;
6819       else
6820         return 1;
6821     }
6822   return 0;
6823 }
6824
6825 /* Replace a dead pseudo in a DEBUG_INSN with replacement DEBUG_EXPR.
6826    Callback for simplify_replace_fn_rtx.  */
6827
6828 static rtx
6829 replace_dead_reg (rtx x, const_rtx old_rtx ATTRIBUTE_UNUSED, void *data)
6830 {
6831   rtx *replacements = (rtx *) data;
6832
6833   if (REG_P (x)
6834       && REGNO (x) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
6835       && replacements[REGNO (x)] != NULL_RTX)
6836     {
6837       if (GET_MODE (x) == GET_MODE (replacements[REGNO (x)]))
6838         return replacements[REGNO (x)];
6839       return lowpart_subreg (GET_MODE (x), replacements[REGNO (x)],
6840                              GET_MODE (replacements[REGNO (x)]));
6841     }
6842   return NULL_RTX;
6843 }
6844
6845 /* Scan all the insns and delete any that are dead; i.e., they store a register
6846    that is never used or they copy a register to itself.
6847
6848    This is used to remove insns made obviously dead by cse, loop or other
6849    optimizations.  It improves the heuristics in loop since it won't try to
6850    move dead invariants out of loops or make givs for dead quantities.  The
6851    remaining passes of the compilation are also sped up.  */
6852
6853 int
6854 delete_trivially_dead_insns (rtx insns, int nreg)
6855 {
6856   int *counts;
6857   rtx insn, prev;
6858   rtx *replacements = NULL;
6859   int ndead = 0;
6860
6861   timevar_push (TV_DELETE_TRIVIALLY_DEAD);
6862   /* First count the number of times each register is used.  */
6863   if (MAY_HAVE_DEBUG_INSNS)
6864     {
6865       counts = XCNEWVEC (int, nreg * 3);
6866       for (insn = insns; insn; insn = NEXT_INSN (insn))
6867         if (DEBUG_INSN_P (insn))
6868           count_reg_usage (INSN_VAR_LOCATION_LOC (insn), counts + nreg,
6869                            NULL_RTX, 1);
6870         else if (INSN_P (insn))
6871           {
6872             count_reg_usage (insn, counts, NULL_RTX, 1);
6873             note_stores (PATTERN (insn), count_stores, counts + nreg * 2);
6874           }
6875       /* If there can be debug insns, COUNTS are 3 consecutive arrays.
6876          First one counts how many times each pseudo is used outside
6877          of debug insns, second counts how many times each pseudo is
6878          used in debug insns and third counts how many times a pseudo
6879          is stored.  */
6880     }
6881   else
6882     {
6883       counts = XCNEWVEC (int, nreg);
6884       for (insn = insns; insn; insn = NEXT_INSN (insn))
6885         if (INSN_P (insn))
6886           count_reg_usage (insn, counts, NULL_RTX, 1);
6887       /* If no debug insns can be present, COUNTS is just an array
6888          which counts how many times each pseudo is used.  */
6889     }
6890   /* Go from the last insn to the first and delete insns that only set unused
6891      registers or copy a register to itself.  As we delete an insn, remove
6892      usage counts for registers it uses.
6893
6894      The first jump optimization pass may leave a real insn as the last
6895      insn in the function.   We must not skip that insn or we may end
6896      up deleting code that is not really dead.
6897
6898      If some otherwise unused register is only used in DEBUG_INSNs,
6899      try to create a DEBUG_EXPR temporary and emit a DEBUG_INSN before
6900      the setter.  Then go through DEBUG_INSNs and if a DEBUG_EXPR
6901      has been created for the unused register, replace it with
6902      the DEBUG_EXPR, otherwise reset the DEBUG_INSN.  */
6903   for (insn = get_last_insn (); insn; insn = prev)
6904     {
6905       int live_insn = 0;
6906
6907       prev = PREV_INSN (insn);
6908       if (!INSN_P (insn))
6909         continue;
6910
6911       live_insn = insn_live_p (insn, counts);
6912
6913       /* If this is a dead insn, delete it and show registers in it aren't
6914          being used.  */
6915
6916       if (! live_insn && dbg_cnt (delete_trivial_dead))
6917         {
6918           if (DEBUG_INSN_P (insn))
6919             count_reg_usage (INSN_VAR_LOCATION_LOC (insn), counts + nreg,
6920                              NULL_RTX, -1);
6921           else
6922             {
6923               rtx set;
6924               if (MAY_HAVE_DEBUG_INSNS
6925                   && (set = single_set (insn)) != NULL_RTX
6926                   && is_dead_reg (SET_DEST (set), counts)
6927                   /* Used at least once in some DEBUG_INSN.  */
6928                   && counts[REGNO (SET_DEST (set)) + nreg] > 0
6929                   /* And set exactly once.  */
6930                   && counts[REGNO (SET_DEST (set)) + nreg * 2] == 1
6931                   && !side_effects_p (SET_SRC (set))
6932                   && asm_noperands (PATTERN (insn)) < 0)
6933                 {
6934                   rtx dval, bind;
6935
6936                   /* Create DEBUG_EXPR (and DEBUG_EXPR_DECL).  */
6937                   dval = make_debug_expr_from_rtl (SET_DEST (set));
6938
6939                   /* Emit a debug bind insn before the insn in which
6940                      reg dies.  */
6941                   bind = gen_rtx_VAR_LOCATION (GET_MODE (SET_DEST (set)),
6942                                                DEBUG_EXPR_TREE_DECL (dval),
6943                                                SET_SRC (set),
6944                                                VAR_INIT_STATUS_INITIALIZED);
6945                   count_reg_usage (bind, counts + nreg, NULL_RTX, 1);
6946
6947                   bind = emit_debug_insn_before (bind, insn);
6948                   df_insn_rescan (bind);
6949
6950                   if (replacements == NULL)
6951                     replacements = XCNEWVEC (rtx, nreg);
6952                   replacements[REGNO (SET_DEST (set))] = dval;
6953                 }
6954
6955               count_reg_usage (insn, counts, NULL_RTX, -1);
6956               ndead++;
6957             }
6958           delete_insn_and_edges (insn);
6959         }
6960     }
6961
6962   if (MAY_HAVE_DEBUG_INSNS)
6963     {
6964       struct dead_debug_insn_data ddid;
6965       ddid.counts = counts;
6966       ddid.replacements = replacements;
6967       for (insn = get_last_insn (); insn; insn = PREV_INSN (insn))
6968         if (DEBUG_INSN_P (insn))
6969           {
6970             /* If this debug insn references a dead register that wasn't replaced
6971                with an DEBUG_EXPR, reset the DEBUG_INSN.  */
6972             ddid.seen_repl = false;
6973             if (for_each_rtx (&INSN_VAR_LOCATION_LOC (insn),
6974                               is_dead_debug_insn, &ddid))
6975               {
6976                 INSN_VAR_LOCATION_LOC (insn) = gen_rtx_UNKNOWN_VAR_LOC ();
6977                 df_insn_rescan (insn);
6978               }
6979             else if (ddid.seen_repl)
6980               {
6981                 INSN_VAR_LOCATION_LOC (insn)
6982                   = simplify_replace_fn_rtx (INSN_VAR_LOCATION_LOC (insn),
6983                                              NULL_RTX, replace_dead_reg,
6984                                              replacements);
6985                 df_insn_rescan (insn);
6986               }
6987           }
6988       if (replacements)
6989         free (replacements);
6990     }
6991
6992   if (dump_file && ndead)
6993     fprintf (dump_file, "Deleted %i trivially dead insns\n",
6994              ndead);
6995   /* Clean up.  */
6996   free (counts);
6997   timevar_pop (TV_DELETE_TRIVIALLY_DEAD);
6998   return ndead;
6999 }
7000
7001 /* This function is called via for_each_rtx.  The argument, NEWREG, is
7002    a condition code register with the desired mode.  If we are looking
7003    at the same register in a different mode, replace it with
7004    NEWREG.  */
7005
7006 static int
7007 cse_change_cc_mode (rtx *loc, void *data)
7008 {
7009   struct change_cc_mode_args* args = (struct change_cc_mode_args*)data;
7010
7011   if (*loc
7012       && REG_P (*loc)
7013       && REGNO (*loc) == REGNO (args->newreg)
7014       && GET_MODE (*loc) != GET_MODE (args->newreg))
7015     {
7016       validate_change (args->insn, loc, args->newreg, 1);
7017
7018       return -1;
7019     }
7020   return 0;
7021 }
7022
7023 /* Change the mode of any reference to the register REGNO (NEWREG) to
7024    GET_MODE (NEWREG) in INSN.  */
7025
7026 static void
7027 cse_change_cc_mode_insn (rtx insn, rtx newreg)
7028 {
7029   struct change_cc_mode_args args;
7030   int success;
7031
7032   if (!INSN_P (insn))
7033     return;
7034
7035   args.insn = insn;
7036   args.newreg = newreg;
7037
7038   for_each_rtx (&PATTERN (insn), cse_change_cc_mode, &args);
7039   for_each_rtx (&REG_NOTES (insn), cse_change_cc_mode, &args);
7040
7041   /* If the following assertion was triggered, there is most probably
7042      something wrong with the cc_modes_compatible back end function.
7043      CC modes only can be considered compatible if the insn - with the mode
7044      replaced by any of the compatible modes - can still be recognized.  */
7045   success = apply_change_group ();
7046   gcc_assert (success);
7047 }
7048
7049 /* Change the mode of any reference to the register REGNO (NEWREG) to
7050    GET_MODE (NEWREG), starting at START.  Stop before END.  Stop at
7051    any instruction which modifies NEWREG.  */
7052
7053 static void
7054 cse_change_cc_mode_insns (rtx start, rtx end, rtx newreg)
7055 {
7056   rtx insn;
7057
7058   for (insn = start; insn != end; insn = NEXT_INSN (insn))
7059     {
7060       if (! INSN_P (insn))
7061         continue;
7062
7063       if (reg_set_p (newreg, insn))
7064         return;
7065
7066       cse_change_cc_mode_insn (insn, newreg);
7067     }
7068 }
7069
7070 /* BB is a basic block which finishes with CC_REG as a condition code
7071    register which is set to CC_SRC.  Look through the successors of BB
7072    to find blocks which have a single predecessor (i.e., this one),
7073    and look through those blocks for an assignment to CC_REG which is
7074    equivalent to CC_SRC.  CAN_CHANGE_MODE indicates whether we are
7075    permitted to change the mode of CC_SRC to a compatible mode.  This
7076    returns VOIDmode if no equivalent assignments were found.
7077    Otherwise it returns the mode which CC_SRC should wind up with.
7078    ORIG_BB should be the same as BB in the outermost cse_cc_succs call,
7079    but is passed unmodified down to recursive calls in order to prevent
7080    endless recursion.
7081
7082    The main complexity in this function is handling the mode issues.
7083    We may have more than one duplicate which we can eliminate, and we
7084    try to find a mode which will work for multiple duplicates.  */
7085
7086 static enum machine_mode
7087 cse_cc_succs (basic_block bb, basic_block orig_bb, rtx cc_reg, rtx cc_src,
7088               bool can_change_mode)
7089 {
7090   bool found_equiv;
7091   enum machine_mode mode;
7092   unsigned int insn_count;
7093   edge e;
7094   rtx insns[2];
7095   enum machine_mode modes[2];
7096   rtx last_insns[2];
7097   unsigned int i;
7098   rtx newreg;
7099   edge_iterator ei;
7100
7101   /* We expect to have two successors.  Look at both before picking
7102      the final mode for the comparison.  If we have more successors
7103      (i.e., some sort of table jump, although that seems unlikely),
7104      then we require all beyond the first two to use the same
7105      mode.  */
7106
7107   found_equiv = false;
7108   mode = GET_MODE (cc_src);
7109   insn_count = 0;
7110   FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->succs)
7111     {
7112       rtx insn;
7113       rtx end;
7114
7115       if (e->flags & EDGE_COMPLEX)
7116         continue;
7117
7118       if (EDGE_COUNT (e->dest->preds) != 1
7119           || e->dest == EXIT_BLOCK_PTR
7120           /* Avoid endless recursion on unreachable blocks.  */
7121           || e->dest == orig_bb)
7122         continue;
7123
7124       end = NEXT_INSN (BB_END (e->dest));
7125       for (insn = BB_HEAD (e->dest); insn != end; insn = NEXT_INSN (insn))
7126         {
7127           rtx set;
7128
7129           if (! INSN_P (insn))
7130             continue;
7131
7132           /* If CC_SRC is modified, we have to stop looking for
7133              something which uses it.  */
7134           if (modified_in_p (cc_src, insn))
7135             break;
7136
7137           /* Check whether INSN sets CC_REG to CC_SRC.  */
7138           set = single_set (insn);
7139           if (set
7140               && REG_P (SET_DEST (set))
7141               && REGNO (SET_DEST (set)) == REGNO (cc_reg))
7142             {
7143               bool found;
7144               enum machine_mode set_mode;
7145               enum machine_mode comp_mode;
7146
7147               found = false;
7148               set_mode = GET_MODE (SET_SRC (set));
7149               comp_mode = set_mode;
7150               if (rtx_equal_p (cc_src, SET_SRC (set)))
7151                 found = true;
7152               else if (GET_CODE (cc_src) == COMPARE
7153                        && GET_CODE (SET_SRC (set)) == COMPARE
7154                        && mode != set_mode
7155                        && rtx_equal_p (XEXP (cc_src, 0),
7156                                        XEXP (SET_SRC (set), 0))
7157                        && rtx_equal_p (XEXP (cc_src, 1),
7158                                        XEXP (SET_SRC (set), 1)))
7159
7160                 {
7161                   comp_mode = targetm.cc_modes_compatible (mode, set_mode);
7162                   if (comp_mode != VOIDmode
7163                       && (can_change_mode || comp_mode == mode))
7164                     found = true;
7165                 }
7166
7167               if (found)
7168                 {
7169                   found_equiv = true;
7170                   if (insn_count < ARRAY_SIZE (insns))
7171                     {
7172                       insns[insn_count] = insn;
7173                       modes[insn_count] = set_mode;
7174                       last_insns[insn_count] = end;
7175                       ++insn_count;
7176
7177                       if (mode != comp_mode)
7178                         {
7179                           gcc_assert (can_change_mode);
7180                           mode = comp_mode;
7181
7182                           /* The modified insn will be re-recognized later.  */
7183                           PUT_MODE (cc_src, mode);
7184                         }
7185                     }
7186                   else
7187                     {
7188                       if (set_mode != mode)
7189                         {
7190                           /* We found a matching expression in the
7191                              wrong mode, but we don't have room to
7192                              store it in the array.  Punt.  This case
7193                              should be rare.  */
7194                           break;
7195                         }
7196                       /* INSN sets CC_REG to a value equal to CC_SRC
7197                          with the right mode.  We can simply delete
7198                          it.  */
7199                       delete_insn (insn);
7200                     }
7201
7202                   /* We found an instruction to delete.  Keep looking,
7203                      in the hopes of finding a three-way jump.  */
7204                   continue;
7205                 }
7206
7207               /* We found an instruction which sets the condition
7208                  code, so don't look any farther.  */
7209               break;
7210             }
7211
7212           /* If INSN sets CC_REG in some other way, don't look any
7213              farther.  */
7214           if (reg_set_p (cc_reg, insn))
7215             break;
7216         }
7217
7218       /* If we fell off the bottom of the block, we can keep looking
7219          through successors.  We pass CAN_CHANGE_MODE as false because
7220          we aren't prepared to handle compatibility between the
7221          further blocks and this block.  */
7222       if (insn == end)
7223         {
7224           enum machine_mode submode;
7225
7226           submode = cse_cc_succs (e->dest, orig_bb, cc_reg, cc_src, false);
7227           if (submode != VOIDmode)
7228             {
7229               gcc_assert (submode == mode);
7230               found_equiv = true;
7231               can_change_mode = false;
7232             }
7233         }
7234     }
7235
7236   if (! found_equiv)
7237     return VOIDmode;
7238
7239   /* Now INSN_COUNT is the number of instructions we found which set
7240      CC_REG to a value equivalent to CC_SRC.  The instructions are in
7241      INSNS.  The modes used by those instructions are in MODES.  */
7242
7243   newreg = NULL_RTX;
7244   for (i = 0; i < insn_count; ++i)
7245     {
7246       if (modes[i] != mode)
7247         {
7248           /* We need to change the mode of CC_REG in INSNS[i] and
7249              subsequent instructions.  */
7250           if (! newreg)
7251             {
7252               if (GET_MODE (cc_reg) == mode)
7253                 newreg = cc_reg;
7254               else
7255                 newreg = gen_rtx_REG (mode, REGNO (cc_reg));
7256             }
7257           cse_change_cc_mode_insns (NEXT_INSN (insns[i]), last_insns[i],
7258                                     newreg);
7259         }
7260
7261       delete_insn_and_edges (insns[i]);
7262     }
7263
7264   return mode;
7265 }
7266
7267 /* If we have a fixed condition code register (or two), walk through
7268    the instructions and try to eliminate duplicate assignments.  */
7269
7270 static void
7271 cse_condition_code_reg (void)
7272 {
7273   unsigned int cc_regno_1;
7274   unsigned int cc_regno_2;
7275   rtx cc_reg_1;
7276   rtx cc_reg_2;
7277   basic_block bb;
7278
7279   if (! targetm.fixed_condition_code_regs (&cc_regno_1, &cc_regno_2))
7280     return;
7281
7282   cc_reg_1 = gen_rtx_REG (CCmode, cc_regno_1);
7283   if (cc_regno_2 != INVALID_REGNUM)
7284     cc_reg_2 = gen_rtx_REG (CCmode, cc_regno_2);
7285   else
7286     cc_reg_2 = NULL_RTX;
7287
7288   FOR_EACH_BB (bb)
7289     {
7290       rtx last_insn;
7291       rtx cc_reg;
7292       rtx insn;
7293       rtx cc_src_insn;
7294       rtx cc_src;
7295       enum machine_mode mode;
7296       enum machine_mode orig_mode;
7297
7298       /* Look for blocks which end with a conditional jump based on a
7299          condition code register.  Then look for the instruction which
7300          sets the condition code register.  Then look through the
7301          successor blocks for instructions which set the condition
7302          code register to the same value.  There are other possible
7303          uses of the condition code register, but these are by far the
7304          most common and the ones which we are most likely to be able
7305          to optimize.  */
7306
7307       last_insn = BB_END (bb);
7308       if (!JUMP_P (last_insn))
7309         continue;
7310
7311       if (reg_referenced_p (cc_reg_1, PATTERN (last_insn)))
7312         cc_reg = cc_reg_1;
7313       else if (cc_reg_2 && reg_referenced_p (cc_reg_2, PATTERN (last_insn)))
7314         cc_reg = cc_reg_2;
7315       else
7316         continue;
7317
7318       cc_src_insn = NULL_RTX;
7319       cc_src = NULL_RTX;
7320       for (insn = PREV_INSN (last_insn);
7321            insn && insn != PREV_INSN (BB_HEAD (bb));
7322            insn = PREV_INSN (insn))
7323         {
7324           rtx set;
7325
7326           if (! INSN_P (insn))
7327             continue;
7328           set = single_set (insn);
7329           if (set
7330               && REG_P (SET_DEST (set))
7331               && REGNO (SET_DEST (set)) == REGNO (cc_reg))
7332             {
7333               cc_src_insn = insn;
7334               cc_src = SET_SRC (set);
7335               break;
7336             }
7337           else if (reg_set_p (cc_reg, insn))
7338             break;
7339         }
7340
7341       if (! cc_src_insn)
7342         continue;
7343
7344       if (modified_between_p (cc_src, cc_src_insn, NEXT_INSN (last_insn)))
7345         continue;
7346
7347       /* Now CC_REG is a condition code register used for a
7348          conditional jump at the end of the block, and CC_SRC, in
7349          CC_SRC_INSN, is the value to which that condition code
7350          register is set, and CC_SRC is still meaningful at the end of
7351          the basic block.  */
7352
7353       orig_mode = GET_MODE (cc_src);
7354       mode = cse_cc_succs (bb, bb, cc_reg, cc_src, true);
7355       if (mode != VOIDmode)
7356         {
7357           gcc_assert (mode == GET_MODE (cc_src));
7358           if (mode != orig_mode)
7359             {
7360               rtx newreg = gen_rtx_REG (mode, REGNO (cc_reg));
7361
7362               cse_change_cc_mode_insn (cc_src_insn, newreg);
7363
7364               /* Do the same in the following insns that use the
7365                  current value of CC_REG within BB.  */
7366               cse_change_cc_mode_insns (NEXT_INSN (cc_src_insn),
7367                                         NEXT_INSN (last_insn),
7368                                         newreg);
7369             }
7370         }
7371     }
7372 }
7373 \f
7374
7375 /* Perform common subexpression elimination.  Nonzero value from
7376    `cse_main' means that jumps were simplified and some code may now
7377    be unreachable, so do jump optimization again.  */
7378 static bool
7379 gate_handle_cse (void)
7380 {
7381   return optimize > 0;
7382 }
7383
7384 static unsigned int
7385 rest_of_handle_cse (void)
7386 {
7387   int tem;
7388
7389   if (dump_file)
7390     dump_flow_info (dump_file, dump_flags);
7391
7392   tem = cse_main (get_insns (), max_reg_num ());
7393
7394   /* If we are not running more CSE passes, then we are no longer
7395      expecting CSE to be run.  But always rerun it in a cheap mode.  */
7396   cse_not_expected = !flag_rerun_cse_after_loop && !flag_gcse;
7397
7398   if (tem == 2)
7399     {
7400       timevar_push (TV_JUMP);
7401       rebuild_jump_labels (get_insns ());
7402       cleanup_cfg (0);
7403       timevar_pop (TV_JUMP);
7404     }
7405   else if (tem == 1 || optimize > 1)
7406     cleanup_cfg (0);
7407
7408   return 0;
7409 }
7410
7411 struct rtl_opt_pass pass_cse =
7412 {
7413  {
7414   RTL_PASS,
7415   "cse1",                               /* name */
7416   gate_handle_cse,                      /* gate */
7417   rest_of_handle_cse,                   /* execute */
7418   NULL,                                 /* sub */
7419   NULL,                                 /* next */
7420   0,                                    /* static_pass_number */
7421   TV_CSE,                               /* tv_id */
7422   0,                                    /* properties_required */
7423   0,                                    /* properties_provided */
7424   0,                                    /* properties_destroyed */
7425   0,                                    /* todo_flags_start */
7426   TODO_df_finish | TODO_verify_rtl_sharing |
7427   TODO_dump_func |
7428   TODO_ggc_collect |
7429   TODO_verify_flow,                     /* todo_flags_finish */
7430  }
7431 };
7432
7433
7434 static bool
7435 gate_handle_cse2 (void)
7436 {
7437   return optimize > 0 && flag_rerun_cse_after_loop;
7438 }
7439
7440 /* Run second CSE pass after loop optimizations.  */
7441 static unsigned int
7442 rest_of_handle_cse2 (void)
7443 {
7444   int tem;
7445
7446   if (dump_file)
7447     dump_flow_info (dump_file, dump_flags);
7448
7449   tem = cse_main (get_insns (), max_reg_num ());
7450
7451   /* Run a pass to eliminate duplicated assignments to condition code
7452      registers.  We have to run this after bypass_jumps, because it
7453      makes it harder for that pass to determine whether a jump can be
7454      bypassed safely.  */
7455   cse_condition_code_reg ();
7456
7457   delete_trivially_dead_insns (get_insns (), max_reg_num ());
7458
7459   if (tem == 2)
7460     {
7461       timevar_push (TV_JUMP);
7462       rebuild_jump_labels (get_insns ());
7463       cleanup_cfg (0);
7464       timevar_pop (TV_JUMP);
7465     }
7466   else if (tem == 1)
7467     cleanup_cfg (0);
7468
7469   cse_not_expected = 1;
7470   return 0;
7471 }
7472
7473
7474 struct rtl_opt_pass pass_cse2 =
7475 {
7476  {
7477   RTL_PASS,
7478   "cse2",                               /* name */
7479   gate_handle_cse2,                     /* gate */
7480   rest_of_handle_cse2,                  /* execute */
7481   NULL,                                 /* sub */
7482   NULL,                                 /* next */
7483   0,                                    /* static_pass_number */
7484   TV_CSE2,                              /* tv_id */
7485   0,                                    /* properties_required */
7486   0,                                    /* properties_provided */
7487   0,                                    /* properties_destroyed */
7488   0,                                    /* todo_flags_start */
7489   TODO_df_finish | TODO_verify_rtl_sharing |
7490   TODO_dump_func |
7491   TODO_ggc_collect |
7492   TODO_verify_flow                      /* todo_flags_finish */
7493  }
7494 };
7495
7496 static bool
7497 gate_handle_cse_after_global_opts (void)
7498 {
7499   return optimize > 0 && flag_rerun_cse_after_global_opts;
7500 }
7501
7502 /* Run second CSE pass after loop optimizations.  */
7503 static unsigned int
7504 rest_of_handle_cse_after_global_opts (void)
7505 {
7506   int save_cfj;
7507   int tem;
7508
7509   /* We only want to do local CSE, so don't follow jumps.  */
7510   save_cfj = flag_cse_follow_jumps;
7511   flag_cse_follow_jumps = 0;
7512
7513   rebuild_jump_labels (get_insns ());
7514   tem = cse_main (get_insns (), max_reg_num ());
7515   purge_all_dead_edges ();
7516   delete_trivially_dead_insns (get_insns (), max_reg_num ());
7517
7518   cse_not_expected = !flag_rerun_cse_after_loop;
7519
7520   /* If cse altered any jumps, rerun jump opts to clean things up.  */
7521   if (tem == 2)
7522     {
7523       timevar_push (TV_JUMP);
7524       rebuild_jump_labels (get_insns ());
7525       cleanup_cfg (0);
7526       timevar_pop (TV_JUMP);
7527     }
7528   else if (tem == 1)
7529     cleanup_cfg (0);
7530
7531   flag_cse_follow_jumps = save_cfj;
7532   return 0;
7533 }
7534
7535 struct rtl_opt_pass pass_cse_after_global_opts =
7536 {
7537  {
7538   RTL_PASS,
7539   "cse_local",                          /* name */
7540   gate_handle_cse_after_global_opts,    /* gate */
7541   rest_of_handle_cse_after_global_opts, /* execute */
7542   NULL,                                 /* sub */
7543   NULL,                                 /* next */
7544   0,                                    /* static_pass_number */
7545   TV_CSE,                               /* tv_id */
7546   0,                                    /* properties_required */
7547   0,                                    /* properties_provided */
7548   0,                                    /* properties_destroyed */
7549   0,                                    /* todo_flags_start */
7550   TODO_df_finish | TODO_verify_rtl_sharing |
7551   TODO_dump_func |
7552   TODO_ggc_collect |
7553   TODO_verify_flow                      /* todo_flags_finish */
7554  }
7555 };