OSDN Git Service

PR 19696
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / gcse.c
1 /* Global common subexpression elimination/Partial redundancy elimination
2    and global constant/copy propagation for GNU compiler.
3    Copyright (C) 1997, 1998, 1999, 2000, 2001, 2002, 2003, 2004, 2005
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 2, 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 COPYING.  If not, write to the Free
20 Software Foundation, 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA
21 02111-1307, USA.  */
22
23 /* TODO
24    - reordering of memory allocation and freeing to be more space efficient
25    - do rough calc of how many regs are needed in each block, and a rough
26      calc of how many regs are available in each class and use that to
27      throttle back the code in cases where RTX_COST is minimal.
28    - a store to the same address as a load does not kill the load if the
29      source of the store is also the destination of the load.  Handling this
30      allows more load motion, particularly out of loops.
31    - ability to realloc sbitmap vectors would allow one initial computation
32      of reg_set_in_block with only subsequent additions, rather than
33      recomputing it for each pass
34
35 */
36
37 /* References searched while implementing this.
38
39    Compilers Principles, Techniques and Tools
40    Aho, Sethi, Ullman
41    Addison-Wesley, 1988
42
43    Global Optimization by Suppression of Partial Redundancies
44    E. Morel, C. Renvoise
45    communications of the acm, Vol. 22, Num. 2, Feb. 1979
46
47    A Portable Machine-Independent Global Optimizer - Design and Measurements
48    Frederick Chow
49    Stanford Ph.D. thesis, Dec. 1983
50
51    A Fast Algorithm for Code Movement Optimization
52    D.M. Dhamdhere
53    SIGPLAN Notices, Vol. 23, Num. 10, Oct. 1988
54
55    A Solution to a Problem with Morel and Renvoise's
56    Global Optimization by Suppression of Partial Redundancies
57    K-H Drechsler, M.P. Stadel
58    ACM TOPLAS, Vol. 10, Num. 4, Oct. 1988
59
60    Practical Adaptation of the Global Optimization
61    Algorithm of Morel and Renvoise
62    D.M. Dhamdhere
63    ACM TOPLAS, Vol. 13, Num. 2. Apr. 1991
64
65    Efficiently Computing Static Single Assignment Form and the Control
66    Dependence Graph
67    R. Cytron, J. Ferrante, B.K. Rosen, M.N. Wegman, and F.K. Zadeck
68    ACM TOPLAS, Vol. 13, Num. 4, Oct. 1991
69
70    Lazy Code Motion
71    J. Knoop, O. Ruthing, B. Steffen
72    ACM SIGPLAN Notices Vol. 27, Num. 7, Jul. 1992, '92 Conference on PLDI
73
74    What's In a Region?  Or Computing Control Dependence Regions in Near-Linear
75    Time for Reducible Flow Control
76    Thomas Ball
77    ACM Letters on Programming Languages and Systems,
78    Vol. 2, Num. 1-4, Mar-Dec 1993
79
80    An Efficient Representation for Sparse Sets
81    Preston Briggs, Linda Torczon
82    ACM Letters on Programming Languages and Systems,
83    Vol. 2, Num. 1-4, Mar-Dec 1993
84
85    A Variation of Knoop, Ruthing, and Steffen's Lazy Code Motion
86    K-H Drechsler, M.P. Stadel
87    ACM SIGPLAN Notices, Vol. 28, Num. 5, May 1993
88
89    Partial Dead Code Elimination
90    J. Knoop, O. Ruthing, B. Steffen
91    ACM SIGPLAN Notices, Vol. 29, Num. 6, Jun. 1994
92
93    Effective Partial Redundancy Elimination
94    P. Briggs, K.D. Cooper
95    ACM SIGPLAN Notices, Vol. 29, Num. 6, Jun. 1994
96
97    The Program Structure Tree: Computing Control Regions in Linear Time
98    R. Johnson, D. Pearson, K. Pingali
99    ACM SIGPLAN Notices, Vol. 29, Num. 6, Jun. 1994
100
101    Optimal Code Motion: Theory and Practice
102    J. Knoop, O. Ruthing, B. Steffen
103    ACM TOPLAS, Vol. 16, Num. 4, Jul. 1994
104
105    The power of assignment motion
106    J. Knoop, O. Ruthing, B. Steffen
107    ACM SIGPLAN Notices Vol. 30, Num. 6, Jun. 1995, '95 Conference on PLDI
108
109    Global code motion / global value numbering
110    C. Click
111    ACM SIGPLAN Notices Vol. 30, Num. 6, Jun. 1995, '95 Conference on PLDI
112
113    Value Driven Redundancy Elimination
114    L.T. Simpson
115    Rice University Ph.D. thesis, Apr. 1996
116
117    Value Numbering
118    L.T. Simpson
119    Massively Scalar Compiler Project, Rice University, Sep. 1996
120
121    High Performance Compilers for Parallel Computing
122    Michael Wolfe
123    Addison-Wesley, 1996
124
125    Advanced Compiler Design and Implementation
126    Steven Muchnick
127    Morgan Kaufmann, 1997
128
129    Building an Optimizing Compiler
130    Robert Morgan
131    Digital Press, 1998
132
133    People wishing to speed up the code here should read:
134      Elimination Algorithms for Data Flow Analysis
135      B.G. Ryder, M.C. Paull
136      ACM Computing Surveys, Vol. 18, Num. 3, Sep. 1986
137
138      How to Analyze Large Programs Efficiently and Informatively
139      D.M. Dhamdhere, B.K. Rosen, F.K. Zadeck
140      ACM SIGPLAN Notices Vol. 27, Num. 7, Jul. 1992, '92 Conference on PLDI
141
142    People wishing to do something different can find various possibilities
143    in the above papers and elsewhere.
144 */
145
146 #include "config.h"
147 #include "system.h"
148 #include "coretypes.h"
149 #include "tm.h"
150 #include "toplev.h"
151
152 #include "rtl.h"
153 #include "tree.h"
154 #include "tm_p.h"
155 #include "regs.h"
156 #include "hard-reg-set.h"
157 #include "flags.h"
158 #include "real.h"
159 #include "insn-config.h"
160 #include "recog.h"
161 #include "basic-block.h"
162 #include "output.h"
163 #include "function.h"
164 #include "expr.h"
165 #include "except.h"
166 #include "ggc.h"
167 #include "params.h"
168 #include "cselib.h"
169 #include "intl.h"
170 #include "obstack.h"
171 #include "timevar.h"
172
173 /* Propagate flow information through back edges and thus enable PRE's
174    moving loop invariant calculations out of loops.
175
176    Originally this tended to create worse overall code, but several
177    improvements during the development of PRE seem to have made following
178    back edges generally a win.
179
180    Note much of the loop invariant code motion done here would normally
181    be done by loop.c, which has more heuristics for when to move invariants
182    out of loops.  At some point we might need to move some of those
183    heuristics into gcse.c.  */
184
185 /* We support GCSE via Partial Redundancy Elimination.  PRE optimizations
186    are a superset of those done by GCSE.
187
188    We perform the following steps:
189
190    1) Compute basic block information.
191
192    2) Compute table of places where registers are set.
193
194    3) Perform copy/constant propagation.
195
196    4) Perform global cse using lazy code motion if not optimizing
197       for size, or code hoisting if we are.
198
199    5) Perform another pass of copy/constant propagation.
200
201    Two passes of copy/constant propagation are done because the first one
202    enables more GCSE and the second one helps to clean up the copies that
203    GCSE creates.  This is needed more for PRE than for Classic because Classic
204    GCSE will try to use an existing register containing the common
205    subexpression rather than create a new one.  This is harder to do for PRE
206    because of the code motion (which Classic GCSE doesn't do).
207
208    Expressions we are interested in GCSE-ing are of the form
209    (set (pseudo-reg) (expression)).
210    Function want_to_gcse_p says what these are.
211
212    PRE handles moving invariant expressions out of loops (by treating them as
213    partially redundant).
214
215    Eventually it would be nice to replace cse.c/gcse.c with SSA (static single
216    assignment) based GVN (global value numbering).  L. T. Simpson's paper
217    (Rice University) on value numbering is a useful reference for this.
218
219    **********************
220
221    We used to support multiple passes but there are diminishing returns in
222    doing so.  The first pass usually makes 90% of the changes that are doable.
223    A second pass can make a few more changes made possible by the first pass.
224    Experiments show any further passes don't make enough changes to justify
225    the expense.
226
227    A study of spec92 using an unlimited number of passes:
228    [1 pass] = 1208 substitutions, [2] = 577, [3] = 202, [4] = 192, [5] = 83,
229    [6] = 34, [7] = 17, [8] = 9, [9] = 4, [10] = 4, [11] = 2,
230    [12] = 2, [13] = 1, [15] = 1, [16] = 2, [41] = 1
231
232    It was found doing copy propagation between each pass enables further
233    substitutions.
234
235    PRE is quite expensive in complicated functions because the DFA can take
236    a while to converge.  Hence we only perform one pass.  The parameter
237    max-gcse-passes can be modified if one wants to experiment.
238
239    **********************
240
241    The steps for PRE are:
242
243    1) Build the hash table of expressions we wish to GCSE (expr_hash_table).
244
245    2) Perform the data flow analysis for PRE.
246
247    3) Delete the redundant instructions
248
249    4) Insert the required copies [if any] that make the partially
250       redundant instructions fully redundant.
251
252    5) For other reaching expressions, insert an instruction to copy the value
253       to a newly created pseudo that will reach the redundant instruction.
254
255    The deletion is done first so that when we do insertions we
256    know which pseudo reg to use.
257
258    Various papers have argued that PRE DFA is expensive (O(n^2)) and others
259    argue it is not.  The number of iterations for the algorithm to converge
260    is typically 2-4 so I don't view it as that expensive (relatively speaking).
261
262    PRE GCSE depends heavily on the second CSE pass to clean up the copies
263    we create.  To make an expression reach the place where it's redundant,
264    the result of the expression is copied to a new register, and the redundant
265    expression is deleted by replacing it with this new register.  Classic GCSE
266    doesn't have this problem as much as it computes the reaching defs of
267    each register in each block and thus can try to use an existing register.
268
269    **********************
270
271    A fair bit of simplicity is created by creating small functions for simple
272    tasks, even when the function is only called in one place.  This may
273    measurably slow things down [or may not] by creating more function call
274    overhead than is necessary.  The source is laid out so that it's trivial
275    to make the affected functions inline so that one can measure what speed
276    up, if any, can be achieved, and maybe later when things settle things can
277    be rearranged.
278
279    Help stamp out big monolithic functions!  */
280 \f
281 /* GCSE global vars.  */
282
283 /* -dG dump file.  */
284 static FILE *gcse_file;
285
286 /* Note whether or not we should run jump optimization after gcse.  We
287    want to do this for two cases.
288
289     * If we changed any jumps via cprop.
290
291     * If we added any labels via edge splitting.  */
292 static int run_jump_opt_after_gcse;
293
294 /* Bitmaps are normally not included in debugging dumps.
295    However it's useful to be able to print them from GDB.
296    We could create special functions for this, but it's simpler to
297    just allow passing stderr to the dump_foo fns.  Since stderr can
298    be a macro, we store a copy here.  */
299 static FILE *debug_stderr;
300
301 /* An obstack for our working variables.  */
302 static struct obstack gcse_obstack;
303
304 struct reg_use {rtx reg_rtx; };
305
306 /* Hash table of expressions.  */
307
308 struct expr
309 {
310   /* The expression (SET_SRC for expressions, PATTERN for assignments).  */
311   rtx expr;
312   /* Index in the available expression bitmaps.  */
313   int bitmap_index;
314   /* Next entry with the same hash.  */
315   struct expr *next_same_hash;
316   /* List of anticipatable occurrences in basic blocks in the function.
317      An "anticipatable occurrence" is one that is the first occurrence in the
318      basic block, the operands are not modified in the basic block prior
319      to the occurrence and the output is not used between the start of
320      the block and the occurrence.  */
321   struct occr *antic_occr;
322   /* List of available occurrence in basic blocks in the function.
323      An "available occurrence" is one that is the last occurrence in the
324      basic block and the operands are not modified by following statements in
325      the basic block [including this insn].  */
326   struct occr *avail_occr;
327   /* Non-null if the computation is PRE redundant.
328      The value is the newly created pseudo-reg to record a copy of the
329      expression in all the places that reach the redundant copy.  */
330   rtx reaching_reg;
331 };
332
333 /* Occurrence of an expression.
334    There is one per basic block.  If a pattern appears more than once the
335    last appearance is used [or first for anticipatable expressions].  */
336
337 struct occr
338 {
339   /* Next occurrence of this expression.  */
340   struct occr *next;
341   /* The insn that computes the expression.  */
342   rtx insn;
343   /* Nonzero if this [anticipatable] occurrence has been deleted.  */
344   char deleted_p;
345   /* Nonzero if this [available] occurrence has been copied to
346      reaching_reg.  */
347   /* ??? This is mutually exclusive with deleted_p, so they could share
348      the same byte.  */
349   char copied_p;
350 };
351
352 /* Expression and copy propagation hash tables.
353    Each hash table is an array of buckets.
354    ??? It is known that if it were an array of entries, structure elements
355    `next_same_hash' and `bitmap_index' wouldn't be necessary.  However, it is
356    not clear whether in the final analysis a sufficient amount of memory would
357    be saved as the size of the available expression bitmaps would be larger
358    [one could build a mapping table without holes afterwards though].
359    Someday I'll perform the computation and figure it out.  */
360
361 struct hash_table
362 {
363   /* The table itself.
364      This is an array of `expr_hash_table_size' elements.  */
365   struct expr **table;
366
367   /* Size of the hash table, in elements.  */
368   unsigned int size;
369
370   /* Number of hash table elements.  */
371   unsigned int n_elems;
372
373   /* Whether the table is expression of copy propagation one.  */
374   int set_p;
375 };
376
377 /* Expression hash table.  */
378 static struct hash_table expr_hash_table;
379
380 /* Copy propagation hash table.  */
381 static struct hash_table set_hash_table;
382
383 /* Mapping of uids to cuids.
384    Only real insns get cuids.  */
385 static int *uid_cuid;
386
387 /* Highest UID in UID_CUID.  */
388 static int max_uid;
389
390 /* Get the cuid of an insn.  */
391 #ifdef ENABLE_CHECKING
392 #define INSN_CUID(INSN) \
393   (gcc_assert (INSN_UID (INSN) <= max_uid), uid_cuid[INSN_UID (INSN)])
394 #else
395 #define INSN_CUID(INSN) (uid_cuid[INSN_UID (INSN)])
396 #endif
397
398 /* Number of cuids.  */
399 static int max_cuid;
400
401 /* Mapping of cuids to insns.  */
402 static rtx *cuid_insn;
403
404 /* Get insn from cuid.  */
405 #define CUID_INSN(CUID) (cuid_insn[CUID])
406
407 /* Maximum register number in function prior to doing gcse + 1.
408    Registers created during this pass have regno >= max_gcse_regno.
409    This is named with "gcse" to not collide with global of same name.  */
410 static unsigned int max_gcse_regno;
411
412 /* Table of registers that are modified.
413
414    For each register, each element is a list of places where the pseudo-reg
415    is set.
416
417    For simplicity, GCSE is done on sets of pseudo-regs only.  PRE GCSE only
418    requires knowledge of which blocks kill which regs [and thus could use
419    a bitmap instead of the lists `reg_set_table' uses].
420
421    `reg_set_table' and could be turned into an array of bitmaps (num-bbs x
422    num-regs) [however perhaps it may be useful to keep the data as is].  One
423    advantage of recording things this way is that `reg_set_table' is fairly
424    sparse with respect to pseudo regs but for hard regs could be fairly dense
425    [relatively speaking].  And recording sets of pseudo-regs in lists speeds
426    up functions like compute_transp since in the case of pseudo-regs we only
427    need to iterate over the number of times a pseudo-reg is set, not over the
428    number of basic blocks [clearly there is a bit of a slow down in the cases
429    where a pseudo is set more than once in a block, however it is believed
430    that the net effect is to speed things up].  This isn't done for hard-regs
431    because recording call-clobbered hard-regs in `reg_set_table' at each
432    function call can consume a fair bit of memory, and iterating over
433    hard-regs stored this way in compute_transp will be more expensive.  */
434
435 typedef struct reg_set
436 {
437   /* The next setting of this register.  */
438   struct reg_set *next;
439   /* The insn where it was set.  */
440   rtx insn;
441 } reg_set;
442
443 static reg_set **reg_set_table;
444
445 /* Size of `reg_set_table'.
446    The table starts out at max_gcse_regno + slop, and is enlarged as
447    necessary.  */
448 static int reg_set_table_size;
449
450 /* Amount to grow `reg_set_table' by when it's full.  */
451 #define REG_SET_TABLE_SLOP 100
452
453 /* This is a list of expressions which are MEMs and will be used by load
454    or store motion.
455    Load motion tracks MEMs which aren't killed by
456    anything except itself. (i.e., loads and stores to a single location).
457    We can then allow movement of these MEM refs with a little special
458    allowance. (all stores copy the same value to the reaching reg used
459    for the loads).  This means all values used to store into memory must have
460    no side effects so we can re-issue the setter value.
461    Store Motion uses this structure as an expression table to track stores
462    which look interesting, and might be moveable towards the exit block.  */
463
464 struct ls_expr
465 {
466   struct expr * expr;           /* Gcse expression reference for LM.  */
467   rtx pattern;                  /* Pattern of this mem.  */
468   rtx pattern_regs;             /* List of registers mentioned by the mem.  */
469   rtx loads;                    /* INSN list of loads seen.  */
470   rtx stores;                   /* INSN list of stores seen.  */
471   struct ls_expr * next;        /* Next in the list.  */
472   int invalid;                  /* Invalid for some reason.  */
473   int index;                    /* If it maps to a bitmap index.  */
474   unsigned int hash_index;      /* Index when in a hash table.  */
475   rtx reaching_reg;             /* Register to use when re-writing.  */
476 };
477
478 /* Array of implicit set patterns indexed by basic block index.  */
479 static rtx *implicit_sets;
480
481 /* Head of the list of load/store memory refs.  */
482 static struct ls_expr * pre_ldst_mems = NULL;
483
484 /* Bitmap containing one bit for each register in the program.
485    Used when performing GCSE to track which registers have been set since
486    the start of the basic block.  */
487 static regset reg_set_bitmap;
488
489 /* For each block, a bitmap of registers set in the block.
490    This is used by compute_transp.
491    It is computed during hash table computation and not by compute_sets
492    as it includes registers added since the last pass (or between cprop and
493    gcse) and it's currently not easy to realloc sbitmap vectors.  */
494 static sbitmap *reg_set_in_block;
495
496 /* Array, indexed by basic block number for a list of insns which modify
497    memory within that block.  */
498 static rtx * modify_mem_list;
499 static bitmap modify_mem_list_set;
500
501 /* This array parallels modify_mem_list, but is kept canonicalized.  */
502 static rtx * canon_modify_mem_list;
503 static bitmap canon_modify_mem_list_set;
504
505 /* Various variables for statistics gathering.  */
506
507 /* Memory used in a pass.
508    This isn't intended to be absolutely precise.  Its intent is only
509    to keep an eye on memory usage.  */
510 static int bytes_used;
511
512 /* GCSE substitutions made.  */
513 static int gcse_subst_count;
514 /* Number of copy instructions created.  */
515 static int gcse_create_count;
516 /* Number of local constants propagated.  */
517 static int local_const_prop_count;
518 /* Number of local copys propagated.  */
519 static int local_copy_prop_count;
520 /* Number of global constants propagated.  */
521 static int global_const_prop_count;
522 /* Number of global copys propagated.  */
523 static int global_copy_prop_count;
524 \f
525 /* For available exprs */
526 static sbitmap *ae_kill, *ae_gen;
527 \f
528 static void compute_can_copy (void);
529 static void *gmalloc (size_t) ATTRIBUTE_MALLOC;
530 static void *gcalloc (size_t, size_t) ATTRIBUTE_MALLOC;
531 static void *grealloc (void *, size_t);
532 static void *gcse_alloc (unsigned long);
533 static void alloc_gcse_mem (rtx);
534 static void free_gcse_mem (void);
535 static void alloc_reg_set_mem (int);
536 static void free_reg_set_mem (void);
537 static void record_one_set (int, rtx);
538 static void replace_one_set (int, rtx, rtx);
539 static void record_set_info (rtx, rtx, void *);
540 static void compute_sets (rtx);
541 static void hash_scan_insn (rtx, struct hash_table *, int);
542 static void hash_scan_set (rtx, rtx, struct hash_table *);
543 static void hash_scan_clobber (rtx, rtx, struct hash_table *);
544 static void hash_scan_call (rtx, rtx, struct hash_table *);
545 static int want_to_gcse_p (rtx);
546 static bool can_assign_to_reg_p (rtx);
547 static bool gcse_constant_p (rtx);
548 static int oprs_unchanged_p (rtx, rtx, int);
549 static int oprs_anticipatable_p (rtx, rtx);
550 static int oprs_available_p (rtx, rtx);
551 static void insert_expr_in_table (rtx, enum machine_mode, rtx, int, int,
552                                   struct hash_table *);
553 static void insert_set_in_table (rtx, rtx, struct hash_table *);
554 static unsigned int hash_expr (rtx, enum machine_mode, int *, int);
555 static unsigned int hash_set (int, int);
556 static int expr_equiv_p (rtx, rtx);
557 static void record_last_reg_set_info (rtx, int);
558 static void record_last_mem_set_info (rtx);
559 static void record_last_set_info (rtx, rtx, void *);
560 static void compute_hash_table (struct hash_table *);
561 static void alloc_hash_table (int, struct hash_table *, int);
562 static void free_hash_table (struct hash_table *);
563 static void compute_hash_table_work (struct hash_table *);
564 static void dump_hash_table (FILE *, const char *, struct hash_table *);
565 static struct expr *lookup_set (unsigned int, struct hash_table *);
566 static struct expr *next_set (unsigned int, struct expr *);
567 static void reset_opr_set_tables (void);
568 static int oprs_not_set_p (rtx, rtx);
569 static void mark_call (rtx);
570 static void mark_set (rtx, rtx);
571 static void mark_clobber (rtx, rtx);
572 static void mark_oprs_set (rtx);
573 static void alloc_cprop_mem (int, int);
574 static void free_cprop_mem (void);
575 static void compute_transp (rtx, int, sbitmap *, int);
576 static void compute_transpout (void);
577 static void compute_local_properties (sbitmap *, sbitmap *, sbitmap *,
578                                       struct hash_table *);
579 static void compute_cprop_data (void);
580 static void find_used_regs (rtx *, void *);
581 static int try_replace_reg (rtx, rtx, rtx);
582 static struct expr *find_avail_set (int, rtx);
583 static int cprop_jump (basic_block, rtx, rtx, rtx, rtx);
584 static void mems_conflict_for_gcse_p (rtx, rtx, void *);
585 static int load_killed_in_block_p (basic_block, int, rtx, int);
586 static void canon_list_insert (rtx, rtx, void *);
587 static int cprop_insn (rtx, int);
588 static int cprop (int);
589 static void find_implicit_sets (void);
590 static int one_cprop_pass (int, int, int);
591 static bool constprop_register (rtx, rtx, rtx, int);
592 static struct expr *find_bypass_set (int, int);
593 static bool reg_killed_on_edge (rtx, edge);
594 static int bypass_block (basic_block, rtx, rtx);
595 static int bypass_conditional_jumps (void);
596 static void alloc_pre_mem (int, int);
597 static void free_pre_mem (void);
598 static void compute_pre_data (void);
599 static int pre_expr_reaches_here_p (basic_block, struct expr *,
600                                     basic_block);
601 static void insert_insn_end_bb (struct expr *, basic_block, int);
602 static void pre_insert_copy_insn (struct expr *, rtx);
603 static void pre_insert_copies (void);
604 static int pre_delete (void);
605 static int pre_gcse (void);
606 static int one_pre_gcse_pass (int);
607 static void add_label_notes (rtx, rtx);
608 static void alloc_code_hoist_mem (int, int);
609 static void free_code_hoist_mem (void);
610 static void compute_code_hoist_vbeinout (void);
611 static void compute_code_hoist_data (void);
612 static int hoist_expr_reaches_here_p (basic_block, int, basic_block, char *);
613 static void hoist_code (void);
614 static int one_code_hoisting_pass (void);
615 static rtx process_insert_insn (struct expr *);
616 static int pre_edge_insert (struct edge_list *, struct expr **);
617 static int pre_expr_reaches_here_p_work (basic_block, struct expr *,
618                                          basic_block, char *);
619 static struct ls_expr * ldst_entry (rtx);
620 static void free_ldst_entry (struct ls_expr *);
621 static void free_ldst_mems (void);
622 static void print_ldst_list (FILE *);
623 static struct ls_expr * find_rtx_in_ldst (rtx);
624 static int enumerate_ldsts (void);
625 static inline struct ls_expr * first_ls_expr (void);
626 static inline struct ls_expr * next_ls_expr (struct ls_expr *);
627 static int simple_mem (rtx);
628 static void invalidate_any_buried_refs (rtx);
629 static void compute_ld_motion_mems (void);
630 static void trim_ld_motion_mems (void);
631 static void update_ld_motion_stores (struct expr *);
632 static void reg_set_info (rtx, rtx, void *);
633 static void reg_clear_last_set (rtx, rtx, void *);
634 static bool store_ops_ok (rtx, int *);
635 static rtx extract_mentioned_regs (rtx);
636 static rtx extract_mentioned_regs_helper (rtx, rtx);
637 static void find_moveable_store (rtx, int *, int *);
638 static int compute_store_table (void);
639 static bool load_kills_store (rtx, rtx, int);
640 static bool find_loads (rtx, rtx, int);
641 static bool store_killed_in_insn (rtx, rtx, rtx, int);
642 static bool store_killed_after (rtx, rtx, rtx, basic_block, int *, rtx *);
643 static bool store_killed_before (rtx, rtx, rtx, basic_block, int *);
644 static void build_store_vectors (void);
645 static void insert_insn_start_bb (rtx, basic_block);
646 static int insert_store (struct ls_expr *, edge);
647 static void remove_reachable_equiv_notes (basic_block, struct ls_expr *);
648 static void replace_store_insn (rtx, rtx, basic_block, struct ls_expr *);
649 static void delete_store (struct ls_expr *, basic_block);
650 static void free_store_memory (void);
651 static void store_motion (void);
652 static void free_insn_expr_list_list (rtx *);
653 static void clear_modify_mem_tables (void);
654 static void free_modify_mem_tables (void);
655 static rtx gcse_emit_move_after (rtx, rtx, rtx);
656 static void local_cprop_find_used_regs (rtx *, void *);
657 static bool do_local_cprop (rtx, rtx, int, rtx*);
658 static bool adjust_libcall_notes (rtx, rtx, rtx, rtx*);
659 static void local_cprop_pass (int);
660 static bool is_too_expensive (const char *);
661 \f
662
663 /* Entry point for global common subexpression elimination.
664    F is the first instruction in the function.  Return nonzero if a
665    change is mode.  */
666
667 int
668 gcse_main (rtx f, FILE *file)
669 {
670   int changed, pass;
671   /* Bytes used at start of pass.  */
672   int initial_bytes_used;
673   /* Maximum number of bytes used by a pass.  */
674   int max_pass_bytes;
675   /* Point to release obstack data from for each pass.  */
676   char *gcse_obstack_bottom;
677
678   /* We do not construct an accurate cfg in functions which call
679      setjmp, so just punt to be safe.  */
680   if (current_function_calls_setjmp)
681     return 0;
682
683   /* Assume that we do not need to run jump optimizations after gcse.  */
684   run_jump_opt_after_gcse = 0;
685
686   /* For calling dump_foo fns from gdb.  */
687   debug_stderr = stderr;
688   gcse_file = file;
689
690   /* Identify the basic block information for this function, including
691      successors and predecessors.  */
692   max_gcse_regno = max_reg_num ();
693
694   if (file)
695     dump_flow_info (file);
696
697   /* Return if there's nothing to do, or it is too expensive.  */
698   if (n_basic_blocks <= 1 || is_too_expensive (_("GCSE disabled")))
699     return 0;
700
701   gcc_obstack_init (&gcse_obstack);
702   bytes_used = 0;
703
704   /* We need alias.  */
705   init_alias_analysis ();
706   /* Record where pseudo-registers are set.  This data is kept accurate
707      during each pass.  ??? We could also record hard-reg information here
708      [since it's unchanging], however it is currently done during hash table
709      computation.
710
711      It may be tempting to compute MEM set information here too, but MEM sets
712      will be subject to code motion one day and thus we need to compute
713      information about memory sets when we build the hash tables.  */
714
715   alloc_reg_set_mem (max_gcse_regno);
716   compute_sets (f);
717
718   pass = 0;
719   initial_bytes_used = bytes_used;
720   max_pass_bytes = 0;
721   gcse_obstack_bottom = gcse_alloc (1);
722   changed = 1;
723   while (changed && pass < MAX_GCSE_PASSES)
724     {
725       changed = 0;
726       if (file)
727         fprintf (file, "GCSE pass %d\n\n", pass + 1);
728
729       /* Initialize bytes_used to the space for the pred/succ lists,
730          and the reg_set_table data.  */
731       bytes_used = initial_bytes_used;
732
733       /* Each pass may create new registers, so recalculate each time.  */
734       max_gcse_regno = max_reg_num ();
735
736       alloc_gcse_mem (f);
737
738       /* Don't allow constant propagation to modify jumps
739          during this pass.  */
740       timevar_push (TV_CPROP1);
741       changed = one_cprop_pass (pass + 1, 0, 0);
742       timevar_pop (TV_CPROP1);
743
744       if (optimize_size)
745         /* Do nothing.  */ ;
746       else
747         {
748           timevar_push (TV_PRE);
749           changed |= one_pre_gcse_pass (pass + 1);
750           /* We may have just created new basic blocks.  Release and
751              recompute various things which are sized on the number of
752              basic blocks.  */
753           if (changed)
754             {
755               free_modify_mem_tables ();
756               modify_mem_list = gcalloc (last_basic_block, sizeof (rtx));
757               canon_modify_mem_list = gcalloc (last_basic_block, sizeof (rtx));
758             }
759           free_reg_set_mem ();
760           alloc_reg_set_mem (max_reg_num ());
761           compute_sets (f);
762           run_jump_opt_after_gcse = 1;
763           timevar_pop (TV_PRE);
764         }
765
766       if (max_pass_bytes < bytes_used)
767         max_pass_bytes = bytes_used;
768
769       /* Free up memory, then reallocate for code hoisting.  We can
770          not re-use the existing allocated memory because the tables
771          will not have info for the insns or registers created by
772          partial redundancy elimination.  */
773       free_gcse_mem ();
774
775       /* It does not make sense to run code hoisting unless we are optimizing
776          for code size -- it rarely makes programs faster, and can make
777          them bigger if we did partial redundancy elimination (when optimizing
778          for space, we don't run the partial redundancy algorithms).  */
779       if (optimize_size)
780         {
781           timevar_push (TV_HOIST);
782           max_gcse_regno = max_reg_num ();
783           alloc_gcse_mem (f);
784           changed |= one_code_hoisting_pass ();
785           free_gcse_mem ();
786
787           if (max_pass_bytes < bytes_used)
788             max_pass_bytes = bytes_used;
789           timevar_pop (TV_HOIST);
790         }
791
792       if (file)
793         {
794           fprintf (file, "\n");
795           fflush (file);
796         }
797
798       obstack_free (&gcse_obstack, gcse_obstack_bottom);
799       pass++;
800     }
801
802   /* Do one last pass of copy propagation, including cprop into
803      conditional jumps.  */
804
805   max_gcse_regno = max_reg_num ();
806   alloc_gcse_mem (f);
807   /* This time, go ahead and allow cprop to alter jumps.  */
808   timevar_push (TV_CPROP2);
809   one_cprop_pass (pass + 1, 1, 0);
810   timevar_pop (TV_CPROP2);
811   free_gcse_mem ();
812
813   if (file)
814     {
815       fprintf (file, "GCSE of %s: %d basic blocks, ",
816                current_function_name (), n_basic_blocks);
817       fprintf (file, "%d pass%s, %d bytes\n\n",
818                pass, pass > 1 ? "es" : "", max_pass_bytes);
819     }
820
821   obstack_free (&gcse_obstack, NULL);
822   free_reg_set_mem ();
823
824   /* We are finished with alias.  */
825   end_alias_analysis ();
826   allocate_reg_info (max_reg_num (), FALSE, FALSE);
827
828   if (!optimize_size && flag_gcse_sm)
829     {
830       timevar_push (TV_LSM);
831       store_motion ();
832       timevar_pop (TV_LSM);
833     }
834
835   /* Record where pseudo-registers are set.  */
836   return run_jump_opt_after_gcse;
837 }
838 \f
839 /* Misc. utilities.  */
840
841 /* Nonzero for each mode that supports (set (reg) (reg)).
842    This is trivially true for integer and floating point values.
843    It may or may not be true for condition codes.  */
844 static char can_copy[(int) NUM_MACHINE_MODES];
845
846 /* Compute which modes support reg/reg copy operations.  */
847
848 static void
849 compute_can_copy (void)
850 {
851   int i;
852 #ifndef AVOID_CCMODE_COPIES
853   rtx reg, insn;
854 #endif
855   memset (can_copy, 0, NUM_MACHINE_MODES);
856
857   start_sequence ();
858   for (i = 0; i < NUM_MACHINE_MODES; i++)
859     if (GET_MODE_CLASS (i) == MODE_CC)
860       {
861 #ifdef AVOID_CCMODE_COPIES
862         can_copy[i] = 0;
863 #else
864         reg = gen_rtx_REG ((enum machine_mode) i, LAST_VIRTUAL_REGISTER + 1);
865         insn = emit_insn (gen_rtx_SET (VOIDmode, reg, reg));
866         if (recog (PATTERN (insn), insn, NULL) >= 0)
867           can_copy[i] = 1;
868 #endif
869       }
870     else
871       can_copy[i] = 1;
872
873   end_sequence ();
874 }
875
876 /* Returns whether the mode supports reg/reg copy operations.  */
877
878 bool
879 can_copy_p (enum machine_mode mode)
880 {
881   static bool can_copy_init_p = false;
882
883   if (! can_copy_init_p)
884     {
885       compute_can_copy ();
886       can_copy_init_p = true;
887     }
888
889   return can_copy[mode] != 0;
890 }
891 \f
892 /* Cover function to xmalloc to record bytes allocated.  */
893
894 static void *
895 gmalloc (size_t size)
896 {
897   bytes_used += size;
898   return xmalloc (size);
899 }
900
901 /* Cover function to xcalloc to record bytes allocated.  */
902
903 static void *
904 gcalloc (size_t nelem, size_t elsize)
905 {
906   bytes_used += nelem * elsize;
907   return xcalloc (nelem, elsize);
908 }
909
910 /* Cover function to xrealloc.
911    We don't record the additional size since we don't know it.
912    It won't affect memory usage stats much anyway.  */
913
914 static void *
915 grealloc (void *ptr, size_t size)
916 {
917   return xrealloc (ptr, size);
918 }
919
920 /* Cover function to obstack_alloc.  */
921
922 static void *
923 gcse_alloc (unsigned long size)
924 {
925   bytes_used += size;
926   return obstack_alloc (&gcse_obstack, size);
927 }
928
929 /* Allocate memory for the cuid mapping array,
930    and reg/memory set tracking tables.
931
932    This is called at the start of each pass.  */
933
934 static void
935 alloc_gcse_mem (rtx f)
936 {
937   int i;
938   rtx insn;
939
940   /* Find the largest UID and create a mapping from UIDs to CUIDs.
941      CUIDs are like UIDs except they increase monotonically, have no gaps,
942      and only apply to real insns.  */
943
944   max_uid = get_max_uid ();
945   uid_cuid = gcalloc (max_uid + 1, sizeof (int));
946   for (insn = f, i = 0; insn; insn = NEXT_INSN (insn))
947     {
948       if (INSN_P (insn))
949         uid_cuid[INSN_UID (insn)] = i++;
950       else
951         uid_cuid[INSN_UID (insn)] = i;
952     }
953
954   /* Create a table mapping cuids to insns.  */
955
956   max_cuid = i;
957   cuid_insn = gcalloc (max_cuid + 1, sizeof (rtx));
958   for (insn = f, i = 0; insn; insn = NEXT_INSN (insn))
959     if (INSN_P (insn))
960       CUID_INSN (i++) = insn;
961
962   /* Allocate vars to track sets of regs.  */
963   reg_set_bitmap = BITMAP_XMALLOC ();
964
965   /* Allocate vars to track sets of regs, memory per block.  */
966   reg_set_in_block = sbitmap_vector_alloc (last_basic_block, max_gcse_regno);
967   /* Allocate array to keep a list of insns which modify memory in each
968      basic block.  */
969   modify_mem_list = gcalloc (last_basic_block, sizeof (rtx));
970   canon_modify_mem_list = gcalloc (last_basic_block, sizeof (rtx));
971   modify_mem_list_set = BITMAP_XMALLOC ();
972   canon_modify_mem_list_set = BITMAP_XMALLOC ();
973 }
974
975 /* Free memory allocated by alloc_gcse_mem.  */
976
977 static void
978 free_gcse_mem (void)
979 {
980   free (uid_cuid);
981   free (cuid_insn);
982
983   BITMAP_XFREE (reg_set_bitmap);
984
985   sbitmap_vector_free (reg_set_in_block);
986   free_modify_mem_tables ();
987   BITMAP_XFREE (modify_mem_list_set);
988   BITMAP_XFREE (canon_modify_mem_list_set);
989 }
990 \f
991 /* Compute the local properties of each recorded expression.
992
993    Local properties are those that are defined by the block, irrespective of
994    other blocks.
995
996    An expression is transparent in a block if its operands are not modified
997    in the block.
998
999    An expression is computed (locally available) in a block if it is computed
1000    at least once and expression would contain the same value if the
1001    computation was moved to the end of the block.
1002
1003    An expression is locally anticipatable in a block if it is computed at
1004    least once and expression would contain the same value if the computation
1005    was moved to the beginning of the block.
1006
1007    We call this routine for cprop, pre and code hoisting.  They all compute
1008    basically the same information and thus can easily share this code.
1009
1010    TRANSP, COMP, and ANTLOC are destination sbitmaps for recording local
1011    properties.  If NULL, then it is not necessary to compute or record that
1012    particular property.
1013
1014    TABLE controls which hash table to look at.  If it is  set hash table,
1015    additionally, TRANSP is computed as ~TRANSP, since this is really cprop's
1016    ABSALTERED.  */
1017
1018 static void
1019 compute_local_properties (sbitmap *transp, sbitmap *comp, sbitmap *antloc,
1020                           struct hash_table *table)
1021 {
1022   unsigned int i;
1023
1024   /* Initialize any bitmaps that were passed in.  */
1025   if (transp)
1026     {
1027       if (table->set_p)
1028         sbitmap_vector_zero (transp, last_basic_block);
1029       else
1030         sbitmap_vector_ones (transp, last_basic_block);
1031     }
1032
1033   if (comp)
1034     sbitmap_vector_zero (comp, last_basic_block);
1035   if (antloc)
1036     sbitmap_vector_zero (antloc, last_basic_block);
1037
1038   for (i = 0; i < table->size; i++)
1039     {
1040       struct expr *expr;
1041
1042       for (expr = table->table[i]; expr != NULL; expr = expr->next_same_hash)
1043         {
1044           int indx = expr->bitmap_index;
1045           struct occr *occr;
1046
1047           /* The expression is transparent in this block if it is not killed.
1048              We start by assuming all are transparent [none are killed], and
1049              then reset the bits for those that are.  */
1050           if (transp)
1051             compute_transp (expr->expr, indx, transp, table->set_p);
1052
1053           /* The occurrences recorded in antic_occr are exactly those that
1054              we want to set to nonzero in ANTLOC.  */
1055           if (antloc)
1056             for (occr = expr->antic_occr; occr != NULL; occr = occr->next)
1057               {
1058                 SET_BIT (antloc[BLOCK_NUM (occr->insn)], indx);
1059
1060                 /* While we're scanning the table, this is a good place to
1061                    initialize this.  */
1062                 occr->deleted_p = 0;
1063               }
1064
1065           /* The occurrences recorded in avail_occr are exactly those that
1066              we want to set to nonzero in COMP.  */
1067           if (comp)
1068             for (occr = expr->avail_occr; occr != NULL; occr = occr->next)
1069               {
1070                 SET_BIT (comp[BLOCK_NUM (occr->insn)], indx);
1071
1072                 /* While we're scanning the table, this is a good place to
1073                    initialize this.  */
1074                 occr->copied_p = 0;
1075               }
1076
1077           /* While we're scanning the table, this is a good place to
1078              initialize this.  */
1079           expr->reaching_reg = 0;
1080         }
1081     }
1082 }
1083 \f
1084 /* Register set information.
1085
1086    `reg_set_table' records where each register is set or otherwise
1087    modified.  */
1088
1089 static struct obstack reg_set_obstack;
1090
1091 static void
1092 alloc_reg_set_mem (int n_regs)
1093 {
1094   reg_set_table_size = n_regs + REG_SET_TABLE_SLOP;
1095   reg_set_table = gcalloc (reg_set_table_size, sizeof (struct reg_set *));
1096
1097   gcc_obstack_init (&reg_set_obstack);
1098 }
1099
1100 static void
1101 free_reg_set_mem (void)
1102 {
1103   free (reg_set_table);
1104   obstack_free (&reg_set_obstack, NULL);
1105 }
1106
1107 /* An OLD_INSN that used to set REGNO was replaced by NEW_INSN.
1108    Update the corresponding `reg_set_table' entry accordingly.
1109    We assume that NEW_INSN is not already recorded in reg_set_table[regno].  */
1110
1111 static void
1112 replace_one_set (int regno, rtx old_insn, rtx new_insn)
1113 {
1114   struct reg_set *reg_info;
1115   if (regno >= reg_set_table_size)
1116     return;
1117   for (reg_info = reg_set_table[regno]; reg_info; reg_info = reg_info->next)
1118     if (reg_info->insn == old_insn)
1119       {
1120         reg_info->insn = new_insn;
1121         break;
1122       }
1123 }
1124
1125 /* Record REGNO in the reg_set table.  */
1126
1127 static void
1128 record_one_set (int regno, rtx insn)
1129 {
1130   /* Allocate a new reg_set element and link it onto the list.  */
1131   struct reg_set *new_reg_info;
1132
1133   /* If the table isn't big enough, enlarge it.  */
1134   if (regno >= reg_set_table_size)
1135     {
1136       int new_size = regno + REG_SET_TABLE_SLOP;
1137
1138       reg_set_table = grealloc (reg_set_table,
1139                                 new_size * sizeof (struct reg_set *));
1140       memset (reg_set_table + reg_set_table_size, 0,
1141               (new_size - reg_set_table_size) * sizeof (struct reg_set *));
1142       reg_set_table_size = new_size;
1143     }
1144
1145   new_reg_info = obstack_alloc (&reg_set_obstack, sizeof (struct reg_set));
1146   bytes_used += sizeof (struct reg_set);
1147   new_reg_info->insn = insn;
1148   new_reg_info->next = reg_set_table[regno];
1149   reg_set_table[regno] = new_reg_info;
1150 }
1151
1152 /* Called from compute_sets via note_stores to handle one SET or CLOBBER in
1153    an insn.  The DATA is really the instruction in which the SET is
1154    occurring.  */
1155
1156 static void
1157 record_set_info (rtx dest, rtx setter ATTRIBUTE_UNUSED, void *data)
1158 {
1159   rtx record_set_insn = (rtx) data;
1160
1161   if (REG_P (dest) && REGNO (dest) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1162     record_one_set (REGNO (dest), record_set_insn);
1163 }
1164
1165 /* Scan the function and record each set of each pseudo-register.
1166
1167    This is called once, at the start of the gcse pass.  See the comments for
1168    `reg_set_table' for further documentation.  */
1169
1170 static void
1171 compute_sets (rtx f)
1172 {
1173   rtx insn;
1174
1175   for (insn = f; insn != 0; insn = NEXT_INSN (insn))
1176     if (INSN_P (insn))
1177       note_stores (PATTERN (insn), record_set_info, insn);
1178 }
1179 \f
1180 /* Hash table support.  */
1181
1182 struct reg_avail_info
1183 {
1184   basic_block last_bb;
1185   int first_set;
1186   int last_set;
1187 };
1188
1189 static struct reg_avail_info *reg_avail_info;
1190 static basic_block current_bb;
1191
1192
1193 /* See whether X, the source of a set, is something we want to consider for
1194    GCSE.  */
1195
1196 static int
1197 want_to_gcse_p (rtx x)
1198 {
1199   switch (GET_CODE (x))
1200     {
1201     case REG:
1202     case SUBREG:
1203     case CONST_INT:
1204     case CONST_DOUBLE:
1205     case CONST_VECTOR:
1206     case CALL:
1207       return 0;
1208
1209     default:
1210       return can_assign_to_reg_p (x);
1211     }
1212 }
1213
1214 /* Used internally by can_assign_to_reg_p.  */
1215
1216 static GTY(()) rtx test_insn;
1217
1218 /* Return true if we can assign X to a pseudo register.  */
1219
1220 static bool
1221 can_assign_to_reg_p (rtx x)
1222 {
1223   int num_clobbers = 0;
1224   int icode;
1225
1226   /* If this is a valid operand, we are OK.  If it's VOIDmode, we aren't.  */
1227   if (general_operand (x, GET_MODE (x)))
1228     return 1;
1229   else if (GET_MODE (x) == VOIDmode)
1230     return 0;
1231
1232   /* Otherwise, check if we can make a valid insn from it.  First initialize
1233      our test insn if we haven't already.  */
1234   if (test_insn == 0)
1235     {
1236       test_insn
1237         = make_insn_raw (gen_rtx_SET (VOIDmode,
1238                                       gen_rtx_REG (word_mode,
1239                                                    FIRST_PSEUDO_REGISTER * 2),
1240                                       const0_rtx));
1241       NEXT_INSN (test_insn) = PREV_INSN (test_insn) = 0;
1242     }
1243
1244   /* Now make an insn like the one we would make when GCSE'ing and see if
1245      valid.  */
1246   PUT_MODE (SET_DEST (PATTERN (test_insn)), GET_MODE (x));
1247   SET_SRC (PATTERN (test_insn)) = x;
1248   return ((icode = recog (PATTERN (test_insn), test_insn, &num_clobbers)) >= 0
1249           && (num_clobbers == 0 || ! added_clobbers_hard_reg_p (icode)));
1250 }
1251
1252 /* Return nonzero if the operands of expression X are unchanged from the
1253    start of INSN's basic block up to but not including INSN (if AVAIL_P == 0),
1254    or from INSN to the end of INSN's basic block (if AVAIL_P != 0).  */
1255
1256 static int
1257 oprs_unchanged_p (rtx x, rtx insn, int avail_p)
1258 {
1259   int i, j;
1260   enum rtx_code code;
1261   const char *fmt;
1262
1263   if (x == 0)
1264     return 1;
1265
1266   code = GET_CODE (x);
1267   switch (code)
1268     {
1269     case REG:
1270       {
1271         struct reg_avail_info *info = &reg_avail_info[REGNO (x)];
1272
1273         if (info->last_bb != current_bb)
1274           return 1;
1275         if (avail_p)
1276           return info->last_set < INSN_CUID (insn);
1277         else
1278           return info->first_set >= INSN_CUID (insn);
1279       }
1280
1281     case MEM:
1282       if (load_killed_in_block_p (current_bb, INSN_CUID (insn),
1283                                   x, avail_p))
1284         return 0;
1285       else
1286         return oprs_unchanged_p (XEXP (x, 0), insn, avail_p);
1287
1288     case PRE_DEC:
1289     case PRE_INC:
1290     case POST_DEC:
1291     case POST_INC:
1292     case PRE_MODIFY:
1293     case POST_MODIFY:
1294       return 0;
1295
1296     case PC:
1297     case CC0: /*FIXME*/
1298     case CONST:
1299     case CONST_INT:
1300     case CONST_DOUBLE:
1301     case CONST_VECTOR:
1302     case SYMBOL_REF:
1303     case LABEL_REF:
1304     case ADDR_VEC:
1305     case ADDR_DIFF_VEC:
1306       return 1;
1307
1308     default:
1309       break;
1310     }
1311
1312   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1, fmt = GET_RTX_FORMAT (code); i >= 0; i--)
1313     {
1314       if (fmt[i] == 'e')
1315         {
1316           /* If we are about to do the last recursive call needed at this
1317              level, change it into iteration.  This function is called enough
1318              to be worth it.  */
1319           if (i == 0)
1320             return oprs_unchanged_p (XEXP (x, i), insn, avail_p);
1321
1322           else if (! oprs_unchanged_p (XEXP (x, i), insn, avail_p))
1323             return 0;
1324         }
1325       else if (fmt[i] == 'E')
1326         for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
1327           if (! oprs_unchanged_p (XVECEXP (x, i, j), insn, avail_p))
1328             return 0;
1329     }
1330
1331   return 1;
1332 }
1333
1334 /* Used for communication between mems_conflict_for_gcse_p and
1335    load_killed_in_block_p.  Nonzero if mems_conflict_for_gcse_p finds a
1336    conflict between two memory references.  */
1337 static int gcse_mems_conflict_p;
1338
1339 /* Used for communication between mems_conflict_for_gcse_p and
1340    load_killed_in_block_p.  A memory reference for a load instruction,
1341    mems_conflict_for_gcse_p will see if a memory store conflicts with
1342    this memory load.  */
1343 static rtx gcse_mem_operand;
1344
1345 /* DEST is the output of an instruction.  If it is a memory reference, and
1346    possibly conflicts with the load found in gcse_mem_operand, then set
1347    gcse_mems_conflict_p to a nonzero value.  */
1348
1349 static void
1350 mems_conflict_for_gcse_p (rtx dest, rtx setter ATTRIBUTE_UNUSED,
1351                           void *data ATTRIBUTE_UNUSED)
1352 {
1353   while (GET_CODE (dest) == SUBREG
1354          || GET_CODE (dest) == ZERO_EXTRACT
1355          || GET_CODE (dest) == STRICT_LOW_PART)
1356     dest = XEXP (dest, 0);
1357
1358   /* If DEST is not a MEM, then it will not conflict with the load.  Note
1359      that function calls are assumed to clobber memory, but are handled
1360      elsewhere.  */
1361   if (! MEM_P (dest))
1362     return;
1363
1364   /* If we are setting a MEM in our list of specially recognized MEMs,
1365      don't mark as killed this time.  */
1366
1367   if (expr_equiv_p (dest, gcse_mem_operand) && pre_ldst_mems != NULL)
1368     {
1369       if (!find_rtx_in_ldst (dest))
1370         gcse_mems_conflict_p = 1;
1371       return;
1372     }
1373
1374   if (true_dependence (dest, GET_MODE (dest), gcse_mem_operand,
1375                        rtx_addr_varies_p))
1376     gcse_mems_conflict_p = 1;
1377 }
1378
1379 /* Return nonzero if the expression in X (a memory reference) is killed
1380    in block BB before or after the insn with the CUID in UID_LIMIT.
1381    AVAIL_P is nonzero for kills after UID_LIMIT, and zero for kills
1382    before UID_LIMIT.
1383
1384    To check the entire block, set UID_LIMIT to max_uid + 1 and
1385    AVAIL_P to 0.  */
1386
1387 static int
1388 load_killed_in_block_p (basic_block bb, int uid_limit, rtx x, int avail_p)
1389 {
1390   rtx list_entry = modify_mem_list[bb->index];
1391   while (list_entry)
1392     {
1393       rtx setter;
1394       /* Ignore entries in the list that do not apply.  */
1395       if ((avail_p
1396            && INSN_CUID (XEXP (list_entry, 0)) < uid_limit)
1397           || (! avail_p
1398               && INSN_CUID (XEXP (list_entry, 0)) > uid_limit))
1399         {
1400           list_entry = XEXP (list_entry, 1);
1401           continue;
1402         }
1403
1404       setter = XEXP (list_entry, 0);
1405
1406       /* If SETTER is a call everything is clobbered.  Note that calls
1407          to pure functions are never put on the list, so we need not
1408          worry about them.  */
1409       if (CALL_P (setter))
1410         return 1;
1411
1412       /* SETTER must be an INSN of some kind that sets memory.  Call
1413          note_stores to examine each hunk of memory that is modified.
1414
1415          The note_stores interface is pretty limited, so we have to
1416          communicate via global variables.  Yuk.  */
1417       gcse_mem_operand = x;
1418       gcse_mems_conflict_p = 0;
1419       note_stores (PATTERN (setter), mems_conflict_for_gcse_p, NULL);
1420       if (gcse_mems_conflict_p)
1421         return 1;
1422       list_entry = XEXP (list_entry, 1);
1423     }
1424   return 0;
1425 }
1426
1427 /* Return nonzero if the operands of expression X are unchanged from
1428    the start of INSN's basic block up to but not including INSN.  */
1429
1430 static int
1431 oprs_anticipatable_p (rtx x, rtx insn)
1432 {
1433   return oprs_unchanged_p (x, insn, 0);
1434 }
1435
1436 /* Return nonzero if the operands of expression X are unchanged from
1437    INSN to the end of INSN's basic block.  */
1438
1439 static int
1440 oprs_available_p (rtx x, rtx insn)
1441 {
1442   return oprs_unchanged_p (x, insn, 1);
1443 }
1444
1445 /* Hash expression X.
1446
1447    MODE is only used if X is a CONST_INT.  DO_NOT_RECORD_P is a boolean
1448    indicating if a volatile operand is found or if the expression contains
1449    something we don't want to insert in the table.  HASH_TABLE_SIZE is
1450    the current size of the hash table to be probed.  */
1451
1452 static unsigned int
1453 hash_expr (rtx x, enum machine_mode mode, int *do_not_record_p,
1454            int hash_table_size)
1455 {
1456   unsigned int hash;
1457
1458   *do_not_record_p = 0;
1459
1460   hash = hash_rtx (x, mode, do_not_record_p,
1461                    NULL,  /*have_reg_qty=*/false);
1462   return hash % hash_table_size;
1463 }
1464
1465 /* Hash a set of register REGNO.
1466
1467    Sets are hashed on the register that is set.  This simplifies the PRE copy
1468    propagation code.
1469
1470    ??? May need to make things more elaborate.  Later, as necessary.  */
1471
1472 static unsigned int
1473 hash_set (int regno, int hash_table_size)
1474 {
1475   unsigned int hash;
1476
1477   hash = regno;
1478   return hash % hash_table_size;
1479 }
1480
1481 /* Return nonzero if exp1 is equivalent to exp2.  */
1482
1483 static int
1484 expr_equiv_p (rtx x, rtx y)
1485 {
1486   return exp_equiv_p (x, y, 0, true);
1487 }
1488
1489 /* Insert expression X in INSN in the hash TABLE.
1490    If it is already present, record it as the last occurrence in INSN's
1491    basic block.
1492
1493    MODE is the mode of the value X is being stored into.
1494    It is only used if X is a CONST_INT.
1495
1496    ANTIC_P is nonzero if X is an anticipatable expression.
1497    AVAIL_P is nonzero if X is an available expression.  */
1498
1499 static void
1500 insert_expr_in_table (rtx x, enum machine_mode mode, rtx insn, int antic_p,
1501                       int avail_p, struct hash_table *table)
1502 {
1503   int found, do_not_record_p;
1504   unsigned int hash;
1505   struct expr *cur_expr, *last_expr = NULL;
1506   struct occr *antic_occr, *avail_occr;
1507
1508   hash = hash_expr (x, mode, &do_not_record_p, table->size);
1509
1510   /* Do not insert expression in table if it contains volatile operands,
1511      or if hash_expr determines the expression is something we don't want
1512      to or can't handle.  */
1513   if (do_not_record_p)
1514     return;
1515
1516   cur_expr = table->table[hash];
1517   found = 0;
1518
1519   while (cur_expr && 0 == (found = expr_equiv_p (cur_expr->expr, x)))
1520     {
1521       /* If the expression isn't found, save a pointer to the end of
1522          the list.  */
1523       last_expr = cur_expr;
1524       cur_expr = cur_expr->next_same_hash;
1525     }
1526
1527   if (! found)
1528     {
1529       cur_expr = gcse_alloc (sizeof (struct expr));
1530       bytes_used += sizeof (struct expr);
1531       if (table->table[hash] == NULL)
1532         /* This is the first pattern that hashed to this index.  */
1533         table->table[hash] = cur_expr;
1534       else
1535         /* Add EXPR to end of this hash chain.  */
1536         last_expr->next_same_hash = cur_expr;
1537
1538       /* Set the fields of the expr element.  */
1539       cur_expr->expr = x;
1540       cur_expr->bitmap_index = table->n_elems++;
1541       cur_expr->next_same_hash = NULL;
1542       cur_expr->antic_occr = NULL;
1543       cur_expr->avail_occr = NULL;
1544     }
1545
1546   /* Now record the occurrence(s).  */
1547   if (antic_p)
1548     {
1549       antic_occr = cur_expr->antic_occr;
1550
1551       if (antic_occr && BLOCK_NUM (antic_occr->insn) != BLOCK_NUM (insn))
1552         antic_occr = NULL;
1553
1554       if (antic_occr)
1555         /* Found another instance of the expression in the same basic block.
1556            Prefer the currently recorded one.  We want the first one in the
1557            block and the block is scanned from start to end.  */
1558         ; /* nothing to do */
1559       else
1560         {
1561           /* First occurrence of this expression in this basic block.  */
1562           antic_occr = gcse_alloc (sizeof (struct occr));
1563           bytes_used += sizeof (struct occr);
1564           antic_occr->insn = insn;
1565           antic_occr->next = cur_expr->antic_occr;
1566           antic_occr->deleted_p = 0;
1567           cur_expr->antic_occr = antic_occr;
1568         }
1569     }
1570
1571   if (avail_p)
1572     {
1573       avail_occr = cur_expr->avail_occr;
1574
1575       if (avail_occr && BLOCK_NUM (avail_occr->insn) == BLOCK_NUM (insn))
1576         {
1577           /* Found another instance of the expression in the same basic block.
1578              Prefer this occurrence to the currently recorded one.  We want
1579              the last one in the block and the block is scanned from start
1580              to end.  */
1581           avail_occr->insn = insn;
1582         }
1583       else
1584         {
1585           /* First occurrence of this expression in this basic block.  */
1586           avail_occr = gcse_alloc (sizeof (struct occr));
1587           bytes_used += sizeof (struct occr);
1588           avail_occr->insn = insn;
1589           avail_occr->next = cur_expr->avail_occr;
1590           avail_occr->deleted_p = 0;
1591           cur_expr->avail_occr = avail_occr;
1592         }
1593     }
1594 }
1595
1596 /* Insert pattern X in INSN in the hash table.
1597    X is a SET of a reg to either another reg or a constant.
1598    If it is already present, record it as the last occurrence in INSN's
1599    basic block.  */
1600
1601 static void
1602 insert_set_in_table (rtx x, rtx insn, struct hash_table *table)
1603 {
1604   int found;
1605   unsigned int hash;
1606   struct expr *cur_expr, *last_expr = NULL;
1607   struct occr *cur_occr;
1608
1609   gcc_assert (GET_CODE (x) == SET && REG_P (SET_DEST (x)));
1610
1611   hash = hash_set (REGNO (SET_DEST (x)), table->size);
1612
1613   cur_expr = table->table[hash];
1614   found = 0;
1615
1616   while (cur_expr && 0 == (found = expr_equiv_p (cur_expr->expr, x)))
1617     {
1618       /* If the expression isn't found, save a pointer to the end of
1619          the list.  */
1620       last_expr = cur_expr;
1621       cur_expr = cur_expr->next_same_hash;
1622     }
1623
1624   if (! found)
1625     {
1626       cur_expr = gcse_alloc (sizeof (struct expr));
1627       bytes_used += sizeof (struct expr);
1628       if (table->table[hash] == NULL)
1629         /* This is the first pattern that hashed to this index.  */
1630         table->table[hash] = cur_expr;
1631       else
1632         /* Add EXPR to end of this hash chain.  */
1633         last_expr->next_same_hash = cur_expr;
1634
1635       /* Set the fields of the expr element.
1636          We must copy X because it can be modified when copy propagation is
1637          performed on its operands.  */
1638       cur_expr->expr = copy_rtx (x);
1639       cur_expr->bitmap_index = table->n_elems++;
1640       cur_expr->next_same_hash = NULL;
1641       cur_expr->antic_occr = NULL;
1642       cur_expr->avail_occr = NULL;
1643     }
1644
1645   /* Now record the occurrence.  */
1646   cur_occr = cur_expr->avail_occr;
1647
1648   if (cur_occr && BLOCK_NUM (cur_occr->insn) == BLOCK_NUM (insn))
1649     {
1650       /* Found another instance of the expression in the same basic block.
1651          Prefer this occurrence to the currently recorded one.  We want
1652          the last one in the block and the block is scanned from start
1653          to end.  */
1654       cur_occr->insn = insn;
1655     }
1656   else
1657     {
1658       /* First occurrence of this expression in this basic block.  */
1659       cur_occr = gcse_alloc (sizeof (struct occr));
1660       bytes_used += sizeof (struct occr);
1661
1662           cur_occr->insn = insn;
1663           cur_occr->next = cur_expr->avail_occr;
1664           cur_occr->deleted_p = 0;
1665           cur_expr->avail_occr = cur_occr;
1666     }
1667 }
1668
1669 /* Determine whether the rtx X should be treated as a constant for
1670    the purposes of GCSE's constant propagation.  */
1671
1672 static bool
1673 gcse_constant_p (rtx x)
1674 {
1675   /* Consider a COMPARE of two integers constant.  */
1676   if (GET_CODE (x) == COMPARE
1677       && GET_CODE (XEXP (x, 0)) == CONST_INT
1678       && GET_CODE (XEXP (x, 1)) == CONST_INT)
1679     return true;
1680
1681   /* Consider a COMPARE of the same registers is a constant
1682      if they are not floating point registers.  */
1683   if (GET_CODE(x) == COMPARE
1684       && REG_P (XEXP (x, 0)) && REG_P (XEXP (x, 1))
1685       && REGNO (XEXP (x, 0)) == REGNO (XEXP (x, 1))
1686       && ! FLOAT_MODE_P (GET_MODE (XEXP (x, 0)))
1687       && ! FLOAT_MODE_P (GET_MODE (XEXP (x, 1))))
1688     return true;
1689
1690   return CONSTANT_P (x);
1691 }
1692
1693 /* Scan pattern PAT of INSN and add an entry to the hash TABLE (set or
1694    expression one).  */
1695
1696 static void
1697 hash_scan_set (rtx pat, rtx insn, struct hash_table *table)
1698 {
1699   rtx src = SET_SRC (pat);
1700   rtx dest = SET_DEST (pat);
1701   rtx note;
1702
1703   if (GET_CODE (src) == CALL)
1704     hash_scan_call (src, insn, table);
1705
1706   else if (REG_P (dest))
1707     {
1708       unsigned int regno = REGNO (dest);
1709       rtx tmp;
1710
1711       /* If this is a single set and we are doing constant propagation,
1712          see if a REG_NOTE shows this equivalent to a constant.  */
1713       if (table->set_p && (note = find_reg_equal_equiv_note (insn)) != 0
1714           && gcse_constant_p (XEXP (note, 0)))
1715         src = XEXP (note, 0), pat = gen_rtx_SET (VOIDmode, dest, src);
1716
1717       /* Only record sets of pseudo-regs in the hash table.  */
1718       if (! table->set_p
1719           && regno >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
1720           /* Don't GCSE something if we can't do a reg/reg copy.  */
1721           && can_copy_p (GET_MODE (dest))
1722           /* GCSE commonly inserts instruction after the insn.  We can't
1723              do that easily for EH_REGION notes so disable GCSE on these
1724              for now.  */
1725           && !find_reg_note (insn, REG_EH_REGION, NULL_RTX)
1726           /* Is SET_SRC something we want to gcse?  */
1727           && want_to_gcse_p (src)
1728           /* Don't CSE a nop.  */
1729           && ! set_noop_p (pat)
1730           /* Don't GCSE if it has attached REG_EQUIV note.
1731              At this point this only function parameters should have
1732              REG_EQUIV notes and if the argument slot is used somewhere
1733              explicitly, it means address of parameter has been taken,
1734              so we should not extend the lifetime of the pseudo.  */
1735           && ((note = find_reg_note (insn, REG_EQUIV, NULL_RTX)) == 0
1736               || ! MEM_P (XEXP (note, 0))))
1737         {
1738           /* An expression is not anticipatable if its operands are
1739              modified before this insn or if this is not the only SET in
1740              this insn.  */
1741           int antic_p = oprs_anticipatable_p (src, insn) && single_set (insn);
1742           /* An expression is not available if its operands are
1743              subsequently modified, including this insn.  It's also not
1744              available if this is a branch, because we can't insert
1745              a set after the branch.  */
1746           int avail_p = (oprs_available_p (src, insn)
1747                          && ! JUMP_P (insn));
1748
1749           insert_expr_in_table (src, GET_MODE (dest), insn, antic_p, avail_p, table);
1750         }
1751
1752       /* Record sets for constant/copy propagation.  */
1753       else if (table->set_p
1754                && regno >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
1755                && ((REG_P (src)
1756                     && REGNO (src) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
1757                     && can_copy_p (GET_MODE (dest))
1758                     && REGNO (src) != regno)
1759                    || gcse_constant_p (src))
1760                /* A copy is not available if its src or dest is subsequently
1761                   modified.  Here we want to search from INSN+1 on, but
1762                   oprs_available_p searches from INSN on.  */
1763                && (insn == BB_END (BLOCK_FOR_INSN (insn))
1764                    || ((tmp = next_nonnote_insn (insn)) != NULL_RTX
1765                        && oprs_available_p (pat, tmp))))
1766         insert_set_in_table (pat, insn, table);
1767     }
1768   /* In case of store we want to consider the memory value as available in
1769      the REG stored in that memory. This makes it possible to remove
1770      redundant loads from due to stores to the same location.  */
1771   else if (flag_gcse_las && REG_P (src) && MEM_P (dest))
1772       {
1773         unsigned int regno = REGNO (src);
1774
1775         /* Do not do this for constant/copy propagation.  */
1776         if (! table->set_p
1777             /* Only record sets of pseudo-regs in the hash table.  */
1778             && regno >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
1779            /* Don't GCSE something if we can't do a reg/reg copy.  */
1780            && can_copy_p (GET_MODE (src))
1781            /* GCSE commonly inserts instruction after the insn.  We can't
1782               do that easily for EH_REGION notes so disable GCSE on these
1783               for now.  */
1784            && ! find_reg_note (insn, REG_EH_REGION, NULL_RTX)
1785            /* Is SET_DEST something we want to gcse?  */
1786            && want_to_gcse_p (dest)
1787            /* Don't CSE a nop.  */
1788            && ! set_noop_p (pat)
1789            /* Don't GCSE if it has attached REG_EQUIV note.
1790               At this point this only function parameters should have
1791               REG_EQUIV notes and if the argument slot is used somewhere
1792               explicitly, it means address of parameter has been taken,
1793               so we should not extend the lifetime of the pseudo.  */
1794            && ((note = find_reg_note (insn, REG_EQUIV, NULL_RTX)) == 0
1795                || ! MEM_P (XEXP (note, 0))))
1796              {
1797                /* Stores are never anticipatable.  */
1798                int antic_p = 0;
1799                /* An expression is not available if its operands are
1800                   subsequently modified, including this insn.  It's also not
1801                   available if this is a branch, because we can't insert
1802                   a set after the branch.  */
1803                int avail_p = oprs_available_p (dest, insn)
1804                              && ! JUMP_P (insn);
1805
1806                /* Record the memory expression (DEST) in the hash table.  */
1807                insert_expr_in_table (dest, GET_MODE (dest), insn,
1808                                      antic_p, avail_p, table);
1809              }
1810       }
1811 }
1812
1813 static void
1814 hash_scan_clobber (rtx x ATTRIBUTE_UNUSED, rtx insn ATTRIBUTE_UNUSED,
1815                    struct hash_table *table ATTRIBUTE_UNUSED)
1816 {
1817   /* Currently nothing to do.  */
1818 }
1819
1820 static void
1821 hash_scan_call (rtx x ATTRIBUTE_UNUSED, rtx insn ATTRIBUTE_UNUSED,
1822                 struct hash_table *table ATTRIBUTE_UNUSED)
1823 {
1824   /* Currently nothing to do.  */
1825 }
1826
1827 /* Process INSN and add hash table entries as appropriate.
1828
1829    Only available expressions that set a single pseudo-reg are recorded.
1830
1831    Single sets in a PARALLEL could be handled, but it's an extra complication
1832    that isn't dealt with right now.  The trick is handling the CLOBBERs that
1833    are also in the PARALLEL.  Later.
1834
1835    If SET_P is nonzero, this is for the assignment hash table,
1836    otherwise it is for the expression hash table.
1837    If IN_LIBCALL_BLOCK nonzero, we are in a libcall block, and should
1838    not record any expressions.  */
1839
1840 static void
1841 hash_scan_insn (rtx insn, struct hash_table *table, int in_libcall_block)
1842 {
1843   rtx pat = PATTERN (insn);
1844   int i;
1845
1846   if (in_libcall_block)
1847     return;
1848
1849   /* Pick out the sets of INSN and for other forms of instructions record
1850      what's been modified.  */
1851
1852   if (GET_CODE (pat) == SET)
1853     hash_scan_set (pat, insn, table);
1854   else if (GET_CODE (pat) == PARALLEL)
1855     for (i = 0; i < XVECLEN (pat, 0); i++)
1856       {
1857         rtx x = XVECEXP (pat, 0, i);
1858
1859         if (GET_CODE (x) == SET)
1860           hash_scan_set (x, insn, table);
1861         else if (GET_CODE (x) == CLOBBER)
1862           hash_scan_clobber (x, insn, table);
1863         else if (GET_CODE (x) == CALL)
1864           hash_scan_call (x, insn, table);
1865       }
1866
1867   else if (GET_CODE (pat) == CLOBBER)
1868     hash_scan_clobber (pat, insn, table);
1869   else if (GET_CODE (pat) == CALL)
1870     hash_scan_call (pat, insn, table);
1871 }
1872
1873 static void
1874 dump_hash_table (FILE *file, const char *name, struct hash_table *table)
1875 {
1876   int i;
1877   /* Flattened out table, so it's printed in proper order.  */
1878   struct expr **flat_table;
1879   unsigned int *hash_val;
1880   struct expr *expr;
1881
1882   flat_table = xcalloc (table->n_elems, sizeof (struct expr *));
1883   hash_val = xmalloc (table->n_elems * sizeof (unsigned int));
1884
1885   for (i = 0; i < (int) table->size; i++)
1886     for (expr = table->table[i]; expr != NULL; expr = expr->next_same_hash)
1887       {
1888         flat_table[expr->bitmap_index] = expr;
1889         hash_val[expr->bitmap_index] = i;
1890       }
1891
1892   fprintf (file, "%s hash table (%d buckets, %d entries)\n",
1893            name, table->size, table->n_elems);
1894
1895   for (i = 0; i < (int) table->n_elems; i++)
1896     if (flat_table[i] != 0)
1897       {
1898         expr = flat_table[i];
1899         fprintf (file, "Index %d (hash value %d)\n  ",
1900                  expr->bitmap_index, hash_val[i]);
1901         print_rtl (file, expr->expr);
1902         fprintf (file, "\n");
1903       }
1904
1905   fprintf (file, "\n");
1906
1907   free (flat_table);
1908   free (hash_val);
1909 }
1910
1911 /* Record register first/last/block set information for REGNO in INSN.
1912
1913    first_set records the first place in the block where the register
1914    is set and is used to compute "anticipatability".
1915
1916    last_set records the last place in the block where the register
1917    is set and is used to compute "availability".
1918
1919    last_bb records the block for which first_set and last_set are
1920    valid, as a quick test to invalidate them.
1921
1922    reg_set_in_block records whether the register is set in the block
1923    and is used to compute "transparency".  */
1924
1925 static void
1926 record_last_reg_set_info (rtx insn, int regno)
1927 {
1928   struct reg_avail_info *info = &reg_avail_info[regno];
1929   int cuid = INSN_CUID (insn);
1930
1931   info->last_set = cuid;
1932   if (info->last_bb != current_bb)
1933     {
1934       info->last_bb = current_bb;
1935       info->first_set = cuid;
1936       SET_BIT (reg_set_in_block[current_bb->index], regno);
1937     }
1938 }
1939
1940
1941 /* Record all of the canonicalized MEMs of record_last_mem_set_info's insn.
1942    Note we store a pair of elements in the list, so they have to be
1943    taken off pairwise.  */
1944
1945 static void
1946 canon_list_insert (rtx dest ATTRIBUTE_UNUSED, rtx unused1 ATTRIBUTE_UNUSED,
1947                    void * v_insn)
1948 {
1949   rtx dest_addr, insn;
1950   int bb;
1951
1952   while (GET_CODE (dest) == SUBREG
1953       || GET_CODE (dest) == ZERO_EXTRACT
1954       || GET_CODE (dest) == STRICT_LOW_PART)
1955     dest = XEXP (dest, 0);
1956
1957   /* If DEST is not a MEM, then it will not conflict with a load.  Note
1958      that function calls are assumed to clobber memory, but are handled
1959      elsewhere.  */
1960
1961   if (! MEM_P (dest))
1962     return;
1963
1964   dest_addr = get_addr (XEXP (dest, 0));
1965   dest_addr = canon_rtx (dest_addr);
1966   insn = (rtx) v_insn;
1967   bb = BLOCK_NUM (insn);
1968
1969   canon_modify_mem_list[bb] =
1970     alloc_EXPR_LIST (VOIDmode, dest_addr, canon_modify_mem_list[bb]);
1971   canon_modify_mem_list[bb] =
1972     alloc_EXPR_LIST (VOIDmode, dest, canon_modify_mem_list[bb]);
1973   bitmap_set_bit (canon_modify_mem_list_set, bb);
1974 }
1975
1976 /* Record memory modification information for INSN.  We do not actually care
1977    about the memory location(s) that are set, or even how they are set (consider
1978    a CALL_INSN).  We merely need to record which insns modify memory.  */
1979
1980 static void
1981 record_last_mem_set_info (rtx insn)
1982 {
1983   int bb = BLOCK_NUM (insn);
1984
1985   /* load_killed_in_block_p will handle the case of calls clobbering
1986      everything.  */
1987   modify_mem_list[bb] = alloc_INSN_LIST (insn, modify_mem_list[bb]);
1988   bitmap_set_bit (modify_mem_list_set, bb);
1989
1990   if (CALL_P (insn))
1991     {
1992       /* Note that traversals of this loop (other than for free-ing)
1993          will break after encountering a CALL_INSN.  So, there's no
1994          need to insert a pair of items, as canon_list_insert does.  */
1995       canon_modify_mem_list[bb] =
1996         alloc_INSN_LIST (insn, canon_modify_mem_list[bb]);
1997       bitmap_set_bit (canon_modify_mem_list_set, bb);
1998     }
1999   else
2000     note_stores (PATTERN (insn), canon_list_insert, (void*) insn);
2001 }
2002
2003 /* Called from compute_hash_table via note_stores to handle one
2004    SET or CLOBBER in an insn.  DATA is really the instruction in which
2005    the SET is taking place.  */
2006
2007 static void
2008 record_last_set_info (rtx dest, rtx setter ATTRIBUTE_UNUSED, void *data)
2009 {
2010   rtx last_set_insn = (rtx) data;
2011
2012   if (GET_CODE (dest) == SUBREG)
2013     dest = SUBREG_REG (dest);
2014
2015   if (REG_P (dest))
2016     record_last_reg_set_info (last_set_insn, REGNO (dest));
2017   else if (MEM_P (dest)
2018            /* Ignore pushes, they clobber nothing.  */
2019            && ! push_operand (dest, GET_MODE (dest)))
2020     record_last_mem_set_info (last_set_insn);
2021 }
2022
2023 /* Top level function to create an expression or assignment hash table.
2024
2025    Expression entries are placed in the hash table if
2026    - they are of the form (set (pseudo-reg) src),
2027    - src is something we want to perform GCSE on,
2028    - none of the operands are subsequently modified in the block
2029
2030    Assignment entries are placed in the hash table if
2031    - they are of the form (set (pseudo-reg) src),
2032    - src is something we want to perform const/copy propagation on,
2033    - none of the operands or target are subsequently modified in the block
2034
2035    Currently src must be a pseudo-reg or a const_int.
2036
2037    TABLE is the table computed.  */
2038
2039 static void
2040 compute_hash_table_work (struct hash_table *table)
2041 {
2042   unsigned int i;
2043
2044   /* While we compute the hash table we also compute a bit array of which
2045      registers are set in which blocks.
2046      ??? This isn't needed during const/copy propagation, but it's cheap to
2047      compute.  Later.  */
2048   sbitmap_vector_zero (reg_set_in_block, last_basic_block);
2049
2050   /* re-Cache any INSN_LIST nodes we have allocated.  */
2051   clear_modify_mem_tables ();
2052   /* Some working arrays used to track first and last set in each block.  */
2053   reg_avail_info = gmalloc (max_gcse_regno * sizeof (struct reg_avail_info));
2054
2055   for (i = 0; i < max_gcse_regno; ++i)
2056     reg_avail_info[i].last_bb = NULL;
2057
2058   FOR_EACH_BB (current_bb)
2059     {
2060       rtx insn;
2061       unsigned int regno;
2062       int in_libcall_block;
2063
2064       /* First pass over the instructions records information used to
2065          determine when registers and memory are first and last set.
2066          ??? hard-reg reg_set_in_block computation
2067          could be moved to compute_sets since they currently don't change.  */
2068
2069       for (insn = BB_HEAD (current_bb);
2070            insn && insn != NEXT_INSN (BB_END (current_bb));
2071            insn = NEXT_INSN (insn))
2072         {
2073           if (! INSN_P (insn))
2074             continue;
2075
2076           if (CALL_P (insn))
2077             {
2078               for (regno = 0; regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER; regno++)
2079                 if (TEST_HARD_REG_BIT (regs_invalidated_by_call, regno))
2080                   record_last_reg_set_info (insn, regno);
2081
2082               mark_call (insn);
2083             }
2084
2085           note_stores (PATTERN (insn), record_last_set_info, insn);
2086         }
2087
2088       /* Insert implicit sets in the hash table.  */
2089       if (table->set_p
2090           && implicit_sets[current_bb->index] != NULL_RTX)
2091         hash_scan_set (implicit_sets[current_bb->index],
2092                        BB_HEAD (current_bb), table);
2093
2094       /* The next pass builds the hash table.  */
2095
2096       for (insn = BB_HEAD (current_bb), in_libcall_block = 0;
2097            insn && insn != NEXT_INSN (BB_END (current_bb));
2098            insn = NEXT_INSN (insn))
2099         if (INSN_P (insn))
2100           {
2101             if (find_reg_note (insn, REG_LIBCALL, NULL_RTX))
2102               in_libcall_block = 1;
2103             else if (table->set_p && find_reg_note (insn, REG_RETVAL, NULL_RTX))
2104               in_libcall_block = 0;
2105             hash_scan_insn (insn, table, in_libcall_block);
2106             if (!table->set_p && find_reg_note (insn, REG_RETVAL, NULL_RTX))
2107               in_libcall_block = 0;
2108           }
2109     }
2110
2111   free (reg_avail_info);
2112   reg_avail_info = NULL;
2113 }
2114
2115 /* Allocate space for the set/expr hash TABLE.
2116    N_INSNS is the number of instructions in the function.
2117    It is used to determine the number of buckets to use.
2118    SET_P determines whether set or expression table will
2119    be created.  */
2120
2121 static void
2122 alloc_hash_table (int n_insns, struct hash_table *table, int set_p)
2123 {
2124   int n;
2125
2126   table->size = n_insns / 4;
2127   if (table->size < 11)
2128     table->size = 11;
2129
2130   /* Attempt to maintain efficient use of hash table.
2131      Making it an odd number is simplest for now.
2132      ??? Later take some measurements.  */
2133   table->size |= 1;
2134   n = table->size * sizeof (struct expr *);
2135   table->table = gmalloc (n);
2136   table->set_p = set_p;
2137 }
2138
2139 /* Free things allocated by alloc_hash_table.  */
2140
2141 static void
2142 free_hash_table (struct hash_table *table)
2143 {
2144   free (table->table);
2145 }
2146
2147 /* Compute the hash TABLE for doing copy/const propagation or
2148    expression hash table.  */
2149
2150 static void
2151 compute_hash_table (struct hash_table *table)
2152 {
2153   /* Initialize count of number of entries in hash table.  */
2154   table->n_elems = 0;
2155   memset (table->table, 0, table->size * sizeof (struct expr *));
2156
2157   compute_hash_table_work (table);
2158 }
2159 \f
2160 /* Expression tracking support.  */
2161
2162 /* Lookup REGNO in the set TABLE.  The result is a pointer to the
2163    table entry, or NULL if not found.  */
2164
2165 static struct expr *
2166 lookup_set (unsigned int regno, struct hash_table *table)
2167 {
2168   unsigned int hash = hash_set (regno, table->size);
2169   struct expr *expr;
2170
2171   expr = table->table[hash];
2172
2173   while (expr && REGNO (SET_DEST (expr->expr)) != regno)
2174     expr = expr->next_same_hash;
2175
2176   return expr;
2177 }
2178
2179 /* Return the next entry for REGNO in list EXPR.  */
2180
2181 static struct expr *
2182 next_set (unsigned int regno, struct expr *expr)
2183 {
2184   do
2185     expr = expr->next_same_hash;
2186   while (expr && REGNO (SET_DEST (expr->expr)) != regno);
2187
2188   return expr;
2189 }
2190
2191 /* Like free_INSN_LIST_list or free_EXPR_LIST_list, except that the node
2192    types may be mixed.  */
2193
2194 static void
2195 free_insn_expr_list_list (rtx *listp)
2196 {
2197   rtx list, next;
2198
2199   for (list = *listp; list ; list = next)
2200     {
2201       next = XEXP (list, 1);
2202       if (GET_CODE (list) == EXPR_LIST)
2203         free_EXPR_LIST_node (list);
2204       else
2205         free_INSN_LIST_node (list);
2206     }
2207
2208   *listp = NULL;
2209 }
2210
2211 /* Clear canon_modify_mem_list and modify_mem_list tables.  */
2212 static void
2213 clear_modify_mem_tables (void)
2214 {
2215   unsigned i;
2216   bitmap_iterator bi;
2217
2218   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (modify_mem_list_set, 0, i, bi)
2219     {
2220       free_INSN_LIST_list (modify_mem_list + i);
2221     }
2222   bitmap_clear (modify_mem_list_set);
2223
2224   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (canon_modify_mem_list_set, 0, i, bi)
2225     {
2226       free_insn_expr_list_list (canon_modify_mem_list + i);
2227     }
2228   bitmap_clear (canon_modify_mem_list_set);
2229 }
2230
2231 /* Release memory used by modify_mem_list_set and canon_modify_mem_list_set.  */
2232
2233 static void
2234 free_modify_mem_tables (void)
2235 {
2236   clear_modify_mem_tables ();
2237   free (modify_mem_list);
2238   free (canon_modify_mem_list);
2239   modify_mem_list = 0;
2240   canon_modify_mem_list = 0;
2241 }
2242
2243 /* Reset tables used to keep track of what's still available [since the
2244    start of the block].  */
2245
2246 static void
2247 reset_opr_set_tables (void)
2248 {
2249   /* Maintain a bitmap of which regs have been set since beginning of
2250      the block.  */
2251   CLEAR_REG_SET (reg_set_bitmap);
2252
2253   /* Also keep a record of the last instruction to modify memory.
2254      For now this is very trivial, we only record whether any memory
2255      location has been modified.  */
2256   clear_modify_mem_tables ();
2257 }
2258
2259 /* Return nonzero if the operands of X are not set before INSN in
2260    INSN's basic block.  */
2261
2262 static int
2263 oprs_not_set_p (rtx x, rtx insn)
2264 {
2265   int i, j;
2266   enum rtx_code code;
2267   const char *fmt;
2268
2269   if (x == 0)
2270     return 1;
2271
2272   code = GET_CODE (x);
2273   switch (code)
2274     {
2275     case PC:
2276     case CC0:
2277     case CONST:
2278     case CONST_INT:
2279     case CONST_DOUBLE:
2280     case CONST_VECTOR:
2281     case SYMBOL_REF:
2282     case LABEL_REF:
2283     case ADDR_VEC:
2284     case ADDR_DIFF_VEC:
2285       return 1;
2286
2287     case MEM:
2288       if (load_killed_in_block_p (BLOCK_FOR_INSN (insn),
2289                                   INSN_CUID (insn), x, 0))
2290         return 0;
2291       else
2292         return oprs_not_set_p (XEXP (x, 0), insn);
2293
2294     case REG:
2295       return ! REGNO_REG_SET_P (reg_set_bitmap, REGNO (x));
2296
2297     default:
2298       break;
2299     }
2300
2301   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1, fmt = GET_RTX_FORMAT (code); i >= 0; i--)
2302     {
2303       if (fmt[i] == 'e')
2304         {
2305           /* If we are about to do the last recursive call
2306              needed at this level, change it into iteration.
2307              This function is called enough to be worth it.  */
2308           if (i == 0)
2309             return oprs_not_set_p (XEXP (x, i), insn);
2310
2311           if (! oprs_not_set_p (XEXP (x, i), insn))
2312             return 0;
2313         }
2314       else if (fmt[i] == 'E')
2315         for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
2316           if (! oprs_not_set_p (XVECEXP (x, i, j), insn))
2317             return 0;
2318     }
2319
2320   return 1;
2321 }
2322
2323 /* Mark things set by a CALL.  */
2324
2325 static void
2326 mark_call (rtx insn)
2327 {
2328   if (! CONST_OR_PURE_CALL_P (insn))
2329     record_last_mem_set_info (insn);
2330 }
2331
2332 /* Mark things set by a SET.  */
2333
2334 static void
2335 mark_set (rtx pat, rtx insn)
2336 {
2337   rtx dest = SET_DEST (pat);
2338
2339   while (GET_CODE (dest) == SUBREG
2340          || GET_CODE (dest) == ZERO_EXTRACT
2341          || GET_CODE (dest) == STRICT_LOW_PART)
2342     dest = XEXP (dest, 0);
2343
2344   if (REG_P (dest))
2345     SET_REGNO_REG_SET (reg_set_bitmap, REGNO (dest));
2346   else if (MEM_P (dest))
2347     record_last_mem_set_info (insn);
2348
2349   if (GET_CODE (SET_SRC (pat)) == CALL)
2350     mark_call (insn);
2351 }
2352
2353 /* Record things set by a CLOBBER.  */
2354
2355 static void
2356 mark_clobber (rtx pat, rtx insn)
2357 {
2358   rtx clob = XEXP (pat, 0);
2359
2360   while (GET_CODE (clob) == SUBREG || GET_CODE (clob) == STRICT_LOW_PART)
2361     clob = XEXP (clob, 0);
2362
2363   if (REG_P (clob))
2364     SET_REGNO_REG_SET (reg_set_bitmap, REGNO (clob));
2365   else
2366     record_last_mem_set_info (insn);
2367 }
2368
2369 /* Record things set by INSN.
2370    This data is used by oprs_not_set_p.  */
2371
2372 static void
2373 mark_oprs_set (rtx insn)
2374 {
2375   rtx pat = PATTERN (insn);
2376   int i;
2377
2378   if (GET_CODE (pat) == SET)
2379     mark_set (pat, insn);
2380   else if (GET_CODE (pat) == PARALLEL)
2381     for (i = 0; i < XVECLEN (pat, 0); i++)
2382       {
2383         rtx x = XVECEXP (pat, 0, i);
2384
2385         if (GET_CODE (x) == SET)
2386           mark_set (x, insn);
2387         else if (GET_CODE (x) == CLOBBER)
2388           mark_clobber (x, insn);
2389         else if (GET_CODE (x) == CALL)
2390           mark_call (insn);
2391       }
2392
2393   else if (GET_CODE (pat) == CLOBBER)
2394     mark_clobber (pat, insn);
2395   else if (GET_CODE (pat) == CALL)
2396     mark_call (insn);
2397 }
2398
2399 \f
2400 /* Compute copy/constant propagation working variables.  */
2401
2402 /* Local properties of assignments.  */
2403 static sbitmap *cprop_pavloc;
2404 static sbitmap *cprop_absaltered;
2405
2406 /* Global properties of assignments (computed from the local properties).  */
2407 static sbitmap *cprop_avin;
2408 static sbitmap *cprop_avout;
2409
2410 /* Allocate vars used for copy/const propagation.  N_BLOCKS is the number of
2411    basic blocks.  N_SETS is the number of sets.  */
2412
2413 static void
2414 alloc_cprop_mem (int n_blocks, int n_sets)
2415 {
2416   cprop_pavloc = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_sets);
2417   cprop_absaltered = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_sets);
2418
2419   cprop_avin = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_sets);
2420   cprop_avout = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_sets);
2421 }
2422
2423 /* Free vars used by copy/const propagation.  */
2424
2425 static void
2426 free_cprop_mem (void)
2427 {
2428   sbitmap_vector_free (cprop_pavloc);
2429   sbitmap_vector_free (cprop_absaltered);
2430   sbitmap_vector_free (cprop_avin);
2431   sbitmap_vector_free (cprop_avout);
2432 }
2433
2434 /* For each block, compute whether X is transparent.  X is either an
2435    expression or an assignment [though we don't care which, for this context
2436    an assignment is treated as an expression].  For each block where an
2437    element of X is modified, set (SET_P == 1) or reset (SET_P == 0) the INDX
2438    bit in BMAP.  */
2439
2440 static void
2441 compute_transp (rtx x, int indx, sbitmap *bmap, int set_p)
2442 {
2443   int i, j;
2444   basic_block bb;
2445   enum rtx_code code;
2446   reg_set *r;
2447   const char *fmt;
2448
2449   /* repeat is used to turn tail-recursion into iteration since GCC
2450      can't do it when there's no return value.  */
2451  repeat:
2452
2453   if (x == 0)
2454     return;
2455
2456   code = GET_CODE (x);
2457   switch (code)
2458     {
2459     case REG:
2460       if (set_p)
2461         {
2462           if (REGNO (x) < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
2463             {
2464               FOR_EACH_BB (bb)
2465                 if (TEST_BIT (reg_set_in_block[bb->index], REGNO (x)))
2466                   SET_BIT (bmap[bb->index], indx);
2467             }
2468           else
2469             {
2470               for (r = reg_set_table[REGNO (x)]; r != NULL; r = r->next)
2471                 SET_BIT (bmap[BLOCK_NUM (r->insn)], indx);
2472             }
2473         }
2474       else
2475         {
2476           if (REGNO (x) < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
2477             {
2478               FOR_EACH_BB (bb)
2479                 if (TEST_BIT (reg_set_in_block[bb->index], REGNO (x)))
2480                   RESET_BIT (bmap[bb->index], indx);
2481             }
2482           else
2483             {
2484               for (r = reg_set_table[REGNO (x)]; r != NULL; r = r->next)
2485                 RESET_BIT (bmap[BLOCK_NUM (r->insn)], indx);
2486             }
2487         }
2488
2489       return;
2490
2491     case MEM:
2492       FOR_EACH_BB (bb)
2493         {
2494           rtx list_entry = canon_modify_mem_list[bb->index];
2495
2496           while (list_entry)
2497             {
2498               rtx dest, dest_addr;
2499
2500               if (CALL_P (XEXP (list_entry, 0)))
2501                 {
2502                   if (set_p)
2503                     SET_BIT (bmap[bb->index], indx);
2504                   else
2505                     RESET_BIT (bmap[bb->index], indx);
2506                   break;
2507                 }
2508               /* LIST_ENTRY must be an INSN of some kind that sets memory.
2509                  Examine each hunk of memory that is modified.  */
2510
2511               dest = XEXP (list_entry, 0);
2512               list_entry = XEXP (list_entry, 1);
2513               dest_addr = XEXP (list_entry, 0);
2514
2515               if (canon_true_dependence (dest, GET_MODE (dest), dest_addr,
2516                                          x, rtx_addr_varies_p))
2517                 {
2518                   if (set_p)
2519                     SET_BIT (bmap[bb->index], indx);
2520                   else
2521                     RESET_BIT (bmap[bb->index], indx);
2522                   break;
2523                 }
2524               list_entry = XEXP (list_entry, 1);
2525             }
2526         }
2527
2528       x = XEXP (x, 0);
2529       goto repeat;
2530
2531     case PC:
2532     case CC0: /*FIXME*/
2533     case CONST:
2534     case CONST_INT:
2535     case CONST_DOUBLE:
2536     case CONST_VECTOR:
2537     case SYMBOL_REF:
2538     case LABEL_REF:
2539     case ADDR_VEC:
2540     case ADDR_DIFF_VEC:
2541       return;
2542
2543     default:
2544       break;
2545     }
2546
2547   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1, fmt = GET_RTX_FORMAT (code); i >= 0; i--)
2548     {
2549       if (fmt[i] == 'e')
2550         {
2551           /* If we are about to do the last recursive call
2552              needed at this level, change it into iteration.
2553              This function is called enough to be worth it.  */
2554           if (i == 0)
2555             {
2556               x = XEXP (x, i);
2557               goto repeat;
2558             }
2559
2560           compute_transp (XEXP (x, i), indx, bmap, set_p);
2561         }
2562       else if (fmt[i] == 'E')
2563         for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
2564           compute_transp (XVECEXP (x, i, j), indx, bmap, set_p);
2565     }
2566 }
2567
2568 /* Top level routine to do the dataflow analysis needed by copy/const
2569    propagation.  */
2570
2571 static void
2572 compute_cprop_data (void)
2573 {
2574   compute_local_properties (cprop_absaltered, cprop_pavloc, NULL, &set_hash_table);
2575   compute_available (cprop_pavloc, cprop_absaltered,
2576                      cprop_avout, cprop_avin);
2577 }
2578 \f
2579 /* Copy/constant propagation.  */
2580
2581 /* Maximum number of register uses in an insn that we handle.  */
2582 #define MAX_USES 8
2583
2584 /* Table of uses found in an insn.
2585    Allocated statically to avoid alloc/free complexity and overhead.  */
2586 static struct reg_use reg_use_table[MAX_USES];
2587
2588 /* Index into `reg_use_table' while building it.  */
2589 static int reg_use_count;
2590
2591 /* Set up a list of register numbers used in INSN.  The found uses are stored
2592    in `reg_use_table'.  `reg_use_count' is initialized to zero before entry,
2593    and contains the number of uses in the table upon exit.
2594
2595    ??? If a register appears multiple times we will record it multiple times.
2596    This doesn't hurt anything but it will slow things down.  */
2597
2598 static void
2599 find_used_regs (rtx *xptr, void *data ATTRIBUTE_UNUSED)
2600 {
2601   int i, j;
2602   enum rtx_code code;
2603   const char *fmt;
2604   rtx x = *xptr;
2605
2606   /* repeat is used to turn tail-recursion into iteration since GCC
2607      can't do it when there's no return value.  */
2608  repeat:
2609   if (x == 0)
2610     return;
2611
2612   code = GET_CODE (x);
2613   if (REG_P (x))
2614     {
2615       if (reg_use_count == MAX_USES)
2616         return;
2617
2618       reg_use_table[reg_use_count].reg_rtx = x;
2619       reg_use_count++;
2620     }
2621
2622   /* Recursively scan the operands of this expression.  */
2623
2624   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1, fmt = GET_RTX_FORMAT (code); i >= 0; i--)
2625     {
2626       if (fmt[i] == 'e')
2627         {
2628           /* If we are about to do the last recursive call
2629              needed at this level, change it into iteration.
2630              This function is called enough to be worth it.  */
2631           if (i == 0)
2632             {
2633               x = XEXP (x, 0);
2634               goto repeat;
2635             }
2636
2637           find_used_regs (&XEXP (x, i), data);
2638         }
2639       else if (fmt[i] == 'E')
2640         for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
2641           find_used_regs (&XVECEXP (x, i, j), data);
2642     }
2643 }
2644
2645 /* Try to replace all non-SET_DEST occurrences of FROM in INSN with TO.
2646    Returns nonzero is successful.  */
2647
2648 static int
2649 try_replace_reg (rtx from, rtx to, rtx insn)
2650 {
2651   rtx note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
2652   rtx src = 0;
2653   int success = 0;
2654   rtx set = single_set (insn);
2655
2656   validate_replace_src_group (from, to, insn);
2657   if (num_changes_pending () && apply_change_group ())
2658     success = 1;
2659
2660   /* Try to simplify SET_SRC if we have substituted a constant.  */
2661   if (success && set && CONSTANT_P (to))
2662     {
2663       src = simplify_rtx (SET_SRC (set));
2664
2665       if (src)
2666         validate_change (insn, &SET_SRC (set), src, 0);
2667     }
2668
2669   /* If there is already a NOTE, update the expression in it with our
2670      replacement.  */
2671   if (note != 0)
2672     XEXP (note, 0) = simplify_replace_rtx (XEXP (note, 0), from, to);
2673
2674   if (!success && set && reg_mentioned_p (from, SET_SRC (set)))
2675     {
2676       /* If above failed and this is a single set, try to simplify the source of
2677          the set given our substitution.  We could perhaps try this for multiple
2678          SETs, but it probably won't buy us anything.  */
2679       src = simplify_replace_rtx (SET_SRC (set), from, to);
2680
2681       if (!rtx_equal_p (src, SET_SRC (set))
2682           && validate_change (insn, &SET_SRC (set), src, 0))
2683         success = 1;
2684
2685       /* If we've failed to do replacement, have a single SET, don't already
2686          have a note, and have no special SET, add a REG_EQUAL note to not
2687          lose information.  */
2688       if (!success && note == 0 && set != 0
2689           && GET_CODE (SET_DEST (set)) != ZERO_EXTRACT)
2690         note = set_unique_reg_note (insn, REG_EQUAL, copy_rtx (src));
2691     }
2692
2693   /* REG_EQUAL may get simplified into register.
2694      We don't allow that. Remove that note. This code ought
2695      not to happen, because previous code ought to synthesize
2696      reg-reg move, but be on the safe side.  */
2697   if (note && REG_P (XEXP (note, 0)))
2698     remove_note (insn, note);
2699
2700   return success;
2701 }
2702
2703 /* Find a set of REGNOs that are available on entry to INSN's block.  Returns
2704    NULL no such set is found.  */
2705
2706 static struct expr *
2707 find_avail_set (int regno, rtx insn)
2708 {
2709   /* SET1 contains the last set found that can be returned to the caller for
2710      use in a substitution.  */
2711   struct expr *set1 = 0;
2712
2713   /* Loops are not possible here.  To get a loop we would need two sets
2714      available at the start of the block containing INSN.  i.e. we would
2715      need two sets like this available at the start of the block:
2716
2717        (set (reg X) (reg Y))
2718        (set (reg Y) (reg X))
2719
2720      This can not happen since the set of (reg Y) would have killed the
2721      set of (reg X) making it unavailable at the start of this block.  */
2722   while (1)
2723     {
2724       rtx src;
2725       struct expr *set = lookup_set (regno, &set_hash_table);
2726
2727       /* Find a set that is available at the start of the block
2728          which contains INSN.  */
2729       while (set)
2730         {
2731           if (TEST_BIT (cprop_avin[BLOCK_NUM (insn)], set->bitmap_index))
2732             break;
2733           set = next_set (regno, set);
2734         }
2735
2736       /* If no available set was found we've reached the end of the
2737          (possibly empty) copy chain.  */
2738       if (set == 0)
2739         break;
2740
2741       gcc_assert (GET_CODE (set->expr) == SET);
2742
2743       src = SET_SRC (set->expr);
2744
2745       /* We know the set is available.
2746          Now check that SRC is ANTLOC (i.e. none of the source operands
2747          have changed since the start of the block).
2748
2749          If the source operand changed, we may still use it for the next
2750          iteration of this loop, but we may not use it for substitutions.  */
2751
2752       if (gcse_constant_p (src) || oprs_not_set_p (src, insn))
2753         set1 = set;
2754
2755       /* If the source of the set is anything except a register, then
2756          we have reached the end of the copy chain.  */
2757       if (! REG_P (src))
2758         break;
2759
2760       /* Follow the copy chain, i.e. start another iteration of the loop
2761          and see if we have an available copy into SRC.  */
2762       regno = REGNO (src);
2763     }
2764
2765   /* SET1 holds the last set that was available and anticipatable at
2766      INSN.  */
2767   return set1;
2768 }
2769
2770 /* Subroutine of cprop_insn that tries to propagate constants into
2771    JUMP_INSNS.  JUMP must be a conditional jump.  If SETCC is non-NULL
2772    it is the instruction that immediately precedes JUMP, and must be a
2773    single SET of a register.  FROM is what we will try to replace,
2774    SRC is the constant we will try to substitute for it.  Returns nonzero
2775    if a change was made.  */
2776
2777 static int
2778 cprop_jump (basic_block bb, rtx setcc, rtx jump, rtx from, rtx src)
2779 {
2780   rtx new, set_src, note_src;
2781   rtx set = pc_set (jump);
2782   rtx note = find_reg_equal_equiv_note (jump);
2783
2784   if (note)
2785     {
2786       note_src = XEXP (note, 0);
2787       if (GET_CODE (note_src) == EXPR_LIST)
2788         note_src = NULL_RTX;
2789     }
2790   else note_src = NULL_RTX;
2791
2792   /* Prefer REG_EQUAL notes except those containing EXPR_LISTs.  */
2793   set_src = note_src ? note_src : SET_SRC (set);
2794
2795   /* First substitute the SETCC condition into the JUMP instruction,
2796      then substitute that given values into this expanded JUMP.  */
2797   if (setcc != NULL_RTX
2798       && !modified_between_p (from, setcc, jump)
2799       && !modified_between_p (src, setcc, jump))
2800     {
2801       rtx setcc_src;
2802       rtx setcc_set = single_set (setcc);
2803       rtx setcc_note = find_reg_equal_equiv_note (setcc);
2804       setcc_src = (setcc_note && GET_CODE (XEXP (setcc_note, 0)) != EXPR_LIST)
2805                 ? XEXP (setcc_note, 0) : SET_SRC (setcc_set);
2806       set_src = simplify_replace_rtx (set_src, SET_DEST (setcc_set),
2807                                       setcc_src);
2808     }
2809   else
2810     setcc = NULL_RTX;
2811
2812   new = simplify_replace_rtx (set_src, from, src);
2813
2814   /* If no simplification can be made, then try the next register.  */
2815   if (rtx_equal_p (new, SET_SRC (set)))
2816     return 0;
2817
2818   /* If this is now a no-op delete it, otherwise this must be a valid insn.  */
2819   if (new == pc_rtx)
2820     delete_insn (jump);
2821   else
2822     {
2823       /* Ensure the value computed inside the jump insn to be equivalent
2824          to one computed by setcc.  */
2825       if (setcc && modified_in_p (new, setcc))
2826         return 0;
2827       if (! validate_change (jump, &SET_SRC (set), new, 0))
2828         {
2829           /* When (some) constants are not valid in a comparison, and there
2830              are two registers to be replaced by constants before the entire
2831              comparison can be folded into a constant, we need to keep
2832              intermediate information in REG_EQUAL notes.  For targets with
2833              separate compare insns, such notes are added by try_replace_reg.
2834              When we have a combined compare-and-branch instruction, however,
2835              we need to attach a note to the branch itself to make this
2836              optimization work.  */
2837
2838           if (!rtx_equal_p (new, note_src))
2839             set_unique_reg_note (jump, REG_EQUAL, copy_rtx (new));
2840           return 0;
2841         }
2842
2843       /* Remove REG_EQUAL note after simplification.  */
2844       if (note_src)
2845         remove_note (jump, note);
2846
2847       /* If this has turned into an unconditional jump,
2848          then put a barrier after it so that the unreachable
2849          code will be deleted.  */
2850       if (GET_CODE (SET_SRC (set)) == LABEL_REF)
2851         emit_barrier_after (jump);
2852      }
2853
2854 #ifdef HAVE_cc0
2855   /* Delete the cc0 setter.  */
2856   if (setcc != NULL && CC0_P (SET_DEST (single_set (setcc))))
2857     delete_insn (setcc);
2858 #endif
2859
2860   run_jump_opt_after_gcse = 1;
2861
2862   global_const_prop_count++;
2863   if (gcse_file != NULL)
2864     {
2865       fprintf (gcse_file,
2866                "GLOBAL CONST-PROP: Replacing reg %d in jump_insn %d with constant ",
2867                REGNO (from), INSN_UID (jump));
2868       print_rtl (gcse_file, src);
2869       fprintf (gcse_file, "\n");
2870     }
2871   purge_dead_edges (bb);
2872
2873   return 1;
2874 }
2875
2876 static bool
2877 constprop_register (rtx insn, rtx from, rtx to, int alter_jumps)
2878 {
2879   rtx sset;
2880
2881   /* Check for reg or cc0 setting instructions followed by
2882      conditional branch instructions first.  */
2883   if (alter_jumps
2884       && (sset = single_set (insn)) != NULL
2885       && NEXT_INSN (insn)
2886       && any_condjump_p (NEXT_INSN (insn)) && onlyjump_p (NEXT_INSN (insn)))
2887     {
2888       rtx dest = SET_DEST (sset);
2889       if ((REG_P (dest) || CC0_P (dest))
2890           && cprop_jump (BLOCK_FOR_INSN (insn), insn, NEXT_INSN (insn), from, to))
2891         return 1;
2892     }
2893
2894   /* Handle normal insns next.  */
2895   if (NONJUMP_INSN_P (insn)
2896       && try_replace_reg (from, to, insn))
2897     return 1;
2898
2899   /* Try to propagate a CONST_INT into a conditional jump.
2900      We're pretty specific about what we will handle in this
2901      code, we can extend this as necessary over time.
2902
2903      Right now the insn in question must look like
2904      (set (pc) (if_then_else ...))  */
2905   else if (alter_jumps && any_condjump_p (insn) && onlyjump_p (insn))
2906     return cprop_jump (BLOCK_FOR_INSN (insn), NULL, insn, from, to);
2907   return 0;
2908 }
2909
2910 /* Perform constant and copy propagation on INSN.
2911    The result is nonzero if a change was made.  */
2912
2913 static int
2914 cprop_insn (rtx insn, int alter_jumps)
2915 {
2916   struct reg_use *reg_used;
2917   int changed = 0;
2918   rtx note;
2919
2920   if (!INSN_P (insn))
2921     return 0;
2922
2923   reg_use_count = 0;
2924   note_uses (&PATTERN (insn), find_used_regs, NULL);
2925
2926   note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
2927
2928   /* We may win even when propagating constants into notes.  */
2929   if (note)
2930     find_used_regs (&XEXP (note, 0), NULL);
2931
2932   for (reg_used = &reg_use_table[0]; reg_use_count > 0;
2933        reg_used++, reg_use_count--)
2934     {
2935       unsigned int regno = REGNO (reg_used->reg_rtx);
2936       rtx pat, src;
2937       struct expr *set;
2938
2939       /* Ignore registers created by GCSE.
2940          We do this because ...  */
2941       if (regno >= max_gcse_regno)
2942         continue;
2943
2944       /* If the register has already been set in this block, there's
2945          nothing we can do.  */
2946       if (! oprs_not_set_p (reg_used->reg_rtx, insn))
2947         continue;
2948
2949       /* Find an assignment that sets reg_used and is available
2950          at the start of the block.  */
2951       set = find_avail_set (regno, insn);
2952       if (! set)
2953         continue;
2954
2955       pat = set->expr;
2956       /* ??? We might be able to handle PARALLELs.  Later.  */
2957       gcc_assert (GET_CODE (pat) == SET);
2958
2959       src = SET_SRC (pat);
2960
2961       /* Constant propagation.  */
2962       if (gcse_constant_p (src))
2963         {
2964           if (constprop_register (insn, reg_used->reg_rtx, src, alter_jumps))
2965             {
2966               changed = 1;
2967               global_const_prop_count++;
2968               if (gcse_file != NULL)
2969                 {
2970                   fprintf (gcse_file, "GLOBAL CONST-PROP: Replacing reg %d in ", regno);
2971                   fprintf (gcse_file, "insn %d with constant ", INSN_UID (insn));
2972                   print_rtl (gcse_file, src);
2973                   fprintf (gcse_file, "\n");
2974                 }
2975               if (INSN_DELETED_P (insn))
2976                 return 1;
2977             }
2978         }
2979       else if (REG_P (src)
2980                && REGNO (src) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
2981                && REGNO (src) != regno)
2982         {
2983           if (try_replace_reg (reg_used->reg_rtx, src, insn))
2984             {
2985               changed = 1;
2986               global_copy_prop_count++;
2987               if (gcse_file != NULL)
2988                 {
2989                   fprintf (gcse_file, "GLOBAL COPY-PROP: Replacing reg %d in insn %d",
2990                            regno, INSN_UID (insn));
2991                   fprintf (gcse_file, " with reg %d\n", REGNO (src));
2992                 }
2993
2994               /* The original insn setting reg_used may or may not now be
2995                  deletable.  We leave the deletion to flow.  */
2996               /* FIXME: If it turns out that the insn isn't deletable,
2997                  then we may have unnecessarily extended register lifetimes
2998                  and made things worse.  */
2999             }
3000         }
3001     }
3002
3003   return changed;
3004 }
3005
3006 /* Like find_used_regs, but avoid recording uses that appear in
3007    input-output contexts such as zero_extract or pre_dec.  This
3008    restricts the cases we consider to those for which local cprop
3009    can legitimately make replacements.  */
3010
3011 static void
3012 local_cprop_find_used_regs (rtx *xptr, void *data)
3013 {
3014   rtx x = *xptr;
3015
3016   if (x == 0)
3017     return;
3018
3019   switch (GET_CODE (x))
3020     {
3021     case ZERO_EXTRACT:
3022     case SIGN_EXTRACT:
3023     case STRICT_LOW_PART:
3024       return;
3025
3026     case PRE_DEC:
3027     case PRE_INC:
3028     case POST_DEC:
3029     case POST_INC:
3030     case PRE_MODIFY:
3031     case POST_MODIFY:
3032       /* Can only legitimately appear this early in the context of
3033          stack pushes for function arguments, but handle all of the
3034          codes nonetheless.  */
3035       return;
3036
3037     case SUBREG:
3038       /* Setting a subreg of a register larger than word_mode leaves
3039          the non-written words unchanged.  */
3040       if (GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE (SUBREG_REG (x))) > BITS_PER_WORD)
3041         return;
3042       break;
3043
3044     default:
3045       break;
3046     }
3047
3048   find_used_regs (xptr, data);
3049 }
3050
3051 /* LIBCALL_SP is a zero-terminated array of insns at the end of a libcall;
3052    their REG_EQUAL notes need updating.  */
3053
3054 static bool
3055 do_local_cprop (rtx x, rtx insn, int alter_jumps, rtx *libcall_sp)
3056 {
3057   rtx newreg = NULL, newcnst = NULL;
3058
3059   /* Rule out USE instructions and ASM statements as we don't want to
3060      change the hard registers mentioned.  */
3061   if (REG_P (x)
3062       && (REGNO (x) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
3063           || (GET_CODE (PATTERN (insn)) != USE
3064               && asm_noperands (PATTERN (insn)) < 0)))
3065     {
3066       cselib_val *val = cselib_lookup (x, GET_MODE (x), 0);
3067       struct elt_loc_list *l;
3068
3069       if (!val)
3070         return false;
3071       for (l = val->locs; l; l = l->next)
3072         {
3073           rtx this_rtx = l->loc;
3074           rtx note;
3075
3076           /* Don't CSE non-constant values out of libcall blocks.  */
3077           if (l->in_libcall && ! CONSTANT_P (this_rtx))
3078             continue;
3079
3080           if (gcse_constant_p (this_rtx))
3081             newcnst = this_rtx;
3082           if (REG_P (this_rtx) && REGNO (this_rtx) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
3083               /* Don't copy propagate if it has attached REG_EQUIV note.
3084                  At this point this only function parameters should have
3085                  REG_EQUIV notes and if the argument slot is used somewhere
3086                  explicitly, it means address of parameter has been taken,
3087                  so we should not extend the lifetime of the pseudo.  */
3088               && (!(note = find_reg_note (l->setting_insn, REG_EQUIV, NULL_RTX))
3089                   || ! MEM_P (XEXP (note, 0))))
3090             newreg = this_rtx;
3091         }
3092       if (newcnst && constprop_register (insn, x, newcnst, alter_jumps))
3093         {
3094           /* If we find a case where we can't fix the retval REG_EQUAL notes
3095              match the new register, we either have to abandon this replacement
3096              or fix delete_trivially_dead_insns to preserve the setting insn,
3097              or make it delete the REG_EUAQL note, and fix up all passes that
3098              require the REG_EQUAL note there.  */
3099           bool adjusted;
3100
3101           adjusted = adjust_libcall_notes (x, newcnst, insn, libcall_sp);
3102           gcc_assert (adjusted);
3103           
3104           if (gcse_file != NULL)
3105             {
3106               fprintf (gcse_file, "LOCAL CONST-PROP: Replacing reg %d in ",
3107                        REGNO (x));
3108               fprintf (gcse_file, "insn %d with constant ",
3109                        INSN_UID (insn));
3110               print_rtl (gcse_file, newcnst);
3111               fprintf (gcse_file, "\n");
3112             }
3113           local_const_prop_count++;
3114           return true;
3115         }
3116       else if (newreg && newreg != x && try_replace_reg (x, newreg, insn))
3117         {
3118           adjust_libcall_notes (x, newreg, insn, libcall_sp);
3119           if (gcse_file != NULL)
3120             {
3121               fprintf (gcse_file,
3122                        "LOCAL COPY-PROP: Replacing reg %d in insn %d",
3123                        REGNO (x), INSN_UID (insn));
3124               fprintf (gcse_file, " with reg %d\n", REGNO (newreg));
3125             }
3126           local_copy_prop_count++;
3127           return true;
3128         }
3129     }
3130   return false;
3131 }
3132
3133 /* LIBCALL_SP is a zero-terminated array of insns at the end of a libcall;
3134    their REG_EQUAL notes need updating to reflect that OLDREG has been
3135    replaced with NEWVAL in INSN.  Return true if all substitutions could
3136    be made.  */
3137 static bool
3138 adjust_libcall_notes (rtx oldreg, rtx newval, rtx insn, rtx *libcall_sp)
3139 {
3140   rtx end;
3141
3142   while ((end = *libcall_sp++))
3143     {
3144       rtx note = find_reg_equal_equiv_note (end);
3145
3146       if (! note)
3147         continue;
3148
3149       if (REG_P (newval))
3150         {
3151           if (reg_set_between_p (newval, PREV_INSN (insn), end))
3152             {
3153               do
3154                 {
3155                   note = find_reg_equal_equiv_note (end);
3156                   if (! note)
3157                     continue;
3158                   if (reg_mentioned_p (newval, XEXP (note, 0)))
3159                     return false;
3160                 }
3161               while ((end = *libcall_sp++));
3162               return true;
3163             }
3164         }
3165       XEXP (note, 0) = simplify_replace_rtx (XEXP (note, 0), oldreg, newval);
3166       insn = end;
3167     }
3168   return true;
3169 }
3170
3171 #define MAX_NESTED_LIBCALLS 9
3172
3173 static void
3174 local_cprop_pass (int alter_jumps)
3175 {
3176   rtx insn;
3177   struct reg_use *reg_used;
3178   rtx libcall_stack[MAX_NESTED_LIBCALLS + 1], *libcall_sp;
3179   bool changed = false;
3180
3181   cselib_init (false);
3182   libcall_sp = &libcall_stack[MAX_NESTED_LIBCALLS];
3183   *libcall_sp = 0;
3184   for (insn = get_insns (); insn; insn = NEXT_INSN (insn))
3185     {
3186       if (INSN_P (insn))
3187         {
3188           rtx note = find_reg_note (insn, REG_LIBCALL, NULL_RTX);
3189
3190           if (note)
3191             {
3192               gcc_assert (libcall_sp != libcall_stack);
3193               *--libcall_sp = XEXP (note, 0);
3194             }
3195           note = find_reg_note (insn, REG_RETVAL, NULL_RTX);
3196           if (note)
3197             libcall_sp++;
3198           note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
3199           do
3200             {
3201               reg_use_count = 0;
3202               note_uses (&PATTERN (insn), local_cprop_find_used_regs, NULL);
3203               if (note)
3204                 local_cprop_find_used_regs (&XEXP (note, 0), NULL);
3205
3206               for (reg_used = &reg_use_table[0]; reg_use_count > 0;
3207                    reg_used++, reg_use_count--)
3208                 if (do_local_cprop (reg_used->reg_rtx, insn, alter_jumps,
3209                     libcall_sp))
3210                   {
3211                     changed = true;
3212                     break;
3213                   }
3214               if (INSN_DELETED_P (insn))
3215                 break;
3216             }
3217           while (reg_use_count);
3218         }
3219       cselib_process_insn (insn);
3220     }
3221   cselib_finish ();
3222   /* Global analysis may get into infinite loops for unreachable blocks.  */
3223   if (changed && alter_jumps)
3224     {
3225       delete_unreachable_blocks ();
3226       free_reg_set_mem ();
3227       alloc_reg_set_mem (max_reg_num ());
3228       compute_sets (get_insns ());
3229     }
3230 }
3231
3232 /* Forward propagate copies.  This includes copies and constants.  Return
3233    nonzero if a change was made.  */
3234
3235 static int
3236 cprop (int alter_jumps)
3237 {
3238   int changed;
3239   basic_block bb;
3240   rtx insn;
3241
3242   /* Note we start at block 1.  */
3243   if (ENTRY_BLOCK_PTR->next_bb == EXIT_BLOCK_PTR)
3244     {
3245       if (gcse_file != NULL)
3246         fprintf (gcse_file, "\n");
3247       return 0;
3248     }
3249
3250   changed = 0;
3251   FOR_BB_BETWEEN (bb, ENTRY_BLOCK_PTR->next_bb->next_bb, EXIT_BLOCK_PTR, next_bb)
3252     {
3253       /* Reset tables used to keep track of what's still valid [since the
3254          start of the block].  */
3255       reset_opr_set_tables ();
3256
3257       for (insn = BB_HEAD (bb);
3258            insn != NULL && insn != NEXT_INSN (BB_END (bb));
3259            insn = NEXT_INSN (insn))
3260         if (INSN_P (insn))
3261           {
3262             changed |= cprop_insn (insn, alter_jumps);
3263
3264             /* Keep track of everything modified by this insn.  */
3265             /* ??? Need to be careful w.r.t. mods done to INSN.  Don't
3266                call mark_oprs_set if we turned the insn into a NOTE.  */
3267             if (! NOTE_P (insn))
3268               mark_oprs_set (insn);
3269           }
3270     }
3271
3272   if (gcse_file != NULL)
3273     fprintf (gcse_file, "\n");
3274
3275   return changed;
3276 }
3277
3278 /* Similar to get_condition, only the resulting condition must be
3279    valid at JUMP, instead of at EARLIEST.
3280
3281    This differs from noce_get_condition in ifcvt.c in that we prefer not to
3282    settle for the condition variable in the jump instruction being integral.
3283    We prefer to be able to record the value of a user variable, rather than
3284    the value of a temporary used in a condition.  This could be solved by
3285    recording the value of *every* register scaned by canonicalize_condition,
3286    but this would require some code reorganization.  */
3287
3288 rtx
3289 fis_get_condition (rtx jump)
3290 {
3291   return get_condition (jump, NULL, false, true);
3292 }
3293
3294 /* Check the comparison COND to see if we can safely form an implicit set from
3295    it.  COND is either an EQ or NE comparison.  */
3296
3297 static bool
3298 implicit_set_cond_p (rtx cond)
3299 {
3300   enum machine_mode mode = GET_MODE (XEXP (cond, 0));
3301   rtx cst = XEXP (cond, 1);
3302
3303   /* We can't perform this optimization if either operand might be or might
3304      contain a signed zero.  */
3305   if (HONOR_SIGNED_ZEROS (mode))
3306     {
3307       /* It is sufficient to check if CST is or contains a zero.  We must
3308          handle float, complex, and vector.  If any subpart is a zero, then
3309          the optimization can't be performed.  */
3310       /* ??? The complex and vector checks are not implemented yet.  We just
3311          always return zero for them.  */
3312       if (GET_CODE (cst) == CONST_DOUBLE)
3313         {
3314           REAL_VALUE_TYPE d;
3315           REAL_VALUE_FROM_CONST_DOUBLE (d, cst);
3316           if (REAL_VALUES_EQUAL (d, dconst0))
3317             return 0;
3318         }
3319       else
3320         return 0;
3321     }
3322
3323   return gcse_constant_p (cst);
3324 }
3325
3326 /* Find the implicit sets of a function.  An "implicit set" is a constraint
3327    on the value of a variable, implied by a conditional jump.  For example,
3328    following "if (x == 2)", the then branch may be optimized as though the
3329    conditional performed an "explicit set", in this example, "x = 2".  This
3330    function records the set patterns that are implicit at the start of each
3331    basic block.  */
3332
3333 static void
3334 find_implicit_sets (void)
3335 {
3336   basic_block bb, dest;
3337   unsigned int count;
3338   rtx cond, new;
3339
3340   count = 0;
3341   FOR_EACH_BB (bb)
3342     /* Check for more than one successor.  */
3343     if (EDGE_COUNT (bb->succs) > 1)
3344       {
3345         cond = fis_get_condition (BB_END (bb));
3346
3347         if (cond
3348             && (GET_CODE (cond) == EQ || GET_CODE (cond) == NE)
3349             && REG_P (XEXP (cond, 0))
3350             && REGNO (XEXP (cond, 0)) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
3351             && implicit_set_cond_p (cond))
3352           {
3353             dest = GET_CODE (cond) == EQ ? BRANCH_EDGE (bb)->dest
3354                                          : FALLTHRU_EDGE (bb)->dest;
3355
3356             if (dest && EDGE_COUNT (dest->preds) == 1
3357                 && dest != EXIT_BLOCK_PTR)
3358               {
3359                 new = gen_rtx_SET (VOIDmode, XEXP (cond, 0),
3360                                              XEXP (cond, 1));
3361                 implicit_sets[dest->index] = new;
3362                 if (gcse_file)
3363                   {
3364                     fprintf(gcse_file, "Implicit set of reg %d in ",
3365                             REGNO (XEXP (cond, 0)));
3366                     fprintf(gcse_file, "basic block %d\n", dest->index);
3367                   }
3368                 count++;
3369               }
3370           }
3371       }
3372
3373   if (gcse_file)
3374     fprintf (gcse_file, "Found %d implicit sets\n", count);
3375 }
3376
3377 /* Perform one copy/constant propagation pass.
3378    PASS is the pass count.  If CPROP_JUMPS is true, perform constant
3379    propagation into conditional jumps.  If BYPASS_JUMPS is true,
3380    perform conditional jump bypassing optimizations.  */
3381
3382 static int
3383 one_cprop_pass (int pass, int cprop_jumps, int bypass_jumps)
3384 {
3385   int changed = 0;
3386
3387   global_const_prop_count = local_const_prop_count = 0;
3388   global_copy_prop_count = local_copy_prop_count = 0;
3389
3390   local_cprop_pass (cprop_jumps);
3391
3392   /* Determine implicit sets.  */
3393   implicit_sets = xcalloc (last_basic_block, sizeof (rtx));
3394   find_implicit_sets ();
3395
3396   alloc_hash_table (max_cuid, &set_hash_table, 1);
3397   compute_hash_table (&set_hash_table);
3398
3399   /* Free implicit_sets before peak usage.  */
3400   free (implicit_sets);
3401   implicit_sets = NULL;
3402
3403   if (gcse_file)
3404     dump_hash_table (gcse_file, "SET", &set_hash_table);
3405   if (set_hash_table.n_elems > 0)
3406     {
3407       alloc_cprop_mem (last_basic_block, set_hash_table.n_elems);
3408       compute_cprop_data ();
3409       changed = cprop (cprop_jumps);
3410       if (bypass_jumps)
3411         changed |= bypass_conditional_jumps ();
3412       free_cprop_mem ();
3413     }
3414
3415   free_hash_table (&set_hash_table);
3416
3417   if (gcse_file)
3418     {
3419       fprintf (gcse_file, "CPROP of %s, pass %d: %d bytes needed, ",
3420                current_function_name (), pass, bytes_used);
3421       fprintf (gcse_file, "%d local const props, %d local copy props\n\n",
3422                local_const_prop_count, local_copy_prop_count);
3423       fprintf (gcse_file, "%d global const props, %d global copy props\n\n",
3424                global_const_prop_count, global_copy_prop_count);
3425     }
3426   /* Global analysis may get into infinite loops for unreachable blocks.  */
3427   if (changed && cprop_jumps)
3428     delete_unreachable_blocks ();
3429
3430   return changed;
3431 }
3432 \f
3433 /* Bypass conditional jumps.  */
3434
3435 /* The value of last_basic_block at the beginning of the jump_bypass
3436    pass.  The use of redirect_edge_and_branch_force may introduce new
3437    basic blocks, but the data flow analysis is only valid for basic
3438    block indices less than bypass_last_basic_block.  */
3439
3440 static int bypass_last_basic_block;
3441
3442 /* Find a set of REGNO to a constant that is available at the end of basic
3443    block BB.  Returns NULL if no such set is found.  Based heavily upon
3444    find_avail_set.  */
3445
3446 static struct expr *
3447 find_bypass_set (int regno, int bb)
3448 {
3449   struct expr *result = 0;
3450
3451   for (;;)
3452     {
3453       rtx src;
3454       struct expr *set = lookup_set (regno, &set_hash_table);
3455
3456       while (set)
3457         {
3458           if (TEST_BIT (cprop_avout[bb], set->bitmap_index))
3459             break;
3460           set = next_set (regno, set);
3461         }
3462
3463       if (set == 0)
3464         break;
3465
3466       gcc_assert (GET_CODE (set->expr) == SET);
3467
3468       src = SET_SRC (set->expr);
3469       if (gcse_constant_p (src))
3470         result = set;
3471
3472       if (! REG_P (src))
3473         break;
3474
3475       regno = REGNO (src);
3476     }
3477   return result;
3478 }
3479
3480
3481 /* Subroutine of bypass_block that checks whether a pseudo is killed by
3482    any of the instructions inserted on an edge.  Jump bypassing places
3483    condition code setters on CFG edges using insert_insn_on_edge.  This
3484    function is required to check that our data flow analysis is still
3485    valid prior to commit_edge_insertions.  */
3486
3487 static bool
3488 reg_killed_on_edge (rtx reg, edge e)
3489 {
3490   rtx insn;
3491
3492   for (insn = e->insns.r; insn; insn = NEXT_INSN (insn))
3493     if (INSN_P (insn) && reg_set_p (reg, insn))
3494       return true;
3495
3496   return false;
3497 }
3498
3499 /* Subroutine of bypass_conditional_jumps that attempts to bypass the given
3500    basic block BB which has more than one predecessor.  If not NULL, SETCC
3501    is the first instruction of BB, which is immediately followed by JUMP_INSN
3502    JUMP.  Otherwise, SETCC is NULL, and JUMP is the first insn of BB.
3503    Returns nonzero if a change was made.
3504
3505    During the jump bypassing pass, we may place copies of SETCC instructions
3506    on CFG edges.  The following routine must be careful to pay attention to
3507    these inserted insns when performing its transformations.  */
3508
3509 static int
3510 bypass_block (basic_block bb, rtx setcc, rtx jump)
3511 {
3512   rtx insn, note;
3513   edge e, edest;
3514   int i, change;
3515   int may_be_loop_header;
3516   unsigned removed_p;
3517   edge_iterator ei;
3518
3519   insn = (setcc != NULL) ? setcc : jump;
3520
3521   /* Determine set of register uses in INSN.  */
3522   reg_use_count = 0;
3523   note_uses (&PATTERN (insn), find_used_regs, NULL);
3524   note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
3525   if (note)
3526     find_used_regs (&XEXP (note, 0), NULL);
3527
3528   may_be_loop_header = false;
3529   FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->preds)
3530     if (e->flags & EDGE_DFS_BACK)
3531       {
3532         may_be_loop_header = true;
3533         break;
3534       }
3535
3536   change = 0;
3537   for (ei = ei_start (bb->preds); (e = ei_safe_edge (ei)); )
3538     {
3539       removed_p = 0;
3540           
3541       if (e->flags & EDGE_COMPLEX)
3542         {
3543           ei_next (&ei);
3544           continue;
3545         }
3546
3547       /* We can't redirect edges from new basic blocks.  */
3548       if (e->src->index >= bypass_last_basic_block)
3549         {
3550           ei_next (&ei);
3551           continue;
3552         }
3553
3554       /* The irreducible loops created by redirecting of edges entering the
3555          loop from outside would decrease effectiveness of some of the following
3556          optimizations, so prevent this.  */
3557       if (may_be_loop_header
3558           && !(e->flags & EDGE_DFS_BACK))
3559         {
3560           ei_next (&ei);
3561           continue;
3562         }
3563
3564       for (i = 0; i < reg_use_count; i++)
3565         {
3566           struct reg_use *reg_used = &reg_use_table[i];
3567           unsigned int regno = REGNO (reg_used->reg_rtx);
3568           basic_block dest, old_dest;
3569           struct expr *set;
3570           rtx src, new;
3571
3572           if (regno >= max_gcse_regno)
3573             continue;
3574
3575           set = find_bypass_set (regno, e->src->index);
3576
3577           if (! set)
3578             continue;
3579
3580           /* Check the data flow is valid after edge insertions.  */
3581           if (e->insns.r && reg_killed_on_edge (reg_used->reg_rtx, e))
3582             continue;
3583
3584           src = SET_SRC (pc_set (jump));
3585
3586           if (setcc != NULL)
3587               src = simplify_replace_rtx (src,
3588                                           SET_DEST (PATTERN (setcc)),
3589                                           SET_SRC (PATTERN (setcc)));
3590
3591           new = simplify_replace_rtx (src, reg_used->reg_rtx,
3592                                       SET_SRC (set->expr));
3593
3594           /* Jump bypassing may have already placed instructions on
3595              edges of the CFG.  We can't bypass an outgoing edge that
3596              has instructions associated with it, as these insns won't
3597              get executed if the incoming edge is redirected.  */
3598
3599           if (new == pc_rtx)
3600             {
3601               edest = FALLTHRU_EDGE (bb);
3602               dest = edest->insns.r ? NULL : edest->dest;
3603             }
3604           else if (GET_CODE (new) == LABEL_REF)
3605             {
3606               edge_iterator ei2;
3607
3608               dest = BLOCK_FOR_INSN (XEXP (new, 0));
3609               /* Don't bypass edges containing instructions.  */
3610               FOR_EACH_EDGE (edest, ei2, bb->succs)
3611                 if (edest->dest == dest && edest->insns.r)
3612                   {
3613                     dest = NULL;
3614                     break;
3615                   }
3616             }
3617           else
3618             dest = NULL;
3619
3620           /* Avoid unification of the edge with other edges from original
3621              branch.  We would end up emitting the instruction on "both"
3622              edges.  */
3623
3624           if (dest && setcc && !CC0_P (SET_DEST (PATTERN (setcc))))
3625             {
3626               edge e2;
3627               edge_iterator ei2;
3628
3629               FOR_EACH_EDGE (e2, ei2, e->src->succs)
3630                 if (e2->dest == dest)
3631                   {
3632                     dest = NULL;
3633                     break;
3634                   }
3635             }
3636
3637           old_dest = e->dest;
3638           if (dest != NULL
3639               && dest != old_dest
3640               && dest != EXIT_BLOCK_PTR)
3641             {
3642               redirect_edge_and_branch_force (e, dest);
3643
3644               /* Copy the register setter to the redirected edge.
3645                  Don't copy CC0 setters, as CC0 is dead after jump.  */
3646               if (setcc)
3647                 {
3648                   rtx pat = PATTERN (setcc);
3649                   if (!CC0_P (SET_DEST (pat)))
3650                     insert_insn_on_edge (copy_insn (pat), e);
3651                 }
3652
3653               if (gcse_file != NULL)
3654                 {
3655                   fprintf (gcse_file, "JUMP-BYPASS: Proved reg %d "
3656                                       "in jump_insn %d equals constant ",
3657                            regno, INSN_UID (jump));
3658                   print_rtl (gcse_file, SET_SRC (set->expr));
3659                   fprintf (gcse_file, "\nBypass edge from %d->%d to %d\n",
3660                            e->src->index, old_dest->index, dest->index);
3661                 }
3662               change = 1;
3663               removed_p = 1;
3664               break;
3665             }
3666         }
3667       if (!removed_p)
3668         ei_next (&ei);
3669     }
3670   return change;
3671 }
3672
3673 /* Find basic blocks with more than one predecessor that only contain a
3674    single conditional jump.  If the result of the comparison is known at
3675    compile-time from any incoming edge, redirect that edge to the
3676    appropriate target.  Returns nonzero if a change was made.
3677
3678    This function is now mis-named, because we also handle indirect jumps.  */
3679
3680 static int
3681 bypass_conditional_jumps (void)
3682 {
3683   basic_block bb;
3684   int changed;
3685   rtx setcc;
3686   rtx insn;
3687   rtx dest;
3688
3689   /* Note we start at block 1.  */
3690   if (ENTRY_BLOCK_PTR->next_bb == EXIT_BLOCK_PTR)
3691     return 0;
3692
3693   bypass_last_basic_block = last_basic_block;
3694   mark_dfs_back_edges ();
3695
3696   changed = 0;
3697   FOR_BB_BETWEEN (bb, ENTRY_BLOCK_PTR->next_bb->next_bb,
3698                   EXIT_BLOCK_PTR, next_bb)
3699     {
3700       /* Check for more than one predecessor.  */
3701       if (EDGE_COUNT (bb->preds) > 1)
3702         {
3703           setcc = NULL_RTX;
3704           for (insn = BB_HEAD (bb);
3705                insn != NULL && insn != NEXT_INSN (BB_END (bb));
3706                insn = NEXT_INSN (insn))
3707             if (NONJUMP_INSN_P (insn))
3708               {
3709                 if (setcc)
3710                   break;
3711                 if (GET_CODE (PATTERN (insn)) != SET)
3712                   break;
3713
3714                 dest = SET_DEST (PATTERN (insn));
3715                 if (REG_P (dest) || CC0_P (dest))
3716                   setcc = insn;
3717                 else
3718                   break;
3719               }
3720             else if (JUMP_P (insn))
3721               {
3722                 if ((any_condjump_p (insn) || computed_jump_p (insn))
3723                     && onlyjump_p (insn))
3724                   changed |= bypass_block (bb, setcc, insn);
3725                 break;
3726               }
3727             else if (INSN_P (insn))
3728               break;
3729         }
3730     }
3731
3732   /* If we bypassed any register setting insns, we inserted a
3733      copy on the redirected edge.  These need to be committed.  */
3734   if (changed)
3735     commit_edge_insertions();
3736
3737   return changed;
3738 }
3739 \f
3740 /* Compute PRE+LCM working variables.  */
3741
3742 /* Local properties of expressions.  */
3743 /* Nonzero for expressions that are transparent in the block.  */
3744 static sbitmap *transp;
3745
3746 /* Nonzero for expressions that are transparent at the end of the block.
3747    This is only zero for expressions killed by abnormal critical edge
3748    created by a calls.  */
3749 static sbitmap *transpout;
3750
3751 /* Nonzero for expressions that are computed (available) in the block.  */
3752 static sbitmap *comp;
3753
3754 /* Nonzero for expressions that are locally anticipatable in the block.  */
3755 static sbitmap *antloc;
3756
3757 /* Nonzero for expressions where this block is an optimal computation
3758    point.  */
3759 static sbitmap *pre_optimal;
3760
3761 /* Nonzero for expressions which are redundant in a particular block.  */
3762 static sbitmap *pre_redundant;
3763
3764 /* Nonzero for expressions which should be inserted on a specific edge.  */
3765 static sbitmap *pre_insert_map;
3766
3767 /* Nonzero for expressions which should be deleted in a specific block.  */
3768 static sbitmap *pre_delete_map;
3769
3770 /* Contains the edge_list returned by pre_edge_lcm.  */
3771 static struct edge_list *edge_list;
3772
3773 /* Redundant insns.  */
3774 static sbitmap pre_redundant_insns;
3775
3776 /* Allocate vars used for PRE analysis.  */
3777
3778 static void
3779 alloc_pre_mem (int n_blocks, int n_exprs)
3780 {
3781   transp = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
3782   comp = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
3783   antloc = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
3784
3785   pre_optimal = NULL;
3786   pre_redundant = NULL;
3787   pre_insert_map = NULL;
3788   pre_delete_map = NULL;
3789   ae_kill = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
3790
3791   /* pre_insert and pre_delete are allocated later.  */
3792 }
3793
3794 /* Free vars used for PRE analysis.  */
3795
3796 static void
3797 free_pre_mem (void)
3798 {
3799   sbitmap_vector_free (transp);
3800   sbitmap_vector_free (comp);
3801
3802   /* ANTLOC and AE_KILL are freed just after pre_lcm finishes.  */
3803
3804   if (pre_optimal)
3805     sbitmap_vector_free (pre_optimal);
3806   if (pre_redundant)
3807     sbitmap_vector_free (pre_redundant);
3808   if (pre_insert_map)
3809     sbitmap_vector_free (pre_insert_map);
3810   if (pre_delete_map)
3811     sbitmap_vector_free (pre_delete_map);
3812
3813   transp = comp = NULL;
3814   pre_optimal = pre_redundant = pre_insert_map = pre_delete_map = NULL;
3815 }
3816
3817 /* Top level routine to do the dataflow analysis needed by PRE.  */
3818
3819 static void
3820 compute_pre_data (void)
3821 {
3822   sbitmap trapping_expr;
3823   basic_block bb;
3824   unsigned int ui;
3825
3826   compute_local_properties (transp, comp, antloc, &expr_hash_table);
3827   sbitmap_vector_zero (ae_kill, last_basic_block);
3828
3829   /* Collect expressions which might trap.  */
3830   trapping_expr = sbitmap_alloc (expr_hash_table.n_elems);
3831   sbitmap_zero (trapping_expr);
3832   for (ui = 0; ui < expr_hash_table.size; ui++)
3833     {
3834       struct expr *e;
3835       for (e = expr_hash_table.table[ui]; e != NULL; e = e->next_same_hash)
3836         if (may_trap_p (e->expr))
3837           SET_BIT (trapping_expr, e->bitmap_index);
3838     }
3839
3840   /* Compute ae_kill for each basic block using:
3841
3842      ~(TRANSP | COMP)
3843   */
3844
3845   FOR_EACH_BB (bb)
3846     {
3847       edge e;
3848       edge_iterator ei;
3849
3850       /* If the current block is the destination of an abnormal edge, we
3851          kill all trapping expressions because we won't be able to properly
3852          place the instruction on the edge.  So make them neither
3853          anticipatable nor transparent.  This is fairly conservative.  */
3854       FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->preds)
3855         if (e->flags & EDGE_ABNORMAL)
3856           {
3857             sbitmap_difference (antloc[bb->index], antloc[bb->index], trapping_expr);
3858             sbitmap_difference (transp[bb->index], transp[bb->index], trapping_expr);
3859             break;
3860           }
3861
3862       sbitmap_a_or_b (ae_kill[bb->index], transp[bb->index], comp[bb->index]);
3863       sbitmap_not (ae_kill[bb->index], ae_kill[bb->index]);
3864     }
3865
3866   edge_list = pre_edge_lcm (gcse_file, expr_hash_table.n_elems, transp, comp, antloc,
3867                             ae_kill, &pre_insert_map, &pre_delete_map);
3868   sbitmap_vector_free (antloc);
3869   antloc = NULL;
3870   sbitmap_vector_free (ae_kill);
3871   ae_kill = NULL;
3872   sbitmap_free (trapping_expr);
3873 }
3874 \f
3875 /* PRE utilities */
3876
3877 /* Return nonzero if an occurrence of expression EXPR in OCCR_BB would reach
3878    block BB.
3879
3880    VISITED is a pointer to a working buffer for tracking which BB's have
3881    been visited.  It is NULL for the top-level call.
3882
3883    We treat reaching expressions that go through blocks containing the same
3884    reaching expression as "not reaching".  E.g. if EXPR is generated in blocks
3885    2 and 3, INSN is in block 4, and 2->3->4, we treat the expression in block
3886    2 as not reaching.  The intent is to improve the probability of finding
3887    only one reaching expression and to reduce register lifetimes by picking
3888    the closest such expression.  */
3889
3890 static int
3891 pre_expr_reaches_here_p_work (basic_block occr_bb, struct expr *expr, basic_block bb, char *visited)
3892 {
3893   edge pred;
3894   edge_iterator ei;
3895   
3896   FOR_EACH_EDGE (pred, ei, bb->preds)
3897     {
3898       basic_block pred_bb = pred->src;
3899
3900       if (pred->src == ENTRY_BLOCK_PTR
3901           /* Has predecessor has already been visited?  */
3902           || visited[pred_bb->index])
3903         ;/* Nothing to do.  */
3904
3905       /* Does this predecessor generate this expression?  */
3906       else if (TEST_BIT (comp[pred_bb->index], expr->bitmap_index))
3907         {
3908           /* Is this the occurrence we're looking for?
3909              Note that there's only one generating occurrence per block
3910              so we just need to check the block number.  */
3911           if (occr_bb == pred_bb)
3912             return 1;
3913
3914           visited[pred_bb->index] = 1;
3915         }
3916       /* Ignore this predecessor if it kills the expression.  */
3917       else if (! TEST_BIT (transp[pred_bb->index], expr->bitmap_index))
3918         visited[pred_bb->index] = 1;
3919
3920       /* Neither gen nor kill.  */
3921       else
3922         {
3923           visited[pred_bb->index] = 1;
3924           if (pre_expr_reaches_here_p_work (occr_bb, expr, pred_bb, visited))
3925             return 1;
3926         }
3927     }
3928
3929   /* All paths have been checked.  */
3930   return 0;
3931 }
3932
3933 /* The wrapper for pre_expr_reaches_here_work that ensures that any
3934    memory allocated for that function is returned.  */
3935
3936 static int
3937 pre_expr_reaches_here_p (basic_block occr_bb, struct expr *expr, basic_block bb)
3938 {
3939   int rval;
3940   char *visited = xcalloc (last_basic_block, 1);
3941
3942   rval = pre_expr_reaches_here_p_work (occr_bb, expr, bb, visited);
3943
3944   free (visited);
3945   return rval;
3946 }
3947 \f
3948
3949 /* Given an expr, generate RTL which we can insert at the end of a BB,
3950    or on an edge.  Set the block number of any insns generated to
3951    the value of BB.  */
3952
3953 static rtx
3954 process_insert_insn (struct expr *expr)
3955 {
3956   rtx reg = expr->reaching_reg;
3957   rtx exp = copy_rtx (expr->expr);
3958   rtx pat;
3959
3960   start_sequence ();
3961
3962   /* If the expression is something that's an operand, like a constant,
3963      just copy it to a register.  */
3964   if (general_operand (exp, GET_MODE (reg)))
3965     emit_move_insn (reg, exp);
3966
3967   /* Otherwise, make a new insn to compute this expression and make sure the
3968      insn will be recognized (this also adds any needed CLOBBERs).  Copy the
3969      expression to make sure we don't have any sharing issues.  */
3970   else
3971     {
3972       rtx insn = emit_insn (gen_rtx_SET (VOIDmode, reg, exp));
3973
3974       if (insn_invalid_p (insn))
3975         gcc_unreachable ();
3976     }
3977   
3978
3979   pat = get_insns ();
3980   end_sequence ();
3981
3982   return pat;
3983 }
3984
3985 /* Add EXPR to the end of basic block BB.
3986
3987    This is used by both the PRE and code hoisting.
3988
3989    For PRE, we want to verify that the expr is either transparent
3990    or locally anticipatable in the target block.  This check makes
3991    no sense for code hoisting.  */
3992
3993 static void
3994 insert_insn_end_bb (struct expr *expr, basic_block bb, int pre)
3995 {
3996   rtx insn = BB_END (bb);
3997   rtx new_insn;
3998   rtx reg = expr->reaching_reg;
3999   int regno = REGNO (reg);
4000   rtx pat, pat_end;
4001
4002   pat = process_insert_insn (expr);
4003   gcc_assert (pat && INSN_P (pat));
4004
4005   pat_end = pat;
4006   while (NEXT_INSN (pat_end) != NULL_RTX)
4007     pat_end = NEXT_INSN (pat_end);
4008
4009   /* If the last insn is a jump, insert EXPR in front [taking care to
4010      handle cc0, etc. properly].  Similarly we need to care trapping
4011      instructions in presence of non-call exceptions.  */
4012
4013   if (JUMP_P (insn)
4014       || (NONJUMP_INSN_P (insn)
4015           && (EDGE_COUNT (bb->succs) > 1
4016               || EDGE_SUCC (bb, 0)->flags & EDGE_ABNORMAL)))
4017     {
4018 #ifdef HAVE_cc0
4019       rtx note;
4020 #endif
4021       /* It should always be the case that we can put these instructions
4022          anywhere in the basic block with performing PRE optimizations.
4023          Check this.  */
4024       gcc_assert (!NONJUMP_INSN_P (insn) || !pre
4025                   || TEST_BIT (antloc[bb->index], expr->bitmap_index)
4026                   || TEST_BIT (transp[bb->index], expr->bitmap_index));
4027
4028       /* If this is a jump table, then we can't insert stuff here.  Since
4029          we know the previous real insn must be the tablejump, we insert
4030          the new instruction just before the tablejump.  */
4031       if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == ADDR_VEC
4032           || GET_CODE (PATTERN (insn)) == ADDR_DIFF_VEC)
4033         insn = prev_real_insn (insn);
4034
4035 #ifdef HAVE_cc0
4036       /* FIXME: 'twould be nice to call prev_cc0_setter here but it aborts
4037          if cc0 isn't set.  */
4038       note = find_reg_note (insn, REG_CC_SETTER, NULL_RTX);
4039       if (note)
4040         insn = XEXP (note, 0);
4041       else
4042         {
4043           rtx maybe_cc0_setter = prev_nonnote_insn (insn);
4044           if (maybe_cc0_setter
4045               && INSN_P (maybe_cc0_setter)
4046               && sets_cc0_p (PATTERN (maybe_cc0_setter)))
4047             insn = maybe_cc0_setter;
4048         }
4049 #endif
4050       /* FIXME: What if something in cc0/jump uses value set in new insn?  */
4051       new_insn = emit_insn_before_noloc (pat, insn);
4052     }
4053
4054   /* Likewise if the last insn is a call, as will happen in the presence
4055      of exception handling.  */
4056   else if (CALL_P (insn)
4057            && (EDGE_COUNT (bb->succs) > 1 || EDGE_SUCC (bb, 0)->flags & EDGE_ABNORMAL))
4058     {
4059       /* Keeping in mind SMALL_REGISTER_CLASSES and parameters in registers,
4060          we search backward and place the instructions before the first
4061          parameter is loaded.  Do this for everyone for consistency and a
4062          presumption that we'll get better code elsewhere as well.
4063
4064          It should always be the case that we can put these instructions
4065          anywhere in the basic block with performing PRE optimizations.
4066          Check this.  */
4067
4068       gcc_assert (!pre
4069                   || TEST_BIT (antloc[bb->index], expr->bitmap_index)
4070                   || TEST_BIT (transp[bb->index], expr->bitmap_index));
4071
4072       /* Since different machines initialize their parameter registers
4073          in different orders, assume nothing.  Collect the set of all
4074          parameter registers.  */
4075       insn = find_first_parameter_load (insn, BB_HEAD (bb));
4076
4077       /* If we found all the parameter loads, then we want to insert
4078          before the first parameter load.
4079
4080          If we did not find all the parameter loads, then we might have
4081          stopped on the head of the block, which could be a CODE_LABEL.
4082          If we inserted before the CODE_LABEL, then we would be putting
4083          the insn in the wrong basic block.  In that case, put the insn
4084          after the CODE_LABEL.  Also, respect NOTE_INSN_BASIC_BLOCK.  */
4085       while (LABEL_P (insn)
4086              || NOTE_INSN_BASIC_BLOCK_P (insn))
4087         insn = NEXT_INSN (insn);
4088
4089       new_insn = emit_insn_before_noloc (pat, insn);
4090     }
4091   else
4092     new_insn = emit_insn_after_noloc (pat, insn);
4093
4094   while (1)
4095     {
4096       if (INSN_P (pat))
4097         {
4098           add_label_notes (PATTERN (pat), new_insn);
4099           note_stores (PATTERN (pat), record_set_info, pat);
4100         }
4101       if (pat == pat_end)
4102         break;
4103       pat = NEXT_INSN (pat);
4104     }
4105
4106   gcse_create_count++;
4107
4108   if (gcse_file)
4109     {
4110       fprintf (gcse_file, "PRE/HOIST: end of bb %d, insn %d, ",
4111                bb->index, INSN_UID (new_insn));
4112       fprintf (gcse_file, "copying expression %d to reg %d\n",
4113                expr->bitmap_index, regno);
4114     }
4115 }
4116
4117 /* Insert partially redundant expressions on edges in the CFG to make
4118    the expressions fully redundant.  */
4119
4120 static int
4121 pre_edge_insert (struct edge_list *edge_list, struct expr **index_map)
4122 {
4123   int e, i, j, num_edges, set_size, did_insert = 0;
4124   sbitmap *inserted;
4125
4126   /* Where PRE_INSERT_MAP is nonzero, we add the expression on that edge
4127      if it reaches any of the deleted expressions.  */
4128
4129   set_size = pre_insert_map[0]->size;
4130   num_edges = NUM_EDGES (edge_list);
4131   inserted = sbitmap_vector_alloc (num_edges, expr_hash_table.n_elems);
4132   sbitmap_vector_zero (inserted, num_edges);
4133
4134   for (e = 0; e < num_edges; e++)
4135     {
4136       int indx;
4137       basic_block bb = INDEX_EDGE_PRED_BB (edge_list, e);
4138
4139       for (i = indx = 0; i < set_size; i++, indx += SBITMAP_ELT_BITS)
4140         {
4141           SBITMAP_ELT_TYPE insert = pre_insert_map[e]->elms[i];
4142
4143           for (j = indx; insert && j < (int) expr_hash_table.n_elems; j++, insert >>= 1)
4144             if ((insert & 1) != 0 && index_map[j]->reaching_reg != NULL_RTX)
4145               {
4146                 struct expr *expr = index_map[j];
4147                 struct occr *occr;
4148
4149                 /* Now look at each deleted occurrence of this expression.  */
4150                 for (occr = expr->antic_occr; occr != NULL; occr = occr->next)
4151                   {
4152                     if (! occr->deleted_p)
4153                       continue;
4154
4155                     /* Insert this expression on this edge if if it would
4156                        reach the deleted occurrence in BB.  */
4157                     if (!TEST_BIT (inserted[e], j))
4158                       {
4159                         rtx insn;
4160                         edge eg = INDEX_EDGE (edge_list, e);
4161
4162                         /* We can't insert anything on an abnormal and
4163                            critical edge, so we insert the insn at the end of
4164                            the previous block. There are several alternatives
4165                            detailed in Morgans book P277 (sec 10.5) for
4166                            handling this situation.  This one is easiest for
4167                            now.  */
4168
4169                         if (eg->flags & EDGE_ABNORMAL)
4170                           insert_insn_end_bb (index_map[j], bb, 0);
4171                         else
4172                           {
4173                             insn = process_insert_insn (index_map[j]);
4174                             insert_insn_on_edge (insn, eg);
4175                           }
4176
4177                         if (gcse_file)
4178                           {
4179                             fprintf (gcse_file, "PRE/HOIST: edge (%d,%d), ",
4180                                      bb->index,
4181                                      INDEX_EDGE_SUCC_BB (edge_list, e)->index);
4182                             fprintf (gcse_file, "copy expression %d\n",
4183                                      expr->bitmap_index);
4184                           }
4185
4186                         update_ld_motion_stores (expr);
4187                         SET_BIT (inserted[e], j);
4188                         did_insert = 1;
4189                         gcse_create_count++;
4190                       }
4191                   }
4192               }
4193         }
4194     }
4195
4196   sbitmap_vector_free (inserted);
4197   return did_insert;
4198 }
4199
4200 /* Copy the result of EXPR->EXPR generated by INSN to EXPR->REACHING_REG.
4201    Given "old_reg <- expr" (INSN), instead of adding after it
4202      reaching_reg <- old_reg
4203    it's better to do the following:
4204      reaching_reg <- expr
4205      old_reg      <- reaching_reg
4206    because this way copy propagation can discover additional PRE
4207    opportunities.  But if this fails, we try the old way.
4208    When "expr" is a store, i.e.
4209    given "MEM <- old_reg", instead of adding after it
4210      reaching_reg <- old_reg
4211    it's better to add it before as follows:
4212      reaching_reg <- old_reg
4213      MEM          <- reaching_reg.  */
4214
4215 static void
4216 pre_insert_copy_insn (struct expr *expr, rtx insn)
4217 {
4218   rtx reg = expr->reaching_reg;
4219   int regno = REGNO (reg);
4220   int indx = expr->bitmap_index;
4221   rtx pat = PATTERN (insn);
4222   rtx set, new_insn;
4223   rtx old_reg;
4224   int i;
4225
4226   /* This block matches the logic in hash_scan_insn.  */
4227   switch (GET_CODE (pat))
4228     {
4229     case SET:
4230       set = pat;
4231       break;
4232
4233     case PARALLEL:
4234       /* Search through the parallel looking for the set whose
4235          source was the expression that we're interested in.  */
4236       set = NULL_RTX;
4237       for (i = 0; i < XVECLEN (pat, 0); i++)
4238         {
4239           rtx x = XVECEXP (pat, 0, i);
4240           if (GET_CODE (x) == SET
4241               && expr_equiv_p (SET_SRC (x), expr->expr))
4242             {
4243               set = x;
4244               break;
4245             }
4246         }
4247       break;
4248
4249     default:
4250       gcc_unreachable ();
4251     }
4252
4253   if (REG_P (SET_DEST (set)))
4254     {
4255       old_reg = SET_DEST (set);
4256       /* Check if we can modify the set destination in the original insn.  */
4257       if (validate_change (insn, &SET_DEST (set), reg, 0))
4258         {
4259           new_insn = gen_move_insn (old_reg, reg);
4260           new_insn = emit_insn_after (new_insn, insn);
4261
4262           /* Keep register set table up to date.  */
4263           replace_one_set (REGNO (old_reg), insn, new_insn);
4264           record_one_set (regno, insn);
4265         }
4266       else
4267         {
4268           new_insn = gen_move_insn (reg, old_reg);
4269           new_insn = emit_insn_after (new_insn, insn);
4270
4271           /* Keep register set table up to date.  */
4272           record_one_set (regno, new_insn);
4273         }
4274     }
4275   else /* This is possible only in case of a store to memory.  */
4276     {
4277       old_reg = SET_SRC (set);
4278       new_insn = gen_move_insn (reg, old_reg);
4279
4280       /* Check if we can modify the set source in the original insn.  */
4281       if (validate_change (insn, &SET_SRC (set), reg, 0))
4282         new_insn = emit_insn_before (new_insn, insn);
4283       else
4284         new_insn = emit_insn_after (new_insn, insn);
4285
4286       /* Keep register set table up to date.  */
4287       record_one_set (regno, new_insn);
4288     }
4289
4290   gcse_create_count++;
4291
4292   if (gcse_file)
4293     fprintf (gcse_file,
4294              "PRE: bb %d, insn %d, copy expression %d in insn %d to reg %d\n",
4295               BLOCK_NUM (insn), INSN_UID (new_insn), indx,
4296               INSN_UID (insn), regno);
4297 }
4298
4299 /* Copy available expressions that reach the redundant expression
4300    to `reaching_reg'.  */
4301
4302 static void
4303 pre_insert_copies (void)
4304 {
4305   unsigned int i, added_copy;
4306   struct expr *expr;
4307   struct occr *occr;
4308   struct occr *avail;
4309
4310   /* For each available expression in the table, copy the result to
4311      `reaching_reg' if the expression reaches a deleted one.
4312
4313      ??? The current algorithm is rather brute force.
4314      Need to do some profiling.  */
4315
4316   for (i = 0; i < expr_hash_table.size; i++)
4317     for (expr = expr_hash_table.table[i]; expr != NULL; expr = expr->next_same_hash)
4318       {
4319         /* If the basic block isn't reachable, PPOUT will be TRUE.  However,
4320            we don't want to insert a copy here because the expression may not
4321            really be redundant.  So only insert an insn if the expression was
4322            deleted.  This test also avoids further processing if the
4323            expression wasn't deleted anywhere.  */
4324         if (expr->reaching_reg == NULL)
4325           continue;
4326
4327         /* Set when we add a copy for that expression.  */
4328         added_copy = 0;
4329
4330         for (occr = expr->antic_occr; occr != NULL; occr = occr->next)
4331           {
4332             if (! occr->deleted_p)
4333               continue;
4334
4335             for (avail = expr->avail_occr; avail != NULL; avail = avail->next)
4336               {
4337                 rtx insn = avail->insn;
4338
4339                 /* No need to handle this one if handled already.  */
4340                 if (avail->copied_p)
4341                   continue;
4342
4343                 /* Don't handle this one if it's a redundant one.  */
4344                 if (TEST_BIT (pre_redundant_insns, INSN_CUID (insn)))
4345                   continue;
4346
4347                 /* Or if the expression doesn't reach the deleted one.  */
4348                 if (! pre_expr_reaches_here_p (BLOCK_FOR_INSN (avail->insn),
4349                                                expr,
4350                                                BLOCK_FOR_INSN (occr->insn)))
4351                   continue;
4352
4353                 added_copy = 1;
4354
4355                 /* Copy the result of avail to reaching_reg.  */
4356                 pre_insert_copy_insn (expr, insn);
4357                 avail->copied_p = 1;
4358               }
4359           }
4360
4361           if (added_copy)
4362             update_ld_motion_stores (expr);
4363       }
4364 }
4365
4366 /* Emit move from SRC to DEST noting the equivalence with expression computed
4367    in INSN.  */
4368 static rtx
4369 gcse_emit_move_after (rtx src, rtx dest, rtx insn)
4370 {
4371   rtx new;
4372   rtx set = single_set (insn), set2;
4373   rtx note;
4374   rtx eqv;
4375
4376   /* This should never fail since we're creating a reg->reg copy
4377      we've verified to be valid.  */
4378
4379   new = emit_insn_after (gen_move_insn (dest, src), insn);
4380
4381   /* Note the equivalence for local CSE pass.  */
4382   set2 = single_set (new);
4383   if (!set2 || !rtx_equal_p (SET_DEST (set2), dest))
4384     return new;
4385   if ((note = find_reg_equal_equiv_note (insn)))
4386     eqv = XEXP (note, 0);
4387   else
4388     eqv = SET_SRC (set);
4389
4390   set_unique_reg_note (new, REG_EQUAL, copy_insn_1 (eqv));
4391
4392   return new;
4393 }
4394
4395 /* Delete redundant computations.
4396    Deletion is done by changing the insn to copy the `reaching_reg' of
4397    the expression into the result of the SET.  It is left to later passes
4398    (cprop, cse2, flow, combine, regmove) to propagate the copy or eliminate it.
4399
4400    Returns nonzero if a change is made.  */
4401
4402 static int
4403 pre_delete (void)
4404 {
4405   unsigned int i;
4406   int changed;
4407   struct expr *expr;
4408   struct occr *occr;
4409
4410   changed = 0;
4411   for (i = 0; i < expr_hash_table.size; i++)
4412     for (expr = expr_hash_table.table[i];
4413          expr != NULL;
4414          expr = expr->next_same_hash)
4415       {
4416         int indx = expr->bitmap_index;
4417
4418         /* We only need to search antic_occr since we require
4419            ANTLOC != 0.  */
4420
4421         for (occr = expr->antic_occr; occr != NULL; occr = occr->next)
4422           {
4423             rtx insn = occr->insn;
4424             rtx set;
4425             basic_block bb = BLOCK_FOR_INSN (insn);
4426
4427             /* We only delete insns that have a single_set.  */
4428             if (TEST_BIT (pre_delete_map[bb->index], indx)
4429                 && (set = single_set (insn)) != 0)
4430               {
4431                 /* Create a pseudo-reg to store the result of reaching
4432                    expressions into.  Get the mode for the new pseudo from
4433                    the mode of the original destination pseudo.  */
4434                 if (expr->reaching_reg == NULL)
4435                   expr->reaching_reg
4436                     = gen_reg_rtx (GET_MODE (SET_DEST (set)));
4437
4438                 gcse_emit_move_after (expr->reaching_reg, SET_DEST (set), insn);
4439                 delete_insn (insn);
4440                 occr->deleted_p = 1;
4441                 SET_BIT (pre_redundant_insns, INSN_CUID (insn));
4442                 changed = 1;
4443                 gcse_subst_count++;
4444
4445                 if (gcse_file)
4446                   {
4447                     fprintf (gcse_file,
4448                              "PRE: redundant insn %d (expression %d) in ",
4449                                INSN_UID (insn), indx);
4450                     fprintf (gcse_file, "bb %d, reaching reg is %d\n",
4451                              bb->index, REGNO (expr->reaching_reg));
4452                   }
4453               }
4454           }
4455       }
4456
4457   return changed;
4458 }
4459
4460 /* Perform GCSE optimizations using PRE.
4461    This is called by one_pre_gcse_pass after all the dataflow analysis
4462    has been done.
4463
4464    This is based on the original Morel-Renvoise paper Fred Chow's thesis, and
4465    lazy code motion from Knoop, Ruthing and Steffen as described in Advanced
4466    Compiler Design and Implementation.
4467
4468    ??? A new pseudo reg is created to hold the reaching expression.  The nice
4469    thing about the classical approach is that it would try to use an existing
4470    reg.  If the register can't be adequately optimized [i.e. we introduce
4471    reload problems], one could add a pass here to propagate the new register
4472    through the block.
4473
4474    ??? We don't handle single sets in PARALLELs because we're [currently] not
4475    able to copy the rest of the parallel when we insert copies to create full
4476    redundancies from partial redundancies.  However, there's no reason why we
4477    can't handle PARALLELs in the cases where there are no partial
4478    redundancies.  */
4479
4480 static int
4481 pre_gcse (void)
4482 {
4483   unsigned int i;
4484   int did_insert, changed;
4485   struct expr **index_map;
4486   struct expr *expr;
4487
4488   /* Compute a mapping from expression number (`bitmap_index') to
4489      hash table entry.  */
4490
4491   index_map = xcalloc (expr_hash_table.n_elems, sizeof (struct expr *));
4492   for (i = 0; i < expr_hash_table.size; i++)
4493     for (expr = expr_hash_table.table[i]; expr != NULL; expr = expr->next_same_hash)
4494       index_map[expr->bitmap_index] = expr;
4495
4496   /* Reset bitmap used to track which insns are redundant.  */
4497   pre_redundant_insns = sbitmap_alloc (max_cuid);
4498   sbitmap_zero (pre_redundant_insns);
4499
4500   /* Delete the redundant insns first so that
4501      - we know what register to use for the new insns and for the other
4502        ones with reaching expressions
4503      - we know which insns are redundant when we go to create copies  */
4504
4505   changed = pre_delete ();
4506
4507   did_insert = pre_edge_insert (edge_list, index_map);
4508
4509   /* In other places with reaching expressions, copy the expression to the
4510      specially allocated pseudo-reg that reaches the redundant expr.  */
4511   pre_insert_copies ();
4512   if (did_insert)
4513     {
4514       commit_edge_insertions ();
4515       changed = 1;
4516     }
4517
4518   free (index_map);
4519   sbitmap_free (pre_redundant_insns);
4520   return changed;
4521 }
4522
4523 /* Top level routine to perform one PRE GCSE pass.
4524
4525    Return nonzero if a change was made.  */
4526
4527 static int
4528 one_pre_gcse_pass (int pass)
4529 {
4530   int changed = 0;
4531
4532   gcse_subst_count = 0;
4533   gcse_create_count = 0;
4534
4535   alloc_hash_table (max_cuid, &expr_hash_table, 0);
4536   add_noreturn_fake_exit_edges ();
4537   if (flag_gcse_lm)
4538     compute_ld_motion_mems ();
4539
4540   compute_hash_table (&expr_hash_table);
4541   trim_ld_motion_mems ();
4542   if (gcse_file)
4543     dump_hash_table (gcse_file, "Expression", &expr_hash_table);
4544
4545   if (expr_hash_table.n_elems > 0)
4546     {
4547       alloc_pre_mem (last_basic_block, expr_hash_table.n_elems);
4548       compute_pre_data ();
4549       changed |= pre_gcse ();
4550       free_edge_list (edge_list);
4551       free_pre_mem ();
4552     }
4553
4554   free_ldst_mems ();
4555   remove_fake_exit_edges ();
4556   free_hash_table (&expr_hash_table);
4557
4558   if (gcse_file)
4559     {
4560       fprintf (gcse_file, "\nPRE GCSE of %s, pass %d: %d bytes needed, ",
4561                current_function_name (), pass, bytes_used);
4562       fprintf (gcse_file, "%d substs, %d insns created\n",
4563                gcse_subst_count, gcse_create_count);
4564     }
4565
4566   return changed;
4567 }
4568 \f
4569 /* If X contains any LABEL_REF's, add REG_LABEL notes for them to INSN.
4570    If notes are added to an insn which references a CODE_LABEL, the
4571    LABEL_NUSES count is incremented.  We have to add REG_LABEL notes,
4572    because the following loop optimization pass requires them.  */
4573
4574 /* ??? This is very similar to the loop.c add_label_notes function.  We
4575    could probably share code here.  */
4576
4577 /* ??? If there was a jump optimization pass after gcse and before loop,
4578    then we would not need to do this here, because jump would add the
4579    necessary REG_LABEL notes.  */
4580
4581 static void
4582 add_label_notes (rtx x, rtx insn)
4583 {
4584   enum rtx_code code = GET_CODE (x);
4585   int i, j;
4586   const char *fmt;
4587
4588   if (code == LABEL_REF && !LABEL_REF_NONLOCAL_P (x))
4589     {
4590       /* This code used to ignore labels that referred to dispatch tables to
4591          avoid flow generating (slightly) worse code.
4592
4593          We no longer ignore such label references (see LABEL_REF handling in
4594          mark_jump_label for additional information).  */
4595
4596       REG_NOTES (insn) = gen_rtx_INSN_LIST (REG_LABEL, XEXP (x, 0),
4597                                             REG_NOTES (insn));
4598       if (LABEL_P (XEXP (x, 0)))
4599         LABEL_NUSES (XEXP (x, 0))++;
4600       return;
4601     }
4602
4603   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1, fmt = GET_RTX_FORMAT (code); i >= 0; i--)
4604     {
4605       if (fmt[i] == 'e')
4606         add_label_notes (XEXP (x, i), insn);
4607       else if (fmt[i] == 'E')
4608         for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
4609           add_label_notes (XVECEXP (x, i, j), insn);
4610     }
4611 }
4612
4613 /* Compute transparent outgoing information for each block.
4614
4615    An expression is transparent to an edge unless it is killed by
4616    the edge itself.  This can only happen with abnormal control flow,
4617    when the edge is traversed through a call.  This happens with
4618    non-local labels and exceptions.
4619
4620    This would not be necessary if we split the edge.  While this is
4621    normally impossible for abnormal critical edges, with some effort
4622    it should be possible with exception handling, since we still have
4623    control over which handler should be invoked.  But due to increased
4624    EH table sizes, this may not be worthwhile.  */
4625
4626 static void
4627 compute_transpout (void)
4628 {
4629   basic_block bb;
4630   unsigned int i;
4631   struct expr *expr;
4632
4633   sbitmap_vector_ones (transpout, last_basic_block);
4634
4635   FOR_EACH_BB (bb)
4636     {
4637       /* Note that flow inserted a nop a the end of basic blocks that
4638          end in call instructions for reasons other than abnormal
4639          control flow.  */
4640       if (! CALL_P (BB_END (bb)))
4641         continue;
4642
4643       for (i = 0; i < expr_hash_table.size; i++)
4644         for (expr = expr_hash_table.table[i]; expr ; expr = expr->next_same_hash)
4645           if (MEM_P (expr->expr))
4646             {
4647               if (GET_CODE (XEXP (expr->expr, 0)) == SYMBOL_REF
4648                   && CONSTANT_POOL_ADDRESS_P (XEXP (expr->expr, 0)))
4649                 continue;
4650
4651               /* ??? Optimally, we would use interprocedural alias
4652                  analysis to determine if this mem is actually killed
4653                  by this call.  */
4654               RESET_BIT (transpout[bb->index], expr->bitmap_index);
4655             }
4656     }
4657 }
4658
4659 /* Code Hoisting variables and subroutines.  */
4660
4661 /* Very busy expressions.  */
4662 static sbitmap *hoist_vbein;
4663 static sbitmap *hoist_vbeout;
4664
4665 /* Hoistable expressions.  */
4666 static sbitmap *hoist_exprs;
4667
4668 /* ??? We could compute post dominators and run this algorithm in
4669    reverse to perform tail merging, doing so would probably be
4670    more effective than the tail merging code in jump.c.
4671
4672    It's unclear if tail merging could be run in parallel with
4673    code hoisting.  It would be nice.  */
4674
4675 /* Allocate vars used for code hoisting analysis.  */
4676
4677 static void
4678 alloc_code_hoist_mem (int n_blocks, int n_exprs)
4679 {
4680   antloc = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
4681   transp = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
4682   comp = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
4683
4684   hoist_vbein = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
4685   hoist_vbeout = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
4686   hoist_exprs = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
4687   transpout = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
4688 }
4689
4690 /* Free vars used for code hoisting analysis.  */
4691
4692 static void
4693 free_code_hoist_mem (void)
4694 {
4695   sbitmap_vector_free (antloc);
4696   sbitmap_vector_free (transp);
4697   sbitmap_vector_free (comp);
4698
4699   sbitmap_vector_free (hoist_vbein);
4700   sbitmap_vector_free (hoist_vbeout);
4701   sbitmap_vector_free (hoist_exprs);
4702   sbitmap_vector_free (transpout);
4703
4704   free_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
4705 }
4706
4707 /* Compute the very busy expressions at entry/exit from each block.
4708
4709    An expression is very busy if all paths from a given point
4710    compute the expression.  */
4711
4712 static void
4713 compute_code_hoist_vbeinout (void)
4714 {
4715   int changed, passes;
4716   basic_block bb;
4717
4718   sbitmap_vector_zero (hoist_vbeout, last_basic_block);
4719   sbitmap_vector_zero (hoist_vbein, last_basic_block);
4720
4721   passes = 0;
4722   changed = 1;
4723
4724   while (changed)
4725     {
4726       changed = 0;
4727
4728       /* We scan the blocks in the reverse order to speed up
4729          the convergence.  */
4730       FOR_EACH_BB_REVERSE (bb)
4731         {
4732           changed |= sbitmap_a_or_b_and_c_cg (hoist_vbein[bb->index], antloc[bb->index],
4733                                               hoist_vbeout[bb->index], transp[bb->index]);
4734           if (bb->next_bb != EXIT_BLOCK_PTR)
4735             sbitmap_intersection_of_succs (hoist_vbeout[bb->index], hoist_vbein, bb->index);
4736         }
4737
4738       passes++;
4739     }
4740
4741   if (gcse_file)
4742     fprintf (gcse_file, "hoisting vbeinout computation: %d passes\n", passes);
4743 }
4744
4745 /* Top level routine to do the dataflow analysis needed by code hoisting.  */
4746
4747 static void
4748 compute_code_hoist_data (void)
4749 {
4750   compute_local_properties (transp, comp, antloc, &expr_hash_table);
4751   compute_transpout ();
4752   compute_code_hoist_vbeinout ();
4753   calculate_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
4754   if (gcse_file)
4755     fprintf (gcse_file, "\n");
4756 }
4757
4758 /* Determine if the expression identified by EXPR_INDEX would
4759    reach BB unimpared if it was placed at the end of EXPR_BB.
4760
4761    It's unclear exactly what Muchnick meant by "unimpared".  It seems
4762    to me that the expression must either be computed or transparent in
4763    *every* block in the path(s) from EXPR_BB to BB.  Any other definition
4764    would allow the expression to be hoisted out of loops, even if
4765    the expression wasn't a loop invariant.
4766
4767    Contrast this to reachability for PRE where an expression is
4768    considered reachable if *any* path reaches instead of *all*
4769    paths.  */
4770
4771 static int
4772 hoist_expr_reaches_here_p (basic_block expr_bb, int expr_index, basic_block bb, char *visited)
4773 {
4774   edge pred;
4775   edge_iterator ei;
4776   int visited_allocated_locally = 0;
4777
4778
4779   if (visited == NULL)
4780     {
4781       visited_allocated_locally = 1;
4782       visited = xcalloc (last_basic_block, 1);
4783     }
4784
4785   FOR_EACH_EDGE (pred, ei, bb->preds)
4786     {
4787       basic_block pred_bb = pred->src;
4788
4789       if (pred->src == ENTRY_BLOCK_PTR)
4790         break;
4791       else if (pred_bb == expr_bb)
4792         continue;
4793       else if (visited[pred_bb->index])
4794         continue;
4795
4796       /* Does this predecessor generate this expression?  */
4797       else if (TEST_BIT (comp[pred_bb->index], expr_index))
4798         break;
4799       else if (! TEST_BIT (transp[pred_bb->index], expr_index))
4800         break;
4801
4802       /* Not killed.  */
4803       else
4804         {
4805           visited[pred_bb->index] = 1;
4806           if (! hoist_expr_reaches_here_p (expr_bb, expr_index,
4807                                            pred_bb, visited))
4808             break;
4809         }
4810     }
4811   if (visited_allocated_locally)
4812     free (visited);
4813
4814   return (pred == NULL);
4815 }
4816 \f
4817 /* Actually perform code hoisting.  */
4818
4819 static void
4820 hoist_code (void)
4821 {
4822   basic_block bb, dominated;
4823   basic_block *domby;
4824   unsigned int domby_len;
4825   unsigned int i,j;
4826   struct expr **index_map;
4827   struct expr *expr;
4828
4829   sbitmap_vector_zero (hoist_exprs, last_basic_block);
4830
4831   /* Compute a mapping from expression number (`bitmap_index') to
4832      hash table entry.  */
4833
4834   index_map = xcalloc (expr_hash_table.n_elems, sizeof (struct expr *));
4835   for (i = 0; i < expr_hash_table.size; i++)
4836     for (expr = expr_hash_table.table[i]; expr != NULL; expr = expr->next_same_hash)
4837       index_map[expr->bitmap_index] = expr;
4838
4839   /* Walk over each basic block looking for potentially hoistable
4840      expressions, nothing gets hoisted from the entry block.  */
4841   FOR_EACH_BB (bb)
4842     {
4843       int found = 0;
4844       int insn_inserted_p;
4845
4846       domby_len = get_dominated_by (CDI_DOMINATORS, bb, &domby);
4847       /* Examine each expression that is very busy at the exit of this
4848          block.  These are the potentially hoistable expressions.  */
4849       for (i = 0; i < hoist_vbeout[bb->index]->n_bits; i++)
4850         {
4851           int hoistable = 0;
4852
4853           if (TEST_BIT (hoist_vbeout[bb->index], i)
4854               && TEST_BIT (transpout[bb->index], i))
4855             {
4856               /* We've found a potentially hoistable expression, now
4857                  we look at every block BB dominates to see if it
4858                  computes the expression.  */
4859               for (j = 0; j < domby_len; j++)
4860                 {
4861                   dominated = domby[j];
4862                   /* Ignore self dominance.  */
4863                   if (bb == dominated)
4864                     continue;
4865                   /* We've found a dominated block, now see if it computes
4866                      the busy expression and whether or not moving that
4867                      expression to the "beginning" of that block is safe.  */
4868                   if (!TEST_BIT (antloc[dominated->index], i))
4869                     continue;
4870
4871                   /* Note if the expression would reach the dominated block
4872                      unimpared if it was placed at the end of BB.
4873
4874                      Keep track of how many times this expression is hoistable
4875                      from a dominated block into BB.  */
4876                   if (hoist_expr_reaches_here_p (bb, i, dominated, NULL))
4877                     hoistable++;
4878                 }
4879
4880               /* If we found more than one hoistable occurrence of this
4881                  expression, then note it in the bitmap of expressions to
4882                  hoist.  It makes no sense to hoist things which are computed
4883                  in only one BB, and doing so tends to pessimize register
4884                  allocation.  One could increase this value to try harder
4885                  to avoid any possible code expansion due to register
4886                  allocation issues; however experiments have shown that
4887                  the vast majority of hoistable expressions are only movable
4888                  from two successors, so raising this threshold is likely
4889                  to nullify any benefit we get from code hoisting.  */
4890               if (hoistable > 1)
4891                 {
4892                   SET_BIT (hoist_exprs[bb->index], i);
4893                   found = 1;
4894                 }
4895             }
4896         }
4897       /* If we found nothing to hoist, then quit now.  */
4898       if (! found)
4899         {
4900           free (domby);
4901         continue;
4902         }
4903
4904       /* Loop over all the hoistable expressions.  */
4905       for (i = 0; i < hoist_exprs[bb->index]->n_bits; i++)
4906         {
4907           /* We want to insert the expression into BB only once, so
4908              note when we've inserted it.  */
4909           insn_inserted_p = 0;
4910
4911           /* These tests should be the same as the tests above.  */
4912           if (TEST_BIT (hoist_vbeout[bb->index], i))
4913             {
4914               /* We've found a potentially hoistable expression, now
4915                  we look at every block BB dominates to see if it
4916                  computes the expression.  */
4917               for (j = 0; j < domby_len; j++)
4918                 {
4919                   dominated = domby[j];
4920                   /* Ignore self dominance.  */
4921                   if (bb == dominated)
4922                     continue;
4923
4924                   /* We've found a dominated block, now see if it computes
4925                      the busy expression and whether or not moving that
4926                      expression to the "beginning" of that block is safe.  */
4927                   if (!TEST_BIT (antloc[dominated->index], i))
4928                     continue;
4929
4930                   /* The expression is computed in the dominated block and
4931                      it would be safe to compute it at the start of the
4932                      dominated block.  Now we have to determine if the
4933                      expression would reach the dominated block if it was
4934                      placed at the end of BB.  */
4935                   if (hoist_expr_reaches_here_p (bb, i, dominated, NULL))
4936                     {
4937                       struct expr *expr = index_map[i];
4938                       struct occr *occr = expr->antic_occr;
4939                       rtx insn;
4940                       rtx set;
4941
4942                       /* Find the right occurrence of this expression.  */
4943                       while (BLOCK_FOR_INSN (occr->insn) != dominated && occr)
4944                         occr = occr->next;
4945
4946                       gcc_assert (occr);
4947                       insn = occr->insn;
4948                       set = single_set (insn);
4949                       gcc_assert (set);
4950
4951                       /* Create a pseudo-reg to store the result of reaching
4952                          expressions into.  Get the mode for the new pseudo
4953                          from the mode of the original destination pseudo.  */
4954                       if (expr->reaching_reg == NULL)
4955                         expr->reaching_reg
4956                           = gen_reg_rtx (GET_MODE (SET_DEST (set)));
4957
4958                       gcse_emit_move_after (expr->reaching_reg, SET_DEST (set), insn);
4959                       delete_insn (insn);
4960                       occr->deleted_p = 1;
4961                       if (!insn_inserted_p)
4962                         {
4963                           insert_insn_end_bb (index_map[i], bb, 0);
4964                           insn_inserted_p = 1;
4965                         }
4966                     }
4967                 }
4968             }
4969         }
4970       free (domby);
4971     }
4972
4973   free (index_map);
4974 }
4975
4976 /* Top level routine to perform one code hoisting (aka unification) pass
4977
4978    Return nonzero if a change was made.  */
4979
4980 static int
4981 one_code_hoisting_pass (void)
4982 {
4983   int changed = 0;
4984
4985   alloc_hash_table (max_cuid, &expr_hash_table, 0);
4986   compute_hash_table (&expr_hash_table);
4987   if (gcse_file)
4988     dump_hash_table (gcse_file, "Code Hosting Expressions", &expr_hash_table);
4989
4990   if (expr_hash_table.n_elems > 0)
4991     {
4992       alloc_code_hoist_mem (last_basic_block, expr_hash_table.n_elems);
4993       compute_code_hoist_data ();
4994       hoist_code ();
4995       free_code_hoist_mem ();
4996     }
4997
4998   free_hash_table (&expr_hash_table);
4999
5000   return changed;
5001 }
5002 \f
5003 /*  Here we provide the things required to do store motion towards
5004     the exit. In order for this to be effective, gcse also needed to
5005     be taught how to move a load when it is kill only by a store to itself.
5006
5007             int i;
5008             float a[10];
5009
5010             void foo(float scale)
5011             {
5012               for (i=0; i<10; i++)
5013                 a[i] *= scale;
5014             }
5015
5016     'i' is both loaded and stored to in the loop. Normally, gcse cannot move
5017     the load out since its live around the loop, and stored at the bottom
5018     of the loop.
5019
5020       The 'Load Motion' referred to and implemented in this file is
5021     an enhancement to gcse which when using edge based lcm, recognizes
5022     this situation and allows gcse to move the load out of the loop.
5023
5024       Once gcse has hoisted the load, store motion can then push this
5025     load towards the exit, and we end up with no loads or stores of 'i'
5026     in the loop.  */
5027
5028 /* This will search the ldst list for a matching expression. If it
5029    doesn't find one, we create one and initialize it.  */
5030
5031 static struct ls_expr *
5032 ldst_entry (rtx x)
5033 {
5034   int do_not_record_p = 0;
5035   struct ls_expr * ptr;
5036   unsigned int hash;
5037
5038   hash = hash_rtx (x, GET_MODE (x), &do_not_record_p,
5039                    NULL,  /*have_reg_qty=*/false);
5040
5041   for (ptr = pre_ldst_mems; ptr != NULL; ptr = ptr->next)
5042     if (ptr->hash_index == hash && expr_equiv_p (ptr->pattern, x))
5043       return ptr;
5044
5045   ptr = xmalloc (sizeof (struct ls_expr));
5046
5047   ptr->next         = pre_ldst_mems;
5048   ptr->expr         = NULL;
5049   ptr->pattern      = x;
5050   ptr->pattern_regs = NULL_RTX;
5051   ptr->loads        = NULL_RTX;
5052   ptr->stores       = NULL_RTX;
5053   ptr->reaching_reg = NULL_RTX;
5054   ptr->invalid      = 0;
5055   ptr->index        = 0;
5056   ptr->hash_index   = hash;
5057   pre_ldst_mems     = ptr;
5058
5059   return ptr;
5060 }
5061
5062 /* Free up an individual ldst entry.  */
5063
5064 static void
5065 free_ldst_entry (struct ls_expr * ptr)
5066 {
5067   free_INSN_LIST_list (& ptr->loads);
5068   free_INSN_LIST_list (& ptr->stores);
5069
5070   free (ptr);
5071 }
5072
5073 /* Free up all memory associated with the ldst list.  */
5074
5075 static void
5076 free_ldst_mems (void)
5077 {
5078   while (pre_ldst_mems)
5079     {
5080       struct ls_expr * tmp = pre_ldst_mems;
5081
5082       pre_ldst_mems = pre_ldst_mems->next;
5083
5084       free_ldst_entry (tmp);
5085     }
5086
5087   pre_ldst_mems = NULL;
5088 }
5089
5090 /* Dump debugging info about the ldst list.  */
5091
5092 static void
5093 print_ldst_list (FILE * file)
5094 {
5095   struct ls_expr * ptr;
5096
5097   fprintf (file, "LDST list: \n");
5098
5099   for (ptr = first_ls_expr(); ptr != NULL; ptr = next_ls_expr (ptr))
5100     {
5101       fprintf (file, "  Pattern (%3d): ", ptr->index);
5102
5103       print_rtl (file, ptr->pattern);
5104
5105       fprintf (file, "\n         Loads : ");
5106
5107       if (ptr->loads)
5108         print_rtl (file, ptr->loads);
5109       else
5110         fprintf (file, "(nil)");
5111
5112       fprintf (file, "\n        Stores : ");
5113
5114       if (ptr->stores)
5115         print_rtl (file, ptr->stores);
5116       else
5117         fprintf (file, "(nil)");
5118
5119       fprintf (file, "\n\n");
5120     }
5121
5122   fprintf (file, "\n");
5123 }
5124
5125 /* Returns 1 if X is in the list of ldst only expressions.  */
5126
5127 static struct ls_expr *
5128 find_rtx_in_ldst (rtx x)
5129 {
5130   struct ls_expr * ptr;
5131
5132   for (ptr = pre_ldst_mems; ptr != NULL; ptr = ptr->next)
5133     if (expr_equiv_p (ptr->pattern, x) && ! ptr->invalid)
5134       return ptr;
5135
5136   return NULL;
5137 }
5138
5139 /* Assign each element of the list of mems a monotonically increasing value.  */
5140
5141 static int
5142 enumerate_ldsts (void)
5143 {
5144   struct ls_expr * ptr;
5145   int n = 0;
5146
5147   for (ptr = pre_ldst_mems; ptr != NULL; ptr = ptr->next)
5148     ptr->index = n++;
5149
5150   return n;
5151 }
5152
5153 /* Return first item in the list.  */
5154
5155 static inline struct ls_expr *
5156 first_ls_expr (void)
5157 {
5158   return pre_ldst_mems;
5159 }
5160
5161 /* Return the next item in the list after the specified one.  */
5162
5163 static inline struct ls_expr *
5164 next_ls_expr (struct ls_expr * ptr)
5165 {
5166   return ptr->next;
5167 }
5168 \f
5169 /* Load Motion for loads which only kill themselves.  */
5170
5171 /* Return true if x is a simple MEM operation, with no registers or
5172    side effects. These are the types of loads we consider for the
5173    ld_motion list, otherwise we let the usual aliasing take care of it.  */
5174
5175 static int
5176 simple_mem (rtx x)
5177 {
5178   if (! MEM_P (x))
5179     return 0;
5180
5181   if (MEM_VOLATILE_P (x))
5182     return 0;
5183
5184   if (GET_MODE (x) == BLKmode)
5185     return 0;
5186
5187   /* If we are handling exceptions, we must be careful with memory references
5188      that may trap. If we are not, the behavior is undefined, so we may just
5189      continue.  */
5190   if (flag_non_call_exceptions && may_trap_p (x))
5191     return 0;
5192
5193   if (side_effects_p (x))
5194     return 0;
5195
5196   /* Do not consider function arguments passed on stack.  */
5197   if (reg_mentioned_p (stack_pointer_rtx, x))
5198     return 0;
5199
5200   if (flag_float_store && FLOAT_MODE_P (GET_MODE (x)))
5201     return 0;
5202
5203   return 1;
5204 }
5205
5206 /* Make sure there isn't a buried reference in this pattern anywhere.
5207    If there is, invalidate the entry for it since we're not capable
5208    of fixing it up just yet.. We have to be sure we know about ALL
5209    loads since the aliasing code will allow all entries in the
5210    ld_motion list to not-alias itself.  If we miss a load, we will get
5211    the wrong value since gcse might common it and we won't know to
5212    fix it up.  */
5213
5214 static void
5215 invalidate_any_buried_refs (rtx x)
5216 {
5217   const char * fmt;
5218   int i, j;
5219   struct ls_expr * ptr;
5220
5221   /* Invalidate it in the list.  */
5222   if (MEM_P (x) && simple_mem (x))
5223     {
5224       ptr = ldst_entry (x);
5225       ptr->invalid = 1;
5226     }
5227
5228   /* Recursively process the insn.  */
5229   fmt = GET_RTX_FORMAT (GET_CODE (x));
5230
5231   for (i = GET_RTX_LENGTH (GET_CODE (x)) - 1; i >= 0; i--)
5232     {
5233       if (fmt[i] == 'e')
5234         invalidate_any_buried_refs (XEXP (x, i));
5235       else if (fmt[i] == 'E')
5236         for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
5237           invalidate_any_buried_refs (XVECEXP (x, i, j));
5238     }
5239 }
5240
5241 /* Find all the 'simple' MEMs which are used in LOADs and STORES.  Simple
5242    being defined as MEM loads and stores to symbols, with no side effects
5243    and no registers in the expression.  For a MEM destination, we also
5244    check that the insn is still valid if we replace the destination with a
5245    REG, as is done in update_ld_motion_stores.  If there are any uses/defs
5246    which don't match this criteria, they are invalidated and trimmed out
5247    later.  */
5248
5249 static void
5250 compute_ld_motion_mems (void)
5251 {
5252   struct ls_expr * ptr;
5253   basic_block bb;
5254   rtx insn;
5255
5256   pre_ldst_mems = NULL;
5257
5258   FOR_EACH_BB (bb)
5259     {
5260       for (insn = BB_HEAD (bb);
5261            insn && insn != NEXT_INSN (BB_END (bb));
5262            insn = NEXT_INSN (insn))
5263         {
5264           if (INSN_P (insn))
5265             {
5266               if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == SET)
5267                 {
5268                   rtx src = SET_SRC (PATTERN (insn));
5269                   rtx dest = SET_DEST (PATTERN (insn));
5270
5271                   /* Check for a simple LOAD...  */
5272                   if (MEM_P (src) && simple_mem (src))
5273                     {
5274                       ptr = ldst_entry (src);
5275                       if (REG_P (dest))
5276                         ptr->loads = alloc_INSN_LIST (insn, ptr->loads);
5277                       else
5278                         ptr->invalid = 1;
5279                     }
5280                   else
5281                     {
5282                       /* Make sure there isn't a buried load somewhere.  */
5283                       invalidate_any_buried_refs (src);
5284                     }
5285
5286                   /* Check for stores. Don't worry about aliased ones, they
5287                      will block any movement we might do later. We only care
5288                      about this exact pattern since those are the only
5289                      circumstance that we will ignore the aliasing info.  */
5290                   if (MEM_P (dest) && simple_mem (dest))
5291                     {
5292                       ptr = ldst_entry (dest);
5293
5294                       if (! MEM_P (src)
5295                           && GET_CODE (src) != ASM_OPERANDS
5296                           /* Check for REG manually since want_to_gcse_p
5297                              returns 0 for all REGs.  */
5298                           && can_assign_to_reg_p (src))
5299                         ptr->stores = alloc_INSN_LIST (insn, ptr->stores);
5300                       else
5301                         ptr->invalid = 1;
5302                     }
5303                 }
5304               else
5305                 invalidate_any_buried_refs (PATTERN (insn));
5306             }
5307         }
5308     }
5309 }
5310
5311 /* Remove any references that have been either invalidated or are not in the
5312    expression list for pre gcse.  */
5313
5314 static void
5315 trim_ld_motion_mems (void)
5316 {
5317   struct ls_expr * * last = & pre_ldst_mems;
5318   struct ls_expr * ptr = pre_ldst_mems;
5319
5320   while (ptr != NULL)
5321     {
5322       struct expr * expr;
5323
5324       /* Delete if entry has been made invalid.  */
5325       if (! ptr->invalid)
5326         {
5327           /* Delete if we cannot find this mem in the expression list.  */
5328           unsigned int hash = ptr->hash_index % expr_hash_table.size;
5329
5330           for (expr = expr_hash_table.table[hash];
5331                expr != NULL;
5332                expr = expr->next_same_hash)
5333             if (expr_equiv_p (expr->expr, ptr->pattern))
5334               break;
5335         }
5336       else
5337         expr = (struct expr *) 0;
5338
5339       if (expr)
5340         {
5341           /* Set the expression field if we are keeping it.  */
5342           ptr->expr = expr;
5343           last = & ptr->next;
5344           ptr = ptr->next;
5345         }
5346       else
5347         {
5348           *last = ptr->next;
5349           free_ldst_entry (ptr);
5350           ptr = * last;
5351         }
5352     }
5353
5354   /* Show the world what we've found.  */
5355   if (gcse_file && pre_ldst_mems != NULL)
5356     print_ldst_list (gcse_file);
5357 }
5358
5359 /* This routine will take an expression which we are replacing with
5360    a reaching register, and update any stores that are needed if
5361    that expression is in the ld_motion list.  Stores are updated by
5362    copying their SRC to the reaching register, and then storing
5363    the reaching register into the store location. These keeps the
5364    correct value in the reaching register for the loads.  */
5365
5366 static void
5367 update_ld_motion_stores (struct expr * expr)
5368 {
5369   struct ls_expr * mem_ptr;
5370
5371   if ((mem_ptr = find_rtx_in_ldst (expr->expr)))
5372     {
5373       /* We can try to find just the REACHED stores, but is shouldn't
5374          matter to set the reaching reg everywhere...  some might be
5375          dead and should be eliminated later.  */
5376
5377       /* We replace (set mem expr) with (set reg expr) (set mem reg)
5378          where reg is the reaching reg used in the load.  We checked in
5379          compute_ld_motion_mems that we can replace (set mem expr) with
5380          (set reg expr) in that insn.  */
5381       rtx list = mem_ptr->stores;
5382
5383       for ( ; list != NULL_RTX; list = XEXP (list, 1))
5384         {
5385           rtx insn = XEXP (list, 0);
5386           rtx pat = PATTERN (insn);
5387           rtx src = SET_SRC (pat);
5388           rtx reg = expr->reaching_reg;
5389           rtx copy, new;
5390
5391           /* If we've already copied it, continue.  */
5392           if (expr->reaching_reg == src)
5393             continue;
5394
5395           if (gcse_file)
5396             {
5397               fprintf (gcse_file, "PRE:  store updated with reaching reg ");
5398               print_rtl (gcse_file, expr->reaching_reg);
5399               fprintf (gcse_file, ":\n  ");
5400               print_inline_rtx (gcse_file, insn, 8);
5401               fprintf (gcse_file, "\n");
5402             }
5403
5404           copy = gen_move_insn ( reg, copy_rtx (SET_SRC (pat)));
5405           new = emit_insn_before (copy, insn);
5406           record_one_set (REGNO (reg), new);
5407           SET_SRC (pat) = reg;
5408
5409           /* un-recognize this pattern since it's probably different now.  */
5410           INSN_CODE (insn) = -1;
5411           gcse_create_count++;
5412         }
5413     }
5414 }
5415 \f
5416 /* Store motion code.  */
5417
5418 #define ANTIC_STORE_LIST(x)             ((x)->loads)
5419 #define AVAIL_STORE_LIST(x)             ((x)->stores)
5420 #define LAST_AVAIL_CHECK_FAILURE(x)     ((x)->reaching_reg)
5421
5422 /* This is used to communicate the target bitvector we want to use in the
5423    reg_set_info routine when called via the note_stores mechanism.  */
5424 static int * regvec;
5425
5426 /* And current insn, for the same routine.  */
5427 static rtx compute_store_table_current_insn;
5428
5429 /* Used in computing the reverse edge graph bit vectors.  */
5430 static sbitmap * st_antloc;
5431
5432 /* Global holding the number of store expressions we are dealing with.  */
5433 static int num_stores;
5434
5435 /* Checks to set if we need to mark a register set.  Called from
5436    note_stores.  */
5437
5438 static void
5439 reg_set_info (rtx dest, rtx setter ATTRIBUTE_UNUSED,
5440               void *data)
5441 {
5442   sbitmap bb_reg = data;
5443
5444   if (GET_CODE (dest) == SUBREG)
5445     dest = SUBREG_REG (dest);
5446
5447   if (REG_P (dest))
5448     {
5449       regvec[REGNO (dest)] = INSN_UID (compute_store_table_current_insn);
5450       if (bb_reg)
5451         SET_BIT (bb_reg, REGNO (dest));
5452     }
5453 }
5454
5455 /* Clear any mark that says that this insn sets dest.  Called from
5456    note_stores.  */
5457
5458 static void
5459 reg_clear_last_set (rtx dest, rtx setter ATTRIBUTE_UNUSED,
5460               void *data)
5461 {
5462   int *dead_vec = data;
5463
5464   if (GET_CODE (dest) == SUBREG)
5465     dest = SUBREG_REG (dest);
5466
5467   if (REG_P (dest) &&
5468       dead_vec[REGNO (dest)] == INSN_UID (compute_store_table_current_insn))
5469     dead_vec[REGNO (dest)] = 0;
5470 }
5471
5472 /* Return zero if some of the registers in list X are killed
5473    due to set of registers in bitmap REGS_SET.  */
5474
5475 static bool
5476 store_ops_ok (rtx x, int *regs_set)
5477 {
5478   rtx reg;
5479
5480   for (; x; x = XEXP (x, 1))
5481     {
5482       reg = XEXP (x, 0);
5483       if (regs_set[REGNO(reg)])
5484         return false;
5485     }
5486
5487   return true;
5488 }
5489
5490 /* Returns a list of registers mentioned in X.  */
5491 static rtx
5492 extract_mentioned_regs (rtx x)
5493 {
5494   return extract_mentioned_regs_helper (x, NULL_RTX);
5495 }
5496
5497 /* Helper for extract_mentioned_regs; ACCUM is used to accumulate used
5498    registers.  */
5499 static rtx
5500 extract_mentioned_regs_helper (rtx x, rtx accum)
5501 {
5502   int i;
5503   enum rtx_code code;
5504   const char * fmt;
5505
5506   /* Repeat is used to turn tail-recursion into iteration.  */
5507  repeat:
5508
5509   if (x == 0)
5510     return accum;
5511
5512   code = GET_CODE (x);
5513   switch (code)
5514     {
5515     case REG:
5516       return alloc_EXPR_LIST (0, x, accum);
5517
5518     case MEM:
5519       x = XEXP (x, 0);
5520       goto repeat;
5521
5522     case PRE_DEC:
5523     case PRE_INC:
5524     case POST_DEC:
5525     case POST_INC:
5526       /* We do not run this function with arguments having side effects.  */
5527       gcc_unreachable ();
5528
5529     case PC:
5530     case CC0: /*FIXME*/
5531     case CONST:
5532     case CONST_INT:
5533     case CONST_DOUBLE:
5534     case CONST_VECTOR:
5535     case SYMBOL_REF:
5536     case LABEL_REF:
5537     case ADDR_VEC:
5538     case ADDR_DIFF_VEC:
5539       return accum;
5540
5541     default:
5542       break;
5543     }
5544
5545   i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1;
5546   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
5547
5548   for (; i >= 0; i--)
5549     {
5550       if (fmt[i] == 'e')
5551         {
5552           rtx tem = XEXP (x, i);
5553
5554           /* If we are about to do the last recursive call
5555              needed at this level, change it into iteration.  */
5556           if (i == 0)
5557             {
5558               x = tem;
5559               goto repeat;
5560             }
5561
5562           accum = extract_mentioned_regs_helper (tem, accum);
5563         }
5564       else if (fmt[i] == 'E')
5565         {
5566           int j;
5567
5568           for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
5569             accum = extract_mentioned_regs_helper (XVECEXP (x, i, j), accum);
5570         }
5571     }
5572
5573   return accum;
5574 }
5575
5576 /* Determine whether INSN is MEM store pattern that we will consider moving.
5577    REGS_SET_BEFORE is bitmap of registers set before (and including) the
5578    current insn, REGS_SET_AFTER is bitmap of registers set after (and
5579    including) the insn in this basic block.  We must be passing through BB from
5580    head to end, as we are using this fact to speed things up.
5581
5582    The results are stored this way:
5583
5584    -- the first anticipatable expression is added into ANTIC_STORE_LIST
5585    -- if the processed expression is not anticipatable, NULL_RTX is added
5586       there instead, so that we can use it as indicator that no further
5587       expression of this type may be anticipatable
5588    -- if the expression is available, it is added as head of AVAIL_STORE_LIST;
5589       consequently, all of them but this head are dead and may be deleted.
5590    -- if the expression is not available, the insn due to that it fails to be
5591       available is stored in reaching_reg.
5592
5593    The things are complicated a bit by fact that there already may be stores
5594    to the same MEM from other blocks; also caller must take care of the
5595    necessary cleanup of the temporary markers after end of the basic block.
5596    */
5597
5598 static void
5599 find_moveable_store (rtx insn, int *regs_set_before, int *regs_set_after)
5600 {
5601   struct ls_expr * ptr;
5602   rtx dest, set, tmp;
5603   int check_anticipatable, check_available;
5604   basic_block bb = BLOCK_FOR_INSN (insn);
5605
5606   set = single_set (insn);
5607   if (!set)
5608     return;
5609
5610   dest = SET_DEST (set);
5611
5612   if (! MEM_P (dest) || MEM_VOLATILE_P (dest)
5613       || GET_MODE (dest) == BLKmode)
5614     return;
5615
5616   if (side_effects_p (dest))
5617     return;
5618
5619   /* If we are handling exceptions, we must be careful with memory references
5620      that may trap. If we are not, the behavior is undefined, so we may just
5621      continue.  */
5622   if (flag_non_call_exceptions && may_trap_p (dest))
5623     return;
5624
5625   /* Even if the destination cannot trap, the source may.  In this case we'd
5626      need to handle updating the REG_EH_REGION note.  */
5627   if (find_reg_note (insn, REG_EH_REGION, NULL_RTX))
5628     return;
5629
5630   ptr = ldst_entry (dest);
5631   if (!ptr->pattern_regs)
5632     ptr->pattern_regs = extract_mentioned_regs (dest);
5633
5634   /* Do not check for anticipatability if we either found one anticipatable
5635      store already, or tested for one and found out that it was killed.  */
5636   check_anticipatable = 0;
5637   if (!ANTIC_STORE_LIST (ptr))
5638     check_anticipatable = 1;
5639   else
5640     {
5641       tmp = XEXP (ANTIC_STORE_LIST (ptr), 0);
5642       if (tmp != NULL_RTX
5643           && BLOCK_FOR_INSN (tmp) != bb)
5644         check_anticipatable = 1;
5645     }
5646   if (check_anticipatable)
5647     {
5648       if (store_killed_before (dest, ptr->pattern_regs, insn, bb, regs_set_before))
5649         tmp = NULL_RTX;
5650       else
5651         tmp = insn;
5652       ANTIC_STORE_LIST (ptr) = alloc_INSN_LIST (tmp,
5653                                                 ANTIC_STORE_LIST (ptr));
5654     }
5655
5656   /* It is not necessary to check whether store is available if we did
5657      it successfully before; if we failed before, do not bother to check
5658      until we reach the insn that caused us to fail.  */
5659   check_available = 0;
5660   if (!AVAIL_STORE_LIST (ptr))
5661     check_available = 1;
5662   else
5663     {
5664       tmp = XEXP (AVAIL_STORE_LIST (ptr), 0);
5665       if (BLOCK_FOR_INSN (tmp) != bb)
5666         check_available = 1;
5667     }
5668   if (check_available)
5669     {
5670       /* Check that we have already reached the insn at that the check
5671          failed last time.  */
5672       if (LAST_AVAIL_CHECK_FAILURE (ptr))
5673         {
5674           for (tmp = BB_END (bb);
5675                tmp != insn && tmp != LAST_AVAIL_CHECK_FAILURE (ptr);
5676                tmp = PREV_INSN (tmp))
5677             continue;
5678           if (tmp == insn)
5679             check_available = 0;
5680         }
5681       else
5682         check_available = store_killed_after (dest, ptr->pattern_regs, insn,
5683                                               bb, regs_set_after,
5684                                               &LAST_AVAIL_CHECK_FAILURE (ptr));
5685     }
5686   if (!check_available)
5687     AVAIL_STORE_LIST (ptr) = alloc_INSN_LIST (insn, AVAIL_STORE_LIST (ptr));
5688 }
5689
5690 /* Find available and anticipatable stores.  */
5691
5692 static int
5693 compute_store_table (void)
5694 {
5695   int ret;
5696   basic_block bb;
5697   unsigned regno;
5698   rtx insn, pat, tmp;
5699   int *last_set_in, *already_set;
5700   struct ls_expr * ptr, **prev_next_ptr_ptr;
5701
5702   max_gcse_regno = max_reg_num ();
5703
5704   reg_set_in_block = sbitmap_vector_alloc (last_basic_block,
5705                                                        max_gcse_regno);
5706   sbitmap_vector_zero (reg_set_in_block, last_basic_block);
5707   pre_ldst_mems = 0;
5708   last_set_in = xcalloc (max_gcse_regno, sizeof (int));
5709   already_set = xmalloc (sizeof (int) * max_gcse_regno);
5710
5711   /* Find all the stores we care about.  */
5712   FOR_EACH_BB (bb)
5713     {
5714       /* First compute the registers set in this block.  */
5715       regvec = last_set_in;
5716
5717       for (insn = BB_HEAD (bb);
5718            insn != NEXT_INSN (BB_END (bb));
5719            insn = NEXT_INSN (insn))
5720         {
5721           if (! INSN_P (insn))
5722             continue;
5723
5724           if (CALL_P (insn))
5725             {
5726               for (regno = 0; regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER; regno++)
5727                 if (TEST_HARD_REG_BIT (regs_invalidated_by_call, regno))
5728                   {
5729                     last_set_in[regno] = INSN_UID (insn);
5730                     SET_BIT (reg_set_in_block[bb->index], regno);
5731                   }
5732             }
5733
5734           pat = PATTERN (insn);
5735           compute_store_table_current_insn = insn;
5736           note_stores (pat, reg_set_info, reg_set_in_block[bb->index]);
5737         }
5738
5739       /* Now find the stores.  */
5740       memset (already_set, 0, sizeof (int) * max_gcse_regno);
5741       regvec = already_set;
5742       for (insn = BB_HEAD (bb);
5743            insn != NEXT_INSN (BB_END (bb));
5744            insn = NEXT_INSN (insn))
5745         {
5746           if (! INSN_P (insn))
5747             continue;
5748
5749           if (CALL_P (insn))
5750             {
5751               for (regno = 0; regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER; regno++)
5752                 if (TEST_HARD_REG_BIT (regs_invalidated_by_call, regno))
5753                   already_set[regno] = 1;
5754             }
5755
5756           pat = PATTERN (insn);
5757           note_stores (pat, reg_set_info, NULL);
5758
5759           /* Now that we've marked regs, look for stores.  */
5760           find_moveable_store (insn, already_set, last_set_in);
5761
5762           /* Unmark regs that are no longer set.  */
5763           compute_store_table_current_insn = insn;
5764           note_stores (pat, reg_clear_last_set, last_set_in);
5765           if (CALL_P (insn))
5766             {
5767               for (regno = 0; regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER; regno++)
5768                 if (TEST_HARD_REG_BIT (regs_invalidated_by_call, regno)
5769                     && last_set_in[regno] == INSN_UID (insn))
5770                   last_set_in[regno] = 0;
5771             }
5772         }
5773
5774 #ifdef ENABLE_CHECKING
5775       /* last_set_in should now be all-zero.  */
5776       for (regno = 0; regno < max_gcse_regno; regno++)
5777         gcc_assert (!last_set_in[regno]);
5778 #endif
5779
5780       /* Clear temporary marks.  */
5781       for (ptr = first_ls_expr (); ptr != NULL; ptr = next_ls_expr (ptr))
5782         {
5783           LAST_AVAIL_CHECK_FAILURE(ptr) = NULL_RTX;
5784           if (ANTIC_STORE_LIST (ptr)
5785               && (tmp = XEXP (ANTIC_STORE_LIST (ptr), 0)) == NULL_RTX)
5786             ANTIC_STORE_LIST (ptr) = XEXP (ANTIC_STORE_LIST (ptr), 1);
5787         }
5788     }
5789
5790   /* Remove the stores that are not available anywhere, as there will
5791      be no opportunity to optimize them.  */
5792   for (ptr = pre_ldst_mems, prev_next_ptr_ptr = &pre_ldst_mems;
5793        ptr != NULL;
5794        ptr = *prev_next_ptr_ptr)
5795     {
5796       if (!AVAIL_STORE_LIST (ptr))
5797         {
5798           *prev_next_ptr_ptr = ptr->next;
5799           free_ldst_entry (ptr);
5800         }
5801       else
5802         prev_next_ptr_ptr = &ptr->next;
5803     }
5804
5805   ret = enumerate_ldsts ();
5806
5807   if (gcse_file)
5808     {
5809       fprintf (gcse_file, "ST_avail and ST_antic (shown under loads..)\n");
5810       print_ldst_list (gcse_file);
5811     }
5812
5813   free (last_set_in);
5814   free (already_set);
5815   return ret;
5816 }
5817
5818 /* Check to see if the load X is aliased with STORE_PATTERN.
5819    AFTER is true if we are checking the case when STORE_PATTERN occurs
5820    after the X.  */
5821
5822 static bool
5823 load_kills_store (rtx x, rtx store_pattern, int after)
5824 {
5825   if (after)
5826     return anti_dependence (x, store_pattern);
5827   else
5828     return true_dependence (store_pattern, GET_MODE (store_pattern), x,
5829                             rtx_addr_varies_p);
5830 }
5831
5832 /* Go through the entire insn X, looking for any loads which might alias
5833    STORE_PATTERN.  Return true if found.
5834    AFTER is true if we are checking the case when STORE_PATTERN occurs
5835    after the insn X.  */
5836
5837 static bool
5838 find_loads (rtx x, rtx store_pattern, int after)
5839 {
5840   const char * fmt;
5841   int i, j;
5842   int ret = false;
5843
5844   if (!x)
5845     return false;
5846
5847   if (GET_CODE (x) == SET)
5848     x = SET_SRC (x);
5849
5850   if (MEM_P (x))
5851     {
5852       if (load_kills_store (x, store_pattern, after))
5853         return true;
5854     }
5855
5856   /* Recursively process the insn.  */
5857   fmt = GET_RTX_FORMAT (GET_CODE (x));
5858
5859   for (i = GET_RTX_LENGTH (GET_CODE (x)) - 1; i >= 0 && !ret; i--)
5860     {
5861       if (fmt[i] == 'e')
5862         ret |= find_loads (XEXP (x, i), store_pattern, after);
5863       else if (fmt[i] == 'E')
5864         for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
5865           ret |= find_loads (XVECEXP (x, i, j), store_pattern, after);
5866     }
5867   return ret;
5868 }
5869
5870 /* Check if INSN kills the store pattern X (is aliased with it).
5871    AFTER is true if we are checking the case when store X occurs
5872    after the insn.  Return true if it it does.  */
5873
5874 static bool
5875 store_killed_in_insn (rtx x, rtx x_regs, rtx insn, int after)
5876 {
5877   rtx reg, base, note;
5878
5879   if (!INSN_P (insn))
5880     return false;
5881
5882   if (CALL_P (insn))
5883     {
5884       /* A normal or pure call might read from pattern,
5885          but a const call will not.  */
5886       if (! CONST_OR_PURE_CALL_P (insn) || pure_call_p (insn))
5887         return true;
5888
5889       /* But even a const call reads its parameters.  Check whether the
5890          base of some of registers used in mem is stack pointer.  */
5891       for (reg = x_regs; reg; reg = XEXP (reg, 1))
5892         {
5893           base = find_base_term (XEXP (reg, 0));
5894           if (!base
5895               || (GET_CODE (base) == ADDRESS
5896                   && GET_MODE (base) == Pmode
5897                   && XEXP (base, 0) == stack_pointer_rtx))
5898             return true;
5899         }
5900
5901       return false;
5902     }
5903
5904   if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == SET)
5905     {
5906       rtx pat = PATTERN (insn);
5907       rtx dest = SET_DEST (pat);
5908
5909       if (GET_CODE (dest) == ZERO_EXTRACT)
5910         dest = XEXP (dest, 0);
5911
5912       /* Check for memory stores to aliased objects.  */
5913       if (MEM_P (dest)
5914           && !expr_equiv_p (dest, x))
5915         {
5916           if (after)
5917             {
5918               if (output_dependence (dest, x))
5919                 return true;
5920             }
5921           else
5922             {
5923               if (output_dependence (x, dest))
5924                 return true;
5925             }
5926         }
5927       if (find_loads (SET_SRC (pat), x, after))
5928         return true;
5929     }
5930   else if (find_loads (PATTERN (insn), x, after))
5931     return true;
5932
5933   /* If this insn has a REG_EQUAL or REG_EQUIV note referencing a memory
5934      location aliased with X, then this insn kills X.  */
5935   note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
5936   if (! note)
5937     return false;
5938   note = XEXP (note, 0);
5939
5940   /* However, if the note represents a must alias rather than a may
5941      alias relationship, then it does not kill X.  */
5942   if (expr_equiv_p (note, x))
5943     return false;
5944
5945   /* See if there are any aliased loads in the note.  */
5946   return find_loads (note, x, after);
5947 }
5948
5949 /* Returns true if the expression X is loaded or clobbered on or after INSN
5950    within basic block BB.  REGS_SET_AFTER is bitmap of registers set in
5951    or after the insn.  X_REGS is list of registers mentioned in X. If the store
5952    is killed, return the last insn in that it occurs in FAIL_INSN.  */
5953
5954 static bool
5955 store_killed_after (rtx x, rtx x_regs, rtx insn, basic_block bb,
5956                     int *regs_set_after, rtx *fail_insn)
5957 {
5958   rtx last = BB_END (bb), act;
5959
5960   if (!store_ops_ok (x_regs, regs_set_after))
5961     {
5962       /* We do not know where it will happen.  */
5963       if (fail_insn)
5964         *fail_insn = NULL_RTX;
5965       return true;
5966     }
5967
5968   /* Scan from the end, so that fail_insn is determined correctly.  */
5969   for (act = last; act != PREV_INSN (insn); act = PREV_INSN (act))
5970     if (store_killed_in_insn (x, x_regs, act, false))
5971       {
5972         if (fail_insn)
5973           *fail_insn = act;
5974         return true;
5975       }
5976
5977   return false;
5978 }
5979
5980 /* Returns true if the expression X is loaded or clobbered on or before INSN
5981    within basic block BB. X_REGS is list of registers mentioned in X.
5982    REGS_SET_BEFORE is bitmap of registers set before or in this insn.  */
5983 static bool
5984 store_killed_before (rtx x, rtx x_regs, rtx insn, basic_block bb,
5985                      int *regs_set_before)
5986 {
5987   rtx first = BB_HEAD (bb);
5988
5989   if (!store_ops_ok (x_regs, regs_set_before))
5990     return true;
5991
5992   for ( ; insn != PREV_INSN (first); insn = PREV_INSN (insn))
5993     if (store_killed_in_insn (x, x_regs, insn, true))
5994       return true;
5995
5996   return false;
5997 }
5998
5999 /* Fill in available, anticipatable, transparent and kill vectors in
6000    STORE_DATA, based on lists of available and anticipatable stores.  */
6001 static void
6002 build_store_vectors (void)
6003 {
6004   basic_block bb;
6005   int *regs_set_in_block;
6006   rtx insn, st;
6007   struct ls_expr * ptr;
6008   unsigned regno;
6009
6010   /* Build the gen_vector. This is any store in the table which is not killed
6011      by aliasing later in its block.  */
6012   ae_gen = sbitmap_vector_alloc (last_basic_block, num_stores);
6013   sbitmap_vector_zero (ae_gen, last_basic_block);
6014
6015   st_antloc = sbitmap_vector_alloc (last_basic_block, num_stores);
6016   sbitmap_vector_zero (st_antloc, last_basic_block);
6017
6018   for (ptr = first_ls_expr (); ptr != NULL; ptr = next_ls_expr (ptr))
6019     {
6020       for (st = AVAIL_STORE_LIST (ptr); st != NULL; st = XEXP (st, 1))
6021         {
6022           insn = XEXP (st, 0);
6023           bb = BLOCK_FOR_INSN (insn);
6024
6025           /* If we've already seen an available expression in this block,
6026              we can delete this one (It occurs earlier in the block). We'll
6027              copy the SRC expression to an unused register in case there
6028              are any side effects.  */
6029           if (TEST_BIT (ae_gen[bb->index], ptr->index))
6030             {
6031               rtx r = gen_reg_rtx (GET_MODE (ptr->pattern));
6032               if (gcse_file)
6033                 fprintf (gcse_file, "Removing redundant store:\n");
6034               replace_store_insn (r, XEXP (st, 0), bb, ptr);
6035               continue;
6036             }
6037           SET_BIT (ae_gen[bb->index], ptr->index);
6038         }
6039
6040       for (st = ANTIC_STORE_LIST (ptr); st != NULL; st = XEXP (st, 1))
6041         {
6042           insn = XEXP (st, 0);
6043           bb = BLOCK_FOR_INSN (insn);
6044           SET_BIT (st_antloc[bb->index], ptr->index);
6045         }
6046     }
6047
6048   ae_kill = sbitmap_vector_alloc (last_basic_block, num_stores);
6049   sbitmap_vector_zero (ae_kill, last_basic_block);
6050
6051   transp = sbitmap_vector_alloc (last_basic_block, num_stores);
6052   sbitmap_vector_zero (transp, last_basic_block);
6053   regs_set_in_block = xmalloc (sizeof (int) * max_gcse_regno);
6054
6055   FOR_EACH_BB (bb)
6056     {
6057       for (regno = 0; regno < max_gcse_regno; regno++)
6058         regs_set_in_block[regno] = TEST_BIT (reg_set_in_block[bb->index], regno);
6059
6060       for (ptr = first_ls_expr (); ptr != NULL; ptr = next_ls_expr (ptr))
6061         {
6062           if (store_killed_after (ptr->pattern, ptr->pattern_regs, BB_HEAD (bb),
6063                                   bb, regs_set_in_block, NULL))
6064             {
6065               /* It should not be necessary to consider the expression
6066                  killed if it is both anticipatable and available.  */
6067               if (!TEST_BIT (st_antloc[bb->index], ptr->index)
6068                   || !TEST_BIT (ae_gen[bb->index], ptr->index))
6069                 SET_BIT (ae_kill[bb->index], ptr->index);
6070             }
6071           else
6072             SET_BIT (transp[bb->index], ptr->index);
6073         }
6074     }
6075
6076   free (regs_set_in_block);
6077
6078   if (gcse_file)
6079     {
6080       dump_sbitmap_vector (gcse_file, "st_antloc", "", st_antloc, last_basic_block);
6081       dump_sbitmap_vector (gcse_file, "st_kill", "", ae_kill, last_basic_block);
6082       dump_sbitmap_vector (gcse_file, "Transpt", "", transp, last_basic_block);
6083       dump_sbitmap_vector (gcse_file, "st_avloc", "", ae_gen, last_basic_block);
6084     }
6085 }
6086
6087 /* Insert an instruction at the beginning of a basic block, and update
6088    the BB_HEAD if needed.  */
6089
6090 static void
6091 insert_insn_start_bb (rtx insn, basic_block bb)
6092 {
6093   /* Insert at start of successor block.  */
6094   rtx prev = PREV_INSN (BB_HEAD (bb));
6095   rtx before = BB_HEAD (bb);
6096   while (before != 0)
6097     {
6098       if (! LABEL_P (before)
6099           && (! NOTE_P (before)
6100               || NOTE_LINE_NUMBER (before) != NOTE_INSN_BASIC_BLOCK))
6101         break;
6102       prev = before;
6103       if (prev == BB_END (bb))
6104         break;
6105       before = NEXT_INSN (before);
6106     }
6107
6108   insn = emit_insn_after_noloc (insn, prev);
6109
6110   if (gcse_file)
6111     {
6112       fprintf (gcse_file, "STORE_MOTION  insert store at start of BB %d:\n",
6113                bb->index);
6114       print_inline_rtx (gcse_file, insn, 6);
6115       fprintf (gcse_file, "\n");
6116     }
6117 }
6118
6119 /* This routine will insert a store on an edge. EXPR is the ldst entry for
6120    the memory reference, and E is the edge to insert it on.  Returns nonzero
6121    if an edge insertion was performed.  */
6122
6123 static int
6124 insert_store (struct ls_expr * expr, edge e)
6125 {
6126   rtx reg, insn;
6127   basic_block bb;
6128   edge tmp;
6129   edge_iterator ei;
6130
6131   /* We did all the deleted before this insert, so if we didn't delete a
6132      store, then we haven't set the reaching reg yet either.  */
6133   if (expr->reaching_reg == NULL_RTX)
6134     return 0;
6135
6136   if (e->flags & EDGE_FAKE)
6137     return 0;
6138
6139   reg = expr->reaching_reg;
6140   insn = gen_move_insn (copy_rtx (expr->pattern), reg);
6141
6142   /* If we are inserting this expression on ALL predecessor edges of a BB,
6143      insert it at the start of the BB, and reset the insert bits on the other
6144      edges so we don't try to insert it on the other edges.  */
6145   bb = e->dest;
6146   FOR_EACH_EDGE (tmp, ei, e->dest->preds)
6147     if (!(tmp->flags & EDGE_FAKE))
6148       {
6149         int index = EDGE_INDEX (edge_list, tmp->src, tmp->dest);
6150         
6151         gcc_assert (index != EDGE_INDEX_NO_EDGE);
6152         if (! TEST_BIT (pre_insert_map[index], expr->index))
6153           break;
6154       }
6155
6156   /* If tmp is NULL, we found an insertion on every edge, blank the
6157      insertion vector for these edges, and insert at the start of the BB.  */
6158   if (!tmp && bb != EXIT_BLOCK_PTR)
6159     {
6160       FOR_EACH_EDGE (tmp, ei, e->dest->preds)
6161         {
6162           int index = EDGE_INDEX (edge_list, tmp->src, tmp->dest);
6163           RESET_BIT (pre_insert_map[index], expr->index);
6164         }
6165       insert_insn_start_bb (insn, bb);
6166       return 0;
6167     }
6168
6169   /* We can't put stores in the front of blocks pointed to by abnormal
6170      edges since that may put a store where one didn't used to be.  */
6171   gcc_assert (!(e->flags & EDGE_ABNORMAL));
6172
6173   insert_insn_on_edge (insn, e);
6174
6175   if (gcse_file)
6176     {
6177       fprintf (gcse_file, "STORE_MOTION  insert insn on edge (%d, %d):\n",
6178                e->src->index, e->dest->index);
6179       print_inline_rtx (gcse_file, insn, 6);
6180       fprintf (gcse_file, "\n");
6181     }
6182
6183   return 1;
6184 }
6185
6186 /* Remove any REG_EQUAL or REG_EQUIV notes containing a reference to the
6187    memory location in SMEXPR set in basic block BB.
6188
6189    This could be rather expensive.  */
6190
6191 static void
6192 remove_reachable_equiv_notes (basic_block bb, struct ls_expr *smexpr)
6193 {
6194   edge_iterator *stack, ei;
6195   int sp;
6196   edge act;
6197   sbitmap visited = sbitmap_alloc (last_basic_block);
6198   rtx last, insn, note;
6199   rtx mem = smexpr->pattern;
6200
6201   stack = xmalloc (sizeof (edge_iterator) * n_basic_blocks);
6202   sp = 0;
6203   ei = ei_start (bb->succs);
6204
6205   sbitmap_zero (visited);
6206
6207   act = (EDGE_COUNT (ei_container (ei)) > 0 ? EDGE_I (ei_container (ei), 0) : NULL);
6208   while (1)
6209     {
6210       if (!act)
6211         {
6212           if (!sp)
6213             {
6214               free (stack);
6215               sbitmap_free (visited);
6216               return;
6217             }
6218           act = ei_edge (stack[--sp]);
6219         }
6220       bb = act->dest;
6221
6222       if (bb == EXIT_BLOCK_PTR
6223           || TEST_BIT (visited, bb->index))
6224         {
6225           if (!ei_end_p (ei))
6226               ei_next (&ei);
6227           act = (! ei_end_p (ei)) ? ei_edge (ei) : NULL;
6228           continue;
6229         }
6230       SET_BIT (visited, bb->index);
6231
6232       if (TEST_BIT (st_antloc[bb->index], smexpr->index))
6233         {
6234           for (last = ANTIC_STORE_LIST (smexpr);
6235                BLOCK_FOR_INSN (XEXP (last, 0)) != bb;
6236                last = XEXP (last, 1))
6237             continue;
6238           last = XEXP (last, 0);
6239         }
6240       else
6241         last = NEXT_INSN (BB_END (bb));
6242
6243       for (insn = BB_HEAD (bb); insn != last; insn = NEXT_INSN (insn))
6244         if (INSN_P (insn))
6245           {
6246             note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
6247             if (!note || !expr_equiv_p (XEXP (note, 0), mem))
6248               continue;
6249
6250             if (gcse_file)
6251               fprintf (gcse_file, "STORE_MOTION  drop REG_EQUAL note at insn %d:\n",
6252                        INSN_UID (insn));
6253             remove_note (insn, note);
6254           }
6255
6256       if (!ei_end_p (ei))
6257         ei_next (&ei);
6258       act = (! ei_end_p (ei)) ? ei_edge (ei) : NULL;
6259
6260       if (EDGE_COUNT (bb->succs) > 0)
6261         {
6262           if (act)
6263             stack[sp++] = ei;
6264           ei = ei_start (bb->succs);
6265           act = (EDGE_COUNT (ei_container (ei)) > 0 ? EDGE_I (ei_container (ei), 0) : NULL);
6266         }
6267     }
6268 }
6269
6270 /* This routine will replace a store with a SET to a specified register.  */
6271
6272 static void
6273 replace_store_insn (rtx reg, rtx del, basic_block bb, struct ls_expr *smexpr)
6274 {
6275   rtx insn, mem, note, set, ptr, pair;
6276
6277   mem = smexpr->pattern;
6278   insn = gen_move_insn (reg, SET_SRC (single_set (del)));
6279   insn = emit_insn_after (insn, del);
6280
6281   if (gcse_file)
6282     {
6283       fprintf (gcse_file,
6284                "STORE_MOTION  delete insn in BB %d:\n      ", bb->index);
6285       print_inline_rtx (gcse_file, del, 6);
6286       fprintf (gcse_file, "\nSTORE MOTION  replaced with insn:\n      ");
6287       print_inline_rtx (gcse_file, insn, 6);
6288       fprintf (gcse_file, "\n");
6289     }
6290
6291   for (ptr = ANTIC_STORE_LIST (smexpr); ptr; ptr = XEXP (ptr, 1))
6292     if (XEXP (ptr, 0) == del)
6293       {
6294         XEXP (ptr, 0) = insn;
6295         break;
6296       }
6297
6298   /* Move the notes from the deleted insn to its replacement, and patch
6299      up the LIBCALL notes.  */
6300   REG_NOTES (insn) = REG_NOTES (del);
6301
6302   note = find_reg_note (insn, REG_RETVAL, NULL_RTX);
6303   if (note)
6304     {
6305       pair = XEXP (note, 0);
6306       note = find_reg_note (pair, REG_LIBCALL, NULL_RTX);
6307       XEXP (note, 0) = insn;
6308     }
6309   note = find_reg_note (insn, REG_LIBCALL, NULL_RTX);
6310   if (note)
6311     {
6312       pair = XEXP (note, 0);
6313       note = find_reg_note (pair, REG_RETVAL, NULL_RTX);
6314       XEXP (note, 0) = insn;
6315     }
6316
6317   delete_insn (del);
6318
6319   /* Now we must handle REG_EQUAL notes whose contents is equal to the mem;
6320      they are no longer accurate provided that they are reached by this
6321      definition, so drop them.  */
6322   for (; insn != NEXT_INSN (BB_END (bb)); insn = NEXT_INSN (insn))
6323     if (INSN_P (insn))
6324       {
6325         set = single_set (insn);
6326         if (!set)
6327           continue;
6328         if (expr_equiv_p (SET_DEST (set), mem))
6329           return;
6330         note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
6331         if (!note || !expr_equiv_p (XEXP (note, 0), mem))
6332           continue;
6333
6334         if (gcse_file)
6335           fprintf (gcse_file, "STORE_MOTION  drop REG_EQUAL note at insn %d:\n",
6336                    INSN_UID (insn));
6337         remove_note (insn, note);
6338       }
6339   remove_reachable_equiv_notes (bb, smexpr);
6340 }
6341
6342
6343 /* Delete a store, but copy the value that would have been stored into
6344    the reaching_reg for later storing.  */
6345
6346 static void
6347 delete_store (struct ls_expr * expr, basic_block bb)
6348 {
6349   rtx reg, i, del;
6350
6351   if (expr->reaching_reg == NULL_RTX)
6352     expr->reaching_reg = gen_reg_rtx (GET_MODE (expr->pattern));
6353
6354   reg = expr->reaching_reg;
6355
6356   for (i = AVAIL_STORE_LIST (expr); i; i = XEXP (i, 1))
6357     {
6358       del = XEXP (i, 0);
6359       if (BLOCK_FOR_INSN (del) == bb)
6360         {
6361           /* We know there is only one since we deleted redundant
6362              ones during the available computation.  */
6363           replace_store_insn (reg, del, bb, expr);
6364           break;
6365         }
6366     }
6367 }
6368
6369 /* Free memory used by store motion.  */
6370
6371 static void
6372 free_store_memory (void)
6373 {
6374   free_ldst_mems ();
6375
6376   if (ae_gen)
6377     sbitmap_vector_free (ae_gen);
6378   if (ae_kill)
6379     sbitmap_vector_free (ae_kill);
6380   if (transp)
6381     sbitmap_vector_free (transp);
6382   if (st_antloc)
6383     sbitmap_vector_free (st_antloc);
6384   if (pre_insert_map)
6385     sbitmap_vector_free (pre_insert_map);
6386   if (pre_delete_map)
6387     sbitmap_vector_free (pre_delete_map);
6388   if (reg_set_in_block)
6389     sbitmap_vector_free (reg_set_in_block);
6390
6391   ae_gen = ae_kill = transp = st_antloc = NULL;
6392   pre_insert_map = pre_delete_map = reg_set_in_block = NULL;
6393 }
6394
6395 /* Perform store motion. Much like gcse, except we move expressions the
6396    other way by looking at the flowgraph in reverse.  */
6397
6398 static void
6399 store_motion (void)
6400 {
6401   basic_block bb;
6402   int x;
6403   struct ls_expr * ptr;
6404   int update_flow = 0;
6405
6406   if (gcse_file)
6407     {
6408       fprintf (gcse_file, "before store motion\n");
6409       print_rtl (gcse_file, get_insns ());
6410     }
6411
6412   init_alias_analysis ();
6413
6414   /* Find all the available and anticipatable stores.  */
6415   num_stores = compute_store_table ();
6416   if (num_stores == 0)
6417     {
6418       sbitmap_vector_free (reg_set_in_block);
6419       end_alias_analysis ();
6420       return;
6421     }
6422
6423   /* Now compute kill & transp vectors.  */
6424   build_store_vectors ();
6425   add_noreturn_fake_exit_edges ();
6426   connect_infinite_loops_to_exit ();
6427
6428   edge_list = pre_edge_rev_lcm (gcse_file, num_stores, transp, ae_gen,
6429                                 st_antloc, ae_kill, &pre_insert_map,
6430                                 &pre_delete_map);
6431
6432   /* Now we want to insert the new stores which are going to be needed.  */
6433   for (ptr = first_ls_expr (); ptr != NULL; ptr = next_ls_expr (ptr))
6434     {
6435       /* If any of the edges we have above are abnormal, we can't move this
6436          store.  */
6437       for (x = NUM_EDGES (edge_list) - 1; x >= 0; x--)
6438         if (TEST_BIT (pre_insert_map[x], ptr->index)
6439             && (INDEX_EDGE (edge_list, x)->flags & EDGE_ABNORMAL))
6440           break;
6441
6442       if (x >= 0)
6443         {
6444           if (gcse_file != NULL)
6445             fprintf (gcse_file,
6446                      "Can't replace store %d: abnormal edge from %d to %d\n",
6447                      ptr->index, INDEX_EDGE (edge_list, x)->src->index,
6448                      INDEX_EDGE (edge_list, x)->dest->index);
6449           continue;
6450         }
6451                       
6452       /* Now we want to insert the new stores which are going to be needed.  */
6453
6454       FOR_EACH_BB (bb)
6455         if (TEST_BIT (pre_delete_map[bb->index], ptr->index))
6456           delete_store (ptr, bb);
6457
6458       for (x = 0; x < NUM_EDGES (edge_list); x++)
6459         if (TEST_BIT (pre_insert_map[x], ptr->index))
6460           update_flow |= insert_store (ptr, INDEX_EDGE (edge_list, x));
6461     }
6462
6463   if (update_flow)
6464     commit_edge_insertions ();
6465
6466   free_store_memory ();
6467   free_edge_list (edge_list);
6468   remove_fake_exit_edges ();
6469   end_alias_analysis ();
6470 }
6471
6472 \f
6473 /* Entry point for jump bypassing optimization pass.  */
6474
6475 int
6476 bypass_jumps (FILE *file)
6477 {
6478   int changed;
6479
6480   /* We do not construct an accurate cfg in functions which call
6481      setjmp, so just punt to be safe.  */
6482   if (current_function_calls_setjmp)
6483     return 0;
6484
6485   /* For calling dump_foo fns from gdb.  */
6486   debug_stderr = stderr;
6487   gcse_file = file;
6488
6489   /* Identify the basic block information for this function, including
6490      successors and predecessors.  */
6491   max_gcse_regno = max_reg_num ();
6492
6493   if (file)
6494     dump_flow_info (file);
6495
6496   /* Return if there's nothing to do, or it is too expensive.  */
6497   if (n_basic_blocks <= 1 || is_too_expensive (_ ("jump bypassing disabled")))
6498     return 0;
6499
6500   gcc_obstack_init (&gcse_obstack);
6501   bytes_used = 0;
6502
6503   /* We need alias.  */
6504   init_alias_analysis ();
6505
6506   /* Record where pseudo-registers are set.  This data is kept accurate
6507      during each pass.  ??? We could also record hard-reg information here
6508      [since it's unchanging], however it is currently done during hash table
6509      computation.
6510
6511      It may be tempting to compute MEM set information here too, but MEM sets
6512      will be subject to code motion one day and thus we need to compute
6513      information about memory sets when we build the hash tables.  */
6514
6515   alloc_reg_set_mem (max_gcse_regno);
6516   compute_sets (get_insns ());
6517
6518   max_gcse_regno = max_reg_num ();
6519   alloc_gcse_mem (get_insns ());
6520   changed = one_cprop_pass (MAX_GCSE_PASSES + 2, 1, 1);
6521   free_gcse_mem ();
6522
6523   if (file)
6524     {
6525       fprintf (file, "BYPASS of %s: %d basic blocks, ",
6526                current_function_name (), n_basic_blocks);
6527       fprintf (file, "%d bytes\n\n", bytes_used);
6528     }
6529
6530   obstack_free (&gcse_obstack, NULL);
6531   free_reg_set_mem ();
6532
6533   /* We are finished with alias.  */
6534   end_alias_analysis ();
6535   allocate_reg_info (max_reg_num (), FALSE, FALSE);
6536
6537   return changed;
6538 }
6539
6540 /* Return true if the graph is too expensive to optimize. PASS is the
6541    optimization about to be performed.  */
6542
6543 static bool
6544 is_too_expensive (const char *pass)
6545 {
6546   /* Trying to perform global optimizations on flow graphs which have
6547      a high connectivity will take a long time and is unlikely to be
6548      particularly useful.
6549
6550      In normal circumstances a cfg should have about twice as many
6551      edges as blocks.  But we do not want to punish small functions
6552      which have a couple switch statements.  Rather than simply
6553      threshold the number of blocks, uses something with a more
6554      graceful degradation.  */
6555   if (n_edges > 20000 + n_basic_blocks * 4)
6556     {
6557       if (warn_disabled_optimization)
6558         warning ("%s: %d basic blocks and %d edges/basic block",
6559                  pass, n_basic_blocks, n_edges / n_basic_blocks);
6560
6561       return true;
6562     }
6563
6564   /* If allocating memory for the cprop bitmap would take up too much
6565      storage it's better just to disable the optimization.  */
6566   if ((n_basic_blocks
6567        * SBITMAP_SET_SIZE (max_reg_num ())
6568        * sizeof (SBITMAP_ELT_TYPE)) > MAX_GCSE_MEMORY)
6569     {
6570       if (warn_disabled_optimization)
6571         warning ("%s: %d basic blocks and %d registers",
6572                  pass, n_basic_blocks, max_reg_num ());
6573
6574       return true;
6575     }
6576
6577   return false;
6578 }
6579
6580 #include "gt-gcse.h"