OSDN Git Service

compile only
[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
528 /* Objects of this type are passed around by the null-pointer check
529    removal routines.  */
530 struct null_pointer_info
531 {
532   /* The basic block being processed.  */
533   basic_block current_block;
534   /* The first register to be handled in this pass.  */
535   unsigned int min_reg;
536   /* One greater than the last register to be handled in this pass.  */
537   unsigned int max_reg;
538   sbitmap *nonnull_local;
539   sbitmap *nonnull_killed;
540 };
541 \f
542 static void compute_can_copy (void);
543 static void *gmalloc (size_t) ATTRIBUTE_MALLOC;
544 static void *gcalloc (size_t, size_t) ATTRIBUTE_MALLOC;
545 static void *grealloc (void *, size_t);
546 static void *gcse_alloc (unsigned long);
547 static void alloc_gcse_mem (rtx);
548 static void free_gcse_mem (void);
549 static void alloc_reg_set_mem (int);
550 static void free_reg_set_mem (void);
551 static void record_one_set (int, rtx);
552 static void replace_one_set (int, rtx, rtx);
553 static void record_set_info (rtx, rtx, void *);
554 static void compute_sets (rtx);
555 static void hash_scan_insn (rtx, struct hash_table *, int);
556 static void hash_scan_set (rtx, rtx, struct hash_table *);
557 static void hash_scan_clobber (rtx, rtx, struct hash_table *);
558 static void hash_scan_call (rtx, rtx, struct hash_table *);
559 static int want_to_gcse_p (rtx);
560 static bool can_assign_to_reg_p (rtx);
561 static bool gcse_constant_p (rtx);
562 static int oprs_unchanged_p (rtx, rtx, int);
563 static int oprs_anticipatable_p (rtx, rtx);
564 static int oprs_available_p (rtx, rtx);
565 static void insert_expr_in_table (rtx, enum machine_mode, rtx, int, int,
566                                   struct hash_table *);
567 static void insert_set_in_table (rtx, rtx, struct hash_table *);
568 static unsigned int hash_expr (rtx, enum machine_mode, int *, int);
569 static unsigned int hash_set (int, int);
570 static int expr_equiv_p (rtx, rtx);
571 static void record_last_reg_set_info (rtx, int);
572 static void record_last_mem_set_info (rtx);
573 static void record_last_set_info (rtx, rtx, void *);
574 static void compute_hash_table (struct hash_table *);
575 static void alloc_hash_table (int, struct hash_table *, int);
576 static void free_hash_table (struct hash_table *);
577 static void compute_hash_table_work (struct hash_table *);
578 static void dump_hash_table (FILE *, const char *, struct hash_table *);
579 static struct expr *lookup_set (unsigned int, struct hash_table *);
580 static struct expr *next_set (unsigned int, struct expr *);
581 static void reset_opr_set_tables (void);
582 static int oprs_not_set_p (rtx, rtx);
583 static void mark_call (rtx);
584 static void mark_set (rtx, rtx);
585 static void mark_clobber (rtx, rtx);
586 static void mark_oprs_set (rtx);
587 static void alloc_cprop_mem (int, int);
588 static void free_cprop_mem (void);
589 static void compute_transp (rtx, int, sbitmap *, int);
590 static void compute_transpout (void);
591 static void compute_local_properties (sbitmap *, sbitmap *, sbitmap *,
592                                       struct hash_table *);
593 static void compute_cprop_data (void);
594 static void find_used_regs (rtx *, void *);
595 static int try_replace_reg (rtx, rtx, rtx);
596 static struct expr *find_avail_set (int, rtx);
597 static int cprop_jump (basic_block, rtx, rtx, rtx, rtx);
598 static void mems_conflict_for_gcse_p (rtx, rtx, void *);
599 static int load_killed_in_block_p (basic_block, int, rtx, int);
600 static void canon_list_insert (rtx, rtx, void *);
601 static int cprop_insn (rtx, int);
602 static int cprop (int);
603 static void find_implicit_sets (void);
604 static int one_cprop_pass (int, int, int);
605 static bool constprop_register (rtx, rtx, rtx, int);
606 static struct expr *find_bypass_set (int, int);
607 static bool reg_killed_on_edge (rtx, edge);
608 static int bypass_block (basic_block, rtx, rtx);
609 static int bypass_conditional_jumps (void);
610 static void alloc_pre_mem (int, int);
611 static void free_pre_mem (void);
612 static void compute_pre_data (void);
613 static int pre_expr_reaches_here_p (basic_block, struct expr *,
614                                     basic_block);
615 static void insert_insn_end_bb (struct expr *, basic_block, int);
616 static void pre_insert_copy_insn (struct expr *, rtx);
617 static void pre_insert_copies (void);
618 static int pre_delete (void);
619 static int pre_gcse (void);
620 static int one_pre_gcse_pass (int);
621 static void add_label_notes (rtx, rtx);
622 static void alloc_code_hoist_mem (int, int);
623 static void free_code_hoist_mem (void);
624 static void compute_code_hoist_vbeinout (void);
625 static void compute_code_hoist_data (void);
626 static int hoist_expr_reaches_here_p (basic_block, int, basic_block, char *);
627 static void hoist_code (void);
628 static int one_code_hoisting_pass (void);
629 static rtx process_insert_insn (struct expr *);
630 static int pre_edge_insert (struct edge_list *, struct expr **);
631 static int pre_expr_reaches_here_p_work (basic_block, struct expr *,
632                                          basic_block, char *);
633 static struct ls_expr * ldst_entry (rtx);
634 static void free_ldst_entry (struct ls_expr *);
635 static void free_ldst_mems (void);
636 static void print_ldst_list (FILE *);
637 static struct ls_expr * find_rtx_in_ldst (rtx);
638 static int enumerate_ldsts (void);
639 static inline struct ls_expr * first_ls_expr (void);
640 static inline struct ls_expr * next_ls_expr (struct ls_expr *);
641 static int simple_mem (rtx);
642 static void invalidate_any_buried_refs (rtx);
643 static void compute_ld_motion_mems (void);
644 static void trim_ld_motion_mems (void);
645 static void update_ld_motion_stores (struct expr *);
646 static void reg_set_info (rtx, rtx, void *);
647 static void reg_clear_last_set (rtx, rtx, void *);
648 static bool store_ops_ok (rtx, int *);
649 static rtx extract_mentioned_regs (rtx);
650 static rtx extract_mentioned_regs_helper (rtx, rtx);
651 static void find_moveable_store (rtx, int *, int *);
652 static int compute_store_table (void);
653 static bool load_kills_store (rtx, rtx, int);
654 static bool find_loads (rtx, rtx, int);
655 static bool store_killed_in_insn (rtx, rtx, rtx, int);
656 static bool store_killed_after (rtx, rtx, rtx, basic_block, int *, rtx *);
657 static bool store_killed_before (rtx, rtx, rtx, basic_block, int *);
658 static void build_store_vectors (void);
659 static void insert_insn_start_bb (rtx, basic_block);
660 static int insert_store (struct ls_expr *, edge);
661 static void remove_reachable_equiv_notes (basic_block, struct ls_expr *);
662 static void replace_store_insn (rtx, rtx, basic_block, struct ls_expr *);
663 static void delete_store (struct ls_expr *, basic_block);
664 static void free_store_memory (void);
665 static void store_motion (void);
666 static void free_insn_expr_list_list (rtx *);
667 static void clear_modify_mem_tables (void);
668 static void free_modify_mem_tables (void);
669 static rtx gcse_emit_move_after (rtx, rtx, rtx);
670 static void local_cprop_find_used_regs (rtx *, void *);
671 static bool do_local_cprop (rtx, rtx, int, rtx*);
672 static bool adjust_libcall_notes (rtx, rtx, rtx, rtx*);
673 static void local_cprop_pass (int);
674 static bool is_too_expensive (const char *);
675 \f
676
677 /* Entry point for global common subexpression elimination.
678    F is the first instruction in the function.  Return nonzero if a
679    change is mode.  */
680
681 int
682 gcse_main (rtx f, FILE *file)
683 {
684   int changed, pass;
685   /* Bytes used at start of pass.  */
686   int initial_bytes_used;
687   /* Maximum number of bytes used by a pass.  */
688   int max_pass_bytes;
689   /* Point to release obstack data from for each pass.  */
690   char *gcse_obstack_bottom;
691
692   /* We do not construct an accurate cfg in functions which call
693      setjmp, so just punt to be safe.  */
694   if (current_function_calls_setjmp)
695     return 0;
696
697   /* Assume that we do not need to run jump optimizations after gcse.  */
698   run_jump_opt_after_gcse = 0;
699
700   /* For calling dump_foo fns from gdb.  */
701   debug_stderr = stderr;
702   gcse_file = file;
703
704   /* Identify the basic block information for this function, including
705      successors and predecessors.  */
706   max_gcse_regno = max_reg_num ();
707
708   if (file)
709     dump_flow_info (file);
710
711   /* Return if there's nothing to do, or it is too expensive.  */
712   if (n_basic_blocks <= 1 || is_too_expensive (_("GCSE disabled")))
713     return 0;
714
715   gcc_obstack_init (&gcse_obstack);
716   bytes_used = 0;
717
718   /* We need alias.  */
719   init_alias_analysis ();
720   /* Record where pseudo-registers are set.  This data is kept accurate
721      during each pass.  ??? We could also record hard-reg information here
722      [since it's unchanging], however it is currently done during hash table
723      computation.
724
725      It may be tempting to compute MEM set information here too, but MEM sets
726      will be subject to code motion one day and thus we need to compute
727      information about memory sets when we build the hash tables.  */
728
729   alloc_reg_set_mem (max_gcse_regno);
730   compute_sets (f);
731
732   pass = 0;
733   initial_bytes_used = bytes_used;
734   max_pass_bytes = 0;
735   gcse_obstack_bottom = gcse_alloc (1);
736   changed = 1;
737   while (changed && pass < MAX_GCSE_PASSES)
738     {
739       changed = 0;
740       if (file)
741         fprintf (file, "GCSE pass %d\n\n", pass + 1);
742
743       /* Initialize bytes_used to the space for the pred/succ lists,
744          and the reg_set_table data.  */
745       bytes_used = initial_bytes_used;
746
747       /* Each pass may create new registers, so recalculate each time.  */
748       max_gcse_regno = max_reg_num ();
749
750       alloc_gcse_mem (f);
751
752       /* Don't allow constant propagation to modify jumps
753          during this pass.  */
754       timevar_push (TV_CPROP1);
755       changed = one_cprop_pass (pass + 1, 0, 0);
756       timevar_pop (TV_CPROP1);
757
758       if (optimize_size)
759         /* Do nothing.  */ ;
760       else
761         {
762           timevar_push (TV_PRE);
763           changed |= one_pre_gcse_pass (pass + 1);
764           /* We may have just created new basic blocks.  Release and
765              recompute various things which are sized on the number of
766              basic blocks.  */
767           if (changed)
768             {
769               free_modify_mem_tables ();
770               modify_mem_list = gcalloc (last_basic_block, sizeof (rtx));
771               canon_modify_mem_list = gcalloc (last_basic_block, sizeof (rtx));
772             }
773           free_reg_set_mem ();
774           alloc_reg_set_mem (max_reg_num ());
775           compute_sets (f);
776           run_jump_opt_after_gcse = 1;
777           timevar_pop (TV_PRE);
778         }
779
780       if (max_pass_bytes < bytes_used)
781         max_pass_bytes = bytes_used;
782
783       /* Free up memory, then reallocate for code hoisting.  We can
784          not re-use the existing allocated memory because the tables
785          will not have info for the insns or registers created by
786          partial redundancy elimination.  */
787       free_gcse_mem ();
788
789       /* It does not make sense to run code hoisting unless we are optimizing
790          for code size -- it rarely makes programs faster, and can make
791          them bigger if we did partial redundancy elimination (when optimizing
792          for space, we don't run the partial redundancy algorithms).  */
793       if (optimize_size)
794         {
795           timevar_push (TV_HOIST);
796           max_gcse_regno = max_reg_num ();
797           alloc_gcse_mem (f);
798           changed |= one_code_hoisting_pass ();
799           free_gcse_mem ();
800
801           if (max_pass_bytes < bytes_used)
802             max_pass_bytes = bytes_used;
803           timevar_pop (TV_HOIST);
804         }
805
806       if (file)
807         {
808           fprintf (file, "\n");
809           fflush (file);
810         }
811
812       obstack_free (&gcse_obstack, gcse_obstack_bottom);
813       pass++;
814     }
815
816   /* Do one last pass of copy propagation, including cprop into
817      conditional jumps.  */
818
819   max_gcse_regno = max_reg_num ();
820   alloc_gcse_mem (f);
821   /* This time, go ahead and allow cprop to alter jumps.  */
822   timevar_push (TV_CPROP2);
823   one_cprop_pass (pass + 1, 1, 0);
824   timevar_pop (TV_CPROP2);
825   free_gcse_mem ();
826
827   if (file)
828     {
829       fprintf (file, "GCSE of %s: %d basic blocks, ",
830                current_function_name (), n_basic_blocks);
831       fprintf (file, "%d pass%s, %d bytes\n\n",
832                pass, pass > 1 ? "es" : "", max_pass_bytes);
833     }
834
835   obstack_free (&gcse_obstack, NULL);
836   free_reg_set_mem ();
837
838   /* We are finished with alias.  */
839   end_alias_analysis ();
840   allocate_reg_info (max_reg_num (), FALSE, FALSE);
841
842   if (!optimize_size && flag_gcse_sm)
843     {
844       timevar_push (TV_LSM);
845       store_motion ();
846       timevar_pop (TV_LSM);
847     }
848
849   /* Record where pseudo-registers are set.  */
850   return run_jump_opt_after_gcse;
851 }
852 \f
853 /* Misc. utilities.  */
854
855 /* Nonzero for each mode that supports (set (reg) (reg)).
856    This is trivially true for integer and floating point values.
857    It may or may not be true for condition codes.  */
858 static char can_copy[(int) NUM_MACHINE_MODES];
859
860 /* Compute which modes support reg/reg copy operations.  */
861
862 static void
863 compute_can_copy (void)
864 {
865   int i;
866 #ifndef AVOID_CCMODE_COPIES
867   rtx reg, insn;
868 #endif
869   memset (can_copy, 0, NUM_MACHINE_MODES);
870
871   start_sequence ();
872   for (i = 0; i < NUM_MACHINE_MODES; i++)
873     if (GET_MODE_CLASS (i) == MODE_CC)
874       {
875 #ifdef AVOID_CCMODE_COPIES
876         can_copy[i] = 0;
877 #else
878         reg = gen_rtx_REG ((enum machine_mode) i, LAST_VIRTUAL_REGISTER + 1);
879         insn = emit_insn (gen_rtx_SET (VOIDmode, reg, reg));
880         if (recog (PATTERN (insn), insn, NULL) >= 0)
881           can_copy[i] = 1;
882 #endif
883       }
884     else
885       can_copy[i] = 1;
886
887   end_sequence ();
888 }
889
890 /* Returns whether the mode supports reg/reg copy operations.  */
891
892 bool
893 can_copy_p (enum machine_mode mode)
894 {
895   static bool can_copy_init_p = false;
896
897   if (! can_copy_init_p)
898     {
899       compute_can_copy ();
900       can_copy_init_p = true;
901     }
902
903   return can_copy[mode] != 0;
904 }
905 \f
906 /* Cover function to xmalloc to record bytes allocated.  */
907
908 static void *
909 gmalloc (size_t size)
910 {
911   bytes_used += size;
912   return xmalloc (size);
913 }
914
915 /* Cover function to xcalloc to record bytes allocated.  */
916
917 static void *
918 gcalloc (size_t nelem, size_t elsize)
919 {
920   bytes_used += nelem * elsize;
921   return xcalloc (nelem, elsize);
922 }
923
924 /* Cover function to xrealloc.
925    We don't record the additional size since we don't know it.
926    It won't affect memory usage stats much anyway.  */
927
928 static void *
929 grealloc (void *ptr, size_t size)
930 {
931   return xrealloc (ptr, size);
932 }
933
934 /* Cover function to obstack_alloc.  */
935
936 static void *
937 gcse_alloc (unsigned long size)
938 {
939   bytes_used += size;
940   return obstack_alloc (&gcse_obstack, size);
941 }
942
943 /* Allocate memory for the cuid mapping array,
944    and reg/memory set tracking tables.
945
946    This is called at the start of each pass.  */
947
948 static void
949 alloc_gcse_mem (rtx f)
950 {
951   int i;
952   rtx insn;
953
954   /* Find the largest UID and create a mapping from UIDs to CUIDs.
955      CUIDs are like UIDs except they increase monotonically, have no gaps,
956      and only apply to real insns.  */
957
958   max_uid = get_max_uid ();
959   uid_cuid = gcalloc (max_uid + 1, sizeof (int));
960   for (insn = f, i = 0; insn; insn = NEXT_INSN (insn))
961     {
962       if (INSN_P (insn))
963         uid_cuid[INSN_UID (insn)] = i++;
964       else
965         uid_cuid[INSN_UID (insn)] = i;
966     }
967
968   /* Create a table mapping cuids to insns.  */
969
970   max_cuid = i;
971   cuid_insn = gcalloc (max_cuid + 1, sizeof (rtx));
972   for (insn = f, i = 0; insn; insn = NEXT_INSN (insn))
973     if (INSN_P (insn))
974       CUID_INSN (i++) = insn;
975
976   /* Allocate vars to track sets of regs.  */
977   reg_set_bitmap = BITMAP_XMALLOC ();
978
979   /* Allocate vars to track sets of regs, memory per block.  */
980   reg_set_in_block = sbitmap_vector_alloc (last_basic_block, max_gcse_regno);
981   /* Allocate array to keep a list of insns which modify memory in each
982      basic block.  */
983   modify_mem_list = gcalloc (last_basic_block, sizeof (rtx));
984   canon_modify_mem_list = gcalloc (last_basic_block, sizeof (rtx));
985   modify_mem_list_set = BITMAP_XMALLOC ();
986   canon_modify_mem_list_set = BITMAP_XMALLOC ();
987 }
988
989 /* Free memory allocated by alloc_gcse_mem.  */
990
991 static void
992 free_gcse_mem (void)
993 {
994   free (uid_cuid);
995   free (cuid_insn);
996
997   BITMAP_XFREE (reg_set_bitmap);
998
999   sbitmap_vector_free (reg_set_in_block);
1000   free_modify_mem_tables ();
1001   BITMAP_XFREE (modify_mem_list_set);
1002   BITMAP_XFREE (canon_modify_mem_list_set);
1003 }
1004 \f
1005 /* Compute the local properties of each recorded expression.
1006
1007    Local properties are those that are defined by the block, irrespective of
1008    other blocks.
1009
1010    An expression is transparent in a block if its operands are not modified
1011    in the block.
1012
1013    An expression is computed (locally available) in a block if it is computed
1014    at least once and expression would contain the same value if the
1015    computation was moved to the end of the block.
1016
1017    An expression is locally anticipatable in a block if it is computed at
1018    least once and expression would contain the same value if the computation
1019    was moved to the beginning of the block.
1020
1021    We call this routine for cprop, pre and code hoisting.  They all compute
1022    basically the same information and thus can easily share this code.
1023
1024    TRANSP, COMP, and ANTLOC are destination sbitmaps for recording local
1025    properties.  If NULL, then it is not necessary to compute or record that
1026    particular property.
1027
1028    TABLE controls which hash table to look at.  If it is  set hash table,
1029    additionally, TRANSP is computed as ~TRANSP, since this is really cprop's
1030    ABSALTERED.  */
1031
1032 static void
1033 compute_local_properties (sbitmap *transp, sbitmap *comp, sbitmap *antloc,
1034                           struct hash_table *table)
1035 {
1036   unsigned int i;
1037
1038   /* Initialize any bitmaps that were passed in.  */
1039   if (transp)
1040     {
1041       if (table->set_p)
1042         sbitmap_vector_zero (transp, last_basic_block);
1043       else
1044         sbitmap_vector_ones (transp, last_basic_block);
1045     }
1046
1047   if (comp)
1048     sbitmap_vector_zero (comp, last_basic_block);
1049   if (antloc)
1050     sbitmap_vector_zero (antloc, last_basic_block);
1051
1052   for (i = 0; i < table->size; i++)
1053     {
1054       struct expr *expr;
1055
1056       for (expr = table->table[i]; expr != NULL; expr = expr->next_same_hash)
1057         {
1058           int indx = expr->bitmap_index;
1059           struct occr *occr;
1060
1061           /* The expression is transparent in this block if it is not killed.
1062              We start by assuming all are transparent [none are killed], and
1063              then reset the bits for those that are.  */
1064           if (transp)
1065             compute_transp (expr->expr, indx, transp, table->set_p);
1066
1067           /* The occurrences recorded in antic_occr are exactly those that
1068              we want to set to nonzero in ANTLOC.  */
1069           if (antloc)
1070             for (occr = expr->antic_occr; occr != NULL; occr = occr->next)
1071               {
1072                 SET_BIT (antloc[BLOCK_NUM (occr->insn)], indx);
1073
1074                 /* While we're scanning the table, this is a good place to
1075                    initialize this.  */
1076                 occr->deleted_p = 0;
1077               }
1078
1079           /* The occurrences recorded in avail_occr are exactly those that
1080              we want to set to nonzero in COMP.  */
1081           if (comp)
1082             for (occr = expr->avail_occr; occr != NULL; occr = occr->next)
1083               {
1084                 SET_BIT (comp[BLOCK_NUM (occr->insn)], indx);
1085
1086                 /* While we're scanning the table, this is a good place to
1087                    initialize this.  */
1088                 occr->copied_p = 0;
1089               }
1090
1091           /* While we're scanning the table, this is a good place to
1092              initialize this.  */
1093           expr->reaching_reg = 0;
1094         }
1095     }
1096 }
1097 \f
1098 /* Register set information.
1099
1100    `reg_set_table' records where each register is set or otherwise
1101    modified.  */
1102
1103 static struct obstack reg_set_obstack;
1104
1105 static void
1106 alloc_reg_set_mem (int n_regs)
1107 {
1108   reg_set_table_size = n_regs + REG_SET_TABLE_SLOP;
1109   reg_set_table = gcalloc (reg_set_table_size, sizeof (struct reg_set *));
1110
1111   gcc_obstack_init (&reg_set_obstack);
1112 }
1113
1114 static void
1115 free_reg_set_mem (void)
1116 {
1117   free (reg_set_table);
1118   obstack_free (&reg_set_obstack, NULL);
1119 }
1120
1121 /* An OLD_INSN that used to set REGNO was replaced by NEW_INSN.
1122    Update the corresponding `reg_set_table' entry accordingly.
1123    We assume that NEW_INSN is not already recorded in reg_set_table[regno].  */
1124
1125 static void
1126 replace_one_set (int regno, rtx old_insn, rtx new_insn)
1127 {
1128   struct reg_set *reg_info;
1129   if (regno >= reg_set_table_size)
1130     return;
1131   for (reg_info = reg_set_table[regno]; reg_info; reg_info = reg_info->next)
1132     if (reg_info->insn == old_insn)
1133       {
1134         reg_info->insn = new_insn;
1135         break;
1136       }
1137 }
1138
1139 /* Record REGNO in the reg_set table.  */
1140
1141 static void
1142 record_one_set (int regno, rtx insn)
1143 {
1144   /* Allocate a new reg_set element and link it onto the list.  */
1145   struct reg_set *new_reg_info;
1146
1147   /* If the table isn't big enough, enlarge it.  */
1148   if (regno >= reg_set_table_size)
1149     {
1150       int new_size = regno + REG_SET_TABLE_SLOP;
1151
1152       reg_set_table = grealloc (reg_set_table,
1153                                 new_size * sizeof (struct reg_set *));
1154       memset (reg_set_table + reg_set_table_size, 0,
1155               (new_size - reg_set_table_size) * sizeof (struct reg_set *));
1156       reg_set_table_size = new_size;
1157     }
1158
1159   new_reg_info = obstack_alloc (&reg_set_obstack, sizeof (struct reg_set));
1160   bytes_used += sizeof (struct reg_set);
1161   new_reg_info->insn = insn;
1162   new_reg_info->next = reg_set_table[regno];
1163   reg_set_table[regno] = new_reg_info;
1164 }
1165
1166 /* Called from compute_sets via note_stores to handle one SET or CLOBBER in
1167    an insn.  The DATA is really the instruction in which the SET is
1168    occurring.  */
1169
1170 static void
1171 record_set_info (rtx dest, rtx setter ATTRIBUTE_UNUSED, void *data)
1172 {
1173   rtx record_set_insn = (rtx) data;
1174
1175   if (REG_P (dest) && REGNO (dest) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1176     record_one_set (REGNO (dest), record_set_insn);
1177 }
1178
1179 /* Scan the function and record each set of each pseudo-register.
1180
1181    This is called once, at the start of the gcse pass.  See the comments for
1182    `reg_set_table' for further documentation.  */
1183
1184 static void
1185 compute_sets (rtx f)
1186 {
1187   rtx insn;
1188
1189   for (insn = f; insn != 0; insn = NEXT_INSN (insn))
1190     if (INSN_P (insn))
1191       note_stores (PATTERN (insn), record_set_info, insn);
1192 }
1193 \f
1194 /* Hash table support.  */
1195
1196 struct reg_avail_info
1197 {
1198   basic_block last_bb;
1199   int first_set;
1200   int last_set;
1201 };
1202
1203 static struct reg_avail_info *reg_avail_info;
1204 static basic_block current_bb;
1205
1206
1207 /* See whether X, the source of a set, is something we want to consider for
1208    GCSE.  */
1209
1210 static int
1211 want_to_gcse_p (rtx x)
1212 {
1213   switch (GET_CODE (x))
1214     {
1215     case REG:
1216     case SUBREG:
1217     case CONST_INT:
1218     case CONST_DOUBLE:
1219     case CONST_VECTOR:
1220     case CALL:
1221       return 0;
1222
1223     default:
1224       return can_assign_to_reg_p (x);
1225     }
1226 }
1227
1228 /* Used internally by can_assign_to_reg_p.  */
1229
1230 static GTY(()) rtx test_insn;
1231
1232 /* Return true if we can assign X to a pseudo register.  */
1233
1234 static bool
1235 can_assign_to_reg_p (rtx x)
1236 {
1237   int num_clobbers = 0;
1238   int icode;
1239
1240   /* If this is a valid operand, we are OK.  If it's VOIDmode, we aren't.  */
1241   if (general_operand (x, GET_MODE (x)))
1242     return 1;
1243   else if (GET_MODE (x) == VOIDmode)
1244     return 0;
1245
1246   /* Otherwise, check if we can make a valid insn from it.  First initialize
1247      our test insn if we haven't already.  */
1248   if (test_insn == 0)
1249     {
1250       test_insn
1251         = make_insn_raw (gen_rtx_SET (VOIDmode,
1252                                       gen_rtx_REG (word_mode,
1253                                                    FIRST_PSEUDO_REGISTER * 2),
1254                                       const0_rtx));
1255       NEXT_INSN (test_insn) = PREV_INSN (test_insn) = 0;
1256     }
1257
1258   /* Now make an insn like the one we would make when GCSE'ing and see if
1259      valid.  */
1260   PUT_MODE (SET_DEST (PATTERN (test_insn)), GET_MODE (x));
1261   SET_SRC (PATTERN (test_insn)) = x;
1262   return ((icode = recog (PATTERN (test_insn), test_insn, &num_clobbers)) >= 0
1263           && (num_clobbers == 0 || ! added_clobbers_hard_reg_p (icode)));
1264 }
1265
1266 /* Return nonzero if the operands of expression X are unchanged from the
1267    start of INSN's basic block up to but not including INSN (if AVAIL_P == 0),
1268    or from INSN to the end of INSN's basic block (if AVAIL_P != 0).  */
1269
1270 static int
1271 oprs_unchanged_p (rtx x, rtx insn, int avail_p)
1272 {
1273   int i, j;
1274   enum rtx_code code;
1275   const char *fmt;
1276
1277   if (x == 0)
1278     return 1;
1279
1280   code = GET_CODE (x);
1281   switch (code)
1282     {
1283     case REG:
1284       {
1285         struct reg_avail_info *info = &reg_avail_info[REGNO (x)];
1286
1287         if (info->last_bb != current_bb)
1288           return 1;
1289         if (avail_p)
1290           return info->last_set < INSN_CUID (insn);
1291         else
1292           return info->first_set >= INSN_CUID (insn);
1293       }
1294
1295     case MEM:
1296       if (load_killed_in_block_p (current_bb, INSN_CUID (insn),
1297                                   x, avail_p))
1298         return 0;
1299       else
1300         return oprs_unchanged_p (XEXP (x, 0), insn, avail_p);
1301
1302     case PRE_DEC:
1303     case PRE_INC:
1304     case POST_DEC:
1305     case POST_INC:
1306     case PRE_MODIFY:
1307     case POST_MODIFY:
1308       return 0;
1309
1310     case PC:
1311     case CC0: /*FIXME*/
1312     case CONST:
1313     case CONST_INT:
1314     case CONST_DOUBLE:
1315     case CONST_VECTOR:
1316     case SYMBOL_REF:
1317     case LABEL_REF:
1318     case ADDR_VEC:
1319     case ADDR_DIFF_VEC:
1320       return 1;
1321
1322     default:
1323       break;
1324     }
1325
1326   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1, fmt = GET_RTX_FORMAT (code); i >= 0; i--)
1327     {
1328       if (fmt[i] == 'e')
1329         {
1330           /* If we are about to do the last recursive call needed at this
1331              level, change it into iteration.  This function is called enough
1332              to be worth it.  */
1333           if (i == 0)
1334             return oprs_unchanged_p (XEXP (x, i), insn, avail_p);
1335
1336           else if (! oprs_unchanged_p (XEXP (x, i), insn, avail_p))
1337             return 0;
1338         }
1339       else if (fmt[i] == 'E')
1340         for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
1341           if (! oprs_unchanged_p (XVECEXP (x, i, j), insn, avail_p))
1342             return 0;
1343     }
1344
1345   return 1;
1346 }
1347
1348 /* Used for communication between mems_conflict_for_gcse_p and
1349    load_killed_in_block_p.  Nonzero if mems_conflict_for_gcse_p finds a
1350    conflict between two memory references.  */
1351 static int gcse_mems_conflict_p;
1352
1353 /* Used for communication between mems_conflict_for_gcse_p and
1354    load_killed_in_block_p.  A memory reference for a load instruction,
1355    mems_conflict_for_gcse_p will see if a memory store conflicts with
1356    this memory load.  */
1357 static rtx gcse_mem_operand;
1358
1359 /* DEST is the output of an instruction.  If it is a memory reference, and
1360    possibly conflicts with the load found in gcse_mem_operand, then set
1361    gcse_mems_conflict_p to a nonzero value.  */
1362
1363 static void
1364 mems_conflict_for_gcse_p (rtx dest, rtx setter ATTRIBUTE_UNUSED,
1365                           void *data ATTRIBUTE_UNUSED)
1366 {
1367   while (GET_CODE (dest) == SUBREG
1368          || GET_CODE (dest) == ZERO_EXTRACT
1369          || GET_CODE (dest) == STRICT_LOW_PART)
1370     dest = XEXP (dest, 0);
1371
1372   /* If DEST is not a MEM, then it will not conflict with the load.  Note
1373      that function calls are assumed to clobber memory, but are handled
1374      elsewhere.  */
1375   if (! MEM_P (dest))
1376     return;
1377
1378   /* If we are setting a MEM in our list of specially recognized MEMs,
1379      don't mark as killed this time.  */
1380
1381   if (expr_equiv_p (dest, gcse_mem_operand) && pre_ldst_mems != NULL)
1382     {
1383       if (!find_rtx_in_ldst (dest))
1384         gcse_mems_conflict_p = 1;
1385       return;
1386     }
1387
1388   if (true_dependence (dest, GET_MODE (dest), gcse_mem_operand,
1389                        rtx_addr_varies_p))
1390     gcse_mems_conflict_p = 1;
1391 }
1392
1393 /* Return nonzero if the expression in X (a memory reference) is killed
1394    in block BB before or after the insn with the CUID in UID_LIMIT.
1395    AVAIL_P is nonzero for kills after UID_LIMIT, and zero for kills
1396    before UID_LIMIT.
1397
1398    To check the entire block, set UID_LIMIT to max_uid + 1 and
1399    AVAIL_P to 0.  */
1400
1401 static int
1402 load_killed_in_block_p (basic_block bb, int uid_limit, rtx x, int avail_p)
1403 {
1404   rtx list_entry = modify_mem_list[bb->index];
1405   while (list_entry)
1406     {
1407       rtx setter;
1408       /* Ignore entries in the list that do not apply.  */
1409       if ((avail_p
1410            && INSN_CUID (XEXP (list_entry, 0)) < uid_limit)
1411           || (! avail_p
1412               && INSN_CUID (XEXP (list_entry, 0)) > uid_limit))
1413         {
1414           list_entry = XEXP (list_entry, 1);
1415           continue;
1416         }
1417
1418       setter = XEXP (list_entry, 0);
1419
1420       /* If SETTER is a call everything is clobbered.  Note that calls
1421          to pure functions are never put on the list, so we need not
1422          worry about them.  */
1423       if (CALL_P (setter))
1424         return 1;
1425
1426       /* SETTER must be an INSN of some kind that sets memory.  Call
1427          note_stores to examine each hunk of memory that is modified.
1428
1429          The note_stores interface is pretty limited, so we have to
1430          communicate via global variables.  Yuk.  */
1431       gcse_mem_operand = x;
1432       gcse_mems_conflict_p = 0;
1433       note_stores (PATTERN (setter), mems_conflict_for_gcse_p, NULL);
1434       if (gcse_mems_conflict_p)
1435         return 1;
1436       list_entry = XEXP (list_entry, 1);
1437     }
1438   return 0;
1439 }
1440
1441 /* Return nonzero if the operands of expression X are unchanged from
1442    the start of INSN's basic block up to but not including INSN.  */
1443
1444 static int
1445 oprs_anticipatable_p (rtx x, rtx insn)
1446 {
1447   return oprs_unchanged_p (x, insn, 0);
1448 }
1449
1450 /* Return nonzero if the operands of expression X are unchanged from
1451    INSN to the end of INSN's basic block.  */
1452
1453 static int
1454 oprs_available_p (rtx x, rtx insn)
1455 {
1456   return oprs_unchanged_p (x, insn, 1);
1457 }
1458
1459 /* Hash expression X.
1460
1461    MODE is only used if X is a CONST_INT.  DO_NOT_RECORD_P is a boolean
1462    indicating if a volatile operand is found or if the expression contains
1463    something we don't want to insert in the table.  HASH_TABLE_SIZE is
1464    the current size of the hash table to be probed.  */
1465
1466 static unsigned int
1467 hash_expr (rtx x, enum machine_mode mode, int *do_not_record_p,
1468            int hash_table_size)
1469 {
1470   unsigned int hash;
1471
1472   *do_not_record_p = 0;
1473
1474   hash = hash_rtx (x, mode, do_not_record_p,
1475                    NULL,  /*have_reg_qty=*/false);
1476   return hash % hash_table_size;
1477 }
1478
1479 /* Hash a set of register REGNO.
1480
1481    Sets are hashed on the register that is set.  This simplifies the PRE copy
1482    propagation code.
1483
1484    ??? May need to make things more elaborate.  Later, as necessary.  */
1485
1486 static unsigned int
1487 hash_set (int regno, int hash_table_size)
1488 {
1489   unsigned int hash;
1490
1491   hash = regno;
1492   return hash % hash_table_size;
1493 }
1494
1495 /* Return nonzero if exp1 is equivalent to exp2.  */
1496
1497 static int
1498 expr_equiv_p (rtx x, rtx y)
1499 {
1500   return exp_equiv_p (x, y, 0, true);
1501 }
1502
1503 /* Insert expression X in INSN in the hash TABLE.
1504    If it is already present, record it as the last occurrence in INSN's
1505    basic block.
1506
1507    MODE is the mode of the value X is being stored into.
1508    It is only used if X is a CONST_INT.
1509
1510    ANTIC_P is nonzero if X is an anticipatable expression.
1511    AVAIL_P is nonzero if X is an available expression.  */
1512
1513 static void
1514 insert_expr_in_table (rtx x, enum machine_mode mode, rtx insn, int antic_p,
1515                       int avail_p, struct hash_table *table)
1516 {
1517   int found, do_not_record_p;
1518   unsigned int hash;
1519   struct expr *cur_expr, *last_expr = NULL;
1520   struct occr *antic_occr, *avail_occr;
1521   struct occr *last_occr = NULL;
1522
1523   hash = hash_expr (x, mode, &do_not_record_p, table->size);
1524
1525   /* Do not insert expression in table if it contains volatile operands,
1526      or if hash_expr determines the expression is something we don't want
1527      to or can't handle.  */
1528   if (do_not_record_p)
1529     return;
1530
1531   cur_expr = table->table[hash];
1532   found = 0;
1533
1534   while (cur_expr && 0 == (found = expr_equiv_p (cur_expr->expr, x)))
1535     {
1536       /* If the expression isn't found, save a pointer to the end of
1537          the list.  */
1538       last_expr = cur_expr;
1539       cur_expr = cur_expr->next_same_hash;
1540     }
1541
1542   if (! found)
1543     {
1544       cur_expr = gcse_alloc (sizeof (struct expr));
1545       bytes_used += sizeof (struct expr);
1546       if (table->table[hash] == NULL)
1547         /* This is the first pattern that hashed to this index.  */
1548         table->table[hash] = cur_expr;
1549       else
1550         /* Add EXPR to end of this hash chain.  */
1551         last_expr->next_same_hash = cur_expr;
1552
1553       /* Set the fields of the expr element.  */
1554       cur_expr->expr = x;
1555       cur_expr->bitmap_index = table->n_elems++;
1556       cur_expr->next_same_hash = NULL;
1557       cur_expr->antic_occr = NULL;
1558       cur_expr->avail_occr = NULL;
1559     }
1560
1561   /* Now record the occurrence(s).  */
1562   if (antic_p)
1563     {
1564       antic_occr = cur_expr->antic_occr;
1565
1566       /* Search for another occurrence in the same basic block.  */
1567       while (antic_occr && BLOCK_NUM (antic_occr->insn) != BLOCK_NUM (insn))
1568         {
1569           /* If an occurrence isn't found, save a pointer to the end of
1570              the list.  */
1571           last_occr = antic_occr;
1572           antic_occr = antic_occr->next;
1573         }
1574
1575       if (antic_occr)
1576         /* Found another instance of the expression in the same basic block.
1577            Prefer the currently recorded one.  We want the first one in the
1578            block and the block is scanned from start to end.  */
1579         ; /* nothing to do */
1580       else
1581         {
1582           /* First occurrence of this expression in this basic block.  */
1583           antic_occr = gcse_alloc (sizeof (struct occr));
1584           bytes_used += sizeof (struct occr);
1585           /* First occurrence of this expression in any block?  */
1586           if (cur_expr->antic_occr == NULL)
1587             cur_expr->antic_occr = antic_occr;
1588           else
1589             last_occr->next = antic_occr;
1590
1591           antic_occr->insn = insn;
1592           antic_occr->next = NULL;
1593           antic_occr->deleted_p = 0;
1594         }
1595     }
1596
1597   if (avail_p)
1598     {
1599       avail_occr = cur_expr->avail_occr;
1600
1601       /* Search for another occurrence in the same basic block.  */
1602       while (avail_occr && BLOCK_NUM (avail_occr->insn) != BLOCK_NUM (insn))
1603         {
1604           /* If an occurrence isn't found, save a pointer to the end of
1605              the list.  */
1606           last_occr = avail_occr;
1607           avail_occr = avail_occr->next;
1608         }
1609
1610       if (avail_occr)
1611         /* Found another instance of the expression in the same basic block.
1612            Prefer this occurrence to the currently recorded one.  We want
1613            the last one in the block and the block is scanned from start
1614            to end.  */
1615         avail_occr->insn = insn;
1616       else
1617         {
1618           /* First occurrence of this expression in this basic block.  */
1619           avail_occr = gcse_alloc (sizeof (struct occr));
1620           bytes_used += sizeof (struct occr);
1621
1622           /* First occurrence of this expression in any block?  */
1623           if (cur_expr->avail_occr == NULL)
1624             cur_expr->avail_occr = avail_occr;
1625           else
1626             last_occr->next = avail_occr;
1627
1628           avail_occr->insn = insn;
1629           avail_occr->next = NULL;
1630           avail_occr->deleted_p = 0;
1631         }
1632     }
1633 }
1634
1635 /* Insert pattern X in INSN in the hash table.
1636    X is a SET of a reg to either another reg or a constant.
1637    If it is already present, record it as the last occurrence in INSN's
1638    basic block.  */
1639
1640 static void
1641 insert_set_in_table (rtx x, rtx insn, struct hash_table *table)
1642 {
1643   int found;
1644   unsigned int hash;
1645   struct expr *cur_expr, *last_expr = NULL;
1646   struct occr *cur_occr, *last_occr = NULL;
1647
1648   gcc_assert (GET_CODE (x) == SET && REG_P (SET_DEST (x)));
1649
1650   hash = hash_set (REGNO (SET_DEST (x)), table->size);
1651
1652   cur_expr = table->table[hash];
1653   found = 0;
1654
1655   while (cur_expr && 0 == (found = expr_equiv_p (cur_expr->expr, x)))
1656     {
1657       /* If the expression isn't found, save a pointer to the end of
1658          the list.  */
1659       last_expr = cur_expr;
1660       cur_expr = cur_expr->next_same_hash;
1661     }
1662
1663   if (! found)
1664     {
1665       cur_expr = gcse_alloc (sizeof (struct expr));
1666       bytes_used += sizeof (struct expr);
1667       if (table->table[hash] == NULL)
1668         /* This is the first pattern that hashed to this index.  */
1669         table->table[hash] = cur_expr;
1670       else
1671         /* Add EXPR to end of this hash chain.  */
1672         last_expr->next_same_hash = cur_expr;
1673
1674       /* Set the fields of the expr element.
1675          We must copy X because it can be modified when copy propagation is
1676          performed on its operands.  */
1677       cur_expr->expr = copy_rtx (x);
1678       cur_expr->bitmap_index = table->n_elems++;
1679       cur_expr->next_same_hash = NULL;
1680       cur_expr->antic_occr = NULL;
1681       cur_expr->avail_occr = NULL;
1682     }
1683
1684   /* Now record the occurrence.  */
1685   cur_occr = cur_expr->avail_occr;
1686
1687   /* Search for another occurrence in the same basic block.  */
1688   while (cur_occr && BLOCK_NUM (cur_occr->insn) != BLOCK_NUM (insn))
1689     {
1690       /* If an occurrence isn't found, save a pointer to the end of
1691          the list.  */
1692       last_occr = cur_occr;
1693       cur_occr = cur_occr->next;
1694     }
1695
1696   if (cur_occr)
1697     /* Found another instance of the expression in the same basic block.
1698        Prefer this occurrence to the currently recorded one.  We want the
1699        last one in the block and the block is scanned from start to end.  */
1700     cur_occr->insn = insn;
1701   else
1702     {
1703       /* First occurrence of this expression in this basic block.  */
1704       cur_occr = gcse_alloc (sizeof (struct occr));
1705       bytes_used += sizeof (struct occr);
1706
1707       /* First occurrence of this expression in any block?  */
1708       if (cur_expr->avail_occr == NULL)
1709         cur_expr->avail_occr = cur_occr;
1710       else
1711         last_occr->next = cur_occr;
1712
1713       cur_occr->insn = insn;
1714       cur_occr->next = NULL;
1715       cur_occr->deleted_p = 0;
1716     }
1717 }
1718
1719 /* Determine whether the rtx X should be treated as a constant for
1720    the purposes of GCSE's constant propagation.  */
1721
1722 static bool
1723 gcse_constant_p (rtx x)
1724 {
1725   /* Consider a COMPARE of two integers constant.  */
1726   if (GET_CODE (x) == COMPARE
1727       && GET_CODE (XEXP (x, 0)) == CONST_INT
1728       && GET_CODE (XEXP (x, 1)) == CONST_INT)
1729     return true;
1730
1731   /* Consider a COMPARE of the same registers is a constant
1732      if they are not floating point registers.  */
1733   if (GET_CODE(x) == COMPARE
1734       && REG_P (XEXP (x, 0)) && REG_P (XEXP (x, 1))
1735       && REGNO (XEXP (x, 0)) == REGNO (XEXP (x, 1))
1736       && ! FLOAT_MODE_P (GET_MODE (XEXP (x, 0)))
1737       && ! FLOAT_MODE_P (GET_MODE (XEXP (x, 1))))
1738     return true;
1739
1740   return CONSTANT_P (x);
1741 }
1742
1743 /* Scan pattern PAT of INSN and add an entry to the hash TABLE (set or
1744    expression one).  */
1745
1746 static void
1747 hash_scan_set (rtx pat, rtx insn, struct hash_table *table)
1748 {
1749   rtx src = SET_SRC (pat);
1750   rtx dest = SET_DEST (pat);
1751   rtx note;
1752
1753   if (GET_CODE (src) == CALL)
1754     hash_scan_call (src, insn, table);
1755
1756   else if (REG_P (dest))
1757     {
1758       unsigned int regno = REGNO (dest);
1759       rtx tmp;
1760
1761       /* If this is a single set and we are doing constant propagation,
1762          see if a REG_NOTE shows this equivalent to a constant.  */
1763       if (table->set_p && (note = find_reg_equal_equiv_note (insn)) != 0
1764           && gcse_constant_p (XEXP (note, 0)))
1765         src = XEXP (note, 0), pat = gen_rtx_SET (VOIDmode, dest, src);
1766
1767       /* Only record sets of pseudo-regs in the hash table.  */
1768       if (! table->set_p
1769           && regno >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
1770           /* Don't GCSE something if we can't do a reg/reg copy.  */
1771           && can_copy_p (GET_MODE (dest))
1772           /* GCSE commonly inserts instruction after the insn.  We can't
1773              do that easily for EH_REGION notes so disable GCSE on these
1774              for now.  */
1775           && !find_reg_note (insn, REG_EH_REGION, NULL_RTX)
1776           /* Is SET_SRC something we want to gcse?  */
1777           && want_to_gcse_p (src)
1778           /* Don't CSE a nop.  */
1779           && ! set_noop_p (pat)
1780           /* Don't GCSE if it has attached REG_EQUIV note.
1781              At this point this only function parameters should have
1782              REG_EQUIV notes and if the argument slot is used somewhere
1783              explicitly, it means address of parameter has been taken,
1784              so we should not extend the lifetime of the pseudo.  */
1785           && ((note = find_reg_note (insn, REG_EQUIV, NULL_RTX)) == 0
1786               || ! MEM_P (XEXP (note, 0))))
1787         {
1788           /* An expression is not anticipatable if its operands are
1789              modified before this insn or if this is not the only SET in
1790              this insn.  */
1791           int antic_p = oprs_anticipatable_p (src, insn) && single_set (insn);
1792           /* An expression is not available if its operands are
1793              subsequently modified, including this insn.  It's also not
1794              available if this is a branch, because we can't insert
1795              a set after the branch.  */
1796           int avail_p = (oprs_available_p (src, insn)
1797                          && ! JUMP_P (insn));
1798
1799           insert_expr_in_table (src, GET_MODE (dest), insn, antic_p, avail_p, table);
1800         }
1801
1802       /* Record sets for constant/copy propagation.  */
1803       else if (table->set_p
1804                && regno >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
1805                && ((REG_P (src)
1806                     && REGNO (src) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
1807                     && can_copy_p (GET_MODE (dest))
1808                     && REGNO (src) != regno)
1809                    || gcse_constant_p (src))
1810                /* A copy is not available if its src or dest is subsequently
1811                   modified.  Here we want to search from INSN+1 on, but
1812                   oprs_available_p searches from INSN on.  */
1813                && (insn == BB_END (BLOCK_FOR_INSN (insn))
1814                    || ((tmp = next_nonnote_insn (insn)) != NULL_RTX
1815                        && oprs_available_p (pat, tmp))))
1816         insert_set_in_table (pat, insn, table);
1817     }
1818   /* In case of store we want to consider the memory value as available in
1819      the REG stored in that memory. This makes it possible to remove
1820      redundant loads from due to stores to the same location.  */
1821   else if (flag_gcse_las && REG_P (src) && MEM_P (dest))
1822       {
1823         unsigned int regno = REGNO (src);
1824
1825         /* Do not do this for constant/copy propagation.  */
1826         if (! table->set_p
1827             /* Only record sets of pseudo-regs in the hash table.  */
1828             && regno >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
1829            /* Don't GCSE something if we can't do a reg/reg copy.  */
1830            && can_copy_p (GET_MODE (src))
1831            /* GCSE commonly inserts instruction after the insn.  We can't
1832               do that easily for EH_REGION notes so disable GCSE on these
1833               for now.  */
1834            && ! find_reg_note (insn, REG_EH_REGION, NULL_RTX)
1835            /* Is SET_DEST something we want to gcse?  */
1836            && want_to_gcse_p (dest)
1837            /* Don't CSE a nop.  */
1838            && ! set_noop_p (pat)
1839            /* Don't GCSE if it has attached REG_EQUIV note.
1840               At this point this only function parameters should have
1841               REG_EQUIV notes and if the argument slot is used somewhere
1842               explicitly, it means address of parameter has been taken,
1843               so we should not extend the lifetime of the pseudo.  */
1844            && ((note = find_reg_note (insn, REG_EQUIV, NULL_RTX)) == 0
1845                || ! MEM_P (XEXP (note, 0))))
1846              {
1847                /* Stores are never anticipatable.  */
1848                int antic_p = 0;
1849                /* An expression is not available if its operands are
1850                   subsequently modified, including this insn.  It's also not
1851                   available if this is a branch, because we can't insert
1852                   a set after the branch.  */
1853                int avail_p = oprs_available_p (dest, insn)
1854                              && ! JUMP_P (insn);
1855
1856                /* Record the memory expression (DEST) in the hash table.  */
1857                insert_expr_in_table (dest, GET_MODE (dest), insn,
1858                                      antic_p, avail_p, table);
1859              }
1860       }
1861 }
1862
1863 static void
1864 hash_scan_clobber (rtx x ATTRIBUTE_UNUSED, rtx insn ATTRIBUTE_UNUSED,
1865                    struct hash_table *table ATTRIBUTE_UNUSED)
1866 {
1867   /* Currently nothing to do.  */
1868 }
1869
1870 static void
1871 hash_scan_call (rtx x ATTRIBUTE_UNUSED, rtx insn ATTRIBUTE_UNUSED,
1872                 struct hash_table *table ATTRIBUTE_UNUSED)
1873 {
1874   /* Currently nothing to do.  */
1875 }
1876
1877 /* Process INSN and add hash table entries as appropriate.
1878
1879    Only available expressions that set a single pseudo-reg are recorded.
1880
1881    Single sets in a PARALLEL could be handled, but it's an extra complication
1882    that isn't dealt with right now.  The trick is handling the CLOBBERs that
1883    are also in the PARALLEL.  Later.
1884
1885    If SET_P is nonzero, this is for the assignment hash table,
1886    otherwise it is for the expression hash table.
1887    If IN_LIBCALL_BLOCK nonzero, we are in a libcall block, and should
1888    not record any expressions.  */
1889
1890 static void
1891 hash_scan_insn (rtx insn, struct hash_table *table, int in_libcall_block)
1892 {
1893   rtx pat = PATTERN (insn);
1894   int i;
1895
1896   if (in_libcall_block)
1897     return;
1898
1899   /* Pick out the sets of INSN and for other forms of instructions record
1900      what's been modified.  */
1901
1902   if (GET_CODE (pat) == SET)
1903     hash_scan_set (pat, insn, table);
1904   else if (GET_CODE (pat) == PARALLEL)
1905     for (i = 0; i < XVECLEN (pat, 0); i++)
1906       {
1907         rtx x = XVECEXP (pat, 0, i);
1908
1909         if (GET_CODE (x) == SET)
1910           hash_scan_set (x, insn, table);
1911         else if (GET_CODE (x) == CLOBBER)
1912           hash_scan_clobber (x, insn, table);
1913         else if (GET_CODE (x) == CALL)
1914           hash_scan_call (x, insn, table);
1915       }
1916
1917   else if (GET_CODE (pat) == CLOBBER)
1918     hash_scan_clobber (pat, insn, table);
1919   else if (GET_CODE (pat) == CALL)
1920     hash_scan_call (pat, insn, table);
1921 }
1922
1923 static void
1924 dump_hash_table (FILE *file, const char *name, struct hash_table *table)
1925 {
1926   int i;
1927   /* Flattened out table, so it's printed in proper order.  */
1928   struct expr **flat_table;
1929   unsigned int *hash_val;
1930   struct expr *expr;
1931
1932   flat_table = xcalloc (table->n_elems, sizeof (struct expr *));
1933   hash_val = xmalloc (table->n_elems * sizeof (unsigned int));
1934
1935   for (i = 0; i < (int) table->size; i++)
1936     for (expr = table->table[i]; expr != NULL; expr = expr->next_same_hash)
1937       {
1938         flat_table[expr->bitmap_index] = expr;
1939         hash_val[expr->bitmap_index] = i;
1940       }
1941
1942   fprintf (file, "%s hash table (%d buckets, %d entries)\n",
1943            name, table->size, table->n_elems);
1944
1945   for (i = 0; i < (int) table->n_elems; i++)
1946     if (flat_table[i] != 0)
1947       {
1948         expr = flat_table[i];
1949         fprintf (file, "Index %d (hash value %d)\n  ",
1950                  expr->bitmap_index, hash_val[i]);
1951         print_rtl (file, expr->expr);
1952         fprintf (file, "\n");
1953       }
1954
1955   fprintf (file, "\n");
1956
1957   free (flat_table);
1958   free (hash_val);
1959 }
1960
1961 /* Record register first/last/block set information for REGNO in INSN.
1962
1963    first_set records the first place in the block where the register
1964    is set and is used to compute "anticipatability".
1965
1966    last_set records the last place in the block where the register
1967    is set and is used to compute "availability".
1968
1969    last_bb records the block for which first_set and last_set are
1970    valid, as a quick test to invalidate them.
1971
1972    reg_set_in_block records whether the register is set in the block
1973    and is used to compute "transparency".  */
1974
1975 static void
1976 record_last_reg_set_info (rtx insn, int regno)
1977 {
1978   struct reg_avail_info *info = &reg_avail_info[regno];
1979   int cuid = INSN_CUID (insn);
1980
1981   info->last_set = cuid;
1982   if (info->last_bb != current_bb)
1983     {
1984       info->last_bb = current_bb;
1985       info->first_set = cuid;
1986       SET_BIT (reg_set_in_block[current_bb->index], regno);
1987     }
1988 }
1989
1990
1991 /* Record all of the canonicalized MEMs of record_last_mem_set_info's insn.
1992    Note we store a pair of elements in the list, so they have to be
1993    taken off pairwise.  */
1994
1995 static void
1996 canon_list_insert (rtx dest ATTRIBUTE_UNUSED, rtx unused1 ATTRIBUTE_UNUSED,
1997                    void * v_insn)
1998 {
1999   rtx dest_addr, insn;
2000   int bb;
2001
2002   while (GET_CODE (dest) == SUBREG
2003       || GET_CODE (dest) == ZERO_EXTRACT
2004       || GET_CODE (dest) == STRICT_LOW_PART)
2005     dest = XEXP (dest, 0);
2006
2007   /* If DEST is not a MEM, then it will not conflict with a load.  Note
2008      that function calls are assumed to clobber memory, but are handled
2009      elsewhere.  */
2010
2011   if (! MEM_P (dest))
2012     return;
2013
2014   dest_addr = get_addr (XEXP (dest, 0));
2015   dest_addr = canon_rtx (dest_addr);
2016   insn = (rtx) v_insn;
2017   bb = BLOCK_NUM (insn);
2018
2019   canon_modify_mem_list[bb] =
2020     alloc_EXPR_LIST (VOIDmode, dest_addr, canon_modify_mem_list[bb]);
2021   canon_modify_mem_list[bb] =
2022     alloc_EXPR_LIST (VOIDmode, dest, canon_modify_mem_list[bb]);
2023   bitmap_set_bit (canon_modify_mem_list_set, bb);
2024 }
2025
2026 /* Record memory modification information for INSN.  We do not actually care
2027    about the memory location(s) that are set, or even how they are set (consider
2028    a CALL_INSN).  We merely need to record which insns modify memory.  */
2029
2030 static void
2031 record_last_mem_set_info (rtx insn)
2032 {
2033   int bb = BLOCK_NUM (insn);
2034
2035   /* load_killed_in_block_p will handle the case of calls clobbering
2036      everything.  */
2037   modify_mem_list[bb] = alloc_INSN_LIST (insn, modify_mem_list[bb]);
2038   bitmap_set_bit (modify_mem_list_set, bb);
2039
2040   if (CALL_P (insn))
2041     {
2042       /* Note that traversals of this loop (other than for free-ing)
2043          will break after encountering a CALL_INSN.  So, there's no
2044          need to insert a pair of items, as canon_list_insert does.  */
2045       canon_modify_mem_list[bb] =
2046         alloc_INSN_LIST (insn, canon_modify_mem_list[bb]);
2047       bitmap_set_bit (canon_modify_mem_list_set, bb);
2048     }
2049   else
2050     note_stores (PATTERN (insn), canon_list_insert, (void*) insn);
2051 }
2052
2053 /* Called from compute_hash_table via note_stores to handle one
2054    SET or CLOBBER in an insn.  DATA is really the instruction in which
2055    the SET is taking place.  */
2056
2057 static void
2058 record_last_set_info (rtx dest, rtx setter ATTRIBUTE_UNUSED, void *data)
2059 {
2060   rtx last_set_insn = (rtx) data;
2061
2062   if (GET_CODE (dest) == SUBREG)
2063     dest = SUBREG_REG (dest);
2064
2065   if (REG_P (dest))
2066     record_last_reg_set_info (last_set_insn, REGNO (dest));
2067   else if (MEM_P (dest)
2068            /* Ignore pushes, they clobber nothing.  */
2069            && ! push_operand (dest, GET_MODE (dest)))
2070     record_last_mem_set_info (last_set_insn);
2071 }
2072
2073 /* Top level function to create an expression or assignment hash table.
2074
2075    Expression entries are placed in the hash table if
2076    - they are of the form (set (pseudo-reg) src),
2077    - src is something we want to perform GCSE on,
2078    - none of the operands are subsequently modified in the block
2079
2080    Assignment entries are placed in the hash table if
2081    - they are of the form (set (pseudo-reg) src),
2082    - src is something we want to perform const/copy propagation on,
2083    - none of the operands or target are subsequently modified in the block
2084
2085    Currently src must be a pseudo-reg or a const_int.
2086
2087    TABLE is the table computed.  */
2088
2089 static void
2090 compute_hash_table_work (struct hash_table *table)
2091 {
2092   unsigned int i;
2093
2094   /* While we compute the hash table we also compute a bit array of which
2095      registers are set in which blocks.
2096      ??? This isn't needed during const/copy propagation, but it's cheap to
2097      compute.  Later.  */
2098   sbitmap_vector_zero (reg_set_in_block, last_basic_block);
2099
2100   /* re-Cache any INSN_LIST nodes we have allocated.  */
2101   clear_modify_mem_tables ();
2102   /* Some working arrays used to track first and last set in each block.  */
2103   reg_avail_info = gmalloc (max_gcse_regno * sizeof (struct reg_avail_info));
2104
2105   for (i = 0; i < max_gcse_regno; ++i)
2106     reg_avail_info[i].last_bb = NULL;
2107
2108   FOR_EACH_BB (current_bb)
2109     {
2110       rtx insn;
2111       unsigned int regno;
2112       int in_libcall_block;
2113
2114       /* First pass over the instructions records information used to
2115          determine when registers and memory are first and last set.
2116          ??? hard-reg reg_set_in_block computation
2117          could be moved to compute_sets since they currently don't change.  */
2118
2119       for (insn = BB_HEAD (current_bb);
2120            insn && insn != NEXT_INSN (BB_END (current_bb));
2121            insn = NEXT_INSN (insn))
2122         {
2123           if (! INSN_P (insn))
2124             continue;
2125
2126           if (CALL_P (insn))
2127             {
2128               for (regno = 0; regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER; regno++)
2129                 if (TEST_HARD_REG_BIT (regs_invalidated_by_call, regno))
2130                   record_last_reg_set_info (insn, regno);
2131
2132               mark_call (insn);
2133             }
2134
2135           note_stores (PATTERN (insn), record_last_set_info, insn);
2136         }
2137
2138       /* Insert implicit sets in the hash table.  */
2139       if (table->set_p
2140           && implicit_sets[current_bb->index] != NULL_RTX)
2141         hash_scan_set (implicit_sets[current_bb->index],
2142                        BB_HEAD (current_bb), table);
2143
2144       /* The next pass builds the hash table.  */
2145
2146       for (insn = BB_HEAD (current_bb), in_libcall_block = 0;
2147            insn && insn != NEXT_INSN (BB_END (current_bb));
2148            insn = NEXT_INSN (insn))
2149         if (INSN_P (insn))
2150           {
2151             if (find_reg_note (insn, REG_LIBCALL, NULL_RTX))
2152               in_libcall_block = 1;
2153             else if (table->set_p && find_reg_note (insn, REG_RETVAL, NULL_RTX))
2154               in_libcall_block = 0;
2155             hash_scan_insn (insn, table, in_libcall_block);
2156             if (!table->set_p && find_reg_note (insn, REG_RETVAL, NULL_RTX))
2157               in_libcall_block = 0;
2158           }
2159     }
2160
2161   free (reg_avail_info);
2162   reg_avail_info = NULL;
2163 }
2164
2165 /* Allocate space for the set/expr hash TABLE.
2166    N_INSNS is the number of instructions in the function.
2167    It is used to determine the number of buckets to use.
2168    SET_P determines whether set or expression table will
2169    be created.  */
2170
2171 static void
2172 alloc_hash_table (int n_insns, struct hash_table *table, int set_p)
2173 {
2174   int n;
2175
2176   table->size = n_insns / 4;
2177   if (table->size < 11)
2178     table->size = 11;
2179
2180   /* Attempt to maintain efficient use of hash table.
2181      Making it an odd number is simplest for now.
2182      ??? Later take some measurements.  */
2183   table->size |= 1;
2184   n = table->size * sizeof (struct expr *);
2185   table->table = gmalloc (n);
2186   table->set_p = set_p;
2187 }
2188
2189 /* Free things allocated by alloc_hash_table.  */
2190
2191 static void
2192 free_hash_table (struct hash_table *table)
2193 {
2194   free (table->table);
2195 }
2196
2197 /* Compute the hash TABLE for doing copy/const propagation or
2198    expression hash table.  */
2199
2200 static void
2201 compute_hash_table (struct hash_table *table)
2202 {
2203   /* Initialize count of number of entries in hash table.  */
2204   table->n_elems = 0;
2205   memset (table->table, 0, table->size * sizeof (struct expr *));
2206
2207   compute_hash_table_work (table);
2208 }
2209 \f
2210 /* Expression tracking support.  */
2211
2212 /* Lookup REGNO in the set TABLE.  The result is a pointer to the
2213    table entry, or NULL if not found.  */
2214
2215 static struct expr *
2216 lookup_set (unsigned int regno, struct hash_table *table)
2217 {
2218   unsigned int hash = hash_set (regno, table->size);
2219   struct expr *expr;
2220
2221   expr = table->table[hash];
2222
2223   while (expr && REGNO (SET_DEST (expr->expr)) != regno)
2224     expr = expr->next_same_hash;
2225
2226   return expr;
2227 }
2228
2229 /* Return the next entry for REGNO in list EXPR.  */
2230
2231 static struct expr *
2232 next_set (unsigned int regno, struct expr *expr)
2233 {
2234   do
2235     expr = expr->next_same_hash;
2236   while (expr && REGNO (SET_DEST (expr->expr)) != regno);
2237
2238   return expr;
2239 }
2240
2241 /* Like free_INSN_LIST_list or free_EXPR_LIST_list, except that the node
2242    types may be mixed.  */
2243
2244 static void
2245 free_insn_expr_list_list (rtx *listp)
2246 {
2247   rtx list, next;
2248
2249   for (list = *listp; list ; list = next)
2250     {
2251       next = XEXP (list, 1);
2252       if (GET_CODE (list) == EXPR_LIST)
2253         free_EXPR_LIST_node (list);
2254       else
2255         free_INSN_LIST_node (list);
2256     }
2257
2258   *listp = NULL;
2259 }
2260
2261 /* Clear canon_modify_mem_list and modify_mem_list tables.  */
2262 static void
2263 clear_modify_mem_tables (void)
2264 {
2265   unsigned i;
2266   bitmap_iterator bi;
2267
2268   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (modify_mem_list_set, 0, i, bi)
2269     {
2270       free_INSN_LIST_list (modify_mem_list + i);
2271     }
2272   bitmap_clear (modify_mem_list_set);
2273
2274   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (canon_modify_mem_list_set, 0, i, bi)
2275     {
2276       free_insn_expr_list_list (canon_modify_mem_list + i);
2277     }
2278   bitmap_clear (canon_modify_mem_list_set);
2279 }
2280
2281 /* Release memory used by modify_mem_list_set and canon_modify_mem_list_set.  */
2282
2283 static void
2284 free_modify_mem_tables (void)
2285 {
2286   clear_modify_mem_tables ();
2287   free (modify_mem_list);
2288   free (canon_modify_mem_list);
2289   modify_mem_list = 0;
2290   canon_modify_mem_list = 0;
2291 }
2292
2293 /* Reset tables used to keep track of what's still available [since the
2294    start of the block].  */
2295
2296 static void
2297 reset_opr_set_tables (void)
2298 {
2299   /* Maintain a bitmap of which regs have been set since beginning of
2300      the block.  */
2301   CLEAR_REG_SET (reg_set_bitmap);
2302
2303   /* Also keep a record of the last instruction to modify memory.
2304      For now this is very trivial, we only record whether any memory
2305      location has been modified.  */
2306   clear_modify_mem_tables ();
2307 }
2308
2309 /* Return nonzero if the operands of X are not set before INSN in
2310    INSN's basic block.  */
2311
2312 static int
2313 oprs_not_set_p (rtx x, rtx insn)
2314 {
2315   int i, j;
2316   enum rtx_code code;
2317   const char *fmt;
2318
2319   if (x == 0)
2320     return 1;
2321
2322   code = GET_CODE (x);
2323   switch (code)
2324     {
2325     case PC:
2326     case CC0:
2327     case CONST:
2328     case CONST_INT:
2329     case CONST_DOUBLE:
2330     case CONST_VECTOR:
2331     case SYMBOL_REF:
2332     case LABEL_REF:
2333     case ADDR_VEC:
2334     case ADDR_DIFF_VEC:
2335       return 1;
2336
2337     case MEM:
2338       if (load_killed_in_block_p (BLOCK_FOR_INSN (insn),
2339                                   INSN_CUID (insn), x, 0))
2340         return 0;
2341       else
2342         return oprs_not_set_p (XEXP (x, 0), insn);
2343
2344     case REG:
2345       return ! REGNO_REG_SET_P (reg_set_bitmap, REGNO (x));
2346
2347     default:
2348       break;
2349     }
2350
2351   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1, fmt = GET_RTX_FORMAT (code); i >= 0; i--)
2352     {
2353       if (fmt[i] == 'e')
2354         {
2355           /* If we are about to do the last recursive call
2356              needed at this level, change it into iteration.
2357              This function is called enough to be worth it.  */
2358           if (i == 0)
2359             return oprs_not_set_p (XEXP (x, i), insn);
2360
2361           if (! oprs_not_set_p (XEXP (x, i), insn))
2362             return 0;
2363         }
2364       else if (fmt[i] == 'E')
2365         for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
2366           if (! oprs_not_set_p (XVECEXP (x, i, j), insn))
2367             return 0;
2368     }
2369
2370   return 1;
2371 }
2372
2373 /* Mark things set by a CALL.  */
2374
2375 static void
2376 mark_call (rtx insn)
2377 {
2378   if (! CONST_OR_PURE_CALL_P (insn))
2379     record_last_mem_set_info (insn);
2380 }
2381
2382 /* Mark things set by a SET.  */
2383
2384 static void
2385 mark_set (rtx pat, rtx insn)
2386 {
2387   rtx dest = SET_DEST (pat);
2388
2389   while (GET_CODE (dest) == SUBREG
2390          || GET_CODE (dest) == ZERO_EXTRACT
2391          || GET_CODE (dest) == STRICT_LOW_PART)
2392     dest = XEXP (dest, 0);
2393
2394   if (REG_P (dest))
2395     SET_REGNO_REG_SET (reg_set_bitmap, REGNO (dest));
2396   else if (MEM_P (dest))
2397     record_last_mem_set_info (insn);
2398
2399   if (GET_CODE (SET_SRC (pat)) == CALL)
2400     mark_call (insn);
2401 }
2402
2403 /* Record things set by a CLOBBER.  */
2404
2405 static void
2406 mark_clobber (rtx pat, rtx insn)
2407 {
2408   rtx clob = XEXP (pat, 0);
2409
2410   while (GET_CODE (clob) == SUBREG || GET_CODE (clob) == STRICT_LOW_PART)
2411     clob = XEXP (clob, 0);
2412
2413   if (REG_P (clob))
2414     SET_REGNO_REG_SET (reg_set_bitmap, REGNO (clob));
2415   else
2416     record_last_mem_set_info (insn);
2417 }
2418
2419 /* Record things set by INSN.
2420    This data is used by oprs_not_set_p.  */
2421
2422 static void
2423 mark_oprs_set (rtx insn)
2424 {
2425   rtx pat = PATTERN (insn);
2426   int i;
2427
2428   if (GET_CODE (pat) == SET)
2429     mark_set (pat, insn);
2430   else if (GET_CODE (pat) == PARALLEL)
2431     for (i = 0; i < XVECLEN (pat, 0); i++)
2432       {
2433         rtx x = XVECEXP (pat, 0, i);
2434
2435         if (GET_CODE (x) == SET)
2436           mark_set (x, insn);
2437         else if (GET_CODE (x) == CLOBBER)
2438           mark_clobber (x, insn);
2439         else if (GET_CODE (x) == CALL)
2440           mark_call (insn);
2441       }
2442
2443   else if (GET_CODE (pat) == CLOBBER)
2444     mark_clobber (pat, insn);
2445   else if (GET_CODE (pat) == CALL)
2446     mark_call (insn);
2447 }
2448
2449 \f
2450 /* Compute copy/constant propagation working variables.  */
2451
2452 /* Local properties of assignments.  */
2453 static sbitmap *cprop_pavloc;
2454 static sbitmap *cprop_absaltered;
2455
2456 /* Global properties of assignments (computed from the local properties).  */
2457 static sbitmap *cprop_avin;
2458 static sbitmap *cprop_avout;
2459
2460 /* Allocate vars used for copy/const propagation.  N_BLOCKS is the number of
2461    basic blocks.  N_SETS is the number of sets.  */
2462
2463 static void
2464 alloc_cprop_mem (int n_blocks, int n_sets)
2465 {
2466   cprop_pavloc = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_sets);
2467   cprop_absaltered = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_sets);
2468
2469   cprop_avin = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_sets);
2470   cprop_avout = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_sets);
2471 }
2472
2473 /* Free vars used by copy/const propagation.  */
2474
2475 static void
2476 free_cprop_mem (void)
2477 {
2478   sbitmap_vector_free (cprop_pavloc);
2479   sbitmap_vector_free (cprop_absaltered);
2480   sbitmap_vector_free (cprop_avin);
2481   sbitmap_vector_free (cprop_avout);
2482 }
2483
2484 /* For each block, compute whether X is transparent.  X is either an
2485    expression or an assignment [though we don't care which, for this context
2486    an assignment is treated as an expression].  For each block where an
2487    element of X is modified, set (SET_P == 1) or reset (SET_P == 0) the INDX
2488    bit in BMAP.  */
2489
2490 static void
2491 compute_transp (rtx x, int indx, sbitmap *bmap, int set_p)
2492 {
2493   int i, j;
2494   basic_block bb;
2495   enum rtx_code code;
2496   reg_set *r;
2497   const char *fmt;
2498
2499   /* repeat is used to turn tail-recursion into iteration since GCC
2500      can't do it when there's no return value.  */
2501  repeat:
2502
2503   if (x == 0)
2504     return;
2505
2506   code = GET_CODE (x);
2507   switch (code)
2508     {
2509     case REG:
2510       if (set_p)
2511         {
2512           if (REGNO (x) < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
2513             {
2514               FOR_EACH_BB (bb)
2515                 if (TEST_BIT (reg_set_in_block[bb->index], REGNO (x)))
2516                   SET_BIT (bmap[bb->index], indx);
2517             }
2518           else
2519             {
2520               for (r = reg_set_table[REGNO (x)]; r != NULL; r = r->next)
2521                 SET_BIT (bmap[BLOCK_NUM (r->insn)], indx);
2522             }
2523         }
2524       else
2525         {
2526           if (REGNO (x) < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
2527             {
2528               FOR_EACH_BB (bb)
2529                 if (TEST_BIT (reg_set_in_block[bb->index], REGNO (x)))
2530                   RESET_BIT (bmap[bb->index], indx);
2531             }
2532           else
2533             {
2534               for (r = reg_set_table[REGNO (x)]; r != NULL; r = r->next)
2535                 RESET_BIT (bmap[BLOCK_NUM (r->insn)], indx);
2536             }
2537         }
2538
2539       return;
2540
2541     case MEM:
2542       FOR_EACH_BB (bb)
2543         {
2544           rtx list_entry = canon_modify_mem_list[bb->index];
2545
2546           while (list_entry)
2547             {
2548               rtx dest, dest_addr;
2549
2550               if (CALL_P (XEXP (list_entry, 0)))
2551                 {
2552                   if (set_p)
2553                     SET_BIT (bmap[bb->index], indx);
2554                   else
2555                     RESET_BIT (bmap[bb->index], indx);
2556                   break;
2557                 }
2558               /* LIST_ENTRY must be an INSN of some kind that sets memory.
2559                  Examine each hunk of memory that is modified.  */
2560
2561               dest = XEXP (list_entry, 0);
2562               list_entry = XEXP (list_entry, 1);
2563               dest_addr = XEXP (list_entry, 0);
2564
2565               if (canon_true_dependence (dest, GET_MODE (dest), dest_addr,
2566                                          x, rtx_addr_varies_p))
2567                 {
2568                   if (set_p)
2569                     SET_BIT (bmap[bb->index], indx);
2570                   else
2571                     RESET_BIT (bmap[bb->index], indx);
2572                   break;
2573                 }
2574               list_entry = XEXP (list_entry, 1);
2575             }
2576         }
2577
2578       x = XEXP (x, 0);
2579       goto repeat;
2580
2581     case PC:
2582     case CC0: /*FIXME*/
2583     case CONST:
2584     case CONST_INT:
2585     case CONST_DOUBLE:
2586     case CONST_VECTOR:
2587     case SYMBOL_REF:
2588     case LABEL_REF:
2589     case ADDR_VEC:
2590     case ADDR_DIFF_VEC:
2591       return;
2592
2593     default:
2594       break;
2595     }
2596
2597   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1, fmt = GET_RTX_FORMAT (code); i >= 0; i--)
2598     {
2599       if (fmt[i] == 'e')
2600         {
2601           /* If we are about to do the last recursive call
2602              needed at this level, change it into iteration.
2603              This function is called enough to be worth it.  */
2604           if (i == 0)
2605             {
2606               x = XEXP (x, i);
2607               goto repeat;
2608             }
2609
2610           compute_transp (XEXP (x, i), indx, bmap, set_p);
2611         }
2612       else if (fmt[i] == 'E')
2613         for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
2614           compute_transp (XVECEXP (x, i, j), indx, bmap, set_p);
2615     }
2616 }
2617
2618 /* Top level routine to do the dataflow analysis needed by copy/const
2619    propagation.  */
2620
2621 static void
2622 compute_cprop_data (void)
2623 {
2624   compute_local_properties (cprop_absaltered, cprop_pavloc, NULL, &set_hash_table);
2625   compute_available (cprop_pavloc, cprop_absaltered,
2626                      cprop_avout, cprop_avin);
2627 }
2628 \f
2629 /* Copy/constant propagation.  */
2630
2631 /* Maximum number of register uses in an insn that we handle.  */
2632 #define MAX_USES 8
2633
2634 /* Table of uses found in an insn.
2635    Allocated statically to avoid alloc/free complexity and overhead.  */
2636 static struct reg_use reg_use_table[MAX_USES];
2637
2638 /* Index into `reg_use_table' while building it.  */
2639 static int reg_use_count;
2640
2641 /* Set up a list of register numbers used in INSN.  The found uses are stored
2642    in `reg_use_table'.  `reg_use_count' is initialized to zero before entry,
2643    and contains the number of uses in the table upon exit.
2644
2645    ??? If a register appears multiple times we will record it multiple times.
2646    This doesn't hurt anything but it will slow things down.  */
2647
2648 static void
2649 find_used_regs (rtx *xptr, void *data ATTRIBUTE_UNUSED)
2650 {
2651   int i, j;
2652   enum rtx_code code;
2653   const char *fmt;
2654   rtx x = *xptr;
2655
2656   /* repeat is used to turn tail-recursion into iteration since GCC
2657      can't do it when there's no return value.  */
2658  repeat:
2659   if (x == 0)
2660     return;
2661
2662   code = GET_CODE (x);
2663   if (REG_P (x))
2664     {
2665       if (reg_use_count == MAX_USES)
2666         return;
2667
2668       reg_use_table[reg_use_count].reg_rtx = x;
2669       reg_use_count++;
2670     }
2671
2672   /* Recursively scan the operands of this expression.  */
2673
2674   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1, fmt = GET_RTX_FORMAT (code); i >= 0; i--)
2675     {
2676       if (fmt[i] == 'e')
2677         {
2678           /* If we are about to do the last recursive call
2679              needed at this level, change it into iteration.
2680              This function is called enough to be worth it.  */
2681           if (i == 0)
2682             {
2683               x = XEXP (x, 0);
2684               goto repeat;
2685             }
2686
2687           find_used_regs (&XEXP (x, i), data);
2688         }
2689       else if (fmt[i] == 'E')
2690         for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
2691           find_used_regs (&XVECEXP (x, i, j), data);
2692     }
2693 }
2694
2695 /* Try to replace all non-SET_DEST occurrences of FROM in INSN with TO.
2696    Returns nonzero is successful.  */
2697
2698 static int
2699 try_replace_reg (rtx from, rtx to, rtx insn)
2700 {
2701   rtx note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
2702   rtx src = 0;
2703   int success = 0;
2704   rtx set = single_set (insn);
2705
2706   validate_replace_src_group (from, to, insn);
2707   if (num_changes_pending () && apply_change_group ())
2708     success = 1;
2709
2710   /* Try to simplify SET_SRC if we have substituted a constant.  */
2711   if (success && set && CONSTANT_P (to))
2712     {
2713       src = simplify_rtx (SET_SRC (set));
2714
2715       if (src)
2716         validate_change (insn, &SET_SRC (set), src, 0);
2717     }
2718
2719   /* If there is already a NOTE, update the expression in it with our
2720      replacement.  */
2721   if (note != 0)
2722     XEXP (note, 0) = simplify_replace_rtx (XEXP (note, 0), from, to);
2723
2724   if (!success && set && reg_mentioned_p (from, SET_SRC (set)))
2725     {
2726       /* If above failed and this is a single set, try to simplify the source of
2727          the set given our substitution.  We could perhaps try this for multiple
2728          SETs, but it probably won't buy us anything.  */
2729       src = simplify_replace_rtx (SET_SRC (set), from, to);
2730
2731       if (!rtx_equal_p (src, SET_SRC (set))
2732           && validate_change (insn, &SET_SRC (set), src, 0))
2733         success = 1;
2734
2735       /* If we've failed to do replacement, have a single SET, don't already
2736          have a note, and have no special SET, add a REG_EQUAL note to not
2737          lose information.  */
2738       if (!success && note == 0 && set != 0
2739           && GET_CODE (SET_DEST (set)) != ZERO_EXTRACT)
2740         note = set_unique_reg_note (insn, REG_EQUAL, copy_rtx (src));
2741     }
2742
2743   /* REG_EQUAL may get simplified into register.
2744      We don't allow that. Remove that note. This code ought
2745      not to happen, because previous code ought to synthesize
2746      reg-reg move, but be on the safe side.  */
2747   if (note && REG_P (XEXP (note, 0)))
2748     remove_note (insn, note);
2749
2750   return success;
2751 }
2752
2753 /* Find a set of REGNOs that are available on entry to INSN's block.  Returns
2754    NULL no such set is found.  */
2755
2756 static struct expr *
2757 find_avail_set (int regno, rtx insn)
2758 {
2759   /* SET1 contains the last set found that can be returned to the caller for
2760      use in a substitution.  */
2761   struct expr *set1 = 0;
2762
2763   /* Loops are not possible here.  To get a loop we would need two sets
2764      available at the start of the block containing INSN.  i.e. we would
2765      need two sets like this available at the start of the block:
2766
2767        (set (reg X) (reg Y))
2768        (set (reg Y) (reg X))
2769
2770      This can not happen since the set of (reg Y) would have killed the
2771      set of (reg X) making it unavailable at the start of this block.  */
2772   while (1)
2773     {
2774       rtx src;
2775       struct expr *set = lookup_set (regno, &set_hash_table);
2776
2777       /* Find a set that is available at the start of the block
2778          which contains INSN.  */
2779       while (set)
2780         {
2781           if (TEST_BIT (cprop_avin[BLOCK_NUM (insn)], set->bitmap_index))
2782             break;
2783           set = next_set (regno, set);
2784         }
2785
2786       /* If no available set was found we've reached the end of the
2787          (possibly empty) copy chain.  */
2788       if (set == 0)
2789         break;
2790
2791       gcc_assert (GET_CODE (set->expr) == SET);
2792
2793       src = SET_SRC (set->expr);
2794
2795       /* We know the set is available.
2796          Now check that SRC is ANTLOC (i.e. none of the source operands
2797          have changed since the start of the block).
2798
2799          If the source operand changed, we may still use it for the next
2800          iteration of this loop, but we may not use it for substitutions.  */
2801
2802       if (gcse_constant_p (src) || oprs_not_set_p (src, insn))
2803         set1 = set;
2804
2805       /* If the source of the set is anything except a register, then
2806          we have reached the end of the copy chain.  */
2807       if (! REG_P (src))
2808         break;
2809
2810       /* Follow the copy chain, i.e. start another iteration of the loop
2811          and see if we have an available copy into SRC.  */
2812       regno = REGNO (src);
2813     }
2814
2815   /* SET1 holds the last set that was available and anticipatable at
2816      INSN.  */
2817   return set1;
2818 }
2819
2820 /* Subroutine of cprop_insn that tries to propagate constants into
2821    JUMP_INSNS.  JUMP must be a conditional jump.  If SETCC is non-NULL
2822    it is the instruction that immediately precedes JUMP, and must be a
2823    single SET of a register.  FROM is what we will try to replace,
2824    SRC is the constant we will try to substitute for it.  Returns nonzero
2825    if a change was made.  */
2826
2827 static int
2828 cprop_jump (basic_block bb, rtx setcc, rtx jump, rtx from, rtx src)
2829 {
2830   rtx new, set_src, note_src;
2831   rtx set = pc_set (jump);
2832   rtx note = find_reg_equal_equiv_note (jump);
2833
2834   if (note)
2835     {
2836       note_src = XEXP (note, 0);
2837       if (GET_CODE (note_src) == EXPR_LIST)
2838         note_src = NULL_RTX;
2839     }
2840   else note_src = NULL_RTX;
2841
2842   /* Prefer REG_EQUAL notes except those containing EXPR_LISTs.  */
2843   set_src = note_src ? note_src : SET_SRC (set);
2844
2845   /* First substitute the SETCC condition into the JUMP instruction,
2846      then substitute that given values into this expanded JUMP.  */
2847   if (setcc != NULL_RTX
2848       && !modified_between_p (from, setcc, jump)
2849       && !modified_between_p (src, setcc, jump))
2850     {
2851       rtx setcc_src;
2852       rtx setcc_set = single_set (setcc);
2853       rtx setcc_note = find_reg_equal_equiv_note (setcc);
2854       setcc_src = (setcc_note && GET_CODE (XEXP (setcc_note, 0)) != EXPR_LIST)
2855                 ? XEXP (setcc_note, 0) : SET_SRC (setcc_set);
2856       set_src = simplify_replace_rtx (set_src, SET_DEST (setcc_set),
2857                                       setcc_src);
2858     }
2859   else
2860     setcc = NULL_RTX;
2861
2862   new = simplify_replace_rtx (set_src, from, src);
2863
2864   /* If no simplification can be made, then try the next register.  */
2865   if (rtx_equal_p (new, SET_SRC (set)))
2866     return 0;
2867
2868   /* If this is now a no-op delete it, otherwise this must be a valid insn.  */
2869   if (new == pc_rtx)
2870     delete_insn (jump);
2871   else
2872     {
2873       /* Ensure the value computed inside the jump insn to be equivalent
2874          to one computed by setcc.  */
2875       if (setcc && modified_in_p (new, setcc))
2876         return 0;
2877       if (! validate_change (jump, &SET_SRC (set), new, 0))
2878         {
2879           /* When (some) constants are not valid in a comparison, and there
2880              are two registers to be replaced by constants before the entire
2881              comparison can be folded into a constant, we need to keep
2882              intermediate information in REG_EQUAL notes.  For targets with
2883              separate compare insns, such notes are added by try_replace_reg.
2884              When we have a combined compare-and-branch instruction, however,
2885              we need to attach a note to the branch itself to make this
2886              optimization work.  */
2887
2888           if (!rtx_equal_p (new, note_src))
2889             set_unique_reg_note (jump, REG_EQUAL, copy_rtx (new));
2890           return 0;
2891         }
2892
2893       /* Remove REG_EQUAL note after simplification.  */
2894       if (note_src)
2895         remove_note (jump, note);
2896
2897       /* If this has turned into an unconditional jump,
2898          then put a barrier after it so that the unreachable
2899          code will be deleted.  */
2900       if (GET_CODE (SET_SRC (set)) == LABEL_REF)
2901         emit_barrier_after (jump);
2902      }
2903
2904 #ifdef HAVE_cc0
2905   /* Delete the cc0 setter.  */
2906   if (setcc != NULL && CC0_P (SET_DEST (single_set (setcc))))
2907     delete_insn (setcc);
2908 #endif
2909
2910   run_jump_opt_after_gcse = 1;
2911
2912   global_const_prop_count++;
2913   if (gcse_file != NULL)
2914     {
2915       fprintf (gcse_file,
2916                "GLOBAL CONST-PROP: Replacing reg %d in jump_insn %d with constant ",
2917                REGNO (from), INSN_UID (jump));
2918       print_rtl (gcse_file, src);
2919       fprintf (gcse_file, "\n");
2920     }
2921   purge_dead_edges (bb);
2922
2923   return 1;
2924 }
2925
2926 static bool
2927 constprop_register (rtx insn, rtx from, rtx to, int alter_jumps)
2928 {
2929   rtx sset;
2930
2931   /* Check for reg or cc0 setting instructions followed by
2932      conditional branch instructions first.  */
2933   if (alter_jumps
2934       && (sset = single_set (insn)) != NULL
2935       && NEXT_INSN (insn)
2936       && any_condjump_p (NEXT_INSN (insn)) && onlyjump_p (NEXT_INSN (insn)))
2937     {
2938       rtx dest = SET_DEST (sset);
2939       if ((REG_P (dest) || CC0_P (dest))
2940           && cprop_jump (BLOCK_FOR_INSN (insn), insn, NEXT_INSN (insn), from, to))
2941         return 1;
2942     }
2943
2944   /* Handle normal insns next.  */
2945   if (NONJUMP_INSN_P (insn)
2946       && try_replace_reg (from, to, insn))
2947     return 1;
2948
2949   /* Try to propagate a CONST_INT into a conditional jump.
2950      We're pretty specific about what we will handle in this
2951      code, we can extend this as necessary over time.
2952
2953      Right now the insn in question must look like
2954      (set (pc) (if_then_else ...))  */
2955   else if (alter_jumps && any_condjump_p (insn) && onlyjump_p (insn))
2956     return cprop_jump (BLOCK_FOR_INSN (insn), NULL, insn, from, to);
2957   return 0;
2958 }
2959
2960 /* Perform constant and copy propagation on INSN.
2961    The result is nonzero if a change was made.  */
2962
2963 static int
2964 cprop_insn (rtx insn, int alter_jumps)
2965 {
2966   struct reg_use *reg_used;
2967   int changed = 0;
2968   rtx note;
2969
2970   if (!INSN_P (insn))
2971     return 0;
2972
2973   reg_use_count = 0;
2974   note_uses (&PATTERN (insn), find_used_regs, NULL);
2975
2976   note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
2977
2978   /* We may win even when propagating constants into notes.  */
2979   if (note)
2980     find_used_regs (&XEXP (note, 0), NULL);
2981
2982   for (reg_used = &reg_use_table[0]; reg_use_count > 0;
2983        reg_used++, reg_use_count--)
2984     {
2985       unsigned int regno = REGNO (reg_used->reg_rtx);
2986       rtx pat, src;
2987       struct expr *set;
2988
2989       /* Ignore registers created by GCSE.
2990          We do this because ...  */
2991       if (regno >= max_gcse_regno)
2992         continue;
2993
2994       /* If the register has already been set in this block, there's
2995          nothing we can do.  */
2996       if (! oprs_not_set_p (reg_used->reg_rtx, insn))
2997         continue;
2998
2999       /* Find an assignment that sets reg_used and is available
3000          at the start of the block.  */
3001       set = find_avail_set (regno, insn);
3002       if (! set)
3003         continue;
3004
3005       pat = set->expr;
3006       /* ??? We might be able to handle PARALLELs.  Later.  */
3007       gcc_assert (GET_CODE (pat) == SET);
3008
3009       src = SET_SRC (pat);
3010
3011       /* Constant propagation.  */
3012       if (gcse_constant_p (src))
3013         {
3014           if (constprop_register (insn, reg_used->reg_rtx, src, alter_jumps))
3015             {
3016               changed = 1;
3017               global_const_prop_count++;
3018               if (gcse_file != NULL)
3019                 {
3020                   fprintf (gcse_file, "GLOBAL CONST-PROP: Replacing reg %d in ", regno);
3021                   fprintf (gcse_file, "insn %d with constant ", INSN_UID (insn));
3022                   print_rtl (gcse_file, src);
3023                   fprintf (gcse_file, "\n");
3024                 }
3025               if (INSN_DELETED_P (insn))
3026                 return 1;
3027             }
3028         }
3029       else if (REG_P (src)
3030                && REGNO (src) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
3031                && REGNO (src) != regno)
3032         {
3033           if (try_replace_reg (reg_used->reg_rtx, src, insn))
3034             {
3035               changed = 1;
3036               global_copy_prop_count++;
3037               if (gcse_file != NULL)
3038                 {
3039                   fprintf (gcse_file, "GLOBAL COPY-PROP: Replacing reg %d in insn %d",
3040                            regno, INSN_UID (insn));
3041                   fprintf (gcse_file, " with reg %d\n", REGNO (src));
3042                 }
3043
3044               /* The original insn setting reg_used may or may not now be
3045                  deletable.  We leave the deletion to flow.  */
3046               /* FIXME: If it turns out that the insn isn't deletable,
3047                  then we may have unnecessarily extended register lifetimes
3048                  and made things worse.  */
3049             }
3050         }
3051     }
3052
3053   return changed;
3054 }
3055
3056 /* Like find_used_regs, but avoid recording uses that appear in
3057    input-output contexts such as zero_extract or pre_dec.  This
3058    restricts the cases we consider to those for which local cprop
3059    can legitimately make replacements.  */
3060
3061 static void
3062 local_cprop_find_used_regs (rtx *xptr, void *data)
3063 {
3064   rtx x = *xptr;
3065
3066   if (x == 0)
3067     return;
3068
3069   switch (GET_CODE (x))
3070     {
3071     case ZERO_EXTRACT:
3072     case SIGN_EXTRACT:
3073     case STRICT_LOW_PART:
3074       return;
3075
3076     case PRE_DEC:
3077     case PRE_INC:
3078     case POST_DEC:
3079     case POST_INC:
3080     case PRE_MODIFY:
3081     case POST_MODIFY:
3082       /* Can only legitimately appear this early in the context of
3083          stack pushes for function arguments, but handle all of the
3084          codes nonetheless.  */
3085       return;
3086
3087     case SUBREG:
3088       /* Setting a subreg of a register larger than word_mode leaves
3089          the non-written words unchanged.  */
3090       if (GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE (SUBREG_REG (x))) > BITS_PER_WORD)
3091         return;
3092       break;
3093
3094     default:
3095       break;
3096     }
3097
3098   find_used_regs (xptr, data);
3099 }
3100
3101 /* LIBCALL_SP is a zero-terminated array of insns at the end of a libcall;
3102    their REG_EQUAL notes need updating.  */
3103
3104 static bool
3105 do_local_cprop (rtx x, rtx insn, int alter_jumps, rtx *libcall_sp)
3106 {
3107   rtx newreg = NULL, newcnst = NULL;
3108
3109   /* Rule out USE instructions and ASM statements as we don't want to
3110      change the hard registers mentioned.  */
3111   if (REG_P (x)
3112       && (REGNO (x) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
3113           || (GET_CODE (PATTERN (insn)) != USE
3114               && asm_noperands (PATTERN (insn)) < 0)))
3115     {
3116       cselib_val *val = cselib_lookup (x, GET_MODE (x), 0);
3117       struct elt_loc_list *l;
3118
3119       if (!val)
3120         return false;
3121       for (l = val->locs; l; l = l->next)
3122         {
3123           rtx this_rtx = l->loc;
3124           rtx note;
3125
3126           /* Don't CSE non-constant values out of libcall blocks.  */
3127           if (l->in_libcall && ! CONSTANT_P (this_rtx))
3128             continue;
3129
3130           if (gcse_constant_p (this_rtx))
3131             newcnst = this_rtx;
3132           if (REG_P (this_rtx) && REGNO (this_rtx) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
3133               /* Don't copy propagate if it has attached REG_EQUIV note.
3134                  At this point this only function parameters should have
3135                  REG_EQUIV notes and if the argument slot is used somewhere
3136                  explicitly, it means address of parameter has been taken,
3137                  so we should not extend the lifetime of the pseudo.  */
3138               && (!(note = find_reg_note (l->setting_insn, REG_EQUIV, NULL_RTX))
3139                   || ! MEM_P (XEXP (note, 0))))
3140             newreg = this_rtx;
3141         }
3142       if (newcnst && constprop_register (insn, x, newcnst, alter_jumps))
3143         {
3144           /* If we find a case where we can't fix the retval REG_EQUAL notes
3145              match the new register, we either have to abandon this replacement
3146              or fix delete_trivially_dead_insns to preserve the setting insn,
3147              or make it delete the REG_EUAQL note, and fix up all passes that
3148              require the REG_EQUAL note there.  */
3149           bool adjusted;
3150
3151           adjusted = adjust_libcall_notes (x, newcnst, insn, libcall_sp);
3152           gcc_assert (adjusted);
3153           
3154           if (gcse_file != NULL)
3155             {
3156               fprintf (gcse_file, "LOCAL CONST-PROP: Replacing reg %d in ",
3157                        REGNO (x));
3158               fprintf (gcse_file, "insn %d with constant ",
3159                        INSN_UID (insn));
3160               print_rtl (gcse_file, newcnst);
3161               fprintf (gcse_file, "\n");
3162             }
3163           local_const_prop_count++;
3164           return true;
3165         }
3166       else if (newreg && newreg != x && try_replace_reg (x, newreg, insn))
3167         {
3168           adjust_libcall_notes (x, newreg, insn, libcall_sp);
3169           if (gcse_file != NULL)
3170             {
3171               fprintf (gcse_file,
3172                        "LOCAL COPY-PROP: Replacing reg %d in insn %d",
3173                        REGNO (x), INSN_UID (insn));
3174               fprintf (gcse_file, " with reg %d\n", REGNO (newreg));
3175             }
3176           local_copy_prop_count++;
3177           return true;
3178         }
3179     }
3180   return false;
3181 }
3182
3183 /* LIBCALL_SP is a zero-terminated array of insns at the end of a libcall;
3184    their REG_EQUAL notes need updating to reflect that OLDREG has been
3185    replaced with NEWVAL in INSN.  Return true if all substitutions could
3186    be made.  */
3187 static bool
3188 adjust_libcall_notes (rtx oldreg, rtx newval, rtx insn, rtx *libcall_sp)
3189 {
3190   rtx end;
3191
3192   while ((end = *libcall_sp++))
3193     {
3194       rtx note = find_reg_equal_equiv_note (end);
3195
3196       if (! note)
3197         continue;
3198
3199       if (REG_P (newval))
3200         {
3201           if (reg_set_between_p (newval, PREV_INSN (insn), end))
3202             {
3203               do
3204                 {
3205                   note = find_reg_equal_equiv_note (end);
3206                   if (! note)
3207                     continue;
3208                   if (reg_mentioned_p (newval, XEXP (note, 0)))
3209                     return false;
3210                 }
3211               while ((end = *libcall_sp++));
3212               return true;
3213             }
3214         }
3215       XEXP (note, 0) = simplify_replace_rtx (XEXP (note, 0), oldreg, newval);
3216       insn = end;
3217     }
3218   return true;
3219 }
3220
3221 #define MAX_NESTED_LIBCALLS 9
3222
3223 static void
3224 local_cprop_pass (int alter_jumps)
3225 {
3226   rtx insn;
3227   struct reg_use *reg_used;
3228   rtx libcall_stack[MAX_NESTED_LIBCALLS + 1], *libcall_sp;
3229   bool changed = false;
3230
3231   cselib_init (false);
3232   libcall_sp = &libcall_stack[MAX_NESTED_LIBCALLS];
3233   *libcall_sp = 0;
3234   for (insn = get_insns (); insn; insn = NEXT_INSN (insn))
3235     {
3236       if (INSN_P (insn))
3237         {
3238           rtx note = find_reg_note (insn, REG_LIBCALL, NULL_RTX);
3239
3240           if (note)
3241             {
3242               gcc_assert (libcall_sp != libcall_stack);
3243               *--libcall_sp = XEXP (note, 0);
3244             }
3245           note = find_reg_note (insn, REG_RETVAL, NULL_RTX);
3246           if (note)
3247             libcall_sp++;
3248           note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
3249           do
3250             {
3251               reg_use_count = 0;
3252               note_uses (&PATTERN (insn), local_cprop_find_used_regs, NULL);
3253               if (note)
3254                 local_cprop_find_used_regs (&XEXP (note, 0), NULL);
3255
3256               for (reg_used = &reg_use_table[0]; reg_use_count > 0;
3257                    reg_used++, reg_use_count--)
3258                 if (do_local_cprop (reg_used->reg_rtx, insn, alter_jumps,
3259                     libcall_sp))
3260                   {
3261                     changed = true;
3262                     break;
3263                   }
3264               if (INSN_DELETED_P (insn))
3265                 break;
3266             }
3267           while (reg_use_count);
3268         }
3269       cselib_process_insn (insn);
3270     }
3271   cselib_finish ();
3272   /* Global analysis may get into infinite loops for unreachable blocks.  */
3273   if (changed && alter_jumps)
3274     {
3275       delete_unreachable_blocks ();
3276       free_reg_set_mem ();
3277       alloc_reg_set_mem (max_reg_num ());
3278       compute_sets (get_insns ());
3279     }
3280 }
3281
3282 /* Forward propagate copies.  This includes copies and constants.  Return
3283    nonzero if a change was made.  */
3284
3285 static int
3286 cprop (int alter_jumps)
3287 {
3288   int changed;
3289   basic_block bb;
3290   rtx insn;
3291
3292   /* Note we start at block 1.  */
3293   if (ENTRY_BLOCK_PTR->next_bb == EXIT_BLOCK_PTR)
3294     {
3295       if (gcse_file != NULL)
3296         fprintf (gcse_file, "\n");
3297       return 0;
3298     }
3299
3300   changed = 0;
3301   FOR_BB_BETWEEN (bb, ENTRY_BLOCK_PTR->next_bb->next_bb, EXIT_BLOCK_PTR, next_bb)
3302     {
3303       /* Reset tables used to keep track of what's still valid [since the
3304          start of the block].  */
3305       reset_opr_set_tables ();
3306
3307       for (insn = BB_HEAD (bb);
3308            insn != NULL && insn != NEXT_INSN (BB_END (bb));
3309            insn = NEXT_INSN (insn))
3310         if (INSN_P (insn))
3311           {
3312             changed |= cprop_insn (insn, alter_jumps);
3313
3314             /* Keep track of everything modified by this insn.  */
3315             /* ??? Need to be careful w.r.t. mods done to INSN.  Don't
3316                call mark_oprs_set if we turned the insn into a NOTE.  */
3317             if (! NOTE_P (insn))
3318               mark_oprs_set (insn);
3319           }
3320     }
3321
3322   if (gcse_file != NULL)
3323     fprintf (gcse_file, "\n");
3324
3325   return changed;
3326 }
3327
3328 /* Similar to get_condition, only the resulting condition must be
3329    valid at JUMP, instead of at EARLIEST.
3330
3331    This differs from noce_get_condition in ifcvt.c in that we prefer not to
3332    settle for the condition variable in the jump instruction being integral.
3333    We prefer to be able to record the value of a user variable, rather than
3334    the value of a temporary used in a condition.  This could be solved by
3335    recording the value of *every* register scaned by canonicalize_condition,
3336    but this would require some code reorganization.  */
3337
3338 rtx
3339 fis_get_condition (rtx jump)
3340 {
3341   return get_condition (jump, NULL, false, true);
3342 }
3343
3344 /* Check the comparison COND to see if we can safely form an implicit set from
3345    it.  COND is either an EQ or NE comparison.  */
3346
3347 static bool
3348 implicit_set_cond_p (rtx cond)
3349 {
3350   enum machine_mode mode = GET_MODE (XEXP (cond, 0));
3351   rtx cst = XEXP (cond, 1);
3352
3353   /* We can't perform this optimization if either operand might be or might
3354      contain a signed zero.  */
3355   if (HONOR_SIGNED_ZEROS (mode))
3356     {
3357       /* It is sufficient to check if CST is or contains a zero.  We must
3358          handle float, complex, and vector.  If any subpart is a zero, then
3359          the optimization can't be performed.  */
3360       /* ??? The complex and vector checks are not implemented yet.  We just
3361          always return zero for them.  */
3362       if (GET_CODE (cst) == CONST_DOUBLE)
3363         {
3364           REAL_VALUE_TYPE d;
3365           REAL_VALUE_FROM_CONST_DOUBLE (d, cst);
3366           if (REAL_VALUES_EQUAL (d, dconst0))
3367             return 0;
3368         }
3369       else
3370         return 0;
3371     }
3372
3373   return gcse_constant_p (cst);
3374 }
3375
3376 /* Find the implicit sets of a function.  An "implicit set" is a constraint
3377    on the value of a variable, implied by a conditional jump.  For example,
3378    following "if (x == 2)", the then branch may be optimized as though the
3379    conditional performed an "explicit set", in this example, "x = 2".  This
3380    function records the set patterns that are implicit at the start of each
3381    basic block.  */
3382
3383 static void
3384 find_implicit_sets (void)
3385 {
3386   basic_block bb, dest;
3387   unsigned int count;
3388   rtx cond, new;
3389
3390   count = 0;
3391   FOR_EACH_BB (bb)
3392     /* Check for more than one successor.  */
3393     if (EDGE_COUNT (bb->succs) > 1)
3394       {
3395         cond = fis_get_condition (BB_END (bb));
3396
3397         if (cond
3398             && (GET_CODE (cond) == EQ || GET_CODE (cond) == NE)
3399             && REG_P (XEXP (cond, 0))
3400             && REGNO (XEXP (cond, 0)) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
3401             && implicit_set_cond_p (cond))
3402           {
3403             dest = GET_CODE (cond) == EQ ? BRANCH_EDGE (bb)->dest
3404                                          : FALLTHRU_EDGE (bb)->dest;
3405
3406             if (dest && EDGE_COUNT (dest->preds) == 1
3407                 && dest != EXIT_BLOCK_PTR)
3408               {
3409                 new = gen_rtx_SET (VOIDmode, XEXP (cond, 0),
3410                                              XEXP (cond, 1));
3411                 implicit_sets[dest->index] = new;
3412                 if (gcse_file)
3413                   {
3414                     fprintf(gcse_file, "Implicit set of reg %d in ",
3415                             REGNO (XEXP (cond, 0)));
3416                     fprintf(gcse_file, "basic block %d\n", dest->index);
3417                   }
3418                 count++;
3419               }
3420           }
3421       }
3422
3423   if (gcse_file)
3424     fprintf (gcse_file, "Found %d implicit sets\n", count);
3425 }
3426
3427 /* Perform one copy/constant propagation pass.
3428    PASS is the pass count.  If CPROP_JUMPS is true, perform constant
3429    propagation into conditional jumps.  If BYPASS_JUMPS is true,
3430    perform conditional jump bypassing optimizations.  */
3431
3432 static int
3433 one_cprop_pass (int pass, int cprop_jumps, int bypass_jumps)
3434 {
3435   int changed = 0;
3436
3437   global_const_prop_count = local_const_prop_count = 0;
3438   global_copy_prop_count = local_copy_prop_count = 0;
3439
3440   local_cprop_pass (cprop_jumps);
3441
3442   /* Determine implicit sets.  */
3443   implicit_sets = xcalloc (last_basic_block, sizeof (rtx));
3444   find_implicit_sets ();
3445
3446   alloc_hash_table (max_cuid, &set_hash_table, 1);
3447   compute_hash_table (&set_hash_table);
3448
3449   /* Free implicit_sets before peak usage.  */
3450   free (implicit_sets);
3451   implicit_sets = NULL;
3452
3453   if (gcse_file)
3454     dump_hash_table (gcse_file, "SET", &set_hash_table);
3455   if (set_hash_table.n_elems > 0)
3456     {
3457       alloc_cprop_mem (last_basic_block, set_hash_table.n_elems);
3458       compute_cprop_data ();
3459       changed = cprop (cprop_jumps);
3460       if (bypass_jumps)
3461         changed |= bypass_conditional_jumps ();
3462       free_cprop_mem ();
3463     }
3464
3465   free_hash_table (&set_hash_table);
3466
3467   if (gcse_file)
3468     {
3469       fprintf (gcse_file, "CPROP of %s, pass %d: %d bytes needed, ",
3470                current_function_name (), pass, bytes_used);
3471       fprintf (gcse_file, "%d local const props, %d local copy props\n\n",
3472                local_const_prop_count, local_copy_prop_count);
3473       fprintf (gcse_file, "%d global const props, %d global copy props\n\n",
3474                global_const_prop_count, global_copy_prop_count);
3475     }
3476   /* Global analysis may get into infinite loops for unreachable blocks.  */
3477   if (changed && cprop_jumps)
3478     delete_unreachable_blocks ();
3479
3480   return changed;
3481 }
3482 \f
3483 /* Bypass conditional jumps.  */
3484
3485 /* The value of last_basic_block at the beginning of the jump_bypass
3486    pass.  The use of redirect_edge_and_branch_force may introduce new
3487    basic blocks, but the data flow analysis is only valid for basic
3488    block indices less than bypass_last_basic_block.  */
3489
3490 static int bypass_last_basic_block;
3491
3492 /* Find a set of REGNO to a constant that is available at the end of basic
3493    block BB.  Returns NULL if no such set is found.  Based heavily upon
3494    find_avail_set.  */
3495
3496 static struct expr *
3497 find_bypass_set (int regno, int bb)
3498 {
3499   struct expr *result = 0;
3500
3501   for (;;)
3502     {
3503       rtx src;
3504       struct expr *set = lookup_set (regno, &set_hash_table);
3505
3506       while (set)
3507         {
3508           if (TEST_BIT (cprop_avout[bb], set->bitmap_index))
3509             break;
3510           set = next_set (regno, set);
3511         }
3512
3513       if (set == 0)
3514         break;
3515
3516       gcc_assert (GET_CODE (set->expr) == SET);
3517
3518       src = SET_SRC (set->expr);
3519       if (gcse_constant_p (src))
3520         result = set;
3521
3522       if (! REG_P (src))
3523         break;
3524
3525       regno = REGNO (src);
3526     }
3527   return result;
3528 }
3529
3530
3531 /* Subroutine of bypass_block that checks whether a pseudo is killed by
3532    any of the instructions inserted on an edge.  Jump bypassing places
3533    condition code setters on CFG edges using insert_insn_on_edge.  This
3534    function is required to check that our data flow analysis is still
3535    valid prior to commit_edge_insertions.  */
3536
3537 static bool
3538 reg_killed_on_edge (rtx reg, edge e)
3539 {
3540   rtx insn;
3541
3542   for (insn = e->insns.r; insn; insn = NEXT_INSN (insn))
3543     if (INSN_P (insn) && reg_set_p (reg, insn))
3544       return true;
3545
3546   return false;
3547 }
3548
3549 /* Subroutine of bypass_conditional_jumps that attempts to bypass the given
3550    basic block BB which has more than one predecessor.  If not NULL, SETCC
3551    is the first instruction of BB, which is immediately followed by JUMP_INSN
3552    JUMP.  Otherwise, SETCC is NULL, and JUMP is the first insn of BB.
3553    Returns nonzero if a change was made.
3554
3555    During the jump bypassing pass, we may place copies of SETCC instructions
3556    on CFG edges.  The following routine must be careful to pay attention to
3557    these inserted insns when performing its transformations.  */
3558
3559 static int
3560 bypass_block (basic_block bb, rtx setcc, rtx jump)
3561 {
3562   rtx insn, note;
3563   edge e, edest;
3564   int i, change;
3565   int may_be_loop_header;
3566   unsigned removed_p;
3567   edge_iterator ei;
3568
3569   insn = (setcc != NULL) ? setcc : jump;
3570
3571   /* Determine set of register uses in INSN.  */
3572   reg_use_count = 0;
3573   note_uses (&PATTERN (insn), find_used_regs, NULL);
3574   note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
3575   if (note)
3576     find_used_regs (&XEXP (note, 0), NULL);
3577
3578   may_be_loop_header = false;
3579   FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->preds)
3580     if (e->flags & EDGE_DFS_BACK)
3581       {
3582         may_be_loop_header = true;
3583         break;
3584       }
3585
3586   change = 0;
3587   for (ei = ei_start (bb->preds); (e = ei_safe_edge (ei)); )
3588     {
3589       removed_p = 0;
3590           
3591       if (e->flags & EDGE_COMPLEX)
3592         {
3593           ei_next (&ei);
3594           continue;
3595         }
3596
3597       /* We can't redirect edges from new basic blocks.  */
3598       if (e->src->index >= bypass_last_basic_block)
3599         {
3600           ei_next (&ei);
3601           continue;
3602         }
3603
3604       /* The irreducible loops created by redirecting of edges entering the
3605          loop from outside would decrease effectiveness of some of the following
3606          optimizations, so prevent this.  */
3607       if (may_be_loop_header
3608           && !(e->flags & EDGE_DFS_BACK))
3609         {
3610           ei_next (&ei);
3611           continue;
3612         }
3613
3614       for (i = 0; i < reg_use_count; i++)
3615         {
3616           struct reg_use *reg_used = &reg_use_table[i];
3617           unsigned int regno = REGNO (reg_used->reg_rtx);
3618           basic_block dest, old_dest;
3619           struct expr *set;
3620           rtx src, new;
3621
3622           if (regno >= max_gcse_regno)
3623             continue;
3624
3625           set = find_bypass_set (regno, e->src->index);
3626
3627           if (! set)
3628             continue;
3629
3630           /* Check the data flow is valid after edge insertions.  */
3631           if (e->insns.r && reg_killed_on_edge (reg_used->reg_rtx, e))
3632             continue;
3633
3634           src = SET_SRC (pc_set (jump));
3635
3636           if (setcc != NULL)
3637               src = simplify_replace_rtx (src,
3638                                           SET_DEST (PATTERN (setcc)),
3639                                           SET_SRC (PATTERN (setcc)));
3640
3641           new = simplify_replace_rtx (src, reg_used->reg_rtx,
3642                                       SET_SRC (set->expr));
3643
3644           /* Jump bypassing may have already placed instructions on
3645              edges of the CFG.  We can't bypass an outgoing edge that
3646              has instructions associated with it, as these insns won't
3647              get executed if the incoming edge is redirected.  */
3648
3649           if (new == pc_rtx)
3650             {
3651               edest = FALLTHRU_EDGE (bb);
3652               dest = edest->insns.r ? NULL : edest->dest;
3653             }
3654           else if (GET_CODE (new) == LABEL_REF)
3655             {
3656               edge_iterator ei2;
3657
3658               dest = BLOCK_FOR_INSN (XEXP (new, 0));
3659               /* Don't bypass edges containing instructions.  */
3660               FOR_EACH_EDGE (edest, ei2, bb->succs)
3661                 if (edest->dest == dest && edest->insns.r)
3662                   {
3663                     dest = NULL;
3664                     break;
3665                   }
3666             }
3667           else
3668             dest = NULL;
3669
3670           /* Avoid unification of the edge with other edges from original
3671              branch.  We would end up emitting the instruction on "both"
3672              edges.  */
3673
3674           if (dest && setcc && !CC0_P (SET_DEST (PATTERN (setcc))))
3675             {
3676               edge e2;
3677               edge_iterator ei2;
3678
3679               FOR_EACH_EDGE (e2, ei2, e->src->succs)
3680                 if (e2->dest == dest)
3681                   {
3682                     dest = NULL;
3683                     break;
3684                   }
3685             }
3686
3687           old_dest = e->dest;
3688           if (dest != NULL
3689               && dest != old_dest
3690               && dest != EXIT_BLOCK_PTR)
3691             {
3692               redirect_edge_and_branch_force (e, dest);
3693
3694               /* Copy the register setter to the redirected edge.
3695                  Don't copy CC0 setters, as CC0 is dead after jump.  */
3696               if (setcc)
3697                 {
3698                   rtx pat = PATTERN (setcc);
3699                   if (!CC0_P (SET_DEST (pat)))
3700                     insert_insn_on_edge (copy_insn (pat), e);
3701                 }
3702
3703               if (gcse_file != NULL)
3704                 {
3705                   fprintf (gcse_file, "JUMP-BYPASS: Proved reg %d "
3706                                       "in jump_insn %d equals constant ",
3707                            regno, INSN_UID (jump));
3708                   print_rtl (gcse_file, SET_SRC (set->expr));
3709                   fprintf (gcse_file, "\nBypass edge from %d->%d to %d\n",
3710                            e->src->index, old_dest->index, dest->index);
3711                 }
3712               change = 1;
3713               removed_p = 1;
3714               break;
3715             }
3716         }
3717       if (!removed_p)
3718         ei_next (&ei);
3719     }
3720   return change;
3721 }
3722
3723 /* Find basic blocks with more than one predecessor that only contain a
3724    single conditional jump.  If the result of the comparison is known at
3725    compile-time from any incoming edge, redirect that edge to the
3726    appropriate target.  Returns nonzero if a change was made.
3727
3728    This function is now mis-named, because we also handle indirect jumps.  */
3729
3730 static int
3731 bypass_conditional_jumps (void)
3732 {
3733   basic_block bb;
3734   int changed;
3735   rtx setcc;
3736   rtx insn;
3737   rtx dest;
3738
3739   /* Note we start at block 1.  */
3740   if (ENTRY_BLOCK_PTR->next_bb == EXIT_BLOCK_PTR)
3741     return 0;
3742
3743   bypass_last_basic_block = last_basic_block;
3744   mark_dfs_back_edges ();
3745
3746   changed = 0;
3747   FOR_BB_BETWEEN (bb, ENTRY_BLOCK_PTR->next_bb->next_bb,
3748                   EXIT_BLOCK_PTR, next_bb)
3749     {
3750       /* Check for more than one predecessor.  */
3751       if (EDGE_COUNT (bb->preds) > 1)
3752         {
3753           setcc = NULL_RTX;
3754           for (insn = BB_HEAD (bb);
3755                insn != NULL && insn != NEXT_INSN (BB_END (bb));
3756                insn = NEXT_INSN (insn))
3757             if (NONJUMP_INSN_P (insn))
3758               {
3759                 if (setcc)
3760                   break;
3761                 if (GET_CODE (PATTERN (insn)) != SET)
3762                   break;
3763
3764                 dest = SET_DEST (PATTERN (insn));
3765                 if (REG_P (dest) || CC0_P (dest))
3766                   setcc = insn;
3767                 else
3768                   break;
3769               }
3770             else if (JUMP_P (insn))
3771               {
3772                 if ((any_condjump_p (insn) || computed_jump_p (insn))
3773                     && onlyjump_p (insn))
3774                   changed |= bypass_block (bb, setcc, insn);
3775                 break;
3776               }
3777             else if (INSN_P (insn))
3778               break;
3779         }
3780     }
3781
3782   /* If we bypassed any register setting insns, we inserted a
3783      copy on the redirected edge.  These need to be committed.  */
3784   if (changed)
3785     commit_edge_insertions();
3786
3787   return changed;
3788 }
3789 \f
3790 /* Compute PRE+LCM working variables.  */
3791
3792 /* Local properties of expressions.  */
3793 /* Nonzero for expressions that are transparent in the block.  */
3794 static sbitmap *transp;
3795
3796 /* Nonzero for expressions that are transparent at the end of the block.
3797    This is only zero for expressions killed by abnormal critical edge
3798    created by a calls.  */
3799 static sbitmap *transpout;
3800
3801 /* Nonzero for expressions that are computed (available) in the block.  */
3802 static sbitmap *comp;
3803
3804 /* Nonzero for expressions that are locally anticipatable in the block.  */
3805 static sbitmap *antloc;
3806
3807 /* Nonzero for expressions where this block is an optimal computation
3808    point.  */
3809 static sbitmap *pre_optimal;
3810
3811 /* Nonzero for expressions which are redundant in a particular block.  */
3812 static sbitmap *pre_redundant;
3813
3814 /* Nonzero for expressions which should be inserted on a specific edge.  */
3815 static sbitmap *pre_insert_map;
3816
3817 /* Nonzero for expressions which should be deleted in a specific block.  */
3818 static sbitmap *pre_delete_map;
3819
3820 /* Contains the edge_list returned by pre_edge_lcm.  */
3821 static struct edge_list *edge_list;
3822
3823 /* Redundant insns.  */
3824 static sbitmap pre_redundant_insns;
3825
3826 /* Allocate vars used for PRE analysis.  */
3827
3828 static void
3829 alloc_pre_mem (int n_blocks, int n_exprs)
3830 {
3831   transp = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
3832   comp = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
3833   antloc = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
3834
3835   pre_optimal = NULL;
3836   pre_redundant = NULL;
3837   pre_insert_map = NULL;
3838   pre_delete_map = NULL;
3839   ae_kill = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
3840
3841   /* pre_insert and pre_delete are allocated later.  */
3842 }
3843
3844 /* Free vars used for PRE analysis.  */
3845
3846 static void
3847 free_pre_mem (void)
3848 {
3849   sbitmap_vector_free (transp);
3850   sbitmap_vector_free (comp);
3851
3852   /* ANTLOC and AE_KILL are freed just after pre_lcm finishes.  */
3853
3854   if (pre_optimal)
3855     sbitmap_vector_free (pre_optimal);
3856   if (pre_redundant)
3857     sbitmap_vector_free (pre_redundant);
3858   if (pre_insert_map)
3859     sbitmap_vector_free (pre_insert_map);
3860   if (pre_delete_map)
3861     sbitmap_vector_free (pre_delete_map);
3862
3863   transp = comp = NULL;
3864   pre_optimal = pre_redundant = pre_insert_map = pre_delete_map = NULL;
3865 }
3866
3867 /* Top level routine to do the dataflow analysis needed by PRE.  */
3868
3869 static void
3870 compute_pre_data (void)
3871 {
3872   sbitmap trapping_expr;
3873   basic_block bb;
3874   unsigned int ui;
3875
3876   compute_local_properties (transp, comp, antloc, &expr_hash_table);
3877   sbitmap_vector_zero (ae_kill, last_basic_block);
3878
3879   /* Collect expressions which might trap.  */
3880   trapping_expr = sbitmap_alloc (expr_hash_table.n_elems);
3881   sbitmap_zero (trapping_expr);
3882   for (ui = 0; ui < expr_hash_table.size; ui++)
3883     {
3884       struct expr *e;
3885       for (e = expr_hash_table.table[ui]; e != NULL; e = e->next_same_hash)
3886         if (may_trap_p (e->expr))
3887           SET_BIT (trapping_expr, e->bitmap_index);
3888     }
3889
3890   /* Compute ae_kill for each basic block using:
3891
3892      ~(TRANSP | COMP)
3893   */
3894
3895   FOR_EACH_BB (bb)
3896     {
3897       edge e;
3898       edge_iterator ei;
3899
3900       /* If the current block is the destination of an abnormal edge, we
3901          kill all trapping expressions because we won't be able to properly
3902          place the instruction on the edge.  So make them neither
3903          anticipatable nor transparent.  This is fairly conservative.  */
3904       FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->preds)
3905         if (e->flags & EDGE_ABNORMAL)
3906           {
3907             sbitmap_difference (antloc[bb->index], antloc[bb->index], trapping_expr);
3908             sbitmap_difference (transp[bb->index], transp[bb->index], trapping_expr);
3909             break;
3910           }
3911
3912       sbitmap_a_or_b (ae_kill[bb->index], transp[bb->index], comp[bb->index]);
3913       sbitmap_not (ae_kill[bb->index], ae_kill[bb->index]);
3914     }
3915
3916   edge_list = pre_edge_lcm (gcse_file, expr_hash_table.n_elems, transp, comp, antloc,
3917                             ae_kill, &pre_insert_map, &pre_delete_map);
3918   sbitmap_vector_free (antloc);
3919   antloc = NULL;
3920   sbitmap_vector_free (ae_kill);
3921   ae_kill = NULL;
3922   sbitmap_free (trapping_expr);
3923 }
3924 \f
3925 /* PRE utilities */
3926
3927 /* Return nonzero if an occurrence of expression EXPR in OCCR_BB would reach
3928    block BB.
3929
3930    VISITED is a pointer to a working buffer for tracking which BB's have
3931    been visited.  It is NULL for the top-level call.
3932
3933    We treat reaching expressions that go through blocks containing the same
3934    reaching expression as "not reaching".  E.g. if EXPR is generated in blocks
3935    2 and 3, INSN is in block 4, and 2->3->4, we treat the expression in block
3936    2 as not reaching.  The intent is to improve the probability of finding
3937    only one reaching expression and to reduce register lifetimes by picking
3938    the closest such expression.  */
3939
3940 static int
3941 pre_expr_reaches_here_p_work (basic_block occr_bb, struct expr *expr, basic_block bb, char *visited)
3942 {
3943   edge pred;
3944   edge_iterator ei;
3945   
3946   FOR_EACH_EDGE (pred, ei, bb->preds)
3947     {
3948       basic_block pred_bb = pred->src;
3949
3950       if (pred->src == ENTRY_BLOCK_PTR
3951           /* Has predecessor has already been visited?  */
3952           || visited[pred_bb->index])
3953         ;/* Nothing to do.  */
3954
3955       /* Does this predecessor generate this expression?  */
3956       else if (TEST_BIT (comp[pred_bb->index], expr->bitmap_index))
3957         {
3958           /* Is this the occurrence we're looking for?
3959              Note that there's only one generating occurrence per block
3960              so we just need to check the block number.  */
3961           if (occr_bb == pred_bb)
3962             return 1;
3963
3964           visited[pred_bb->index] = 1;
3965         }
3966       /* Ignore this predecessor if it kills the expression.  */
3967       else if (! TEST_BIT (transp[pred_bb->index], expr->bitmap_index))
3968         visited[pred_bb->index] = 1;
3969
3970       /* Neither gen nor kill.  */
3971       else
3972         {
3973           visited[pred_bb->index] = 1;
3974           if (pre_expr_reaches_here_p_work (occr_bb, expr, pred_bb, visited))
3975             return 1;
3976         }
3977     }
3978
3979   /* All paths have been checked.  */
3980   return 0;
3981 }
3982
3983 /* The wrapper for pre_expr_reaches_here_work that ensures that any
3984    memory allocated for that function is returned.  */
3985
3986 static int
3987 pre_expr_reaches_here_p (basic_block occr_bb, struct expr *expr, basic_block bb)
3988 {
3989   int rval;
3990   char *visited = xcalloc (last_basic_block, 1);
3991
3992   rval = pre_expr_reaches_here_p_work (occr_bb, expr, bb, visited);
3993
3994   free (visited);
3995   return rval;
3996 }
3997 \f
3998
3999 /* Given an expr, generate RTL which we can insert at the end of a BB,
4000    or on an edge.  Set the block number of any insns generated to
4001    the value of BB.  */
4002
4003 static rtx
4004 process_insert_insn (struct expr *expr)
4005 {
4006   rtx reg = expr->reaching_reg;
4007   rtx exp = copy_rtx (expr->expr);
4008   rtx pat;
4009
4010   start_sequence ();
4011
4012   /* If the expression is something that's an operand, like a constant,
4013      just copy it to a register.  */
4014   if (general_operand (exp, GET_MODE (reg)))
4015     emit_move_insn (reg, exp);
4016
4017   /* Otherwise, make a new insn to compute this expression and make sure the
4018      insn will be recognized (this also adds any needed CLOBBERs).  Copy the
4019      expression to make sure we don't have any sharing issues.  */
4020   else
4021     {
4022       rtx insn = emit_insn (gen_rtx_SET (VOIDmode, reg, exp));
4023
4024       if (insn_invalid_p (insn))
4025         gcc_unreachable ();
4026     }
4027   
4028
4029   pat = get_insns ();
4030   end_sequence ();
4031
4032   return pat;
4033 }
4034
4035 /* Add EXPR to the end of basic block BB.
4036
4037    This is used by both the PRE and code hoisting.
4038
4039    For PRE, we want to verify that the expr is either transparent
4040    or locally anticipatable in the target block.  This check makes
4041    no sense for code hoisting.  */
4042
4043 static void
4044 insert_insn_end_bb (struct expr *expr, basic_block bb, int pre)
4045 {
4046   rtx insn = BB_END (bb);
4047   rtx new_insn;
4048   rtx reg = expr->reaching_reg;
4049   int regno = REGNO (reg);
4050   rtx pat, pat_end;
4051
4052   pat = process_insert_insn (expr);
4053   gcc_assert (pat && INSN_P (pat));
4054
4055   pat_end = pat;
4056   while (NEXT_INSN (pat_end) != NULL_RTX)
4057     pat_end = NEXT_INSN (pat_end);
4058
4059   /* If the last insn is a jump, insert EXPR in front [taking care to
4060      handle cc0, etc. properly].  Similarly we need to care trapping
4061      instructions in presence of non-call exceptions.  */
4062
4063   if (JUMP_P (insn)
4064       || (NONJUMP_INSN_P (insn)
4065           && (EDGE_COUNT (bb->succs) > 1
4066               || EDGE_SUCC (bb, 0)->flags & EDGE_ABNORMAL)))
4067     {
4068 #ifdef HAVE_cc0
4069       rtx note;
4070 #endif
4071       /* It should always be the case that we can put these instructions
4072          anywhere in the basic block with performing PRE optimizations.
4073          Check this.  */
4074       gcc_assert (!NONJUMP_INSN_P (insn) || !pre
4075                   || TEST_BIT (antloc[bb->index], expr->bitmap_index)
4076                   || TEST_BIT (transp[bb->index], expr->bitmap_index));
4077
4078       /* If this is a jump table, then we can't insert stuff here.  Since
4079          we know the previous real insn must be the tablejump, we insert
4080          the new instruction just before the tablejump.  */
4081       if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == ADDR_VEC
4082           || GET_CODE (PATTERN (insn)) == ADDR_DIFF_VEC)
4083         insn = prev_real_insn (insn);
4084
4085 #ifdef HAVE_cc0
4086       /* FIXME: 'twould be nice to call prev_cc0_setter here but it aborts
4087          if cc0 isn't set.  */
4088       note = find_reg_note (insn, REG_CC_SETTER, NULL_RTX);
4089       if (note)
4090         insn = XEXP (note, 0);
4091       else
4092         {
4093           rtx maybe_cc0_setter = prev_nonnote_insn (insn);
4094           if (maybe_cc0_setter
4095               && INSN_P (maybe_cc0_setter)
4096               && sets_cc0_p (PATTERN (maybe_cc0_setter)))
4097             insn = maybe_cc0_setter;
4098         }
4099 #endif
4100       /* FIXME: What if something in cc0/jump uses value set in new insn?  */
4101       new_insn = emit_insn_before_noloc (pat, insn);
4102     }
4103
4104   /* Likewise if the last insn is a call, as will happen in the presence
4105      of exception handling.  */
4106   else if (CALL_P (insn)
4107            && (EDGE_COUNT (bb->succs) > 1 || EDGE_SUCC (bb, 0)->flags & EDGE_ABNORMAL))
4108     {
4109       /* Keeping in mind SMALL_REGISTER_CLASSES and parameters in registers,
4110          we search backward and place the instructions before the first
4111          parameter is loaded.  Do this for everyone for consistency and a
4112          presumption that we'll get better code elsewhere as well.
4113
4114          It should always be the case that we can put these instructions
4115          anywhere in the basic block with performing PRE optimizations.
4116          Check this.  */
4117
4118       gcc_assert (!pre
4119                   || TEST_BIT (antloc[bb->index], expr->bitmap_index)
4120                   || TEST_BIT (transp[bb->index], expr->bitmap_index));
4121
4122       /* Since different machines initialize their parameter registers
4123          in different orders, assume nothing.  Collect the set of all
4124          parameter registers.  */
4125       insn = find_first_parameter_load (insn, BB_HEAD (bb));
4126
4127       /* If we found all the parameter loads, then we want to insert
4128          before the first parameter load.
4129
4130          If we did not find all the parameter loads, then we might have
4131          stopped on the head of the block, which could be a CODE_LABEL.
4132          If we inserted before the CODE_LABEL, then we would be putting
4133          the insn in the wrong basic block.  In that case, put the insn
4134          after the CODE_LABEL.  Also, respect NOTE_INSN_BASIC_BLOCK.  */
4135       while (LABEL_P (insn)
4136              || NOTE_INSN_BASIC_BLOCK_P (insn))
4137         insn = NEXT_INSN (insn);
4138
4139       new_insn = emit_insn_before_noloc (pat, insn);
4140     }
4141   else
4142     new_insn = emit_insn_after_noloc (pat, insn);
4143
4144   while (1)
4145     {
4146       if (INSN_P (pat))
4147         {
4148           add_label_notes (PATTERN (pat), new_insn);
4149           note_stores (PATTERN (pat), record_set_info, pat);
4150         }
4151       if (pat == pat_end)
4152         break;
4153       pat = NEXT_INSN (pat);
4154     }
4155
4156   gcse_create_count++;
4157
4158   if (gcse_file)
4159     {
4160       fprintf (gcse_file, "PRE/HOIST: end of bb %d, insn %d, ",
4161                bb->index, INSN_UID (new_insn));
4162       fprintf (gcse_file, "copying expression %d to reg %d\n",
4163                expr->bitmap_index, regno);
4164     }
4165 }
4166
4167 /* Insert partially redundant expressions on edges in the CFG to make
4168    the expressions fully redundant.  */
4169
4170 static int
4171 pre_edge_insert (struct edge_list *edge_list, struct expr **index_map)
4172 {
4173   int e, i, j, num_edges, set_size, did_insert = 0;
4174   sbitmap *inserted;
4175
4176   /* Where PRE_INSERT_MAP is nonzero, we add the expression on that edge
4177      if it reaches any of the deleted expressions.  */
4178
4179   set_size = pre_insert_map[0]->size;
4180   num_edges = NUM_EDGES (edge_list);
4181   inserted = sbitmap_vector_alloc (num_edges, expr_hash_table.n_elems);
4182   sbitmap_vector_zero (inserted, num_edges);
4183
4184   for (e = 0; e < num_edges; e++)
4185     {
4186       int indx;
4187       basic_block bb = INDEX_EDGE_PRED_BB (edge_list, e);
4188
4189       for (i = indx = 0; i < set_size; i++, indx += SBITMAP_ELT_BITS)
4190         {
4191           SBITMAP_ELT_TYPE insert = pre_insert_map[e]->elms[i];
4192
4193           for (j = indx; insert && j < (int) expr_hash_table.n_elems; j++, insert >>= 1)
4194             if ((insert & 1) != 0 && index_map[j]->reaching_reg != NULL_RTX)
4195               {
4196                 struct expr *expr = index_map[j];
4197                 struct occr *occr;
4198
4199                 /* Now look at each deleted occurrence of this expression.  */
4200                 for (occr = expr->antic_occr; occr != NULL; occr = occr->next)
4201                   {
4202                     if (! occr->deleted_p)
4203                       continue;
4204
4205                     /* Insert this expression on this edge if if it would
4206                        reach the deleted occurrence in BB.  */
4207                     if (!TEST_BIT (inserted[e], j))
4208                       {
4209                         rtx insn;
4210                         edge eg = INDEX_EDGE (edge_list, e);
4211
4212                         /* We can't insert anything on an abnormal and
4213                            critical edge, so we insert the insn at the end of
4214                            the previous block. There are several alternatives
4215                            detailed in Morgans book P277 (sec 10.5) for
4216                            handling this situation.  This one is easiest for
4217                            now.  */
4218
4219                         if (eg->flags & EDGE_ABNORMAL)
4220                           insert_insn_end_bb (index_map[j], bb, 0);
4221                         else
4222                           {
4223                             insn = process_insert_insn (index_map[j]);
4224                             insert_insn_on_edge (insn, eg);
4225                           }
4226
4227                         if (gcse_file)
4228                           {
4229                             fprintf (gcse_file, "PRE/HOIST: edge (%d,%d), ",
4230                                      bb->index,
4231                                      INDEX_EDGE_SUCC_BB (edge_list, e)->index);
4232                             fprintf (gcse_file, "copy expression %d\n",
4233                                      expr->bitmap_index);
4234                           }
4235
4236                         update_ld_motion_stores (expr);
4237                         SET_BIT (inserted[e], j);
4238                         did_insert = 1;
4239                         gcse_create_count++;
4240                       }
4241                   }
4242               }
4243         }
4244     }
4245
4246   sbitmap_vector_free (inserted);
4247   return did_insert;
4248 }
4249
4250 /* Copy the result of EXPR->EXPR generated by INSN to EXPR->REACHING_REG.
4251    Given "old_reg <- expr" (INSN), instead of adding after it
4252      reaching_reg <- old_reg
4253    it's better to do the following:
4254      reaching_reg <- expr
4255      old_reg      <- reaching_reg
4256    because this way copy propagation can discover additional PRE
4257    opportunities.  But if this fails, we try the old way.
4258    When "expr" is a store, i.e.
4259    given "MEM <- old_reg", instead of adding after it
4260      reaching_reg <- old_reg
4261    it's better to add it before as follows:
4262      reaching_reg <- old_reg
4263      MEM          <- reaching_reg.  */
4264
4265 static void
4266 pre_insert_copy_insn (struct expr *expr, rtx insn)
4267 {
4268   rtx reg = expr->reaching_reg;
4269   int regno = REGNO (reg);
4270   int indx = expr->bitmap_index;
4271   rtx pat = PATTERN (insn);
4272   rtx set, new_insn;
4273   rtx old_reg;
4274   int i;
4275
4276   /* This block matches the logic in hash_scan_insn.  */
4277   switch (GET_CODE (pat))
4278     {
4279     case SET:
4280       set = pat;
4281       break;
4282
4283     case PARALLEL:
4284       /* Search through the parallel looking for the set whose
4285          source was the expression that we're interested in.  */
4286       set = NULL_RTX;
4287       for (i = 0; i < XVECLEN (pat, 0); i++)
4288         {
4289           rtx x = XVECEXP (pat, 0, i);
4290           if (GET_CODE (x) == SET
4291               && expr_equiv_p (SET_SRC (x), expr->expr))
4292             {
4293               set = x;
4294               break;
4295             }
4296         }
4297       break;
4298
4299     default:
4300       gcc_unreachable ();
4301     }
4302
4303   if (REG_P (SET_DEST (set)))
4304     {
4305       old_reg = SET_DEST (set);
4306       /* Check if we can modify the set destination in the original insn.  */
4307       if (validate_change (insn, &SET_DEST (set), reg, 0))
4308         {
4309           new_insn = gen_move_insn (old_reg, reg);
4310           new_insn = emit_insn_after (new_insn, insn);
4311
4312           /* Keep register set table up to date.  */
4313           replace_one_set (REGNO (old_reg), insn, new_insn);
4314           record_one_set (regno, insn);
4315         }
4316       else
4317         {
4318           new_insn = gen_move_insn (reg, old_reg);
4319           new_insn = emit_insn_after (new_insn, insn);
4320
4321           /* Keep register set table up to date.  */
4322           record_one_set (regno, new_insn);
4323         }
4324     }
4325   else /* This is possible only in case of a store to memory.  */
4326     {
4327       old_reg = SET_SRC (set);
4328       new_insn = gen_move_insn (reg, old_reg);
4329
4330       /* Check if we can modify the set source in the original insn.  */
4331       if (validate_change (insn, &SET_SRC (set), reg, 0))
4332         new_insn = emit_insn_before (new_insn, insn);
4333       else
4334         new_insn = emit_insn_after (new_insn, insn);
4335
4336       /* Keep register set table up to date.  */
4337       record_one_set (regno, new_insn);
4338     }
4339
4340   gcse_create_count++;
4341
4342   if (gcse_file)
4343     fprintf (gcse_file,
4344              "PRE: bb %d, insn %d, copy expression %d in insn %d to reg %d\n",
4345               BLOCK_NUM (insn), INSN_UID (new_insn), indx,
4346               INSN_UID (insn), regno);
4347 }
4348
4349 /* Copy available expressions that reach the redundant expression
4350    to `reaching_reg'.  */
4351
4352 static void
4353 pre_insert_copies (void)
4354 {
4355   unsigned int i, added_copy;
4356   struct expr *expr;
4357   struct occr *occr;
4358   struct occr *avail;
4359
4360   /* For each available expression in the table, copy the result to
4361      `reaching_reg' if the expression reaches a deleted one.
4362
4363      ??? The current algorithm is rather brute force.
4364      Need to do some profiling.  */
4365
4366   for (i = 0; i < expr_hash_table.size; i++)
4367     for (expr = expr_hash_table.table[i]; expr != NULL; expr = expr->next_same_hash)
4368       {
4369         /* If the basic block isn't reachable, PPOUT will be TRUE.  However,
4370            we don't want to insert a copy here because the expression may not
4371            really be redundant.  So only insert an insn if the expression was
4372            deleted.  This test also avoids further processing if the
4373            expression wasn't deleted anywhere.  */
4374         if (expr->reaching_reg == NULL)
4375           continue;
4376
4377         /* Set when we add a copy for that expression.  */
4378         added_copy = 0;
4379
4380         for (occr = expr->antic_occr; occr != NULL; occr = occr->next)
4381           {
4382             if (! occr->deleted_p)
4383               continue;
4384
4385             for (avail = expr->avail_occr; avail != NULL; avail = avail->next)
4386               {
4387                 rtx insn = avail->insn;
4388
4389                 /* No need to handle this one if handled already.  */
4390                 if (avail->copied_p)
4391                   continue;
4392
4393                 /* Don't handle this one if it's a redundant one.  */
4394                 if (TEST_BIT (pre_redundant_insns, INSN_CUID (insn)))
4395                   continue;
4396
4397                 /* Or if the expression doesn't reach the deleted one.  */
4398                 if (! pre_expr_reaches_here_p (BLOCK_FOR_INSN (avail->insn),
4399                                                expr,
4400                                                BLOCK_FOR_INSN (occr->insn)))
4401                   continue;
4402
4403                 added_copy = 1;
4404
4405                 /* Copy the result of avail to reaching_reg.  */
4406                 pre_insert_copy_insn (expr, insn);
4407                 avail->copied_p = 1;
4408               }
4409           }
4410
4411           if (added_copy)
4412             update_ld_motion_stores (expr);
4413       }
4414 }
4415
4416 /* Emit move from SRC to DEST noting the equivalence with expression computed
4417    in INSN.  */
4418 static rtx
4419 gcse_emit_move_after (rtx src, rtx dest, rtx insn)
4420 {
4421   rtx new;
4422   rtx set = single_set (insn), set2;
4423   rtx note;
4424   rtx eqv;
4425
4426   /* This should never fail since we're creating a reg->reg copy
4427      we've verified to be valid.  */
4428
4429   new = emit_insn_after (gen_move_insn (dest, src), insn);
4430
4431   /* Note the equivalence for local CSE pass.  */
4432   set2 = single_set (new);
4433   if (!set2 || !rtx_equal_p (SET_DEST (set2), dest))
4434     return new;
4435   if ((note = find_reg_equal_equiv_note (insn)))
4436     eqv = XEXP (note, 0);
4437   else
4438     eqv = SET_SRC (set);
4439
4440   set_unique_reg_note (new, REG_EQUAL, copy_insn_1 (eqv));
4441
4442   return new;
4443 }
4444
4445 /* Delete redundant computations.
4446    Deletion is done by changing the insn to copy the `reaching_reg' of
4447    the expression into the result of the SET.  It is left to later passes
4448    (cprop, cse2, flow, combine, regmove) to propagate the copy or eliminate it.
4449
4450    Returns nonzero if a change is made.  */
4451
4452 static int
4453 pre_delete (void)
4454 {
4455   unsigned int i;
4456   int changed;
4457   struct expr *expr;
4458   struct occr *occr;
4459
4460   changed = 0;
4461   for (i = 0; i < expr_hash_table.size; i++)
4462     for (expr = expr_hash_table.table[i];
4463          expr != NULL;
4464          expr = expr->next_same_hash)
4465       {
4466         int indx = expr->bitmap_index;
4467
4468         /* We only need to search antic_occr since we require
4469            ANTLOC != 0.  */
4470
4471         for (occr = expr->antic_occr; occr != NULL; occr = occr->next)
4472           {
4473             rtx insn = occr->insn;
4474             rtx set;
4475             basic_block bb = BLOCK_FOR_INSN (insn);
4476
4477             /* We only delete insns that have a single_set.  */
4478             if (TEST_BIT (pre_delete_map[bb->index], indx)
4479                 && (set = single_set (insn)) != 0)
4480               {
4481                 /* Create a pseudo-reg to store the result of reaching
4482                    expressions into.  Get the mode for the new pseudo from
4483                    the mode of the original destination pseudo.  */
4484                 if (expr->reaching_reg == NULL)
4485                   expr->reaching_reg
4486                     = gen_reg_rtx (GET_MODE (SET_DEST (set)));
4487
4488                 gcse_emit_move_after (expr->reaching_reg, SET_DEST (set), insn);
4489                 delete_insn (insn);
4490                 occr->deleted_p = 1;
4491                 SET_BIT (pre_redundant_insns, INSN_CUID (insn));
4492                 changed = 1;
4493                 gcse_subst_count++;
4494
4495                 if (gcse_file)
4496                   {
4497                     fprintf (gcse_file,
4498                              "PRE: redundant insn %d (expression %d) in ",
4499                                INSN_UID (insn), indx);
4500                     fprintf (gcse_file, "bb %d, reaching reg is %d\n",
4501                              bb->index, REGNO (expr->reaching_reg));
4502                   }
4503               }
4504           }
4505       }
4506
4507   return changed;
4508 }
4509
4510 /* Perform GCSE optimizations using PRE.
4511    This is called by one_pre_gcse_pass after all the dataflow analysis
4512    has been done.
4513
4514    This is based on the original Morel-Renvoise paper Fred Chow's thesis, and
4515    lazy code motion from Knoop, Ruthing and Steffen as described in Advanced
4516    Compiler Design and Implementation.
4517
4518    ??? A new pseudo reg is created to hold the reaching expression.  The nice
4519    thing about the classical approach is that it would try to use an existing
4520    reg.  If the register can't be adequately optimized [i.e. we introduce
4521    reload problems], one could add a pass here to propagate the new register
4522    through the block.
4523
4524    ??? We don't handle single sets in PARALLELs because we're [currently] not
4525    able to copy the rest of the parallel when we insert copies to create full
4526    redundancies from partial redundancies.  However, there's no reason why we
4527    can't handle PARALLELs in the cases where there are no partial
4528    redundancies.  */
4529
4530 static int
4531 pre_gcse (void)
4532 {
4533   unsigned int i;
4534   int did_insert, changed;
4535   struct expr **index_map;
4536   struct expr *expr;
4537
4538   /* Compute a mapping from expression number (`bitmap_index') to
4539      hash table entry.  */
4540
4541   index_map = xcalloc (expr_hash_table.n_elems, sizeof (struct expr *));
4542   for (i = 0; i < expr_hash_table.size; i++)
4543     for (expr = expr_hash_table.table[i]; expr != NULL; expr = expr->next_same_hash)
4544       index_map[expr->bitmap_index] = expr;
4545
4546   /* Reset bitmap used to track which insns are redundant.  */
4547   pre_redundant_insns = sbitmap_alloc (max_cuid);
4548   sbitmap_zero (pre_redundant_insns);
4549
4550   /* Delete the redundant insns first so that
4551      - we know what register to use for the new insns and for the other
4552        ones with reaching expressions
4553      - we know which insns are redundant when we go to create copies  */
4554
4555   changed = pre_delete ();
4556
4557   did_insert = pre_edge_insert (edge_list, index_map);
4558
4559   /* In other places with reaching expressions, copy the expression to the
4560      specially allocated pseudo-reg that reaches the redundant expr.  */
4561   pre_insert_copies ();
4562   if (did_insert)
4563     {
4564       commit_edge_insertions ();
4565       changed = 1;
4566     }
4567
4568   free (index_map);
4569   sbitmap_free (pre_redundant_insns);
4570   return changed;
4571 }
4572
4573 /* Top level routine to perform one PRE GCSE pass.
4574
4575    Return nonzero if a change was made.  */
4576
4577 static int
4578 one_pre_gcse_pass (int pass)
4579 {
4580   int changed = 0;
4581
4582   gcse_subst_count = 0;
4583   gcse_create_count = 0;
4584
4585   alloc_hash_table (max_cuid, &expr_hash_table, 0);
4586   add_noreturn_fake_exit_edges ();
4587   if (flag_gcse_lm)
4588     compute_ld_motion_mems ();
4589
4590   compute_hash_table (&expr_hash_table);
4591   trim_ld_motion_mems ();
4592   if (gcse_file)
4593     dump_hash_table (gcse_file, "Expression", &expr_hash_table);
4594
4595   if (expr_hash_table.n_elems > 0)
4596     {
4597       alloc_pre_mem (last_basic_block, expr_hash_table.n_elems);
4598       compute_pre_data ();
4599       changed |= pre_gcse ();
4600       free_edge_list (edge_list);
4601       free_pre_mem ();
4602     }
4603
4604   free_ldst_mems ();
4605   remove_fake_exit_edges ();
4606   free_hash_table (&expr_hash_table);
4607
4608   if (gcse_file)
4609     {
4610       fprintf (gcse_file, "\nPRE GCSE of %s, pass %d: %d bytes needed, ",
4611                current_function_name (), pass, bytes_used);
4612       fprintf (gcse_file, "%d substs, %d insns created\n",
4613                gcse_subst_count, gcse_create_count);
4614     }
4615
4616   return changed;
4617 }
4618 \f
4619 /* If X contains any LABEL_REF's, add REG_LABEL notes for them to INSN.
4620    If notes are added to an insn which references a CODE_LABEL, the
4621    LABEL_NUSES count is incremented.  We have to add REG_LABEL notes,
4622    because the following loop optimization pass requires them.  */
4623
4624 /* ??? This is very similar to the loop.c add_label_notes function.  We
4625    could probably share code here.  */
4626
4627 /* ??? If there was a jump optimization pass after gcse and before loop,
4628    then we would not need to do this here, because jump would add the
4629    necessary REG_LABEL notes.  */
4630
4631 static void
4632 add_label_notes (rtx x, rtx insn)
4633 {
4634   enum rtx_code code = GET_CODE (x);
4635   int i, j;
4636   const char *fmt;
4637
4638   if (code == LABEL_REF && !LABEL_REF_NONLOCAL_P (x))
4639     {
4640       /* This code used to ignore labels that referred to dispatch tables to
4641          avoid flow generating (slightly) worse code.
4642
4643          We no longer ignore such label references (see LABEL_REF handling in
4644          mark_jump_label for additional information).  */
4645
4646       REG_NOTES (insn) = gen_rtx_INSN_LIST (REG_LABEL, XEXP (x, 0),
4647                                             REG_NOTES (insn));
4648       if (LABEL_P (XEXP (x, 0)))
4649         LABEL_NUSES (XEXP (x, 0))++;
4650       return;
4651     }
4652
4653   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1, fmt = GET_RTX_FORMAT (code); i >= 0; i--)
4654     {
4655       if (fmt[i] == 'e')
4656         add_label_notes (XEXP (x, i), insn);
4657       else if (fmt[i] == 'E')
4658         for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
4659           add_label_notes (XVECEXP (x, i, j), insn);
4660     }
4661 }
4662
4663 /* Compute transparent outgoing information for each block.
4664
4665    An expression is transparent to an edge unless it is killed by
4666    the edge itself.  This can only happen with abnormal control flow,
4667    when the edge is traversed through a call.  This happens with
4668    non-local labels and exceptions.
4669
4670    This would not be necessary if we split the edge.  While this is
4671    normally impossible for abnormal critical edges, with some effort
4672    it should be possible with exception handling, since we still have
4673    control over which handler should be invoked.  But due to increased
4674    EH table sizes, this may not be worthwhile.  */
4675
4676 static void
4677 compute_transpout (void)
4678 {
4679   basic_block bb;
4680   unsigned int i;
4681   struct expr *expr;
4682
4683   sbitmap_vector_ones (transpout, last_basic_block);
4684
4685   FOR_EACH_BB (bb)
4686     {
4687       /* Note that flow inserted a nop a the end of basic blocks that
4688          end in call instructions for reasons other than abnormal
4689          control flow.  */
4690       if (! CALL_P (BB_END (bb)))
4691         continue;
4692
4693       for (i = 0; i < expr_hash_table.size; i++)
4694         for (expr = expr_hash_table.table[i]; expr ; expr = expr->next_same_hash)
4695           if (MEM_P (expr->expr))
4696             {
4697               if (GET_CODE (XEXP (expr->expr, 0)) == SYMBOL_REF
4698                   && CONSTANT_POOL_ADDRESS_P (XEXP (expr->expr, 0)))
4699                 continue;
4700
4701               /* ??? Optimally, we would use interprocedural alias
4702                  analysis to determine if this mem is actually killed
4703                  by this call.  */
4704               RESET_BIT (transpout[bb->index], expr->bitmap_index);
4705             }
4706     }
4707 }
4708
4709 /* Code Hoisting variables and subroutines.  */
4710
4711 /* Very busy expressions.  */
4712 static sbitmap *hoist_vbein;
4713 static sbitmap *hoist_vbeout;
4714
4715 /* Hoistable expressions.  */
4716 static sbitmap *hoist_exprs;
4717
4718 /* ??? We could compute post dominators and run this algorithm in
4719    reverse to perform tail merging, doing so would probably be
4720    more effective than the tail merging code in jump.c.
4721
4722    It's unclear if tail merging could be run in parallel with
4723    code hoisting.  It would be nice.  */
4724
4725 /* Allocate vars used for code hoisting analysis.  */
4726
4727 static void
4728 alloc_code_hoist_mem (int n_blocks, int n_exprs)
4729 {
4730   antloc = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
4731   transp = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
4732   comp = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
4733
4734   hoist_vbein = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
4735   hoist_vbeout = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
4736   hoist_exprs = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
4737   transpout = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
4738 }
4739
4740 /* Free vars used for code hoisting analysis.  */
4741
4742 static void
4743 free_code_hoist_mem (void)
4744 {
4745   sbitmap_vector_free (antloc);
4746   sbitmap_vector_free (transp);
4747   sbitmap_vector_free (comp);
4748
4749   sbitmap_vector_free (hoist_vbein);
4750   sbitmap_vector_free (hoist_vbeout);
4751   sbitmap_vector_free (hoist_exprs);
4752   sbitmap_vector_free (transpout);
4753
4754   free_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
4755 }
4756
4757 /* Compute the very busy expressions at entry/exit from each block.
4758
4759    An expression is very busy if all paths from a given point
4760    compute the expression.  */
4761
4762 static void
4763 compute_code_hoist_vbeinout (void)
4764 {
4765   int changed, passes;
4766   basic_block bb;
4767
4768   sbitmap_vector_zero (hoist_vbeout, last_basic_block);
4769   sbitmap_vector_zero (hoist_vbein, last_basic_block);
4770
4771   passes = 0;
4772   changed = 1;
4773
4774   while (changed)
4775     {
4776       changed = 0;
4777
4778       /* We scan the blocks in the reverse order to speed up
4779          the convergence.  */
4780       FOR_EACH_BB_REVERSE (bb)
4781         {
4782           changed |= sbitmap_a_or_b_and_c_cg (hoist_vbein[bb->index], antloc[bb->index],
4783                                               hoist_vbeout[bb->index], transp[bb->index]);
4784           if (bb->next_bb != EXIT_BLOCK_PTR)
4785             sbitmap_intersection_of_succs (hoist_vbeout[bb->index], hoist_vbein, bb->index);
4786         }
4787
4788       passes++;
4789     }
4790
4791   if (gcse_file)
4792     fprintf (gcse_file, "hoisting vbeinout computation: %d passes\n", passes);
4793 }
4794
4795 /* Top level routine to do the dataflow analysis needed by code hoisting.  */
4796
4797 static void
4798 compute_code_hoist_data (void)
4799 {
4800   compute_local_properties (transp, comp, antloc, &expr_hash_table);
4801   compute_transpout ();
4802   compute_code_hoist_vbeinout ();
4803   calculate_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
4804   if (gcse_file)
4805     fprintf (gcse_file, "\n");
4806 }
4807
4808 /* Determine if the expression identified by EXPR_INDEX would
4809    reach BB unimpared if it was placed at the end of EXPR_BB.
4810
4811    It's unclear exactly what Muchnick meant by "unimpared".  It seems
4812    to me that the expression must either be computed or transparent in
4813    *every* block in the path(s) from EXPR_BB to BB.  Any other definition
4814    would allow the expression to be hoisted out of loops, even if
4815    the expression wasn't a loop invariant.
4816
4817    Contrast this to reachability for PRE where an expression is
4818    considered reachable if *any* path reaches instead of *all*
4819    paths.  */
4820
4821 static int
4822 hoist_expr_reaches_here_p (basic_block expr_bb, int expr_index, basic_block bb, char *visited)
4823 {
4824   edge pred;
4825   edge_iterator ei;
4826   int visited_allocated_locally = 0;
4827
4828
4829   if (visited == NULL)
4830     {
4831       visited_allocated_locally = 1;
4832       visited = xcalloc (last_basic_block, 1);
4833     }
4834
4835   FOR_EACH_EDGE (pred, ei, bb->preds)
4836     {
4837       basic_block pred_bb = pred->src;
4838
4839       if (pred->src == ENTRY_BLOCK_PTR)
4840         break;
4841       else if (pred_bb == expr_bb)
4842         continue;
4843       else if (visited[pred_bb->index])
4844         continue;
4845
4846       /* Does this predecessor generate this expression?  */
4847       else if (TEST_BIT (comp[pred_bb->index], expr_index))
4848         break;
4849       else if (! TEST_BIT (transp[pred_bb->index], expr_index))
4850         break;
4851
4852       /* Not killed.  */
4853       else
4854         {
4855           visited[pred_bb->index] = 1;
4856           if (! hoist_expr_reaches_here_p (expr_bb, expr_index,
4857                                            pred_bb, visited))
4858             break;
4859         }
4860     }
4861   if (visited_allocated_locally)
4862     free (visited);
4863
4864   return (pred == NULL);
4865 }
4866 \f
4867 /* Actually perform code hoisting.  */
4868
4869 static void
4870 hoist_code (void)
4871 {
4872   basic_block bb, dominated;
4873   basic_block *domby;
4874   unsigned int domby_len;
4875   unsigned int i,j;
4876   struct expr **index_map;
4877   struct expr *expr;
4878
4879   sbitmap_vector_zero (hoist_exprs, last_basic_block);
4880
4881   /* Compute a mapping from expression number (`bitmap_index') to
4882      hash table entry.  */
4883
4884   index_map = xcalloc (expr_hash_table.n_elems, sizeof (struct expr *));
4885   for (i = 0; i < expr_hash_table.size; i++)
4886     for (expr = expr_hash_table.table[i]; expr != NULL; expr = expr->next_same_hash)
4887       index_map[expr->bitmap_index] = expr;
4888
4889   /* Walk over each basic block looking for potentially hoistable
4890      expressions, nothing gets hoisted from the entry block.  */
4891   FOR_EACH_BB (bb)
4892     {
4893       int found = 0;
4894       int insn_inserted_p;
4895
4896       domby_len = get_dominated_by (CDI_DOMINATORS, bb, &domby);
4897       /* Examine each expression that is very busy at the exit of this
4898          block.  These are the potentially hoistable expressions.  */
4899       for (i = 0; i < hoist_vbeout[bb->index]->n_bits; i++)
4900         {
4901           int hoistable = 0;
4902
4903           if (TEST_BIT (hoist_vbeout[bb->index], i)
4904               && TEST_BIT (transpout[bb->index], i))
4905             {
4906               /* We've found a potentially hoistable expression, now
4907                  we look at every block BB dominates to see if it
4908                  computes the expression.  */
4909               for (j = 0; j < domby_len; j++)
4910                 {
4911                   dominated = domby[j];
4912                   /* Ignore self dominance.  */
4913                   if (bb == dominated)
4914                     continue;
4915                   /* We've found a dominated block, now see if it computes
4916                      the busy expression and whether or not moving that
4917                      expression to the "beginning" of that block is safe.  */
4918                   if (!TEST_BIT (antloc[dominated->index], i))
4919                     continue;
4920
4921                   /* Note if the expression would reach the dominated block
4922                      unimpared if it was placed at the end of BB.
4923
4924                      Keep track of how many times this expression is hoistable
4925                      from a dominated block into BB.  */
4926                   if (hoist_expr_reaches_here_p (bb, i, dominated, NULL))
4927                     hoistable++;
4928                 }
4929
4930               /* If we found more than one hoistable occurrence of this
4931                  expression, then note it in the bitmap of expressions to
4932                  hoist.  It makes no sense to hoist things which are computed
4933                  in only one BB, and doing so tends to pessimize register
4934                  allocation.  One could increase this value to try harder
4935                  to avoid any possible code expansion due to register
4936                  allocation issues; however experiments have shown that
4937                  the vast majority of hoistable expressions are only movable
4938                  from two successors, so raising this threshold is likely
4939                  to nullify any benefit we get from code hoisting.  */
4940               if (hoistable > 1)
4941                 {
4942                   SET_BIT (hoist_exprs[bb->index], i);
4943                   found = 1;
4944                 }
4945             }
4946         }
4947       /* If we found nothing to hoist, then quit now.  */
4948       if (! found)
4949         {
4950           free (domby);
4951         continue;
4952         }
4953
4954       /* Loop over all the hoistable expressions.  */
4955       for (i = 0; i < hoist_exprs[bb->index]->n_bits; i++)
4956         {
4957           /* We want to insert the expression into BB only once, so
4958              note when we've inserted it.  */
4959           insn_inserted_p = 0;
4960
4961           /* These tests should be the same as the tests above.  */
4962           if (TEST_BIT (hoist_vbeout[bb->index], i))
4963             {
4964               /* We've found a potentially hoistable expression, now
4965                  we look at every block BB dominates to see if it
4966                  computes the expression.  */
4967               for (j = 0; j < domby_len; j++)
4968                 {
4969                   dominated = domby[j];
4970                   /* Ignore self dominance.  */
4971                   if (bb == dominated)
4972                     continue;
4973
4974                   /* We've found a dominated block, now see if it computes
4975                      the busy expression and whether or not moving that
4976                      expression to the "beginning" of that block is safe.  */
4977                   if (!TEST_BIT (antloc[dominated->index], i))
4978                     continue;
4979
4980                   /* The expression is computed in the dominated block and
4981                      it would be safe to compute it at the start of the
4982                      dominated block.  Now we have to determine if the
4983                      expression would reach the dominated block if it was
4984                      placed at the end of BB.  */
4985                   if (hoist_expr_reaches_here_p (bb, i, dominated, NULL))
4986                     {
4987                       struct expr *expr = index_map[i];
4988                       struct occr *occr = expr->antic_occr;
4989                       rtx insn;
4990                       rtx set;
4991
4992                       /* Find the right occurrence of this expression.  */
4993                       while (BLOCK_FOR_INSN (occr->insn) != dominated && occr)
4994                         occr = occr->next;
4995
4996                       gcc_assert (occr);
4997                       insn = occr->insn;
4998                       set = single_set (insn);
4999                       gcc_assert (set);
5000
5001                       /* Create a pseudo-reg to store the result of reaching
5002                          expressions into.  Get the mode for the new pseudo
5003                          from the mode of the original destination pseudo.  */
5004                       if (expr->reaching_reg == NULL)
5005                         expr->reaching_reg
5006                           = gen_reg_rtx (GET_MODE (SET_DEST (set)));
5007
5008                       gcse_emit_move_after (expr->reaching_reg, SET_DEST (set), insn);
5009                       delete_insn (insn);
5010                       occr->deleted_p = 1;
5011                       if (!insn_inserted_p)
5012                         {
5013                           insert_insn_end_bb (index_map[i], bb, 0);
5014                           insn_inserted_p = 1;
5015                         }
5016                     }
5017                 }
5018             }
5019         }
5020       free (domby);
5021     }
5022
5023   free (index_map);
5024 }
5025
5026 /* Top level routine to perform one code hoisting (aka unification) pass
5027
5028    Return nonzero if a change was made.  */
5029
5030 static int
5031 one_code_hoisting_pass (void)
5032 {
5033   int changed = 0;
5034
5035   alloc_hash_table (max_cuid, &expr_hash_table, 0);
5036   compute_hash_table (&expr_hash_table);
5037   if (gcse_file)
5038     dump_hash_table (gcse_file, "Code Hosting Expressions", &expr_hash_table);
5039
5040   if (expr_hash_table.n_elems > 0)
5041     {
5042       alloc_code_hoist_mem (last_basic_block, expr_hash_table.n_elems);
5043       compute_code_hoist_data ();
5044       hoist_code ();
5045       free_code_hoist_mem ();
5046     }
5047
5048   free_hash_table (&expr_hash_table);
5049
5050   return changed;
5051 }
5052 \f
5053 /*  Here we provide the things required to do store motion towards
5054     the exit. In order for this to be effective, gcse also needed to
5055     be taught how to move a load when it is kill only by a store to itself.
5056
5057             int i;
5058             float a[10];
5059
5060             void foo(float scale)
5061             {
5062               for (i=0; i<10; i++)
5063                 a[i] *= scale;
5064             }
5065
5066     'i' is both loaded and stored to in the loop. Normally, gcse cannot move
5067     the load out since its live around the loop, and stored at the bottom
5068     of the loop.
5069
5070       The 'Load Motion' referred to and implemented in this file is
5071     an enhancement to gcse which when using edge based lcm, recognizes
5072     this situation and allows gcse to move the load out of the loop.
5073
5074       Once gcse has hoisted the load, store motion can then push this
5075     load towards the exit, and we end up with no loads or stores of 'i'
5076     in the loop.  */
5077
5078 /* This will search the ldst list for a matching expression. If it
5079    doesn't find one, we create one and initialize it.  */
5080
5081 static struct ls_expr *
5082 ldst_entry (rtx x)
5083 {
5084   int do_not_record_p = 0;
5085   struct ls_expr * ptr;
5086   unsigned int hash;
5087
5088   hash = hash_rtx (x, GET_MODE (x), &do_not_record_p,
5089                    NULL,  /*have_reg_qty=*/false);
5090
5091   for (ptr = pre_ldst_mems; ptr != NULL; ptr = ptr->next)
5092     if (ptr->hash_index == hash && expr_equiv_p (ptr->pattern, x))
5093       return ptr;
5094
5095   ptr = xmalloc (sizeof (struct ls_expr));
5096
5097   ptr->next         = pre_ldst_mems;
5098   ptr->expr         = NULL;
5099   ptr->pattern      = x;
5100   ptr->pattern_regs = NULL_RTX;
5101   ptr->loads        = NULL_RTX;
5102   ptr->stores       = NULL_RTX;
5103   ptr->reaching_reg = NULL_RTX;
5104   ptr->invalid      = 0;
5105   ptr->index        = 0;
5106   ptr->hash_index   = hash;
5107   pre_ldst_mems     = ptr;
5108
5109   return ptr;
5110 }
5111
5112 /* Free up an individual ldst entry.  */
5113
5114 static void
5115 free_ldst_entry (struct ls_expr * ptr)
5116 {
5117   free_INSN_LIST_list (& ptr->loads);
5118   free_INSN_LIST_list (& ptr->stores);
5119
5120   free (ptr);
5121 }
5122
5123 /* Free up all memory associated with the ldst list.  */
5124
5125 static void
5126 free_ldst_mems (void)
5127 {
5128   while (pre_ldst_mems)
5129     {
5130       struct ls_expr * tmp = pre_ldst_mems;
5131
5132       pre_ldst_mems = pre_ldst_mems->next;
5133
5134       free_ldst_entry (tmp);
5135     }
5136
5137   pre_ldst_mems = NULL;
5138 }
5139
5140 /* Dump debugging info about the ldst list.  */
5141
5142 static void
5143 print_ldst_list (FILE * file)
5144 {
5145   struct ls_expr * ptr;
5146
5147   fprintf (file, "LDST list: \n");
5148
5149   for (ptr = first_ls_expr(); ptr != NULL; ptr = next_ls_expr (ptr))
5150     {
5151       fprintf (file, "  Pattern (%3d): ", ptr->index);
5152
5153       print_rtl (file, ptr->pattern);
5154
5155       fprintf (file, "\n         Loads : ");
5156
5157       if (ptr->loads)
5158         print_rtl (file, ptr->loads);
5159       else
5160         fprintf (file, "(nil)");
5161
5162       fprintf (file, "\n        Stores : ");
5163
5164       if (ptr->stores)
5165         print_rtl (file, ptr->stores);
5166       else
5167         fprintf (file, "(nil)");
5168
5169       fprintf (file, "\n\n");
5170     }
5171
5172   fprintf (file, "\n");
5173 }
5174
5175 /* Returns 1 if X is in the list of ldst only expressions.  */
5176
5177 static struct ls_expr *
5178 find_rtx_in_ldst (rtx x)
5179 {
5180   struct ls_expr * ptr;
5181
5182   for (ptr = pre_ldst_mems; ptr != NULL; ptr = ptr->next)
5183     if (expr_equiv_p (ptr->pattern, x) && ! ptr->invalid)
5184       return ptr;
5185
5186   return NULL;
5187 }
5188
5189 /* Assign each element of the list of mems a monotonically increasing value.  */
5190
5191 static int
5192 enumerate_ldsts (void)
5193 {
5194   struct ls_expr * ptr;
5195   int n = 0;
5196
5197   for (ptr = pre_ldst_mems; ptr != NULL; ptr = ptr->next)
5198     ptr->index = n++;
5199
5200   return n;
5201 }
5202
5203 /* Return first item in the list.  */
5204
5205 static inline struct ls_expr *
5206 first_ls_expr (void)
5207 {
5208   return pre_ldst_mems;
5209 }
5210
5211 /* Return the next item in the list after the specified one.  */
5212
5213 static inline struct ls_expr *
5214 next_ls_expr (struct ls_expr * ptr)
5215 {
5216   return ptr->next;
5217 }
5218 \f
5219 /* Load Motion for loads which only kill themselves.  */
5220
5221 /* Return true if x is a simple MEM operation, with no registers or
5222    side effects. These are the types of loads we consider for the
5223    ld_motion list, otherwise we let the usual aliasing take care of it.  */
5224
5225 static int
5226 simple_mem (rtx x)
5227 {
5228   if (! MEM_P (x))
5229     return 0;
5230
5231   if (MEM_VOLATILE_P (x))
5232     return 0;
5233
5234   if (GET_MODE (x) == BLKmode)
5235     return 0;
5236
5237   /* If we are handling exceptions, we must be careful with memory references
5238      that may trap. If we are not, the behavior is undefined, so we may just
5239      continue.  */
5240   if (flag_non_call_exceptions && may_trap_p (x))
5241     return 0;
5242
5243   if (side_effects_p (x))
5244     return 0;
5245
5246   /* Do not consider function arguments passed on stack.  */
5247   if (reg_mentioned_p (stack_pointer_rtx, x))
5248     return 0;
5249
5250   if (flag_float_store && FLOAT_MODE_P (GET_MODE (x)))
5251     return 0;
5252
5253   return 1;
5254 }
5255
5256 /* Make sure there isn't a buried reference in this pattern anywhere.
5257    If there is, invalidate the entry for it since we're not capable
5258    of fixing it up just yet.. We have to be sure we know about ALL
5259    loads since the aliasing code will allow all entries in the
5260    ld_motion list to not-alias itself.  If we miss a load, we will get
5261    the wrong value since gcse might common it and we won't know to
5262    fix it up.  */
5263
5264 static void
5265 invalidate_any_buried_refs (rtx x)
5266 {
5267   const char * fmt;
5268   int i, j;
5269   struct ls_expr * ptr;
5270
5271   /* Invalidate it in the list.  */
5272   if (MEM_P (x) && simple_mem (x))
5273     {
5274       ptr = ldst_entry (x);
5275       ptr->invalid = 1;
5276     }
5277
5278   /* Recursively process the insn.  */
5279   fmt = GET_RTX_FORMAT (GET_CODE (x));
5280
5281   for (i = GET_RTX_LENGTH (GET_CODE (x)) - 1; i >= 0; i--)
5282     {
5283       if (fmt[i] == 'e')
5284         invalidate_any_buried_refs (XEXP (x, i));
5285       else if (fmt[i] == 'E')
5286         for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
5287           invalidate_any_buried_refs (XVECEXP (x, i, j));
5288     }
5289 }
5290
5291 /* Find all the 'simple' MEMs which are used in LOADs and STORES.  Simple
5292    being defined as MEM loads and stores to symbols, with no side effects
5293    and no registers in the expression.  For a MEM destination, we also
5294    check that the insn is still valid if we replace the destination with a
5295    REG, as is done in update_ld_motion_stores.  If there are any uses/defs
5296    which don't match this criteria, they are invalidated and trimmed out
5297    later.  */
5298
5299 static void
5300 compute_ld_motion_mems (void)
5301 {
5302   struct ls_expr * ptr;
5303   basic_block bb;
5304   rtx insn;
5305
5306   pre_ldst_mems = NULL;
5307
5308   FOR_EACH_BB (bb)
5309     {
5310       for (insn = BB_HEAD (bb);
5311            insn && insn != NEXT_INSN (BB_END (bb));
5312            insn = NEXT_INSN (insn))
5313         {
5314           if (INSN_P (insn))
5315             {
5316               if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == SET)
5317                 {
5318                   rtx src = SET_SRC (PATTERN (insn));
5319                   rtx dest = SET_DEST (PATTERN (insn));
5320
5321                   /* Check for a simple LOAD...  */
5322                   if (MEM_P (src) && simple_mem (src))
5323                     {
5324                       ptr = ldst_entry (src);
5325                       if (REG_P (dest))
5326                         ptr->loads = alloc_INSN_LIST (insn, ptr->loads);
5327                       else
5328                         ptr->invalid = 1;
5329                     }
5330                   else
5331                     {
5332                       /* Make sure there isn't a buried load somewhere.  */
5333                       invalidate_any_buried_refs (src);
5334                     }
5335
5336                   /* Check for stores. Don't worry about aliased ones, they
5337                      will block any movement we might do later. We only care
5338                      about this exact pattern since those are the only
5339                      circumstance that we will ignore the aliasing info.  */
5340                   if (MEM_P (dest) && simple_mem (dest))
5341                     {
5342                       ptr = ldst_entry (dest);
5343
5344                       if (! MEM_P (src)
5345                           && GET_CODE (src) != ASM_OPERANDS
5346                           /* Check for REG manually since want_to_gcse_p
5347                              returns 0 for all REGs.  */
5348                           && can_assign_to_reg_p (src))
5349                         ptr->stores = alloc_INSN_LIST (insn, ptr->stores);
5350                       else
5351                         ptr->invalid = 1;
5352                     }
5353                 }
5354               else
5355                 invalidate_any_buried_refs (PATTERN (insn));
5356             }
5357         }
5358     }
5359 }
5360
5361 /* Remove any references that have been either invalidated or are not in the
5362    expression list for pre gcse.  */
5363
5364 static void
5365 trim_ld_motion_mems (void)
5366 {
5367   struct ls_expr * * last = & pre_ldst_mems;
5368   struct ls_expr * ptr = pre_ldst_mems;
5369
5370   while (ptr != NULL)
5371     {
5372       struct expr * expr;
5373
5374       /* Delete if entry has been made invalid.  */
5375       if (! ptr->invalid)
5376         {
5377           /* Delete if we cannot find this mem in the expression list.  */
5378           unsigned int hash = ptr->hash_index % expr_hash_table.size;
5379
5380           for (expr = expr_hash_table.table[hash];
5381                expr != NULL;
5382                expr = expr->next_same_hash)
5383             if (expr_equiv_p (expr->expr, ptr->pattern))
5384               break;
5385         }
5386       else
5387         expr = (struct expr *) 0;
5388
5389       if (expr)
5390         {
5391           /* Set the expression field if we are keeping it.  */
5392           ptr->expr = expr;
5393           last = & ptr->next;
5394           ptr = ptr->next;
5395         }
5396       else
5397         {
5398           *last = ptr->next;
5399           free_ldst_entry (ptr);
5400           ptr = * last;
5401         }
5402     }
5403
5404   /* Show the world what we've found.  */
5405   if (gcse_file && pre_ldst_mems != NULL)
5406     print_ldst_list (gcse_file);
5407 }
5408
5409 /* This routine will take an expression which we are replacing with
5410    a reaching register, and update any stores that are needed if
5411    that expression is in the ld_motion list.  Stores are updated by
5412    copying their SRC to the reaching register, and then storing
5413    the reaching register into the store location. These keeps the
5414    correct value in the reaching register for the loads.  */
5415
5416 static void
5417 update_ld_motion_stores (struct expr * expr)
5418 {
5419   struct ls_expr * mem_ptr;
5420
5421   if ((mem_ptr = find_rtx_in_ldst (expr->expr)))
5422     {
5423       /* We can try to find just the REACHED stores, but is shouldn't
5424          matter to set the reaching reg everywhere...  some might be
5425          dead and should be eliminated later.  */
5426
5427       /* We replace (set mem expr) with (set reg expr) (set mem reg)
5428          where reg is the reaching reg used in the load.  We checked in
5429          compute_ld_motion_mems that we can replace (set mem expr) with
5430          (set reg expr) in that insn.  */
5431       rtx list = mem_ptr->stores;
5432
5433       for ( ; list != NULL_RTX; list = XEXP (list, 1))
5434         {
5435           rtx insn = XEXP (list, 0);
5436           rtx pat = PATTERN (insn);
5437           rtx src = SET_SRC (pat);
5438           rtx reg = expr->reaching_reg;
5439           rtx copy, new;
5440
5441           /* If we've already copied it, continue.  */
5442           if (expr->reaching_reg == src)
5443             continue;
5444
5445           if (gcse_file)
5446             {
5447               fprintf (gcse_file, "PRE:  store updated with reaching reg ");
5448               print_rtl (gcse_file, expr->reaching_reg);
5449               fprintf (gcse_file, ":\n  ");
5450               print_inline_rtx (gcse_file, insn, 8);
5451               fprintf (gcse_file, "\n");
5452             }
5453
5454           copy = gen_move_insn ( reg, copy_rtx (SET_SRC (pat)));
5455           new = emit_insn_before (copy, insn);
5456           record_one_set (REGNO (reg), new);
5457           SET_SRC (pat) = reg;
5458
5459           /* un-recognize this pattern since it's probably different now.  */
5460           INSN_CODE (insn) = -1;
5461           gcse_create_count++;
5462         }
5463     }
5464 }
5465 \f
5466 /* Store motion code.  */
5467
5468 #define ANTIC_STORE_LIST(x)             ((x)->loads)
5469 #define AVAIL_STORE_LIST(x)             ((x)->stores)
5470 #define LAST_AVAIL_CHECK_FAILURE(x)     ((x)->reaching_reg)
5471
5472 /* This is used to communicate the target bitvector we want to use in the
5473    reg_set_info routine when called via the note_stores mechanism.  */
5474 static int * regvec;
5475
5476 /* And current insn, for the same routine.  */
5477 static rtx compute_store_table_current_insn;
5478
5479 /* Used in computing the reverse edge graph bit vectors.  */
5480 static sbitmap * st_antloc;
5481
5482 /* Global holding the number of store expressions we are dealing with.  */
5483 static int num_stores;
5484
5485 /* Checks to set if we need to mark a register set.  Called from
5486    note_stores.  */
5487
5488 static void
5489 reg_set_info (rtx dest, rtx setter ATTRIBUTE_UNUSED,
5490               void *data)
5491 {
5492   sbitmap bb_reg = data;
5493
5494   if (GET_CODE (dest) == SUBREG)
5495     dest = SUBREG_REG (dest);
5496
5497   if (REG_P (dest))
5498     {
5499       regvec[REGNO (dest)] = INSN_UID (compute_store_table_current_insn);
5500       if (bb_reg)
5501         SET_BIT (bb_reg, REGNO (dest));
5502     }
5503 }
5504
5505 /* Clear any mark that says that this insn sets dest.  Called from
5506    note_stores.  */
5507
5508 static void
5509 reg_clear_last_set (rtx dest, rtx setter ATTRIBUTE_UNUSED,
5510               void *data)
5511 {
5512   int *dead_vec = data;
5513
5514   if (GET_CODE (dest) == SUBREG)
5515     dest = SUBREG_REG (dest);
5516
5517   if (REG_P (dest) &&
5518       dead_vec[REGNO (dest)] == INSN_UID (compute_store_table_current_insn))
5519     dead_vec[REGNO (dest)] = 0;
5520 }
5521
5522 /* Return zero if some of the registers in list X are killed
5523    due to set of registers in bitmap REGS_SET.  */
5524
5525 static bool
5526 store_ops_ok (rtx x, int *regs_set)
5527 {
5528   rtx reg;
5529
5530   for (; x; x = XEXP (x, 1))
5531     {
5532       reg = XEXP (x, 0);
5533       if (regs_set[REGNO(reg)])
5534         return false;
5535     }
5536
5537   return true;
5538 }
5539
5540 /* Returns a list of registers mentioned in X.  */
5541 static rtx
5542 extract_mentioned_regs (rtx x)
5543 {
5544   return extract_mentioned_regs_helper (x, NULL_RTX);
5545 }
5546
5547 /* Helper for extract_mentioned_regs; ACCUM is used to accumulate used
5548    registers.  */
5549 static rtx
5550 extract_mentioned_regs_helper (rtx x, rtx accum)
5551 {
5552   int i;
5553   enum rtx_code code;
5554   const char * fmt;
5555
5556   /* Repeat is used to turn tail-recursion into iteration.  */
5557  repeat:
5558
5559   if (x == 0)
5560     return accum;
5561
5562   code = GET_CODE (x);
5563   switch (code)
5564     {
5565     case REG:
5566       return alloc_EXPR_LIST (0, x, accum);
5567
5568     case MEM:
5569       x = XEXP (x, 0);
5570       goto repeat;
5571
5572     case PRE_DEC:
5573     case PRE_INC:
5574     case POST_DEC:
5575     case POST_INC:
5576       /* We do not run this function with arguments having side effects.  */
5577       gcc_unreachable ();
5578
5579     case PC:
5580     case CC0: /*FIXME*/
5581     case CONST:
5582     case CONST_INT:
5583     case CONST_DOUBLE:
5584     case CONST_VECTOR:
5585     case SYMBOL_REF:
5586     case LABEL_REF:
5587     case ADDR_VEC:
5588     case ADDR_DIFF_VEC:
5589       return accum;
5590
5591     default:
5592       break;
5593     }
5594
5595   i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1;
5596   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
5597
5598   for (; i >= 0; i--)
5599     {
5600       if (fmt[i] == 'e')
5601         {
5602           rtx tem = XEXP (x, i);
5603
5604           /* If we are about to do the last recursive call
5605              needed at this level, change it into iteration.  */
5606           if (i == 0)
5607             {
5608               x = tem;
5609               goto repeat;
5610             }
5611
5612           accum = extract_mentioned_regs_helper (tem, accum);
5613         }
5614       else if (fmt[i] == 'E')
5615         {
5616           int j;
5617
5618           for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
5619             accum = extract_mentioned_regs_helper (XVECEXP (x, i, j), accum);
5620         }
5621     }
5622
5623   return accum;
5624 }
5625
5626 /* Determine whether INSN is MEM store pattern that we will consider moving.
5627    REGS_SET_BEFORE is bitmap of registers set before (and including) the
5628    current insn, REGS_SET_AFTER is bitmap of registers set after (and
5629    including) the insn in this basic block.  We must be passing through BB from
5630    head to end, as we are using this fact to speed things up.
5631
5632    The results are stored this way:
5633
5634    -- the first anticipatable expression is added into ANTIC_STORE_LIST
5635    -- if the processed expression is not anticipatable, NULL_RTX is added
5636       there instead, so that we can use it as indicator that no further
5637       expression of this type may be anticipatable
5638    -- if the expression is available, it is added as head of AVAIL_STORE_LIST;
5639       consequently, all of them but this head are dead and may be deleted.
5640    -- if the expression is not available, the insn due to that it fails to be
5641       available is stored in reaching_reg.
5642
5643    The things are complicated a bit by fact that there already may be stores
5644    to the same MEM from other blocks; also caller must take care of the
5645    necessary cleanup of the temporary markers after end of the basic block.
5646    */
5647
5648 static void
5649 find_moveable_store (rtx insn, int *regs_set_before, int *regs_set_after)
5650 {
5651   struct ls_expr * ptr;
5652   rtx dest, set, tmp;
5653   int check_anticipatable, check_available;
5654   basic_block bb = BLOCK_FOR_INSN (insn);
5655
5656   set = single_set (insn);
5657   if (!set)
5658     return;
5659
5660   dest = SET_DEST (set);
5661
5662   if (! MEM_P (dest) || MEM_VOLATILE_P (dest)
5663       || GET_MODE (dest) == BLKmode)
5664     return;
5665
5666   if (side_effects_p (dest))
5667     return;
5668
5669   /* If we are handling exceptions, we must be careful with memory references
5670      that may trap. If we are not, the behavior is undefined, so we may just
5671      continue.  */
5672   if (flag_non_call_exceptions && may_trap_p (dest))
5673     return;
5674
5675   /* Even if the destination cannot trap, the source may.  In this case we'd
5676      need to handle updating the REG_EH_REGION note.  */
5677   if (find_reg_note (insn, REG_EH_REGION, NULL_RTX))
5678     return;
5679
5680   ptr = ldst_entry (dest);
5681   if (!ptr->pattern_regs)
5682     ptr->pattern_regs = extract_mentioned_regs (dest);
5683
5684   /* Do not check for anticipatability if we either found one anticipatable
5685      store already, or tested for one and found out that it was killed.  */
5686   check_anticipatable = 0;
5687   if (!ANTIC_STORE_LIST (ptr))
5688     check_anticipatable = 1;
5689   else
5690     {
5691       tmp = XEXP (ANTIC_STORE_LIST (ptr), 0);
5692       if (tmp != NULL_RTX
5693           && BLOCK_FOR_INSN (tmp) != bb)
5694         check_anticipatable = 1;
5695     }
5696   if (check_anticipatable)
5697     {
5698       if (store_killed_before (dest, ptr->pattern_regs, insn, bb, regs_set_before))
5699         tmp = NULL_RTX;
5700       else
5701         tmp = insn;
5702       ANTIC_STORE_LIST (ptr) = alloc_INSN_LIST (tmp,
5703                                                 ANTIC_STORE_LIST (ptr));
5704     }
5705
5706   /* It is not necessary to check whether store is available if we did
5707      it successfully before; if we failed before, do not bother to check
5708      until we reach the insn that caused us to fail.  */
5709   check_available = 0;
5710   if (!AVAIL_STORE_LIST (ptr))
5711     check_available = 1;
5712   else
5713     {
5714       tmp = XEXP (AVAIL_STORE_LIST (ptr), 0);
5715       if (BLOCK_FOR_INSN (tmp) != bb)
5716         check_available = 1;
5717     }
5718   if (check_available)
5719     {
5720       /* Check that we have already reached the insn at that the check
5721          failed last time.  */
5722       if (LAST_AVAIL_CHECK_FAILURE (ptr))
5723         {
5724           for (tmp = BB_END (bb);
5725                tmp != insn && tmp != LAST_AVAIL_CHECK_FAILURE (ptr);
5726                tmp = PREV_INSN (tmp))
5727             continue;
5728           if (tmp == insn)
5729             check_available = 0;
5730         }
5731       else
5732         check_available = store_killed_after (dest, ptr->pattern_regs, insn,
5733                                               bb, regs_set_after,
5734                                               &LAST_AVAIL_CHECK_FAILURE (ptr));
5735     }
5736   if (!check_available)
5737     AVAIL_STORE_LIST (ptr) = alloc_INSN_LIST (insn, AVAIL_STORE_LIST (ptr));
5738 }
5739
5740 /* Find available and anticipatable stores.  */
5741
5742 static int
5743 compute_store_table (void)
5744 {
5745   int ret;
5746   basic_block bb;
5747   unsigned regno;
5748   rtx insn, pat, tmp;
5749   int *last_set_in, *already_set;
5750   struct ls_expr * ptr, **prev_next_ptr_ptr;
5751
5752   max_gcse_regno = max_reg_num ();
5753
5754   reg_set_in_block = sbitmap_vector_alloc (last_basic_block,
5755                                                        max_gcse_regno);
5756   sbitmap_vector_zero (reg_set_in_block, last_basic_block);
5757   pre_ldst_mems = 0;
5758   last_set_in = xcalloc (max_gcse_regno, sizeof (int));
5759   already_set = xmalloc (sizeof (int) * max_gcse_regno);
5760
5761   /* Find all the stores we care about.  */
5762   FOR_EACH_BB (bb)
5763     {
5764       /* First compute the registers set in this block.  */
5765       regvec = last_set_in;
5766
5767       for (insn = BB_HEAD (bb);
5768            insn != NEXT_INSN (BB_END (bb));
5769            insn = NEXT_INSN (insn))
5770         {
5771           if (! INSN_P (insn))
5772             continue;
5773
5774           if (CALL_P (insn))
5775             {
5776               for (regno = 0; regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER; regno++)
5777                 if (TEST_HARD_REG_BIT (regs_invalidated_by_call, regno))
5778                   {
5779                     last_set_in[regno] = INSN_UID (insn);
5780                     SET_BIT (reg_set_in_block[bb->index], regno);
5781                   }
5782             }
5783
5784           pat = PATTERN (insn);
5785           compute_store_table_current_insn = insn;
5786           note_stores (pat, reg_set_info, reg_set_in_block[bb->index]);
5787         }
5788
5789       /* Now find the stores.  */
5790       memset (already_set, 0, sizeof (int) * max_gcse_regno);
5791       regvec = already_set;
5792       for (insn = BB_HEAD (bb);
5793            insn != NEXT_INSN (BB_END (bb));
5794            insn = NEXT_INSN (insn))
5795         {
5796           if (! INSN_P (insn))
5797             continue;
5798
5799           if (CALL_P (insn))
5800             {
5801               for (regno = 0; regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER; regno++)
5802                 if (TEST_HARD_REG_BIT (regs_invalidated_by_call, regno))
5803                   already_set[regno] = 1;
5804             }
5805
5806           pat = PATTERN (insn);
5807           note_stores (pat, reg_set_info, NULL);
5808
5809           /* Now that we've marked regs, look for stores.  */
5810           find_moveable_store (insn, already_set, last_set_in);
5811
5812           /* Unmark regs that are no longer set.  */
5813           compute_store_table_current_insn = insn;
5814           note_stores (pat, reg_clear_last_set, last_set_in);
5815           if (CALL_P (insn))
5816             {
5817               for (regno = 0; regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER; regno++)
5818                 if (TEST_HARD_REG_BIT (regs_invalidated_by_call, regno)
5819                     && last_set_in[regno] == INSN_UID (insn))
5820                   last_set_in[regno] = 0;
5821             }
5822         }
5823
5824 #ifdef ENABLE_CHECKING
5825       /* last_set_in should now be all-zero.  */
5826       for (regno = 0; regno < max_gcse_regno; regno++)
5827         gcc_assert (!last_set_in[regno]);
5828 #endif
5829
5830       /* Clear temporary marks.  */
5831       for (ptr = first_ls_expr (); ptr != NULL; ptr = next_ls_expr (ptr))
5832         {
5833           LAST_AVAIL_CHECK_FAILURE(ptr) = NULL_RTX;
5834           if (ANTIC_STORE_LIST (ptr)
5835               && (tmp = XEXP (ANTIC_STORE_LIST (ptr), 0)) == NULL_RTX)
5836             ANTIC_STORE_LIST (ptr) = XEXP (ANTIC_STORE_LIST (ptr), 1);
5837         }
5838     }
5839
5840   /* Remove the stores that are not available anywhere, as there will
5841      be no opportunity to optimize them.  */
5842   for (ptr = pre_ldst_mems, prev_next_ptr_ptr = &pre_ldst_mems;
5843        ptr != NULL;
5844        ptr = *prev_next_ptr_ptr)
5845     {
5846       if (!AVAIL_STORE_LIST (ptr))
5847         {
5848           *prev_next_ptr_ptr = ptr->next;
5849           free_ldst_entry (ptr);
5850         }
5851       else
5852         prev_next_ptr_ptr = &ptr->next;
5853     }
5854
5855   ret = enumerate_ldsts ();
5856
5857   if (gcse_file)
5858     {
5859       fprintf (gcse_file, "ST_avail and ST_antic (shown under loads..)\n");
5860       print_ldst_list (gcse_file);
5861     }
5862
5863   free (last_set_in);
5864   free (already_set);
5865   return ret;
5866 }
5867
5868 /* Check to see if the load X is aliased with STORE_PATTERN.
5869    AFTER is true if we are checking the case when STORE_PATTERN occurs
5870    after the X.  */
5871
5872 static bool
5873 load_kills_store (rtx x, rtx store_pattern, int after)
5874 {
5875   if (after)
5876     return anti_dependence (x, store_pattern);
5877   else
5878     return true_dependence (store_pattern, GET_MODE (store_pattern), x,
5879                             rtx_addr_varies_p);
5880 }
5881
5882 /* Go through the entire insn X, looking for any loads which might alias
5883    STORE_PATTERN.  Return true if found.
5884    AFTER is true if we are checking the case when STORE_PATTERN occurs
5885    after the insn X.  */
5886
5887 static bool
5888 find_loads (rtx x, rtx store_pattern, int after)
5889 {
5890   const char * fmt;
5891   int i, j;
5892   int ret = false;
5893
5894   if (!x)
5895     return false;
5896
5897   if (GET_CODE (x) == SET)
5898     x = SET_SRC (x);
5899
5900   if (MEM_P (x))
5901     {
5902       if (load_kills_store (x, store_pattern, after))
5903         return true;
5904     }
5905
5906   /* Recursively process the insn.  */
5907   fmt = GET_RTX_FORMAT (GET_CODE (x));
5908
5909   for (i = GET_RTX_LENGTH (GET_CODE (x)) - 1; i >= 0 && !ret; i--)
5910     {
5911       if (fmt[i] == 'e')
5912         ret |= find_loads (XEXP (x, i), store_pattern, after);
5913       else if (fmt[i] == 'E')
5914         for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
5915           ret |= find_loads (XVECEXP (x, i, j), store_pattern, after);
5916     }
5917   return ret;
5918 }
5919
5920 /* Check if INSN kills the store pattern X (is aliased with it).
5921    AFTER is true if we are checking the case when store X occurs
5922    after the insn.  Return true if it it does.  */
5923
5924 static bool
5925 store_killed_in_insn (rtx x, rtx x_regs, rtx insn, int after)
5926 {
5927   rtx reg, base, note;
5928
5929   if (!INSN_P (insn))
5930     return false;
5931
5932   if (CALL_P (insn))
5933     {
5934       /* A normal or pure call might read from pattern,
5935          but a const call will not.  */
5936       if (! CONST_OR_PURE_CALL_P (insn) || pure_call_p (insn))
5937         return true;
5938
5939       /* But even a const call reads its parameters.  Check whether the
5940          base of some of registers used in mem is stack pointer.  */
5941       for (reg = x_regs; reg; reg = XEXP (reg, 1))
5942         {
5943           base = find_base_term (XEXP (reg, 0));
5944           if (!base
5945               || (GET_CODE (base) == ADDRESS
5946                   && GET_MODE (base) == Pmode
5947                   && XEXP (base, 0) == stack_pointer_rtx))
5948             return true;
5949         }
5950
5951       return false;
5952     }
5953
5954   if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == SET)
5955     {
5956       rtx pat = PATTERN (insn);
5957       rtx dest = SET_DEST (pat);
5958
5959       if (GET_CODE (dest) == ZERO_EXTRACT)
5960         dest = XEXP (dest, 0);
5961
5962       /* Check for memory stores to aliased objects.  */
5963       if (MEM_P (dest)
5964           && !expr_equiv_p (dest, x))
5965         {
5966           if (after)
5967             {
5968               if (output_dependence (dest, x))
5969                 return true;
5970             }
5971           else
5972             {
5973               if (output_dependence (x, dest))
5974                 return true;
5975             }
5976         }
5977       if (find_loads (SET_SRC (pat), x, after))
5978         return true;
5979     }
5980   else if (find_loads (PATTERN (insn), x, after))
5981     return true;
5982
5983   /* If this insn has a REG_EQUAL or REG_EQUIV note referencing a memory
5984      location aliased with X, then this insn kills X.  */
5985   note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
5986   if (! note)
5987     return false;
5988   note = XEXP (note, 0);
5989
5990   /* However, if the note represents a must alias rather than a may
5991      alias relationship, then it does not kill X.  */
5992   if (expr_equiv_p (note, x))
5993     return false;
5994
5995   /* See if there are any aliased loads in the note.  */
5996   return find_loads (note, x, after);
5997 }
5998
5999 /* Returns true if the expression X is loaded or clobbered on or after INSN
6000    within basic block BB.  REGS_SET_AFTER is bitmap of registers set in
6001    or after the insn.  X_REGS is list of registers mentioned in X. If the store
6002    is killed, return the last insn in that it occurs in FAIL_INSN.  */
6003
6004 static bool
6005 store_killed_after (rtx x, rtx x_regs, rtx insn, basic_block bb,
6006                     int *regs_set_after, rtx *fail_insn)
6007 {
6008   rtx last = BB_END (bb), act;
6009
6010   if (!store_ops_ok (x_regs, regs_set_after))
6011     {
6012       /* We do not know where it will happen.  */
6013       if (fail_insn)
6014         *fail_insn = NULL_RTX;
6015       return true;
6016     }
6017
6018   /* Scan from the end, so that fail_insn is determined correctly.  */
6019   for (act = last; act != PREV_INSN (insn); act = PREV_INSN (act))
6020     if (store_killed_in_insn (x, x_regs, act, false))
6021       {
6022         if (fail_insn)
6023           *fail_insn = act;
6024         return true;
6025       }
6026
6027   return false;
6028 }
6029
6030 /* Returns true if the expression X is loaded or clobbered on or before INSN
6031    within basic block BB. X_REGS is list of registers mentioned in X.
6032    REGS_SET_BEFORE is bitmap of registers set before or in this insn.  */
6033 static bool
6034 store_killed_before (rtx x, rtx x_regs, rtx insn, basic_block bb,
6035                      int *regs_set_before)
6036 {
6037   rtx first = BB_HEAD (bb);
6038
6039   if (!store_ops_ok (x_regs, regs_set_before))
6040     return true;
6041
6042   for ( ; insn != PREV_INSN (first); insn = PREV_INSN (insn))
6043     if (store_killed_in_insn (x, x_regs, insn, true))
6044       return true;
6045
6046   return false;
6047 }
6048
6049 /* Fill in available, anticipatable, transparent and kill vectors in
6050    STORE_DATA, based on lists of available and anticipatable stores.  */
6051 static void
6052 build_store_vectors (void)
6053 {
6054   basic_block bb;
6055   int *regs_set_in_block;
6056   rtx insn, st;
6057   struct ls_expr * ptr;
6058   unsigned regno;
6059
6060   /* Build the gen_vector. This is any store in the table which is not killed
6061      by aliasing later in its block.  */
6062   ae_gen = sbitmap_vector_alloc (last_basic_block, num_stores);
6063   sbitmap_vector_zero (ae_gen, last_basic_block);
6064
6065   st_antloc = sbitmap_vector_alloc (last_basic_block, num_stores);
6066   sbitmap_vector_zero (st_antloc, last_basic_block);
6067
6068   for (ptr = first_ls_expr (); ptr != NULL; ptr = next_ls_expr (ptr))
6069     {
6070       for (st = AVAIL_STORE_LIST (ptr); st != NULL; st = XEXP (st, 1))
6071         {
6072           insn = XEXP (st, 0);
6073           bb = BLOCK_FOR_INSN (insn);
6074
6075           /* If we've already seen an available expression in this block,
6076              we can delete this one (It occurs earlier in the block). We'll
6077              copy the SRC expression to an unused register in case there
6078              are any side effects.  */
6079           if (TEST_BIT (ae_gen[bb->index], ptr->index))
6080             {
6081               rtx r = gen_reg_rtx (GET_MODE (ptr->pattern));
6082               if (gcse_file)
6083                 fprintf (gcse_file, "Removing redundant store:\n");
6084               replace_store_insn (r, XEXP (st, 0), bb, ptr);
6085               continue;
6086             }
6087           SET_BIT (ae_gen[bb->index], ptr->index);
6088         }
6089
6090       for (st = ANTIC_STORE_LIST (ptr); st != NULL; st = XEXP (st, 1))
6091         {
6092           insn = XEXP (st, 0);
6093           bb = BLOCK_FOR_INSN (insn);
6094           SET_BIT (st_antloc[bb->index], ptr->index);
6095         }
6096     }
6097
6098   ae_kill = sbitmap_vector_alloc (last_basic_block, num_stores);
6099   sbitmap_vector_zero (ae_kill, last_basic_block);
6100
6101   transp = sbitmap_vector_alloc (last_basic_block, num_stores);
6102   sbitmap_vector_zero (transp, last_basic_block);
6103   regs_set_in_block = xmalloc (sizeof (int) * max_gcse_regno);
6104
6105   FOR_EACH_BB (bb)
6106     {
6107       for (regno = 0; regno < max_gcse_regno; regno++)
6108         regs_set_in_block[regno] = TEST_BIT (reg_set_in_block[bb->index], regno);
6109
6110       for (ptr = first_ls_expr (); ptr != NULL; ptr = next_ls_expr (ptr))
6111         {
6112           if (store_killed_after (ptr->pattern, ptr->pattern_regs, BB_HEAD (bb),
6113                                   bb, regs_set_in_block, NULL))
6114             {
6115               /* It should not be necessary to consider the expression
6116                  killed if it is both anticipatable and available.  */
6117               if (!TEST_BIT (st_antloc[bb->index], ptr->index)
6118                   || !TEST_BIT (ae_gen[bb->index], ptr->index))
6119                 SET_BIT (ae_kill[bb->index], ptr->index);
6120             }
6121           else
6122             SET_BIT (transp[bb->index], ptr->index);
6123         }
6124     }
6125
6126   free (regs_set_in_block);
6127
6128   if (gcse_file)
6129     {
6130       dump_sbitmap_vector (gcse_file, "st_antloc", "", st_antloc, last_basic_block);
6131       dump_sbitmap_vector (gcse_file, "st_kill", "", ae_kill, last_basic_block);
6132       dump_sbitmap_vector (gcse_file, "Transpt", "", transp, last_basic_block);
6133       dump_sbitmap_vector (gcse_file, "st_avloc", "", ae_gen, last_basic_block);
6134     }
6135 }
6136
6137 /* Insert an instruction at the beginning of a basic block, and update
6138    the BB_HEAD if needed.  */
6139
6140 static void
6141 insert_insn_start_bb (rtx insn, basic_block bb)
6142 {
6143   /* Insert at start of successor block.  */
6144   rtx prev = PREV_INSN (BB_HEAD (bb));
6145   rtx before = BB_HEAD (bb);
6146   while (before != 0)
6147     {
6148       if (! LABEL_P (before)
6149           && (! NOTE_P (before)
6150               || NOTE_LINE_NUMBER (before) != NOTE_INSN_BASIC_BLOCK))
6151         break;
6152       prev = before;
6153       if (prev == BB_END (bb))
6154         break;
6155       before = NEXT_INSN (before);
6156     }
6157
6158   insn = emit_insn_after_noloc (insn, prev);
6159
6160   if (gcse_file)
6161     {
6162       fprintf (gcse_file, "STORE_MOTION  insert store at start of BB %d:\n",
6163                bb->index);
6164       print_inline_rtx (gcse_file, insn, 6);
6165       fprintf (gcse_file, "\n");
6166     }
6167 }
6168
6169 /* This routine will insert a store on an edge. EXPR is the ldst entry for
6170    the memory reference, and E is the edge to insert it on.  Returns nonzero
6171    if an edge insertion was performed.  */
6172
6173 static int
6174 insert_store (struct ls_expr * expr, edge e)
6175 {
6176   rtx reg, insn;
6177   basic_block bb;
6178   edge tmp;
6179   edge_iterator ei;
6180
6181   /* We did all the deleted before this insert, so if we didn't delete a
6182      store, then we haven't set the reaching reg yet either.  */
6183   if (expr->reaching_reg == NULL_RTX)
6184     return 0;
6185
6186   if (e->flags & EDGE_FAKE)
6187     return 0;
6188
6189   reg = expr->reaching_reg;
6190   insn = gen_move_insn (copy_rtx (expr->pattern), reg);
6191
6192   /* If we are inserting this expression on ALL predecessor edges of a BB,
6193      insert it at the start of the BB, and reset the insert bits on the other
6194      edges so we don't try to insert it on the other edges.  */
6195   bb = e->dest;
6196   FOR_EACH_EDGE (tmp, ei, e->dest->preds)
6197     if (!(tmp->flags & EDGE_FAKE))
6198       {
6199         int index = EDGE_INDEX (edge_list, tmp->src, tmp->dest);
6200         
6201         gcc_assert (index != EDGE_INDEX_NO_EDGE);
6202         if (! TEST_BIT (pre_insert_map[index], expr->index))
6203           break;
6204       }
6205
6206   /* If tmp is NULL, we found an insertion on every edge, blank the
6207      insertion vector for these edges, and insert at the start of the BB.  */
6208   if (!tmp && bb != EXIT_BLOCK_PTR)
6209     {
6210       FOR_EACH_EDGE (tmp, ei, e->dest->preds)
6211         {
6212           int index = EDGE_INDEX (edge_list, tmp->src, tmp->dest);
6213           RESET_BIT (pre_insert_map[index], expr->index);
6214         }
6215       insert_insn_start_bb (insn, bb);
6216       return 0;
6217     }
6218
6219   /* We can't put stores in the front of blocks pointed to by abnormal
6220      edges since that may put a store where one didn't used to be.  */
6221   gcc_assert (!(e->flags & EDGE_ABNORMAL));
6222
6223   insert_insn_on_edge (insn, e);
6224
6225   if (gcse_file)
6226     {
6227       fprintf (gcse_file, "STORE_MOTION  insert insn on edge (%d, %d):\n",
6228                e->src->index, e->dest->index);
6229       print_inline_rtx (gcse_file, insn, 6);
6230       fprintf (gcse_file, "\n");
6231     }
6232
6233   return 1;
6234 }
6235
6236 /* Remove any REG_EQUAL or REG_EQUIV notes containing a reference to the
6237    memory location in SMEXPR set in basic block BB.
6238
6239    This could be rather expensive.  */
6240
6241 static void
6242 remove_reachable_equiv_notes (basic_block bb, struct ls_expr *smexpr)
6243 {
6244   edge_iterator *stack, ei;
6245   int sp;
6246   edge act;
6247   sbitmap visited = sbitmap_alloc (last_basic_block);
6248   rtx last, insn, note;
6249   rtx mem = smexpr->pattern;
6250
6251   stack = xmalloc (sizeof (edge_iterator) * n_basic_blocks);
6252   sp = 0;
6253   ei = ei_start (bb->succs);
6254
6255   sbitmap_zero (visited);
6256
6257   act = (EDGE_COUNT (ei_container (ei)) > 0 ? EDGE_I (ei_container (ei), 0) : NULL);
6258   while (1)
6259     {
6260       if (!act)
6261         {
6262           if (!sp)
6263             {
6264               free (stack);
6265               sbitmap_free (visited);
6266               return;
6267             }
6268           act = ei_edge (stack[--sp]);
6269         }
6270       bb = act->dest;
6271
6272       if (bb == EXIT_BLOCK_PTR
6273           || TEST_BIT (visited, bb->index))
6274         {
6275           if (!ei_end_p (ei))
6276               ei_next (&ei);
6277           act = (! ei_end_p (ei)) ? ei_edge (ei) : NULL;
6278           continue;
6279         }
6280       SET_BIT (visited, bb->index);
6281
6282       if (TEST_BIT (st_antloc[bb->index], smexpr->index))
6283         {
6284           for (last = ANTIC_STORE_LIST (smexpr);
6285                BLOCK_FOR_INSN (XEXP (last, 0)) != bb;
6286                last = XEXP (last, 1))
6287             continue;
6288           last = XEXP (last, 0);
6289         }
6290       else
6291         last = NEXT_INSN (BB_END (bb));
6292
6293       for (insn = BB_HEAD (bb); insn != last; insn = NEXT_INSN (insn))
6294         if (INSN_P (insn))
6295           {
6296             note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
6297             if (!note || !expr_equiv_p (XEXP (note, 0), mem))
6298               continue;
6299
6300             if (gcse_file)
6301               fprintf (gcse_file, "STORE_MOTION  drop REG_EQUAL note at insn %d:\n",
6302                        INSN_UID (insn));
6303             remove_note (insn, note);
6304           }
6305
6306       if (!ei_end_p (ei))
6307         ei_next (&ei);
6308       act = (! ei_end_p (ei)) ? ei_edge (ei) : NULL;
6309
6310       if (EDGE_COUNT (bb->succs) > 0)
6311         {
6312           if (act)
6313             stack[sp++] = ei;
6314           ei = ei_start (bb->succs);
6315           act = (EDGE_COUNT (ei_container (ei)) > 0 ? EDGE_I (ei_container (ei), 0) : NULL);
6316         }
6317     }
6318 }
6319
6320 /* This routine will replace a store with a SET to a specified register.  */
6321
6322 static void
6323 replace_store_insn (rtx reg, rtx del, basic_block bb, struct ls_expr *smexpr)
6324 {
6325   rtx insn, mem, note, set, ptr, pair;
6326
6327   mem = smexpr->pattern;
6328   insn = gen_move_insn (reg, SET_SRC (single_set (del)));
6329   insn = emit_insn_after (insn, del);
6330
6331   if (gcse_file)
6332     {
6333       fprintf (gcse_file,
6334                "STORE_MOTION  delete insn in BB %d:\n      ", bb->index);
6335       print_inline_rtx (gcse_file, del, 6);
6336       fprintf (gcse_file, "\nSTORE MOTION  replaced with insn:\n      ");
6337       print_inline_rtx (gcse_file, insn, 6);
6338       fprintf (gcse_file, "\n");
6339     }
6340
6341   for (ptr = ANTIC_STORE_LIST (smexpr); ptr; ptr = XEXP (ptr, 1))
6342     if (XEXP (ptr, 0) == del)
6343       {
6344         XEXP (ptr, 0) = insn;
6345         break;
6346       }
6347
6348   /* Move the notes from the deleted insn to its replacement, and patch
6349      up the LIBCALL notes.  */
6350   REG_NOTES (insn) = REG_NOTES (del);
6351
6352   note = find_reg_note (insn, REG_RETVAL, NULL_RTX);
6353   if (note)
6354     {
6355       pair = XEXP (note, 0);
6356       note = find_reg_note (pair, REG_LIBCALL, NULL_RTX);
6357       XEXP (note, 0) = insn;
6358     }
6359   note = find_reg_note (insn, REG_LIBCALL, NULL_RTX);
6360   if (note)
6361     {
6362       pair = XEXP (note, 0);
6363       note = find_reg_note (pair, REG_RETVAL, NULL_RTX);
6364       XEXP (note, 0) = insn;
6365     }
6366
6367   delete_insn (del);
6368
6369   /* Now we must handle REG_EQUAL notes whose contents is equal to the mem;
6370      they are no longer accurate provided that they are reached by this
6371      definition, so drop them.  */
6372   for (; insn != NEXT_INSN (BB_END (bb)); insn = NEXT_INSN (insn))
6373     if (INSN_P (insn))
6374       {
6375         set = single_set (insn);
6376         if (!set)
6377           continue;
6378         if (expr_equiv_p (SET_DEST (set), mem))
6379           return;
6380         note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
6381         if (!note || !expr_equiv_p (XEXP (note, 0), mem))
6382           continue;
6383
6384         if (gcse_file)
6385           fprintf (gcse_file, "STORE_MOTION  drop REG_EQUAL note at insn %d:\n",
6386                    INSN_UID (insn));
6387         remove_note (insn, note);
6388       }
6389   remove_reachable_equiv_notes (bb, smexpr);
6390 }
6391
6392
6393 /* Delete a store, but copy the value that would have been stored into
6394    the reaching_reg for later storing.  */
6395
6396 static void
6397 delete_store (struct ls_expr * expr, basic_block bb)
6398 {
6399   rtx reg, i, del;
6400
6401   if (expr->reaching_reg == NULL_RTX)
6402     expr->reaching_reg = gen_reg_rtx (GET_MODE (expr->pattern));
6403
6404   reg = expr->reaching_reg;
6405
6406   for (i = AVAIL_STORE_LIST (expr); i; i = XEXP (i, 1))
6407     {
6408       del = XEXP (i, 0);
6409       if (BLOCK_FOR_INSN (del) == bb)
6410         {
6411           /* We know there is only one since we deleted redundant
6412              ones during the available computation.  */
6413           replace_store_insn (reg, del, bb, expr);
6414           break;
6415         }
6416     }
6417 }
6418
6419 /* Free memory used by store motion.  */
6420
6421 static void
6422 free_store_memory (void)
6423 {
6424   free_ldst_mems ();
6425
6426   if (ae_gen)
6427     sbitmap_vector_free (ae_gen);
6428   if (ae_kill)
6429     sbitmap_vector_free (ae_kill);
6430   if (transp)
6431     sbitmap_vector_free (transp);
6432   if (st_antloc)
6433     sbitmap_vector_free (st_antloc);
6434   if (pre_insert_map)
6435     sbitmap_vector_free (pre_insert_map);
6436   if (pre_delete_map)
6437     sbitmap_vector_free (pre_delete_map);
6438   if (reg_set_in_block)
6439     sbitmap_vector_free (reg_set_in_block);
6440
6441   ae_gen = ae_kill = transp = st_antloc = NULL;
6442   pre_insert_map = pre_delete_map = reg_set_in_block = NULL;
6443 }
6444
6445 /* Perform store motion. Much like gcse, except we move expressions the
6446    other way by looking at the flowgraph in reverse.  */
6447
6448 static void
6449 store_motion (void)
6450 {
6451   basic_block bb;
6452   int x;
6453   struct ls_expr * ptr;
6454   int update_flow = 0;
6455
6456   if (gcse_file)
6457     {
6458       fprintf (gcse_file, "before store motion\n");
6459       print_rtl (gcse_file, get_insns ());
6460     }
6461
6462   init_alias_analysis ();
6463
6464   /* Find all the available and anticipatable stores.  */
6465   num_stores = compute_store_table ();
6466   if (num_stores == 0)
6467     {
6468       sbitmap_vector_free (reg_set_in_block);
6469       end_alias_analysis ();
6470       return;
6471     }
6472
6473   /* Now compute kill & transp vectors.  */
6474   build_store_vectors ();
6475   add_noreturn_fake_exit_edges ();
6476   connect_infinite_loops_to_exit ();
6477
6478   edge_list = pre_edge_rev_lcm (gcse_file, num_stores, transp, ae_gen,
6479                                 st_antloc, ae_kill, &pre_insert_map,
6480                                 &pre_delete_map);
6481
6482   /* Now we want to insert the new stores which are going to be needed.  */
6483   for (ptr = first_ls_expr (); ptr != NULL; ptr = next_ls_expr (ptr))
6484     {
6485       /* If any of the edges we have above are abnormal, we can't move this
6486          store.  */
6487       for (x = NUM_EDGES (edge_list) - 1; x >= 0; x--)
6488         if (TEST_BIT (pre_insert_map[x], ptr->index)
6489             && (INDEX_EDGE (edge_list, x)->flags & EDGE_ABNORMAL))
6490           break;
6491
6492       if (x >= 0)
6493         {
6494           if (gcse_file != NULL)
6495             fprintf (gcse_file,
6496                      "Can't replace store %d: abnormal edge from %d to %d\n",
6497                      ptr->index, INDEX_EDGE (edge_list, x)->src->index,
6498                      INDEX_EDGE (edge_list, x)->dest->index);
6499           continue;
6500         }
6501                       
6502       /* Now we want to insert the new stores which are going to be needed.  */
6503
6504       FOR_EACH_BB (bb)
6505         if (TEST_BIT (pre_delete_map[bb->index], ptr->index))
6506           delete_store (ptr, bb);
6507
6508       for (x = 0; x < NUM_EDGES (edge_list); x++)
6509         if (TEST_BIT (pre_insert_map[x], ptr->index))
6510           update_flow |= insert_store (ptr, INDEX_EDGE (edge_list, x));
6511     }
6512
6513   if (update_flow)
6514     commit_edge_insertions ();
6515
6516   free_store_memory ();
6517   free_edge_list (edge_list);
6518   remove_fake_exit_edges ();
6519   end_alias_analysis ();
6520 }
6521
6522 \f
6523 /* Entry point for jump bypassing optimization pass.  */
6524
6525 int
6526 bypass_jumps (FILE *file)
6527 {
6528   int changed;
6529
6530   /* We do not construct an accurate cfg in functions which call
6531      setjmp, so just punt to be safe.  */
6532   if (current_function_calls_setjmp)
6533     return 0;
6534
6535   /* For calling dump_foo fns from gdb.  */
6536   debug_stderr = stderr;
6537   gcse_file = file;
6538
6539   /* Identify the basic block information for this function, including
6540      successors and predecessors.  */
6541   max_gcse_regno = max_reg_num ();
6542
6543   if (file)
6544     dump_flow_info (file);
6545
6546   /* Return if there's nothing to do, or it is too expensive.  */
6547   if (n_basic_blocks <= 1 || is_too_expensive (_ ("jump bypassing disabled")))
6548     return 0;
6549
6550   gcc_obstack_init (&gcse_obstack);
6551   bytes_used = 0;
6552
6553   /* We need alias.  */
6554   init_alias_analysis ();
6555
6556   /* Record where pseudo-registers are set.  This data is kept accurate
6557      during each pass.  ??? We could also record hard-reg information here
6558      [since it's unchanging], however it is currently done during hash table
6559      computation.
6560
6561      It may be tempting to compute MEM set information here too, but MEM sets
6562      will be subject to code motion one day and thus we need to compute
6563      information about memory sets when we build the hash tables.  */
6564
6565   alloc_reg_set_mem (max_gcse_regno);
6566   compute_sets (get_insns ());
6567
6568   max_gcse_regno = max_reg_num ();
6569   alloc_gcse_mem (get_insns ());
6570   changed = one_cprop_pass (MAX_GCSE_PASSES + 2, 1, 1);
6571   free_gcse_mem ();
6572
6573   if (file)
6574     {
6575       fprintf (file, "BYPASS of %s: %d basic blocks, ",
6576                current_function_name (), n_basic_blocks);
6577       fprintf (file, "%d bytes\n\n", bytes_used);
6578     }
6579
6580   obstack_free (&gcse_obstack, NULL);
6581   free_reg_set_mem ();
6582
6583   /* We are finished with alias.  */
6584   end_alias_analysis ();
6585   allocate_reg_info (max_reg_num (), FALSE, FALSE);
6586
6587   return changed;
6588 }
6589
6590 /* Return true if the graph is too expensive to optimize. PASS is the
6591    optimization about to be performed.  */
6592
6593 static bool
6594 is_too_expensive (const char *pass)
6595 {
6596   /* Trying to perform global optimizations on flow graphs which have
6597      a high connectivity will take a long time and is unlikely to be
6598      particularly useful.
6599
6600      In normal circumstances a cfg should have about twice as many
6601      edges as blocks.  But we do not want to punish small functions
6602      which have a couple switch statements.  Rather than simply
6603      threshold the number of blocks, uses something with a more
6604      graceful degradation.  */
6605   if (n_edges > 20000 + n_basic_blocks * 4)
6606     {
6607       if (warn_disabled_optimization)
6608         warning ("%s: %d basic blocks and %d edges/basic block",
6609                  pass, n_basic_blocks, n_edges / n_basic_blocks);
6610
6611       return true;
6612     }
6613
6614   /* If allocating memory for the cprop bitmap would take up too much
6615      storage it's better just to disable the optimization.  */
6616   if ((n_basic_blocks
6617        * SBITMAP_SET_SIZE (max_reg_num ())
6618        * sizeof (SBITMAP_ELT_TYPE)) > MAX_GCSE_MEMORY)
6619     {
6620       if (warn_disabled_optimization)
6621         warning ("%s: %d basic blocks and %d registers",
6622                  pass, n_basic_blocks, max_reg_num ());
6623
6624       return true;
6625     }
6626
6627   return false;
6628 }
6629
6630 #include "gt-gcse.h"