OSDN Git Service

2001-05-22 Toon Moene <toon@moene.indiv.nluug.nl>
[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 Free Software Foundation, Inc.
4
5 This file is part of GNU CC.
6
7 GNU CC is free software; you can redistribute it and/or modify
8 it under the terms of the GNU General Public License as published by
9 the Free Software Foundation; either version 2, or (at your option)
10 any later version.
11
12 GNU CC is distributed in the hope that it will be useful,
13 but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
14 MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
15 GNU General Public License for more details.
16
17 You should have received a copy of the GNU General Public License
18 along with GNU CC; see the file COPYING.  If not, write to
19 the Free Software Foundation, 59 Temple Place - Suite 330,
20 Boston, MA 02111-1307, USA.  */
21
22 /* TODO
23    - reordering of memory allocation and freeing to be more space efficient
24    - do rough calc of how many regs are needed in each block, and a rough
25      calc of how many regs are available in each class and use that to
26      throttle back the code in cases where RTX_COST is minimal.
27    - dead store elimination
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 "toplev.h"
149
150 #include "rtl.h"
151 #include "tm_p.h"
152 #include "regs.h"
153 #include "hard-reg-set.h"
154 #include "flags.h"
155 #include "real.h"
156 #include "insn-config.h"
157 #include "recog.h"
158 #include "basic-block.h"
159 #include "output.h"
160 #include "function.h"
161 #include "expr.h" 
162 #include "ggc.h"
163 #include "params.h"
164
165 #include "obstack.h"
166 #define obstack_chunk_alloc gmalloc
167 #define obstack_chunk_free free
168
169 /* Maximum number of passes to perform.  */
170 #define MAX_PASSES 1
171
172 /* Propagate flow information through back edges and thus enable PRE's
173    moving loop invariant calculations out of loops.
174
175    Originally this tended to create worse overall code, but several
176    improvements during the development of PRE seem to have made following
177    back edges generally a win.
178
179    Note much of the loop invariant code motion done here would normally
180    be done by loop.c, which has more heuristics for when to move invariants
181    out of loops.  At some point we might need to move some of those
182    heuristics into gcse.c.  */
183 #define FOLLOW_BACK_EDGES 1
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.
197
198    5) Perform another pass of copy/constant propagation.
199
200    Two passes of copy/constant propagation are done because the first one
201    enables more GCSE and the second one helps to clean up the copies that
202    GCSE creates.  This is needed more for PRE than for Classic because Classic
203    GCSE will try to use an existing register containing the common
204    subexpression rather than create a new one.  This is harder to do for PRE
205    because of the code motion (which Classic GCSE doesn't do).
206
207    Expressions we are interested in GCSE-ing are of the form
208    (set (pseudo-reg) (expression)).
209    Function want_to_gcse_p says what these are.
210
211    PRE handles moving invariant expressions out of loops (by treating them as
212    partially redundant).
213
214    Eventually it would be nice to replace cse.c/gcse.c with SSA (static single
215    assignment) based GVN (global value numbering).  L. T. Simpson's paper
216    (Rice University) on value numbering is a useful reference for this.
217
218    **********************
219
220    We used to support multiple passes but there are diminishing returns in
221    doing so.  The first pass usually makes 90% of the changes that are doable.
222    A second pass can make a few more changes made possible by the first pass.
223    Experiments show any further passes don't make enough changes to justify
224    the expense.
225
226    A study of spec92 using an unlimited number of passes:
227    [1 pass] = 1208 substitutions, [2] = 577, [3] = 202, [4] = 192, [5] = 83,
228    [6] = 34, [7] = 17, [8] = 9, [9] = 4, [10] = 4, [11] = 2,
229    [12] = 2, [13] = 1, [15] = 1, [16] = 2, [41] = 1
230
231    It was found doing copy propagation between each pass enables further
232    substitutions.
233
234    PRE is quite expensive in complicated functions because the DFA can take
235    awhile to converge.  Hence we only perform one pass.  Macro MAX_PASSES can
236    be modified if one wants to experiment.
237
238    **********************
239
240    The steps for PRE are:
241
242    1) Build the hash table of expressions we wish to GCSE (expr_hash_table).
243
244    2) Perform the data flow analysis for PRE.
245
246    3) Delete the redundant instructions
247
248    4) Insert the required copies [if any] that make the partially
249       redundant instructions fully redundant.
250
251    5) For other reaching expressions, insert an instruction to copy the value
252       to a newly created pseudo that will reach the redundant instruction.
253
254    The deletion is done first so that when we do insertions we
255    know which pseudo reg to use.
256
257    Various papers have argued that PRE DFA is expensive (O(n^2)) and others
258    argue it is not.  The number of iterations for the algorithm to converge
259    is typically 2-4 so I don't view it as that expensive (relatively speaking).
260
261    PRE GCSE depends heavily on the second CSE pass to clean up the copies
262    we create.  To make an expression reach the place where it's redundant,
263    the result of the expression is copied to a new register, and the redundant
264    expression is deleted by replacing it with this new register.  Classic GCSE
265    doesn't have this problem as much as it computes the reaching defs of
266    each register in each block and thus can try to use an existing register.
267
268    **********************
269
270    A fair bit of simplicity is created by creating small functions for simple
271    tasks, even when the function is only called in one place.  This may
272    measurably slow things down [or may not] by creating more function call
273    overhead than is necessary.  The source is laid out so that it's trivial
274    to make the affected functions inline so that one can measure what speed
275    up, if any, can be achieved, and maybe later when things settle things can
276    be rearranged.
277
278    Help stamp out big monolithic functions!  */
279 \f
280 /* GCSE global vars.  */
281
282 /* -dG dump file.  */
283 static FILE *gcse_file;
284
285 /* Note whether or not we should run jump optimization after gcse.  We
286    want to do this for two cases.
287
288     * If we changed any jumps via cprop.
289
290     * If we added any labels via edge splitting.  */
291
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 /* Non-zero for each mode that supports (set (reg) (reg)).
305    This is trivially true for integer and floating point values.
306    It may or may not be true for condition codes.  */
307 static char can_copy_p[(int) NUM_MACHINE_MODES];
308
309 /* Non-zero if can_copy_p has been initialized.  */
310 static int can_copy_init_p;
311
312 struct reg_use {rtx reg_rtx; };
313
314 /* Hash table of expressions.  */
315
316 struct expr
317 {
318   /* The expression (SET_SRC for expressions, PATTERN for assignments).  */
319   rtx expr;
320   /* Index in the available expression bitmaps.  */
321   int bitmap_index;
322   /* Next entry with the same hash.  */
323   struct expr *next_same_hash;
324   /* List of anticipatable occurrences in basic blocks in the function.
325      An "anticipatable occurrence" is one that is the first occurrence in the
326      basic block, the operands are not modified in the basic block prior
327      to the occurrence and the output is not used between the start of
328      the block and the occurrence.  */
329   struct occr *antic_occr;
330   /* List of available occurrence in basic blocks in the function.
331      An "available occurrence" is one that is the last occurrence in the
332      basic block and the operands are not modified by following statements in
333      the basic block [including this insn].  */
334   struct occr *avail_occr;
335   /* Non-null if the computation is PRE redundant.
336      The value is the newly created pseudo-reg to record a copy of the
337      expression in all the places that reach the redundant copy.  */
338   rtx reaching_reg;
339 };
340
341 /* Occurrence of an expression.
342    There is one per basic block.  If a pattern appears more than once the
343    last appearance is used [or first for anticipatable expressions].  */
344
345 struct occr
346 {
347   /* Next occurrence of this expression.  */
348   struct occr *next;
349   /* The insn that computes the expression.  */
350   rtx insn;
351   /* Non-zero if this [anticipatable] occurrence has been deleted.  */
352   char deleted_p;
353   /* Non-zero if this [available] occurrence has been copied to
354      reaching_reg.  */
355   /* ??? This is mutually exclusive with deleted_p, so they could share
356      the same byte.  */
357   char copied_p;
358 };
359
360 /* Expression and copy propagation hash tables.
361    Each hash table is an array of buckets.
362    ??? It is known that if it were an array of entries, structure elements
363    `next_same_hash' and `bitmap_index' wouldn't be necessary.  However, it is
364    not clear whether in the final analysis a sufficient amount of memory would
365    be saved as the size of the available expression bitmaps would be larger
366    [one could build a mapping table without holes afterwards though].
367    Someday I'll perform the computation and figure it out.  */
368
369 /* Total size of the expression hash table, in elements.  */
370 static unsigned int expr_hash_table_size;
371
372 /* The table itself.
373    This is an array of `expr_hash_table_size' elements.  */
374 static struct expr **expr_hash_table;
375
376 /* Total size of the copy propagation hash table, in elements.  */
377 static unsigned int set_hash_table_size;
378
379 /* The table itself.
380    This is an array of `set_hash_table_size' elements.  */
381 static struct expr **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) (INSN_UID (INSN) > max_uid ? (abort (), 0) : uid_cuid[INSN_UID (INSN)])
393 #else
394 #define INSN_CUID(INSN) (uid_cuid[INSN_UID (INSN)])
395 #endif
396
397 /* Number of cuids.  */
398 static int max_cuid;
399
400 /* Mapping of cuids to insns.  */
401 static rtx *cuid_insn;
402
403 /* Get insn from cuid.  */
404 #define CUID_INSN(CUID) (cuid_insn[CUID])
405
406 /* Maximum register number in function prior to doing gcse + 1.
407    Registers created during this pass have regno >= max_gcse_regno.
408    This is named with "gcse" to not collide with global of same name.  */
409 static unsigned int max_gcse_regno;
410
411 /* Maximum number of cse-able expressions found.  */
412 static int n_exprs;
413
414 /* Maximum number of assignments for copy propagation found.  */
415 static int n_sets;
416
417 /* Table of registers that are modified.
418
419    For each register, each element is a list of places where the pseudo-reg
420    is set.
421
422    For simplicity, GCSE is done on sets of pseudo-regs only.  PRE GCSE only
423    requires knowledge of which blocks kill which regs [and thus could use
424    a bitmap instead of the lists `reg_set_table' uses].
425
426    `reg_set_table' and could be turned into an array of bitmaps (num-bbs x
427    num-regs) [however perhaps it may be useful to keep the data as is].  One
428    advantage of recording things this way is that `reg_set_table' is fairly
429    sparse with respect to pseudo regs but for hard regs could be fairly dense
430    [relatively speaking].  And recording sets of pseudo-regs in lists speeds
431    up functions like compute_transp since in the case of pseudo-regs we only
432    need to iterate over the number of times a pseudo-reg is set, not over the
433    number of basic blocks [clearly there is a bit of a slow down in the cases
434    where a pseudo is set more than once in a block, however it is believed
435    that the net effect is to speed things up].  This isn't done for hard-regs
436    because recording call-clobbered hard-regs in `reg_set_table' at each
437    function call can consume a fair bit of memory, and iterating over
438    hard-regs stored this way in compute_transp will be more expensive.  */
439
440 typedef struct reg_set
441 {
442   /* The next setting of this register.  */
443   struct reg_set *next;
444   /* The insn where it was set.  */
445   rtx insn;
446 } reg_set;
447
448 static reg_set **reg_set_table;
449
450 /* Size of `reg_set_table'.
451    The table starts out at max_gcse_regno + slop, and is enlarged as
452    necessary.  */
453 static int reg_set_table_size;
454
455 /* Amount to grow `reg_set_table' by when it's full.  */
456 #define REG_SET_TABLE_SLOP 100
457
458 /* This is a list of expressions which are MEMs and will be used by load
459    or store motion. 
460    Load motion tracks MEMs which aren't killed by
461    anything except itself. (ie, loads and stores to a single location).
462    We can then allow movement of these MEM refs with a little special 
463    allowance. (all stores copy the same value to the reaching reg used
464    for the loads).  This means all values used to store into memory must have
465    no side effects so we can re-issue the setter value.  
466    Store Motion uses this structure as an expression table to track stores
467    which look interesting, and might be moveable towards the exit block.  */
468
469 struct ls_expr
470 {
471   struct expr * expr;           /* Gcse expression reference for LM.  */
472   rtx pattern;                  /* Pattern of this mem.  */
473   rtx loads;                    /* INSN list of loads seen.  */
474   rtx stores;                   /* INSN list of stores seen.  */
475   struct ls_expr * next;        /* Next in the list.  */
476   int invalid;                  /* Invalid for some reason.  */
477   int index;                    /* If it maps to a bitmap index.  */
478   int hash_index;               /* Index when in a hash table.  */
479   rtx reaching_reg;             /* Register to use when re-writing.  */
480 };
481
482 /* Head of the list of load/store memory refs.  */
483 static struct ls_expr * pre_ldst_mems = NULL;
484
485 /* Bitmap containing one bit for each register in the program.
486    Used when performing GCSE to track which registers have been set since
487    the start of the basic block.  */
488 static sbitmap reg_set_bitmap;
489
490 /* For each block, a bitmap of registers set in the block.
491    This is used by expr_killed_p and compute_transp.
492    It is computed during hash table computation and not by compute_sets
493    as it includes registers added since the last pass (or between cprop and
494    gcse) and it's currently not easy to realloc sbitmap vectors.  */
495 static sbitmap *reg_set_in_block;
496
497 /* Array, indexed by basic block number for a list of insns which modify
498    memory within that block.  */
499 static rtx * modify_mem_list;
500
501 /* This array parallels modify_mem_list, but is kept canonicalized.  */
502 static rtx * canon_modify_mem_list;
503
504 /* For each block, non-zero if memory is set in that block.
505    This is computed during hash table computation and is used by
506    expr_killed_p and compute_transp.
507    ??? Handling of memory is very simple, we don't make any attempt
508    to optimize things (later).
509    ??? This can be computed by compute_sets since the information
510    doesn't change.  */
511 static char *mem_set_in_block;
512
513 /* Various variables for statistics gathering.  */
514
515 /* Memory used in a pass.
516    This isn't intended to be absolutely precise.  Its intent is only
517    to keep an eye on memory usage.  */
518 static int bytes_used;
519
520 /* GCSE substitutions made.  */
521 static int gcse_subst_count;
522 /* Number of copy instructions created.  */
523 static int gcse_create_count;
524 /* Number of constants propagated.  */
525 static int const_prop_count;
526 /* Number of copys propagated.  */
527 static int copy_prop_count;
528 \f
529 /* These variables are used by classic GCSE.
530    Normally they'd be defined a bit later, but `rd_gen' needs to
531    be declared sooner.  */
532
533 /* Each block has a bitmap of each type.
534    The length of each blocks bitmap is:
535
536        max_cuid  - for reaching definitions
537        n_exprs - for available expressions
538
539    Thus we view the bitmaps as 2 dimensional arrays.  i.e.
540    rd_kill[block_num][cuid_num]
541    ae_kill[block_num][expr_num]                  */
542
543 /* For reaching defs */
544 static sbitmap *rd_kill, *rd_gen, *reaching_defs, *rd_out;
545
546 /* for available exprs */
547 static sbitmap *ae_kill, *ae_gen, *ae_in, *ae_out;
548
549 /* Objects of this type are passed around by the null-pointer check
550    removal routines.  */
551 struct null_pointer_info
552 {
553   /* The basic block being processed.  */
554   int current_block;
555   /* The first register to be handled in this pass.  */
556   unsigned int min_reg;
557   /* One greater than the last register to be handled in this pass.  */
558   unsigned int max_reg;
559   sbitmap *nonnull_local;
560   sbitmap *nonnull_killed;
561 };
562 \f
563 static void compute_can_copy    PARAMS ((void));
564 static char *gmalloc            PARAMS ((unsigned int));
565 static char *grealloc           PARAMS ((char *, unsigned int));
566 static char *gcse_alloc         PARAMS ((unsigned long));
567 static void alloc_gcse_mem      PARAMS ((rtx));
568 static void free_gcse_mem       PARAMS ((void));
569 static void alloc_reg_set_mem   PARAMS ((int));
570 static void free_reg_set_mem    PARAMS ((void));
571 static int get_bitmap_width     PARAMS ((int, int, int));
572 static void record_one_set      PARAMS ((int, rtx));
573 static void record_set_info     PARAMS ((rtx, rtx, void *));
574 static void compute_sets        PARAMS ((rtx));
575 static void hash_scan_insn      PARAMS ((rtx, int, int));
576 static void hash_scan_set       PARAMS ((rtx, rtx, int));
577 static void hash_scan_clobber   PARAMS ((rtx, rtx));
578 static void hash_scan_call      PARAMS ((rtx, rtx));
579 static int want_to_gcse_p       PARAMS ((rtx));
580 static int oprs_unchanged_p     PARAMS ((rtx, rtx, int));
581 static int oprs_anticipatable_p PARAMS ((rtx, rtx));
582 static int oprs_available_p     PARAMS ((rtx, rtx));
583 static void insert_expr_in_table PARAMS ((rtx, enum machine_mode, rtx,
584                                           int, int));
585 static void insert_set_in_table PARAMS ((rtx, rtx));
586 static unsigned int hash_expr   PARAMS ((rtx, enum machine_mode, int *, int));
587 static unsigned int hash_expr_1 PARAMS ((rtx, enum machine_mode, int *));
588 static unsigned int hash_string_1 PARAMS ((const char *));
589 static unsigned int hash_set    PARAMS ((int, int));
590 static int expr_equiv_p         PARAMS ((rtx, rtx));
591 static void record_last_reg_set_info PARAMS ((rtx, int));
592 static void record_last_mem_set_info PARAMS ((rtx));
593 static void record_last_set_info PARAMS ((rtx, rtx, void *));
594 static void compute_hash_table  PARAMS ((int));
595 static void alloc_set_hash_table PARAMS ((int));
596 static void free_set_hash_table PARAMS ((void));
597 static void compute_set_hash_table PARAMS ((void));
598 static void alloc_expr_hash_table PARAMS ((unsigned int));
599 static void free_expr_hash_table PARAMS ((void));
600 static void compute_expr_hash_table PARAMS ((void));
601 static void dump_hash_table     PARAMS ((FILE *, const char *, struct expr **,
602                                          int, int));
603 static struct expr *lookup_expr PARAMS ((rtx));
604 static struct expr *lookup_set  PARAMS ((unsigned int, rtx));
605 static struct expr *next_set    PARAMS ((unsigned int, struct expr *));
606 static void reset_opr_set_tables PARAMS ((void));
607 static int oprs_not_set_p       PARAMS ((rtx, rtx));
608 static void mark_call           PARAMS ((rtx));
609 static void mark_set            PARAMS ((rtx, rtx));
610 static void mark_clobber        PARAMS ((rtx, rtx));
611 static void mark_oprs_set       PARAMS ((rtx));
612 static void alloc_cprop_mem     PARAMS ((int, int));
613 static void free_cprop_mem      PARAMS ((void));
614 static void compute_transp      PARAMS ((rtx, int, sbitmap *, int));
615 static void compute_transpout   PARAMS ((void));
616 static void compute_local_properties PARAMS ((sbitmap *, sbitmap *, sbitmap *,
617                                               int));
618 static void compute_cprop_data  PARAMS ((void));
619 static void find_used_regs      PARAMS ((rtx *, void *));
620 static int try_replace_reg      PARAMS ((rtx, rtx, rtx));
621 static struct expr *find_avail_set PARAMS ((int, rtx));
622 static int cprop_jump           PARAMS ((rtx, rtx, rtx));
623 #ifdef HAVE_cc0
624 static int cprop_cc0_jump       PARAMS ((rtx, struct reg_use *, rtx));
625 #endif
626 static void mems_conflict_for_gcse_p PARAMS ((rtx, rtx, void *));
627 static int load_killed_in_block_p    PARAMS ((basic_block, int, rtx, int));
628 static void canon_list_insert        PARAMS ((rtx, rtx, void *));
629 static int cprop_insn           PARAMS ((rtx, int));
630 static int cprop                PARAMS ((int));
631 static int one_cprop_pass       PARAMS ((int, int));
632 static void alloc_pre_mem       PARAMS ((int, int));
633 static void free_pre_mem        PARAMS ((void));
634 static void compute_pre_data    PARAMS ((void));
635 static int pre_expr_reaches_here_p PARAMS ((basic_block, struct expr *, 
636                                             basic_block));
637 static void insert_insn_end_bb  PARAMS ((struct expr *, basic_block, int));
638 static void pre_insert_copy_insn PARAMS ((struct expr *, rtx));
639 static void pre_insert_copies   PARAMS ((void));
640 static int pre_delete           PARAMS ((void));
641 static int pre_gcse             PARAMS ((void));
642 static int one_pre_gcse_pass    PARAMS ((int));
643 static void add_label_notes     PARAMS ((rtx, rtx));
644 static void alloc_code_hoist_mem PARAMS ((int, int));
645 static void free_code_hoist_mem PARAMS ((void));
646 static void compute_code_hoist_vbeinout PARAMS ((void));
647 static void compute_code_hoist_data PARAMS ((void));
648 static int hoist_expr_reaches_here_p PARAMS ((basic_block, int, basic_block, 
649                                               char *));
650 static void hoist_code          PARAMS ((void));
651 static int one_code_hoisting_pass PARAMS ((void));
652 static void alloc_rd_mem        PARAMS ((int, int));
653 static void free_rd_mem         PARAMS ((void));
654 static void handle_rd_kill_set  PARAMS ((rtx, int, basic_block));
655 static void compute_kill_rd     PARAMS ((void));
656 static void compute_rd          PARAMS ((void));
657 static void alloc_avail_expr_mem PARAMS ((int, int));
658 static void free_avail_expr_mem PARAMS ((void));
659 static void compute_ae_gen      PARAMS ((void));
660 static int expr_killed_p        PARAMS ((rtx, basic_block));
661 static void compute_ae_kill     PARAMS ((sbitmap *, sbitmap *));
662 static int expr_reaches_here_p  PARAMS ((struct occr *, struct expr *,
663                                          basic_block, int));
664 static rtx computing_insn       PARAMS ((struct expr *, rtx));
665 static int def_reaches_here_p   PARAMS ((rtx, rtx));
666 static int can_disregard_other_sets PARAMS ((struct reg_set **, rtx, int));
667 static int handle_avail_expr    PARAMS ((rtx, struct expr *));
668 static int classic_gcse         PARAMS ((void));
669 static int one_classic_gcse_pass PARAMS ((int));
670 static void invalidate_nonnull_info PARAMS ((rtx, rtx, void *));
671 static void delete_null_pointer_checks_1 PARAMS ((varray_type *, unsigned int *,
672                                                   sbitmap *, sbitmap *,
673                                                   struct null_pointer_info *));
674 static rtx process_insert_insn  PARAMS ((struct expr *));
675 static int pre_edge_insert      PARAMS ((struct edge_list *, struct expr **));
676 static int expr_reaches_here_p_work PARAMS ((struct occr *, struct expr *,
677                                              basic_block, int, char *));
678 static int pre_expr_reaches_here_p_work PARAMS ((basic_block, struct expr *,
679                                                  basic_block, char *));
680 static struct ls_expr * ldst_entry      PARAMS ((rtx));
681 static void free_ldst_entry             PARAMS ((struct ls_expr *));
682 static void free_ldst_mems              PARAMS ((void));
683 static void print_ldst_list             PARAMS ((FILE *));
684 static struct ls_expr * find_rtx_in_ldst PARAMS ((rtx));
685 static int enumerate_ldsts              PARAMS ((void));
686 static inline struct ls_expr * first_ls_expr PARAMS ((void));
687 static inline struct ls_expr * next_ls_expr  PARAMS ((struct ls_expr *));
688 static int simple_mem                   PARAMS ((rtx));
689 static void invalidate_any_buried_refs  PARAMS ((rtx));
690 static void compute_ld_motion_mems      PARAMS ((void)); 
691 static void trim_ld_motion_mems         PARAMS ((void));
692 static void update_ld_motion_stores     PARAMS ((struct expr *));
693 static void reg_set_info                PARAMS ((rtx, rtx, void *));
694 static int store_ops_ok                 PARAMS ((rtx, basic_block));
695 static void find_moveable_store         PARAMS ((rtx));
696 static int compute_store_table          PARAMS ((void));
697 static int load_kills_store             PARAMS ((rtx, rtx));
698 static int find_loads                   PARAMS ((rtx, rtx));
699 static int store_killed_in_insn         PARAMS ((rtx, rtx));
700 static int store_killed_after           PARAMS ((rtx, rtx, basic_block));
701 static int store_killed_before          PARAMS ((rtx, rtx, basic_block));
702 static void build_store_vectors         PARAMS ((void));
703 static void insert_insn_start_bb        PARAMS ((rtx, basic_block));
704 static int insert_store                 PARAMS ((struct ls_expr *, edge));
705 static void replace_store_insn          PARAMS ((rtx, rtx, basic_block));
706 static void delete_store                PARAMS ((struct ls_expr *, 
707                                                  basic_block));
708 static void free_store_memory           PARAMS ((void));
709 static void store_motion                PARAMS ((void));
710 \f
711 /* Entry point for global common subexpression elimination.
712    F is the first instruction in the function.  */
713
714 int
715 gcse_main (f, file)
716      rtx f;
717      FILE *file;
718 {
719   int changed, pass;
720   /* Bytes used at start of pass.  */
721   int initial_bytes_used;
722   /* Maximum number of bytes used by a pass.  */
723   int max_pass_bytes;
724   /* Point to release obstack data from for each pass.  */
725   char *gcse_obstack_bottom;
726
727   /* Insertion of instructions on edges can create new basic blocks; we
728      need the original basic block count so that we can properly deallocate
729      arrays sized on the number of basic blocks originally in the cfg.  */
730   int orig_bb_count;
731   /* We do not construct an accurate cfg in functions which call
732      setjmp, so just punt to be safe.  */
733   if (current_function_calls_setjmp)
734     return 0;
735    
736   /* Assume that we do not need to run jump optimizations after gcse.  */
737   run_jump_opt_after_gcse = 0;
738
739   /* For calling dump_foo fns from gdb.  */
740   debug_stderr = stderr;
741   gcse_file = file;
742
743   /* Identify the basic block information for this function, including
744      successors and predecessors.  */
745   max_gcse_regno = max_reg_num ();
746
747   if (file)
748     dump_flow_info (file);
749
750   orig_bb_count = n_basic_blocks;
751   /* Return if there's nothing to do.  */
752   if (n_basic_blocks <= 1)
753     return 0;
754
755   /* Trying to perform global optimizations on flow graphs which have
756      a high connectivity will take a long time and is unlikely to be
757      particularly useful.
758
759      In normal circumstances a cfg should have about twice as many edges
760      as blocks.  But we do not want to punish small functions which have
761      a couple switch statements.  So we require a relatively large number
762      of basic blocks and the ratio of edges to blocks to be high.  */
763   if (n_basic_blocks > 1000 && n_edges / n_basic_blocks >= 20)
764     {
765       if (warn_disabled_optimization)
766       warning ("GCSE disabled: %d > 1000 basic blocks and %d >= 20 edges/basic block",
767                n_basic_blocks, n_edges / n_basic_blocks);
768       return 0;
769     }
770
771   /* If allocating memory for the cprop bitmap would take up too much
772      storage it's better just to disable the optimization.  */
773   if ((n_basic_blocks 
774        * SBITMAP_SET_SIZE (max_gcse_regno)
775        * sizeof (SBITMAP_ELT_TYPE)) > MAX_GCSE_MEMORY)
776     {
777       if (warn_disabled_optimization)
778         warning ("GCSE disabled: %d basic blocks and %d registers",
779                  n_basic_blocks, max_gcse_regno);
780
781       return 0;
782     }
783
784   /* See what modes support reg/reg copy operations.  */
785   if (! can_copy_init_p)
786     {
787       compute_can_copy ();
788       can_copy_init_p = 1;
789     }
790
791   gcc_obstack_init (&gcse_obstack);
792   bytes_used = 0;
793
794   /* We need alias.  */
795   init_alias_analysis ();
796   /* Record where pseudo-registers are set.  This data is kept accurate
797      during each pass.  ??? We could also record hard-reg information here
798      [since it's unchanging], however it is currently done during hash table
799      computation.
800
801      It may be tempting to compute MEM set information here too, but MEM sets
802      will be subject to code motion one day and thus we need to compute
803      information about memory sets when we build the hash tables.  */
804
805   alloc_reg_set_mem (max_gcse_regno);
806   compute_sets (f);
807
808   pass = 0;
809   initial_bytes_used = bytes_used;
810   max_pass_bytes = 0;
811   gcse_obstack_bottom = gcse_alloc (1);
812   changed = 1;
813   while (changed && pass < MAX_PASSES)
814     {
815       changed = 0;
816       if (file)
817         fprintf (file, "GCSE pass %d\n\n", pass + 1);
818
819       /* Initialize bytes_used to the space for the pred/succ lists,
820          and the reg_set_table data.  */
821       bytes_used = initial_bytes_used;
822
823       /* Each pass may create new registers, so recalculate each time.  */
824       max_gcse_regno = max_reg_num ();
825
826       alloc_gcse_mem (f);
827
828       /* Don't allow constant propagation to modify jumps
829          during this pass.  */
830       changed = one_cprop_pass (pass + 1, 0);
831
832       if (optimize_size)
833         changed |= one_classic_gcse_pass (pass + 1);
834       else
835         {
836           changed |= one_pre_gcse_pass (pass + 1);
837           /* We may have just created new basic blocks.  Release and
838              recompute various things which are sized on the number of
839              basic blocks.  */
840           if (changed)
841             {
842               int i;
843
844               for (i = 0; i < orig_bb_count; i++)
845                 {
846                   if (modify_mem_list[i])
847                     free_INSN_LIST_list (modify_mem_list + i);
848                   if (canon_modify_mem_list[i])
849                     free_INSN_LIST_list (canon_modify_mem_list + i); 
850                 }
851               modify_mem_list
852                 = (rtx *) gmalloc (n_basic_blocks * sizeof (rtx *));
853               canon_modify_mem_list
854                 = (rtx *) gmalloc (n_basic_blocks * sizeof (rtx *));
855               memset ((char *) modify_mem_list, 0, n_basic_blocks * sizeof (rtx *));
856               memset ((char *) canon_modify_mem_list, 0, n_basic_blocks * sizeof (rtx *));
857               orig_bb_count = n_basic_blocks;
858             }
859           free_reg_set_mem ();
860           alloc_reg_set_mem (max_reg_num ());
861           compute_sets (f);
862           run_jump_opt_after_gcse = 1;
863         }
864
865       if (max_pass_bytes < bytes_used)
866         max_pass_bytes = bytes_used;
867
868       /* Free up memory, then reallocate for code hoisting.  We can
869          not re-use the existing allocated memory because the tables
870          will not have info for the insns or registers created by
871          partial redundancy elimination.  */
872       free_gcse_mem ();
873
874       /* It does not make sense to run code hoisting unless we optimizing
875          for code size -- it rarely makes programs faster, and can make
876          them bigger if we did partial redundancy elimination (when optimizing
877          for space, we use a classic gcse algorithm instead of partial
878          redundancy algorithms).  */
879       if (optimize_size)
880         {
881           max_gcse_regno = max_reg_num ();
882           alloc_gcse_mem (f);
883           changed |= one_code_hoisting_pass ();
884           free_gcse_mem ();
885
886           if (max_pass_bytes < bytes_used)
887             max_pass_bytes = bytes_used;
888         }
889
890       if (file)
891         {
892           fprintf (file, "\n");
893           fflush (file);
894         }
895
896       obstack_free (&gcse_obstack, gcse_obstack_bottom);
897       pass++;
898     }
899
900   /* Do one last pass of copy propagation, including cprop into
901      conditional jumps.  */
902
903   max_gcse_regno = max_reg_num ();
904   alloc_gcse_mem (f);
905   /* This time, go ahead and allow cprop to alter jumps.  */
906   one_cprop_pass (pass + 1, 1);
907   free_gcse_mem ();
908
909   if (file)
910     {
911       fprintf (file, "GCSE of %s: %d basic blocks, ",
912                current_function_name, n_basic_blocks);
913       fprintf (file, "%d pass%s, %d bytes\n\n",
914                pass, pass > 1 ? "es" : "", max_pass_bytes);
915     }
916
917   obstack_free (&gcse_obstack, NULL);
918   free_reg_set_mem ();
919   /* We are finished with alias.  */
920   end_alias_analysis ();
921   allocate_reg_info (max_reg_num (), FALSE, FALSE);
922
923   if (!optimize_size && flag_gcse_sm)
924     store_motion ();
925   /* Record where pseudo-registers are set.  */
926   return run_jump_opt_after_gcse;
927 }
928 \f
929 /* Misc. utilities.  */
930
931 /* Compute which modes support reg/reg copy operations.  */
932
933 static void
934 compute_can_copy ()
935 {
936   int i;
937 #ifndef AVOID_CCMODE_COPIES
938   rtx reg,insn;
939 #endif
940   memset (can_copy_p, 0, NUM_MACHINE_MODES);
941
942   start_sequence ();
943   for (i = 0; i < NUM_MACHINE_MODES; i++)
944     if (GET_MODE_CLASS (i) == MODE_CC)
945       {
946 #ifdef AVOID_CCMODE_COPIES
947         can_copy_p[i] = 0;
948 #else
949         reg = gen_rtx_REG ((enum machine_mode) i, LAST_VIRTUAL_REGISTER + 1);
950         insn = emit_insn (gen_rtx_SET (VOIDmode, reg, reg));
951         if (recog (PATTERN (insn), insn, NULL) >= 0)
952           can_copy_p[i] = 1;
953 #endif
954       }
955     else
956       can_copy_p[i] = 1;
957
958   end_sequence ();
959 }
960 \f
961 /* Cover function to xmalloc to record bytes allocated.  */
962
963 static char *
964 gmalloc (size)
965      unsigned int size;
966 {
967   bytes_used += size;
968   return xmalloc (size);
969 }
970
971 /* Cover function to xrealloc.
972    We don't record the additional size since we don't know it.
973    It won't affect memory usage stats much anyway.  */
974
975 static char *
976 grealloc (ptr, size)
977      char *ptr;
978      unsigned int size;
979 {
980   return xrealloc (ptr, size);
981 }
982
983 /* Cover function to obstack_alloc.
984    We don't need to record the bytes allocated here since
985    obstack_chunk_alloc is set to gmalloc.  */
986
987 static char *
988 gcse_alloc (size)
989      unsigned long size;
990 {
991   return (char *) obstack_alloc (&gcse_obstack, size);
992 }
993
994 /* Allocate memory for the cuid mapping array,
995    and reg/memory set tracking tables.
996
997    This is called at the start of each pass.  */
998
999 static void
1000 alloc_gcse_mem (f)
1001      rtx f;
1002 {
1003   int i,n;
1004   rtx insn;
1005
1006   /* Find the largest UID and create a mapping from UIDs to CUIDs.
1007      CUIDs are like UIDs except they increase monotonically, have no gaps,
1008      and only apply to real insns.  */
1009
1010   max_uid = get_max_uid ();
1011   n = (max_uid + 1) * sizeof (int);
1012   uid_cuid = (int *) gmalloc (n);
1013   memset ((char *) uid_cuid, 0, n);
1014   for (insn = f, i = 0; insn; insn = NEXT_INSN (insn))
1015     {
1016       if (INSN_P (insn))
1017         uid_cuid[INSN_UID (insn)] = i++;
1018       else
1019         uid_cuid[INSN_UID (insn)] = i;
1020     }
1021
1022   /* Create a table mapping cuids to insns.  */
1023
1024   max_cuid = i;
1025   n = (max_cuid + 1) * sizeof (rtx);
1026   cuid_insn = (rtx *) gmalloc (n);
1027   memset ((char *) cuid_insn, 0, n);
1028   for (insn = f, i = 0; insn; insn = NEXT_INSN (insn))
1029     if (INSN_P (insn))
1030       CUID_INSN (i++) = insn;
1031
1032   /* Allocate vars to track sets of regs.  */
1033   reg_set_bitmap = (sbitmap) sbitmap_alloc (max_gcse_regno);
1034
1035   /* Allocate vars to track sets of regs, memory per block.  */
1036   reg_set_in_block = (sbitmap *) sbitmap_vector_alloc (n_basic_blocks,
1037                                                        max_gcse_regno);
1038   mem_set_in_block = (char *) gmalloc (n_basic_blocks);
1039   /* Allocate array to keep a list of insns which modify memory in each
1040      basic block.  */
1041   modify_mem_list = (rtx *) gmalloc (n_basic_blocks * sizeof (rtx *));
1042   canon_modify_mem_list = (rtx *) gmalloc (n_basic_blocks * sizeof (rtx *));
1043   memset ((char *) modify_mem_list, 0, n_basic_blocks * sizeof (rtx *));
1044   memset ((char *) canon_modify_mem_list, 0, n_basic_blocks * sizeof (rtx *));
1045 }
1046
1047 /* Free memory allocated by alloc_gcse_mem.  */
1048
1049 static void
1050 free_gcse_mem ()
1051 {
1052   free (uid_cuid);
1053   free (cuid_insn);
1054
1055   free (reg_set_bitmap);
1056
1057   free (reg_set_in_block);
1058   free (mem_set_in_block);
1059   /* re-Cache any INSN_LIST nodes we have allocated.  */
1060   {
1061     int i;
1062
1063     for (i = 0; i < n_basic_blocks; i++)
1064       {
1065         if (modify_mem_list[i])
1066           free_INSN_LIST_list (modify_mem_list + i);
1067         if (canon_modify_mem_list[i])
1068           free_INSN_LIST_list (canon_modify_mem_list + i);
1069       }
1070
1071     free (modify_mem_list);
1072     free (canon_modify_mem_list);
1073     modify_mem_list = 0;
1074     canon_modify_mem_list = 0;
1075   }
1076 }
1077
1078 /* Many of the global optimization algorithms work by solving dataflow
1079    equations for various expressions.  Initially, some local value is
1080    computed for each expression in each block.  Then, the values across the
1081    various blocks are combined (by following flow graph edges) to arrive at
1082    global values.  Conceptually, each set of equations is independent.  We
1083    may therefore solve all the equations in parallel, solve them one at a
1084    time, or pick any intermediate approach.
1085
1086    When you're going to need N two-dimensional bitmaps, each X (say, the
1087    number of blocks) by Y (say, the number of expressions), call this
1088    function.  It's not important what X and Y represent; only that Y
1089    correspond to the things that can be done in parallel.  This function will
1090    return an appropriate chunking factor C; you should solve C sets of
1091    equations in parallel.  By going through this function, we can easily
1092    trade space against time; by solving fewer equations in parallel we use
1093    less space.  */
1094
1095 static int
1096 get_bitmap_width (n, x, y)
1097      int n;
1098      int x;
1099      int y;
1100 {
1101   /* It's not really worth figuring out *exactly* how much memory will
1102      be used by a particular choice.  The important thing is to get
1103      something approximately right.  */
1104   size_t max_bitmap_memory = 10 * 1024 * 1024;
1105
1106   /* The number of bytes we'd use for a single column of minimum
1107      width.  */
1108   size_t column_size = n * x * sizeof (SBITMAP_ELT_TYPE);
1109
1110   /* Often, it's reasonable just to solve all the equations in
1111      parallel.  */
1112   if (column_size * SBITMAP_SET_SIZE (y) <= max_bitmap_memory)
1113     return y;
1114
1115   /* Otherwise, pick the largest width we can, without going over the
1116      limit.  */
1117   return SBITMAP_ELT_BITS * ((max_bitmap_memory + column_size - 1)
1118                              / column_size);
1119 }
1120 \f
1121 /* Compute the local properties of each recorded expression.
1122
1123    Local properties are those that are defined by the block, irrespective of
1124    other blocks.
1125
1126    An expression is transparent in a block if its operands are not modified
1127    in the block.
1128
1129    An expression is computed (locally available) in a block if it is computed
1130    at least once and expression would contain the same value if the
1131    computation was moved to the end of the block.
1132
1133    An expression is locally anticipatable in a block if it is computed at
1134    least once and expression would contain the same value if the computation
1135    was moved to the beginning of the block.
1136
1137    We call this routine for cprop, pre and code hoisting.  They all compute
1138    basically the same information and thus can easily share this code.
1139
1140    TRANSP, COMP, and ANTLOC are destination sbitmaps for recording local
1141    properties.  If NULL, then it is not necessary to compute or record that
1142    particular property.
1143
1144    SETP controls which hash table to look at.  If zero, this routine looks at
1145    the expr hash table; if nonzero this routine looks at the set hash table.
1146    Additionally, TRANSP is computed as ~TRANSP, since this is really cprop's
1147    ABSALTERED.  */
1148  
1149 static void
1150 compute_local_properties (transp, comp, antloc, setp)
1151      sbitmap *transp;
1152      sbitmap *comp;
1153      sbitmap *antloc;
1154      int setp;
1155 {
1156   unsigned int i, hash_table_size;
1157   struct expr **hash_table;
1158   
1159   /* Initialize any bitmaps that were passed in.  */
1160   if (transp)
1161     {
1162       if (setp)
1163         sbitmap_vector_zero (transp, n_basic_blocks);
1164       else
1165         sbitmap_vector_ones (transp, n_basic_blocks);
1166     }
1167
1168   if (comp)
1169     sbitmap_vector_zero (comp, n_basic_blocks);
1170   if (antloc)
1171     sbitmap_vector_zero (antloc, n_basic_blocks);
1172
1173   /* We use the same code for cprop, pre and hoisting.  For cprop
1174      we care about the set hash table, for pre and hoisting we
1175      care about the expr hash table.  */
1176   hash_table_size = setp ? set_hash_table_size : expr_hash_table_size;
1177   hash_table = setp ? set_hash_table : expr_hash_table;
1178
1179   for (i = 0; i < hash_table_size; i++)
1180     {
1181       struct expr *expr;
1182
1183       for (expr = hash_table[i]; expr != NULL; expr = expr->next_same_hash)
1184         {
1185           int indx = expr->bitmap_index;
1186           struct occr *occr;
1187
1188           /* The expression is transparent in this block if it is not killed.
1189              We start by assuming all are transparent [none are killed], and
1190              then reset the bits for those that are.  */
1191           if (transp)
1192             compute_transp (expr->expr, indx, transp, setp);
1193
1194           /* The occurrences recorded in antic_occr are exactly those that
1195              we want to set to non-zero in ANTLOC.  */
1196           if (antloc)
1197             for (occr = expr->antic_occr; occr != NULL; occr = occr->next)
1198               {
1199                 SET_BIT (antloc[BLOCK_NUM (occr->insn)], indx);
1200
1201                 /* While we're scanning the table, this is a good place to
1202                    initialize this.  */
1203                 occr->deleted_p = 0;
1204               }
1205
1206           /* The occurrences recorded in avail_occr are exactly those that
1207              we want to set to non-zero in COMP.  */
1208           if (comp)
1209             for (occr = expr->avail_occr; occr != NULL; occr = occr->next)
1210               {
1211                 SET_BIT (comp[BLOCK_NUM (occr->insn)], indx);
1212
1213                 /* While we're scanning the table, this is a good place to
1214                    initialize this.  */
1215                 occr->copied_p = 0;
1216               }
1217
1218           /* While we're scanning the table, this is a good place to
1219              initialize this.  */
1220           expr->reaching_reg = 0;
1221         }
1222     }
1223 }
1224 \f
1225 /* Register set information.
1226
1227    `reg_set_table' records where each register is set or otherwise
1228    modified.  */
1229
1230 static struct obstack reg_set_obstack;
1231
1232 static void
1233 alloc_reg_set_mem (n_regs)
1234      int n_regs;
1235 {
1236   unsigned int n;
1237
1238   reg_set_table_size = n_regs + REG_SET_TABLE_SLOP;
1239   n = reg_set_table_size * sizeof (struct reg_set *);
1240   reg_set_table = (struct reg_set **) gmalloc (n);
1241   memset ((char *) reg_set_table, 0, n);
1242
1243   gcc_obstack_init (&reg_set_obstack);
1244 }
1245
1246 static void
1247 free_reg_set_mem ()
1248 {
1249   free (reg_set_table);
1250   obstack_free (&reg_set_obstack, NULL);
1251 }
1252
1253 /* Record REGNO in the reg_set table.  */
1254
1255 static void
1256 record_one_set (regno, insn)
1257      int regno;
1258      rtx insn;
1259 {
1260   /* Allocate a new reg_set element and link it onto the list.  */
1261   struct reg_set *new_reg_info;
1262
1263   /* If the table isn't big enough, enlarge it.  */
1264   if (regno >= reg_set_table_size)
1265     {
1266       int new_size = regno + REG_SET_TABLE_SLOP;
1267
1268       reg_set_table
1269         = (struct reg_set **) grealloc ((char *) reg_set_table,
1270                                         new_size * sizeof (struct reg_set *));
1271       memset ((char *) (reg_set_table + reg_set_table_size), 0,
1272              (new_size - reg_set_table_size) * sizeof (struct reg_set *));
1273       reg_set_table_size = new_size;
1274     }
1275
1276   new_reg_info = (struct reg_set *) obstack_alloc (&reg_set_obstack,
1277                                                    sizeof (struct reg_set));
1278   bytes_used += sizeof (struct reg_set);
1279   new_reg_info->insn = insn;
1280   new_reg_info->next = reg_set_table[regno];
1281   reg_set_table[regno] = new_reg_info;
1282 }
1283
1284 /* Called from compute_sets via note_stores to handle one SET or CLOBBER in
1285    an insn.  The DATA is really the instruction in which the SET is
1286    occurring.  */
1287
1288 static void
1289 record_set_info (dest, setter, data)
1290      rtx dest, setter ATTRIBUTE_UNUSED;
1291      void *data;
1292 {
1293   rtx record_set_insn = (rtx) data;
1294
1295   if (GET_CODE (dest) == REG && REGNO (dest) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1296     record_one_set (REGNO (dest), record_set_insn);
1297 }
1298
1299 /* Scan the function and record each set of each pseudo-register.
1300
1301    This is called once, at the start of the gcse pass.  See the comments for
1302    `reg_set_table' for further documenation.  */
1303
1304 static void
1305 compute_sets (f)
1306      rtx f;
1307 {
1308   rtx insn;
1309
1310   for (insn = f; insn != 0; insn = NEXT_INSN (insn))
1311     if (INSN_P (insn))
1312       note_stores (PATTERN (insn), record_set_info, insn);
1313 }
1314 \f
1315 /* Hash table support.  */
1316
1317 /* For each register, the cuid of the first/last insn in the block to set it,
1318    or -1 if not set.  */
1319 #define NEVER_SET -1
1320 static int *reg_first_set;
1321 static int *reg_last_set;
1322
1323 /* While computing "first/last set" info, this is the CUID of first/last insn
1324    to set memory or -1 if not set.  `mem_last_set' is also used when
1325    performing GCSE to record whether memory has been set since the beginning
1326    of the block.
1327
1328    Note that handling of memory is very simple, we don't make any attempt
1329    to optimize things (later).  */
1330 static int mem_first_set;
1331 static int mem_last_set;
1332
1333 /* See whether X, the source of a set, is something we want to consider for
1334    GCSE.  */
1335
1336 static int
1337 want_to_gcse_p (x)
1338      rtx x;
1339 {
1340   static rtx test_insn = 0;
1341   int num_clobbers = 0;
1342   int icode;
1343
1344   switch (GET_CODE (x))
1345     {
1346     case REG:
1347     case SUBREG:
1348     case CONST_INT:
1349     case CONST_DOUBLE:
1350     case CALL:
1351       return 0;
1352
1353     default:
1354       break;
1355     }
1356
1357   /* If this is a valid operand, we are OK.  If it's VOIDmode, we aren't.  */
1358   if (general_operand (x, GET_MODE (x)))
1359     return 1;
1360   else if (GET_MODE (x) == VOIDmode)
1361     return 0;
1362
1363   /* Otherwise, check if we can make a valid insn from it.  First initialize
1364      our test insn if we haven't already.  */
1365   if (test_insn == 0)
1366     {
1367       test_insn
1368         = make_insn_raw (gen_rtx_SET (VOIDmode,
1369                                       gen_rtx_REG (word_mode,
1370                                                    FIRST_PSEUDO_REGISTER * 2),
1371                                       const0_rtx));
1372       NEXT_INSN (test_insn) = PREV_INSN (test_insn) = 0;
1373       ggc_add_rtx_root (&test_insn, 1);
1374     }
1375
1376   /* Now make an insn like the one we would make when GCSE'ing and see if
1377      valid.  */
1378   PUT_MODE (SET_DEST (PATTERN (test_insn)), GET_MODE (x));
1379   SET_SRC (PATTERN (test_insn)) = x;
1380   return ((icode = recog (PATTERN (test_insn), test_insn, &num_clobbers)) >= 0
1381           && (num_clobbers == 0 || ! added_clobbers_hard_reg_p (icode)));
1382 }
1383
1384 /* Return non-zero if the operands of expression X are unchanged from the
1385    start of INSN's basic block up to but not including INSN (if AVAIL_P == 0),
1386    or from INSN to the end of INSN's basic block (if AVAIL_P != 0).  */
1387
1388 static int
1389 oprs_unchanged_p (x, insn, avail_p)
1390      rtx x, insn;
1391      int avail_p;
1392 {
1393   int i, j;
1394   enum rtx_code code;
1395   const char *fmt;
1396
1397   if (x == 0)
1398     return 1;
1399
1400   code = GET_CODE (x);
1401   switch (code)
1402     {
1403     case REG:
1404       if (avail_p)
1405         return (reg_last_set[REGNO (x)] == NEVER_SET
1406                 || reg_last_set[REGNO (x)] < INSN_CUID (insn));
1407       else
1408         return (reg_first_set[REGNO (x)] == NEVER_SET
1409                 || reg_first_set[REGNO (x)] >= INSN_CUID (insn));
1410
1411     case MEM:
1412       if (load_killed_in_block_p (BLOCK_FOR_INSN (insn), INSN_CUID (insn),
1413                                   x, avail_p))
1414         return 0;
1415       if (avail_p && mem_last_set != NEVER_SET
1416           && mem_last_set >= INSN_CUID (insn))
1417         return 0;
1418       else if (! avail_p && mem_first_set != NEVER_SET
1419                && mem_first_set < INSN_CUID (insn))
1420         return 0;
1421       else
1422         return oprs_unchanged_p (XEXP (x, 0), insn, avail_p);
1423
1424     case PRE_DEC:
1425     case PRE_INC:
1426     case POST_DEC:
1427     case POST_INC:
1428     case PRE_MODIFY:
1429     case POST_MODIFY:
1430       return 0;
1431
1432     case PC:
1433     case CC0: /*FIXME*/
1434     case CONST:
1435     case CONST_INT:
1436     case CONST_DOUBLE:
1437     case SYMBOL_REF:
1438     case LABEL_REF:
1439     case ADDR_VEC:
1440     case ADDR_DIFF_VEC:
1441       return 1;
1442
1443     default:
1444       break;
1445     }
1446
1447   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1, fmt = GET_RTX_FORMAT (code); i >= 0; i--)
1448     {
1449       if (fmt[i] == 'e')
1450         {
1451           /* If we are about to do the last recursive call needed at this
1452              level, change it into iteration.  This function is called enough
1453              to be worth it.  */
1454           if (i == 0)
1455             return oprs_unchanged_p (XEXP (x, i), insn, avail_p);
1456
1457           else if (! oprs_unchanged_p (XEXP (x, i), insn, avail_p))
1458             return 0;
1459         }
1460       else if (fmt[i] == 'E')
1461         for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
1462           if (! oprs_unchanged_p (XVECEXP (x, i, j), insn, avail_p))
1463             return 0;
1464     }
1465
1466   return 1;
1467 }
1468
1469 /* Used for communication between mems_conflict_for_gcse_p and
1470    load_killed_in_block_p.  Nonzero if mems_conflict_for_gcse_p finds a
1471    conflict between two memory references.  */
1472 static int gcse_mems_conflict_p;
1473
1474 /* Used for communication between mems_conflict_for_gcse_p and
1475    load_killed_in_block_p.  A memory reference for a load instruction,
1476    mems_conflict_for_gcse_p will see if a memory store conflicts with
1477    this memory load.  */
1478 static rtx gcse_mem_operand;
1479
1480 /* DEST is the output of an instruction.  If it is a memory reference, and
1481    possibly conflicts with the load found in gcse_mem_operand, then set
1482    gcse_mems_conflict_p to a nonzero value.  */
1483
1484 static void
1485 mems_conflict_for_gcse_p (dest, setter, data)
1486      rtx dest, setter ATTRIBUTE_UNUSED;
1487      void *data ATTRIBUTE_UNUSED;
1488 {
1489   while (GET_CODE (dest) == SUBREG
1490          || GET_CODE (dest) == ZERO_EXTRACT
1491          || GET_CODE (dest) == SIGN_EXTRACT
1492          || GET_CODE (dest) == STRICT_LOW_PART)
1493     dest = XEXP (dest, 0);
1494
1495   /* If DEST is not a MEM, then it will not conflict with the load.  Note
1496      that function calls are assumed to clobber memory, but are handled
1497      elsewhere.  */
1498   if (GET_CODE (dest) != MEM)
1499     return;
1500
1501   /* If we are setting a MEM in our list of specially recognized MEMs,
1502      don't mark as killed this time.  */ 
1503   
1504   if (dest == gcse_mem_operand && pre_ldst_mems != NULL)
1505     {
1506       if (!find_rtx_in_ldst (dest))
1507         gcse_mems_conflict_p = 1;
1508       return;
1509     }
1510
1511   if (true_dependence (dest, GET_MODE (dest), gcse_mem_operand,
1512                        rtx_addr_varies_p))
1513     gcse_mems_conflict_p = 1;
1514 }
1515
1516 /* Return nonzero if the expression in X (a memory reference) is killed
1517    in block BB before or after the insn with the CUID in UID_LIMIT.
1518    AVAIL_P is nonzero for kills after UID_LIMIT, and zero for kills
1519    before UID_LIMIT.
1520
1521    To check the entire block, set UID_LIMIT to max_uid + 1 and
1522    AVAIL_P to 0.  */
1523
1524 static int
1525 load_killed_in_block_p (bb, uid_limit, x, avail_p)
1526      basic_block bb;
1527      int uid_limit;
1528      rtx x;
1529      int avail_p;
1530 {
1531   rtx list_entry = modify_mem_list[bb->index];
1532   while (list_entry)
1533     {
1534       rtx setter;
1535       /* Ignore entries in the list that do not apply.  */
1536       if ((avail_p
1537            && INSN_CUID (XEXP (list_entry, 0)) < uid_limit)
1538           || (! avail_p
1539               && INSN_CUID (XEXP (list_entry, 0)) > uid_limit))
1540         {
1541           list_entry = XEXP (list_entry, 1);
1542           continue;
1543         }
1544
1545       setter = XEXP (list_entry, 0);
1546
1547       /* If SETTER is a call everything is clobbered.  Note that calls
1548          to pure functions are never put on the list, so we need not
1549          worry about them.  */
1550       if (GET_CODE (setter) == CALL_INSN)
1551         return 1;
1552
1553       /* SETTER must be an INSN of some kind that sets memory.  Call
1554          note_stores to examine each hunk of memory that is modified. 
1555
1556          The note_stores interface is pretty limited, so we have to
1557          communicate via global variables.  Yuk.  */
1558       gcse_mem_operand = x;
1559       gcse_mems_conflict_p = 0;
1560       note_stores (PATTERN (setter), mems_conflict_for_gcse_p, NULL);
1561       if (gcse_mems_conflict_p)
1562         return 1;
1563       list_entry = XEXP (list_entry, 1);
1564     }
1565   return 0;
1566 }
1567
1568 /* Return non-zero if the operands of expression X are unchanged from
1569    the start of INSN's basic block up to but not including INSN.  */
1570
1571 static int
1572 oprs_anticipatable_p (x, insn)
1573      rtx x, insn;
1574 {
1575   return oprs_unchanged_p (x, insn, 0);
1576 }
1577
1578 /* Return non-zero if the operands of expression X are unchanged from
1579    INSN to the end of INSN's basic block.  */
1580
1581 static int
1582 oprs_available_p (x, insn)
1583      rtx x, insn;
1584 {
1585   return oprs_unchanged_p (x, insn, 1);
1586 }
1587
1588 /* Hash expression X.
1589
1590    MODE is only used if X is a CONST_INT.  DO_NOT_RECORD_P is a boolean
1591    indicating if a volatile operand is found or if the expression contains
1592    something we don't want to insert in the table.
1593
1594    ??? One might want to merge this with canon_hash.  Later.  */
1595
1596 static unsigned int
1597 hash_expr (x, mode, do_not_record_p, hash_table_size)
1598      rtx x;
1599      enum machine_mode mode;
1600      int *do_not_record_p;
1601      int hash_table_size;
1602 {
1603   unsigned int hash;
1604
1605   *do_not_record_p = 0;
1606
1607   hash = hash_expr_1 (x, mode, do_not_record_p);
1608   return hash % hash_table_size;
1609 }
1610
1611 /* Hash a string.  Just add its bytes up.  */
1612
1613 static inline unsigned
1614 hash_string_1 (ps)
1615      const char *ps;
1616 {
1617   unsigned hash = 0;
1618   const unsigned char *p = (const unsigned char *)ps;
1619   
1620   if (p)
1621     while (*p)
1622       hash += *p++;
1623
1624   return hash;
1625 }
1626
1627 /* Subroutine of hash_expr to do the actual work.  */
1628
1629 static unsigned int
1630 hash_expr_1 (x, mode, do_not_record_p)
1631      rtx x;
1632      enum machine_mode mode;
1633      int *do_not_record_p;
1634 {
1635   int i, j;
1636   unsigned hash = 0;
1637   enum rtx_code code;
1638   const char *fmt;
1639
1640   /* Used to turn recursion into iteration.  We can't rely on GCC's
1641      tail-recursion eliminatio since we need to keep accumulating values
1642      in HASH.  */
1643
1644   if (x == 0)
1645     return hash;
1646
1647  repeat:
1648   code = GET_CODE (x);
1649   switch (code)
1650     {
1651     case REG:
1652       hash += ((unsigned int) REG << 7) + REGNO (x);
1653       return hash;
1654
1655     case CONST_INT:
1656       hash += (((unsigned int) CONST_INT << 7) + (unsigned int) mode
1657                + (unsigned int) INTVAL (x));
1658       return hash;
1659
1660     case CONST_DOUBLE:
1661       /* This is like the general case, except that it only counts
1662          the integers representing the constant.  */
1663       hash += (unsigned int) code + (unsigned int) GET_MODE (x);
1664       if (GET_MODE (x) != VOIDmode)
1665         for (i = 2; i < GET_RTX_LENGTH (CONST_DOUBLE); i++)
1666           hash += (unsigned int) XWINT (x, i);
1667       else
1668         hash += ((unsigned int) CONST_DOUBLE_LOW (x)
1669                  + (unsigned int) CONST_DOUBLE_HIGH (x));
1670       return hash;
1671
1672       /* Assume there is only one rtx object for any given label.  */
1673     case LABEL_REF:
1674       /* We don't hash on the address of the CODE_LABEL to avoid bootstrap
1675          differences and differences between each stage's debugging dumps.  */
1676       hash += (((unsigned int) LABEL_REF << 7)
1677                + CODE_LABEL_NUMBER (XEXP (x, 0)));
1678       return hash;
1679
1680     case SYMBOL_REF:
1681       {
1682         /* Don't hash on the symbol's address to avoid bootstrap differences.
1683            Different hash values may cause expressions to be recorded in
1684            different orders and thus different registers to be used in the
1685            final assembler.  This also avoids differences in the dump files
1686            between various stages.  */
1687         unsigned int h = 0;
1688         const unsigned char *p = (const unsigned char *) XSTR (x, 0);
1689
1690         while (*p)
1691           h += (h << 7) + *p++; /* ??? revisit */
1692
1693         hash += ((unsigned int) SYMBOL_REF << 7) + h;
1694         return hash;
1695       }
1696
1697     case MEM:
1698       if (MEM_VOLATILE_P (x))
1699         {
1700           *do_not_record_p = 1;
1701           return 0;
1702         }
1703
1704       hash += (unsigned int) MEM;
1705       hash += MEM_ALIAS_SET (x);
1706       x = XEXP (x, 0);
1707       goto repeat;
1708
1709     case PRE_DEC:
1710     case PRE_INC:
1711     case POST_DEC:
1712     case POST_INC:
1713     case PC:
1714     case CC0:
1715     case CALL:
1716     case UNSPEC_VOLATILE:
1717       *do_not_record_p = 1;
1718       return 0;
1719
1720     case ASM_OPERANDS:
1721       if (MEM_VOLATILE_P (x))
1722         {
1723           *do_not_record_p = 1;
1724           return 0;
1725         }
1726       else
1727         {
1728           /* We don't want to take the filename and line into account.  */
1729           hash += (unsigned) code + (unsigned) GET_MODE (x)
1730             + hash_string_1 (ASM_OPERANDS_TEMPLATE (x))
1731             + hash_string_1 (ASM_OPERANDS_OUTPUT_CONSTRAINT (x))
1732             + (unsigned) ASM_OPERANDS_OUTPUT_IDX (x);
1733
1734           if (ASM_OPERANDS_INPUT_LENGTH (x))
1735             {
1736               for (i = 1; i < ASM_OPERANDS_INPUT_LENGTH (x); i++)
1737                 {
1738                   hash += (hash_expr_1 (ASM_OPERANDS_INPUT (x, i),
1739                                         GET_MODE (ASM_OPERANDS_INPUT (x, i)),
1740                                         do_not_record_p)
1741                            + hash_string_1 (ASM_OPERANDS_INPUT_CONSTRAINT
1742                                             (x, i)));
1743                 }
1744
1745               hash += hash_string_1 (ASM_OPERANDS_INPUT_CONSTRAINT (x, 0));
1746               x = ASM_OPERANDS_INPUT (x, 0);
1747               mode = GET_MODE (x);
1748               goto repeat;
1749             }
1750           return hash;
1751         }
1752
1753     default:
1754       break;
1755     }
1756
1757   hash += (unsigned) code + (unsigned) GET_MODE (x);
1758   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1, fmt = GET_RTX_FORMAT (code); i >= 0; i--)
1759     {
1760       if (fmt[i] == 'e')
1761         {
1762           /* If we are about to do the last recursive call
1763              needed at this level, change it into iteration.
1764              This function is called enough to be worth it.  */
1765           if (i == 0)
1766             {
1767               x = XEXP (x, i);
1768               goto repeat;
1769             }
1770
1771           hash += hash_expr_1 (XEXP (x, i), 0, do_not_record_p);
1772           if (*do_not_record_p)
1773             return 0;
1774         }
1775
1776       else if (fmt[i] == 'E')
1777         for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
1778           {
1779             hash += hash_expr_1 (XVECEXP (x, i, j), 0, do_not_record_p);
1780             if (*do_not_record_p)
1781               return 0;
1782           }
1783
1784       else if (fmt[i] == 's')
1785         hash += hash_string_1 (XSTR (x, i));
1786       else if (fmt[i] == 'i')
1787         hash += (unsigned int) XINT (x, i);
1788       else
1789         abort ();
1790     }
1791
1792   return hash;
1793 }
1794
1795 /* Hash a set of register REGNO.
1796
1797    Sets are hashed on the register that is set.  This simplifies the PRE copy
1798    propagation code.
1799
1800    ??? May need to make things more elaborate.  Later, as necessary.  */
1801
1802 static unsigned int
1803 hash_set (regno, hash_table_size)
1804      int regno;
1805      int hash_table_size;
1806 {
1807   unsigned int hash;
1808
1809   hash = regno;
1810   return hash % hash_table_size;
1811 }
1812
1813 /* Return non-zero if exp1 is equivalent to exp2.
1814    ??? Borrowed from cse.c.  Might want to remerge with cse.c.  Later.  */
1815
1816 static int
1817 expr_equiv_p (x, y)
1818      rtx x, y;
1819 {
1820   register int i, j;
1821   register enum rtx_code code;
1822   register const char *fmt;
1823
1824   if (x == y)
1825     return 1;
1826
1827   if (x == 0 || y == 0)
1828     return x == y;
1829
1830   code = GET_CODE (x);
1831   if (code != GET_CODE (y))
1832     return 0;
1833
1834   /* (MULT:SI x y) and (MULT:HI x y) are NOT equivalent.  */
1835   if (GET_MODE (x) != GET_MODE (y))
1836     return 0;
1837
1838   switch (code)
1839     {
1840     case PC:
1841     case CC0:
1842       return x == y;
1843
1844     case CONST_INT:
1845       return INTVAL (x) == INTVAL (y);
1846
1847     case LABEL_REF:
1848       return XEXP (x, 0) == XEXP (y, 0);
1849
1850     case SYMBOL_REF:
1851       return XSTR (x, 0) == XSTR (y, 0);
1852
1853     case REG:
1854       return REGNO (x) == REGNO (y);
1855
1856     case MEM:
1857       /* Can't merge two expressions in different alias sets, since we can
1858          decide that the expression is transparent in a block when it isn't,
1859          due to it being set with the different alias set.  */
1860       if (MEM_ALIAS_SET (x) != MEM_ALIAS_SET (y))
1861         return 0;
1862       break;
1863
1864     /*  For commutative operations, check both orders.  */
1865     case PLUS:
1866     case MULT:
1867     case AND:
1868     case IOR:
1869     case XOR:
1870     case NE:
1871     case EQ:
1872       return ((expr_equiv_p (XEXP (x, 0), XEXP (y, 0))
1873                && expr_equiv_p (XEXP (x, 1), XEXP (y, 1)))
1874               || (expr_equiv_p (XEXP (x, 0), XEXP (y, 1))
1875                   && expr_equiv_p (XEXP (x, 1), XEXP (y, 0))));
1876
1877     case ASM_OPERANDS:
1878       /* We don't use the generic code below because we want to
1879          disregard filename and line numbers.  */
1880
1881       /* A volatile asm isn't equivalent to any other.  */
1882       if (MEM_VOLATILE_P (x) || MEM_VOLATILE_P (y))
1883         return 0;
1884
1885       if (GET_MODE (x) != GET_MODE (y)
1886           || strcmp (ASM_OPERANDS_TEMPLATE (x), ASM_OPERANDS_TEMPLATE (y))
1887           || strcmp (ASM_OPERANDS_OUTPUT_CONSTRAINT (x),
1888                      ASM_OPERANDS_OUTPUT_CONSTRAINT (y))
1889           || ASM_OPERANDS_OUTPUT_IDX (x) != ASM_OPERANDS_OUTPUT_IDX (y)
1890           || ASM_OPERANDS_INPUT_LENGTH (x) != ASM_OPERANDS_INPUT_LENGTH (y))
1891         return 0;
1892
1893       if (ASM_OPERANDS_INPUT_LENGTH (x))
1894         {
1895           for (i = ASM_OPERANDS_INPUT_LENGTH (x) - 1; i >= 0; i--)
1896             if (! expr_equiv_p (ASM_OPERANDS_INPUT (x, i),
1897                                 ASM_OPERANDS_INPUT (y, i))
1898                 || strcmp (ASM_OPERANDS_INPUT_CONSTRAINT (x, i),
1899                            ASM_OPERANDS_INPUT_CONSTRAINT (y, i)))
1900               return 0;
1901         }
1902
1903       return 1;
1904
1905     default:
1906       break;
1907     }
1908
1909   /* Compare the elements.  If any pair of corresponding elements
1910      fail to match, return 0 for the whole thing.  */
1911
1912   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
1913   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
1914     {
1915       switch (fmt[i])
1916         {
1917         case 'e':
1918           if (! expr_equiv_p (XEXP (x, i), XEXP (y, i)))
1919             return 0;
1920           break;
1921
1922         case 'E':
1923           if (XVECLEN (x, i) != XVECLEN (y, i))
1924             return 0;
1925           for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
1926             if (! expr_equiv_p (XVECEXP (x, i, j), XVECEXP (y, i, j)))
1927               return 0;
1928           break;
1929
1930         case 's':
1931           if (strcmp (XSTR (x, i), XSTR (y, i)))
1932             return 0;
1933           break;
1934
1935         case 'i':
1936           if (XINT (x, i) != XINT (y, i))
1937             return 0;
1938           break;
1939
1940         case 'w':
1941           if (XWINT (x, i) != XWINT (y, i))
1942             return 0;
1943         break;
1944
1945         case '0':
1946           break;
1947
1948         default:
1949           abort ();
1950         }
1951       }
1952
1953   return 1;
1954 }
1955
1956 /* Insert expression X in INSN in the hash table.
1957    If it is already present, record it as the last occurrence in INSN's
1958    basic block.
1959
1960    MODE is the mode of the value X is being stored into.
1961    It is only used if X is a CONST_INT.
1962
1963    ANTIC_P is non-zero if X is an anticipatable expression.
1964    AVAIL_P is non-zero if X is an available expression.  */
1965
1966 static void
1967 insert_expr_in_table (x, mode, insn, antic_p, avail_p)
1968      rtx x;
1969      enum machine_mode mode;
1970      rtx insn;
1971      int antic_p, avail_p;
1972 {
1973   int found, do_not_record_p;
1974   unsigned int hash;
1975   struct expr *cur_expr, *last_expr = NULL;
1976   struct occr *antic_occr, *avail_occr;
1977   struct occr *last_occr = NULL;
1978
1979   hash = hash_expr (x, mode, &do_not_record_p, expr_hash_table_size);
1980
1981   /* Do not insert expression in table if it contains volatile operands,
1982      or if hash_expr determines the expression is something we don't want
1983      to or can't handle.  */
1984   if (do_not_record_p)
1985     return;
1986
1987   cur_expr = expr_hash_table[hash];
1988   found = 0;
1989
1990   while (cur_expr && 0 == (found = expr_equiv_p (cur_expr->expr, x)))
1991     {
1992       /* If the expression isn't found, save a pointer to the end of
1993          the list.  */
1994       last_expr = cur_expr;
1995       cur_expr = cur_expr->next_same_hash;
1996     }
1997
1998   if (! found)
1999     {
2000       cur_expr = (struct expr *) gcse_alloc (sizeof (struct expr));
2001       bytes_used += sizeof (struct expr);
2002       if (expr_hash_table[hash] == NULL)
2003         /* This is the first pattern that hashed to this index.  */
2004         expr_hash_table[hash] = cur_expr;
2005       else
2006         /* Add EXPR to end of this hash chain.  */
2007         last_expr->next_same_hash = cur_expr;
2008
2009       /* Set the fields of the expr element.  */ 
2010       cur_expr->expr = x;
2011       cur_expr->bitmap_index = n_exprs++;
2012       cur_expr->next_same_hash = NULL;
2013       cur_expr->antic_occr = NULL;
2014       cur_expr->avail_occr = NULL;
2015     }
2016
2017   /* Now record the occurrence(s).  */
2018   if (antic_p)
2019     {
2020       antic_occr = cur_expr->antic_occr;
2021
2022       /* Search for another occurrence in the same basic block.  */
2023       while (antic_occr && BLOCK_NUM (antic_occr->insn) != BLOCK_NUM (insn))
2024         {
2025           /* If an occurrence isn't found, save a pointer to the end of
2026              the list.  */
2027           last_occr = antic_occr;
2028           antic_occr = antic_occr->next;
2029         }
2030
2031       if (antic_occr)
2032         /* Found another instance of the expression in the same basic block.
2033            Prefer the currently recorded one.  We want the first one in the
2034            block and the block is scanned from start to end.  */
2035         ; /* nothing to do */
2036       else
2037         {
2038           /* First occurrence of this expression in this basic block.  */
2039           antic_occr = (struct occr *) gcse_alloc (sizeof (struct occr));
2040           bytes_used += sizeof (struct occr);
2041           /* First occurrence of this expression in any block?  */
2042           if (cur_expr->antic_occr == NULL)
2043             cur_expr->antic_occr = antic_occr;
2044           else
2045             last_occr->next = antic_occr;
2046
2047           antic_occr->insn = insn;
2048           antic_occr->next = NULL;
2049         }
2050     }
2051
2052   if (avail_p)
2053     {
2054       avail_occr = cur_expr->avail_occr;
2055
2056       /* Search for another occurrence in the same basic block.  */
2057       while (avail_occr && BLOCK_NUM (avail_occr->insn) != BLOCK_NUM (insn))
2058         {
2059           /* If an occurrence isn't found, save a pointer to the end of
2060              the list.  */
2061           last_occr = avail_occr;
2062           avail_occr = avail_occr->next;
2063         }
2064
2065       if (avail_occr)
2066         /* Found another instance of the expression in the same basic block.
2067            Prefer this occurrence to the currently recorded one.  We want
2068            the last one in the block and the block is scanned from start
2069            to end.  */
2070         avail_occr->insn = insn;
2071       else
2072         {
2073           /* First occurrence of this expression in this basic block.  */
2074           avail_occr = (struct occr *) gcse_alloc (sizeof (struct occr));
2075           bytes_used += sizeof (struct occr);
2076
2077           /* First occurrence of this expression in any block?  */
2078           if (cur_expr->avail_occr == NULL)
2079             cur_expr->avail_occr = avail_occr;
2080           else
2081             last_occr->next = avail_occr;
2082
2083           avail_occr->insn = insn;
2084           avail_occr->next = NULL;
2085         }
2086     }
2087 }
2088
2089 /* Insert pattern X in INSN in the hash table.
2090    X is a SET of a reg to either another reg or a constant.
2091    If it is already present, record it as the last occurrence in INSN's
2092    basic block.  */
2093
2094 static void
2095 insert_set_in_table (x, insn)
2096      rtx x;
2097      rtx insn;
2098 {
2099   int found;
2100   unsigned int hash;
2101   struct expr *cur_expr, *last_expr = NULL;
2102   struct occr *cur_occr, *last_occr = NULL;
2103
2104   if (GET_CODE (x) != SET
2105       || GET_CODE (SET_DEST (x)) != REG)
2106     abort ();
2107
2108   hash = hash_set (REGNO (SET_DEST (x)), set_hash_table_size);
2109
2110   cur_expr = set_hash_table[hash];
2111   found = 0;
2112
2113   while (cur_expr && 0 == (found = expr_equiv_p (cur_expr->expr, x)))
2114     {
2115       /* If the expression isn't found, save a pointer to the end of
2116          the list.  */
2117       last_expr = cur_expr;
2118       cur_expr = cur_expr->next_same_hash;
2119     }
2120
2121   if (! found)
2122     {
2123       cur_expr = (struct expr *) gcse_alloc (sizeof (struct expr));
2124       bytes_used += sizeof (struct expr);
2125       if (set_hash_table[hash] == NULL)
2126         /* This is the first pattern that hashed to this index.  */
2127         set_hash_table[hash] = cur_expr;
2128       else
2129         /* Add EXPR to end of this hash chain.  */
2130         last_expr->next_same_hash = cur_expr;
2131
2132       /* Set the fields of the expr element.
2133          We must copy X because it can be modified when copy propagation is
2134          performed on its operands.  */
2135       cur_expr->expr = copy_rtx (x);
2136       cur_expr->bitmap_index = n_sets++;
2137       cur_expr->next_same_hash = NULL;
2138       cur_expr->antic_occr = NULL;
2139       cur_expr->avail_occr = NULL;
2140     }
2141
2142   /* Now record the occurrence.  */
2143   cur_occr = cur_expr->avail_occr;
2144
2145   /* Search for another occurrence in the same basic block.  */
2146   while (cur_occr && BLOCK_NUM (cur_occr->insn) != BLOCK_NUM (insn))
2147     {
2148       /* If an occurrence isn't found, save a pointer to the end of
2149          the list.  */
2150       last_occr = cur_occr;
2151       cur_occr = cur_occr->next;
2152     }
2153
2154   if (cur_occr)
2155     /* Found another instance of the expression in the same basic block.
2156        Prefer this occurrence to the currently recorded one.  We want the
2157        last one in the block and the block is scanned from start to end.  */
2158     cur_occr->insn = insn;
2159   else
2160     {
2161       /* First occurrence of this expression in this basic block.  */
2162       cur_occr = (struct occr *) gcse_alloc (sizeof (struct occr));
2163       bytes_used += sizeof (struct occr);
2164
2165       /* First occurrence of this expression in any block?  */
2166       if (cur_expr->avail_occr == NULL)
2167         cur_expr->avail_occr = cur_occr;
2168       else
2169         last_occr->next = cur_occr;
2170
2171       cur_occr->insn = insn;
2172       cur_occr->next = NULL;
2173     }
2174 }
2175
2176 /* Scan pattern PAT of INSN and add an entry to the hash table.  If SET_P is
2177    non-zero, this is for the assignment hash table, otherwise it is for the
2178    expression hash table.  */
2179
2180 static void
2181 hash_scan_set (pat, insn, set_p)
2182      rtx pat, insn;
2183      int set_p;
2184 {
2185   rtx src = SET_SRC (pat);
2186   rtx dest = SET_DEST (pat);
2187   rtx note;
2188
2189   if (GET_CODE (src) == CALL)
2190     hash_scan_call (src, insn);
2191
2192   else if (GET_CODE (dest) == REG)
2193     {
2194       unsigned int regno = REGNO (dest);
2195       rtx tmp;
2196
2197       /* If this is a single set and we are doing constant propagation,
2198          see if a REG_NOTE shows this equivalent to a constant.  */
2199       if (set_p && (note = find_reg_equal_equiv_note (insn)) != 0
2200           && CONSTANT_P (XEXP (note, 0)))
2201         src = XEXP (note, 0), pat = gen_rtx_SET (VOIDmode, dest, src);
2202
2203       /* Only record sets of pseudo-regs in the hash table.  */
2204       if (! set_p
2205           && regno >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
2206           /* Don't GCSE something if we can't do a reg/reg copy.  */
2207           && can_copy_p [GET_MODE (dest)]
2208           /* Is SET_SRC something we want to gcse?  */
2209           && want_to_gcse_p (src)
2210           /* Don't CSE a nop.  */
2211           && ! set_noop_p (pat)
2212           /* Don't GCSE if it has attached REG_EQUIV note.
2213              At this point this only function parameters should have
2214              REG_EQUIV notes and if the argument slot is used somewhere
2215              explicitely, it means address of parameter has been taken,
2216              so we should not extend the lifetime of the pseudo.  */
2217           && ((note = find_reg_note (insn, REG_EQUIV, NULL_RTX)) == 0
2218               || GET_CODE (XEXP (note, 0)) != MEM))
2219         {
2220           /* An expression is not anticipatable if its operands are
2221              modified before this insn or if this is not the only SET in
2222              this insn.  */
2223           int antic_p = oprs_anticipatable_p (src, insn) && single_set (insn);
2224           /* An expression is not available if its operands are
2225              subsequently modified, including this insn.  */
2226           int avail_p = oprs_available_p (src, insn);
2227
2228           insert_expr_in_table (src, GET_MODE (dest), insn, antic_p, avail_p);
2229         }
2230
2231       /* Record sets for constant/copy propagation.  */
2232       else if (set_p
2233                && regno >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
2234                && ((GET_CODE (src) == REG
2235                     && REGNO (src) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
2236                     && can_copy_p [GET_MODE (dest)]
2237                     && REGNO (src) != regno)
2238                    || GET_CODE (src) == CONST_INT
2239                    || GET_CODE (src) == SYMBOL_REF
2240                    || GET_CODE (src) == CONST_DOUBLE)
2241                /* A copy is not available if its src or dest is subsequently
2242                   modified.  Here we want to search from INSN+1 on, but
2243                   oprs_available_p searches from INSN on.  */
2244                && (insn == BLOCK_END (BLOCK_NUM (insn))
2245                    || ((tmp = next_nonnote_insn (insn)) != NULL_RTX
2246                        && oprs_available_p (pat, tmp))))
2247         insert_set_in_table (pat, insn);
2248     }
2249 }
2250
2251 static void
2252 hash_scan_clobber (x, insn)
2253      rtx x ATTRIBUTE_UNUSED, insn ATTRIBUTE_UNUSED;
2254 {
2255   /* Currently nothing to do.  */
2256 }
2257
2258 static void
2259 hash_scan_call (x, insn)
2260      rtx x ATTRIBUTE_UNUSED, insn ATTRIBUTE_UNUSED;
2261 {
2262   /* Currently nothing to do.  */
2263 }
2264
2265 /* Process INSN and add hash table entries as appropriate.
2266
2267    Only available expressions that set a single pseudo-reg are recorded.
2268
2269    Single sets in a PARALLEL could be handled, but it's an extra complication
2270    that isn't dealt with right now.  The trick is handling the CLOBBERs that
2271    are also in the PARALLEL.  Later.
2272
2273    If SET_P is non-zero, this is for the assignment hash table,
2274    otherwise it is for the expression hash table.
2275    If IN_LIBCALL_BLOCK nonzero, we are in a libcall block, and should
2276    not record any expressions.  */
2277
2278 static void
2279 hash_scan_insn (insn, set_p, in_libcall_block)
2280      rtx insn;
2281      int set_p;
2282      int in_libcall_block;
2283 {
2284   rtx pat = PATTERN (insn);
2285   int i;
2286
2287   if (in_libcall_block)
2288     return;
2289
2290   /* Pick out the sets of INSN and for other forms of instructions record
2291      what's been modified.  */
2292
2293   if (GET_CODE (pat) == SET)
2294     hash_scan_set (pat, insn, set_p);
2295   else if (GET_CODE (pat) == PARALLEL)
2296     for (i = 0; i < XVECLEN (pat, 0); i++)
2297       {
2298         rtx x = XVECEXP (pat, 0, i);
2299
2300         if (GET_CODE (x) == SET)
2301           hash_scan_set (x, insn, set_p);
2302         else if (GET_CODE (x) == CLOBBER)
2303           hash_scan_clobber (x, insn);
2304         else if (GET_CODE (x) == CALL)
2305           hash_scan_call (x, insn);
2306       }
2307
2308   else if (GET_CODE (pat) == CLOBBER)
2309     hash_scan_clobber (pat, insn);
2310   else if (GET_CODE (pat) == CALL)
2311     hash_scan_call (pat, insn);
2312 }
2313
2314 static void
2315 dump_hash_table (file, name, table, table_size, total_size)
2316      FILE *file;
2317      const char *name;
2318      struct expr **table;
2319      int table_size, total_size;
2320 {
2321   int i;
2322   /* Flattened out table, so it's printed in proper order.  */
2323   struct expr **flat_table;
2324   unsigned int *hash_val;
2325   struct expr *expr;
2326
2327   flat_table 
2328     = (struct expr **) xcalloc (total_size, sizeof (struct expr *));
2329   hash_val = (unsigned int *) xmalloc (total_size * sizeof (unsigned int));
2330
2331   for (i = 0; i < table_size; i++)
2332     for (expr = table[i]; expr != NULL; expr = expr->next_same_hash)
2333       {
2334         flat_table[expr->bitmap_index] = expr;
2335         hash_val[expr->bitmap_index] = i;
2336       }
2337
2338   fprintf (file, "%s hash table (%d buckets, %d entries)\n",
2339            name, table_size, total_size);
2340
2341   for (i = 0; i < total_size; i++)
2342     if (flat_table[i] != 0)
2343       {
2344         expr = flat_table[i];
2345         fprintf (file, "Index %d (hash value %d)\n  ",
2346                  expr->bitmap_index, hash_val[i]);
2347         print_rtl (file, expr->expr);
2348         fprintf (file, "\n");
2349       }
2350
2351   fprintf (file, "\n");
2352
2353   free (flat_table);
2354   free (hash_val);
2355 }
2356
2357 /* Record register first/last/block set information for REGNO in INSN.
2358
2359    reg_first_set records the first place in the block where the register
2360    is set and is used to compute "anticipatability".
2361
2362    reg_last_set records the last place in the block where the register
2363    is set and is used to compute "availability".
2364
2365    reg_set_in_block records whether the register is set in the block
2366    and is used to compute "transparency".  */
2367
2368 static void
2369 record_last_reg_set_info (insn, regno)
2370      rtx insn;
2371      int regno;
2372 {
2373   if (reg_first_set[regno] == NEVER_SET)
2374     reg_first_set[regno] = INSN_CUID (insn);
2375
2376   reg_last_set[regno] = INSN_CUID (insn);
2377   SET_BIT (reg_set_in_block[BLOCK_NUM (insn)], regno);
2378 }
2379
2380
2381 /* Record all of the canonicalized MEMs of record_last_mem_set_info's insn.
2382    Note we store a pair of elements in the list, so they have to be
2383    taken off pairwise.  */
2384
2385 static void 
2386 canon_list_insert (dest, unused1, v_insn)
2387      rtx    dest ATTRIBUTE_UNUSED;
2388      rtx    unused1 ATTRIBUTE_UNUSED;
2389      void * v_insn;
2390 {
2391   rtx dest_addr, insn;
2392
2393   while (GET_CODE (dest) == SUBREG
2394       || GET_CODE (dest) == ZERO_EXTRACT
2395       || GET_CODE (dest) == SIGN_EXTRACT
2396       || GET_CODE (dest) == STRICT_LOW_PART)
2397     dest = XEXP (dest, 0);
2398
2399   /* If DEST is not a MEM, then it will not conflict with a load.  Note
2400      that function calls are assumed to clobber memory, but are handled
2401      elsewhere.  */
2402
2403   if (GET_CODE (dest) != MEM)
2404     return;
2405
2406   dest_addr = get_addr (XEXP (dest, 0));
2407   dest_addr = canon_rtx (dest_addr);
2408   insn = (rtx) v_insn;  
2409
2410   canon_modify_mem_list[BLOCK_NUM (insn)] = 
2411     alloc_INSN_LIST (dest_addr, canon_modify_mem_list[BLOCK_NUM (insn)]);
2412   canon_modify_mem_list[BLOCK_NUM (insn)] = 
2413     alloc_INSN_LIST (dest, canon_modify_mem_list[BLOCK_NUM (insn)]);
2414 }
2415
2416 /* Record memory first/last/block set information for INSN.  */
2417 /* Record memory modification information for INSN.  We do not actually care
2418    about the memory location(s) that are set, or even how they are set (consider
2419    a CALL_INSN).  We merely need to record which insns modify memory.  */
2420
2421 static void
2422 record_last_mem_set_info (insn)
2423      rtx insn;
2424 {
2425   if (mem_first_set == NEVER_SET)
2426     mem_first_set = INSN_CUID (insn);
2427
2428   mem_last_set = INSN_CUID (insn);
2429   mem_set_in_block[BLOCK_NUM (insn)] = 1;
2430   modify_mem_list[BLOCK_NUM (insn)] = 
2431     alloc_INSN_LIST (insn, modify_mem_list[BLOCK_NUM (insn)]);
2432
2433   if (GET_CODE (insn) == CALL_INSN)
2434     {
2435       /* Note that traversals of this loop (other than for free-ing)
2436          will break after encountering a CALL_INSN.  So, there's no
2437          need to insert a pair of items, as canon_list_insert does. */
2438       canon_modify_mem_list[BLOCK_NUM (insn)] = 
2439         alloc_INSN_LIST (insn, canon_modify_mem_list[BLOCK_NUM (insn)]);
2440     }
2441   else
2442     note_stores (PATTERN (insn), canon_list_insert, (void*)insn );
2443 }
2444
2445 /* Called from compute_hash_table via note_stores to handle one
2446    SET or CLOBBER in an insn.  DATA is really the instruction in which
2447    the SET is taking place.  */
2448
2449 static void
2450 record_last_set_info (dest, setter, data)
2451      rtx dest, setter ATTRIBUTE_UNUSED;
2452      void *data;
2453 {
2454   rtx last_set_insn = (rtx) data;
2455
2456   if (GET_CODE (dest) == SUBREG)
2457     dest = SUBREG_REG (dest);
2458
2459   if (GET_CODE (dest) == REG)
2460     record_last_reg_set_info (last_set_insn, REGNO (dest));
2461   else if (GET_CODE (dest) == MEM
2462            /* Ignore pushes, they clobber nothing.  */
2463            && ! push_operand (dest, GET_MODE (dest)))
2464     record_last_mem_set_info (last_set_insn);
2465 }
2466
2467 /* Top level function to create an expression or assignment hash table.
2468
2469    Expression entries are placed in the hash table if
2470    - they are of the form (set (pseudo-reg) src),
2471    - src is something we want to perform GCSE on,
2472    - none of the operands are subsequently modified in the block
2473
2474    Assignment entries are placed in the hash table if
2475    - they are of the form (set (pseudo-reg) src),
2476    - src is something we want to perform const/copy propagation on,
2477    - none of the operands or target are subsequently modified in the block
2478
2479    Currently src must be a pseudo-reg or a const_int.
2480
2481    F is the first insn.
2482    SET_P is non-zero for computing the assignment hash table.  */
2483
2484 static void
2485 compute_hash_table (set_p)
2486      int set_p;
2487 {
2488   int bb;
2489
2490   /* While we compute the hash table we also compute a bit array of which
2491      registers are set in which blocks.
2492      We also compute which blocks set memory, in the absence of aliasing
2493      support [which is TODO].
2494      ??? This isn't needed during const/copy propagation, but it's cheap to
2495      compute.  Later.  */
2496   sbitmap_vector_zero (reg_set_in_block, n_basic_blocks);
2497   memset ((char *) mem_set_in_block, 0, n_basic_blocks);
2498
2499   /* re-Cache any INSN_LIST nodes we have allocated.  */
2500   {
2501     int i;
2502     for (i = 0; i < n_basic_blocks; i++)
2503       {
2504         if (modify_mem_list[i])
2505           free_INSN_LIST_list (modify_mem_list + i);
2506         if (canon_modify_mem_list[i])
2507           free_INSN_LIST_list (canon_modify_mem_list + i);
2508       }
2509   }
2510   /* Some working arrays used to track first and last set in each block.  */
2511   /* ??? One could use alloca here, but at some size a threshold is crossed
2512      beyond which one should use malloc.  Are we at that threshold here?  */
2513   reg_first_set = (int *) gmalloc (max_gcse_regno * sizeof (int));
2514   reg_last_set = (int *) gmalloc (max_gcse_regno * sizeof (int));
2515
2516   for (bb = 0; bb < n_basic_blocks; bb++)
2517     {
2518       rtx insn;
2519       unsigned int regno;
2520       int in_libcall_block;
2521       unsigned int i;
2522
2523       /* First pass over the instructions records information used to
2524          determine when registers and memory are first and last set.
2525          ??? The mem_set_in_block and hard-reg reg_set_in_block computation
2526          could be moved to compute_sets since they currently don't change.  */
2527
2528       for (i = 0; i < max_gcse_regno; i++)
2529         reg_first_set[i] = reg_last_set[i] = NEVER_SET;
2530
2531       mem_first_set = NEVER_SET;
2532       mem_last_set = NEVER_SET;
2533
2534       for (insn = BLOCK_HEAD (bb);
2535            insn && insn != NEXT_INSN (BLOCK_END (bb));
2536            insn = NEXT_INSN (insn))
2537         {
2538 #ifdef NON_SAVING_SETJMP 
2539           if (NON_SAVING_SETJMP && GET_CODE (insn) == NOTE
2540               && NOTE_LINE_NUMBER (insn) == NOTE_INSN_SETJMP)
2541             {
2542               for (regno = 0; regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER; regno++)
2543                 record_last_reg_set_info (insn, regno);
2544               continue;
2545             }
2546 #endif
2547
2548           if (! INSN_P (insn))
2549             continue;
2550
2551           if (GET_CODE (insn) == CALL_INSN)
2552             {
2553               for (regno = 0; regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER; regno++)
2554                 if ((call_used_regs[regno]
2555                      && regno != STACK_POINTER_REGNUM
2556 #if HARD_FRAME_POINTER_REGNUM != FRAME_POINTER_REGNUM
2557                      && regno != HARD_FRAME_POINTER_REGNUM
2558 #endif
2559 #if ARG_POINTER_REGNUM != FRAME_POINTER_REGNUM
2560                      && ! (regno == ARG_POINTER_REGNUM && fixed_regs[regno])
2561 #endif
2562 #if !defined (PIC_OFFSET_TABLE_REG_CALL_CLOBBERED)
2563                      && ! (regno == PIC_OFFSET_TABLE_REGNUM && flag_pic)
2564 #endif
2565
2566                      && regno != FRAME_POINTER_REGNUM)
2567                     || global_regs[regno])
2568                   record_last_reg_set_info (insn, regno);
2569
2570               if (! CONST_CALL_P (insn))
2571                 record_last_mem_set_info (insn);
2572             }
2573
2574           note_stores (PATTERN (insn), record_last_set_info, insn);
2575         }
2576
2577       /* The next pass builds the hash table.  */
2578
2579       for (insn = BLOCK_HEAD (bb), in_libcall_block = 0;
2580            insn && insn != NEXT_INSN (BLOCK_END (bb));
2581            insn = NEXT_INSN (insn))
2582         if (INSN_P (insn))
2583           {
2584             if (find_reg_note (insn, REG_LIBCALL, NULL_RTX))
2585               in_libcall_block = 1;
2586             else if (find_reg_note (insn, REG_RETVAL, NULL_RTX))
2587               in_libcall_block = 0;
2588             hash_scan_insn (insn, set_p, in_libcall_block);
2589         }
2590     }
2591
2592   free (reg_first_set);
2593   free (reg_last_set);
2594
2595   /* Catch bugs early.  */
2596   reg_first_set = reg_last_set = 0;
2597 }
2598
2599 /* Allocate space for the set hash table.
2600    N_INSNS is the number of instructions in the function.
2601    It is used to determine the number of buckets to use.  */
2602
2603 static void
2604 alloc_set_hash_table (n_insns)
2605      int n_insns;
2606 {
2607   int n;
2608
2609   set_hash_table_size = n_insns / 4;
2610   if (set_hash_table_size < 11)
2611     set_hash_table_size = 11;
2612
2613   /* Attempt to maintain efficient use of hash table.
2614      Making it an odd number is simplest for now.
2615      ??? Later take some measurements.  */
2616   set_hash_table_size |= 1;
2617   n = set_hash_table_size * sizeof (struct expr *);
2618   set_hash_table = (struct expr **) gmalloc (n);
2619 }
2620
2621 /* Free things allocated by alloc_set_hash_table.  */
2622
2623 static void
2624 free_set_hash_table ()
2625 {
2626   free (set_hash_table);
2627 }
2628
2629 /* Compute the hash table for doing copy/const propagation.  */
2630
2631 static void
2632 compute_set_hash_table ()
2633 {
2634   /* Initialize count of number of entries in hash table.  */
2635   n_sets = 0;
2636   memset ((char *) set_hash_table, 0,
2637          set_hash_table_size * sizeof (struct expr *));
2638
2639   compute_hash_table (1);
2640 }
2641
2642 /* Allocate space for the expression hash table.
2643    N_INSNS is the number of instructions in the function.
2644    It is used to determine the number of buckets to use.  */
2645
2646 static void
2647 alloc_expr_hash_table (n_insns)
2648      unsigned int n_insns;
2649 {
2650   int n;
2651
2652   expr_hash_table_size = n_insns / 2;
2653   /* Make sure the amount is usable.  */
2654   if (expr_hash_table_size < 11)
2655     expr_hash_table_size = 11;
2656
2657   /* Attempt to maintain efficient use of hash table.
2658      Making it an odd number is simplest for now.
2659      ??? Later take some measurements.  */
2660   expr_hash_table_size |= 1;
2661   n = expr_hash_table_size * sizeof (struct expr *);
2662   expr_hash_table = (struct expr **) gmalloc (n);
2663 }
2664
2665 /* Free things allocated by alloc_expr_hash_table.  */
2666
2667 static void
2668 free_expr_hash_table ()
2669 {
2670   free (expr_hash_table);
2671 }
2672
2673 /* Compute the hash table for doing GCSE.  */
2674
2675 static void
2676 compute_expr_hash_table ()
2677 {
2678   /* Initialize count of number of entries in hash table.  */
2679   n_exprs = 0;
2680   memset ((char *) expr_hash_table, 0,
2681          expr_hash_table_size * sizeof (struct expr *));
2682
2683   compute_hash_table (0);
2684 }
2685 \f
2686 /* Expression tracking support.  */
2687
2688 /* Lookup pattern PAT in the expression table.
2689    The result is a pointer to the table entry, or NULL if not found.  */
2690
2691 static struct expr *
2692 lookup_expr (pat)
2693      rtx pat;
2694 {
2695   int do_not_record_p;
2696   unsigned int hash = hash_expr (pat, GET_MODE (pat), &do_not_record_p,
2697                                  expr_hash_table_size);
2698   struct expr *expr;
2699
2700   if (do_not_record_p)
2701     return NULL;
2702
2703   expr = expr_hash_table[hash];
2704
2705   while (expr && ! expr_equiv_p (expr->expr, pat))
2706     expr = expr->next_same_hash;
2707
2708   return expr;
2709 }
2710
2711 /* Lookup REGNO in the set table.  If PAT is non-NULL look for the entry that
2712    matches it, otherwise return the first entry for REGNO.  The result is a
2713    pointer to the table entry, or NULL if not found.  */
2714
2715 static struct expr *
2716 lookup_set (regno, pat)
2717      unsigned int regno;
2718      rtx pat;
2719 {
2720   unsigned int hash = hash_set (regno, set_hash_table_size);
2721   struct expr *expr;
2722
2723   expr = set_hash_table[hash];
2724
2725   if (pat)
2726     {
2727       while (expr && ! expr_equiv_p (expr->expr, pat))
2728         expr = expr->next_same_hash;
2729     }
2730   else
2731     {
2732       while (expr && REGNO (SET_DEST (expr->expr)) != regno)
2733         expr = expr->next_same_hash;
2734     }
2735
2736   return expr;
2737 }
2738
2739 /* Return the next entry for REGNO in list EXPR.  */
2740
2741 static struct expr *
2742 next_set (regno, expr)
2743      unsigned int regno;
2744      struct expr *expr;
2745 {
2746   do
2747     expr = expr->next_same_hash;
2748   while (expr && REGNO (SET_DEST (expr->expr)) != regno);
2749
2750   return expr;
2751 }
2752
2753 /* Reset tables used to keep track of what's still available [since the
2754    start of the block].  */
2755
2756 static void
2757 reset_opr_set_tables ()
2758 {
2759   /* Maintain a bitmap of which regs have been set since beginning of
2760      the block.  */
2761   sbitmap_zero (reg_set_bitmap);
2762
2763   /* Also keep a record of the last instruction to modify memory.
2764      For now this is very trivial, we only record whether any memory
2765      location has been modified.  */
2766   mem_last_set = 0;
2767   {
2768     int i;
2769
2770     /* re-Cache any INSN_LIST nodes we have allocated.  */
2771     for (i = 0; i < n_basic_blocks; i++)
2772       {
2773         if (modify_mem_list[i]) 
2774           free_INSN_LIST_list (modify_mem_list + i);
2775         if (canon_modify_mem_list[i]) 
2776           free_INSN_LIST_list (canon_modify_mem_list + i);
2777       }
2778   }
2779 }
2780
2781 /* Return non-zero if the operands of X are not set before INSN in
2782    INSN's basic block.  */
2783
2784 static int
2785 oprs_not_set_p (x, insn)
2786      rtx x, insn;
2787 {
2788   int i, j;
2789   enum rtx_code code;
2790   const char *fmt;
2791
2792   if (x == 0)
2793     return 1;
2794
2795   code = GET_CODE (x);
2796   switch (code)
2797     {
2798     case PC:
2799     case CC0:
2800     case CONST:
2801     case CONST_INT:
2802     case CONST_DOUBLE:
2803     case SYMBOL_REF:
2804     case LABEL_REF:
2805     case ADDR_VEC:
2806     case ADDR_DIFF_VEC:
2807       return 1;
2808
2809     case MEM:
2810       if (load_killed_in_block_p (BLOCK_FOR_INSN (insn), 
2811                                   INSN_CUID (insn), x, 0))
2812         return 0;
2813       if (mem_last_set != 0)
2814         return 0;
2815       else
2816         return oprs_not_set_p (XEXP (x, 0), insn);
2817
2818     case REG:
2819       return ! TEST_BIT (reg_set_bitmap, REGNO (x));
2820
2821     default:
2822       break;
2823     }
2824
2825   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1, fmt = GET_RTX_FORMAT (code); i >= 0; i--)
2826     {
2827       if (fmt[i] == 'e')
2828         {
2829           /* If we are about to do the last recursive call
2830              needed at this level, change it into iteration.
2831              This function is called enough to be worth it.  */
2832           if (i == 0)
2833             return oprs_not_set_p (XEXP (x, i), insn);
2834
2835           if (! oprs_not_set_p (XEXP (x, i), insn))
2836             return 0;
2837         }
2838       else if (fmt[i] == 'E')
2839         for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
2840           if (! oprs_not_set_p (XVECEXP (x, i, j), insn))
2841             return 0;
2842     }
2843
2844   return 1;
2845 }
2846
2847 /* Mark things set by a CALL.  */
2848
2849 static void
2850 mark_call (insn)
2851      rtx insn;
2852 {
2853   mem_last_set = INSN_CUID (insn);
2854   if (! CONST_CALL_P (insn))
2855     record_last_mem_set_info (insn);
2856 }
2857
2858 /* Mark things set by a SET.  */
2859
2860 static void
2861 mark_set (pat, insn)
2862      rtx pat, insn;
2863 {
2864   rtx dest = SET_DEST (pat);
2865
2866   while (GET_CODE (dest) == SUBREG
2867          || GET_CODE (dest) == ZERO_EXTRACT
2868          || GET_CODE (dest) == SIGN_EXTRACT
2869          || GET_CODE (dest) == STRICT_LOW_PART)
2870     dest = XEXP (dest, 0);
2871
2872   if (GET_CODE (dest) == REG)
2873     SET_BIT (reg_set_bitmap, REGNO (dest));
2874   else if (GET_CODE (dest) == MEM)
2875     record_last_mem_set_info (insn);
2876
2877   if (GET_CODE (dest) == REG)
2878     SET_BIT (reg_set_bitmap, REGNO (dest));
2879   else if (GET_CODE (dest) == MEM)
2880     mem_last_set = INSN_CUID (insn);
2881
2882   if (GET_CODE (SET_SRC (pat)) == CALL)
2883     mark_call (insn);
2884 }
2885
2886 /* Record things set by a CLOBBER.  */
2887
2888 static void
2889 mark_clobber (pat, insn)
2890      rtx pat, insn;
2891 {
2892   rtx clob = XEXP (pat, 0);
2893
2894   while (GET_CODE (clob) == SUBREG || GET_CODE (clob) == STRICT_LOW_PART)
2895     clob = XEXP (clob, 0);
2896
2897   if (GET_CODE (clob) == REG)
2898     SET_BIT (reg_set_bitmap, REGNO (clob));
2899   else
2900     mem_last_set = INSN_CUID (insn);
2901   if (GET_CODE (clob) == REG)
2902     SET_BIT (reg_set_bitmap, REGNO (clob));
2903   else
2904     record_last_mem_set_info (insn);
2905 }
2906
2907 /* Record things set by INSN.
2908    This data is used by oprs_not_set_p.  */
2909
2910 static void
2911 mark_oprs_set (insn)
2912      rtx insn;
2913 {
2914   rtx pat = PATTERN (insn);
2915   int i;
2916
2917   if (GET_CODE (pat) == SET)
2918     mark_set (pat, insn);
2919   else if (GET_CODE (pat) == PARALLEL)
2920     for (i = 0; i < XVECLEN (pat, 0); i++)
2921       {
2922         rtx x = XVECEXP (pat, 0, i);
2923
2924         if (GET_CODE (x) == SET)
2925           mark_set (x, insn);
2926         else if (GET_CODE (x) == CLOBBER)
2927           mark_clobber (x, insn);
2928         else if (GET_CODE (x) == CALL)
2929           mark_call (insn);
2930       }
2931
2932   else if (GET_CODE (pat) == CLOBBER)
2933     mark_clobber (pat, insn);
2934   else if (GET_CODE (pat) == CALL)
2935     mark_call (insn);
2936 }
2937
2938 \f
2939 /* Classic GCSE reaching definition support.  */
2940
2941 /* Allocate reaching def variables.  */
2942
2943 static void
2944 alloc_rd_mem (n_blocks, n_insns)
2945      int n_blocks, n_insns;
2946 {
2947   rd_kill = (sbitmap *) sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_insns);
2948   sbitmap_vector_zero (rd_kill, n_basic_blocks);
2949
2950   rd_gen = (sbitmap *) sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_insns);
2951   sbitmap_vector_zero (rd_gen, n_basic_blocks);
2952
2953   reaching_defs = (sbitmap *) sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_insns);
2954   sbitmap_vector_zero (reaching_defs, n_basic_blocks);
2955
2956   rd_out = (sbitmap *) sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_insns);
2957   sbitmap_vector_zero (rd_out, n_basic_blocks);
2958 }
2959
2960 /* Free reaching def variables.  */
2961
2962 static void
2963 free_rd_mem ()
2964 {
2965   free (rd_kill);
2966   free (rd_gen);
2967   free (reaching_defs);
2968   free (rd_out);
2969 }
2970
2971 /* Add INSN to the kills of BB.  REGNO, set in BB, is killed by INSN.  */
2972
2973 static void
2974 handle_rd_kill_set (insn, regno, bb)
2975      rtx insn;
2976      int regno;
2977      basic_block bb;
2978 {
2979   struct reg_set *this_reg;
2980
2981   for (this_reg = reg_set_table[regno]; this_reg; this_reg = this_reg ->next)
2982     if (BLOCK_NUM (this_reg->insn) != BLOCK_NUM (insn))
2983       SET_BIT (rd_kill[bb->index], INSN_CUID (this_reg->insn));
2984 }
2985
2986 /* Compute the set of kill's for reaching definitions.  */
2987
2988 static void
2989 compute_kill_rd ()
2990 {
2991   int bb, cuid;
2992   unsigned int regno;
2993   int i;
2994
2995   /* For each block
2996        For each set bit in `gen' of the block (i.e each insn which
2997            generates a definition in the block)
2998          Call the reg set by the insn corresponding to that bit regx
2999          Look at the linked list starting at reg_set_table[regx]
3000          For each setting of regx in the linked list, which is not in
3001              this block
3002            Set the bit in `kill' corresponding to that insn.   */
3003   for (bb = 0; bb < n_basic_blocks; bb++)
3004     for (cuid = 0; cuid < max_cuid; cuid++)
3005       if (TEST_BIT (rd_gen[bb], cuid))
3006         {
3007           rtx insn = CUID_INSN (cuid);
3008           rtx pat = PATTERN (insn);
3009
3010           if (GET_CODE (insn) == CALL_INSN)
3011             {
3012               for (regno = 0; regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER; regno++)
3013                 {
3014                   if ((call_used_regs[regno]
3015                        && regno != STACK_POINTER_REGNUM
3016 #if HARD_FRAME_POINTER_REGNUM != FRAME_POINTER_REGNUM
3017                        && regno != HARD_FRAME_POINTER_REGNUM
3018 #endif
3019 #if ARG_POINTER_REGNUM != FRAME_POINTER_REGNUM
3020                        && ! (regno == ARG_POINTER_REGNUM
3021                              && fixed_regs[regno])
3022 #endif
3023 #if !defined (PIC_OFFSET_TABLE_REG_CALL_CLOBBERED)
3024                        && ! (regno == PIC_OFFSET_TABLE_REGNUM && flag_pic)
3025 #endif
3026                        && regno != FRAME_POINTER_REGNUM)
3027                       || global_regs[regno])
3028                     handle_rd_kill_set (insn, regno, BASIC_BLOCK (bb));
3029                 }
3030             }
3031
3032           if (GET_CODE (pat) == PARALLEL)
3033             {
3034               for (i = XVECLEN (pat, 0) - 1; i >= 0; i--)
3035                 {
3036                   enum rtx_code code = GET_CODE (XVECEXP (pat, 0, i));
3037
3038                   if ((code == SET || code == CLOBBER)
3039                       && GET_CODE (XEXP (XVECEXP (pat, 0, i), 0)) == REG)
3040                     handle_rd_kill_set (insn,
3041                                         REGNO (XEXP (XVECEXP (pat, 0, i), 0)),
3042                                         BASIC_BLOCK (bb));
3043                 }
3044             }
3045           else if (GET_CODE (pat) == SET && GET_CODE (SET_DEST (pat)) == REG)
3046             /* Each setting of this register outside of this block
3047                must be marked in the set of kills in this block.  */
3048             handle_rd_kill_set (insn, REGNO (SET_DEST (pat)), BASIC_BLOCK (bb));
3049         }
3050 }
3051
3052 /* Compute the reaching definitions as in 
3053    Compilers Principles, Techniques, and Tools. Aho, Sethi, Ullman,
3054    Chapter 10.  It is the same algorithm as used for computing available
3055    expressions but applied to the gens and kills of reaching definitions.  */
3056
3057 static void
3058 compute_rd ()
3059 {
3060   int bb, changed, passes;
3061
3062   for (bb = 0; bb < n_basic_blocks; bb++)
3063     sbitmap_copy (rd_out[bb] /*dst*/, rd_gen[bb] /*src*/);
3064
3065   passes = 0;
3066   changed = 1;
3067   while (changed)
3068     {
3069       changed = 0;
3070       for (bb = 0; bb < n_basic_blocks; bb++)
3071         {
3072           sbitmap_union_of_preds (reaching_defs[bb], rd_out, bb);
3073           changed |= sbitmap_union_of_diff (rd_out[bb], rd_gen[bb],
3074                                             reaching_defs[bb], rd_kill[bb]);
3075         }
3076       passes++;
3077     }
3078
3079   if (gcse_file)
3080     fprintf (gcse_file, "reaching def computation: %d passes\n", passes);
3081 }
3082 \f
3083 /* Classic GCSE available expression support.  */
3084
3085 /* Allocate memory for available expression computation.  */
3086
3087 static void
3088 alloc_avail_expr_mem (n_blocks, n_exprs)
3089      int n_blocks, n_exprs;
3090 {
3091   ae_kill = (sbitmap *) sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
3092   sbitmap_vector_zero (ae_kill, n_basic_blocks);
3093
3094   ae_gen = (sbitmap *) sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
3095   sbitmap_vector_zero (ae_gen, n_basic_blocks);
3096
3097   ae_in = (sbitmap *) sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
3098   sbitmap_vector_zero (ae_in, n_basic_blocks);
3099
3100   ae_out = (sbitmap *) sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
3101   sbitmap_vector_zero (ae_out, n_basic_blocks);
3102 }
3103
3104 static void
3105 free_avail_expr_mem ()
3106 {
3107   free (ae_kill);
3108   free (ae_gen);
3109   free (ae_in);
3110   free (ae_out);
3111 }
3112
3113 /* Compute the set of available expressions generated in each basic block.  */
3114
3115 static void
3116 compute_ae_gen ()
3117 {
3118   unsigned int i;
3119   struct expr *expr;
3120   struct occr *occr;
3121
3122   /* For each recorded occurrence of each expression, set ae_gen[bb][expr].
3123      This is all we have to do because an expression is not recorded if it
3124      is not available, and the only expressions we want to work with are the
3125      ones that are recorded.  */
3126   for (i = 0; i < expr_hash_table_size; i++)
3127     for (expr = expr_hash_table[i]; expr != 0; expr = expr->next_same_hash)
3128       for (occr = expr->avail_occr; occr != 0; occr = occr->next)
3129         SET_BIT (ae_gen[BLOCK_NUM (occr->insn)], expr->bitmap_index);
3130 }
3131
3132 /* Return non-zero if expression X is killed in BB.  */
3133
3134 static int
3135 expr_killed_p (x, bb)
3136      rtx x;
3137      basic_block bb;
3138 {
3139   int i, j;
3140   enum rtx_code code;
3141   const char *fmt;
3142
3143   if (x == 0)
3144     return 1;
3145
3146   code = GET_CODE (x);
3147   switch (code)
3148     {
3149     case REG:
3150       return TEST_BIT (reg_set_in_block[bb->index], REGNO (x));
3151
3152     case MEM:
3153       if (load_killed_in_block_p (bb, get_max_uid () + 1, x, 0))
3154         return 1;
3155       if (mem_set_in_block[bb->index])
3156         return 1;
3157       else
3158         return expr_killed_p (XEXP (x, 0), bb);
3159
3160     case PC:
3161     case CC0: /*FIXME*/
3162     case CONST:
3163     case CONST_INT:
3164     case CONST_DOUBLE:
3165     case SYMBOL_REF:
3166     case LABEL_REF:
3167     case ADDR_VEC:
3168     case ADDR_DIFF_VEC:
3169       return 0;
3170
3171     default:
3172       break;
3173     }
3174
3175   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1, fmt = GET_RTX_FORMAT (code); i >= 0; i--)
3176     {
3177       if (fmt[i] == 'e')
3178         {
3179           /* If we are about to do the last recursive call
3180              needed at this level, change it into iteration.
3181              This function is called enough to be worth it.  */
3182           if (i == 0)
3183             return expr_killed_p (XEXP (x, i), bb);
3184           else if (expr_killed_p (XEXP (x, i), bb))
3185             return 1;
3186         }
3187       else if (fmt[i] == 'E')
3188         for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
3189           if (expr_killed_p (XVECEXP (x, i, j), bb))
3190             return 1;
3191     }
3192
3193   return 0;
3194 }
3195
3196 /* Compute the set of available expressions killed in each basic block.  */
3197
3198 static void
3199 compute_ae_kill (ae_gen, ae_kill)
3200      sbitmap *ae_gen, *ae_kill;
3201 {
3202   int bb;
3203   unsigned int i;
3204   struct expr *expr;
3205
3206   for (bb = 0; bb < n_basic_blocks; bb++)
3207     for (i = 0; i < expr_hash_table_size; i++)
3208       for (expr = expr_hash_table[i]; expr; expr = expr->next_same_hash)
3209         {
3210           /* Skip EXPR if generated in this block.  */
3211           if (TEST_BIT (ae_gen[bb], expr->bitmap_index))
3212             continue;
3213
3214           if (expr_killed_p (expr->expr, BASIC_BLOCK (bb)))
3215             SET_BIT (ae_kill[bb], expr->bitmap_index);
3216         }
3217 }
3218 \f
3219 /* Actually perform the Classic GCSE optimizations.  */
3220
3221 /* Return non-zero if occurrence OCCR of expression EXPR reaches block BB.
3222
3223    CHECK_SELF_LOOP is non-zero if we should consider a block reaching itself
3224    as a positive reach.  We want to do this when there are two computations
3225    of the expression in the block.
3226
3227    VISITED is a pointer to a working buffer for tracking which BB's have
3228    been visited.  It is NULL for the top-level call.
3229
3230    We treat reaching expressions that go through blocks containing the same
3231    reaching expression as "not reaching".  E.g. if EXPR is generated in blocks
3232    2 and 3, INSN is in block 4, and 2->3->4, we treat the expression in block
3233    2 as not reaching.  The intent is to improve the probability of finding
3234    only one reaching expression and to reduce register lifetimes by picking
3235    the closest such expression.  */
3236
3237 static int
3238 expr_reaches_here_p_work (occr, expr, bb, check_self_loop, visited)
3239      struct occr *occr;
3240      struct expr *expr;
3241      basic_block bb;
3242      int check_self_loop;
3243      char *visited;
3244 {
3245   edge pred;
3246
3247   for (pred = bb->pred; pred != NULL; pred = pred->pred_next)
3248     {
3249       basic_block pred_bb = pred->src;
3250
3251       if (visited[pred_bb->index])
3252         /* This predecessor has already been visited. Nothing to do.  */
3253           ;
3254       else if (pred_bb == bb)
3255         {
3256           /* BB loops on itself.  */
3257           if (check_self_loop
3258               && TEST_BIT (ae_gen[pred_bb->index], expr->bitmap_index)
3259               && BLOCK_NUM (occr->insn) == pred_bb->index)
3260             return 1;
3261
3262           visited[pred_bb->index] = 1;
3263         }
3264
3265       /* Ignore this predecessor if it kills the expression.  */
3266       else if (TEST_BIT (ae_kill[pred_bb->index], expr->bitmap_index))
3267         visited[pred_bb->index] = 1;
3268
3269       /* Does this predecessor generate this expression?  */
3270       else if (TEST_BIT (ae_gen[pred_bb->index], expr->bitmap_index))
3271         {
3272           /* Is this the occurrence we're looking for?
3273              Note that there's only one generating occurrence per block
3274              so we just need to check the block number.  */
3275           if (BLOCK_NUM (occr->insn) == pred_bb->index)
3276             return 1;
3277
3278           visited[pred_bb->index] = 1;
3279         }
3280
3281       /* Neither gen nor kill.  */
3282       else
3283         {
3284           visited[pred_bb->index] = 1;
3285           if (expr_reaches_here_p_work (occr, expr, pred_bb, check_self_loop, 
3286               visited))
3287
3288             return 1;
3289         }
3290     }
3291
3292   /* All paths have been checked.  */
3293   return 0;
3294 }
3295
3296 /* This wrapper for expr_reaches_here_p_work() is to ensure that any
3297    memory allocated for that function is returned. */
3298
3299 static int
3300 expr_reaches_here_p (occr, expr, bb, check_self_loop)
3301      struct occr *occr;
3302      struct expr *expr;
3303      basic_block bb;
3304      int check_self_loop;
3305 {
3306   int rval;
3307   char *visited = (char *) xcalloc (n_basic_blocks, 1);
3308
3309   rval = expr_reaches_here_p_work (occr, expr, bb, check_self_loop, visited);
3310   
3311   free (visited);
3312   return rval;
3313 }
3314
3315 /* Return the instruction that computes EXPR that reaches INSN's basic block.
3316    If there is more than one such instruction, return NULL.
3317
3318    Called only by handle_avail_expr.  */
3319
3320 static rtx
3321 computing_insn (expr, insn)
3322      struct expr *expr;
3323      rtx insn;
3324 {
3325   basic_block bb = BLOCK_FOR_INSN (insn);
3326
3327   if (expr->avail_occr->next == NULL)
3328     {    
3329       if (BLOCK_FOR_INSN (expr->avail_occr->insn) == bb)
3330         /* The available expression is actually itself
3331            (i.e. a loop in the flow graph) so do nothing.  */
3332         return NULL;
3333
3334       /* (FIXME) Case that we found a pattern that was created by
3335          a substitution that took place.  */
3336       return expr->avail_occr->insn;
3337     }
3338   else
3339     {
3340       /* Pattern is computed more than once.
3341          Search backwards from this insn to see how many of these 
3342          computations actually reach this insn.  */
3343       struct occr *occr;
3344       rtx insn_computes_expr = NULL;
3345       int can_reach = 0;
3346
3347       for (occr = expr->avail_occr; occr != NULL; occr = occr->next)
3348         {
3349           if (BLOCK_FOR_INSN (occr->insn) == bb)
3350             {
3351               /* The expression is generated in this block.
3352                  The only time we care about this is when the expression
3353                  is generated later in the block [and thus there's a loop].
3354                  We let the normal cse pass handle the other cases.  */
3355               if (INSN_CUID (insn) < INSN_CUID (occr->insn)
3356                   && expr_reaches_here_p (occr, expr, bb, 1))
3357                 {
3358                   can_reach++;
3359                   if (can_reach > 1)
3360                     return NULL;
3361
3362                   insn_computes_expr = occr->insn;
3363                 }
3364             }
3365           else if (expr_reaches_here_p (occr, expr, bb, 0))
3366             {
3367               can_reach++;
3368               if (can_reach > 1)
3369                 return NULL;
3370
3371               insn_computes_expr = occr->insn;
3372             }
3373         }
3374
3375       if (insn_computes_expr == NULL)
3376         abort ();
3377
3378       return insn_computes_expr;
3379     }
3380 }
3381
3382 /* Return non-zero if the definition in DEF_INSN can reach INSN.
3383    Only called by can_disregard_other_sets.  */
3384
3385 static int
3386 def_reaches_here_p (insn, def_insn)
3387      rtx insn, def_insn;
3388 {
3389   rtx reg;
3390
3391   if (TEST_BIT (reaching_defs[BLOCK_NUM (insn)], INSN_CUID (def_insn)))
3392     return 1;
3393
3394   if (BLOCK_NUM (insn) == BLOCK_NUM (def_insn))
3395     {
3396       if (INSN_CUID (def_insn) < INSN_CUID (insn))
3397         {
3398           if (GET_CODE (PATTERN (def_insn)) == PARALLEL)
3399             return 1;
3400           else if (GET_CODE (PATTERN (def_insn)) == CLOBBER)
3401             reg = XEXP (PATTERN (def_insn), 0);
3402           else if (GET_CODE (PATTERN (def_insn)) == SET)
3403             reg = SET_DEST (PATTERN (def_insn));
3404           else
3405             abort ();
3406
3407           return ! reg_set_between_p (reg, NEXT_INSN (def_insn), insn);
3408         }
3409       else
3410         return 0;
3411     }
3412
3413   return 0;
3414 }
3415
3416 /* Return non-zero if *ADDR_THIS_REG can only have one value at INSN.  The
3417    value returned is the number of definitions that reach INSN.  Returning a
3418    value of zero means that [maybe] more than one definition reaches INSN and
3419    the caller can't perform whatever optimization it is trying.  i.e. it is
3420    always safe to return zero.  */
3421
3422 static int
3423 can_disregard_other_sets (addr_this_reg, insn, for_combine)
3424      struct reg_set **addr_this_reg;
3425      rtx insn;
3426      int for_combine;
3427 {
3428   int number_of_reaching_defs = 0;
3429   struct reg_set *this_reg;
3430
3431   for (this_reg = *addr_this_reg; this_reg != 0; this_reg = this_reg->next)
3432     if (def_reaches_here_p (insn, this_reg->insn))
3433       {
3434         number_of_reaching_defs++;
3435         /* Ignore parallels for now.  */
3436         if (GET_CODE (PATTERN (this_reg->insn)) == PARALLEL)
3437           return 0;
3438
3439         if (!for_combine
3440             && (GET_CODE (PATTERN (this_reg->insn)) == CLOBBER
3441                 || ! rtx_equal_p (SET_SRC (PATTERN (this_reg->insn)),
3442                                   SET_SRC (PATTERN (insn)))))
3443           /* A setting of the reg to a different value reaches INSN.  */
3444           return 0;
3445
3446         if (number_of_reaching_defs > 1)
3447           {
3448             /* If in this setting the value the register is being set to is
3449                equal to the previous value the register was set to and this
3450                setting reaches the insn we are trying to do the substitution
3451                on then we are ok.  */
3452             if (GET_CODE (PATTERN (this_reg->insn)) == CLOBBER)
3453               return 0;
3454             else if (! rtx_equal_p (SET_SRC (PATTERN (this_reg->insn)),
3455                                     SET_SRC (PATTERN (insn))))
3456               return 0;
3457           }
3458
3459         *addr_this_reg = this_reg; 
3460       }
3461
3462   return number_of_reaching_defs;
3463 }
3464
3465 /* Expression computed by insn is available and the substitution is legal,
3466    so try to perform the substitution.
3467
3468    The result is non-zero if any changes were made.  */
3469
3470 static int
3471 handle_avail_expr (insn, expr)
3472      rtx insn;
3473      struct expr *expr;
3474 {
3475   rtx pat, insn_computes_expr;
3476   rtx to;
3477   struct reg_set *this_reg;
3478   int found_setting, use_src;
3479   int changed = 0;
3480
3481   /* We only handle the case where one computation of the expression
3482      reaches this instruction.  */
3483   insn_computes_expr = computing_insn (expr, insn);
3484   if (insn_computes_expr == NULL)
3485     return 0;
3486
3487   found_setting = 0;
3488   use_src = 0;
3489
3490   /* At this point we know only one computation of EXPR outside of this
3491      block reaches this insn.  Now try to find a register that the
3492      expression is computed into.  */
3493   if (GET_CODE (SET_SRC (PATTERN (insn_computes_expr))) == REG)
3494     {
3495       /* This is the case when the available expression that reaches
3496          here has already been handled as an available expression.  */
3497       unsigned int regnum_for_replacing
3498         = REGNO (SET_SRC (PATTERN (insn_computes_expr)));
3499
3500       /* If the register was created by GCSE we can't use `reg_set_table',
3501          however we know it's set only once.  */
3502       if (regnum_for_replacing >= max_gcse_regno
3503           /* If the register the expression is computed into is set only once,
3504              or only one set reaches this insn, we can use it.  */
3505           || (((this_reg = reg_set_table[regnum_for_replacing]),
3506                this_reg->next == NULL)
3507               || can_disregard_other_sets (&this_reg, insn, 0)))
3508        {
3509          use_src = 1;
3510          found_setting = 1;
3511        }
3512     }
3513
3514   if (!found_setting)
3515     {
3516       unsigned int regnum_for_replacing
3517         = REGNO (SET_DEST (PATTERN (insn_computes_expr)));
3518
3519       /* This shouldn't happen.  */
3520       if (regnum_for_replacing >= max_gcse_regno)
3521         abort ();
3522
3523       this_reg = reg_set_table[regnum_for_replacing];
3524
3525       /* If the register the expression is computed into is set only once,
3526          or only one set reaches this insn, use it.  */
3527       if (this_reg->next == NULL
3528           || can_disregard_other_sets (&this_reg, insn, 0))
3529         found_setting = 1;
3530     }
3531
3532   if (found_setting)
3533     {
3534       pat = PATTERN (insn);
3535       if (use_src)
3536         to = SET_SRC (PATTERN (insn_computes_expr));
3537       else
3538         to = SET_DEST (PATTERN (insn_computes_expr));
3539       changed = validate_change (insn, &SET_SRC (pat), to, 0);
3540
3541       /* We should be able to ignore the return code from validate_change but
3542          to play it safe we check.  */
3543       if (changed)
3544         {
3545           gcse_subst_count++;
3546           if (gcse_file != NULL)
3547             {
3548               fprintf (gcse_file, "GCSE: Replacing the source in insn %d with",
3549                        INSN_UID (insn));
3550               fprintf (gcse_file, " reg %d %s insn %d\n",
3551                        REGNO (to), use_src ? "from" : "set in",
3552                        INSN_UID (insn_computes_expr));
3553             }
3554         }
3555     }
3556
3557   /* The register that the expr is computed into is set more than once.  */
3558   else if (1 /*expensive_op(this_pattrn->op) && do_expensive_gcse)*/)
3559     {
3560       /* Insert an insn after insnx that copies the reg set in insnx
3561          into a new pseudo register call this new register REGN.
3562          From insnb until end of basic block or until REGB is set
3563          replace all uses of REGB with REGN.  */
3564       rtx new_insn;
3565
3566       to = gen_reg_rtx (GET_MODE (SET_DEST (PATTERN (insn_computes_expr))));
3567
3568       /* Generate the new insn.  */
3569       /* ??? If the change fails, we return 0, even though we created
3570          an insn.  I think this is ok.  */
3571       new_insn
3572         = emit_insn_after (gen_rtx_SET (VOIDmode, to,
3573                                         SET_DEST (PATTERN
3574                                                   (insn_computes_expr))),
3575                            insn_computes_expr);
3576
3577       /* Keep block number table up to date.  */
3578       set_block_for_new_insns (new_insn, BLOCK_FOR_INSN (insn_computes_expr));
3579
3580       /* Keep register set table up to date.  */
3581       record_one_set (REGNO (to), new_insn);
3582
3583       gcse_create_count++;
3584       if (gcse_file != NULL)
3585         {
3586           fprintf (gcse_file, "GCSE: Creating insn %d to copy value of reg %d",
3587                    INSN_UID (NEXT_INSN (insn_computes_expr)),
3588                    REGNO (SET_SRC (PATTERN (NEXT_INSN (insn_computes_expr)))));
3589           fprintf (gcse_file, ", computed in insn %d,\n",
3590                    INSN_UID (insn_computes_expr));
3591           fprintf (gcse_file, "      into newly allocated reg %d\n",
3592                    REGNO (to));
3593         }
3594
3595       pat = PATTERN (insn);
3596
3597       /* Do register replacement for INSN.  */
3598       changed = validate_change (insn, &SET_SRC (pat),
3599                                  SET_DEST (PATTERN
3600                                            (NEXT_INSN (insn_computes_expr))),
3601                                  0);
3602
3603       /* We should be able to ignore the return code from validate_change but
3604          to play it safe we check.  */
3605       if (changed)
3606         {
3607           gcse_subst_count++;
3608           if (gcse_file != NULL)
3609             {
3610               fprintf (gcse_file,
3611                        "GCSE: Replacing the source in insn %d with reg %d ",
3612                        INSN_UID (insn),
3613                        REGNO (SET_DEST (PATTERN (NEXT_INSN
3614                                                  (insn_computes_expr)))));
3615               fprintf (gcse_file, "set in insn %d\n",
3616                        INSN_UID (insn_computes_expr)); 
3617             }
3618         }
3619     }
3620
3621   return changed;
3622 }
3623
3624 /* Perform classic GCSE.  This is called by one_classic_gcse_pass after all
3625    the dataflow analysis has been done.
3626
3627    The result is non-zero if a change was made.  */
3628
3629 static int
3630 classic_gcse ()
3631 {
3632   int bb, changed;
3633   rtx insn;
3634
3635   /* Note we start at block 1.  */
3636
3637   changed = 0;
3638   for (bb = 1; bb < n_basic_blocks; bb++)
3639     {
3640       /* Reset tables used to keep track of what's still valid [since the
3641          start of the block].  */
3642       reset_opr_set_tables ();
3643
3644       for (insn = BLOCK_HEAD (bb);
3645            insn != NULL && insn != NEXT_INSN (BLOCK_END (bb));
3646            insn = NEXT_INSN (insn))
3647         {
3648           /* Is insn of form (set (pseudo-reg) ...)?  */
3649           if (GET_CODE (insn) == INSN
3650               && GET_CODE (PATTERN (insn)) == SET
3651               && GET_CODE (SET_DEST (PATTERN (insn))) == REG
3652               && REGNO (SET_DEST (PATTERN (insn))) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER)
3653             {
3654               rtx pat = PATTERN (insn);
3655               rtx src = SET_SRC (pat);
3656               struct expr *expr;
3657
3658               if (want_to_gcse_p (src)
3659                   /* Is the expression recorded?  */
3660                   && ((expr = lookup_expr (src)) != NULL)
3661                   /* Is the expression available [at the start of the
3662                      block]?  */
3663                   && TEST_BIT (ae_in[bb], expr->bitmap_index)
3664                   /* Are the operands unchanged since the start of the
3665                      block?  */
3666                   && oprs_not_set_p (src, insn))
3667                 changed |= handle_avail_expr (insn, expr);
3668             }
3669
3670           /* Keep track of everything modified by this insn.  */
3671           /* ??? Need to be careful w.r.t. mods done to INSN.  */
3672           if (INSN_P (insn))
3673             mark_oprs_set (insn);
3674         }
3675     }
3676
3677   return changed;
3678 }
3679
3680 /* Top level routine to perform one classic GCSE pass.
3681
3682    Return non-zero if a change was made.  */
3683
3684 static int
3685 one_classic_gcse_pass (pass)
3686      int pass;
3687 {
3688   int changed = 0;
3689
3690   gcse_subst_count = 0;
3691   gcse_create_count = 0;
3692
3693   alloc_expr_hash_table (max_cuid);
3694   alloc_rd_mem (n_basic_blocks, max_cuid);
3695   compute_expr_hash_table ();
3696   if (gcse_file)
3697     dump_hash_table (gcse_file, "Expression", expr_hash_table,
3698                      expr_hash_table_size, n_exprs);
3699
3700   if (n_exprs > 0)
3701     {
3702       compute_kill_rd ();
3703       compute_rd ();
3704       alloc_avail_expr_mem (n_basic_blocks, n_exprs);
3705       compute_ae_gen ();
3706       compute_ae_kill (ae_gen, ae_kill);
3707       compute_available (ae_gen, ae_kill, ae_out, ae_in);
3708       changed = classic_gcse ();
3709       free_avail_expr_mem ();
3710     }
3711
3712   free_rd_mem ();
3713   free_expr_hash_table ();
3714
3715   if (gcse_file)
3716     {
3717       fprintf (gcse_file, "\n");
3718       fprintf (gcse_file, "GCSE of %s, pass %d: %d bytes needed, %d substs,",
3719                current_function_name, pass, bytes_used, gcse_subst_count);
3720       fprintf (gcse_file, "%d insns created\n", gcse_create_count);
3721     }
3722
3723   return changed;
3724 }
3725 \f
3726 /* Compute copy/constant propagation working variables.  */
3727
3728 /* Local properties of assignments.  */
3729 static sbitmap *cprop_pavloc;
3730 static sbitmap *cprop_absaltered;
3731
3732 /* Global properties of assignments (computed from the local properties).  */
3733 static sbitmap *cprop_avin;
3734 static sbitmap *cprop_avout;
3735
3736 /* Allocate vars used for copy/const propagation.  N_BLOCKS is the number of
3737    basic blocks.  N_SETS is the number of sets.  */
3738
3739 static void
3740 alloc_cprop_mem (n_blocks, n_sets)
3741      int n_blocks, n_sets;
3742 {
3743   cprop_pavloc = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_sets);
3744   cprop_absaltered = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_sets);
3745
3746   cprop_avin = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_sets);
3747   cprop_avout = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_sets);
3748 }
3749
3750 /* Free vars used by copy/const propagation.  */
3751
3752 static void
3753 free_cprop_mem ()
3754 {
3755   free (cprop_pavloc);
3756   free (cprop_absaltered);
3757   free (cprop_avin);
3758   free (cprop_avout);
3759 }
3760
3761 /* For each block, compute whether X is transparent.  X is either an
3762    expression or an assignment [though we don't care which, for this context
3763    an assignment is treated as an expression].  For each block where an
3764    element of X is modified, set (SET_P == 1) or reset (SET_P == 0) the INDX
3765    bit in BMAP.  */
3766
3767 static void
3768 compute_transp (x, indx, bmap, set_p)
3769      rtx x;
3770      int indx;
3771      sbitmap *bmap;
3772      int set_p;
3773 {
3774   int bb, i, j;
3775   enum rtx_code code;
3776   reg_set *r;
3777   const char *fmt;
3778
3779   /* repeat is used to turn tail-recursion into iteration since GCC
3780      can't do it when there's no return value.  */
3781  repeat:
3782
3783   if (x == 0)
3784     return;
3785
3786   code = GET_CODE (x);
3787   switch (code)
3788     {
3789     case REG:
3790       if (set_p)
3791         {
3792           if (REGNO (x) < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
3793             {
3794               for (bb = 0; bb < n_basic_blocks; bb++)
3795                 if (TEST_BIT (reg_set_in_block[bb], REGNO (x)))
3796                   SET_BIT (bmap[bb], indx);
3797             }
3798           else
3799             {
3800               for (r = reg_set_table[REGNO (x)]; r != NULL; r = r->next)
3801                 SET_BIT (bmap[BLOCK_NUM (r->insn)], indx);
3802             }
3803         }
3804       else
3805         {
3806           if (REGNO (x) < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
3807             {
3808               for (bb = 0; bb < n_basic_blocks; bb++)
3809                 if (TEST_BIT (reg_set_in_block[bb], REGNO (x)))
3810                   RESET_BIT (bmap[bb], indx);
3811             }
3812           else
3813             {
3814               for (r = reg_set_table[REGNO (x)]; r != NULL; r = r->next)
3815                 RESET_BIT (bmap[BLOCK_NUM (r->insn)], indx);
3816             }
3817         }
3818
3819       return;
3820
3821     case MEM:
3822       for (bb = 0; bb < n_basic_blocks; bb++)
3823         {
3824           rtx list_entry = canon_modify_mem_list[bb];
3825
3826           while (list_entry)
3827             {
3828               rtx dest, dest_addr;
3829
3830               if (GET_CODE (XEXP (list_entry, 0)) == CALL_INSN)
3831                 {
3832                   if (set_p)
3833                     SET_BIT (bmap[bb], indx);
3834                   else
3835                     RESET_BIT (bmap[bb], indx);
3836                   break;
3837                 }
3838               /* LIST_ENTRY must be an INSN of some kind that sets memory.
3839                  Examine each hunk of memory that is modified.  */
3840
3841               dest = XEXP (list_entry, 0);
3842               list_entry = XEXP (list_entry, 1);
3843               dest_addr = XEXP (list_entry, 0);
3844               
3845               if (canon_true_dependence (dest, GET_MODE (dest), dest_addr,
3846                                          x, rtx_addr_varies_p))
3847                 {
3848                   if (set_p)
3849                     SET_BIT (bmap[bb], indx);
3850                   else
3851                     RESET_BIT (bmap[bb], indx);
3852                   break;
3853                 }
3854               list_entry = XEXP (list_entry, 1);
3855             }
3856         }
3857       if (set_p)
3858         {
3859           for (bb = 0; bb < n_basic_blocks; bb++)
3860             if (mem_set_in_block[bb])
3861               SET_BIT (bmap[bb], indx);
3862         }
3863       else
3864         {
3865           for (bb = 0; bb < n_basic_blocks; bb++)
3866             if (mem_set_in_block[bb])
3867               RESET_BIT (bmap[bb], indx);
3868         }
3869
3870       x = XEXP (x, 0);
3871       goto repeat;
3872
3873     case PC:
3874     case CC0: /*FIXME*/
3875     case CONST:
3876     case CONST_INT:
3877     case CONST_DOUBLE:
3878     case SYMBOL_REF:
3879     case LABEL_REF:
3880     case ADDR_VEC:
3881     case ADDR_DIFF_VEC:
3882       return;
3883
3884     default:
3885       break;
3886     }
3887
3888   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1, fmt = GET_RTX_FORMAT (code); i >= 0; i--)
3889     {
3890       if (fmt[i] == 'e')
3891         {
3892           /* If we are about to do the last recursive call
3893              needed at this level, change it into iteration.
3894              This function is called enough to be worth it.  */
3895           if (i == 0)
3896             {
3897               x = XEXP (x, i);
3898               goto repeat;
3899             }
3900
3901           compute_transp (XEXP (x, i), indx, bmap, set_p);
3902         }
3903       else if (fmt[i] == 'E')
3904         for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
3905           compute_transp (XVECEXP (x, i, j), indx, bmap, set_p);
3906     }
3907 }
3908
3909 /* Top level routine to do the dataflow analysis needed by copy/const
3910    propagation.  */
3911
3912 static void
3913 compute_cprop_data ()
3914 {
3915   compute_local_properties (cprop_absaltered, cprop_pavloc, NULL, 1);
3916   compute_available (cprop_pavloc, cprop_absaltered,
3917                      cprop_avout, cprop_avin);
3918 }
3919 \f
3920 /* Copy/constant propagation.  */
3921
3922 /* Maximum number of register uses in an insn that we handle.  */
3923 #define MAX_USES 8
3924
3925 /* Table of uses found in an insn.
3926    Allocated statically to avoid alloc/free complexity and overhead.  */
3927 static struct reg_use reg_use_table[MAX_USES];
3928
3929 /* Index into `reg_use_table' while building it.  */
3930 static int reg_use_count;
3931
3932 /* Set up a list of register numbers used in INSN.  The found uses are stored
3933    in `reg_use_table'.  `reg_use_count' is initialized to zero before entry,
3934    and contains the number of uses in the table upon exit.
3935
3936    ??? If a register appears multiple times we will record it multiple times.
3937    This doesn't hurt anything but it will slow things down.  */
3938
3939 static void
3940 find_used_regs (xptr, data)
3941      rtx *xptr;
3942      void *data ATTRIBUTE_UNUSED;
3943 {
3944   int i, j;
3945   enum rtx_code code;
3946   const char *fmt;
3947   rtx x = *xptr;
3948
3949   /* repeat is used to turn tail-recursion into iteration since GCC
3950      can't do it when there's no return value.  */
3951  repeat:
3952   if (x == 0)
3953     return;
3954
3955   code = GET_CODE (x);
3956   if (REG_P (x))
3957     {
3958       if (reg_use_count == MAX_USES)
3959         return;
3960
3961       reg_use_table[reg_use_count].reg_rtx = x;
3962       reg_use_count++;
3963     }
3964
3965   /* Recursively scan the operands of this expression.  */
3966
3967   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1, fmt = GET_RTX_FORMAT (code); i >= 0; i--)
3968     {
3969       if (fmt[i] == 'e')
3970         {
3971           /* If we are about to do the last recursive call
3972              needed at this level, change it into iteration.
3973              This function is called enough to be worth it.  */
3974           if (i == 0)
3975             {
3976               x = XEXP (x, 0);
3977               goto repeat;
3978             }
3979
3980           find_used_regs (&XEXP (x, i), data);
3981         }
3982       else if (fmt[i] == 'E')
3983         for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
3984           find_used_regs (&XVECEXP (x, i, j), data);
3985     }
3986 }
3987
3988 /* Try to replace all non-SET_DEST occurrences of FROM in INSN with TO.
3989    Returns non-zero is successful.  */
3990
3991 static int
3992 try_replace_reg (from, to, insn)
3993      rtx from, to, insn;
3994 {
3995   rtx note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
3996   rtx src = 0;
3997   int success = 0;
3998   rtx set = single_set (insn);
3999
4000   success = validate_replace_src (from, to, insn);
4001
4002   /* If above failed and this is a single set, try to simplify the source of
4003      the set given our substitution.  We could perhaps try this for multiple
4004      SETs, but it probably won't buy us anything.  */
4005   if (!success && set != 0)
4006     {
4007       src = simplify_replace_rtx (SET_SRC (set), from, to);
4008
4009       if (!rtx_equal_p (src, SET_SRC (set))
4010           && validate_change (insn, &SET_SRC (set), src, 0))
4011         success = 1;
4012     }
4013
4014   /* If we've failed to do replacement, have a single SET, and don't already
4015      have a note, add a REG_EQUAL note to not lose information.  */
4016   if (!success && note == 0 && set != 0)
4017     note = REG_NOTES (insn)
4018       = gen_rtx_EXPR_LIST (REG_EQUAL, src, REG_NOTES (insn));
4019
4020   /* If there is already a NOTE, update the expression in it with our
4021      replacement.  */
4022   else if (note != 0)
4023     XEXP (note, 0) = simplify_replace_rtx (XEXP (note, 0), from, to);
4024
4025   /* REG_EQUAL may get simplified into register.
4026      We don't allow that. Remove that note. This code ought
4027      not to hapen, because previous code ought to syntetize
4028      reg-reg move, but be on the safe side.  */
4029   if (note && REG_P (XEXP (note, 0)))
4030     remove_note (insn, note);
4031
4032   return success;
4033 }
4034
4035 /* Find a set of REGNOs that are available on entry to INSN's block.  Returns
4036    NULL no such set is found.  */
4037
4038 static struct expr *
4039 find_avail_set (regno, insn)
4040      int regno;
4041      rtx insn;
4042 {
4043   /* SET1 contains the last set found that can be returned to the caller for
4044      use in a substitution.  */
4045   struct expr *set1 = 0;
4046  
4047   /* Loops are not possible here.  To get a loop we would need two sets
4048      available at the start of the block containing INSN.  ie we would
4049      need two sets like this available at the start of the block:
4050
4051        (set (reg X) (reg Y))
4052        (set (reg Y) (reg X))
4053
4054      This can not happen since the set of (reg Y) would have killed the
4055      set of (reg X) making it unavailable at the start of this block.  */
4056   while (1)
4057      {
4058       rtx src;
4059       struct expr *set = lookup_set (regno, NULL_RTX);
4060
4061       /* Find a set that is available at the start of the block
4062          which contains INSN.  */
4063       while (set)
4064         {
4065           if (TEST_BIT (cprop_avin[BLOCK_NUM (insn)], set->bitmap_index))
4066             break;
4067           set = next_set (regno, set);
4068         }
4069
4070       /* If no available set was found we've reached the end of the
4071          (possibly empty) copy chain.  */
4072       if (set == 0)
4073         break;
4074
4075       if (GET_CODE (set->expr) != SET)
4076         abort ();
4077
4078       src = SET_SRC (set->expr);
4079
4080       /* We know the set is available.
4081          Now check that SRC is ANTLOC (i.e. none of the source operands
4082          have changed since the start of the block).  
4083
4084          If the source operand changed, we may still use it for the next
4085          iteration of this loop, but we may not use it for substitutions.  */
4086
4087       if (CONSTANT_P (src) || oprs_not_set_p (src, insn))
4088         set1 = set;
4089
4090       /* If the source of the set is anything except a register, then
4091          we have reached the end of the copy chain.  */
4092       if (GET_CODE (src) != REG)
4093         break;
4094
4095       /* Follow the copy chain, ie start another iteration of the loop
4096          and see if we have an available copy into SRC.  */
4097       regno = REGNO (src);
4098      }
4099
4100   /* SET1 holds the last set that was available and anticipatable at
4101      INSN.  */
4102   return set1;
4103 }
4104
4105 /* Subroutine of cprop_insn that tries to propagate constants into
4106    JUMP_INSNS.  INSN must be a conditional jump.  FROM is what we will try to
4107    replace, SRC is the constant we will try to substitute for it.  Returns
4108    nonzero if a change was made.  We know INSN has just a SET.  */
4109
4110 static int
4111 cprop_jump (insn, from, src)
4112      rtx insn;
4113      rtx from;
4114      rtx src;
4115 {
4116   rtx set = PATTERN (insn);
4117   rtx new = simplify_replace_rtx (SET_SRC (set), from, src);
4118
4119   /* If no simplification can be made, then try the next
4120      register.  */
4121   if (rtx_equal_p (new, SET_SRC (set)))
4122     return 0;
4123  
4124   /* If this is now a no-op leave it that way, but update LABEL_NUSED if
4125      necessary.  */
4126   if (new == pc_rtx)
4127     {
4128       SET_SRC (set) = new;
4129
4130       if (JUMP_LABEL (insn) != 0)
4131         --LABEL_NUSES (JUMP_LABEL (insn));
4132     }
4133
4134   /* Otherwise, this must be a valid instruction.  */
4135   else if (! validate_change (insn, &SET_SRC (set), new, 0))
4136     return 0;
4137
4138   /* If this has turned into an unconditional jump,
4139      then put a barrier after it so that the unreachable
4140      code will be deleted.  */
4141   if (GET_CODE (SET_SRC (set)) == LABEL_REF)
4142     emit_barrier_after (insn);
4143
4144   run_jump_opt_after_gcse = 1;
4145
4146   const_prop_count++;
4147   if (gcse_file != NULL)
4148     {
4149       fprintf (gcse_file,
4150                "CONST-PROP: Replacing reg %d in insn %d with constant ",
4151                REGNO (from), INSN_UID (insn));
4152       print_rtl (gcse_file, src);
4153       fprintf (gcse_file, "\n");
4154     }
4155
4156   return 1;
4157 }
4158
4159 #ifdef HAVE_cc0
4160
4161 /* Subroutine of cprop_insn that tries to propagate constants into JUMP_INSNS
4162    for machines that have CC0.  INSN is a single set that stores into CC0;
4163    the insn following it is a conditional jump.  REG_USED is the use we will
4164    try to replace, SRC is the constant we will try to substitute for it.
4165    Returns nonzero if a change was made.  */
4166
4167 static int
4168 cprop_cc0_jump (insn, reg_used, src)
4169      rtx insn;
4170      struct reg_use *reg_used;
4171      rtx src;
4172 {
4173   /* First substitute in the SET_SRC of INSN, then substitute that for
4174      CC0 in JUMP.  */
4175   rtx jump = NEXT_INSN (insn);
4176   rtx new_src = simplify_replace_rtx (SET_SRC (PATTERN (insn)),
4177                                       reg_used->reg_rtx, src);
4178
4179   if (! cprop_jump (jump, cc0_rtx, new_src))
4180     return 0;
4181
4182   /* If we succeeded, delete the cc0 setter.  */
4183   PUT_CODE (insn, NOTE);
4184   NOTE_LINE_NUMBER (insn) = NOTE_INSN_DELETED;
4185   NOTE_SOURCE_FILE (insn) = 0;
4186
4187   return 1;
4188  }
4189 #endif
4190  
4191 /* Perform constant and copy propagation on INSN.
4192    The result is non-zero if a change was made.  */
4193
4194 static int
4195 cprop_insn (insn, alter_jumps)
4196      rtx insn;
4197      int alter_jumps;
4198 {
4199   struct reg_use *reg_used;
4200   int changed = 0;
4201   rtx note;
4202
4203   if (!INSN_P (insn))
4204     return 0;
4205
4206   reg_use_count = 0;
4207   note_uses (&PATTERN (insn), find_used_regs, NULL);
4208   
4209   note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
4210
4211   /* We may win even when propagating constants into notes. */
4212   if (note)
4213     find_used_regs (&XEXP (note, 0), NULL);
4214
4215   for (reg_used = &reg_use_table[0]; reg_use_count > 0;
4216        reg_used++, reg_use_count--)
4217     {
4218       unsigned int regno = REGNO (reg_used->reg_rtx);
4219       rtx pat, src;
4220       struct expr *set;
4221
4222       /* Ignore registers created by GCSE.
4223          We do this because ... */
4224       if (regno >= max_gcse_regno)
4225         continue;
4226
4227       /* If the register has already been set in this block, there's
4228          nothing we can do.  */
4229       if (! oprs_not_set_p (reg_used->reg_rtx, insn))
4230         continue;
4231
4232       /* Find an assignment that sets reg_used and is available
4233          at the start of the block.  */
4234       set = find_avail_set (regno, insn);
4235       if (! set)
4236         continue;
4237   
4238       pat = set->expr;
4239       /* ??? We might be able to handle PARALLELs.  Later.  */
4240       if (GET_CODE (pat) != SET)
4241         abort ();
4242
4243       src = SET_SRC (pat);
4244
4245       /* Constant propagation.  */
4246       if (GET_CODE (src) == CONST_INT || GET_CODE (src) == CONST_DOUBLE
4247           || GET_CODE (src) == SYMBOL_REF)
4248         {
4249           /* Handle normal insns first.  */
4250           if (GET_CODE (insn) == INSN
4251               && try_replace_reg (reg_used->reg_rtx, src, insn))
4252             {
4253               changed = 1;
4254               const_prop_count++;
4255               if (gcse_file != NULL)
4256                 {
4257                   fprintf (gcse_file, "CONST-PROP: Replacing reg %d in ",
4258                            regno);
4259                   fprintf (gcse_file, "insn %d with constant ",
4260                            INSN_UID (insn));
4261                   print_rtl (gcse_file, src);
4262                   fprintf (gcse_file, "\n");
4263                 }
4264
4265               /* The original insn setting reg_used may or may not now be
4266                  deletable.  We leave the deletion to flow.  */
4267             }
4268
4269           /* Try to propagate a CONST_INT into a conditional jump.
4270              We're pretty specific about what we will handle in this
4271              code, we can extend this as necessary over time.
4272
4273              Right now the insn in question must look like
4274              (set (pc) (if_then_else ...))  */
4275           else if (alter_jumps
4276                    && GET_CODE (insn) == JUMP_INSN
4277                    && condjump_p (insn)
4278                    && ! simplejump_p (insn))
4279             changed |= cprop_jump (insn, reg_used->reg_rtx, src);
4280
4281 #ifdef HAVE_cc0
4282           /* Similar code for machines that use a pair of CC0 setter and
4283              conditional jump insn.  */
4284           else if (alter_jumps
4285                    && GET_CODE (PATTERN (insn)) == SET
4286                    && SET_DEST (PATTERN (insn)) == cc0_rtx
4287                    && GET_CODE (NEXT_INSN (insn)) == JUMP_INSN
4288                    && condjump_p (NEXT_INSN (insn))
4289                    && ! simplejump_p (NEXT_INSN (insn))
4290                    && cprop_cc0_jump (insn, reg_used, src))
4291             {
4292               changed = 1;
4293               break;
4294             }
4295 #endif
4296         }
4297       else if (GET_CODE (src) == REG
4298                && REGNO (src) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
4299                && REGNO (src) != regno)
4300         {
4301           if (try_replace_reg (reg_used->reg_rtx, src, insn))
4302             {
4303               changed = 1;
4304               copy_prop_count++;
4305               if (gcse_file != NULL)
4306                 {
4307                   fprintf (gcse_file, "COPY-PROP: Replacing reg %d in insn %d",
4308                            regno, INSN_UID (insn));
4309                   fprintf (gcse_file, " with reg %d\n", REGNO (src));
4310                 }
4311
4312               /* The original insn setting reg_used may or may not now be
4313                  deletable.  We leave the deletion to flow.  */
4314               /* FIXME: If it turns out that the insn isn't deletable,
4315                  then we may have unnecessarily extended register lifetimes
4316                  and made things worse.  */
4317             }
4318         }
4319     }
4320
4321   return changed;
4322 }
4323
4324 /* Forward propagate copies.  This includes copies and constants.  Return
4325    non-zero if a change was made.  */
4326
4327 static int
4328 cprop (alter_jumps)
4329      int alter_jumps;
4330 {
4331   int bb, changed;
4332   rtx insn;
4333
4334   /* Note we start at block 1.  */
4335
4336   changed = 0;
4337   for (bb = 1; bb < n_basic_blocks; bb++)
4338     {
4339       /* Reset tables used to keep track of what's still valid [since the
4340          start of the block].  */
4341       reset_opr_set_tables ();
4342
4343       for (insn = BLOCK_HEAD (bb);
4344            insn != NULL && insn != NEXT_INSN (BLOCK_END (bb));
4345            insn = NEXT_INSN (insn))
4346         if (INSN_P (insn))
4347           {
4348             changed |= cprop_insn (insn, alter_jumps);
4349
4350             /* Keep track of everything modified by this insn.  */
4351             /* ??? Need to be careful w.r.t. mods done to INSN.  Don't
4352                call mark_oprs_set if we turned the insn into a NOTE.  */
4353             if (GET_CODE (insn) != NOTE)
4354               mark_oprs_set (insn);
4355         }
4356     }
4357
4358   if (gcse_file != NULL)
4359     fprintf (gcse_file, "\n");
4360
4361   return changed;
4362 }
4363
4364 /* Perform one copy/constant propagation pass.
4365    F is the first insn in the function.
4366    PASS is the pass count.  */
4367
4368 static int
4369 one_cprop_pass (pass, alter_jumps)
4370      int pass;
4371      int alter_jumps;
4372 {
4373   int changed = 0;
4374
4375   const_prop_count = 0;
4376   copy_prop_count = 0;
4377
4378   alloc_set_hash_table (max_cuid);
4379   compute_set_hash_table ();
4380   if (gcse_file)
4381     dump_hash_table (gcse_file, "SET", set_hash_table, set_hash_table_size,
4382                      n_sets);
4383   if (n_sets > 0)
4384     {
4385       alloc_cprop_mem (n_basic_blocks, n_sets);
4386       compute_cprop_data ();
4387       changed = cprop (alter_jumps);
4388       free_cprop_mem ();
4389     }
4390
4391   free_set_hash_table ();
4392
4393   if (gcse_file)
4394     {
4395       fprintf (gcse_file, "CPROP of %s, pass %d: %d bytes needed, ",
4396                current_function_name, pass, bytes_used);
4397       fprintf (gcse_file, "%d const props, %d copy props\n\n",
4398                const_prop_count, copy_prop_count);
4399     }
4400
4401   return changed;
4402 }
4403 \f
4404 /* Compute PRE+LCM working variables.  */
4405
4406 /* Local properties of expressions.  */
4407 /* Nonzero for expressions that are transparent in the block.  */
4408 static sbitmap *transp;
4409
4410 /* Nonzero for expressions that are transparent at the end of the block.
4411    This is only zero for expressions killed by abnormal critical edge
4412    created by a calls.  */
4413 static sbitmap *transpout;
4414
4415 /* Nonzero for expressions that are computed (available) in the block.  */
4416 static sbitmap *comp;
4417
4418 /* Nonzero for expressions that are locally anticipatable in the block.  */
4419 static sbitmap *antloc;
4420
4421 /* Nonzero for expressions where this block is an optimal computation
4422    point.  */
4423 static sbitmap *pre_optimal;
4424
4425 /* Nonzero for expressions which are redundant in a particular block.  */
4426 static sbitmap *pre_redundant;
4427
4428 /* Nonzero for expressions which should be inserted on a specific edge.  */
4429 static sbitmap *pre_insert_map;
4430
4431 /* Nonzero for expressions which should be deleted in a specific block.  */
4432 static sbitmap *pre_delete_map;
4433
4434 /* Contains the edge_list returned by pre_edge_lcm.  */
4435 static struct edge_list *edge_list;
4436
4437 /* Redundant insns.  */
4438 static sbitmap pre_redundant_insns;
4439
4440 /* Allocate vars used for PRE analysis.  */
4441
4442 static void
4443 alloc_pre_mem (n_blocks, n_exprs)
4444      int n_blocks, n_exprs;
4445 {
4446   transp = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
4447   comp = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
4448   antloc = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
4449
4450   pre_optimal = NULL;
4451   pre_redundant = NULL;
4452   pre_insert_map = NULL;
4453   pre_delete_map = NULL;
4454   ae_in = NULL;
4455   ae_out = NULL;
4456   ae_kill = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
4457
4458   /* pre_insert and pre_delete are allocated later.  */
4459 }
4460
4461 /* Free vars used for PRE analysis.  */
4462
4463 static void
4464 free_pre_mem ()
4465 {
4466   free (transp);
4467   free (comp);
4468
4469   /* ANTLOC and AE_KILL are freed just after pre_lcm finishes.  */
4470
4471   if (pre_optimal)
4472     free (pre_optimal);
4473   if (pre_redundant)
4474     free (pre_redundant);
4475   if (pre_insert_map)
4476     free (pre_insert_map);
4477   if (pre_delete_map)
4478     free (pre_delete_map);
4479
4480   if (ae_in)
4481     free (ae_in);
4482   if (ae_out)
4483     free (ae_out);
4484
4485   transp = comp = NULL;
4486   pre_optimal = pre_redundant = pre_insert_map = pre_delete_map = NULL;
4487   ae_in = ae_out = NULL;
4488 }
4489
4490 /* Top level routine to do the dataflow analysis needed by PRE.  */
4491
4492 static void
4493 compute_pre_data ()
4494 {
4495   sbitmap trapping_expr;
4496   int i;
4497   unsigned int ui;
4498
4499   compute_local_properties (transp, comp, antloc, 0);
4500   sbitmap_vector_zero (ae_kill, n_basic_blocks);
4501
4502   /* Collect expressions which might trap.  */
4503   trapping_expr = sbitmap_alloc (n_exprs);
4504   sbitmap_zero (trapping_expr);
4505   for (ui = 0; ui < expr_hash_table_size; ui++)
4506     {
4507       struct expr *e;
4508       for (e = expr_hash_table[ui]; e != NULL; e = e->next_same_hash)
4509         if (may_trap_p (e->expr))
4510           SET_BIT (trapping_expr, e->bitmap_index);
4511     }
4512
4513   /* Compute ae_kill for each basic block using:
4514
4515      ~(TRANSP | COMP)
4516
4517      This is significantly faster than compute_ae_kill.  */
4518
4519   for (i = 0; i < n_basic_blocks; i++)
4520     {
4521       edge e;
4522
4523       /* If the current block is the destination of an abnormal edge, we
4524          kill all trapping expressions because we won't be able to properly
4525          place the instruction on the edge.  So make them neither
4526          anticipatable nor transparent.  This is fairly conservative.  */
4527       for (e = BASIC_BLOCK (i)->pred; e ; e = e->pred_next)
4528         if (e->flags & EDGE_ABNORMAL)
4529           {
4530             sbitmap_difference (antloc[i], antloc[i], trapping_expr);
4531             sbitmap_difference (transp[i], transp[i], trapping_expr);
4532             break;
4533           }
4534
4535       sbitmap_a_or_b (ae_kill[i], transp[i], comp[i]);
4536       sbitmap_not (ae_kill[i], ae_kill[i]);
4537     }
4538
4539   edge_list = pre_edge_lcm (gcse_file, n_exprs, transp, comp, antloc,
4540                             ae_kill, &pre_insert_map, &pre_delete_map);
4541   free (antloc);
4542   antloc = NULL;
4543   free (ae_kill);
4544   ae_kill = NULL; 
4545   free (trapping_expr);
4546 }
4547 \f
4548 /* PRE utilities */
4549
4550 /* Return non-zero if an occurrence of expression EXPR in OCCR_BB would reach
4551    block BB.
4552
4553    VISITED is a pointer to a working buffer for tracking which BB's have
4554    been visited.  It is NULL for the top-level call.
4555
4556    We treat reaching expressions that go through blocks containing the same
4557    reaching expression as "not reaching".  E.g. if EXPR is generated in blocks
4558    2 and 3, INSN is in block 4, and 2->3->4, we treat the expression in block
4559    2 as not reaching.  The intent is to improve the probability of finding
4560    only one reaching expression and to reduce register lifetimes by picking
4561    the closest such expression.  */
4562
4563 static int
4564 pre_expr_reaches_here_p_work (occr_bb, expr, bb, visited)
4565      basic_block occr_bb;
4566      struct expr *expr;
4567      basic_block bb;
4568      char *visited;
4569 {
4570   edge pred;
4571
4572   for (pred = bb->pred; pred != NULL; pred = pred->pred_next)
4573     {
4574       basic_block pred_bb = pred->src;
4575
4576       if (pred->src == ENTRY_BLOCK_PTR
4577           /* Has predecessor has already been visited?  */
4578           || visited[pred_bb->index])
4579         ;/* Nothing to do.  */
4580
4581       /* Does this predecessor generate this expression?  */
4582       else if (TEST_BIT (comp[pred_bb->index], expr->bitmap_index))
4583         {
4584           /* Is this the occurrence we're looking for?
4585              Note that there's only one generating occurrence per block
4586              so we just need to check the block number.  */
4587           if (occr_bb == pred_bb)
4588             return 1;
4589
4590           visited[pred_bb->index] = 1;
4591         }
4592       /* Ignore this predecessor if it kills the expression.  */
4593       else if (! TEST_BIT (transp[pred_bb->index], expr->bitmap_index))
4594         visited[pred_bb->index] = 1;
4595
4596       /* Neither gen nor kill.  */
4597       else
4598         {
4599           visited[pred_bb->index] = 1;
4600           if (pre_expr_reaches_here_p_work (occr_bb, expr, pred_bb, visited))
4601             return 1;
4602         }
4603     }
4604
4605   /* All paths have been checked.  */
4606   return 0;
4607 }
4608
4609 /* The wrapper for pre_expr_reaches_here_work that ensures that any
4610    memory allocated for that function is returned. */
4611
4612 static int
4613 pre_expr_reaches_here_p (occr_bb, expr, bb)
4614      basic_block occr_bb;
4615      struct expr *expr;
4616      basic_block bb;
4617 {
4618   int rval;
4619   char *visited = (char *) xcalloc (n_basic_blocks, 1);
4620
4621   rval = pre_expr_reaches_here_p_work(occr_bb, expr, bb, visited);
4622
4623   free (visited);
4624   return rval;
4625 }
4626 \f
4627
4628 /* Given an expr, generate RTL which we can insert at the end of a BB,
4629    or on an edge.  Set the block number of any insns generated to 
4630    the value of BB.  */
4631
4632 static rtx
4633 process_insert_insn (expr)
4634      struct expr *expr;
4635 {
4636   rtx reg = expr->reaching_reg;
4637   rtx exp = copy_rtx (expr->expr);
4638   rtx pat;
4639
4640   start_sequence ();
4641
4642   /* If the expression is something that's an operand, like a constant,
4643      just copy it to a register.  */
4644   if (general_operand (exp, GET_MODE (reg)))
4645     emit_move_insn (reg, exp);
4646
4647   /* Otherwise, make a new insn to compute this expression and make sure the
4648      insn will be recognized (this also adds any needed CLOBBERs).  Copy the
4649      expression to make sure we don't have any sharing issues.  */
4650   else if (insn_invalid_p (emit_insn (gen_rtx_SET (VOIDmode, reg, exp))))
4651     abort ();
4652   
4653   pat = gen_sequence ();
4654   end_sequence ();
4655
4656   return pat;
4657 }
4658   
4659 /* Add EXPR to the end of basic block BB.
4660
4661    This is used by both the PRE and code hoisting.
4662
4663    For PRE, we want to verify that the expr is either transparent
4664    or locally anticipatable in the target block.  This check makes
4665    no sense for code hoisting.  */
4666
4667 static void
4668 insert_insn_end_bb (expr, bb, pre)
4669      struct expr *expr;
4670      basic_block bb;
4671      int pre;
4672 {
4673   rtx insn = bb->end;
4674   rtx new_insn;
4675   rtx reg = expr->reaching_reg;
4676   int regno = REGNO (reg);
4677   rtx pat;
4678   int i;
4679
4680   pat = process_insert_insn (expr);
4681
4682   /* If the last insn is a jump, insert EXPR in front [taking care to
4683      handle cc0, etc. properly].  */
4684
4685   if (GET_CODE (insn) == JUMP_INSN)
4686     {
4687 #ifdef HAVE_cc0
4688       rtx note;
4689 #endif
4690
4691       /* If this is a jump table, then we can't insert stuff here.  Since
4692          we know the previous real insn must be the tablejump, we insert
4693          the new instruction just before the tablejump.  */
4694       if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == ADDR_VEC
4695           || GET_CODE (PATTERN (insn)) == ADDR_DIFF_VEC)
4696         insn = prev_real_insn (insn);
4697
4698 #ifdef HAVE_cc0
4699       /* FIXME: 'twould be nice to call prev_cc0_setter here but it aborts
4700          if cc0 isn't set.  */
4701       note = find_reg_note (insn, REG_CC_SETTER, NULL_RTX);
4702       if (note)
4703         insn = XEXP (note, 0);
4704       else
4705         {
4706           rtx maybe_cc0_setter = prev_nonnote_insn (insn);
4707           if (maybe_cc0_setter
4708               && INSN_P (maybe_cc0_setter)
4709               && sets_cc0_p (PATTERN (maybe_cc0_setter)))
4710             insn = maybe_cc0_setter;
4711         }
4712 #endif
4713       /* FIXME: What if something in cc0/jump uses value set in new insn?  */
4714       new_insn = emit_block_insn_before (pat, insn, bb);
4715     }
4716
4717   /* Likewise if the last insn is a call, as will happen in the presence
4718      of exception handling.  */
4719   else if (GET_CODE (insn) == CALL_INSN)
4720     {
4721       HARD_REG_SET parm_regs;
4722       int nparm_regs;
4723       rtx p;
4724
4725       /* Keeping in mind SMALL_REGISTER_CLASSES and parameters in registers,
4726          we search backward and place the instructions before the first
4727          parameter is loaded.  Do this for everyone for consistency and a
4728          presumtion that we'll get better code elsewhere as well.  
4729
4730          It should always be the case that we can put these instructions
4731          anywhere in the basic block with performing PRE optimizations.
4732          Check this.  */
4733
4734       if (pre
4735           && !TEST_BIT (antloc[bb->index], expr->bitmap_index)
4736           && !TEST_BIT (transp[bb->index], expr->bitmap_index))
4737         abort ();
4738
4739       /* Since different machines initialize their parameter registers
4740          in different orders, assume nothing.  Collect the set of all
4741          parameter registers.  */
4742       CLEAR_HARD_REG_SET (parm_regs);
4743       nparm_regs = 0;
4744       for (p = CALL_INSN_FUNCTION_USAGE (insn); p ; p = XEXP (p, 1))
4745         if (GET_CODE (XEXP (p, 0)) == USE
4746             && GET_CODE (XEXP (XEXP (p, 0), 0)) == REG)
4747           {
4748             if (REGNO (XEXP (XEXP (p, 0), 0)) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER)
4749               abort ();
4750
4751             /* We only care about registers which can hold function
4752                arguments.  */
4753             if (! FUNCTION_ARG_REGNO_P (REGNO (XEXP (XEXP (p, 0), 0))))
4754               continue;
4755
4756             SET_HARD_REG_BIT (parm_regs, REGNO (XEXP (XEXP (p, 0), 0)));
4757             nparm_regs++;
4758           }
4759
4760       /* Search backward for the first set of a register in this set.  */
4761       while (nparm_regs && bb->head != insn)
4762         {
4763           insn = PREV_INSN (insn);
4764           p = single_set (insn);
4765           if (p && GET_CODE (SET_DEST (p)) == REG
4766               && REGNO (SET_DEST (p)) < FIRST_PSEUDO_REGISTER
4767               && TEST_HARD_REG_BIT (parm_regs, REGNO (SET_DEST (p))))
4768             {
4769               CLEAR_HARD_REG_BIT (parm_regs, REGNO (SET_DEST (p)));
4770               nparm_regs--;
4771             }
4772         }
4773       
4774       /* If we found all the parameter loads, then we want to insert
4775          before the first parameter load.
4776
4777          If we did not find all the parameter loads, then we might have
4778          stopped on the head of the block, which could be a CODE_LABEL.
4779          If we inserted before the CODE_LABEL, then we would be putting
4780          the insn in the wrong basic block.  In that case, put the insn
4781          after the CODE_LABEL.  Also, respect NOTE_INSN_BASIC_BLOCK.  */
4782       while (GET_CODE (insn) == CODE_LABEL
4783              || NOTE_INSN_BASIC_BLOCK_P (insn))
4784         insn = NEXT_INSN (insn);
4785
4786       new_insn = emit_block_insn_before (pat, insn, bb);
4787     }
4788   else
4789     {
4790       new_insn = emit_insn_after (pat, insn);
4791       bb->end = new_insn;
4792     }
4793
4794   /* Keep block number table up to date.
4795      Note, PAT could be a multiple insn sequence, we have to make
4796      sure that each insn in the sequence is handled.  */
4797   if (GET_CODE (pat) == SEQUENCE)
4798     {
4799       for (i = 0; i < XVECLEN (pat, 0); i++)
4800         {
4801           rtx insn = XVECEXP (pat, 0, i);
4802
4803           set_block_for_insn (insn, bb);
4804           if (INSN_P (insn))
4805             add_label_notes (PATTERN (insn), new_insn);
4806
4807           note_stores (PATTERN (insn), record_set_info, insn);
4808         }
4809     }
4810   else
4811     {
4812       add_label_notes (SET_SRC (pat), new_insn);
4813       set_block_for_new_insns (new_insn, bb);
4814
4815       /* Keep register set table up to date.  */
4816       record_one_set (regno, new_insn);
4817     }
4818
4819   gcse_create_count++;
4820
4821   if (gcse_file)
4822     {
4823       fprintf (gcse_file, "PRE/HOIST: end of bb %d, insn %d, ",
4824                bb->index, INSN_UID (new_insn));
4825       fprintf (gcse_file, "copying expression %d to reg %d\n",
4826                expr->bitmap_index, regno);
4827     }
4828 }
4829
4830 /* Insert partially redundant expressions on edges in the CFG to make
4831    the expressions fully redundant.  */
4832
4833 static int
4834 pre_edge_insert (edge_list, index_map)
4835      struct edge_list *edge_list;
4836      struct expr **index_map;
4837 {
4838   int e, i, j, num_edges, set_size, did_insert = 0;
4839   sbitmap *inserted;
4840
4841   /* Where PRE_INSERT_MAP is nonzero, we add the expression on that edge
4842      if it reaches any of the deleted expressions.  */
4843
4844   set_size = pre_insert_map[0]->size;
4845   num_edges = NUM_EDGES (edge_list);
4846   inserted = sbitmap_vector_alloc (num_edges, n_exprs);
4847   sbitmap_vector_zero (inserted, num_edges);
4848
4849   for (e = 0; e < num_edges; e++)
4850     {
4851       int indx;
4852       basic_block bb = INDEX_EDGE_PRED_BB (edge_list, e);
4853
4854       for (i = indx = 0; i < set_size; i++, indx += SBITMAP_ELT_BITS)
4855         {
4856           SBITMAP_ELT_TYPE insert = pre_insert_map[e]->elms[i];
4857
4858           for (j = indx; insert && j < n_exprs; j++, insert >>= 1)
4859             if ((insert & 1) != 0 && index_map[j]->reaching_reg != NULL_RTX)
4860               {
4861                 struct expr *expr = index_map[j];
4862                 struct occr *occr;
4863
4864                 /* Now look at each deleted occurence of this expression.  */
4865                 for (occr = expr->antic_occr; occr != NULL; occr = occr->next)
4866                   {
4867                     if (! occr->deleted_p)
4868                       continue;
4869
4870                     /* Insert this expression on this edge if if it would
4871                        reach the deleted occurence in BB.  */
4872                     if (!TEST_BIT (inserted[e], j))
4873                       {
4874                         rtx insn;
4875                         edge eg = INDEX_EDGE (edge_list, e);
4876
4877                         /* We can't insert anything on an abnormal and
4878                            critical edge, so we insert the insn at the end of
4879                            the previous block. There are several alternatives
4880                            detailed in Morgans book P277 (sec 10.5) for
4881                            handling this situation.  This one is easiest for
4882                            now.  */
4883
4884                         if ((eg->flags & EDGE_ABNORMAL) == EDGE_ABNORMAL)
4885                           insert_insn_end_bb (index_map[j], bb, 0);
4886                         else
4887                           {
4888                             insn = process_insert_insn (index_map[j]);
4889                             insert_insn_on_edge (insn, eg);
4890                           }
4891
4892                         if (gcse_file)
4893                           {
4894                             fprintf (gcse_file, "PRE/HOIST: edge (%d,%d), ",
4895                                      bb->index,
4896                                      INDEX_EDGE_SUCC_BB (edge_list, e)->index);
4897                             fprintf (gcse_file, "copy expression %d\n",
4898                                      expr->bitmap_index);
4899                           }
4900
4901                         update_ld_motion_stores (expr);
4902                         SET_BIT (inserted[e], j);
4903                         did_insert = 1;
4904                         gcse_create_count++;
4905                       }
4906                   }
4907               }
4908         }
4909     }
4910
4911   free (inserted);
4912   return did_insert;
4913 }
4914
4915 /* Copy the result of INSN to REG.  INDX is the expression number.  */
4916
4917 static void
4918 pre_insert_copy_insn (expr, insn)
4919      struct expr *expr;
4920      rtx insn;
4921 {
4922   rtx reg = expr->reaching_reg;
4923   int regno = REGNO (reg);
4924   int indx = expr->bitmap_index;
4925   rtx set = single_set (insn);
4926   rtx new_insn;
4927   basic_block bb = BLOCK_FOR_INSN (insn);
4928
4929   if (!set)
4930     abort ();
4931
4932   new_insn = emit_insn_after (gen_rtx_SET (VOIDmode, reg, SET_DEST (set)),
4933                               insn);
4934
4935   /* Keep block number table up to date.  */
4936   set_block_for_new_insns (new_insn, bb);
4937
4938   /* Keep register set table up to date.  */
4939   record_one_set (regno, new_insn);
4940   if (insn == bb->end)
4941     bb->end = new_insn;
4942
4943   gcse_create_count++;
4944
4945   if (gcse_file)
4946     fprintf (gcse_file,
4947              "PRE: bb %d, insn %d, copy expression %d in insn %d to reg %d\n",
4948               BLOCK_NUM (insn), INSN_UID (new_insn), indx,
4949               INSN_UID (insn), regno);
4950 }
4951
4952 /* Copy available expressions that reach the redundant expression
4953    to `reaching_reg'.  */
4954
4955 static void
4956 pre_insert_copies ()
4957 {
4958   unsigned int i;
4959   struct expr *expr;
4960   struct occr *occr;
4961   struct occr *avail;
4962
4963   /* For each available expression in the table, copy the result to
4964      `reaching_reg' if the expression reaches a deleted one.
4965
4966      ??? The current algorithm is rather brute force.
4967      Need to do some profiling.  */
4968
4969   for (i = 0; i < expr_hash_table_size; i++)
4970     for (expr = expr_hash_table[i]; expr != NULL; expr = expr->next_same_hash)
4971       {
4972         /* If the basic block isn't reachable, PPOUT will be TRUE.  However,
4973            we don't want to insert a copy here because the expression may not
4974            really be redundant.  So only insert an insn if the expression was
4975            deleted.  This test also avoids further processing if the
4976            expression wasn't deleted anywhere.  */
4977         if (expr->reaching_reg == NULL)
4978           continue;
4979
4980         for (occr = expr->antic_occr; occr != NULL; occr = occr->next)
4981           {
4982             if (! occr->deleted_p)
4983               continue;
4984
4985             for (avail = expr->avail_occr; avail != NULL; avail = avail->next)
4986               {
4987                 rtx insn = avail->insn;
4988
4989                 /* No need to handle this one if handled already.  */
4990                 if (avail->copied_p)
4991                   continue;
4992
4993                 /* Don't handle this one if it's a redundant one.  */
4994                 if (TEST_BIT (pre_redundant_insns, INSN_CUID (insn)))
4995                   continue;
4996
4997                 /* Or if the expression doesn't reach the deleted one.  */
4998                 if (! pre_expr_reaches_here_p (BLOCK_FOR_INSN (avail->insn), 
4999                                                expr,
5000                                                BLOCK_FOR_INSN (occr->insn)))
5001                   continue;
5002
5003                 /* Copy the result of avail to reaching_reg.  */
5004                 pre_insert_copy_insn (expr, insn);
5005                 avail->copied_p = 1;
5006               }
5007           }
5008       }
5009 }
5010
5011 /* Delete redundant computations.
5012    Deletion is done by changing the insn to copy the `reaching_reg' of
5013    the expression into the result of the SET.  It is left to later passes
5014    (cprop, cse2, flow, combine, regmove) to propagate the copy or eliminate it.
5015
5016    Returns non-zero if a change is made.  */
5017
5018 static int
5019 pre_delete ()
5020 {
5021   unsigned int i;
5022   int changed;
5023   struct expr *expr;
5024   struct occr *occr;
5025
5026   changed = 0;
5027   for (i = 0; i < expr_hash_table_size; i++)
5028     for (expr = expr_hash_table[i]; expr != NULL; expr = expr->next_same_hash)
5029       {
5030         int indx = expr->bitmap_index;
5031
5032         /* We only need to search antic_occr since we require
5033            ANTLOC != 0.  */
5034
5035         for (occr = expr->antic_occr; occr != NULL; occr = occr->next)
5036           {
5037             rtx insn = occr->insn;
5038             rtx set;
5039             basic_block bb = BLOCK_FOR_INSN (insn);
5040
5041             if (TEST_BIT (pre_delete_map[bb->index], indx))
5042               {
5043                 set = single_set (insn);
5044                 if (! set)
5045                   abort ();
5046
5047                 /* Create a pseudo-reg to store the result of reaching
5048                    expressions into.  Get the mode for the new pseudo from
5049                    the mode of the original destination pseudo.  */
5050                 if (expr->reaching_reg == NULL)
5051                   expr->reaching_reg
5052                     = gen_reg_rtx (GET_MODE (SET_DEST (set)));
5053
5054                 /* In theory this should never fail since we're creating
5055                    a reg->reg copy.
5056
5057                    However, on the x86 some of the movXX patterns actually
5058                    contain clobbers of scratch regs.  This may cause the
5059                    insn created by validate_change to not match any pattern
5060                    and thus cause validate_change to fail.   */
5061                 if (validate_change (insn, &SET_SRC (set),
5062                                      expr->reaching_reg, 0))
5063                   {
5064                     occr->deleted_p = 1;
5065                     SET_BIT (pre_redundant_insns, INSN_CUID (insn));
5066                     changed = 1;
5067                     gcse_subst_count++;
5068                   }
5069
5070                 if (gcse_file)
5071                   {
5072                     fprintf (gcse_file,
5073                              "PRE: redundant insn %d (expression %d) in ",
5074                                INSN_UID (insn), indx);
5075                     fprintf (gcse_file, "bb %d, reaching reg is %d\n",
5076                              bb->index, REGNO (expr->reaching_reg));
5077                   }
5078               }
5079           }
5080       }
5081
5082   return changed;
5083 }
5084
5085 /* Perform GCSE optimizations using PRE.
5086    This is called by one_pre_gcse_pass after all the dataflow analysis
5087    has been done.
5088
5089    This is based on the original Morel-Renvoise paper Fred Chow's thesis, and
5090    lazy code motion from Knoop, Ruthing and Steffen as described in Advanced
5091    Compiler Design and Implementation.
5092
5093    ??? A new pseudo reg is created to hold the reaching expression.  The nice
5094    thing about the classical approach is that it would try to use an existing
5095    reg.  If the register can't be adequately optimized [i.e. we introduce
5096    reload problems], one could add a pass here to propagate the new register
5097    through the block.
5098
5099    ??? We don't handle single sets in PARALLELs because we're [currently] not
5100    able to copy the rest of the parallel when we insert copies to create full
5101    redundancies from partial redundancies.  However, there's no reason why we
5102    can't handle PARALLELs in the cases where there are no partial
5103    redundancies.  */
5104
5105 static int
5106 pre_gcse ()
5107 {
5108   unsigned int i;
5109   int did_insert, changed;
5110   struct expr **index_map;
5111   struct expr *expr;
5112
5113   /* Compute a mapping from expression number (`bitmap_index') to
5114      hash table entry.  */
5115
5116   index_map = (struct expr **) xcalloc (n_exprs, sizeof (struct expr *));
5117   for (i = 0; i < expr_hash_table_size; i++)
5118     for (expr = expr_hash_table[i]; expr != NULL; expr = expr->next_same_hash)
5119       index_map[expr->bitmap_index] = expr;
5120
5121   /* Reset bitmap used to track which insns are redundant.  */
5122   pre_redundant_insns = sbitmap_alloc (max_cuid);
5123   sbitmap_zero (pre_redundant_insns);
5124
5125   /* Delete the redundant insns first so that
5126      - we know what register to use for the new insns and for the other
5127        ones with reaching expressions
5128      - we know which insns are redundant when we go to create copies  */
5129
5130   changed = pre_delete ();
5131
5132   did_insert = pre_edge_insert (edge_list, index_map);
5133
5134   /* In other places with reaching expressions, copy the expression to the
5135      specially allocated pseudo-reg that reaches the redundant expr.  */
5136   pre_insert_copies ();
5137   if (did_insert)
5138     {
5139       commit_edge_insertions ();
5140       changed = 1;
5141     }
5142
5143   free (index_map);
5144   free (pre_redundant_insns);
5145   return changed;
5146 }
5147
5148 /* Top level routine to perform one PRE GCSE pass.
5149
5150    Return non-zero if a change was made.  */
5151
5152 static int
5153 one_pre_gcse_pass (pass)
5154      int pass;
5155 {
5156   int changed = 0;
5157
5158   gcse_subst_count = 0;
5159   gcse_create_count = 0;
5160
5161   alloc_expr_hash_table (max_cuid);
5162   add_noreturn_fake_exit_edges ();
5163   if (flag_gcse_lm)
5164     compute_ld_motion_mems ();
5165
5166   compute_expr_hash_table ();
5167   trim_ld_motion_mems ();
5168   if (gcse_file)
5169     dump_hash_table (gcse_file, "Expression", expr_hash_table,
5170                      expr_hash_table_size, n_exprs);
5171
5172   if (n_exprs > 0)
5173     {
5174       alloc_pre_mem (n_basic_blocks, n_exprs);
5175       compute_pre_data ();
5176       changed |= pre_gcse ();
5177       free_edge_list (edge_list);
5178       free_pre_mem ();
5179     }
5180
5181   free_ldst_mems ();
5182   remove_fake_edges ();
5183   free_expr_hash_table ();
5184
5185   if (gcse_file)
5186     {
5187       fprintf (gcse_file, "\nPRE GCSE of %s, pass %d: %d bytes needed, ",
5188                current_function_name, pass, bytes_used);
5189       fprintf (gcse_file, "%d substs, %d insns created\n",
5190                gcse_subst_count, gcse_create_count);
5191     }
5192
5193   return changed;
5194 }
5195 \f
5196 /* If X contains any LABEL_REF's, add REG_LABEL notes for them to INSN.
5197    If notes are added to an insn which references a CODE_LABEL, the
5198    LABEL_NUSES count is incremented.  We have to add REG_LABEL notes,
5199    because the following loop optimization pass requires them.  */
5200
5201 /* ??? This is very similar to the loop.c add_label_notes function.  We
5202    could probably share code here.  */
5203
5204 /* ??? If there was a jump optimization pass after gcse and before loop,
5205    then we would not need to do this here, because jump would add the
5206    necessary REG_LABEL notes.  */
5207
5208 static void
5209 add_label_notes (x, insn)
5210      rtx x;
5211      rtx insn;
5212 {
5213   enum rtx_code code = GET_CODE (x);
5214   int i, j;
5215   const char *fmt;
5216
5217   if (code == LABEL_REF && !LABEL_REF_NONLOCAL_P (x))
5218     {
5219       /* This code used to ignore labels that referred to dispatch tables to
5220          avoid flow generating (slighly) worse code.
5221
5222          We no longer ignore such label references (see LABEL_REF handling in
5223          mark_jump_label for additional information).  */
5224
5225       REG_NOTES (insn) = gen_rtx_EXPR_LIST (REG_LABEL, XEXP (x, 0),
5226                                             REG_NOTES (insn));
5227       if (LABEL_P (XEXP (x, 0)))
5228         LABEL_NUSES (XEXP (x, 0))++;
5229       return;
5230     }
5231
5232   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1, fmt = GET_RTX_FORMAT (code); i >= 0; i--)
5233     {
5234       if (fmt[i] == 'e')
5235         add_label_notes (XEXP (x, i), insn);
5236       else if (fmt[i] == 'E')
5237         for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
5238           add_label_notes (XVECEXP (x, i, j), insn);
5239     }
5240 }
5241
5242 /* Compute transparent outgoing information for each block.
5243
5244    An expression is transparent to an edge unless it is killed by
5245    the edge itself.  This can only happen with abnormal control flow,
5246    when the edge is traversed through a call.  This happens with
5247    non-local labels and exceptions.
5248
5249    This would not be necessary if we split the edge.  While this is
5250    normally impossible for abnormal critical edges, with some effort
5251    it should be possible with exception handling, since we still have
5252    control over which handler should be invoked.  But due to increased
5253    EH table sizes, this may not be worthwhile.  */
5254
5255 static void
5256 compute_transpout ()
5257 {
5258   int bb;
5259   unsigned int i;
5260   struct expr *expr;
5261
5262   sbitmap_vector_ones (transpout, n_basic_blocks);
5263
5264   for (bb = 0; bb < n_basic_blocks; ++bb)
5265     {
5266       /* Note that flow inserted a nop a the end of basic blocks that
5267          end in call instructions for reasons other than abnormal
5268          control flow.  */
5269       if (GET_CODE (BLOCK_END (bb)) != CALL_INSN)
5270         continue;
5271
5272       for (i = 0; i < expr_hash_table_size; i++)
5273         for (expr = expr_hash_table[i]; expr ; expr = expr->next_same_hash)
5274           if (GET_CODE (expr->expr) == MEM)
5275             {
5276               if (GET_CODE (XEXP (expr->expr, 0)) == SYMBOL_REF
5277                   && CONSTANT_POOL_ADDRESS_P (XEXP (expr->expr, 0)))
5278                 continue;
5279                 
5280               /* ??? Optimally, we would use interprocedural alias
5281                  analysis to determine if this mem is actually killed
5282                  by this call.  */
5283               RESET_BIT (transpout[bb], expr->bitmap_index);
5284             }
5285     }
5286 }
5287
5288 /* Removal of useless null pointer checks */
5289
5290 /* Called via note_stores.  X is set by SETTER.  If X is a register we must
5291    invalidate nonnull_local and set nonnull_killed.  DATA is really a
5292    `null_pointer_info *'.
5293
5294    We ignore hard registers.  */
5295
5296 static void
5297 invalidate_nonnull_info (x, setter, data)
5298      rtx x;
5299      rtx setter ATTRIBUTE_UNUSED;
5300      void *data;
5301 {
5302   unsigned int regno;
5303   struct null_pointer_info *npi = (struct null_pointer_info *) data;
5304
5305   while (GET_CODE (x) == SUBREG)
5306     x = SUBREG_REG (x);
5307
5308   /* Ignore anything that is not a register or is a hard register.  */
5309   if (GET_CODE (x) != REG
5310       || REGNO (x) < npi->min_reg
5311       || REGNO (x) >= npi->max_reg)
5312     return;
5313
5314   regno = REGNO (x) - npi->min_reg;
5315
5316   RESET_BIT (npi->nonnull_local[npi->current_block], regno);
5317   SET_BIT (npi->nonnull_killed[npi->current_block], regno);
5318 }
5319
5320 /* Do null-pointer check elimination for the registers indicated in
5321    NPI.  NONNULL_AVIN and NONNULL_AVOUT are pre-allocated sbitmaps;
5322    they are not our responsibility to free.  */
5323
5324 static void
5325 delete_null_pointer_checks_1 (delete_list, block_reg, nonnull_avin,
5326                               nonnull_avout, npi)
5327      varray_type *delete_list;
5328      unsigned int *block_reg;
5329      sbitmap *nonnull_avin;
5330      sbitmap *nonnull_avout;
5331      struct null_pointer_info *npi;
5332 {
5333   int bb;
5334   int current_block;
5335   sbitmap *nonnull_local = npi->nonnull_local;
5336   sbitmap *nonnull_killed = npi->nonnull_killed;
5337   
5338   /* Compute local properties, nonnull and killed.  A register will have
5339      the nonnull property if at the end of the current block its value is
5340      known to be nonnull.  The killed property indicates that somewhere in
5341      the block any information we had about the register is killed.
5342
5343      Note that a register can have both properties in a single block.  That
5344      indicates that it's killed, then later in the block a new value is
5345      computed.  */
5346   sbitmap_vector_zero (nonnull_local, n_basic_blocks);
5347   sbitmap_vector_zero (nonnull_killed, n_basic_blocks);
5348
5349   for (current_block = 0; current_block < n_basic_blocks; current_block++)
5350     {
5351       rtx insn, stop_insn;
5352
5353       /* Set the current block for invalidate_nonnull_info.  */
5354       npi->current_block = current_block;
5355
5356       /* Scan each insn in the basic block looking for memory references and
5357          register sets.  */
5358       stop_insn = NEXT_INSN (BLOCK_END (current_block));
5359       for (insn = BLOCK_HEAD (current_block);
5360            insn != stop_insn;
5361            insn = NEXT_INSN (insn))
5362         {
5363           rtx set;
5364           rtx reg;
5365
5366           /* Ignore anything that is not a normal insn.  */
5367           if (! INSN_P (insn))
5368             continue;
5369
5370           /* Basically ignore anything that is not a simple SET.  We do have
5371              to make sure to invalidate nonnull_local and set nonnull_killed
5372              for such insns though.  */
5373           set = single_set (insn);
5374           if (!set)
5375             {
5376               note_stores (PATTERN (insn), invalidate_nonnull_info, npi);
5377               continue;
5378             }
5379
5380           /* See if we've got a useable memory load.  We handle it first
5381              in case it uses its address register as a dest (which kills
5382              the nonnull property).  */
5383           if (GET_CODE (SET_SRC (set)) == MEM
5384               && GET_CODE ((reg = XEXP (SET_SRC (set), 0))) == REG
5385               && REGNO (reg) >= npi->min_reg
5386               && REGNO (reg) < npi->max_reg)
5387             SET_BIT (nonnull_local[current_block],
5388                      REGNO (reg) - npi->min_reg);
5389
5390           /* Now invalidate stuff clobbered by this insn.  */
5391           note_stores (PATTERN (insn), invalidate_nonnull_info, npi);
5392
5393           /* And handle stores, we do these last since any sets in INSN can
5394              not kill the nonnull property if it is derived from a MEM
5395              appearing in a SET_DEST.  */
5396           if (GET_CODE (SET_DEST (set)) == MEM
5397               && GET_CODE ((reg = XEXP (SET_DEST (set), 0))) == REG
5398               && REGNO (reg) >= npi->min_reg
5399               && REGNO (reg) < npi->max_reg)
5400             SET_BIT (nonnull_local[current_block],
5401                      REGNO (reg) - npi->min_reg);
5402         }
5403     }
5404
5405   /* Now compute global properties based on the local properties.   This
5406      is a classic global availablity algorithm.  */
5407   compute_available (nonnull_local, nonnull_killed,
5408                      nonnull_avout, nonnull_avin);
5409
5410   /* Now look at each bb and see if it ends with a compare of a value
5411      against zero.  */
5412   for (bb = 0; bb < n_basic_blocks; bb++)
5413     {
5414       rtx last_insn = BLOCK_END (bb);
5415       rtx condition, earliest;
5416       int compare_and_branch;
5417
5418       /* Since MIN_REG is always at least FIRST_PSEUDO_REGISTER, and
5419          since BLOCK_REG[BB] is zero if this block did not end with a
5420          comparison against zero, this condition works.  */
5421       if (block_reg[bb] < npi->min_reg
5422           || block_reg[bb] >= npi->max_reg)
5423         continue;
5424
5425       /* LAST_INSN is a conditional jump.  Get its condition.  */
5426       condition = get_condition (last_insn, &earliest);
5427
5428       /* If we can't determine the condition then skip.  */
5429       if (! condition)
5430         continue;
5431
5432       /* Is the register known to have a nonzero value?  */
5433       if (!TEST_BIT (nonnull_avout[bb], block_reg[bb] - npi->min_reg))
5434         continue;
5435
5436       /* Try to compute whether the compare/branch at the loop end is one or
5437          two instructions.  */
5438       if (earliest == last_insn)
5439         compare_and_branch = 1;
5440       else if (earliest == prev_nonnote_insn (last_insn))
5441         compare_and_branch = 2;
5442       else
5443         continue;
5444
5445       /* We know the register in this comparison is nonnull at exit from
5446          this block.  We can optimize this comparison.  */
5447       if (GET_CODE (condition) == NE)
5448         {
5449           rtx new_jump;
5450
5451           new_jump = emit_jump_insn_before (gen_jump (JUMP_LABEL (last_insn)),
5452                                             last_insn);
5453           JUMP_LABEL (new_jump) = JUMP_LABEL (last_insn);
5454           LABEL_NUSES (JUMP_LABEL (new_jump))++;
5455           emit_barrier_after (new_jump);
5456         }
5457       if (!*delete_list)
5458         VARRAY_RTX_INIT (*delete_list, 10, "delete_list");
5459
5460       VARRAY_PUSH_RTX (*delete_list, last_insn);
5461       if (compare_and_branch == 2)
5462         VARRAY_PUSH_RTX (*delete_list, earliest);
5463
5464       /* Don't check this block again.  (Note that BLOCK_END is
5465          invalid here; we deleted the last instruction in the 
5466          block.)  */
5467       block_reg[bb] = 0;
5468     }
5469 }
5470
5471 /* Find EQ/NE comparisons against zero which can be (indirectly) evaluated
5472    at compile time.
5473
5474    This is conceptually similar to global constant/copy propagation and
5475    classic global CSE (it even uses the same dataflow equations as cprop).
5476
5477    If a register is used as memory address with the form (mem (reg)), then we
5478    know that REG can not be zero at that point in the program.  Any instruction
5479    which sets REG "kills" this property.
5480
5481    So, if every path leading to a conditional branch has an available memory
5482    reference of that form, then we know the register can not have the value
5483    zero at the conditional branch.  
5484
5485    So we merely need to compute the local properies and propagate that data
5486    around the cfg, then optimize where possible.
5487
5488    We run this pass two times.  Once before CSE, then again after CSE.  This
5489    has proven to be the most profitable approach.  It is rare for new
5490    optimization opportunities of this nature to appear after the first CSE
5491    pass.
5492
5493    This could probably be integrated with global cprop with a little work.  */
5494
5495 void
5496 delete_null_pointer_checks (f)
5497      rtx f ATTRIBUTE_UNUSED;
5498 {
5499   sbitmap *nonnull_avin, *nonnull_avout;
5500   unsigned int *block_reg;
5501   varray_type delete_list = NULL;
5502   int bb;
5503   int reg;
5504   int regs_per_pass;
5505   int max_reg;
5506   unsigned int i;
5507   struct null_pointer_info npi;
5508
5509   /* If we have only a single block, then there's nothing to do.  */
5510   if (n_basic_blocks <= 1)
5511     return;
5512
5513   /* Trying to perform global optimizations on flow graphs which have
5514      a high connectivity will take a long time and is unlikely to be
5515      particularly useful.
5516
5517      In normal circumstances a cfg should have about twice as many edges
5518      as blocks.  But we do not want to punish small functions which have
5519      a couple switch statements.  So we require a relatively large number
5520      of basic blocks and the ratio of edges to blocks to be high.  */
5521   if (n_basic_blocks > 1000 && n_edges / n_basic_blocks >= 20)
5522     return;
5523
5524   /* We need four bitmaps, each with a bit for each register in each
5525      basic block.  */
5526   max_reg = max_reg_num ();
5527   regs_per_pass = get_bitmap_width (4, n_basic_blocks, max_reg);
5528
5529   /* Allocate bitmaps to hold local and global properties.  */
5530   npi.nonnull_local = sbitmap_vector_alloc (n_basic_blocks, regs_per_pass);
5531   npi.nonnull_killed = sbitmap_vector_alloc (n_basic_blocks, regs_per_pass);
5532   nonnull_avin = sbitmap_vector_alloc (n_basic_blocks, regs_per_pass);
5533   nonnull_avout = sbitmap_vector_alloc (n_basic_blocks, regs_per_pass);
5534
5535   /* Go through the basic blocks, seeing whether or not each block
5536      ends with a conditional branch whose condition is a comparison
5537      against zero.  Record the register compared in BLOCK_REG.  */
5538   block_reg = (unsigned int *) xcalloc (n_basic_blocks, sizeof (int));
5539   for (bb = 0; bb < n_basic_blocks; bb++)
5540     {
5541       rtx last_insn = BLOCK_END (bb);
5542       rtx condition, earliest, reg;
5543
5544       /* We only want conditional branches.  */
5545       if (GET_CODE (last_insn) != JUMP_INSN
5546           || !any_condjump_p (last_insn)
5547           || !onlyjump_p (last_insn))
5548         continue;
5549
5550       /* LAST_INSN is a conditional jump.  Get its condition.  */
5551       condition = get_condition (last_insn, &earliest);
5552
5553       /* If we were unable to get the condition, or it is not a equality
5554          comparison against zero then there's nothing we can do.  */
5555       if (!condition
5556           || (GET_CODE (condition) != NE && GET_CODE (condition) != EQ)
5557           || GET_CODE (XEXP (condition, 1)) != CONST_INT
5558           || (XEXP (condition, 1) 
5559               != CONST0_RTX (GET_MODE (XEXP (condition, 0)))))
5560         continue;
5561
5562       /* We must be checking a register against zero.  */
5563       reg = XEXP (condition, 0);
5564       if (GET_CODE (reg) != REG)
5565         continue;
5566
5567       block_reg[bb] = REGNO (reg);
5568     }
5569
5570   /* Go through the algorithm for each block of registers.  */
5571   for (reg = FIRST_PSEUDO_REGISTER; reg < max_reg; reg += regs_per_pass)
5572     {
5573       npi.min_reg = reg;
5574       npi.max_reg = MIN (reg + regs_per_pass, max_reg);
5575       delete_null_pointer_checks_1 (&delete_list, block_reg, nonnull_avin,
5576                                     nonnull_avout, &npi);
5577     }
5578
5579   /* Now delete the instructions all at once.  This breaks the CFG.  */
5580   if (delete_list)
5581     {
5582       for (i = 0; i < VARRAY_ACTIVE_SIZE (delete_list); i++)
5583         delete_insn (VARRAY_RTX (delete_list, i));
5584       VARRAY_FREE (delete_list);
5585     }
5586
5587   /* Free the table of registers compared at the end of every block.  */
5588   free (block_reg);
5589
5590   /* Free bitmaps.  */
5591   free (npi.nonnull_local);
5592   free (npi.nonnull_killed);
5593   free (nonnull_avin);
5594   free (nonnull_avout);
5595 }
5596
5597 /* Code Hoisting variables and subroutines.  */
5598
5599 /* Very busy expressions.  */
5600 static sbitmap *hoist_vbein;
5601 static sbitmap *hoist_vbeout;
5602
5603 /* Hoistable expressions.  */
5604 static sbitmap *hoist_exprs;
5605
5606 /* Dominator bitmaps.  */
5607 static sbitmap *dominators;
5608
5609 /* ??? We could compute post dominators and run this algorithm in
5610    reverse to to perform tail merging, doing so would probably be
5611    more effective than the tail merging code in jump.c.
5612
5613    It's unclear if tail merging could be run in parallel with
5614    code hoisting.  It would be nice.  */
5615
5616 /* Allocate vars used for code hoisting analysis.  */
5617
5618 static void
5619 alloc_code_hoist_mem (n_blocks, n_exprs)
5620      int n_blocks, n_exprs;
5621 {
5622   antloc = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
5623   transp = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
5624   comp = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
5625
5626   hoist_vbein = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
5627   hoist_vbeout = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
5628   hoist_exprs = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
5629   transpout = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
5630
5631   dominators = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_blocks);
5632 }
5633
5634 /* Free vars used for code hoisting analysis.  */
5635
5636 static void
5637 free_code_hoist_mem ()
5638 {
5639   free (antloc);
5640   free (transp);
5641   free (comp);
5642
5643   free (hoist_vbein);
5644   free (hoist_vbeout);
5645   free (hoist_exprs);
5646   free (transpout);
5647
5648   free (dominators);
5649 }
5650
5651 /* Compute the very busy expressions at entry/exit from each block.
5652
5653    An expression is very busy if all paths from a given point
5654    compute the expression.  */
5655
5656 static void
5657 compute_code_hoist_vbeinout ()
5658 {
5659   int bb, changed, passes;
5660
5661   sbitmap_vector_zero (hoist_vbeout, n_basic_blocks);
5662   sbitmap_vector_zero (hoist_vbein, n_basic_blocks);
5663
5664   passes = 0;
5665   changed = 1;
5666
5667   while (changed)
5668     {
5669       changed = 0;
5670
5671       /* We scan the blocks in the reverse order to speed up
5672          the convergence.  */
5673       for (bb = n_basic_blocks - 1; bb >= 0; bb--)
5674         {
5675           changed |= sbitmap_a_or_b_and_c (hoist_vbein[bb], antloc[bb],
5676                                            hoist_vbeout[bb], transp[bb]);
5677           if (bb != n_basic_blocks - 1)
5678             sbitmap_intersection_of_succs (hoist_vbeout[bb], hoist_vbein, bb);
5679         }
5680
5681       passes++;
5682     }
5683
5684   if (gcse_file)
5685     fprintf (gcse_file, "hoisting vbeinout computation: %d passes\n", passes);
5686 }
5687
5688 /* Top level routine to do the dataflow analysis needed by code hoisting.  */
5689
5690 static void
5691 compute_code_hoist_data ()
5692 {
5693   compute_local_properties (transp, comp, antloc, 0);
5694   compute_transpout ();
5695   compute_code_hoist_vbeinout ();
5696   calculate_dominance_info (NULL, dominators, CDI_DOMINATORS);
5697   if (gcse_file)
5698     fprintf (gcse_file, "\n");
5699 }
5700
5701 /* Determine if the expression identified by EXPR_INDEX would
5702    reach BB unimpared if it was placed at the end of EXPR_BB.
5703
5704    It's unclear exactly what Muchnick meant by "unimpared".  It seems
5705    to me that the expression must either be computed or transparent in
5706    *every* block in the path(s) from EXPR_BB to BB.  Any other definition
5707    would allow the expression to be hoisted out of loops, even if
5708    the expression wasn't a loop invariant.
5709
5710    Contrast this to reachability for PRE where an expression is
5711    considered reachable if *any* path reaches instead of *all*
5712    paths.  */
5713
5714 static int
5715 hoist_expr_reaches_here_p (expr_bb, expr_index, bb, visited)
5716      basic_block expr_bb;
5717      int expr_index;
5718      basic_block bb;
5719      char *visited;
5720 {
5721   edge pred;
5722   int visited_allocated_locally = 0;
5723   
5724
5725   if (visited == NULL)
5726     {
5727        visited_allocated_locally = 1;
5728        visited = xcalloc (n_basic_blocks, 1);
5729     }
5730
5731   for (pred = bb->pred; pred != NULL; pred = pred->pred_next)
5732     {
5733       basic_block pred_bb = pred->src;
5734
5735       if (pred->src == ENTRY_BLOCK_PTR)
5736         break;
5737       else if (visited[pred_bb->index])
5738         continue;
5739
5740       /* Does this predecessor generate this expression?  */
5741       else if (TEST_BIT (comp[pred_bb->index], expr_index))
5742         break;
5743       else if (! TEST_BIT (transp[pred_bb->index], expr_index))
5744         break;
5745
5746       /* Not killed.  */
5747       else
5748         {
5749           visited[pred_bb->index] = 1;
5750           if (! hoist_expr_reaches_here_p (expr_bb, expr_index,
5751                                            pred_bb, visited))
5752             break;
5753         }
5754     }
5755   if (visited_allocated_locally) 
5756     free (visited);
5757
5758   return (pred == NULL);
5759 }
5760 \f
5761 /* Actually perform code hoisting.  */
5762
5763 static void
5764 hoist_code ()
5765 {
5766   int bb, dominated;
5767   unsigned int i;
5768   struct expr **index_map;
5769   struct expr *expr;
5770
5771   sbitmap_vector_zero (hoist_exprs, n_basic_blocks);
5772
5773   /* Compute a mapping from expression number (`bitmap_index') to
5774      hash table entry.  */
5775
5776   index_map = (struct expr **) xcalloc (n_exprs, sizeof (struct expr *));
5777   for (i = 0; i < expr_hash_table_size; i++)
5778     for (expr = expr_hash_table[i]; expr != NULL; expr = expr->next_same_hash)
5779       index_map[expr->bitmap_index] = expr;
5780
5781   /* Walk over each basic block looking for potentially hoistable
5782      expressions, nothing gets hoisted from the entry block.  */
5783   for (bb = 0; bb < n_basic_blocks; bb++)
5784     {
5785       int found = 0;
5786       int insn_inserted_p;
5787
5788       /* Examine each expression that is very busy at the exit of this
5789          block.  These are the potentially hoistable expressions.  */
5790       for (i = 0; i < hoist_vbeout[bb]->n_bits; i++)
5791         {
5792           int hoistable = 0;
5793
5794           if (TEST_BIT (hoist_vbeout[bb], i) && TEST_BIT (transpout[bb], i))
5795             {
5796               /* We've found a potentially hoistable expression, now
5797                  we look at every block BB dominates to see if it
5798                  computes the expression.  */
5799               for (dominated = 0; dominated < n_basic_blocks; dominated++)
5800                 {
5801                   /* Ignore self dominance.  */
5802                   if (bb == dominated
5803                       || ! TEST_BIT (dominators[dominated], bb))
5804                     continue;
5805
5806                   /* We've found a dominated block, now see if it computes
5807                      the busy expression and whether or not moving that
5808                      expression to the "beginning" of that block is safe.  */
5809                   if (!TEST_BIT (antloc[dominated], i))
5810                     continue;
5811
5812                   /* Note if the expression would reach the dominated block
5813                      unimpared if it was placed at the end of BB. 
5814
5815                      Keep track of how many times this expression is hoistable
5816                      from a dominated block into BB.  */
5817                   if (hoist_expr_reaches_here_p (BASIC_BLOCK (bb), i, 
5818                                                  BASIC_BLOCK (dominated), NULL))
5819                     hoistable++;
5820                 }
5821
5822               /* If we found more than one hoistable occurence of this
5823                  expression, then note it in the bitmap of expressions to
5824                  hoist.  It makes no sense to hoist things which are computed
5825                  in only one BB, and doing so tends to pessimize register
5826                  allocation.  One could increase this value to try harder
5827                  to avoid any possible code expansion due to register
5828                  allocation issues; however experiments have shown that
5829                  the vast majority of hoistable expressions are only movable
5830                  from two successors, so raising this threshhold is likely
5831                  to nullify any benefit we get from code hoisting.  */
5832               if (hoistable > 1)
5833                 {
5834                   SET_BIT (hoist_exprs[bb], i);
5835                   found = 1;
5836                 }
5837             }
5838         }
5839                 
5840       /* If we found nothing to hoist, then quit now.  */
5841       if (! found)
5842         continue;
5843
5844       /* Loop over all the hoistable expressions.  */
5845       for (i = 0; i < hoist_exprs[bb]->n_bits; i++)
5846         {
5847           /* We want to insert the expression into BB only once, so
5848              note when we've inserted it.  */
5849           insn_inserted_p = 0;
5850
5851           /* These tests should be the same as the tests above.  */
5852           if (TEST_BIT (hoist_vbeout[bb], i))
5853             {
5854               /* We've found a potentially hoistable expression, now
5855                  we look at every block BB dominates to see if it
5856                  computes the expression.  */
5857               for (dominated = 0; dominated < n_basic_blocks; dominated++)
5858                 {
5859                   /* Ignore self dominance.  */
5860                   if (bb == dominated
5861                       || ! TEST_BIT (dominators[dominated], bb))
5862                     continue;
5863
5864                   /* We've found a dominated block, now see if it computes
5865                      the busy expression and whether or not moving that
5866                      expression to the "beginning" of that block is safe.  */
5867                   if (!TEST_BIT (antloc[dominated], i))
5868                     continue;
5869
5870                   /* The expression is computed in the dominated block and
5871                      it would be safe to compute it at the start of the
5872                      dominated block.  Now we have to determine if the
5873                      expresion would reach the dominated block if it was
5874                      placed at the end of BB.  */
5875                   if (hoist_expr_reaches_here_p (BASIC_BLOCK (bb), i, 
5876                                                  BASIC_BLOCK (dominated), NULL))
5877                     {
5878                       struct expr *expr = index_map[i];
5879                       struct occr *occr = expr->antic_occr;
5880                       rtx insn;
5881                       rtx set;
5882
5883                       /* Find the right occurence of this expression.  */
5884                       while (BLOCK_NUM (occr->insn) != dominated && occr)
5885                         occr = occr->next;
5886
5887                       /* Should never happen.  */
5888                       if (!occr)
5889                         abort ();
5890
5891                       insn = occr->insn;
5892                  
5893                       set = single_set (insn);
5894                       if (! set)
5895                         abort ();
5896
5897                       /* Create a pseudo-reg to store the result of reaching
5898                          expressions into.  Get the mode for the new pseudo
5899                          from the mode of the original destination pseudo.  */
5900                       if (expr->reaching_reg == NULL)
5901                         expr->reaching_reg
5902                           = gen_reg_rtx (GET_MODE (SET_DEST (set)));
5903
5904                       /* In theory this should never fail since we're creating
5905                          a reg->reg copy.
5906
5907                          However, on the x86 some of the movXX patterns
5908                          actually contain clobbers of scratch regs.  This may
5909                          cause the insn created by validate_change to not
5910                          match any pattern and thus cause validate_change to
5911                          fail.  */
5912                       if (validate_change (insn, &SET_SRC (set),
5913                                            expr->reaching_reg, 0))
5914                         {
5915                           occr->deleted_p = 1;
5916                           if (!insn_inserted_p)
5917                             {
5918                               insert_insn_end_bb (index_map[i], 
5919                                                   BASIC_BLOCK (bb), 0);
5920                               insn_inserted_p = 1;
5921                             }
5922                         }
5923                     }
5924                 }
5925             }
5926         }
5927     }
5928
5929     free (index_map);
5930 }
5931
5932 /* Top level routine to perform one code hoisting (aka unification) pass
5933
5934    Return non-zero if a change was made.  */
5935
5936 static int
5937 one_code_hoisting_pass ()
5938 {
5939   int changed = 0;
5940
5941   alloc_expr_hash_table (max_cuid);
5942   compute_expr_hash_table ();
5943   if (gcse_file)
5944     dump_hash_table (gcse_file, "Code Hosting Expressions", expr_hash_table,
5945                      expr_hash_table_size, n_exprs);
5946
5947   if (n_exprs > 0)
5948     {
5949       alloc_code_hoist_mem (n_basic_blocks, n_exprs);
5950       compute_code_hoist_data ();
5951       hoist_code ();
5952       free_code_hoist_mem ();
5953     }
5954
5955   free_expr_hash_table ();
5956
5957   return changed;
5958 }
5959 \f
5960 /*  Here we provide the things required to do store motion towards
5961     the exit. In order for this to be effective, gcse also needed to
5962     be taught how to move a load when it is kill only by a store to itself.
5963
5964             int i;
5965             float a[10];
5966
5967             void foo(float scale)
5968             {
5969               for (i=0; i<10; i++)
5970                 a[i] *= scale;
5971             }
5972
5973     'i' is both loaded and stored to in the loop. Normally, gcse cannot move
5974     the load out since its live around the loop, and stored at the bottom 
5975     of the loop. 
5976
5977       The 'Load Motion' referred to and implemented in this file is 
5978     an enhancement to gcse which when using edge based lcm, recognizes
5979     this situation and allows gcse to move the load out of the loop.
5980
5981       Once gcse has hoisted the load, store motion can then push this
5982     load towards the exit, and we end up with no loads or stores of 'i'
5983     in the loop.  */
5984
5985 /* This will search the ldst list for a matching expresion. If it
5986    doesn't find one, we create one and initialize it.  */
5987
5988 static struct ls_expr *
5989 ldst_entry (x)
5990      rtx x;
5991 {
5992   struct ls_expr * ptr;
5993
5994   for (ptr = first_ls_expr(); ptr != NULL; ptr = next_ls_expr (ptr))
5995     if (expr_equiv_p (ptr->pattern, x))
5996       break;
5997
5998   if (!ptr)
5999     {
6000       ptr = (struct ls_expr *) xmalloc (sizeof (struct ls_expr));
6001
6002       ptr->next         = pre_ldst_mems;
6003       ptr->expr         = NULL;
6004       ptr->pattern      = x;
6005       ptr->loads        = NULL_RTX;
6006       ptr->stores       = NULL_RTX;
6007       ptr->reaching_reg = NULL_RTX;
6008       ptr->invalid      = 0;
6009       ptr->index        = 0;
6010       ptr->hash_index   = 0;
6011       pre_ldst_mems     = ptr;
6012     }
6013   
6014   return ptr;
6015 }
6016
6017 /* Free up an individual ldst entry.  */
6018
6019 static void 
6020 free_ldst_entry (ptr)
6021      struct ls_expr * ptr;
6022 {
6023   free_INSN_LIST_list (& ptr->loads);
6024   free_INSN_LIST_list (& ptr->stores);
6025
6026   free (ptr);
6027 }
6028
6029 /* Free up all memory associated with the ldst list.  */
6030
6031 static void
6032 free_ldst_mems ()
6033 {
6034   while (pre_ldst_mems) 
6035     {
6036       struct ls_expr * tmp = pre_ldst_mems;
6037
6038       pre_ldst_mems = pre_ldst_mems->next;
6039
6040       free_ldst_entry (tmp);
6041     }
6042
6043   pre_ldst_mems = NULL;
6044 }
6045
6046 /* Dump debugging info about the ldst list.  */
6047
6048 static void
6049 print_ldst_list (file)
6050      FILE * file;
6051 {
6052   struct ls_expr * ptr;
6053
6054   fprintf (file, "LDST list: \n");
6055
6056   for (ptr = first_ls_expr(); ptr != NULL; ptr = next_ls_expr (ptr))
6057     {
6058       fprintf (file, "  Pattern (%3d): ", ptr->index);
6059
6060       print_rtl (file, ptr->pattern);
6061
6062       fprintf (file, "\n         Loads : ");
6063
6064       if (ptr->loads)
6065         print_rtl (file, ptr->loads);
6066       else
6067         fprintf (file, "(nil)");
6068
6069       fprintf (file, "\n        Stores : ");
6070
6071       if (ptr->stores)
6072         print_rtl (file, ptr->stores);
6073       else
6074         fprintf (file, "(nil)");
6075
6076       fprintf (file, "\n\n");
6077     }
6078
6079   fprintf (file, "\n");
6080 }
6081
6082 /* Returns 1 if X is in the list of ldst only expressions.  */
6083
6084 static struct ls_expr *
6085 find_rtx_in_ldst (x)
6086      rtx x;
6087 {
6088   struct ls_expr * ptr;
6089   
6090   for (ptr = pre_ldst_mems; ptr != NULL; ptr = ptr->next)
6091     if (expr_equiv_p (ptr->pattern, x) && ! ptr->invalid)
6092       return ptr;
6093
6094   return NULL;
6095 }
6096
6097 /* Assign each element of the list of mems a monotonically increasing value.  */
6098
6099 static int
6100 enumerate_ldsts ()
6101 {
6102   struct ls_expr * ptr;
6103   int n = 0;
6104
6105   for (ptr = pre_ldst_mems; ptr != NULL; ptr = ptr->next)
6106     ptr->index = n++;
6107
6108   return n;
6109 }
6110
6111 /* Return first item in the list.  */
6112
6113 static inline struct ls_expr *
6114 first_ls_expr ()
6115 {
6116   return pre_ldst_mems;
6117 }
6118
6119 /* Return the next item in ther list after the specified one.  */
6120
6121 static inline struct ls_expr *
6122 next_ls_expr (ptr)
6123      struct ls_expr * ptr;
6124 {
6125   return ptr->next;
6126 }
6127 \f
6128 /* Load Motion for loads which only kill themselves.  */
6129
6130 /* Return true if x is a simple MEM operation, with no registers or
6131    side effects. These are the types of loads we consider for the
6132    ld_motion list, otherwise we let the usual aliasing take care of it.  */
6133
6134 static int 
6135 simple_mem (x)
6136      rtx x;
6137 {
6138   if (GET_CODE (x) != MEM)
6139     return 0;
6140   
6141   if (MEM_VOLATILE_P (x))
6142     return 0;
6143   
6144   if (GET_MODE (x) == BLKmode)
6145     return 0;
6146
6147   if (!rtx_varies_p (XEXP (x, 0), 0))
6148     return 1;
6149   
6150   return 0;
6151 }
6152
6153 /* Make sure there isn't a buried reference in this pattern anywhere.  
6154    If there is, invalidate the entry for it since we're not capable 
6155    of fixing it up just yet.. We have to be sure we know about ALL 
6156    loads since the aliasing code will allow all entries in the
6157    ld_motion list to not-alias itself.  If we miss a load, we will get
6158    the wrong value since gcse might common it and we won't know to 
6159    fix it up.  */
6160
6161 static void
6162 invalidate_any_buried_refs (x)
6163      rtx x;
6164 {
6165   const char * fmt;
6166   int i,j;
6167   struct ls_expr * ptr;
6168
6169   /* Invalidate it in the list.  */
6170   if (GET_CODE (x) == MEM && simple_mem (x))
6171     {
6172       ptr = ldst_entry (x);
6173       ptr->invalid = 1;
6174     }
6175
6176   /* Recursively process the insn.  */
6177   fmt = GET_RTX_FORMAT (GET_CODE (x));
6178   
6179   for (i = GET_RTX_LENGTH (GET_CODE (x)) - 1; i >= 0; i--)
6180     {
6181       if (fmt[i] == 'e')
6182         invalidate_any_buried_refs (XEXP (x, i));
6183       else if (fmt[i] == 'E')
6184         for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
6185           invalidate_any_buried_refs (XVECEXP (x, i, j));
6186     }
6187 }
6188
6189 /* Find all the 'simple' MEMs which are used in LOADs and STORES. Simple
6190    being defined as MEM loads and stores to symbols, with no
6191    side effects and no registers in the expression. If there are any 
6192    uses/defs which dont match this criteria, it is invalidated and
6193    trimmed out later.  */
6194
6195 static void 
6196 compute_ld_motion_mems ()
6197 {
6198   struct ls_expr * ptr;
6199   int bb;
6200   rtx insn;
6201   
6202   pre_ldst_mems = NULL;
6203
6204   for (bb = 0; bb < n_basic_blocks; bb++)
6205     {
6206       for (insn = BLOCK_HEAD (bb);
6207            insn && insn != NEXT_INSN (BLOCK_END (bb));
6208            insn = NEXT_INSN (insn))
6209         {
6210           if (GET_RTX_CLASS (GET_CODE (insn)) == 'i')
6211             {
6212               if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == SET)
6213                 {
6214                   rtx src = SET_SRC (PATTERN (insn));
6215                   rtx dest = SET_DEST (PATTERN (insn));
6216
6217                   /* Check for a simple LOAD...  */
6218                   if (GET_CODE (src) == MEM && simple_mem (src))
6219                     {
6220                       ptr = ldst_entry (src);
6221                       if (GET_CODE (dest) == REG)
6222                         ptr->loads = alloc_INSN_LIST (insn, ptr->loads);
6223                       else
6224                         ptr->invalid = 1;
6225                     }
6226                   else
6227                     {
6228                       /* Make sure there isn't a buried load somewhere.  */
6229                       invalidate_any_buried_refs (src);
6230                     }
6231                   
6232                   /* Check for stores. Don't worry about aliased ones, they
6233                      will block any movement we might do later. We only care
6234                      about this exact pattern since those are the only
6235                      circumstance that we will ignore the aliasing info.  */
6236                   if (GET_CODE (dest) == MEM && simple_mem (dest))
6237                     {
6238                       ptr = ldst_entry (dest);
6239                       
6240                       if (GET_CODE (src) != MEM
6241                           && GET_CODE (src) != ASM_OPERANDS)
6242                         ptr->stores = alloc_INSN_LIST (insn, ptr->stores);
6243                       else
6244                         ptr->invalid = 1;
6245                     }
6246                 }
6247               else
6248                 invalidate_any_buried_refs (PATTERN (insn));
6249             }
6250         }
6251     }
6252 }
6253
6254 /* Remove any references that have been either invalidated or are not in the 
6255    expression list for pre gcse.  */
6256
6257 static void
6258 trim_ld_motion_mems ()
6259 {
6260   struct ls_expr * last = NULL;
6261   struct ls_expr * ptr = first_ls_expr ();
6262
6263   while (ptr != NULL)
6264     {
6265       int del = ptr->invalid;
6266       struct expr * expr = NULL;
6267       
6268       /* Delete if entry has been made invalid.  */
6269       if (!del) 
6270         {
6271           unsigned int i;
6272           
6273           del = 1;
6274           /* Delete if we cannot find this mem in the expression list.  */
6275           for (i = 0; i < expr_hash_table_size && del; i++)
6276             {
6277               for (expr = expr_hash_table[i]; 
6278                    expr != NULL; 
6279                    expr = expr->next_same_hash)
6280                 if (expr_equiv_p (expr->expr, ptr->pattern))
6281                   {
6282                     del = 0;
6283                     break;
6284                   }
6285             }
6286         }
6287       
6288       if (del)
6289         {
6290           if (last != NULL)
6291             {
6292               last->next = ptr->next;
6293               free_ldst_entry (ptr);
6294               ptr = last->next;
6295             }
6296           else
6297             {
6298               pre_ldst_mems = pre_ldst_mems->next;
6299               free_ldst_entry (ptr);
6300               ptr = pre_ldst_mems;
6301             }
6302         }
6303       else
6304         {
6305           /* Set the expression field if we are keeping it.  */
6306           last = ptr;
6307           ptr->expr = expr;
6308           ptr = ptr->next;
6309         }
6310     }
6311
6312   /* Show the world what we've found.  */
6313   if (gcse_file && pre_ldst_mems != NULL)
6314     print_ldst_list (gcse_file);
6315 }
6316
6317 /* This routine will take an expression which we are replacing with
6318    a reaching register, and update any stores that are needed if
6319    that expression is in the ld_motion list.  Stores are updated by
6320    copying their SRC to the reaching register, and then storeing
6321    the reaching register into the store location. These keeps the
6322    correct value in the reaching register for the loads.  */
6323
6324 static void
6325 update_ld_motion_stores (expr)
6326      struct expr * expr;
6327 {
6328   struct ls_expr * mem_ptr;
6329
6330   if ((mem_ptr = find_rtx_in_ldst (expr->expr)))
6331     {
6332       /* We can try to find just the REACHED stores, but is shouldn't 
6333          matter to set the reaching reg everywhere...  some might be 
6334          dead and should be eliminated later.  */
6335
6336       /* We replace  SET mem = expr   with
6337            SET reg = expr
6338            SET mem = reg , where reg is the 
6339            reaching reg used in the load.  */
6340       rtx list = mem_ptr->stores;
6341       
6342       for ( ; list != NULL_RTX; list = XEXP (list, 1))
6343         {
6344           rtx insn = XEXP (list, 0);
6345           rtx pat = PATTERN (insn);
6346           rtx src = SET_SRC (pat);
6347           rtx reg = expr->reaching_reg;
6348           rtx copy, new;
6349
6350           /* If we've already copied it, continue.  */
6351           if (expr->reaching_reg == src)
6352             continue;
6353           
6354           if (gcse_file)
6355             {
6356               fprintf (gcse_file, "PRE:  store updated with reaching reg ");
6357               print_rtl (gcse_file, expr->reaching_reg);
6358               fprintf (gcse_file, ":\n  ");
6359               print_inline_rtx (gcse_file, insn, 8);
6360               fprintf (gcse_file, "\n");
6361             }
6362           
6363           copy = gen_move_insn ( reg, SET_SRC (pat));
6364           new = emit_insn_before (copy, insn);
6365           record_one_set (REGNO (reg), new);
6366           set_block_for_new_insns (new, BLOCK_FOR_INSN (insn));
6367           SET_SRC (pat) = reg;
6368
6369           /* un-recognize this pattern since it's probably different now.  */
6370           INSN_CODE (insn) = -1;
6371           gcse_create_count++;
6372         }
6373     }
6374 }
6375 \f
6376 /* Store motion code.  */
6377
6378 /* This is used to communicate the target bitvector we want to use in the 
6379    reg_set_info routine when called via the note_stores mechanism.  */
6380 static sbitmap * regvec;
6381
6382 /* Used in computing the reverse edge graph bit vectors.  */
6383 static sbitmap * st_antloc;
6384
6385 /* Global holding the number of store expressions we are dealing with.  */
6386 static int num_stores;
6387
6388 /* Checks to set if we need to mark a register set. Called from note_stores.  */
6389
6390 static void
6391 reg_set_info (dest, setter, data)
6392      rtx dest, setter ATTRIBUTE_UNUSED;
6393      void * data ATTRIBUTE_UNUSED;
6394 {
6395   if (GET_CODE (dest) == SUBREG)
6396     dest = SUBREG_REG (dest);
6397
6398   if (GET_CODE (dest) == REG)
6399     SET_BIT (*regvec, REGNO (dest));
6400 }
6401
6402 /* Return non-zero if the register operands of expression X are killed 
6403    anywhere in basic block BB.  */
6404
6405 static int
6406 store_ops_ok (x, bb)
6407      rtx x;
6408      basic_block bb;
6409 {
6410   int i;
6411   enum rtx_code code;
6412   const char * fmt;
6413
6414   /* Repeat is used to turn tail-recursion into iteration.  */
6415  repeat:
6416
6417   if (x == 0)
6418     return 1;
6419
6420   code = GET_CODE (x);
6421   switch (code)
6422     {
6423     case REG:
6424         /* If a reg has changed after us in this
6425            block, the operand has been killed.  */
6426         return TEST_BIT (reg_set_in_block[bb->index], REGNO (x));
6427
6428     case MEM:
6429       x = XEXP (x, 0);
6430       goto repeat;
6431
6432     case PRE_DEC:
6433     case PRE_INC:
6434     case POST_DEC:
6435     case POST_INC:
6436       return 0;
6437
6438     case PC:
6439     case CC0: /*FIXME*/
6440     case CONST:
6441     case CONST_INT:
6442     case CONST_DOUBLE:
6443     case SYMBOL_REF:
6444     case LABEL_REF:
6445     case ADDR_VEC:
6446     case ADDR_DIFF_VEC:
6447       return 1;
6448
6449     default:
6450       break;
6451     }
6452
6453   i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1;
6454   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
6455   
6456   for (; i >= 0; i--)
6457     {
6458       if (fmt[i] == 'e')
6459         {
6460           rtx tem = XEXP (x, i);
6461
6462           /* If we are about to do the last recursive call
6463              needed at this level, change it into iteration.
6464              This function is called enough to be worth it.  */
6465           if (i == 0)
6466             {
6467               x = tem;
6468               goto repeat;
6469             }
6470           
6471           if (! store_ops_ok (tem, bb))
6472             return 0;
6473         }
6474       else if (fmt[i] == 'E')
6475         {
6476           int j;
6477           
6478           for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
6479             {
6480               if (! store_ops_ok (XVECEXP (x, i, j), bb))
6481                 return 0;
6482             }
6483         }
6484     }
6485
6486   return 1;
6487 }
6488
6489 /* Determine whether insn is MEM store pattern that we will consider moving.  */
6490
6491 static void
6492 find_moveable_store (insn)
6493      rtx insn;
6494 {
6495   struct ls_expr * ptr;
6496   rtx dest = PATTERN (insn);
6497
6498   if (GET_CODE (dest) != SET
6499       || GET_CODE (SET_SRC (dest)) == ASM_OPERANDS)
6500     return;
6501
6502   dest = SET_DEST (dest);
6503   
6504   if (GET_CODE (dest) != MEM || MEM_VOLATILE_P (dest)
6505       || GET_MODE (dest) == BLKmode)
6506     return;
6507
6508   if (GET_CODE (XEXP (dest, 0)) != SYMBOL_REF)
6509       return;
6510
6511   if (rtx_varies_p (XEXP (dest, 0), 0))
6512     return;
6513
6514   ptr = ldst_entry (dest);
6515   ptr->stores = alloc_INSN_LIST (insn, ptr->stores);
6516 }
6517
6518 /* Perform store motion. Much like gcse, except we move expressions the
6519    other way by looking at the flowgraph in reverse.  */
6520
6521 static int
6522 compute_store_table ()
6523 {
6524   int bb, ret;
6525   unsigned regno;
6526   rtx insn, pat;
6527
6528   max_gcse_regno = max_reg_num ();
6529
6530   reg_set_in_block = (sbitmap *) sbitmap_vector_alloc (n_basic_blocks,
6531                                                        max_gcse_regno);
6532   sbitmap_vector_zero (reg_set_in_block, n_basic_blocks);
6533   pre_ldst_mems = 0;
6534
6535   /* Find all the stores we care about.  */
6536   for (bb = 0; bb < n_basic_blocks; bb++)
6537     {
6538       regvec = & (reg_set_in_block[bb]);
6539       for (insn = BLOCK_END (bb);
6540            insn && insn != PREV_INSN (BLOCK_HEAD (bb));
6541            insn = PREV_INSN (insn))
6542         {
6543 #ifdef NON_SAVING_SETJMP 
6544           if (NON_SAVING_SETJMP && GET_CODE (insn) == NOTE
6545               && NOTE_LINE_NUMBER (insn) == NOTE_INSN_SETJMP)
6546             {
6547               for (regno = 0; regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER; regno++)
6548                 SET_BIT (reg_set_in_block[bb], regno);
6549               continue;
6550             }
6551 #endif
6552         /* Ignore anything that is not a normal insn.  */
6553         if (GET_RTX_CLASS (GET_CODE (insn)) != 'i')
6554             continue;
6555
6556           if (GET_CODE (insn) == CALL_INSN)
6557             {
6558               for (regno = 0; regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER; regno++)
6559                 if ((call_used_regs[regno]
6560                      && regno != STACK_POINTER_REGNUM
6561 #if HARD_FRAME_POINTER_REGNUM != FRAME_POINTER_REGNUM
6562                      && regno != HARD_FRAME_POINTER_REGNUM
6563 #endif
6564 #if ARG_POINTER_REGNUM != FRAME_POINTER_REGNUM
6565                      && ! (regno == ARG_POINTER_REGNUM && fixed_regs[regno])
6566 #endif
6567 #if defined (PIC_OFFSET_TABLE_REGNUM) && !defined (PIC_OFFSET_TABLE_REG_CALL_CLOBBERED)
6568                      && ! (regno == PIC_OFFSET_TABLE_REGNUM && flag_pic)
6569 #endif
6570
6571                      && regno != FRAME_POINTER_REGNUM)
6572                     || global_regs[regno])
6573                 SET_BIT (reg_set_in_block[bb], regno);
6574             }
6575           
6576           pat = PATTERN (insn);
6577           note_stores (pat, reg_set_info, NULL);
6578           
6579           /* Now that we've marked regs, look for stores.  */
6580           if (GET_CODE (pat) == SET)
6581             find_moveable_store (insn);
6582         }
6583     }
6584
6585   ret = enumerate_ldsts ();
6586   
6587   if (gcse_file)
6588     {
6589       fprintf (gcse_file, "Store Motion Expressions.\n");
6590       print_ldst_list (gcse_file);
6591     }
6592   
6593   return ret;
6594 }
6595
6596 /* Check to see if the load X is aliased with STORE_PATTERN.  */
6597
6598 static int
6599 load_kills_store (x, store_pattern)
6600      rtx x, store_pattern;
6601 {
6602   if (true_dependence (x, GET_MODE (x), store_pattern, rtx_addr_varies_p))
6603     return 1;
6604   return 0;
6605 }
6606
6607 /* Go through the entire insn X, looking for any loads which might alias 
6608    STORE_PATTERN.  Return 1 if found.  */
6609
6610 static int
6611 find_loads (x, store_pattern)
6612      rtx x, store_pattern;
6613 {
6614   const char * fmt;
6615   int i,j;
6616   int ret = 0;
6617
6618   if (GET_CODE (x) == SET) 
6619     x = SET_SRC (x);
6620
6621   if (GET_CODE (x) == MEM)
6622     {
6623       if (load_kills_store (x, store_pattern))
6624         return 1;
6625     }
6626
6627   /* Recursively process the insn.  */
6628   fmt = GET_RTX_FORMAT (GET_CODE (x));
6629   
6630   for (i = GET_RTX_LENGTH (GET_CODE (x)) - 1; i >= 0 && !ret; i--)
6631     {
6632       if (fmt[i] == 'e')
6633         ret |= find_loads (XEXP (x, i), store_pattern);
6634       else if (fmt[i] == 'E')
6635         for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
6636           ret |= find_loads (XVECEXP (x, i, j), store_pattern);
6637     }
6638   return ret;
6639 }
6640
6641 /* Check if INSN kills the store pattern X (is aliased with it).  
6642    Return 1 if it it does.  */
6643
6644 static int 
6645 store_killed_in_insn (x, insn)
6646      rtx x, insn;
6647 {
6648   if (GET_RTX_CLASS (GET_CODE (insn)) != 'i')
6649     return 0;
6650   
6651   if (GET_CODE (insn) == CALL_INSN)
6652     {
6653       if (CONST_CALL_P (insn))
6654         return 0;
6655       else
6656         return 1;
6657     }
6658   
6659   if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == SET)
6660     {
6661       rtx pat = PATTERN (insn);
6662       /* Check for memory stores to aliased objects.  */
6663       if (GET_CODE (SET_DEST (pat)) == MEM && !expr_equiv_p (SET_DEST (pat), x))
6664         /* pretend its a load and check for aliasing.  */
6665         if (find_loads (SET_DEST (pat), x))
6666           return 1;
6667       return find_loads (SET_SRC (pat), x);
6668     }
6669   else
6670     return find_loads (PATTERN (insn), x);
6671 }
6672
6673 /* Returns 1 if the expression X is loaded or clobbered on or after INSN
6674    within basic block BB.  */
6675
6676 static int 
6677 store_killed_after (x, insn, bb)
6678      rtx x, insn;
6679      basic_block bb;
6680 {
6681    rtx last = bb->end;
6682    
6683    if (insn == last)
6684      return 0;
6685
6686   /* Check if the register operands of the store are OK in this block.
6687      Note that if registers are changed ANYWHERE in the block, we'll 
6688      decide we can't move it, regardless of whether it changed above 
6689      or below the store. This could be improved by checking the register
6690      operands while lookinng for aliasing in each insn.  */
6691   if (!store_ops_ok (XEXP (x, 0), bb))
6692     return 1;
6693
6694    for ( ; insn && insn != NEXT_INSN (last); insn = NEXT_INSN (insn))
6695      if (store_killed_in_insn (x, insn))
6696        return 1;
6697    
6698   return 0;
6699 }
6700
6701 /* Returns 1 if the expression X is loaded or clobbered on or before INSN
6702    within basic block BB.  */
6703 static int 
6704 store_killed_before (x, insn, bb)
6705      rtx x, insn;
6706      basic_block bb;
6707 {
6708    rtx first = bb->head;
6709
6710    if (insn == first)
6711      return store_killed_in_insn (x, insn);
6712    
6713   /* Check if the register operands of the store are OK in this block.
6714      Note that if registers are changed ANYWHERE in the block, we'll 
6715      decide we can't move it, regardless of whether it changed above 
6716      or below the store. This could be improved by checking the register
6717      operands while lookinng for aliasing in each insn.  */
6718   if (!store_ops_ok (XEXP (x, 0), bb))
6719     return 1;
6720
6721    for ( ; insn && insn != PREV_INSN (first); insn = PREV_INSN (insn))
6722      if (store_killed_in_insn (x, insn))
6723        return 1;
6724    
6725    return 0;
6726 }
6727
6728 #define ANTIC_STORE_LIST(x)     ((x)->loads)
6729 #define AVAIL_STORE_LIST(x)     ((x)->stores)
6730
6731 /* Given the table of available store insns at the end of blocks,
6732    determine which ones are not killed by aliasing, and generate
6733    the appropriate vectors for gen and killed.  */
6734 static void
6735 build_store_vectors () 
6736 {
6737   basic_block bb;
6738   int b;
6739   rtx insn, st;
6740   struct ls_expr * ptr;
6741
6742   /* Build the gen_vector. This is any store in the table which is not killed
6743      by aliasing later in its block.  */
6744   ae_gen = (sbitmap *) sbitmap_vector_alloc (n_basic_blocks, num_stores);
6745   sbitmap_vector_zero (ae_gen, n_basic_blocks);
6746
6747   st_antloc = (sbitmap *) sbitmap_vector_alloc (n_basic_blocks, num_stores);
6748   sbitmap_vector_zero (st_antloc, n_basic_blocks);
6749
6750   for (ptr = first_ls_expr (); ptr != NULL; ptr = next_ls_expr (ptr))
6751     { 
6752       /* Put all the stores into either the antic list, or the avail list,
6753          or both.  */
6754       rtx store_list = ptr->stores;
6755       ptr->stores = NULL_RTX;
6756
6757       for (st = store_list; st != NULL; st = XEXP (st, 1))
6758         {
6759           insn = XEXP (st, 0);
6760           bb = BLOCK_FOR_INSN (insn);
6761           
6762           if (!store_killed_after (ptr->pattern, insn, bb))
6763             {
6764               /* If we've already seen an availale expression in this block,
6765                  we can delete the one we saw already (It occurs earlier in
6766                  the block), and replace it with this one). We'll copy the
6767                  old SRC expression to an unused register in case there
6768                  are any side effects.  */
6769               if (TEST_BIT (ae_gen[bb->index], ptr->index))
6770                 {
6771                   /* Find previous store.  */
6772                   rtx st;
6773                   for (st = AVAIL_STORE_LIST (ptr); st ; st = XEXP (st, 1))
6774                     if (BLOCK_FOR_INSN (XEXP (st, 0)) == bb)
6775                       break;
6776                   if (st)
6777                     {
6778                       rtx r = gen_reg_rtx (GET_MODE (ptr->pattern));
6779                       if (gcse_file)
6780                         fprintf(gcse_file, "Removing redundant store:\n");
6781                       replace_store_insn (r, XEXP (st, 0), bb);
6782                       XEXP (st, 0) = insn;
6783                       continue;
6784                     }
6785                 }
6786               SET_BIT (ae_gen[bb->index], ptr->index);
6787               AVAIL_STORE_LIST (ptr) = alloc_INSN_LIST (insn,
6788                                                         AVAIL_STORE_LIST (ptr));
6789             }
6790           
6791           if (!store_killed_before (ptr->pattern, insn, bb))
6792             {
6793               SET_BIT (st_antloc[BLOCK_NUM (insn)], ptr->index);
6794               ANTIC_STORE_LIST (ptr) = alloc_INSN_LIST (insn,
6795                                                         ANTIC_STORE_LIST (ptr));
6796             }
6797         }
6798       
6799       /* Free the original list of store insns.  */
6800       free_INSN_LIST_list (&store_list);
6801     }
6802           
6803   ae_kill = (sbitmap *) sbitmap_vector_alloc (n_basic_blocks, num_stores);
6804   sbitmap_vector_zero (ae_kill, n_basic_blocks);
6805
6806   transp = (sbitmap *) sbitmap_vector_alloc (n_basic_blocks, num_stores);
6807   sbitmap_vector_zero (transp, n_basic_blocks);
6808
6809   for (ptr = first_ls_expr (); ptr != NULL; ptr = next_ls_expr (ptr))
6810     for (b = 0; b < n_basic_blocks; b++)
6811       {
6812         if (store_killed_after (ptr->pattern, BLOCK_HEAD (b), BASIC_BLOCK (b)))
6813           {
6814             /* The anticipatable expression is not killed if it's gen'd. */
6815             /*
6816               We leave this check out for now. If we have a code sequence 
6817               in a block which looks like:
6818                         ST MEMa = x
6819                         L     y = MEMa
6820                         ST MEMa = z
6821               We should flag this as having an ANTIC expression, NOT
6822               transparent, NOT killed, and AVAIL.
6823               Unfortunately, since we haven't re-written all loads to
6824               use the reaching reg, we'll end up doing an incorrect 
6825               Load in the middle here if we push the store down. It happens in
6826                     gcc.c-torture/execute/960311-1.c with -O3
6827               If we always kill it in this case, we'll sometimes do
6828               uneccessary work, but it shouldn't actually hurt anything.
6829             if (!TEST_BIT (ae_gen[b], ptr->index)).  */
6830             SET_BIT (ae_kill[b], ptr->index);
6831           }
6832         else
6833           SET_BIT (transp[b], ptr->index);
6834       }
6835
6836   /* Any block with no exits calls some non-returning function, so
6837      we better mark the store killed here, or we might not store to
6838      it at all.  If we knew it was abort, we wouldn't have to store,
6839      but we don't know that for sure.  */
6840   if (gcse_file) 
6841     {
6842       fprintf (gcse_file, "ST_avail and ST_antic (shown under loads..)\n");
6843       print_ldst_list (gcse_file);
6844       dump_sbitmap_vector (gcse_file, "st_antloc", "", st_antloc, n_basic_blocks);
6845       dump_sbitmap_vector (gcse_file, "st_kill", "", ae_kill, n_basic_blocks);
6846       dump_sbitmap_vector (gcse_file, "Transpt", "", transp, n_basic_blocks);
6847       dump_sbitmap_vector (gcse_file, "st_avloc", "", ae_gen, n_basic_blocks);
6848     }
6849 }
6850
6851 /* Insert an instruction at the begining of a basic block, and update 
6852    the BLOCK_HEAD if needed.  */
6853
6854 static void 
6855 insert_insn_start_bb (insn, bb)
6856      rtx insn;
6857      basic_block bb;
6858 {
6859   /* Insert at start of successor block.  */
6860   rtx prev = PREV_INSN (bb->head);
6861   rtx before = bb->head;
6862   while (before != 0)
6863     {
6864       if (GET_CODE (before) != CODE_LABEL
6865           && (GET_CODE (before) != NOTE
6866               || NOTE_LINE_NUMBER (before) != NOTE_INSN_BASIC_BLOCK))
6867         break;
6868       prev = before;
6869       if (prev == bb->end)
6870         break;
6871       before = NEXT_INSN (before);
6872     }
6873
6874   insn = emit_insn_after (insn, prev);
6875
6876   if (prev == bb->end)
6877     bb->end = insn;
6878
6879   set_block_for_new_insns (insn, bb);
6880
6881   if (gcse_file)
6882     {
6883       fprintf (gcse_file, "STORE_MOTION  insert store at start of BB %d:\n",
6884                bb->index);
6885       print_inline_rtx (gcse_file, insn, 6);
6886       fprintf (gcse_file, "\n");
6887     }
6888 }
6889
6890 /* This routine will insert a store on an edge. EXPR is the ldst entry for
6891    the memory reference, and E is the edge to insert it on.  Returns non-zero
6892    if an edge insertion was performed.  */
6893
6894 static int
6895 insert_store (expr, e)
6896      struct ls_expr * expr;
6897      edge e;
6898 {
6899   rtx reg, insn;
6900   basic_block bb;
6901   edge tmp;
6902
6903   /* We did all the deleted before this insert, so if we didn't delete a
6904      store, then we haven't set the reaching reg yet either.  */
6905   if (expr->reaching_reg == NULL_RTX)
6906     return 0;
6907
6908   reg = expr->reaching_reg;
6909   insn = gen_move_insn (expr->pattern, reg);
6910   
6911   /* If we are inserting this expression on ALL predecessor edges of a BB,
6912      insert it at the start of the BB, and reset the insert bits on the other
6913      edges so we don;t try to insert it on the other edges.  */
6914   bb = e->dest;
6915   for (tmp = e->dest->pred; tmp ; tmp = tmp->pred_next)
6916     {
6917       int index = EDGE_INDEX (edge_list, tmp->src, tmp->dest);
6918       if (index == EDGE_INDEX_NO_EDGE)
6919         abort ();
6920       if (! TEST_BIT (pre_insert_map[index], expr->index))
6921         break;
6922     }
6923
6924   /* If tmp is NULL, we found an insertion on every edge, blank the
6925      insertion vector for these edges, and insert at the start of the BB.  */
6926   if (!tmp && bb != EXIT_BLOCK_PTR)
6927     {
6928       for (tmp = e->dest->pred; tmp ; tmp = tmp->pred_next)
6929         {
6930           int index = EDGE_INDEX (edge_list, tmp->src, tmp->dest);
6931           RESET_BIT (pre_insert_map[index], expr->index);
6932         }
6933       insert_insn_start_bb (insn, bb);
6934       return 0;
6935     }
6936   
6937   /* We can't insert on this edge, so we'll insert at the head of the
6938      successors block.  See Morgan, sec 10.5.  */
6939   if ((e->flags & EDGE_ABNORMAL) == EDGE_ABNORMAL)
6940     {
6941       insert_insn_start_bb (insn, bb);
6942       return 0;
6943     }
6944
6945   insert_insn_on_edge (insn, e);
6946   
6947   if (gcse_file)
6948     {
6949       fprintf (gcse_file, "STORE_MOTION  insert insn on edge (%d, %d):\n",
6950                e->src->index, e->dest->index);
6951       print_inline_rtx (gcse_file, insn, 6);
6952       fprintf (gcse_file, "\n");
6953     }
6954   
6955   return 1;
6956 }
6957
6958 /* This routine will replace a store with a SET to a specified register.  */
6959
6960 static void
6961 replace_store_insn (reg, del, bb)
6962      rtx reg, del;
6963      basic_block bb;
6964 {
6965   rtx insn;
6966   
6967   insn = gen_move_insn (reg, SET_SRC (PATTERN (del)));
6968   insn = emit_insn_after (insn, del);
6969   set_block_for_new_insns (insn, bb);
6970   
6971   if (gcse_file)
6972     {
6973       fprintf (gcse_file, 
6974                "STORE_MOTION  delete insn in BB %d:\n      ", bb->index);
6975       print_inline_rtx (gcse_file, del, 6);
6976       fprintf(gcse_file, "\nSTORE MOTION  replaced with insn:\n      ");
6977       print_inline_rtx (gcse_file, insn, 6);
6978       fprintf(gcse_file, "\n");
6979     }
6980   
6981   if (bb->end == del)
6982     bb->end = insn;
6983   
6984   if (bb->head == del)
6985     bb->head = insn;
6986   
6987   delete_insn (del);
6988 }
6989
6990
6991 /* Delete a store, but copy the value that would have been stored into
6992    the reaching_reg for later storing.  */
6993
6994 static void
6995 delete_store (expr, bb)
6996      struct ls_expr * expr;
6997      basic_block bb;
6998 {
6999   rtx reg, i, del;
7000
7001   if (expr->reaching_reg == NULL_RTX)
7002     expr->reaching_reg = gen_reg_rtx (GET_MODE (expr->pattern));
7003   
7004
7005   /* If there is more than 1 store, the earlier ones will be dead, 
7006      but it doesn't hurt to replace them here.  */  
7007   reg = expr->reaching_reg;
7008   
7009   for (i = AVAIL_STORE_LIST (expr); i; i = XEXP (i, 1))
7010     {
7011       del = XEXP (i, 0);
7012       if (BLOCK_FOR_INSN (del) == bb)
7013         {
7014           /* We know there is only one since we deleted redundant 
7015              ones during the available computation.  */
7016           replace_store_insn (reg, del, bb);
7017           break;
7018         }
7019     }
7020 }
7021
7022 /* Free memory used by store motion.  */
7023
7024 static void 
7025 free_store_memory ()
7026 {
7027   free_ldst_mems ();
7028   
7029   if (ae_gen)
7030     free (ae_gen);
7031   if (ae_kill)
7032     free (ae_kill);
7033   if (transp)
7034     free (transp);
7035   if (st_antloc)
7036     free (st_antloc);
7037   if (pre_insert_map)
7038     free (pre_insert_map);
7039   if (pre_delete_map)
7040     free (pre_delete_map);
7041   if (reg_set_in_block)
7042     free (reg_set_in_block);
7043   
7044   ae_gen = ae_kill = transp = st_antloc = NULL;
7045   pre_insert_map = pre_delete_map = reg_set_in_block = NULL;
7046 }
7047
7048 /* Perform store motion. Much like gcse, except we move expressions the
7049    other way by looking at the flowgraph in reverse.  */
7050
7051 static void
7052 store_motion ()
7053 {
7054   int x;
7055   struct ls_expr * ptr;
7056   int update_flow = 0;
7057
7058   if (gcse_file)
7059     {
7060       fprintf (gcse_file, "before store motion\n");
7061       print_rtl (gcse_file, get_insns ());
7062     }
7063
7064
7065   init_alias_analysis ();
7066
7067   /* Find all the stores that are live to the end of their block.  */
7068   num_stores = compute_store_table ();
7069   if (num_stores == 0)
7070     {
7071       free (reg_set_in_block);
7072       end_alias_analysis ();
7073       return;
7074     }
7075
7076   /* Now compute whats actually available to move.  */
7077   add_noreturn_fake_exit_edges ();
7078   build_store_vectors ();
7079
7080   edge_list = pre_edge_rev_lcm (gcse_file, num_stores, transp, ae_gen, 
7081                                 st_antloc, ae_kill, &pre_insert_map, 
7082                                 &pre_delete_map);
7083
7084   /* Now we want to insert the new stores which are going to be needed.  */
7085   for (ptr = first_ls_expr (); ptr != NULL; ptr = next_ls_expr (ptr))
7086     {
7087       for (x = 0; x < n_basic_blocks; x++)
7088         if (TEST_BIT (pre_delete_map[x], ptr->index))
7089           delete_store (ptr, BASIC_BLOCK (x));
7090
7091       for (x = 0; x < NUM_EDGES (edge_list); x++)
7092         if (TEST_BIT (pre_insert_map[x], ptr->index))
7093           update_flow |= insert_store (ptr, INDEX_EDGE (edge_list, x));
7094     }
7095
7096   if (update_flow)
7097     commit_edge_insertions ();
7098
7099   free_store_memory ();
7100   free_edge_list (edge_list);
7101   remove_fake_edges ();
7102   end_alias_analysis ();
7103 }