gcc/gcse.c

   1 /* Global common subexpression elimination/Partial redundancy elimination
   2    and global constant/copy propagation for GNU compiler.
   3    Copyright (C) 1997, 1998, 1999, 2000, 2001, 2002, 2003, 2004, 2005,
   4    2006, 2007, 2008, 2009 Free Software Foundation, Inc.
   5
   6 This file is part of GCC.
   7
   8 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify it under
   9 the terms of the GNU General Public License as published by the Free
  10 Software Foundation; either version 3, or (at your option) any later
  11 version.
  12
  13 GCC is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY
  14 WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
  15 FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License
  16 for more details.
  17
  18 You should have received a copy of the GNU General Public License
  19 along with GCC; see the file COPYING3.  If not see
  20 <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
  21
  22 /* 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    - a store to the same address as a load does not kill the load if the
  28      source of the store is also the destination of the load.  Handling this
  29      allows more load motion, particularly out of loops.
  30
  31 */
  32
  33 /* References searched while implementing this.
  34
  35    Compilers Principles, Techniques and Tools
  36    Aho, Sethi, Ullman
  37    Addison-Wesley, 1988
  38
  39    Global Optimization by Suppression of Partial Redundancies
  40    E. Morel, C. Renvoise
  41    communications of the acm, Vol. 22, Num. 2, Feb. 1979
  42
  43    A Portable Machine-Independent Global Optimizer - Design and Measurements
  44    Frederick Chow
  45    Stanford Ph.D. thesis, Dec. 1983
  46
  47    A Fast Algorithm for Code Movement Optimization
  48    D.M. Dhamdhere
  49    SIGPLAN Notices, Vol. 23, Num. 10, Oct. 1988
  50
  51    A Solution to a Problem with Morel and Renvoise's
  52    Global Optimization by Suppression of Partial Redundancies
  53    K-H Drechsler, M.P. Stadel
  54    ACM TOPLAS, Vol. 10, Num. 4, Oct. 1988
  55
  56    Practical Adaptation of the Global Optimization
  57    Algorithm of Morel and Renvoise
  58    D.M. Dhamdhere
  59    ACM TOPLAS, Vol. 13, Num. 2. Apr. 1991
  60
  61    Efficiently Computing Static Single Assignment Form and the Control
  62    Dependence Graph
  63    R. Cytron, J. Ferrante, B.K. Rosen, M.N. Wegman, and F.K. Zadeck
  64    ACM TOPLAS, Vol. 13, Num. 4, Oct. 1991
  65
  66    Lazy Code Motion
  67    J. Knoop, O. Ruthing, B. Steffen
  68    ACM SIGPLAN Notices Vol. 27, Num. 7, Jul. 1992, '92 Conference on PLDI
  69
  70    What's In a Region?  Or Computing Control Dependence Regions in Near-Linear
  71    Time for Reducible Flow Control
  72    Thomas Ball
  73    ACM Letters on Programming Languages and Systems,
  74    Vol. 2, Num. 1-4, Mar-Dec 1993
  75
  76    An Efficient Representation for Sparse Sets
  77    Preston Briggs, Linda Torczon
  78    ACM Letters on Programming Languages and Systems,
  79    Vol. 2, Num. 1-4, Mar-Dec 1993
  80
  81    A Variation of Knoop, Ruthing, and Steffen's Lazy Code Motion
  82    K-H Drechsler, M.P. Stadel
  83    ACM SIGPLAN Notices, Vol. 28, Num. 5, May 1993
  84
  85    Partial Dead Code Elimination
  86    J. Knoop, O. Ruthing, B. Steffen
  87    ACM SIGPLAN Notices, Vol. 29, Num. 6, Jun. 1994
  88
  89    Effective Partial Redundancy Elimination
  90    P. Briggs, K.D. Cooper
  91    ACM SIGPLAN Notices, Vol. 29, Num. 6, Jun. 1994
  92
  93    The Program Structure Tree: Computing Control Regions in Linear Time
  94    R. Johnson, D. Pearson, K. Pingali
  95    ACM SIGPLAN Notices, Vol. 29, Num. 6, Jun. 1994
  96
  97    Optimal Code Motion: Theory and Practice
  98    J. Knoop, O. Ruthing, B. Steffen
  99    ACM TOPLAS, Vol. 16, Num. 4, Jul. 1994
 100
 101    The power of assignment motion
 102    J. Knoop, O. Ruthing, B. Steffen
 103    ACM SIGPLAN Notices Vol. 30, Num. 6, Jun. 1995, '95 Conference on PLDI
 104
 105    Global code motion / global value numbering
 106    C. Click
 107    ACM SIGPLAN Notices Vol. 30, Num. 6, Jun. 1995, '95 Conference on PLDI
 108
 109    Value Driven Redundancy Elimination
 110    L.T. Simpson
 111    Rice University Ph.D. thesis, Apr. 1996
 112
 113    Value Numbering
 114    L.T. Simpson
 115    Massively Scalar Compiler Project, Rice University, Sep. 1996
 116
 117    High Performance Compilers for Parallel Computing
 118    Michael Wolfe
 119    Addison-Wesley, 1996
 120
 121    Advanced Compiler Design and Implementation
 122    Steven Muchnick
 123    Morgan Kaufmann, 1997
 124
 125    Building an Optimizing Compiler
 126    Robert Morgan
 127    Digital Press, 1998
 128
 129    People wishing to speed up the code here should read:
 130      Elimination Algorithms for Data Flow Analysis
 131      B.G. Ryder, M.C. Paull
 132      ACM Computing Surveys, Vol. 18, Num. 3, Sep. 1986
 133
 134      How to Analyze Large Programs Efficiently and Informatively
 135      D.M. Dhamdhere, B.K. Rosen, F.K. Zadeck
 136      ACM SIGPLAN Notices Vol. 27, Num. 7, Jul. 1992, '92 Conference on PLDI
 137
 138    People wishing to do something different can find various possibilities
 139    in the above papers and elsewhere.
 140 */
 141
 142 #include "config.h"
 143 #include "system.h"
 144 #include "coretypes.h"
 145 #include "tm.h"
 146 #include "toplev.h"
 147
 148 #include "rtl.h"
 149 #include "tree.h"
 150 #include "tm_p.h"
 151 #include "regs.h"
 152 #include "hard-reg-set.h"
 153 #include "flags.h"
 154 #include "real.h"
 155 #include "insn-config.h"
 156 #include "recog.h"
 157 #include "basic-block.h"
 158 #include "output.h"
 159 #include "function.h"
 160 #include "expr.h"
 161 #include "except.h"
 162 #include "ggc.h"
 163 #include "params.h"
 164 #include "cselib.h"
 165 #include "intl.h"
 166 #include "obstack.h"
 167 #include "timevar.h"
 168 #include "tree-pass.h"
 169 #include "hashtab.h"
 170 #include "df.h"
 171 #include "dbgcnt.h"
 172 #include "target.h"
 173
 174 /* Propagate flow information through back edges and thus enable PRE's
 175    moving loop invariant calculations out of loops.
 176
 177    Originally this tended to create worse overall code, but several
 178    improvements during the development of PRE seem to have made following
 179    back edges generally a win.
 180
 181    Note much of the loop invariant code motion done here would normally
 182    be done by loop.c, which has more heuristics for when to move invariants
 183    out of loops.  At some point we might need to move some of those
 184    heuristics into gcse.c.  */
 185
 186 /* We support GCSE via Partial Redundancy Elimination.  PRE optimizations
 187    are a superset of those done by GCSE.
 188
 189    We perform the following steps:
 190
 191    1) Compute table of places where registers are set.
 192
 193    2) Perform copy/constant propagation.
 194
 195    3) Perform global cse using lazy code motion if not optimizing
 196       for size, or code hoisting if we are.
 197
 198    4) Perform another pass of copy/constant propagation.  Try to bypass
 199       conditional jumps if the condition can be computed from a value of
 200       an incoming edge.
 201
 202    5) Perform store motion.
 203
 204    Two passes of copy/constant propagation are done because the first one
 205    enables more GCSE and the second one helps to clean up the copies that
 206    GCSE creates.  This is needed more for PRE than for Classic because Classic
 207    GCSE will try to use an existing register containing the common
 208    subexpression rather than create a new one.  This is harder to do for PRE
 209    because of the code motion (which Classic GCSE doesn't do).
 210
 211    Expressions we are interested in GCSE-ing are of the form
 212    (set (pseudo-reg) (expression)).
 213    Function want_to_gcse_p says what these are.
 214
 215    In addition, expressions in REG_EQUAL notes are candidates for GXSE-ing.
 216    This allows PRE to hoist expressions that are expressed in multiple insns,
 217    such as comprex address calculations (e.g. for PIC code, or loads with a
 218    high part and as lowe part).
 219
 220    PRE handles moving invariant expressions out of loops (by treating them as
 221    partially redundant).
 222
 223    Eventually it would be nice to replace cse.c/gcse.c with SSA (static single
 224    assignment) based GVN (global value numbering).  L. T. Simpson's paper
 225    (Rice University) on value numbering is a useful reference for this.
 226
 227    **********************
 228
 229    We used to support multiple passes but there are diminishing returns in
 230    doing so.  The first pass usually makes 90% of the changes that are doable.
 231    A second pass can make a few more changes made possible by the first pass.
 232    Experiments show any further passes don't make enough changes to justify
 233    the expense.
 234
 235    A study of spec92 using an unlimited number of passes:
 236    [1 pass] = 1208 substitutions, [2] = 577, [3] = 202, [4] = 192, [5] = 83,
 237    [6] = 34, [7] = 17, [8] = 9, [9] = 4, [10] = 4, [11] = 2,
 238    [12] = 2, [13] = 1, [15] = 1, [16] = 2, [41] = 1
 239
 240    It was found doing copy propagation between each pass enables further
 241    substitutions.
 242
 243    This study was done before expressions in REG_EQUAL notes were added as
 244    candidate expressions for optimization, and before the GIMPLE optimizers
 245    were added.  Probably, multiple passes is even less efficient now than
 246    at the time when the study was conducted.
 247
 248    PRE is quite expensive in complicated functions because the DFA can take
 249    a while to converge.  Hence we only perform one pass.
 250
 251    **********************
 252
 253    The steps for PRE are:
 254
 255    1) Build the hash table of expressions we wish to GCSE (expr_hash_table).
 256
 257    2) Perform the data flow analysis for PRE.
 258
 259    3) Delete the redundant instructions
 260
 261    4) Insert the required copies [if any] that make the partially
 262       redundant instructions fully redundant.
 263
 264    5) For other reaching expressions, insert an instruction to copy the value
 265       to a newly created pseudo that will reach the redundant instruction.
 266
 267    The deletion is done first so that when we do insertions we
 268    know which pseudo reg to use.
 269
 270    Various papers have argued that PRE DFA is expensive (O(n^2)) and others
 271    argue it is not.  The number of iterations for the algorithm to converge
 272    is typically 2-4 so I don't view it as that expensive (relatively speaking).
 273
 274    PRE GCSE depends heavily on the second CSE pass to clean up the copies
 275    we create.  To make an expression reach the place where it's redundant,
 276    the result of the expression is copied to a new register, and the redundant
 277    expression is deleted by replacing it with this new register.  Classic GCSE
 278    doesn't have this problem as much as it computes the reaching defs of
 279    each register in each block and thus can try to use an existing
 280    register.  */
 281 \f
 282 /* GCSE global vars.  */
 283
 284 /* Set to non-zero if CSE should run after all GCSE optimizations are done.  */
 285 int flag_rerun_cse_after_global_opts;
 286
 287 /* An obstack for our working variables.  */
 288 static struct obstack gcse_obstack;
 289
 290 struct reg_use {rtx reg_rtx; };
 291
 292 /* Hash table of expressions.  */
 293
 294 struct expr
 295 {
 296   /* The expression (SET_SRC for expressions, PATTERN for assignments).  */
 297   rtx expr;
 298   /* Index in the available expression bitmaps.  */
 299   int bitmap_index;
 300   /* Next entry with the same hash.  */
 301   struct expr *next_same_hash;
 302   /* List of anticipatable occurrences in basic blocks in the function.
 303      An "anticipatable occurrence" is one that is the first occurrence in the
 304      basic block, the operands are not modified in the basic block prior
 305      to the occurrence and the output is not used between the start of
 306      the block and the occurrence.  */
 307   struct occr *antic_occr;
 308   /* List of available occurrence in basic blocks in the function.
 309      An "available occurrence" is one that is the last occurrence in the
 310      basic block and the operands are not modified by following statements in
 311      the basic block [including this insn].  */
 312   struct occr *avail_occr;
 313   /* Non-null if the computation is PRE redundant.
 314      The value is the newly created pseudo-reg to record a copy of the
 315      expression in all the places that reach the redundant copy.  */
 316   rtx reaching_reg;
 317 };
 318
 319 /* Occurrence of an expression.
 320    There is one per basic block.  If a pattern appears more than once the
 321    last appearance is used [or first for anticipatable expressions].  */
 322
 323 struct occr
 324 {
 325   /* Next occurrence of this expression.  */
 326   struct occr *next;
 327   /* The insn that computes the expression.  */
 328   rtx insn;
 329   /* Nonzero if this [anticipatable] occurrence has been deleted.  */
 330   char deleted_p;
 331   /* Nonzero if this [available] occurrence has been copied to
 332      reaching_reg.  */
 333   /* ??? This is mutually exclusive with deleted_p, so they could share
 334      the same byte.  */
 335   char copied_p;
 336 };
 337
 338 /* Expression and copy propagation hash tables.
 339    Each hash table is an array of buckets.
 340    ??? It is known that if it were an array of entries, structure elements
 341    `next_same_hash' and `bitmap_index' wouldn't be necessary.  However, it is
 342    not clear whether in the final analysis a sufficient amount of memory would
 343    be saved as the size of the available expression bitmaps would be larger
 344    [one could build a mapping table without holes afterwards though].
 345    Someday I'll perform the computation and figure it out.  */
 346
 347 struct hash_table_d
 348 {
 349   /* The table itself.
 350      This is an array of `expr_hash_table_size' elements.  */
 351   struct expr **table;
 352
 353   /* Size of the hash table, in elements.  */
 354   unsigned int size;
 355
 356   /* Number of hash table elements.  */
 357   unsigned int n_elems;
 358
 359   /* Whether the table is expression of copy propagation one.  */
 360   int set_p;
 361 };
 362
 363 /* Expression hash table.  */
 364 static struct hash_table_d expr_hash_table;
 365
 366 /* Copy propagation hash table.  */
 367 static struct hash_table_d set_hash_table;
 368
 369 /* This is a list of expressions which are MEMs and will be used by load
 370    or store motion.
 371    Load motion tracks MEMs which aren't killed by
 372    anything except itself. (i.e., loads and stores to a single location).
 373    We can then allow movement of these MEM refs with a little special
 374    allowance. (all stores copy the same value to the reaching reg used
 375    for the loads).  This means all values used to store into memory must have
 376    no side effects so we can re-issue the setter value.
 377    Store Motion uses this structure as an expression table to track stores
 378    which look interesting, and might be moveable towards the exit block.  */
 379
 380 struct ls_expr
 381 {
 382   struct expr * expr;           /* Gcse expression reference for LM.  */
 383   rtx pattern;                  /* Pattern of this mem.  */
 384   rtx pattern_regs;             /* List of registers mentioned by the mem.  */
 385   rtx loads;                    /* INSN list of loads seen.  */
 386   rtx stores;                   /* INSN list of stores seen.  */
 387   struct ls_expr * next;        /* Next in the list.  */
 388   int invalid;                  /* Invalid for some reason.  */
 389   int index;                    /* If it maps to a bitmap index.  */
 390   unsigned int hash_index;      /* Index when in a hash table.  */
 391   rtx reaching_reg;             /* Register to use when re-writing.  */
 392 };
 393
 394 /* Array of implicit set patterns indexed by basic block index.  */
 395 static rtx *implicit_sets;
 396
 397 /* Head of the list of load/store memory refs.  */
 398 static struct ls_expr * pre_ldst_mems = NULL;
 399
 400 /* Hashtable for the load/store memory refs.  */
 401 static htab_t pre_ldst_table = NULL;
 402
 403 /* Bitmap containing one bit for each register in the program.
 404    Used when performing GCSE to track which registers have been set since
 405    the start of the basic block.  */
 406 static regset reg_set_bitmap;
 407
 408 /* Array, indexed by basic block number for a list of insns which modify
 409    memory within that block.  */
 410 static rtx * modify_mem_list;
 411 static bitmap modify_mem_list_set;
 412
 413 /* This array parallels modify_mem_list, but is kept canonicalized.  */
 414 static rtx * canon_modify_mem_list;
 415
 416 /* Bitmap indexed by block numbers to record which blocks contain
 417    function calls.  */
 418 static bitmap blocks_with_calls;
 419
 420 /* Various variables for statistics gathering.  */
 421
 422 /* Memory used in a pass.
 423    This isn't intended to be absolutely precise.  Its intent is only
 424    to keep an eye on memory usage.  */
 425 static int bytes_used;
 426
 427 /* GCSE substitutions made.  */
 428 static int gcse_subst_count;
 429 /* Number of copy instructions created.  */
 430 static int gcse_create_count;
 431 /* Number of local constants propagated.  */
 432 static int local_const_prop_count;
 433 /* Number of local copies propagated.  */
 434 static int local_copy_prop_count;
 435 /* Number of global constants propagated.  */
 436 static int global_const_prop_count;
 437 /* Number of global copies propagated.  */
 438 static int global_copy_prop_count;
 439 \f
 440 /* For available exprs */
 441 static sbitmap *ae_kill;
 442 \f
 443 static void compute_can_copy (void);
 444 static void *gmalloc (size_t) ATTRIBUTE_MALLOC;
 445 static void *gcalloc (size_t, size_t) ATTRIBUTE_MALLOC;
 446 static void *gcse_alloc (unsigned long);
 447 static void alloc_gcse_mem (void);
 448 static void free_gcse_mem (void);
 449 static void hash_scan_insn (rtx, struct hash_table_d *);
 450 static void hash_scan_set (rtx, rtx, struct hash_table_d *);
 451 static void hash_scan_clobber (rtx, rtx, struct hash_table_d *);
 452 static void hash_scan_call (rtx, rtx, struct hash_table_d *);
 453 static int want_to_gcse_p (rtx);
 454 static bool gcse_constant_p (const_rtx);
 455 static int oprs_unchanged_p (const_rtx, const_rtx, int);
 456 static int oprs_anticipatable_p (const_rtx, const_rtx);
 457 static int oprs_available_p (const_rtx, const_rtx);
 458 static void insert_expr_in_table (rtx, enum machine_mode, rtx, int, int,
 459                                   struct hash_table_d *);
 460 static void insert_set_in_table (rtx, rtx, struct hash_table_d *);
 461 static unsigned int hash_expr (const_rtx, enum machine_mode, int *, int);
 462 static unsigned int hash_set (int, int);
 463 static int expr_equiv_p (const_rtx, const_rtx);
 464 static void record_last_reg_set_info (rtx, int);
 465 static void record_last_mem_set_info (rtx);
 466 static void record_last_set_info (rtx, const_rtx, void *);
 467 static void compute_hash_table (struct hash_table_d *);
 468 static void alloc_hash_table (struct hash_table_d *, int);
 469 static void free_hash_table (struct hash_table_d *);
 470 static void compute_hash_table_work (struct hash_table_d *);
 471 static void dump_hash_table (FILE *, const char *, struct hash_table_d *);
 472 static struct expr *lookup_set (unsigned int, struct hash_table_d *);
 473 static struct expr *next_set (unsigned int, struct expr *);
 474 static void reset_opr_set_tables (void);
 475 static int oprs_not_set_p (const_rtx, const_rtx);
 476 static void mark_call (rtx);
 477 static void mark_set (rtx, rtx);
 478 static void mark_clobber (rtx, rtx);
 479 static void mark_oprs_set (rtx);
 480 static void alloc_cprop_mem (int, int);
 481 static void free_cprop_mem (void);
 482 static void compute_transp (const_rtx, int, sbitmap *, int);
 483 static void compute_transpout (void);
 484 static void compute_local_properties (sbitmap *, sbitmap *, sbitmap *,
 485                                       struct hash_table_d *);
 486 static void compute_cprop_data (void);
 487 static void find_used_regs (rtx *, void *);
 488 static int try_replace_reg (rtx, rtx, rtx);
 489 static struct expr *find_avail_set (int, rtx);
 490 static int cprop_jump (basic_block, rtx, rtx, rtx, rtx);
 491 static void mems_conflict_for_gcse_p (rtx, const_rtx, void *);
 492 static int load_killed_in_block_p (const_basic_block, int, const_rtx, int);
 493 static void canon_list_insert (rtx, const_rtx, void *);
 494 static int cprop_insn (rtx);
 495 static void find_implicit_sets (void);
 496 static int one_cprop_pass (void);
 497 static bool constprop_register (rtx, rtx, rtx);
 498 static struct expr *find_bypass_set (int, int);
 499 static bool reg_killed_on_edge (const_rtx, const_edge);
 500 static int bypass_block (basic_block, rtx, rtx);
 501 static int bypass_conditional_jumps (void);
 502 static void alloc_pre_mem (int, int);
 503 static void free_pre_mem (void);
 504 static void compute_pre_data (void);
 505 static int pre_expr_reaches_here_p (basic_block, struct expr *,
 506                                     basic_block);
 507 static void insert_insn_end_basic_block (struct expr *, basic_block, int);
 508 static void pre_insert_copy_insn (struct expr *, rtx);
 509 static void pre_insert_copies (void);
 510 static int pre_delete (void);
 511 static int pre_gcse (void);
 512 static int one_pre_gcse_pass (void);
 513 static void add_label_notes (rtx, rtx);
 514 static void alloc_code_hoist_mem (int, int);
 515 static void free_code_hoist_mem (void);
 516 static void compute_code_hoist_vbeinout (void);
 517 static void compute_code_hoist_data (void);
 518 static int hoist_expr_reaches_here_p (basic_block, int, basic_block, char *);
 519 static int hoist_code (void);
 520 static int one_code_hoisting_pass (void);
 521 static rtx process_insert_insn (struct expr *);
 522 static int pre_edge_insert (struct edge_list *, struct expr **);
 523 static int pre_expr_reaches_here_p_work (basic_block, struct expr *,
 524                                          basic_block, char *);
 525 static struct ls_expr * ldst_entry (rtx);
 526 static void free_ldst_entry (struct ls_expr *);
 527 static void free_ldst_mems (void);
 528 static void print_ldst_list (FILE *);
 529 static struct ls_expr * find_rtx_in_ldst (rtx);
 530 static inline struct ls_expr * first_ls_expr (void);
 531 static inline struct ls_expr * next_ls_expr (struct ls_expr *);
 532 static int simple_mem (const_rtx);
 533 static void invalidate_any_buried_refs (rtx);
 534 static void compute_ld_motion_mems (void);
 535 static void trim_ld_motion_mems (void);
 536 static void update_ld_motion_stores (struct expr *);
 537 static void free_insn_expr_list_list (rtx *);
 538 static void clear_modify_mem_tables (void);
 539 static void free_modify_mem_tables (void);
 540 static rtx gcse_emit_move_after (rtx, rtx, rtx);
 541 static void local_cprop_find_used_regs (rtx *, void *);
 542 static bool do_local_cprop (rtx, rtx);
 543 static int local_cprop_pass (void);
 544 static bool is_too_expensive (const char *);
 545
 546 #define GNEW(T)                 ((T *) gmalloc (sizeof (T)))
 547 #define GCNEW(T)                ((T *) gcalloc (1, sizeof (T)))
 548
 549 #define GNEWVEC(T, N)           ((T *) gmalloc (sizeof (T) * (N)))
 550 #define GCNEWVEC(T, N)          ((T *) gcalloc ((N), sizeof (T)))
 551
 552 #define GNEWVAR(T, S)           ((T *) gmalloc ((S)))
 553 #define GCNEWVAR(T, S)          ((T *) gcalloc (1, (S)))
 554
 555 #define GOBNEW(T)               ((T *) gcse_alloc (sizeof (T)))
 556 #define GOBNEWVAR(T, S)         ((T *) gcse_alloc ((S)))
 557 \f
 558 /* Misc. utilities.  */
 559
 560 /* Nonzero for each mode that supports (set (reg) (reg)).
 561    This is trivially true for integer and floating point values.
 562    It may or may not be true for condition codes.  */
 563 static char can_copy[(int) NUM_MACHINE_MODES];
 564
 565 /* Compute which modes support reg/reg copy operations.  */
 566
 567 static void
 568 compute_can_copy (void)
 569 {
 570   int i;
 571 #ifndef AVOID_CCMODE_COPIES
 572   rtx reg, insn;
 573 #endif
 574   memset (can_copy, 0, NUM_MACHINE_MODES);
 575
 576   start_sequence ();
 577   for (i = 0; i < NUM_MACHINE_MODES; i++)
 578     if (GET_MODE_CLASS (i) == MODE_CC)
 579       {
 580 #ifdef AVOID_CCMODE_COPIES
 581         can_copy[i] = 0;
 582 #else
 583         reg = gen_rtx_REG ((enum machine_mode) i, LAST_VIRTUAL_REGISTER + 1);
 584         insn = emit_insn (gen_rtx_SET (VOIDmode, reg, reg));
 585         if (recog (PATTERN (insn), insn, NULL) >= 0)
 586           can_copy[i] = 1;
 587 #endif
 588       }
 589     else
 590       can_copy[i] = 1;
 591
 592   end_sequence ();
 593 }
 594
 595 /* Returns whether the mode supports reg/reg copy operations.  */
 596
 597 bool
 598 can_copy_p (enum machine_mode mode)
 599 {
 600   static bool can_copy_init_p = false;
 601
 602   if (! can_copy_init_p)
 603     {
 604       compute_can_copy ();
 605       can_copy_init_p = true;
 606     }
 607
 608   return can_copy[mode] != 0;
 609 }
 610
 611 \f
 612 /* Cover function to xmalloc to record bytes allocated.  */
 613
 614 static void *
 615 gmalloc (size_t size)
 616 {
 617   bytes_used += size;
 618   return xmalloc (size);
 619 }
 620
 621 /* Cover function to xcalloc to record bytes allocated.  */
 622
 623 static void *
 624 gcalloc (size_t nelem, size_t elsize)
 625 {
 626   bytes_used += nelem * elsize;
 627   return xcalloc (nelem, elsize);
 628 }
 629
 630 /* Cover function to obstack_alloc.  */
 631
 632 static void *
 633 gcse_alloc (unsigned long size)
 634 {
 635   bytes_used += size;
 636   return obstack_alloc (&gcse_obstack, size);
 637 }
 638
 639 /* Allocate memory for the reg/memory set tracking tables.
 640    This is called at the start of each pass.  */
 641
 642 static void
 643 alloc_gcse_mem (void)
 644 {
 645   /* Allocate vars to track sets of regs.  */
 646   reg_set_bitmap = BITMAP_ALLOC (NULL);
 647
 648   /* Allocate array to keep a list of insns which modify memory in each
 649      basic block.  */
 650   modify_mem_list = GCNEWVEC (rtx, last_basic_block);
 651   canon_modify_mem_list = GCNEWVEC (rtx, last_basic_block);
 652   modify_mem_list_set = BITMAP_ALLOC (NULL);
 653   blocks_with_calls = BITMAP_ALLOC (NULL);
 654 }
 655
 656 /* Free memory allocated by alloc_gcse_mem.  */
 657
 658 static void
 659 free_gcse_mem (void)
 660 {
 661   free_modify_mem_tables ();
 662   BITMAP_FREE (modify_mem_list_set);
 663   BITMAP_FREE (blocks_with_calls);
 664 }
 665 \f
 666 /* Compute the local properties of each recorded expression.
 667
 668    Local properties are those that are defined by the block, irrespective of
 669    other blocks.
 670
 671    An expression is transparent in a block if its operands are not modified
 672    in the block.
 673
 674    An expression is computed (locally available) in a block if it is computed
 675    at least once and expression would contain the same value if the
 676    computation was moved to the end of the block.
 677
 678    An expression is locally anticipatable in a block if it is computed at
 679    least once and expression would contain the same value if the computation
 680    was moved to the beginning of the block.
 681
 682    We call this routine for cprop, pre and code hoisting.  They all compute
 683    basically the same information and thus can easily share this code.
 684
 685    TRANSP, COMP, and ANTLOC are destination sbitmaps for recording local
 686    properties.  If NULL, then it is not necessary to compute or record that
 687    particular property.
 688
 689    TABLE controls which hash table to look at.  If it is  set hash table,
 690    additionally, TRANSP is computed as ~TRANSP, since this is really cprop's
 691    ABSALTERED.  */
 692
 693 static void
 694 compute_local_properties (sbitmap *transp, sbitmap *comp, sbitmap *antloc,
 695                           struct hash_table_d *table)
 696 {
 697   unsigned int i;
 698
 699   /* Initialize any bitmaps that were passed in.  */
 700   if (transp)
 701     {
 702       if (table->set_p)
 703         sbitmap_vector_zero (transp, last_basic_block);
 704       else
 705         sbitmap_vector_ones (transp, last_basic_block);
 706     }
 707
 708   if (comp)
 709     sbitmap_vector_zero (comp, last_basic_block);
 710   if (antloc)
 711     sbitmap_vector_zero (antloc, last_basic_block);
 712
 713   for (i = 0; i < table->size; i++)
 714     {
 715       struct expr *expr;
 716
 717       for (expr = table->table[i]; expr != NULL; expr = expr->next_same_hash)
 718         {
 719           int indx = expr->bitmap_index;
 720           struct occr *occr;
 721
 722           /* The expression is transparent in this block if it is not killed.
 723              We start by assuming all are transparent [none are killed], and
 724              then reset the bits for those that are.  */
 725           if (transp)
 726             compute_transp (expr->expr, indx, transp, table->set_p);
 727
 728           /* The occurrences recorded in antic_occr are exactly those that
 729              we want to set to nonzero in ANTLOC.  */
 730           if (antloc)
 731             for (occr = expr->antic_occr; occr != NULL; occr = occr->next)
 732               {
 733                 SET_BIT (antloc[BLOCK_NUM (occr->insn)], indx);
 734
 735                 /* While we're scanning the table, this is a good place to
 736                    initialize this.  */
 737                 occr->deleted_p = 0;
 738               }
 739
 740           /* The occurrences recorded in avail_occr are exactly those that
 741              we want to set to nonzero in COMP.  */
 742           if (comp)
 743             for (occr = expr->avail_occr; occr != NULL; occr = occr->next)
 744               {
 745                 SET_BIT (comp[BLOCK_NUM (occr->insn)], indx);
 746
 747                 /* While we're scanning the table, this is a good place to
 748                    initialize this.  */
 749                 occr->copied_p = 0;
 750               }
 751
 752           /* While we're scanning the table, this is a good place to
 753              initialize this.  */
 754           expr->reaching_reg = 0;
 755         }
 756     }
 757 }
 758 \f
 759 /* Hash table support.  */
 760
 761 struct reg_avail_info
 762 {
 763   basic_block last_bb;
 764   int first_set;
 765   int last_set;
 766 };
 767
 768 static struct reg_avail_info *reg_avail_info;
 769 static basic_block current_bb;
 770
 771
 772 /* See whether X, the source of a set, is something we want to consider for
 773    GCSE.  */
 774
 775 static int
 776 want_to_gcse_p (rtx x)
 777 {
 778 #ifdef STACK_REGS
 779   /* On register stack architectures, don't GCSE constants from the
 780      constant pool, as the benefits are often swamped by the overhead
 781      of shuffling the register stack between basic blocks.  */
 782   if (IS_STACK_MODE (GET_MODE (x)))
 783     x = avoid_constant_pool_reference (x);
 784 #endif
 785
 786   switch (GET_CODE (x))
 787     {
 788     case REG:
 789     case SUBREG:
 790     case CONST_INT:
 791     case CONST_DOUBLE:
 792     case CONST_FIXED:
 793     case CONST_VECTOR:
 794     case CALL:
 795       return 0;
 796
 797     default:
 798       return can_assign_to_reg_without_clobbers_p (x);
 799     }
 800 }
 801
 802 /* Used internally by can_assign_to_reg_without_clobbers_p.  */
 803
 804 static GTY(()) rtx test_insn;
 805
 806 /* Return true if we can assign X to a pseudo register such that the
 807    resulting insn does not result in clobbering a hard register as a
 808    side-effect.
 809
 810    Additionally, if the target requires it, check that the resulting insn
 811    can be copied.  If it cannot, this means that X is special and probably
 812    has hidden side-effects we don't want to mess with.
 813
 814    This function is typically used by code motion passes, to verify
 815    that it is safe to insert an insn without worrying about clobbering
 816    maybe live hard regs.  */
 817
 818 bool
 819 can_assign_to_reg_without_clobbers_p (rtx x)
 820 {
 821   int num_clobbers = 0;
 822   int icode;
 823
 824   /* If this is a valid operand, we are OK.  If it's VOIDmode, we aren't.  */
 825   if (general_operand (x, GET_MODE (x)))
 826     return 1;
 827   else if (GET_MODE (x) == VOIDmode)
 828     return 0;
 829
 830   /* Otherwise, check if we can make a valid insn from it.  First initialize
 831      our test insn if we haven't already.  */
 832   if (test_insn == 0)
 833     {
 834       test_insn
 835         = make_insn_raw (gen_rtx_SET (VOIDmode,
 836                                       gen_rtx_REG (word_mode,
 837                                                    FIRST_PSEUDO_REGISTER * 2),
 838                                       const0_rtx));
 839       NEXT_INSN (test_insn) = PREV_INSN (test_insn) = 0;
 840     }
 841
 842   /* Now make an insn like the one we would make when GCSE'ing and see if
 843      valid.  */
 844   PUT_MODE (SET_DEST (PATTERN (test_insn)), GET_MODE (x));
 845   SET_SRC (PATTERN (test_insn)) = x;
 846
 847   icode = recog (PATTERN (test_insn), test_insn, &num_clobbers);
 848   if (icode < 0)
 849     return false;
 850
 851   if (num_clobbers > 0 && added_clobbers_hard_reg_p (icode))
 852     return false;
 853
 854   if (targetm.cannot_copy_insn_p && targetm.cannot_copy_insn_p (test_insn))
 855     return false;
 856
 857   return true;
 858 }
 859
 860 /* Return nonzero if the operands of expression X are unchanged from the
 861    start of INSN's basic block up to but not including INSN (if AVAIL_P == 0),
 862    or from INSN to the end of INSN's basic block (if AVAIL_P != 0).  */
 863
 864 static int
 865 oprs_unchanged_p (const_rtx x, const_rtx insn, int avail_p)
 866 {
 867   int i, j;
 868   enum rtx_code code;
 869   const char *fmt;
 870
 871   if (x == 0)
 872     return 1;
 873
 874   code = GET_CODE (x);
 875   switch (code)
 876     {
 877     case REG:
 878       {
 879         struct reg_avail_info *info = &reg_avail_info[REGNO (x)];
 880
 881         if (info->last_bb != current_bb)
 882           return 1;
 883         if (avail_p)
 884           return info->last_set < DF_INSN_LUID (insn);
 885         else
 886           return info->first_set >= DF_INSN_LUID (insn);
 887       }
 888
 889     case MEM:
 890       if (load_killed_in_block_p (current_bb, DF_INSN_LUID (insn),
 891                                   x, avail_p))
 892         return 0;
 893       else
 894         return oprs_unchanged_p (XEXP (x, 0), insn, avail_p);
 895
 896     case PRE_DEC:
 897     case PRE_INC:
 898     case POST_DEC:
 899     case POST_INC:
 900     case PRE_MODIFY:
 901     case POST_MODIFY:
 902       return 0;
 903
 904     case PC:
 905     case CC0: /*FIXME*/
 906     case CONST:
 907     case CONST_INT:
 908     case CONST_DOUBLE:
 909     case CONST_FIXED:
 910     case CONST_VECTOR:
 911     case SYMBOL_REF:
 912     case LABEL_REF:
 913     case ADDR_VEC:
 914     case ADDR_DIFF_VEC:
 915       return 1;
 916
 917     default:
 918       break;
 919     }
 920
 921   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1, fmt = GET_RTX_FORMAT (code); i >= 0; i--)
 922     {
 923       if (fmt[i] == 'e')
 924         {
 925           /* If we are about to do the last recursive call needed at this
 926              level, change it into iteration.  This function is called enough
 927              to be worth it.  */
 928           if (i == 0)
 929             return oprs_unchanged_p (XEXP (x, i), insn, avail_p);
 930
 931           else if (! oprs_unchanged_p (XEXP (x, i), insn, avail_p))
 932             return 0;
 933         }
 934       else if (fmt[i] == 'E')
 935         for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
 936           if (! oprs_unchanged_p (XVECEXP (x, i, j), insn, avail_p))
 937             return 0;
 938     }
 939
 940   return 1;
 941 }
 942
 943 /* Used for communication between mems_conflict_for_gcse_p and
 944    load_killed_in_block_p.  Nonzero if mems_conflict_for_gcse_p finds a
 945    conflict between two memory references.  */
 946 static int gcse_mems_conflict_p;
 947
 948 /* Used for communication between mems_conflict_for_gcse_p and
 949    load_killed_in_block_p.  A memory reference for a load instruction,
 950    mems_conflict_for_gcse_p will see if a memory store conflicts with
 951    this memory load.  */
 952 static const_rtx gcse_mem_operand;
 953
 954 /* DEST is the output of an instruction.  If it is a memory reference, and
 955    possibly conflicts with the load found in gcse_mem_operand, then set
 956    gcse_mems_conflict_p to a nonzero value.  */
 957
 958 static void
 959 mems_conflict_for_gcse_p (rtx dest, const_rtx setter ATTRIBUTE_UNUSED,
 960                           void *data ATTRIBUTE_UNUSED)
 961 {
 962   while (GET_CODE (dest) == SUBREG
 963          || GET_CODE (dest) == ZERO_EXTRACT
 964          || GET_CODE (dest) == STRICT_LOW_PART)
 965     dest = XEXP (dest, 0);
 966
 967   /* If DEST is not a MEM, then it will not conflict with the load.  Note
 968      that function calls are assumed to clobber memory, but are handled
 969      elsewhere.  */
 970   if (! MEM_P (dest))
 971     return;
 972
 973   /* If we are setting a MEM in our list of specially recognized MEMs,
 974      don't mark as killed this time.  */
 975
 976   if (expr_equiv_p (dest, gcse_mem_operand) && pre_ldst_mems != NULL)
 977     {
 978       if (!find_rtx_in_ldst (dest))
 979         gcse_mems_conflict_p = 1;
 980       return;
 981     }
 982
 983   if (true_dependence (dest, GET_MODE (dest), gcse_mem_operand,
 984                        rtx_addr_varies_p))
 985     gcse_mems_conflict_p = 1;
 986 }
 987
 988 /* Return nonzero if the expression in X (a memory reference) is killed
 989    in block BB before or after the insn with the LUID in UID_LIMIT.
 990    AVAIL_P is nonzero for kills after UID_LIMIT, and zero for kills
 991    before UID_LIMIT.
 992
 993    To check the entire block, set UID_LIMIT to max_uid + 1 and
 994    AVAIL_P to 0.  */
 995
 996 static int
 997 load_killed_in_block_p (const_basic_block bb, int uid_limit, const_rtx x, int avail_p)
 998 {
 999   rtx list_entry = modify_mem_list[bb->index];
1000
1001   /* If this is a readonly then we aren't going to be changing it.  */
1002   if (MEM_READONLY_P (x))
1003     return 0;
1004
1005   while (list_entry)
1006     {
1007       rtx setter;
1008       /* Ignore entries in the list that do not apply.  */
1009       if ((avail_p
1010            && DF_INSN_LUID (XEXP (list_entry, 0)) < uid_limit)
1011           || (! avail_p
1012               && DF_INSN_LUID (XEXP (list_entry, 0)) > uid_limit))
1013         {
1014           list_entry = XEXP (list_entry, 1);
1015           continue;
1016         }
1017
1018       setter = XEXP (list_entry, 0);
1019
1020       /* If SETTER is a call everything is clobbered.  Note that calls
1021          to pure functions are never put on the list, so we need not
1022          worry about them.  */
1023       if (CALL_P (setter))
1024         return 1;
1025
1026       /* SETTER must be an INSN of some kind that sets memory.  Call
1027          note_stores to examine each hunk of memory that is modified.
1028
1029          The note_stores interface is pretty limited, so we have to
1030          communicate via global variables.  Yuk.  */
1031       gcse_mem_operand = x;
1032       gcse_mems_conflict_p = 0;
1033       note_stores (PATTERN (setter), mems_conflict_for_gcse_p, NULL);
1034       if (gcse_mems_conflict_p)
1035         return 1;
1036       list_entry = XEXP (list_entry, 1);
1037     }
1038   return 0;
1039 }
1040
1041 /* Return nonzero if the operands of expression X are unchanged from
1042    the start of INSN's basic block up to but not including INSN.  */
1043
1044 static int
1045 oprs_anticipatable_p (const_rtx x, const_rtx insn)
1046 {
1047   return oprs_unchanged_p (x, insn, 0);
1048 }
1049
1050 /* Return nonzero if the operands of expression X are unchanged from
1051    INSN to the end of INSN's basic block.  */
1052
1053 static int
1054 oprs_available_p (const_rtx x, const_rtx insn)
1055 {
1056   return oprs_unchanged_p (x, insn, 1);
1057 }
1058
1059 /* Hash expression X.
1060
1061    MODE is only used if X is a CONST_INT.  DO_NOT_RECORD_P is a boolean
1062    indicating if a volatile operand is found or if the expression contains
1063    something we don't want to insert in the table.  HASH_TABLE_SIZE is
1064    the current size of the hash table to be probed.  */
1065
1066 static unsigned int
1067 hash_expr (const_rtx x, enum machine_mode mode, int *do_not_record_p,
1068            int hash_table_size)
1069 {
1070   unsigned int hash;
1071
1072   *do_not_record_p = 0;
1073
1074   hash = hash_rtx (x, mode, do_not_record_p,
1075                    NULL,  /*have_reg_qty=*/false);
1076   return hash % hash_table_size;
1077 }
1078
1079 /* Hash a set of register REGNO.
1080
1081    Sets are hashed on the register that is set.  This simplifies the PRE copy
1082    propagation code.
1083
1084    ??? May need to make things more elaborate.  Later, as necessary.  */
1085
1086 static unsigned int
1087 hash_set (int regno, int hash_table_size)
1088 {
1089   unsigned int hash;
1090
1091   hash = regno;
1092   return hash % hash_table_size;
1093 }
1094
1095 /* Return nonzero if exp1 is equivalent to exp2.  */
1096
1097 static int
1098 expr_equiv_p (const_rtx x, const_rtx y)
1099 {
1100   return exp_equiv_p (x, y, 0, true);
1101 }
1102
1103 /* Insert expression X in INSN in the hash TABLE.
1104    If it is already present, record it as the last occurrence in INSN's
1105    basic block.
1106
1107    MODE is the mode of the value X is being stored into.
1108    It is only used if X is a CONST_INT.
1109
1110    ANTIC_P is nonzero if X is an anticipatable expression.
1111    AVAIL_P is nonzero if X is an available expression.  */
1112
1113 static void
1114 insert_expr_in_table (rtx x, enum machine_mode mode, rtx insn, int antic_p,
1115                       int avail_p, struct hash_table_d *table)
1116 {
1117   int found, do_not_record_p;
1118   unsigned int hash;
1119   struct expr *cur_expr, *last_expr = NULL;
1120   struct occr *antic_occr, *avail_occr;
1121
1122   hash = hash_expr (x, mode, &do_not_record_p, table->size);
1123
1124   /* Do not insert expression in table if it contains volatile operands,
1125      or if hash_expr determines the expression is something we don't want
1126      to or can't handle.  */
1127   if (do_not_record_p)
1128     return;
1129
1130   cur_expr = table->table[hash];
1131   found = 0;
1132
1133   while (cur_expr && 0 == (found = expr_equiv_p (cur_expr->expr, x)))
1134     {
1135       /* If the expression isn't found, save a pointer to the end of
1136          the list.  */
1137       last_expr = cur_expr;
1138       cur_expr = cur_expr->next_same_hash;
1139     }
1140
1141   if (! found)
1142     {
1143       cur_expr = GOBNEW (struct expr);
1144       bytes_used += sizeof (struct expr);
1145       if (table->table[hash] == NULL)
1146         /* This is the first pattern that hashed to this index.  */
1147         table->table[hash] = cur_expr;
1148       else
1149         /* Add EXPR to end of this hash chain.  */
1150         last_expr->next_same_hash = cur_expr;
1151
1152       /* Set the fields of the expr element.  */
1153       cur_expr->expr = x;
1154       cur_expr->bitmap_index = table->n_elems++;
1155       cur_expr->next_same_hash = NULL;
1156       cur_expr->antic_occr = NULL;
1157       cur_expr->avail_occr = NULL;
1158     }
1159
1160   /* Now record the occurrence(s).  */
1161   if (antic_p)
1162     {
1163       antic_occr = cur_expr->antic_occr;
1164
1165       if (antic_occr && BLOCK_NUM (antic_occr->insn) != BLOCK_NUM (insn))
1166         antic_occr = NULL;
1167
1168       if (antic_occr)
1169         /* Found another instance of the expression in the same basic block.
1170            Prefer the currently recorded one.  We want the first one in the
1171            block and the block is scanned from start to end.  */
1172         ; /* nothing to do */
1173       else
1174         {
1175           /* First occurrence of this expression in this basic block.  */
1176           antic_occr = GOBNEW (struct occr);
1177           bytes_used += sizeof (struct occr);
1178           antic_occr->insn = insn;
1179           antic_occr->next = cur_expr->antic_occr;
1180           antic_occr->deleted_p = 0;
1181           cur_expr->antic_occr = antic_occr;
1182         }
1183     }
1184
1185   if (avail_p)
1186     {
1187       avail_occr = cur_expr->avail_occr;
1188
1189       if (avail_occr && BLOCK_NUM (avail_occr->insn) == BLOCK_NUM (insn))
1190         {
1191           /* Found another instance of the expression in the same basic block.
1192              Prefer this occurrence to the currently recorded one.  We want
1193              the last one in the block and the block is scanned from start
1194              to end.  */
1195           avail_occr->insn = insn;
1196         }
1197       else
1198         {
1199           /* First occurrence of this expression in this basic block.  */
1200           avail_occr = GOBNEW (struct occr);
1201           bytes_used += sizeof (struct occr);
1202           avail_occr->insn = insn;
1203           avail_occr->next = cur_expr->avail_occr;
1204           avail_occr->deleted_p = 0;
1205           cur_expr->avail_occr = avail_occr;
1206         }
1207     }
1208 }
1209
1210 /* Insert pattern X in INSN in the hash table.
1211    X is a SET of a reg to either another reg or a constant.
1212    If it is already present, record it as the last occurrence in INSN's
1213    basic block.  */
1214
1215 static void
1216 insert_set_in_table (rtx x, rtx insn, struct hash_table_d *table)
1217 {
1218   int found;
1219   unsigned int hash;
1220   struct expr *cur_expr, *last_expr = NULL;
1221   struct occr *cur_occr;
1222
1223   gcc_assert (GET_CODE (x) == SET && REG_P (SET_DEST (x)));
1224
1225   hash = hash_set (REGNO (SET_DEST (x)), table->size);
1226
1227   cur_expr = table->table[hash];
1228   found = 0;
1229
1230   while (cur_expr && 0 == (found = expr_equiv_p (cur_expr->expr, x)))
1231     {
1232       /* If the expression isn't found, save a pointer to the end of
1233          the list.  */
1234       last_expr = cur_expr;
1235       cur_expr = cur_expr->next_same_hash;
1236     }
1237
1238   if (! found)
1239     {
1240       cur_expr = GOBNEW (struct expr);
1241       bytes_used += sizeof (struct expr);
1242       if (table->table[hash] == NULL)
1243         /* This is the first pattern that hashed to this index.  */
1244         table->table[hash] = cur_expr;
1245       else
1246         /* Add EXPR to end of this hash chain.  */
1247         last_expr->next_same_hash = cur_expr;
1248
1249       /* Set the fields of the expr element.
1250          We must copy X because it can be modified when copy propagation is
1251          performed on its operands.  */
1252       cur_expr->expr = copy_rtx (x);
1253       cur_expr->bitmap_index = table->n_elems++;
1254       cur_expr->next_same_hash = NULL;
1255       cur_expr->antic_occr = NULL;
1256       cur_expr->avail_occr = NULL;
1257     }
1258
1259   /* Now record the occurrence.  */
1260   cur_occr = cur_expr->avail_occr;
1261
1262   if (cur_occr && BLOCK_NUM (cur_occr->insn) == BLOCK_NUM (insn))
1263     {
1264       /* Found another instance of the expression in the same basic block.
1265          Prefer this occurrence to the currently recorded one.  We want
1266          the last one in the block and the block is scanned from start
1267          to end.  */
1268       cur_occr->insn = insn;
1269     }
1270   else
1271     {
1272       /* First occurrence of this expression in this basic block.  */
1273       cur_occr = GOBNEW (struct occr);
1274       bytes_used += sizeof (struct occr);
1275       cur_occr->insn = insn;
1276       cur_occr->next = cur_expr->avail_occr;
1277       cur_occr->deleted_p = 0;
1278       cur_expr->avail_occr = cur_occr;
1279     }
1280 }
1281
1282 /* Determine whether the rtx X should be treated as a constant for
1283    the purposes of GCSE's constant propagation.  */
1284
1285 static bool
1286 gcse_constant_p (const_rtx x)
1287 {
1288   /* Consider a COMPARE of two integers constant.  */
1289   if (GET_CODE (x) == COMPARE
1290       && CONST_INT_P (XEXP (x, 0))
1291       && CONST_INT_P (XEXP (x, 1)))
1292     return true;
1293
1294   /* Consider a COMPARE of the same registers is a constant
1295      if they are not floating point registers.  */
1296   if (GET_CODE(x) == COMPARE
1297       && REG_P (XEXP (x, 0)) && REG_P (XEXP (x, 1))
1298       && REGNO (XEXP (x, 0)) == REGNO (XEXP (x, 1))
1299       && ! FLOAT_MODE_P (GET_MODE (XEXP (x, 0)))
1300       && ! FLOAT_MODE_P (GET_MODE (XEXP (x, 1))))
1301     return true;
1302
1303   /* Since X might be inserted more than once we have to take care that it
1304      is sharable.  */
1305   return CONSTANT_P (x) && (GET_CODE (x) != CONST || shared_const_p (x));
1306 }
1307
1308 /* Scan pattern PAT of INSN and add an entry to the hash TABLE (set or
1309    expression one).  */
1310
1311 static void
1312 hash_scan_set (rtx pat, rtx insn, struct hash_table_d *table)
1313 {
1314   rtx src = SET_SRC (pat);
1315   rtx dest = SET_DEST (pat);
1316   rtx note;
1317
1318   if (GET_CODE (src) == CALL)
1319     hash_scan_call (src, insn, table);
1320
1321   else if (REG_P (dest))
1322     {
1323       unsigned int regno = REGNO (dest);
1324       rtx tmp;
1325
1326       /* See if a REG_EQUAL note shows this equivalent to a simpler expression.
1327
1328          This allows us to do a single GCSE pass and still eliminate
1329          redundant constants, addresses or other expressions that are
1330          constructed with multiple instructions.
1331
1332          However, keep the original SRC if INSN is a simple reg-reg move.  In
1333          In this case, there will almost always be a REG_EQUAL note on the
1334          insn that sets SRC.  By recording the REG_EQUAL value here as SRC
1335          for INSN, we miss copy propagation opportunities and we perform the
1336          same PRE GCSE operation repeatedly on the same REG_EQUAL value if we
1337          do more than one PRE GCSE pass.
1338
1339          Note that this does not impede profitable constant propagations.  We
1340          "look through" reg-reg sets in lookup_avail_set.  */
1341       note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
1342       if (note != 0
1343           && REG_NOTE_KIND (note) == REG_EQUAL
1344           && !REG_P (src)
1345           && (table->set_p
1346               ? gcse_constant_p (XEXP (note, 0))
1347               : want_to_gcse_p (XEXP (note, 0))))
1348         src = XEXP (note, 0), pat = gen_rtx_SET (VOIDmode, dest, src);
1349
1350       /* Only record sets of pseudo-regs in the hash table.  */
1351       if (! table->set_p
1352           && regno >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
1353           /* Don't GCSE something if we can't do a reg/reg copy.  */
1354           && can_copy_p (GET_MODE (dest))
1355           /* GCSE commonly inserts instruction after the insn.  We can't
1356              do that easily for EH edges so disable GCSE on these for now.  */
1357           /* ??? We can now easily create new EH landing pads at the
1358              gimple level, for splitting edges; there's no reason we
1359              can't do the same thing at the rtl level.  */
1360           && !can_throw_internal (insn)
1361           /* Is SET_SRC something we want to gcse?  */
1362           && want_to_gcse_p (src)
1363           /* Don't CSE a nop.  */
1364           && ! set_noop_p (pat)
1365           /* Don't GCSE if it has attached REG_EQUIV note.
1366              At this point this only function parameters should have
1367              REG_EQUIV notes and if the argument slot is used somewhere
1368              explicitly, it means address of parameter has been taken,
1369              so we should not extend the lifetime of the pseudo.  */
1370           && (note == NULL_RTX || ! MEM_P (XEXP (note, 0))))
1371         {
1372           /* An expression is not anticipatable if its operands are
1373              modified before this insn or if this is not the only SET in
1374              this insn.  The latter condition does not have to mean that
1375              SRC itself is not anticipatable, but we just will not be
1376              able to handle code motion of insns with multiple sets.  */
1377           int antic_p = oprs_anticipatable_p (src, insn)
1378                         && !multiple_sets (insn);
1379           /* An expression is not available if its operands are
1380              subsequently modified, including this insn.  It's also not
1381              available if this is a branch, because we can't insert
1382              a set after the branch.  */
1383           int avail_p = (oprs_available_p (src, insn)
1384                          && ! JUMP_P (insn));
1385
1386           insert_expr_in_table (src, GET_MODE (dest), insn, antic_p, avail_p, table);
1387         }
1388
1389       /* Record sets for constant/copy propagation.  */
1390       else if (table->set_p
1391                && regno >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
1392                && ((REG_P (src)
1393                     && REGNO (src) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
1394                     && can_copy_p (GET_MODE (dest))
1395                     && REGNO (src) != regno)
1396                    || gcse_constant_p (src))
1397                /* A copy is not available if its src or dest is subsequently
1398                   modified.  Here we want to search from INSN+1 on, but
1399                   oprs_available_p searches from INSN on.  */
1400                && (insn == BB_END (BLOCK_FOR_INSN (insn))
1401                    || (tmp = next_nonnote_insn (insn)) == NULL_RTX
1402                    || BLOCK_FOR_INSN (tmp) != BLOCK_FOR_INSN (insn)
1403                    || oprs_available_p (pat, tmp)))
1404         insert_set_in_table (pat, insn, table);
1405     }
1406   /* In case of store we want to consider the memory value as available in
1407      the REG stored in that memory. This makes it possible to remove
1408      redundant loads from due to stores to the same location.  */
1409   else if (flag_gcse_las && REG_P (src) && MEM_P (dest))
1410       {
1411         unsigned int regno = REGNO (src);
1412
1413         /* Do not do this for constant/copy propagation.  */
1414         if (! table->set_p
1415             /* Only record sets of pseudo-regs in the hash table.  */
1416             && regno >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
1417            /* Don't GCSE something if we can't do a reg/reg copy.  */
1418            && can_copy_p (GET_MODE (src))
1419            /* GCSE commonly inserts instruction after the insn.  We can't
1420               do that easily for EH edges so disable GCSE on these for now.  */
1421            && !can_throw_internal (insn)
1422            /* Is SET_DEST something we want to gcse?  */
1423            && want_to_gcse_p (dest)
1424            /* Don't CSE a nop.  */
1425            && ! set_noop_p (pat)
1426            /* Don't GCSE if it has attached REG_EQUIV note.
1427               At this point this only function parameters should have
1428               REG_EQUIV notes and if the argument slot is used somewhere
1429               explicitly, it means address of parameter has been taken,
1430               so we should not extend the lifetime of the pseudo.  */
1431            && ((note = find_reg_note (insn, REG_EQUIV, NULL_RTX)) == 0
1432                || ! MEM_P (XEXP (note, 0))))
1433              {
1434                /* Stores are never anticipatable.  */
1435                int antic_p = 0;
1436                /* An expression is not available if its operands are
1437                   subsequently modified, including this insn.  It's also not
1438                   available if this is a branch, because we can't insert
1439                   a set after the branch.  */
1440                int avail_p = oprs_available_p (dest, insn)
1441                              && ! JUMP_P (insn);
1442
1443                /* Record the memory expression (DEST) in the hash table.  */
1444                insert_expr_in_table (dest, GET_MODE (dest), insn,
1445                                      antic_p, avail_p, table);
1446              }
1447       }
1448 }
1449
1450 static void
1451 hash_scan_clobber (rtx x ATTRIBUTE_UNUSED, rtx insn ATTRIBUTE_UNUSED,
1452                    struct hash_table_d *table ATTRIBUTE_UNUSED)
1453 {
1454   /* Currently nothing to do.  */
1455 }
1456
1457 static void
1458 hash_scan_call (rtx x ATTRIBUTE_UNUSED, rtx insn ATTRIBUTE_UNUSED,
1459                 struct hash_table_d *table ATTRIBUTE_UNUSED)
1460 {
1461   /* Currently nothing to do.  */
1462 }
1463
1464 /* Process INSN and add hash table entries as appropriate.
1465
1466    Only available expressions that set a single pseudo-reg are recorded.
1467
1468    Single sets in a PARALLEL could be handled, but it's an extra complication
1469    that isn't dealt with right now.  The trick is handling the CLOBBERs that
1470    are also in the PARALLEL.  Later.
1471
1472    If SET_P is nonzero, this is for the assignment hash table,
1473    otherwise it is for the expression hash table.  */
1474
1475 static void
1476 hash_scan_insn (rtx insn, struct hash_table_d *table)
1477 {
1478   rtx pat = PATTERN (insn);
1479   int i;
1480
1481   /* Pick out the sets of INSN and for other forms of instructions record
1482      what's been modified.  */
1483
1484   if (GET_CODE (pat) == SET)
1485     hash_scan_set (pat, insn, table);
1486   else if (GET_CODE (pat) == PARALLEL)
1487     for (i = 0; i < XVECLEN (pat, 0); i++)
1488       {
1489         rtx x = XVECEXP (pat, 0, i);
1490
1491         if (GET_CODE (x) == SET)
1492           hash_scan_set (x, insn, table);
1493         else if (GET_CODE (x) == CLOBBER)
1494           hash_scan_clobber (x, insn, table);
1495         else if (GET_CODE (x) == CALL)
1496           hash_scan_call (x, insn, table);
1497       }
1498
1499   else if (GET_CODE (pat) == CLOBBER)
1500     hash_scan_clobber (pat, insn, table);
1501   else if (GET_CODE (pat) == CALL)
1502     hash_scan_call (pat, insn, table);
1503 }
1504
1505 static void
1506 dump_hash_table (FILE *file, const char *name, struct hash_table_d *table)
1507 {
1508   int i;
1509   /* Flattened out table, so it's printed in proper order.  */
1510   struct expr **flat_table;
1511   unsigned int *hash_val;
1512   struct expr *expr;
1513
1514   flat_table = XCNEWVEC (struct expr *, table->n_elems);
1515   hash_val = XNEWVEC (unsigned int, table->n_elems);
1516
1517   for (i = 0; i < (int) table->size; i++)
1518     for (expr = table->table[i]; expr != NULL; expr = expr->next_same_hash)
1519       {
1520         flat_table[expr->bitmap_index] = expr;
1521         hash_val[expr->bitmap_index] = i;
1522       }
1523
1524   fprintf (file, "%s hash table (%d buckets, %d entries)\n",
1525            name, table->size, table->n_elems);
1526
1527   for (i = 0; i < (int) table->n_elems; i++)
1528     if (flat_table[i] != 0)
1529       {
1530         expr = flat_table[i];
1531         fprintf (file, "Index %d (hash value %d)\n  ",
1532                  expr->bitmap_index, hash_val[i]);
1533         print_rtl (file, expr->expr);
1534         fprintf (file, "\n");
1535       }
1536
1537   fprintf (file, "\n");
1538
1539   free (flat_table);
1540   free (hash_val);
1541 }
1542
1543 /* Record register first/last/block set information for REGNO in INSN.
1544
1545    first_set records the first place in the block where the register
1546    is set and is used to compute "anticipatability".
1547
1548    last_set records the last place in the block where the register
1549    is set and is used to compute "availability".
1550
1551    last_bb records the block for which first_set and last_set are
1552    valid, as a quick test to invalidate them.  */
1553
1554 static void
1555 record_last_reg_set_info (rtx insn, int regno)
1556 {
1557   struct reg_avail_info *info = &reg_avail_info[regno];
1558   int luid = DF_INSN_LUID (insn);
1559
1560   info->last_set = luid;
1561   if (info->last_bb != current_bb)
1562     {
1563       info->last_bb = current_bb;
1564       info->first_set = luid;
1565     }
1566 }
1567
1568
1569 /* Record all of the canonicalized MEMs of record_last_mem_set_info's insn.
1570    Note we store a pair of elements in the list, so they have to be
1571    taken off pairwise.  */
1572
1573 static void
1574 canon_list_insert (rtx dest ATTRIBUTE_UNUSED, const_rtx unused1 ATTRIBUTE_UNUSED,
1575                    void * v_insn)
1576 {
1577   rtx dest_addr, insn;
1578   int bb;
1579
1580   while (GET_CODE (dest) == SUBREG
1581       || GET_CODE (dest) == ZERO_EXTRACT
1582       || GET_CODE (dest) == STRICT_LOW_PART)
1583     dest = XEXP (dest, 0);
1584
1585   /* If DEST is not a MEM, then it will not conflict with a load.  Note
1586      that function calls are assumed to clobber memory, but are handled
1587      elsewhere.  */
1588
1589   if (! MEM_P (dest))
1590     return;
1591
1592   dest_addr = get_addr (XEXP (dest, 0));
1593   dest_addr = canon_rtx (dest_addr);
1594   insn = (rtx) v_insn;
1595   bb = BLOCK_NUM (insn);
1596
1597   canon_modify_mem_list[bb] =
1598     alloc_EXPR_LIST (VOIDmode, dest_addr, canon_modify_mem_list[bb]);
1599   canon_modify_mem_list[bb] =
1600     alloc_EXPR_LIST (VOIDmode, dest, canon_modify_mem_list[bb]);
1601 }
1602
1603 /* Record memory modification information for INSN.  We do not actually care
1604    about the memory location(s) that are set, or even how they are set (consider
1605    a CALL_INSN).  We merely need to record which insns modify memory.  */
1606
1607 static void
1608 record_last_mem_set_info (rtx insn)
1609 {
1610   int bb = BLOCK_NUM (insn);
1611
1612   /* load_killed_in_block_p will handle the case of calls clobbering
1613      everything.  */
1614   modify_mem_list[bb] = alloc_INSN_LIST (insn, modify_mem_list[bb]);
1615   bitmap_set_bit (modify_mem_list_set, bb);
1616
1617   if (CALL_P (insn))
1618     {
1619       /* Note that traversals of this loop (other than for free-ing)
1620          will break after encountering a CALL_INSN.  So, there's no
1621          need to insert a pair of items, as canon_list_insert does.  */
1622       canon_modify_mem_list[bb] =
1623         alloc_INSN_LIST (insn, canon_modify_mem_list[bb]);
1624       bitmap_set_bit (blocks_with_calls, bb);
1625     }
1626   else
1627     note_stores (PATTERN (insn), canon_list_insert, (void*) insn);
1628 }
1629
1630 /* Called from compute_hash_table via note_stores to handle one
1631    SET or CLOBBER in an insn.  DATA is really the instruction in which
1632    the SET is taking place.  */
1633
1634 static void
1635 record_last_set_info (rtx dest, const_rtx setter ATTRIBUTE_UNUSED, void *data)
1636 {
1637   rtx last_set_insn = (rtx) data;
1638
1639   if (GET_CODE (dest) == SUBREG)
1640     dest = SUBREG_REG (dest);
1641
1642   if (REG_P (dest))
1643     record_last_reg_set_info (last_set_insn, REGNO (dest));
1644   else if (MEM_P (dest)
1645            /* Ignore pushes, they clobber nothing.  */
1646            && ! push_operand (dest, GET_MODE (dest)))
1647     record_last_mem_set_info (last_set_insn);
1648 }
1649
1650 /* Top level function to create an expression or assignment hash table.
1651
1652    Expression entries are placed in the hash table if
1653    - they are of the form (set (pseudo-reg) src),
1654    - src is something we want to perform GCSE on,
1655    - none of the operands are subsequently modified in the block
1656
1657    Assignment entries are placed in the hash table if
1658    - they are of the form (set (pseudo-reg) src),
1659    - src is something we want to perform const/copy propagation on,
1660    - none of the operands or target are subsequently modified in the block
1661
1662    Currently src must be a pseudo-reg or a const_int.
1663
1664    TABLE is the table computed.  */
1665
1666 static void
1667 compute_hash_table_work (struct hash_table_d *table)
1668 {
1669   int i;
1670
1671   /* re-Cache any INSN_LIST nodes we have allocated.  */
1672   clear_modify_mem_tables ();
1673   /* Some working arrays used to track first and last set in each block.  */
1674   reg_avail_info = GNEWVEC (struct reg_avail_info, max_reg_num ());
1675
1676   for (i = 0; i < max_reg_num (); ++i)
1677     reg_avail_info[i].last_bb = NULL;
1678
1679   FOR_EACH_BB (current_bb)
1680     {
1681       rtx insn;
1682       unsigned int regno;
1683
1684       /* First pass over the instructions records information used to
1685          determine when registers and memory are first and last set.  */
1686       FOR_BB_INSNS (current_bb, insn)
1687         {
1688           if (! INSN_P (insn))
1689             continue;
1690
1691           if (CALL_P (insn))
1692             {
1693               for (regno = 0; regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER; regno++)
1694                 if (TEST_HARD_REG_BIT (regs_invalidated_by_call, regno))
1695                   record_last_reg_set_info (insn, regno);
1696
1697               mark_call (insn);
1698             }
1699
1700           note_stores (PATTERN (insn), record_last_set_info, insn);
1701         }
1702
1703       /* Insert implicit sets in the hash table.  */
1704       if (table->set_p
1705           && implicit_sets[current_bb->index] != NULL_RTX)
1706         hash_scan_set (implicit_sets[current_bb->index],
1707                        BB_HEAD (current_bb), table);
1708
1709       /* The next pass builds the hash table.  */
1710       FOR_BB_INSNS (current_bb, insn)
1711         if (INSN_P (insn))
1712           hash_scan_insn (insn, table);
1713     }
1714
1715   free (reg_avail_info);
1716   reg_avail_info = NULL;
1717 }
1718
1719 /* Allocate space for the set/expr hash TABLE.
1720    It is used to determine the number of buckets to use.
1721    SET_P determines whether set or expression table will
1722    be created.  */
1723
1724 static void
1725 alloc_hash_table (struct hash_table_d *table, int set_p)
1726 {
1727   int n;
1728
1729   n = get_max_insn_count ();
1730
1731   table->size = n / 4;
1732   if (table->size < 11)
1733     table->size = 11;
1734
1735   /* Attempt to maintain efficient use of hash table.
1736      Making it an odd number is simplest for now.
1737      ??? Later take some measurements.  */
1738   table->size |= 1;
1739   n = table->size * sizeof (struct expr *);
1740   table->table = GNEWVAR (struct expr *, n);
1741   table->set_p = set_p;
1742 }
1743
1744 /* Free things allocated by alloc_hash_table.  */
1745
1746 static void
1747 free_hash_table (struct hash_table_d *table)
1748 {
1749   free (table->table);
1750 }
1751
1752 /* Compute the hash TABLE for doing copy/const propagation or
1753    expression hash table.  */
1754
1755 static void
1756 compute_hash_table (struct hash_table_d *table)
1757 {
1758   /* Initialize count of number of entries in hash table.  */
1759   table->n_elems = 0;
1760   memset (table->table, 0, table->size * sizeof (struct expr *));
1761
1762   compute_hash_table_work (table);
1763 }
1764 \f
1765 /* Expression tracking support.  */
1766
1767 /* Lookup REGNO in the set TABLE.  The result is a pointer to the
1768    table entry, or NULL if not found.  */
1769
1770 static struct expr *
1771 lookup_set (unsigned int regno, struct hash_table_d *table)
1772 {
1773   unsigned int hash = hash_set (regno, table->size);
1774   struct expr *expr;
1775
1776   expr = table->table[hash];
1777
1778   while (expr && REGNO (SET_DEST (expr->expr)) != regno)
1779     expr = expr->next_same_hash;
1780
1781   return expr;
1782 }
1783
1784 /* Return the next entry for REGNO in list EXPR.  */
1785
1786 static struct expr *
1787 next_set (unsigned int regno, struct expr *expr)
1788 {
1789   do
1790     expr = expr->next_same_hash;
1791   while (expr && REGNO (SET_DEST (expr->expr)) != regno);
1792
1793   return expr;
1794 }
1795
1796 /* Like free_INSN_LIST_list or free_EXPR_LIST_list, except that the node
1797    types may be mixed.  */
1798
1799 static void
1800 free_insn_expr_list_list (rtx *listp)
1801 {
1802   rtx list, next;
1803
1804   for (list = *listp; list ; list = next)
1805     {
1806       next = XEXP (list, 1);
1807       if (GET_CODE (list) == EXPR_LIST)
1808         free_EXPR_LIST_node (list);
1809       else
1810         free_INSN_LIST_node (list);
1811     }
1812
1813   *listp = NULL;
1814 }
1815
1816 /* Clear canon_modify_mem_list and modify_mem_list tables.  */
1817 static void
1818 clear_modify_mem_tables (void)
1819 {
1820   unsigned i;
1821   bitmap_iterator bi;
1822
1823   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (modify_mem_list_set, 0, i, bi)
1824     {
1825       free_INSN_LIST_list (modify_mem_list + i);
1826       free_insn_expr_list_list (canon_modify_mem_list + i);
1827     }
1828   bitmap_clear (modify_mem_list_set);
1829   bitmap_clear (blocks_with_calls);
1830 }
1831
1832 /* Release memory used by modify_mem_list_set.  */
1833
1834 static void
1835 free_modify_mem_tables (void)
1836 {
1837   clear_modify_mem_tables ();
1838   free (modify_mem_list);
1839   free (canon_modify_mem_list);
1840   modify_mem_list = 0;
1841   canon_modify_mem_list = 0;
1842 }
1843
1844 /* Reset tables used to keep track of what's still available [since the
1845    start of the block].  */
1846
1847 static void
1848 reset_opr_set_tables (void)
1849 {
1850   /* Maintain a bitmap of which regs have been set since beginning of
1851      the block.  */
1852   CLEAR_REG_SET (reg_set_bitmap);
1853
1854   /* Also keep a record of the last instruction to modify memory.
1855      For now this is very trivial, we only record whether any memory
1856      location has been modified.  */
1857   clear_modify_mem_tables ();
1858 }
1859
1860 /* Return nonzero if the operands of X are not set before INSN in
1861    INSN's basic block.  */
1862
1863 static int
1864 oprs_not_set_p (const_rtx x, const_rtx insn)
1865 {
1866   int i, j;
1867   enum rtx_code code;
1868   const char *fmt;
1869
1870   if (x == 0)
1871     return 1;
1872
1873   code = GET_CODE (x);
1874   switch (code)
1875     {
1876     case PC:
1877     case CC0:
1878     case CONST:
1879     case CONST_INT:
1880     case CONST_DOUBLE:
1881     case CONST_FIXED:
1882     case CONST_VECTOR:
1883     case SYMBOL_REF:
1884     case LABEL_REF:
1885     case ADDR_VEC:
1886     case ADDR_DIFF_VEC:
1887       return 1;
1888
1889     case MEM:
1890       if (load_killed_in_block_p (BLOCK_FOR_INSN (insn),
1891                                   DF_INSN_LUID (insn), x, 0))
1892         return 0;
1893       else
1894         return oprs_not_set_p (XEXP (x, 0), insn);
1895
1896     case REG:
1897       return ! REGNO_REG_SET_P (reg_set_bitmap, REGNO (x));
1898
1899     default:
1900       break;
1901     }
1902
1903   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1, fmt = GET_RTX_FORMAT (code); i >= 0; i--)
1904     {
1905       if (fmt[i] == 'e')
1906         {
1907           /* If we are about to do the last recursive call
1908              needed at this level, change it into iteration.
1909              This function is called enough to be worth it.  */
1910           if (i == 0)
1911             return oprs_not_set_p (XEXP (x, i), insn);
1912
1913           if (! oprs_not_set_p (XEXP (x, i), insn))
1914             return 0;
1915         }
1916       else if (fmt[i] == 'E')
1917         for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
1918           if (! oprs_not_set_p (XVECEXP (x, i, j), insn))
1919             return 0;
1920     }
1921
1922   return 1;
1923 }
1924
1925 /* Mark things set by a CALL.  */
1926
1927 static void
1928 mark_call (rtx insn)
1929 {
1930   if (! RTL_CONST_OR_PURE_CALL_P (insn))
1931     record_last_mem_set_info (insn);
1932 }
1933
1934 /* Mark things set by a SET.  */
1935
1936 static void
1937 mark_set (rtx pat, rtx insn)
1938 {
1939   rtx dest = SET_DEST (pat);
1940
1941   while (GET_CODE (dest) == SUBREG
1942          || GET_CODE (dest) == ZERO_EXTRACT
1943          || GET_CODE (dest) == STRICT_LOW_PART)
1944     dest = XEXP (dest, 0);
1945
1946   if (REG_P (dest))
1947     SET_REGNO_REG_SET (reg_set_bitmap, REGNO (dest));
1948   else if (MEM_P (dest))
1949     record_last_mem_set_info (insn);
1950
1951   if (GET_CODE (SET_SRC (pat)) == CALL)
1952     mark_call (insn);
1953 }
1954
1955 /* Record things set by a CLOBBER.  */
1956
1957 static void
1958 mark_clobber (rtx pat, rtx insn)
1959 {
1960   rtx clob = XEXP (pat, 0);
1961
1962   while (GET_CODE (clob) == SUBREG || GET_CODE (clob) == STRICT_LOW_PART)
1963     clob = XEXP (clob, 0);
1964
1965   if (REG_P (clob))
1966     SET_REGNO_REG_SET (reg_set_bitmap, REGNO (clob));
1967   else
1968     record_last_mem_set_info (insn);
1969 }
1970
1971 /* Record things set by INSN.
1972    This data is used by oprs_not_set_p.  */
1973
1974 static void
1975 mark_oprs_set (rtx insn)
1976 {
1977   rtx pat = PATTERN (insn);
1978   int i;
1979
1980   if (GET_CODE (pat) == SET)
1981     mark_set (pat, insn);
1982   else if (GET_CODE (pat) == PARALLEL)
1983     for (i = 0; i < XVECLEN (pat, 0); i++)
1984       {
1985         rtx x = XVECEXP (pat, 0, i);
1986
1987         if (GET_CODE (x) == SET)
1988           mark_set (x, insn);
1989         else if (GET_CODE (x) == CLOBBER)
1990           mark_clobber (x, insn);
1991         else if (GET_CODE (x) == CALL)
1992           mark_call (insn);
1993       }
1994
1995   else if (GET_CODE (pat) == CLOBBER)
1996     mark_clobber (pat, insn);
1997   else if (GET_CODE (pat) == CALL)
1998     mark_call (insn);
1999 }
2000
2001 \f
2002 /* Compute copy/constant propagation working variables.  */
2003
2004 /* Local properties of assignments.  */
2005 static sbitmap *cprop_pavloc;
2006 static sbitmap *cprop_absaltered;
2007
2008 /* Global properties of assignments (computed from the local properties).  */
2009 static sbitmap *cprop_avin;
2010 static sbitmap *cprop_avout;
2011
2012 /* Allocate vars used for copy/const propagation.  N_BLOCKS is the number of
2013    basic blocks.  N_SETS is the number of sets.  */
2014
2015 static void
2016 alloc_cprop_mem (int n_blocks, int n_sets)
2017 {
2018   cprop_pavloc = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_sets);
2019   cprop_absaltered = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_sets);
2020
2021   cprop_avin = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_sets);
2022   cprop_avout = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_sets);
2023 }
2024
2025 /* Free vars used by copy/const propagation.  */
2026
2027 static void
2028 free_cprop_mem (void)
2029 {
2030   sbitmap_vector_free (cprop_pavloc);
2031   sbitmap_vector_free (cprop_absaltered);
2032   sbitmap_vector_free (cprop_avin);
2033   sbitmap_vector_free (cprop_avout);
2034 }
2035
2036 /* For each block, compute whether X is transparent.  X is either an
2037    expression or an assignment [though we don't care which, for this context
2038    an assignment is treated as an expression].  For each block where an
2039    element of X is modified, set (SET_P == 1) or reset (SET_P == 0) the INDX
2040    bit in BMAP.  */
2041
2042 static void
2043 compute_transp (const_rtx x, int indx, sbitmap *bmap, int set_p)
2044 {
2045   int i, j;
2046   enum rtx_code code;
2047   const char *fmt;
2048
2049   /* repeat is used to turn tail-recursion into iteration since GCC
2050      can't do it when there's no return value.  */
2051  repeat:
2052
2053   if (x == 0)
2054     return;
2055
2056   code = GET_CODE (x);
2057   switch (code)
2058     {
2059     case REG:
2060       if (set_p)
2061         {
2062           df_ref def;
2063           for (def = DF_REG_DEF_CHAIN (REGNO (x));
2064                def;
2065                def = DF_REF_NEXT_REG (def))
2066             SET_BIT (bmap[DF_REF_BB (def)->index], indx);
2067         }
2068       else
2069         {
2070           df_ref def;
2071           for (def = DF_REG_DEF_CHAIN (REGNO (x));
2072                def;
2073                def = DF_REF_NEXT_REG (def))
2074             RESET_BIT (bmap[DF_REF_BB (def)->index], indx);
2075         }
2076
2077       return;
2078
2079     case MEM:
2080       if (! MEM_READONLY_P (x))
2081         {
2082           bitmap_iterator bi;
2083           unsigned bb_index;
2084
2085           /* First handle all the blocks with calls.  We don't need to
2086              do any list walking for them.  */
2087           EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (blocks_with_calls, 0, bb_index, bi)
2088             {
2089               if (set_p)
2090                 SET_BIT (bmap[bb_index], indx);
2091               else
2092                 RESET_BIT (bmap[bb_index], indx);
2093             }
2094
2095             /* Now iterate over the blocks which have memory modifications
2096                but which do not have any calls.  */
2097             EXECUTE_IF_AND_COMPL_IN_BITMAP (modify_mem_list_set,
2098                                             blocks_with_calls,
2099                                             0, bb_index, bi)
2100               {
2101                 rtx list_entry = canon_modify_mem_list[bb_index];
2102
2103                 while (list_entry)
2104                   {
2105                     rtx dest, dest_addr;
2106
2107                     /* LIST_ENTRY must be an INSN of some kind that sets memory.
2108                        Examine each hunk of memory that is modified.  */
2109
2110                     dest = XEXP (list_entry, 0);
2111                     list_entry = XEXP (list_entry, 1);
2112                     dest_addr = XEXP (list_entry, 0);
2113
2114                     if (canon_true_dependence (dest, GET_MODE (dest), dest_addr,
2115                                                x, NULL_RTX, rtx_addr_varies_p))
2116                       {
2117                         if (set_p)
2118                           SET_BIT (bmap[bb_index], indx);
2119                         else
2120                           RESET_BIT (bmap[bb_index], indx);
2121                         break;
2122                       }
2123                     list_entry = XEXP (list_entry, 1);
2124                   }
2125               }
2126         }
2127
2128       x = XEXP (x, 0);
2129       goto repeat;
2130
2131     case PC:
2132     case CC0: /*FIXME*/
2133     case CONST:
2134     case CONST_INT:
2135     case CONST_DOUBLE:
2136     case CONST_FIXED:
2137     case CONST_VECTOR:
2138     case SYMBOL_REF:
2139     case LABEL_REF:
2140     case ADDR_VEC:
2141     case ADDR_DIFF_VEC:
2142       return;
2143
2144     default:
2145       break;
2146     }
2147
2148   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1, fmt = GET_RTX_FORMAT (code); i >= 0; i--)
2149     {
2150       if (fmt[i] == 'e')
2151         {
2152           /* If we are about to do the last recursive call
2153              needed at this level, change it into iteration.
2154              This function is called enough to be worth it.  */
2155           if (i == 0)
2156             {
2157               x = XEXP (x, i);
2158               goto repeat;
2159             }
2160
2161           compute_transp (XEXP (x, i), indx, bmap, set_p);
2162         }
2163       else if (fmt[i] == 'E')
2164         for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
2165           compute_transp (XVECEXP (x, i, j), indx, bmap, set_p);
2166     }
2167 }
2168
2169 /* Top level routine to do the dataflow analysis needed by copy/const
2170    propagation.  */
2171
2172 static void
2173 compute_cprop_data (void)
2174 {
2175   compute_local_properties (cprop_absaltered, cprop_pavloc, NULL, &set_hash_table);
2176   compute_available (cprop_pavloc, cprop_absaltered,
2177                      cprop_avout, cprop_avin);
2178 }
2179 \f
2180 /* Copy/constant propagation.  */
2181
2182 /* Maximum number of register uses in an insn that we handle.  */
2183 #define MAX_USES 8
2184
2185 /* Table of uses found in an insn.
2186    Allocated statically to avoid alloc/free complexity and overhead.  */
2187 static struct reg_use reg_use_table[MAX_USES];
2188
2189 /* Index into `reg_use_table' while building it.  */
2190 static int reg_use_count;
2191
2192 /* Set up a list of register numbers used in INSN.  The found uses are stored
2193    in `reg_use_table'.  `reg_use_count' is initialized to zero before entry,
2194    and contains the number of uses in the table upon exit.
2195
2196    ??? If a register appears multiple times we will record it multiple times.
2197    This doesn't hurt anything but it will slow things down.  */
2198
2199 static void
2200 find_used_regs (rtx *xptr, void *data ATTRIBUTE_UNUSED)
2201 {
2202   int i, j;
2203   enum rtx_code code;
2204   const char *fmt;
2205   rtx x = *xptr;
2206
2207   /* repeat is used to turn tail-recursion into iteration since GCC
2208      can't do it when there's no return value.  */
2209  repeat:
2210   if (x == 0)
2211     return;
2212
2213   code = GET_CODE (x);
2214   if (REG_P (x))
2215     {
2216       if (reg_use_count == MAX_USES)
2217         return;
2218
2219       reg_use_table[reg_use_count].reg_rtx = x;
2220       reg_use_count++;
2221     }
2222
2223   /* Recursively scan the operands of this expression.  */
2224
2225   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1, fmt = GET_RTX_FORMAT (code); i >= 0; i--)
2226     {
2227       if (fmt[i] == 'e')
2228         {
2229           /* If we are about to do the last recursive call
2230              needed at this level, change it into iteration.
2231              This function is called enough to be worth it.  */
2232           if (i == 0)
2233             {
2234               x = XEXP (x, 0);
2235               goto repeat;
2236             }
2237
2238           find_used_regs (&XEXP (x, i), data);
2239         }
2240       else if (fmt[i] == 'E')
2241         for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
2242           find_used_regs (&XVECEXP (x, i, j), data);
2243     }
2244 }
2245
2246 /* Try to replace all non-SET_DEST occurrences of FROM in INSN with TO.
2247    Returns nonzero is successful.  */
2248
2249 static int
2250 try_replace_reg (rtx from, rtx to, rtx insn)
2251 {
2252   rtx note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
2253   rtx src = 0;
2254   int success = 0;
2255   rtx set = single_set (insn);
2256
2257   /* Usually we substitute easy stuff, so we won't copy everything.
2258      We however need to take care to not duplicate non-trivial CONST
2259      expressions.  */
2260   to = copy_rtx (to);
2261
2262   validate_replace_src_group (from, to, insn);
2263   if (num_changes_pending () && apply_change_group ())
2264     success = 1;
2265
2266   /* Try to simplify SET_SRC if we have substituted a constant.  */
2267   if (success && set && CONSTANT_P (to))
2268     {
2269       src = simplify_rtx (SET_SRC (set));
2270
2271       if (src)
2272         validate_change (insn, &SET_SRC (set), src, 0);
2273     }
2274
2275   /* If there is already a REG_EQUAL note, update the expression in it
2276      with our replacement.  */
2277   if (note != 0 && REG_NOTE_KIND (note) == REG_EQUAL)
2278     set_unique_reg_note (insn, REG_EQUAL,
2279                          simplify_replace_rtx (XEXP (note, 0), from,
2280                          copy_rtx (to)));
2281   if (!success && set && reg_mentioned_p (from, SET_SRC (set)))
2282     {
2283       /* If above failed and this is a single set, try to simplify the source of
2284          the set given our substitution.  We could perhaps try this for multiple
2285          SETs, but it probably won't buy us anything.  */
2286       src = simplify_replace_rtx (SET_SRC (set), from, to);
2287
2288       if (!rtx_equal_p (src, SET_SRC (set))
2289           && validate_change (insn, &SET_SRC (set), src, 0))
2290         success = 1;
2291
2292       /* If we've failed to do replacement, have a single SET, don't already
2293          have a note, and have no special SET, add a REG_EQUAL note to not
2294          lose information.  */
2295       if (!success && note == 0 && set != 0
2296           && GET_CODE (SET_DEST (set)) != ZERO_EXTRACT
2297           && GET_CODE (SET_DEST (set)) != STRICT_LOW_PART)
2298         note = set_unique_reg_note (insn, REG_EQUAL, copy_rtx (src));
2299     }
2300
2301   /* REG_EQUAL may get simplified into register.
2302      We don't allow that. Remove that note. This code ought
2303      not to happen, because previous code ought to synthesize
2304      reg-reg move, but be on the safe side.  */
2305   if (note && REG_NOTE_KIND (note) == REG_EQUAL && REG_P (XEXP (note, 0)))
2306     remove_note (insn, note);
2307
2308   return success;
2309 }
2310
2311 /* Find a set of REGNOs that are available on entry to INSN's block.  Returns
2312    NULL no such set is found.  */
2313
2314 static struct expr *
2315 find_avail_set (int regno, rtx insn)
2316 {
2317   /* SET1 contains the last set found that can be returned to the caller for
2318      use in a substitution.  */
2319   struct expr *set1 = 0;
2320
2321   /* Loops are not possible here.  To get a loop we would need two sets
2322      available at the start of the block containing INSN.  i.e. we would
2323      need two sets like this available at the start of the block:
2324
2325        (set (reg X) (reg Y))
2326        (set (reg Y) (reg X))
2327
2328      This can not happen since the set of (reg Y) would have killed the
2329      set of (reg X) making it unavailable at the start of this block.  */
2330   while (1)
2331     {
2332       rtx src;
2333       struct expr *set = lookup_set (regno, &set_hash_table);
2334
2335       /* Find a set that is available at the start of the block
2336          which contains INSN.  */
2337       while (set)
2338         {
2339           if (TEST_BIT (cprop_avin[BLOCK_NUM (insn)], set->bitmap_index))
2340             break;
2341           set = next_set (regno, set);
2342         }
2343
2344       /* If no available set was found we've reached the end of the
2345          (possibly empty) copy chain.  */
2346       if (set == 0)
2347         break;
2348
2349       gcc_assert (GET_CODE (set->expr) == SET);
2350
2351       src = SET_SRC (set->expr);
2352
2353       /* We know the set is available.
2354          Now check that SRC is ANTLOC (i.e. none of the source operands
2355          have changed since the start of the block).
2356
2357          If the source operand changed, we may still use it for the next
2358          iteration of this loop, but we may not use it for substitutions.  */
2359
2360       if (gcse_constant_p (src) || oprs_not_set_p (src, insn))
2361         set1 = set;
2362
2363       /* If the source of the set is anything except a register, then
2364          we have reached the end of the copy chain.  */
2365       if (! REG_P (src))
2366         break;
2367
2368       /* Follow the copy chain, i.e. start another iteration of the loop
2369          and see if we have an available copy into SRC.  */
2370       regno = REGNO (src);
2371     }
2372
2373   /* SET1 holds the last set that was available and anticipatable at
2374      INSN.  */
2375   return set1;
2376 }
2377
2378 /* Subroutine of cprop_insn that tries to propagate constants into
2379    JUMP_INSNS.  JUMP must be a conditional jump.  If SETCC is non-NULL
2380    it is the instruction that immediately precedes JUMP, and must be a
2381    single SET of a register.  FROM is what we will try to replace,
2382    SRC is the constant we will try to substitute for it.  Returns nonzero
2383    if a change was made.  */
2384
2385 static int
2386 cprop_jump (basic_block bb, rtx setcc, rtx jump, rtx from, rtx src)
2387 {
2388   rtx new_rtx, set_src, note_src;
2389   rtx set = pc_set (jump);
2390   rtx note = find_reg_equal_equiv_note (jump);
2391
2392   if (note)
2393     {
2394       note_src = XEXP (note, 0);
2395       if (GET_CODE (note_src) == EXPR_LIST)
2396         note_src = NULL_RTX;
2397     }
2398   else note_src = NULL_RTX;
2399
2400   /* Prefer REG_EQUAL notes except those containing EXPR_LISTs.  */
2401   set_src = note_src ? note_src : SET_SRC (set);
2402
2403   /* First substitute the SETCC condition into the JUMP instruction,
2404      then substitute that given values into this expanded JUMP.  */
2405   if (setcc != NULL_RTX
2406       && !modified_between_p (from, setcc, jump)
2407       && !modified_between_p (src, setcc, jump))
2408     {
2409       rtx setcc_src;
2410       rtx setcc_set = single_set (setcc);
2411       rtx setcc_note = find_reg_equal_equiv_note (setcc);
2412       setcc_src = (setcc_note && GET_CODE (XEXP (setcc_note, 0)) != EXPR_LIST)
2413                 ? XEXP (setcc_note, 0) : SET_SRC (setcc_set);
2414       set_src = simplify_replace_rtx (set_src, SET_DEST (setcc_set),
2415                                       setcc_src);
2416     }
2417   else
2418     setcc = NULL_RTX;
2419
2420   new_rtx = simplify_replace_rtx (set_src, from, src);
2421
2422   /* If no simplification can be made, then try the next register.  */
2423   if (rtx_equal_p (new_rtx, SET_SRC (set)))
2424     return 0;
2425
2426   /* If this is now a no-op delete it, otherwise this must be a valid insn.  */
2427   if (new_rtx == pc_rtx)
2428     delete_insn (jump);
2429   else
2430     {
2431       /* Ensure the value computed inside the jump insn to be equivalent
2432          to one computed by setcc.  */
2433       if (setcc && modified_in_p (new_rtx, setcc))
2434         return 0;
2435       if (! validate_unshare_change (jump, &SET_SRC (set), new_rtx, 0))
2436         {
2437           /* When (some) constants are not valid in a comparison, and there
2438              are two registers to be replaced by constants before the entire
2439              comparison can be folded into a constant, we need to keep
2440              intermediate information in REG_EQUAL notes.  For targets with
2441              separate compare insns, such notes are added by try_replace_reg.
2442              When we have a combined compare-and-branch instruction, however,
2443              we need to attach a note to the branch itself to make this
2444              optimization work.  */
2445
2446           if (!rtx_equal_p (new_rtx, note_src))
2447             set_unique_reg_note (jump, REG_EQUAL, copy_rtx (new_rtx));
2448           return 0;
2449         }
2450
2451       /* Remove REG_EQUAL note after simplification.  */
2452       if (note_src)
2453         remove_note (jump, note);
2454      }
2455
2456 #ifdef HAVE_cc0
2457   /* Delete the cc0 setter.  */
2458   if (setcc != NULL && CC0_P (SET_DEST (single_set (setcc))))
2459     delete_insn (setcc);
2460 #endif
2461
2462   global_const_prop_count++;
2463   if (dump_file != NULL)
2464     {
2465       fprintf (dump_file,
2466                "GLOBAL CONST-PROP: Replacing reg %d in jump_insn %d with constant ",
2467                REGNO (from), INSN_UID (jump));
2468       print_rtl (dump_file, src);
2469       fprintf (dump_file, "\n");
2470     }
2471   purge_dead_edges (bb);
2472
2473   /* If a conditional jump has been changed into unconditional jump, remove
2474      the jump and make the edge fallthru - this is always called in
2475      cfglayout mode.  */
2476   if (new_rtx != pc_rtx && simplejump_p (jump))
2477     {
2478       edge e;
2479       edge_iterator ei;
2480
2481       for (ei = ei_start (bb->succs); (e = ei_safe_edge (ei)); ei_next (&ei))
2482         if (e->dest != EXIT_BLOCK_PTR
2483             && BB_HEAD (e->dest) == JUMP_LABEL (jump))
2484           {
2485             e->flags |= EDGE_FALLTHRU;
2486             break;
2487           }
2488       delete_insn (jump);
2489     }
2490
2491   return 1;
2492 }
2493
2494 static bool
2495 constprop_register (rtx insn, rtx from, rtx to)
2496 {
2497   rtx sset;
2498
2499   /* Check for reg or cc0 setting instructions followed by
2500      conditional branch instructions first.  */
2501   if ((sset = single_set (insn)) != NULL
2502       && NEXT_INSN (insn)
2503       && any_condjump_p (NEXT_INSN (insn)) && onlyjump_p (NEXT_INSN (insn)))
2504     {
2505       rtx dest = SET_DEST (sset);
2506       if ((REG_P (dest) || CC0_P (dest))
2507           && cprop_jump (BLOCK_FOR_INSN (insn), insn, NEXT_INSN (insn), from, to))
2508         return 1;
2509     }
2510
2511   /* Handle normal insns next.  */
2512   if (NONJUMP_INSN_P (insn)
2513       && try_replace_reg (from, to, insn))
2514     return 1;
2515
2516   /* Try to propagate a CONST_INT into a conditional jump.
2517      We're pretty specific about what we will handle in this
2518      code, we can extend this as necessary over time.
2519
2520      Right now the insn in question must look like
2521      (set (pc) (if_then_else ...))  */
2522   else if (any_condjump_p (insn) && onlyjump_p (insn))
2523     return cprop_jump (BLOCK_FOR_INSN (insn), NULL, insn, from, to);
2524   return 0;
2525 }
2526
2527 /* Perform constant and copy propagation on INSN.
2528    The result is nonzero if a change was made.  */
2529
2530 static int
2531 cprop_insn (rtx insn)
2532 {
2533   struct reg_use *reg_used;
2534   int changed = 0;
2535   rtx note;
2536
2537   if (!INSN_P (insn))
2538     return 0;
2539
2540   reg_use_count = 0;
2541   note_uses (&PATTERN (insn), find_used_regs, NULL);
2542
2543   note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
2544
2545   /* We may win even when propagating constants into notes.  */
2546   if (note)
2547     find_used_regs (&XEXP (note, 0), NULL);
2548
2549   for (reg_used = &reg_use_table[0]; reg_use_count > 0;
2550        reg_used++, reg_use_count--)
2551     {
2552       unsigned int regno = REGNO (reg_used->reg_rtx);
2553       rtx pat, src;
2554       struct expr *set;
2555
2556       /* If the register has already been set in this block, there's
2557          nothing we can do.  */
2558       if (! oprs_not_set_p (reg_used->reg_rtx, insn))
2559         continue;
2560
2561       /* Find an assignment that sets reg_used and is available
2562          at the start of the block.  */
2563       set = find_avail_set (regno, insn);
2564       if (! set)
2565         continue;
2566
2567       pat = set->expr;
2568       /* ??? We might be able to handle PARALLELs.  Later.  */
2569       gcc_assert (GET_CODE (pat) == SET);
2570
2571       src = SET_SRC (pat);
2572
2573       /* Constant propagation.  */
2574       if (gcse_constant_p (src))
2575         {
2576           if (constprop_register (insn, reg_used->reg_rtx, src))
2577             {
2578               changed = 1;
2579               global_const_prop_count++;
2580               if (dump_file != NULL)
2581                 {
2582                   fprintf (dump_file, "GLOBAL CONST-PROP: Replacing reg %d in ", regno);
2583                   fprintf (dump_file, "insn %d with constant ", INSN_UID (insn));
2584                   print_rtl (dump_file, src);
2585                   fprintf (dump_file, "\n");
2586                 }
2587               if (INSN_DELETED_P (insn))
2588                 return 1;
2589             }
2590         }
2591       else if (REG_P (src)
2592                && REGNO (src) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
2593                && REGNO (src) != regno)
2594         {
2595           if (try_replace_reg (reg_used->reg_rtx, src, insn))
2596             {
2597               changed = 1;
2598               global_copy_prop_count++;
2599               if (dump_file != NULL)
2600                 {
2601                   fprintf (dump_file, "GLOBAL COPY-PROP: Replacing reg %d in insn %d",
2602                            regno, INSN_UID (insn));
2603                   fprintf (dump_file, " with reg %d\n", REGNO (src));
2604                 }
2605
2606               /* The original insn setting reg_used may or may not now be
2607                  deletable.  We leave the deletion to flow.  */
2608               /* FIXME: If it turns out that the insn isn't deletable,
2609                  then we may have unnecessarily extended register lifetimes
2610                  and made things worse.  */
2611             }
2612         }
2613     }
2614
2615   if (changed && DEBUG_INSN_P (insn))
2616     return 0;
2617
2618   return changed;
2619 }
2620
2621 /* Like find_used_regs, but avoid recording uses that appear in
2622    input-output contexts such as zero_extract or pre_dec.  This
2623    restricts the cases we consider to those for which local cprop
2624    can legitimately make replacements.  */
2625
2626 static void
2627 local_cprop_find_used_regs (rtx *xptr, void *data)
2628 {
2629   rtx x = *xptr;
2630
2631   if (x == 0)
2632     return;
2633
2634   switch (GET_CODE (x))
2635     {
2636     case ZERO_EXTRACT:
2637     case SIGN_EXTRACT:
2638     case STRICT_LOW_PART:
2639       return;
2640
2641     case PRE_DEC:
2642     case PRE_INC:
2643     case POST_DEC:
2644     case POST_INC:
2645     case PRE_MODIFY:
2646     case POST_MODIFY:
2647       /* Can only legitimately appear this early in the context of
2648          stack pushes for function arguments, but handle all of the
2649          codes nonetheless.  */
2650       return;
2651
2652     case SUBREG:
2653       /* Setting a subreg of a register larger than word_mode leaves
2654          the non-written words unchanged.  */
2655       if (GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE (SUBREG_REG (x))) > BITS_PER_WORD)
2656         return;
2657       break;
2658
2659     default:
2660       break;
2661     }
2662
2663   find_used_regs (xptr, data);
2664 }
2665
2666 /* Try to perform local const/copy propagation on X in INSN.  */
2667
2668 static bool
2669 do_local_cprop (rtx x, rtx insn)
2670 {
2671   rtx newreg = NULL, newcnst = NULL;
2672
2673   /* Rule out USE instructions and ASM statements as we don't want to
2674      change the hard registers mentioned.  */
2675   if (REG_P (x)
2676       && (REGNO (x) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
2677           || (GET_CODE (PATTERN (insn)) != USE
2678               && asm_noperands (PATTERN (insn)) < 0)))
2679     {
2680       cselib_val *val = cselib_lookup (x, GET_MODE (x), 0);
2681       struct elt_loc_list *l;
2682
2683       if (!val)
2684         return false;
2685       for (l = val->locs; l; l = l->next)
2686         {
2687           rtx this_rtx = l->loc;
2688           rtx note;
2689
2690           if (gcse_constant_p (this_rtx))
2691             newcnst = this_rtx;
2692           if (REG_P (this_rtx) && REGNO (this_rtx) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
2693               /* Don't copy propagate if it has attached REG_EQUIV note.
2694                  At this point this only function parameters should have
2695                  REG_EQUIV notes and if the argument slot is used somewhere
2696                  explicitly, it means address of parameter has been taken,
2697                  so we should not extend the lifetime of the pseudo.  */
2698               && (!(note = find_reg_note (l->setting_insn, REG_EQUIV, NULL_RTX))
2699                   || ! MEM_P (XEXP (note, 0))))
2700             newreg = this_rtx;
2701         }
2702       if (newcnst && constprop_register (insn, x, newcnst))
2703         {
2704           if (dump_file != NULL)
2705             {
2706               fprintf (dump_file, "LOCAL CONST-PROP: Replacing reg %d in ",
2707                        REGNO (x));
2708               fprintf (dump_file, "insn %d with constant ",
2709                        INSN_UID (insn));
2710               print_rtl (dump_file, newcnst);
2711               fprintf (dump_file, "\n");
2712             }
2713           local_const_prop_count++;
2714           return true;
2715         }
2716       else if (newreg && newreg != x && try_replace_reg (x, newreg, insn))
2717         {
2718           if (dump_file != NULL)
2719             {
2720               fprintf (dump_file,
2721                        "LOCAL COPY-PROP: Replacing reg %d in insn %d",
2722                        REGNO (x), INSN_UID (insn));
2723               fprintf (dump_file, " with reg %d\n", REGNO (newreg));
2724             }
2725           local_copy_prop_count++;
2726           return true;
2727         }
2728     }
2729   return false;
2730 }
2731
2732 /* Do local const/copy propagation (i.e. within each basic block).  */
2733
2734 static int
2735 local_cprop_pass (void)
2736 {
2737   basic_block bb;
2738   rtx insn;
2739   struct reg_use *reg_used;
2740   bool changed = false;
2741
2742   cselib_init (false);
2743   FOR_EACH_BB (bb)
2744     {
2745       FOR_BB_INSNS (bb, insn)
2746         {
2747           if (INSN_P (insn))
2748             {
2749               rtx note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
2750               do
2751                 {
2752                   reg_use_count = 0;
2753                   note_uses (&PATTERN (insn), local_cprop_find_used_regs,
2754                              NULL);
2755                   if (note)
2756                     local_cprop_find_used_regs (&XEXP (note, 0), NULL);
2757
2758                   for (reg_used = &reg_use_table[0]; reg_use_count > 0;
2759                        reg_used++, reg_use_count--)
2760                     {
2761                       if (do_local_cprop (reg_used->reg_rtx, insn))
2762                         {
2763                           changed = true;
2764                           break;
2765                         }
2766                     }
2767                   if (INSN_DELETED_P (insn))
2768                     break;
2769                 }
2770               while (reg_use_count);
2771             }
2772           cselib_process_insn (insn);
2773         }
2774
2775       /* Forget everything at the end of a basic block.  */
2776       cselib_clear_table ();
2777     }
2778
2779   cselib_finish ();
2780
2781   return changed;
2782 }
2783
2784 /* Similar to get_condition, only the resulting condition must be
2785    valid at JUMP, instead of at EARLIEST.
2786
2787    This differs from noce_get_condition in ifcvt.c in that we prefer not to
2788    settle for the condition variable in the jump instruction being integral.
2789    We prefer to be able to record the value of a user variable, rather than
2790    the value of a temporary used in a condition.  This could be solved by
2791    recording the value of *every* register scanned by canonicalize_condition,
2792    but this would require some code reorganization.  */
2793
2794 rtx
2795 fis_get_condition (rtx jump)
2796 {
2797   return get_condition (jump, NULL, false, true);
2798 }
2799
2800 /* Check the comparison COND to see if we can safely form an implicit set from
2801    it.  COND is either an EQ or NE comparison.  */
2802
2803 static bool
2804 implicit_set_cond_p (const_rtx cond)
2805 {
2806   const enum machine_mode mode = GET_MODE (XEXP (cond, 0));
2807   const_rtx cst = XEXP (cond, 1);
2808
2809   /* We can't perform this optimization if either operand might be or might
2810      contain a signed zero.  */
2811   if (HONOR_SIGNED_ZEROS (mode))
2812     {
2813       /* It is sufficient to check if CST is or contains a zero.  We must
2814          handle float, complex, and vector.  If any subpart is a zero, then
2815          the optimization can't be performed.  */
2816       /* ??? The complex and vector checks are not implemented yet.  We just
2817          always return zero for them.  */
2818       if (GET_CODE (cst) == CONST_DOUBLE)
2819         {
2820           REAL_VALUE_TYPE d;
2821           REAL_VALUE_FROM_CONST_DOUBLE (d, cst);
2822           if (REAL_VALUES_EQUAL (d, dconst0))
2823             return 0;
2824         }
2825       else
2826         return 0;
2827     }
2828
2829   return gcse_constant_p (cst);
2830 }
2831
2832 /* Find the implicit sets of a function.  An "implicit set" is a constraint
2833    on the value of a variable, implied by a conditional jump.  For example,
2834    following "if (x == 2)", the then branch may be optimized as though the
2835    conditional performed an "explicit set", in this example, "x = 2".  This
2836    function records the set patterns that are implicit at the start of each
2837    basic block.
2838
2839    FIXME: This would be more effective if critical edges are pre-split.  As
2840           it is now, we can't record implicit sets for blocks that have
2841           critical successor edges.  This results in missed optimizations
2842           and in more (unnecessary) work in cfgcleanup.c:thread_jump().  */
2843
2844 static void
2845 find_implicit_sets (void)
2846 {
2847   basic_block bb, dest;
2848   unsigned int count;
2849   rtx cond, new_rtx;
2850
2851   count = 0;
2852   FOR_EACH_BB (bb)
2853     /* Check for more than one successor.  */
2854     if (EDGE_COUNT (bb->succs) > 1)
2855       {
2856         cond = fis_get_condition (BB_END (bb));
2857
2858         if (cond
2859             && (GET_CODE (cond) == EQ || GET_CODE (cond) == NE)
2860             && REG_P (XEXP (cond, 0))
2861             && REGNO (XEXP (cond, 0)) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
2862             && implicit_set_cond_p (cond))
2863           {
2864             dest = GET_CODE (cond) == EQ ? BRANCH_EDGE (bb)->dest
2865                                          : FALLTHRU_EDGE (bb)->dest;
2866
2867             if (dest
2868                 /* Record nothing for a critical edge.  */
2869                 && single_pred_p (dest)
2870                 && dest != EXIT_BLOCK_PTR)
2871               {
2872                 new_rtx = gen_rtx_SET (VOIDmode, XEXP (cond, 0),
2873                                              XEXP (cond, 1));
2874                 implicit_sets[dest->index] = new_rtx;
2875                 if (dump_file)
2876                   {
2877                     fprintf(dump_file, "Implicit set of reg %d in ",
2878                             REGNO (XEXP (cond, 0)));
2879                     fprintf(dump_file, "basic block %d\n", dest->index);
2880                   }
2881                 count++;
2882               }
2883           }
2884       }
2885
2886   if (dump_file)
2887     fprintf (dump_file, "Found %d implicit sets\n", count);
2888 }
2889
2890 /* Bypass conditional jumps.  */
2891
2892 /* The value of last_basic_block at the beginning of the jump_bypass
2893    pass.  The use of redirect_edge_and_branch_force may introduce new
2894    basic blocks, but the data flow analysis is only valid for basic
2895    block indices less than bypass_last_basic_block.  */
2896
2897 static int bypass_last_basic_block;
2898
2899 /* Find a set of REGNO to a constant that is available at the end of basic
2900    block BB.  Returns NULL if no such set is found.  Based heavily upon
2901    find_avail_set.  */
2902
2903 static struct expr *
2904 find_bypass_set (int regno, int bb)
2905 {
2906   struct expr *result = 0;
2907
2908   for (;;)
2909     {
2910       rtx src;
2911       struct expr *set = lookup_set (regno, &set_hash_table);
2912
2913       while (set)
2914         {
2915           if (TEST_BIT (cprop_avout[bb], set->bitmap_index))
2916             break;
2917           set = next_set (regno, set);
2918         }
2919
2920       if (set == 0)
2921         break;
2922
2923       gcc_assert (GET_CODE (set->expr) == SET);
2924
2925       src = SET_SRC (set->expr);
2926       if (gcse_constant_p (src))
2927         result = set;
2928
2929       if (! REG_P (src))
2930         break;
2931
2932       regno = REGNO (src);
2933     }
2934   return result;
2935 }
2936
2937
2938 /* Subroutine of bypass_block that checks whether a pseudo is killed by
2939    any of the instructions inserted on an edge.  Jump bypassing places
2940    condition code setters on CFG edges using insert_insn_on_edge.  This
2941    function is required to check that our data flow analysis is still
2942    valid prior to commit_edge_insertions.  */
2943
2944 static bool
2945 reg_killed_on_edge (const_rtx reg, const_edge e)
2946 {
2947   rtx insn;
2948
2949   for (insn = e->insns.r; insn; insn = NEXT_INSN (insn))
2950     if (INSN_P (insn) && reg_set_p (reg, insn))
2951       return true;
2952
2953   return false;
2954 }
2955
2956 /* Subroutine of bypass_conditional_jumps that attempts to bypass the given
2957    basic block BB which has more than one predecessor.  If not NULL, SETCC
2958    is the first instruction of BB, which is immediately followed by JUMP_INSN
2959    JUMP.  Otherwise, SETCC is NULL, and JUMP is the first insn of BB.
2960    Returns nonzero if a change was made.
2961
2962    During the jump bypassing pass, we may place copies of SETCC instructions
2963    on CFG edges.  The following routine must be careful to pay attention to
2964    these inserted insns when performing its transformations.  */
2965
2966 static int
2967 bypass_block (basic_block bb, rtx setcc, rtx jump)
2968 {
2969   rtx insn, note;
2970   edge e, edest;
2971   int i, change;
2972   int may_be_loop_header;
2973   unsigned removed_p;
2974   edge_iterator ei;
2975
2976   insn = (setcc != NULL) ? setcc : jump;
2977
2978   /* Determine set of register uses in INSN.  */
2979   reg_use_count = 0;
2980   note_uses (&PATTERN (insn), find_used_regs, NULL);
2981   note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
2982   if (note)
2983     find_used_regs (&XEXP (note, 0), NULL);
2984
2985   may_be_loop_header = false;
2986   FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->preds)
2987     if (e->flags & EDGE_DFS_BACK)
2988       {
2989         may_be_loop_header = true;
2990         break;
2991       }
2992
2993   change = 0;
2994   for (ei = ei_start (bb->preds); (e = ei_safe_edge (ei)); )
2995     {
2996       removed_p = 0;
2997
2998       if (e->flags & EDGE_COMPLEX)
2999         {
3000           ei_next (&ei);
3001           continue;
3002         }
3003
3004       /* We can't redirect edges from new basic blocks.  */
3005       if (e->src->index >= bypass_last_basic_block)
3006         {
3007           ei_next (&ei);
3008           continue;
3009         }
3010
3011       /* The irreducible loops created by redirecting of edges entering the
3012          loop from outside would decrease effectiveness of some of the following
3013          optimizations, so prevent this.  */
3014       if (may_be_loop_header
3015           && !(e->flags & EDGE_DFS_BACK))
3016         {
3017           ei_next (&ei);
3018           continue;
3019         }
3020
3021       for (i = 0; i < reg_use_count; i++)
3022         {
3023           struct reg_use *reg_used = &reg_use_table[i];
3024           unsigned int regno = REGNO (reg_used->reg_rtx);
3025           basic_block dest, old_dest;
3026           struct expr *set;
3027           rtx src, new_rtx;
3028
3029           set = find_bypass_set (regno, e->src->index);
3030
3031           if (! set)
3032             continue;
3033
3034           /* Check the data flow is valid after edge insertions.  */
3035           if (e->insns.r && reg_killed_on_edge (reg_used->reg_rtx, e))
3036             continue;
3037
3038           src = SET_SRC (pc_set (jump));
3039
3040           if (setcc != NULL)
3041               src = simplify_replace_rtx (src,
3042                                           SET_DEST (PATTERN (setcc)),
3043                                           SET_SRC (PATTERN (setcc)));
3044
3045           new_rtx = simplify_replace_rtx (src, reg_used->reg_rtx,
3046                                       SET_SRC (set->expr));
3047
3048           /* Jump bypassing may have already placed instructions on
3049              edges of the CFG.  We can't bypass an outgoing edge that
3050              has instructions associated with it, as these insns won't
3051              get executed if the incoming edge is redirected.  */
3052
3053           if (new_rtx == pc_rtx)
3054             {
3055               edest = FALLTHRU_EDGE (bb);
3056               dest = edest->insns.r ? NULL : edest->dest;
3057             }
3058           else if (GET_CODE (new_rtx) == LABEL_REF)
3059             {
3060               dest = BLOCK_FOR_INSN (XEXP (new_rtx, 0));
3061               /* Don't bypass edges containing instructions.  */
3062               edest = find_edge (bb, dest);
3063               if (edest && edest->insns.r)
3064                 dest = NULL;
3065             }
3066           else
3067             dest = NULL;
3068
3069           /* Avoid unification of the edge with other edges from original
3070              branch.  We would end up emitting the instruction on "both"
3071              edges.  */
3072
3073           if (dest && setcc && !CC0_P (SET_DEST (PATTERN (setcc)))
3074               && find_edge (e->src, dest))
3075             dest = NULL;
3076
3077           old_dest = e->dest;
3078           if (dest != NULL
3079               && dest != old_dest
3080               && dest != EXIT_BLOCK_PTR)
3081             {
3082               redirect_edge_and_branch_force (e, dest);
3083
3084               /* Copy the register setter to the redirected edge.
3085                  Don't copy CC0 setters, as CC0 is dead after jump.  */
3086               if (setcc)
3087                 {
3088                   rtx pat = PATTERN (setcc);
3089                   if (!CC0_P (SET_DEST (pat)))
3090                     insert_insn_on_edge (copy_insn (pat), e);
3091                 }
3092
3093               if (dump_file != NULL)
3094                 {
3095                   fprintf (dump_file, "JUMP-BYPASS: Proved reg %d "
3096                                       "in jump_insn %d equals constant ",
3097                            regno, INSN_UID (jump));
3098                   print_rtl (dump_file, SET_SRC (set->expr));
3099                   fprintf (dump_file, "\nBypass edge from %d->%d to %d\n",
3100                            e->src->index, old_dest->index, dest->index);
3101                 }
3102               change = 1;
3103               removed_p = 1;
3104               break;
3105             }
3106         }
3107       if (!removed_p)
3108         ei_next (&ei);
3109     }
3110   return change;
3111 }
3112
3113 /* Find basic blocks with more than one predecessor that only contain a
3114    single conditional jump.  If the result of the comparison is known at
3115    compile-time from any incoming edge, redirect that edge to the
3116    appropriate target.  Returns nonzero if a change was made.
3117
3118    This function is now mis-named, because we also handle indirect jumps.  */
3119
3120 static int
3121 bypass_conditional_jumps (void)
3122 {
3123   basic_block bb;
3124   int changed;
3125   rtx setcc;
3126   rtx insn;
3127   rtx dest;
3128
3129   /* Note we start at block 1.  */
3130   if (ENTRY_BLOCK_PTR->next_bb == EXIT_BLOCK_PTR)
3131     return 0;
3132
3133   bypass_last_basic_block = last_basic_block;
3134   mark_dfs_back_edges ();
3135
3136   changed = 0;
3137   FOR_BB_BETWEEN (bb, ENTRY_BLOCK_PTR->next_bb->next_bb,
3138                   EXIT_BLOCK_PTR, next_bb)
3139     {
3140       /* Check for more than one predecessor.  */
3141       if (!single_pred_p (bb))
3142         {
3143           setcc = NULL_RTX;
3144           FOR_BB_INSNS (bb, insn)
3145             if (DEBUG_INSN_P (insn))
3146               continue;
3147             else if (NONJUMP_INSN_P (insn))
3148               {
3149                 if (setcc)
3150                   break;
3151                 if (GET_CODE (PATTERN (insn)) != SET)
3152                   break;
3153
3154                 dest = SET_DEST (PATTERN (insn));
3155                 if (REG_P (dest) || CC0_P (dest))
3156                   setcc = insn;
3157                 else
3158                   break;
3159               }
3160             else if (JUMP_P (insn))
3161               {
3162                 if ((any_condjump_p (insn) || computed_jump_p (insn))
3163                     && onlyjump_p (insn))
3164                   changed |= bypass_block (bb, setcc, insn);
3165                 break;
3166               }
3167             else if (INSN_P (insn))
3168               break;
3169         }
3170     }
3171
3172   /* If we bypassed any register setting insns, we inserted a
3173      copy on the redirected edge.  These need to be committed.  */
3174   if (changed)
3175     commit_edge_insertions ();
3176
3177   return changed;
3178 }
3179 \f
3180 /* Compute PRE+LCM working variables.  */
3181
3182 /* Local properties of expressions.  */
3183 /* Nonzero for expressions that are transparent in the block.  */
3184 static sbitmap *transp;
3185
3186 /* Nonzero for expressions that are transparent at the end of the block.
3187    This is only zero for expressions killed by abnormal critical edge
3188    created by a calls.  */
3189 static sbitmap *transpout;
3190
3191 /* Nonzero for expressions that are computed (available) in the block.  */
3192 static sbitmap *comp;
3193
3194 /* Nonzero for expressions that are locally anticipatable in the block.  */
3195 static sbitmap *antloc;
3196
3197 /* Nonzero for expressions where this block is an optimal computation
3198    point.  */
3199 static sbitmap *pre_optimal;
3200
3201 /* Nonzero for expressions which are redundant in a particular block.  */
3202 static sbitmap *pre_redundant;
3203
3204 /* Nonzero for expressions which should be inserted on a specific edge.  */
3205 static sbitmap *pre_insert_map;
3206
3207 /* Nonzero for expressions which should be deleted in a specific block.  */
3208 static sbitmap *pre_delete_map;
3209
3210 /* Contains the edge_list returned by pre_edge_lcm.  */
3211 static struct edge_list *edge_list;
3212
3213 /* Allocate vars used for PRE analysis.  */
3214
3215 static void
3216 alloc_pre_mem (int n_blocks, int n_exprs)
3217 {
3218   transp = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
3219   comp = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
3220   antloc = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
3221
3222   pre_optimal = NULL;
3223   pre_redundant = NULL;
3224   pre_insert_map = NULL;
3225   pre_delete_map = NULL;
3226   ae_kill = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
3227
3228   /* pre_insert and pre_delete are allocated later.  */
3229 }
3230
3231 /* Free vars used for PRE analysis.  */
3232
3233 static void
3234 free_pre_mem (void)
3235 {
3236   sbitmap_vector_free (transp);
3237   sbitmap_vector_free (comp);
3238
3239   /* ANTLOC and AE_KILL are freed just after pre_lcm finishes.  */
3240
3241   if (pre_optimal)
3242     sbitmap_vector_free (pre_optimal);
3243   if (pre_redundant)
3244     sbitmap_vector_free (pre_redundant);
3245   if (pre_insert_map)
3246     sbitmap_vector_free (pre_insert_map);
3247   if (pre_delete_map)
3248     sbitmap_vector_free (pre_delete_map);
3249
3250   transp = comp = NULL;
3251   pre_optimal = pre_redundant = pre_insert_map = pre_delete_map = NULL;
3252 }
3253
3254 /* Top level routine to do the dataflow analysis needed by PRE.  */
3255
3256 static void
3257 compute_pre_data (void)
3258 {
3259   sbitmap trapping_expr;
3260   basic_block bb;
3261   unsigned int ui;
3262
3263   compute_local_properties (transp, comp, antloc, &expr_hash_table);
3264   sbitmap_vector_zero (ae_kill, last_basic_block);
3265
3266   /* Collect expressions which might trap.  */
3267   trapping_expr = sbitmap_alloc (expr_hash_table.n_elems);
3268   sbitmap_zero (trapping_expr);
3269   for (ui = 0; ui < expr_hash_table.size; ui++)
3270     {
3271       struct expr *e;
3272       for (e = expr_hash_table.table[ui]; e != NULL; e = e->next_same_hash)
3273         if (may_trap_p (e->expr))
3274           SET_BIT (trapping_expr, e->bitmap_index);
3275     }
3276
3277   /* Compute ae_kill for each basic block using:
3278
3279      ~(TRANSP | COMP)
3280   */
3281
3282   FOR_EACH_BB (bb)
3283     {
3284       edge e;
3285       edge_iterator ei;
3286
3287       /* If the current block is the destination of an abnormal edge, we
3288          kill all trapping expressions because we won't be able to properly
3289          place the instruction on the edge.  So make them neither
3290          anticipatable nor transparent.  This is fairly conservative.  */
3291       FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->preds)
3292         if (e->flags & EDGE_ABNORMAL)
3293           {
3294             sbitmap_difference (antloc[bb->index], antloc[bb->index], trapping_expr);
3295             sbitmap_difference (transp[bb->index], transp[bb->index], trapping_expr);
3296             break;
3297           }
3298
3299       sbitmap_a_or_b (ae_kill[bb->index], transp[bb->index], comp[bb->index]);
3300       sbitmap_not (ae_kill[bb->index], ae_kill[bb->index]);
3301     }
3302
3303   edge_list = pre_edge_lcm (expr_hash_table.n_elems, transp, comp, antloc,
3304                             ae_kill, &pre_insert_map, &pre_delete_map);
3305   sbitmap_vector_free (antloc);
3306   antloc = NULL;
3307   sbitmap_vector_free (ae_kill);
3308   ae_kill = NULL;
3309   sbitmap_free (trapping_expr);
3310 }
3311 \f
3312 /* PRE utilities */
3313
3314 /* Return nonzero if an occurrence of expression EXPR in OCCR_BB would reach
3315    block BB.
3316
3317    VISITED is a pointer to a working buffer for tracking which BB's have
3318    been visited.  It is NULL for the top-level call.
3319
3320    We treat reaching expressions that go through blocks containing the same
3321    reaching expression as "not reaching".  E.g. if EXPR is generated in blocks
3322    2 and 3, INSN is in block 4, and 2->3->4, we treat the expression in block
3323    2 as not reaching.  The intent is to improve the probability of finding
3324    only one reaching expression and to reduce register lifetimes by picking
3325    the closest such expression.  */
3326
3327 static int
3328 pre_expr_reaches_here_p_work (basic_block occr_bb, struct expr *expr, basic_block bb, char *visited)
3329 {
3330   edge pred;
3331   edge_iterator ei;
3332
3333   FOR_EACH_EDGE (pred, ei, bb->preds)
3334     {
3335       basic_block pred_bb = pred->src;
3336
3337       if (pred->src == ENTRY_BLOCK_PTR
3338           /* Has predecessor has already been visited?  */
3339           || visited[pred_bb->index])
3340         ;/* Nothing to do.  */
3341
3342       /* Does this predecessor generate this expression?  */
3343       else if (TEST_BIT (comp[pred_bb->index], expr->bitmap_index))
3344         {
3345           /* Is this the occurrence we're looking for?
3346              Note that there's only one generating occurrence per block
3347              so we just need to check the block number.  */
3348           if (occr_bb == pred_bb)
3349             return 1;
3350
3351           visited[pred_bb->index] = 1;
3352         }
3353       /* Ignore this predecessor if it kills the expression.  */
3354       else if (! TEST_BIT (transp[pred_bb->index], expr->bitmap_index))
3355         visited[pred_bb->index] = 1;
3356
3357       /* Neither gen nor kill.  */
3358       else
3359         {
3360           visited[pred_bb->index] = 1;
3361           if (pre_expr_reaches_here_p_work (occr_bb, expr, pred_bb, visited))
3362             return 1;
3363         }
3364     }
3365
3366   /* All paths have been checked.  */
3367   return 0;
3368 }
3369
3370 /* The wrapper for pre_expr_reaches_here_work that ensures that any
3371    memory allocated for that function is returned.  */
3372
3373 static int
3374 pre_expr_reaches_here_p (basic_block occr_bb, struct expr *expr, basic_block bb)
3375 {
3376   int rval;
3377   char *visited = XCNEWVEC (char, last_basic_block);
3378
3379   rval = pre_expr_reaches_here_p_work (occr_bb, expr, bb, visited);
3380
3381   free (visited);
3382   return rval;
3383 }
3384 \f
3385
3386 /* Given an expr, generate RTL which we can insert at the end of a BB,
3387    or on an edge.  Set the block number of any insns generated to
3388    the value of BB.  */
3389
3390 static rtx
3391 process_insert_insn (struct expr *expr)
3392 {
3393   rtx reg = expr->reaching_reg;
3394   rtx exp = copy_rtx (expr->expr);
3395   rtx pat;
3396
3397   start_sequence ();
3398
3399   /* If the expression is something that's an operand, like a constant,
3400      just copy it to a register.  */
3401   if (general_operand (exp, GET_MODE (reg)))
3402     emit_move_insn (reg, exp);
3403
3404   /* Otherwise, make a new insn to compute this expression and make sure the
3405      insn will be recognized (this also adds any needed CLOBBERs).  Copy the
3406      expression to make sure we don't have any sharing issues.  */
3407   else
3408     {
3409       rtx insn = emit_insn (gen_rtx_SET (VOIDmode, reg, exp));
3410
3411       if (insn_invalid_p (insn))
3412         gcc_unreachable ();
3413     }
3414
3415
3416   pat = get_insns ();
3417   end_sequence ();
3418
3419   return pat;
3420 }
3421
3422 /* Add EXPR to the end of basic block BB.
3423
3424    This is used by both the PRE and code hoisting.
3425
3426    For PRE, we want to verify that the expr is either transparent
3427    or locally anticipatable in the target block.  This check makes
3428    no sense for code hoisting.  */
3429
3430 static void
3431 insert_insn_end_basic_block (struct expr *expr, basic_block bb, int pre)
3432 {
3433   rtx insn = BB_END (bb);
3434   rtx new_insn;
3435   rtx reg = expr->reaching_reg;
3436   int regno = REGNO (reg);
3437   rtx pat, pat_end;
3438
3439   pat = process_insert_insn (expr);
3440   gcc_assert (pat && INSN_P (pat));
3441
3442   pat_end = pat;
3443   while (NEXT_INSN (pat_end) != NULL_RTX)
3444     pat_end = NEXT_INSN (pat_end);
3445
3446   /* If the last insn is a jump, insert EXPR in front [taking care to
3447      handle cc0, etc. properly].  Similarly we need to care trapping
3448      instructions in presence of non-call exceptions.  */
3449
3450   if (JUMP_P (insn)
3451       || (NONJUMP_INSN_P (insn)
3452           && (!single_succ_p (bb)
3453               || single_succ_edge (bb)->flags & EDGE_ABNORMAL)))
3454     {
3455 #ifdef HAVE_cc0
3456       rtx note;
3457 #endif
3458       /* It should always be the case that we can put these instructions
3459          anywhere in the basic block with performing PRE optimizations.
3460          Check this.  */
3461       gcc_assert (!NONJUMP_INSN_P (insn) || !pre
3462                   || TEST_BIT (antloc[bb->index], expr->bitmap_index)
3463                   || TEST_BIT (transp[bb->index], expr->bitmap_index));
3464
3465       /* If this is a jump table, then we can't insert stuff here.  Since
3466          we know the previous real insn must be the tablejump, we insert
3467          the new instruction just before the tablejump.  */
3468       if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == ADDR_VEC
3469           || GET_CODE (PATTERN (insn)) == ADDR_DIFF_VEC)
3470         insn = prev_real_insn (insn);
3471
3472 #ifdef HAVE_cc0
3473       /* FIXME: 'twould be nice to call prev_cc0_setter here but it aborts
3474          if cc0 isn't set.  */
3475       note = find_reg_note (insn, REG_CC_SETTER, NULL_RTX);
3476       if (note)
3477         insn = XEXP (note, 0);
3478       else
3479         {
3480           rtx maybe_cc0_setter = prev_nonnote_insn (insn);
3481           if (maybe_cc0_setter
3482               && INSN_P (maybe_cc0_setter)
3483               && sets_cc0_p (PATTERN (maybe_cc0_setter)))
3484             insn = maybe_cc0_setter;
3485         }
3486 #endif
3487       /* FIXME: What if something in cc0/jump uses value set in new insn?  */
3488       new_insn = emit_insn_before_noloc (pat, insn, bb);
3489     }
3490
3491   /* Likewise if the last insn is a call, as will happen in the presence
3492      of exception handling.  */
3493   else if (CALL_P (insn)
3494            && (!single_succ_p (bb)
3495                || single_succ_edge (bb)->flags & EDGE_ABNORMAL))
3496     {
3497       /* Keeping in mind SMALL_REGISTER_CLASSES and parameters in registers,
3498          we search backward and place the instructions before the first
3499          parameter is loaded.  Do this for everyone for consistency and a
3500          presumption that we'll get better code elsewhere as well.
3501
3502          It should always be the case that we can put these instructions
3503          anywhere in the basic block with performing PRE optimizations.
3504          Check this.  */
3505
3506       gcc_assert (!pre
3507                   || TEST_BIT (antloc[bb->index], expr->bitmap_index)
3508                   || TEST_BIT (transp[bb->index], expr->bitmap_index));
3509
3510       /* Since different machines initialize their parameter registers
3511          in different orders, assume nothing.  Collect the set of all
3512          parameter registers.  */
3513       insn = find_first_parameter_load (insn, BB_HEAD (bb));
3514
3515       /* If we found all the parameter loads, then we want to insert
3516          before the first parameter load.
3517
3518          If we did not find all the parameter loads, then we might have
3519          stopped on the head of the block, which could be a CODE_LABEL.
3520          If we inserted before the CODE_LABEL, then we would be putting
3521          the insn in the wrong basic block.  In that case, put the insn
3522          after the CODE_LABEL.  Also, respect NOTE_INSN_BASIC_BLOCK.  */
3523       while (LABEL_P (insn)
3524              || NOTE_INSN_BASIC_BLOCK_P (insn))
3525         insn = NEXT_INSN (insn);
3526
3527       new_insn = emit_insn_before_noloc (pat, insn, bb);
3528     }
3529   else
3530     new_insn = emit_insn_after_noloc (pat, insn, bb);
3531
3532   while (1)
3533     {
3534       if (INSN_P (pat))
3535         add_label_notes (PATTERN (pat), new_insn);
3536       if (pat == pat_end)
3537         break;
3538       pat = NEXT_INSN (pat);
3539     }
3540
3541   gcse_create_count++;
3542
3543   if (dump_file)
3544     {
3545       fprintf (dump_file, "PRE/HOIST: end of bb %d, insn %d, ",
3546                bb->index, INSN_UID (new_insn));
3547       fprintf (dump_file, "copying expression %d to reg %d\n",
3548                expr->bitmap_index, regno);
3549     }
3550 }
3551
3552 /* Insert partially redundant expressions on edges in the CFG to make
3553    the expressions fully redundant.  */
3554
3555 static int
3556 pre_edge_insert (struct edge_list *edge_list, struct expr **index_map)
3557 {
3558   int e, i, j, num_edges, set_size, did_insert = 0;
3559   sbitmap *inserted;
3560
3561   /* Where PRE_INSERT_MAP is nonzero, we add the expression on that edge
3562      if it reaches any of the deleted expressions.  */
3563
3564   set_size = pre_insert_map[0]->size;
3565   num_edges = NUM_EDGES (edge_list);
3566   inserted = sbitmap_vector_alloc (num_edges, expr_hash_table.n_elems);
3567   sbitmap_vector_zero (inserted, num_edges);
3568
3569   for (e = 0; e < num_edges; e++)
3570     {
3571       int indx;
3572       basic_block bb = INDEX_EDGE_PRED_BB (edge_list, e);
3573
3574       for (i = indx = 0; i < set_size; i++, indx += SBITMAP_ELT_BITS)
3575         {
3576           SBITMAP_ELT_TYPE insert = pre_insert_map[e]->elms[i];
3577
3578           for (j = indx; insert && j < (int) expr_hash_table.n_elems; j++, insert >>= 1)
3579             if ((insert & 1) != 0 && index_map[j]->reaching_reg != NULL_RTX)
3580               {
3581                 struct expr *expr = index_map[j];
3582                 struct occr *occr;
3583
3584                 /* Now look at each deleted occurrence of this expression.  */
3585                 for (occr = expr->antic_occr; occr != NULL; occr = occr->next)
3586                   {
3587                     if (! occr->deleted_p)
3588                       continue;
3589
3590                     /* Insert this expression on this edge if it would
3591                        reach the deleted occurrence in BB.  */
3592                     if (!TEST_BIT (inserted[e], j))
3593                       {
3594                         rtx insn;
3595                         edge eg = INDEX_EDGE (edge_list, e);
3596
3597                         /* We can't insert anything on an abnormal and
3598                            critical edge, so we insert the insn at the end of
3599                            the previous block. There are several alternatives
3600                            detailed in Morgans book P277 (sec 10.5) for
3601                            handling this situation.  This one is easiest for
3602                            now.  */
3603
3604                         if (eg->flags & EDGE_ABNORMAL)
3605                           insert_insn_end_basic_block (index_map[j], bb, 0);
3606                         else
3607                           {
3608                             insn = process_insert_insn (index_map[j]);
3609                             insert_insn_on_edge (insn, eg);
3610                           }
3611
3612                         if (dump_file)
3613                           {
3614                             fprintf (dump_file, "PRE: edge (%d,%d), ",
3615                                      bb->index,
3616                                      INDEX_EDGE_SUCC_BB (edge_list, e)->index);
3617                             fprintf (dump_file, "copy expression %d\n",
3618                                      expr->bitmap_index);
3619                           }
3620
3621                         update_ld_motion_stores (expr);
3622                         SET_BIT (inserted[e], j);
3623                         did_insert = 1;
3624                         gcse_create_count++;
3625                       }
3626                   }
3627               }
3628         }
3629     }
3630
3631   sbitmap_vector_free (inserted);
3632   return did_insert;
3633 }
3634
3635 /* Copy the result of EXPR->EXPR generated by INSN to EXPR->REACHING_REG.
3636    Given "old_reg <- expr" (INSN), instead of adding after it
3637      reaching_reg <- old_reg
3638    it's better to do the following:
3639      reaching_reg <- expr
3640      old_reg      <- reaching_reg
3641    because this way copy propagation can discover additional PRE
3642    opportunities.  But if this fails, we try the old way.
3643    When "expr" is a store, i.e.
3644    given "MEM <- old_reg", instead of adding after it
3645      reaching_reg <- old_reg
3646    it's better to add it before as follows:
3647      reaching_reg <- old_reg
3648      MEM          <- reaching_reg.  */
3649
3650 static void
3651 pre_insert_copy_insn (struct expr *expr, rtx insn)
3652 {
3653   rtx reg = expr->reaching_reg;
3654   int regno = REGNO (reg);
3655   int indx = expr->bitmap_index;
3656   rtx pat = PATTERN (insn);
3657   rtx set, first_set, new_insn;
3658   rtx old_reg;
3659   int i;
3660
3661   /* This block matches the logic in hash_scan_insn.  */
3662   switch (GET_CODE (pat))
3663     {
3664     case SET:
3665       set = pat;
3666       break;
3667
3668     case PARALLEL:
3669       /* Search through the parallel looking for the set whose
3670          source was the expression that we're interested in.  */
3671       first_set = NULL_RTX;
3672       set = NULL_RTX;
3673       for (i = 0; i < XVECLEN (pat, 0); i++)
3674         {
3675           rtx x = XVECEXP (pat, 0, i);
3676           if (GET_CODE (x) == SET)
3677             {
3678               /* If the source was a REG_EQUAL or REG_EQUIV note, we
3679                  may not find an equivalent expression, but in this
3680                  case the PARALLEL will have a single set.  */
3681               if (first_set == NULL_RTX)
3682                 first_set = x;
3683               if (expr_equiv_p (SET_SRC (x), expr->expr))
3684                 {
3685                   set = x;
3686                   break;
3687                 }
3688             }
3689         }
3690
3691       gcc_assert (first_set);
3692       if (set == NULL_RTX)
3693         set = first_set;
3694       break;
3695
3696     default:
3697       gcc_unreachable ();
3698     }
3699
3700   if (REG_P (SET_DEST (set)))
3701     {
3702       old_reg = SET_DEST (set);
3703       /* Check if we can modify the set destination in the original insn.  */
3704       if (validate_change (insn, &SET_DEST (set), reg, 0))
3705         {
3706           new_insn = gen_move_insn (old_reg, reg);
3707           new_insn = emit_insn_after (new_insn, insn);
3708         }
3709       else
3710         {
3711           new_insn = gen_move_insn (reg, old_reg);
3712           new_insn = emit_insn_after (new_insn, insn);
3713         }
3714     }
3715   else /* This is possible only in case of a store to memory.  */
3716     {
3717       old_reg = SET_SRC (set);
3718       new_insn = gen_move_insn (reg, old_reg);
3719
3720       /* Check if we can modify the set source in the original insn.  */
3721       if (validate_change (insn, &SET_SRC (set), reg, 0))
3722         new_insn = emit_insn_before (new_insn, insn);
3723       else
3724         new_insn = emit_insn_after (new_insn, insn);
3725     }
3726
3727   gcse_create_count++;
3728
3729   if (dump_file)
3730     fprintf (dump_file,
3731              "PRE: bb %d, insn %d, copy expression %d in insn %d to reg %d\n",
3732               BLOCK_NUM (insn), INSN_UID (new_insn), indx,
3733               INSN_UID (insn), regno);
3734 }
3735
3736 /* Copy available expressions that reach the redundant expression
3737    to `reaching_reg'.  */
3738
3739 static void
3740 pre_insert_copies (void)
3741 {
3742   unsigned int i, added_copy;
3743   struct expr *expr;
3744   struct occr *occr;
3745   struct occr *avail;
3746
3747   /* For each available expression in the table, copy the result to
3748      `reaching_reg' if the expression reaches a deleted one.
3749
3750      ??? The current algorithm is rather brute force.
3751      Need to do some profiling.  */
3752
3753   for (i = 0; i < expr_hash_table.size; i++)
3754     for (expr = expr_hash_table.table[i]; expr != NULL; expr = expr->next_same_hash)
3755       {
3756         /* If the basic block isn't reachable, PPOUT will be TRUE.  However,
3757            we don't want to insert a copy here because the expression may not
3758            really be redundant.  So only insert an insn if the expression was
3759            deleted.  This test also avoids further processing if the
3760            expression wasn't deleted anywhere.  */
3761         if (expr->reaching_reg == NULL)
3762           continue;
3763
3764         /* Set when we add a copy for that expression.  */
3765         added_copy = 0;
3766
3767         for (occr = expr->antic_occr; occr != NULL; occr = occr->next)
3768           {
3769             if (! occr->deleted_p)
3770               continue;
3771
3772             for (avail = expr->avail_occr; avail != NULL; avail = avail->next)
3773               {
3774                 rtx insn = avail->insn;
3775
3776                 /* No need to handle this one if handled already.  */
3777                 if (avail->copied_p)
3778                   continue;
3779
3780                 /* Don't handle this one if it's a redundant one.  */
3781                 if (INSN_DELETED_P (insn))
3782                   continue;
3783
3784                 /* Or if the expression doesn't reach the deleted one.  */
3785                 if (! pre_expr_reaches_here_p (BLOCK_FOR_INSN (avail->insn),
3786                                                expr,
3787                                                BLOCK_FOR_INSN (occr->insn)))
3788                   continue;
3789
3790                 added_copy = 1;
3791
3792                 /* Copy the result of avail to reaching_reg.  */
3793                 pre_insert_copy_insn (expr, insn);
3794                 avail->copied_p = 1;
3795               }
3796           }
3797
3798           if (added_copy)
3799             update_ld_motion_stores (expr);
3800       }
3801 }
3802
3803 /* Emit move from SRC to DEST noting the equivalence with expression computed
3804    in INSN.  */
3805 static rtx
3806 gcse_emit_move_after (rtx src, rtx dest, rtx insn)
3807 {
3808   rtx new_rtx;
3809   rtx set = single_set (insn), set2;
3810   rtx note;
3811   rtx eqv;
3812
3813   /* This should never fail since we're creating a reg->reg copy
3814      we've verified to be valid.  */
3815
3816   new_rtx = emit_insn_after (gen_move_insn (dest, src), insn);
3817
3818   /* Note the equivalence for local CSE pass.  */
3819   set2 = single_set (new_rtx);
3820   if (!set2 || !rtx_equal_p (SET_DEST (set2), dest))
3821     return new_rtx;
3822   if ((note = find_reg_equal_equiv_note (insn)))
3823     eqv = XEXP (note, 0);
3824   else
3825     eqv = SET_SRC (set);
3826
3827   set_unique_reg_note (new_rtx, REG_EQUAL, copy_insn_1 (eqv));
3828
3829   return new_rtx;
3830 }
3831
3832 /* Delete redundant computations.
3833    Deletion is done by changing the insn to copy the `reaching_reg' of
3834    the expression into the result of the SET.  It is left to later passes
3835    (cprop, cse2, flow, combine, regmove) to propagate the copy or eliminate it.
3836
3837    Returns nonzero if a change is made.  */
3838
3839 static int
3840 pre_delete (void)
3841 {
3842   unsigned int i;
3843   int changed;
3844   struct expr *expr;
3845   struct occr *occr;
3846
3847   changed = 0;
3848   for (i = 0; i < expr_hash_table.size; i++)
3849     for (expr = expr_hash_table.table[i];
3850          expr != NULL;
3851          expr = expr->next_same_hash)
3852       {
3853         int indx = expr->bitmap_index;
3854
3855         /* We only need to search antic_occr since we require
3856            ANTLOC != 0.  */
3857
3858         for (occr = expr->antic_occr; occr != NULL; occr = occr->next)
3859           {
3860             rtx insn = occr->insn;
3861             rtx set;
3862             basic_block bb = BLOCK_FOR_INSN (insn);
3863
3864             /* We only delete insns that have a single_set.  */
3865             if (TEST_BIT (pre_delete_map[bb->index], indx)
3866                 && (set = single_set (insn)) != 0
3867                 && dbg_cnt (pre_insn))
3868               {
3869                 /* Create a pseudo-reg to store the result of reaching
3870                    expressions into.  Get the mode for the new pseudo from
3871                    the mode of the original destination pseudo.  */
3872                 if (expr->reaching_reg == NULL)
3873                   expr->reaching_reg = gen_reg_rtx_and_attrs (SET_DEST (set));
3874
3875                 gcse_emit_move_after (expr->reaching_reg, SET_DEST (set), insn);
3876                 delete_insn (insn);
3877                 occr->deleted_p = 1;
3878                 changed = 1;
3879                 gcse_subst_count++;
3880
3881                 if (dump_file)
3882                   {
3883                     fprintf (dump_file,
3884                              "PRE: redundant insn %d (expression %d) in ",
3885                                INSN_UID (insn), indx);
3886                     fprintf (dump_file, "bb %d, reaching reg is %d\n",
3887                              bb->index, REGNO (expr->reaching_reg));
3888                   }
3889               }
3890           }
3891       }
3892
3893   return changed;
3894 }
3895
3896 /* Perform GCSE optimizations using PRE.
3897    This is called by one_pre_gcse_pass after all the dataflow analysis
3898    has been done.
3899
3900    This is based on the original Morel-Renvoise paper Fred Chow's thesis, and
3901    lazy code motion from Knoop, Ruthing and Steffen as described in Advanced
3902    Compiler Design and Implementation.
3903
3904    ??? A new pseudo reg is created to hold the reaching expression.  The nice
3905    thing about the classical approach is that it would try to use an existing
3906    reg.  If the register can't be adequately optimized [i.e. we introduce
3907    reload problems], one could add a pass here to propagate the new register
3908    through the block.
3909
3910    ??? We don't handle single sets in PARALLELs because we're [currently] not
3911    able to copy the rest of the parallel when we insert copies to create full
3912    redundancies from partial redundancies.  However, there's no reason why we
3913    can't handle PARALLELs in the cases where there are no partial
3914    redundancies.  */
3915
3916 static int
3917 pre_gcse (void)
3918 {
3919   unsigned int i;
3920   int did_insert, changed;
3921   struct expr **index_map;
3922   struct expr *expr;
3923
3924   /* Compute a mapping from expression number (`bitmap_index') to
3925      hash table entry.  */
3926
3927   index_map = XCNEWVEC (struct expr *, expr_hash_table.n_elems);
3928   for (i = 0; i < expr_hash_table.size; i++)
3929     for (expr = expr_hash_table.table[i]; expr != NULL; expr = expr->next_same_hash)
3930       index_map[expr->bitmap_index] = expr;
3931
3932   /* Delete the redundant insns first so that
3933      - we know what register to use for the new insns and for the other
3934        ones with reaching expressions
3935      - we know which insns are redundant when we go to create copies  */
3936
3937   changed = pre_delete ();
3938   did_insert = pre_edge_insert (edge_list, index_map);
3939
3940   /* In other places with reaching expressions, copy the expression to the
3941      specially allocated pseudo-reg that reaches the redundant expr.  */
3942   pre_insert_copies ();
3943   if (did_insert)
3944     {
3945       commit_edge_insertions ();
3946       changed = 1;
3947     }
3948
3949   free (index_map);
3950   return changed;
3951 }
3952
3953 /* Top level routine to perform one PRE GCSE pass.
3954
3955    Return nonzero if a change was made.  */
3956
3957 static int
3958 one_pre_gcse_pass (void)
3959 {
3960   int changed = 0;
3961
3962   gcse_subst_count = 0;
3963   gcse_create_count = 0;
3964
3965   /* Return if there's nothing to do, or it is too expensive.  */
3966   if (n_basic_blocks <= NUM_FIXED_BLOCKS + 1
3967       || is_too_expensive (_("PRE disabled")))
3968     return 0;
3969
3970   /* We need alias.  */
3971   init_alias_analysis ();
3972
3973   bytes_used = 0;
3974   gcc_obstack_init (&gcse_obstack);
3975   alloc_gcse_mem ();
3976
3977   alloc_hash_table (&expr_hash_table, 0);
3978   add_noreturn_fake_exit_edges ();
3979   if (flag_gcse_lm)
3980     compute_ld_motion_mems ();
3981
3982   compute_hash_table (&expr_hash_table);
3983   trim_ld_motion_mems ();
3984   if (dump_file)
3985     dump_hash_table (dump_file, "Expression", &expr_hash_table);
3986
3987   if (expr_hash_table.n_elems > 0)
3988     {
3989       alloc_pre_mem (last_basic_block, expr_hash_table.n_elems);
3990       compute_pre_data ();
3991       changed |= pre_gcse ();
3992       free_edge_list (edge_list);
3993       free_pre_mem ();
3994     }
3995
3996   free_ldst_mems ();
3997   remove_fake_exit_edges ();
3998   free_hash_table (&expr_hash_table);
3999
4000   free_gcse_mem ();
4001   obstack_free (&gcse_obstack, NULL);
4002
4003   /* We are finished with alias.  */
4004   end_alias_analysis ();
4005
4006   if (dump_file)
4007     {
4008       fprintf (dump_file, "PRE GCSE of %s, %d basic blocks, %d bytes needed, ",
4009                current_function_name (), n_basic_blocks, bytes_used);
4010       fprintf (dump_file, "%d substs, %d insns created\n",
4011                gcse_subst_count, gcse_create_count);
4012     }
4013
4014   return changed;
4015 }
4016 \f
4017 /* If X contains any LABEL_REF's, add REG_LABEL_OPERAND notes for them
4018    to INSN.  If such notes are added to an insn which references a
4019    CODE_LABEL, the LABEL_NUSES count is incremented.  We have to add
4020    that note, because the following loop optimization pass requires
4021    them.  */
4022
4023 /* ??? If there was a jump optimization pass after gcse and before loop,
4024    then we would not need to do this here, because jump would add the
4025    necessary REG_LABEL_OPERAND and REG_LABEL_TARGET notes.  */
4026
4027 static void
4028 add_label_notes (rtx x, rtx insn)
4029 {
4030   enum rtx_code code = GET_CODE (x);
4031   int i, j;
4032   const char *fmt;
4033
4034   if (code == LABEL_REF && !LABEL_REF_NONLOCAL_P (x))
4035     {
4036       /* This code used to ignore labels that referred to dispatch tables to
4037          avoid flow generating (slightly) worse code.
4038
4039          We no longer ignore such label references (see LABEL_REF handling in
4040          mark_jump_label for additional information).  */
4041
4042       /* There's no reason for current users to emit jump-insns with
4043          such a LABEL_REF, so we don't have to handle REG_LABEL_TARGET
4044          notes.  */
4045       gcc_assert (!JUMP_P (insn));
4046       add_reg_note (insn, REG_LABEL_OPERAND, XEXP (x, 0));
4047
4048       if (LABEL_P (XEXP (x, 0)))
4049         LABEL_NUSES (XEXP (x, 0))++;
4050
4051       return;
4052     }
4053
4054   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1, fmt = GET_RTX_FORMAT (code); i >= 0; i--)
4055     {
4056       if (fmt[i] == 'e')
4057         add_label_notes (XEXP (x, i), insn);
4058       else if (fmt[i] == 'E')
4059         for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
4060           add_label_notes (XVECEXP (x, i, j), insn);
4061     }
4062 }
4063
4064 /* Compute transparent outgoing information for each block.
4065
4066    An expression is transparent to an edge unless it is killed by
4067    the edge itself.  This can only happen with abnormal control flow,
4068    when the edge is traversed through a call.  This happens with
4069    non-local labels and exceptions.
4070
4071    This would not be necessary if we split the edge.  While this is
4072    normally impossible for abnormal critical edges, with some effort
4073    it should be possible with exception handling, since we still have
4074    control over which handler should be invoked.  But due to increased
4075    EH table sizes, this may not be worthwhile.  */
4076
4077 static void
4078 compute_transpout (void)
4079 {
4080   basic_block bb;
4081   unsigned int i;
4082   struct expr *expr;
4083
4084   sbitmap_vector_ones (transpout, last_basic_block);
4085
4086   FOR_EACH_BB (bb)
4087     {
4088       /* Note that flow inserted a nop at the end of basic blocks that
4089          end in call instructions for reasons other than abnormal
4090          control flow.  */
4091       if (! CALL_P (BB_END (bb)))
4092         continue;
4093
4094       for (i = 0; i < expr_hash_table.size; i++)
4095         for (expr = expr_hash_table.table[i]; expr ; expr = expr->next_same_hash)
4096           if (MEM_P (expr->expr))
4097             {
4098               if (GET_CODE (XEXP (expr->expr, 0)) == SYMBOL_REF
4099                   && CONSTANT_POOL_ADDRESS_P (XEXP (expr->expr, 0)))
4100                 continue;
4101
4102               /* ??? Optimally, we would use interprocedural alias
4103                  analysis to determine if this mem is actually killed
4104                  by this call.  */
4105               RESET_BIT (transpout[bb->index], expr->bitmap_index);
4106             }
4107     }
4108 }
4109
4110 /* Code Hoisting variables and subroutines.  */
4111
4112 /* Very busy expressions.  */
4113 static sbitmap *hoist_vbein;
4114 static sbitmap *hoist_vbeout;
4115
4116 /* Hoistable expressions.  */
4117 static sbitmap *hoist_exprs;
4118
4119 /* ??? We could compute post dominators and run this algorithm in
4120    reverse to perform tail merging, doing so would probably be
4121    more effective than the tail merging code in jump.c.
4122
4123    It's unclear if tail merging could be run in parallel with
4124    code hoisting.  It would be nice.  */
4125
4126 /* Allocate vars used for code hoisting analysis.  */
4127
4128 static void
4129 alloc_code_hoist_mem (int n_blocks, int n_exprs)
4130 {
4131   antloc = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
4132   transp = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
4133   comp = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
4134
4135   hoist_vbein = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
4136   hoist_vbeout = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
4137   hoist_exprs = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
4138   transpout = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
4139 }
4140
4141 /* Free vars used for code hoisting analysis.  */
4142
4143 static void
4144 free_code_hoist_mem (void)
4145 {
4146   sbitmap_vector_free (antloc);
4147   sbitmap_vector_free (transp);
4148   sbitmap_vector_free (comp);
4149
4150   sbitmap_vector_free (hoist_vbein);
4151   sbitmap_vector_free (hoist_vbeout);
4152   sbitmap_vector_free (hoist_exprs);
4153   sbitmap_vector_free (transpout);
4154
4155   free_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
4156 }
4157
4158 /* Compute the very busy expressions at entry/exit from each block.
4159
4160    An expression is very busy if all paths from a given point
4161    compute the expression.  */
4162
4163 static void
4164 compute_code_hoist_vbeinout (void)
4165 {
4166   int changed, passes;
4167   basic_block bb;
4168
4169   sbitmap_vector_zero (hoist_vbeout, last_basic_block);
4170   sbitmap_vector_zero (hoist_vbein, last_basic_block);
4171
4172   passes = 0;
4173   changed = 1;
4174
4175   while (changed)
4176     {
4177       changed = 0;
4178
4179       /* We scan the blocks in the reverse order to speed up
4180          the convergence.  */
4181       FOR_EACH_BB_REVERSE (bb)
4182         {
4183           if (bb->next_bb != EXIT_BLOCK_PTR)
4184             sbitmap_intersection_of_succs (hoist_vbeout[bb->index],
4185                                            hoist_vbein, bb->index);
4186
4187           changed |= sbitmap_a_or_b_and_c_cg (hoist_vbein[bb->index],
4188                                               antloc[bb->index],
4189                                               hoist_vbeout[bb->index],
4190                                               transp[bb->index]);
4191         }
4192
4193       passes++;
4194     }
4195
4196   if (dump_file)
4197     fprintf (dump_file, "hoisting vbeinout computation: %d passes\n", passes);
4198 }
4199
4200 /* Top level routine to do the dataflow analysis needed by code hoisting.  */
4201
4202 static void
4203 compute_code_hoist_data (void)
4204 {
4205   compute_local_properties (transp, comp, antloc, &expr_hash_table);
4206   compute_transpout ();
4207   compute_code_hoist_vbeinout ();
4208   calculate_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
4209   if (dump_file)
4210     fprintf (dump_file, "\n");
4211 }
4212
4213 /* Determine if the expression identified by EXPR_INDEX would
4214    reach BB unimpared if it was placed at the end of EXPR_BB.
4215
4216    It's unclear exactly what Muchnick meant by "unimpared".  It seems
4217    to me that the expression must either be computed or transparent in
4218    *every* block in the path(s) from EXPR_BB to BB.  Any other definition
4219    would allow the expression to be hoisted out of loops, even if
4220    the expression wasn't a loop invariant.
4221
4222    Contrast this to reachability for PRE where an expression is
4223    considered reachable if *any* path reaches instead of *all*
4224    paths.  */
4225
4226 static int
4227 hoist_expr_reaches_here_p (basic_block expr_bb, int expr_index, basic_block bb, char *visited)
4228 {
4229   edge pred;
4230   edge_iterator ei;
4231   int visited_allocated_locally = 0;
4232
4233
4234   if (visited == NULL)
4235     {
4236       visited_allocated_locally = 1;
4237       visited = XCNEWVEC (char, last_basic_block);
4238     }
4239
4240   FOR_EACH_EDGE (pred, ei, bb->preds)
4241     {
4242       basic_block pred_bb = pred->src;
4243
4244       if (pred->src == ENTRY_BLOCK_PTR)
4245         break;
4246       else if (pred_bb == expr_bb)
4247         continue;
4248       else if (visited[pred_bb->index])
4249         continue;
4250
4251       /* Does this predecessor generate this expression?  */
4252       else if (TEST_BIT (comp[pred_bb->index], expr_index))
4253         break;
4254       else if (! TEST_BIT (transp[pred_bb->index], expr_index))
4255         break;
4256
4257       /* Not killed.  */
4258       else
4259         {
4260           visited[pred_bb->index] = 1;
4261           if (! hoist_expr_reaches_here_p (expr_bb, expr_index,
4262                                            pred_bb, visited))
4263             break;
4264         }
4265     }
4266   if (visited_allocated_locally)
4267     free (visited);
4268
4269   return (pred == NULL);
4270 }
4271 \f
4272 /* Actually perform code hoisting.  */
4273
4274 static int
4275 hoist_code (void)
4276 {
4277   basic_block bb, dominated;
4278   VEC (basic_block, heap) *domby;
4279   unsigned int i,j;
4280   struct expr **index_map;
4281   struct expr *expr;
4282   int changed = 0;
4283
4284   sbitmap_vector_zero (hoist_exprs, last_basic_block);
4285
4286   /* Compute a mapping from expression number (`bitmap_index') to
4287      hash table entry.  */
4288
4289   index_map = XCNEWVEC (struct expr *, expr_hash_table.n_elems);
4290   for (i = 0; i < expr_hash_table.size; i++)
4291     for (expr = expr_hash_table.table[i]; expr != NULL; expr = expr->next_same_hash)
4292       index_map[expr->bitmap_index] = expr;
4293
4294   /* Walk over each basic block looking for potentially hoistable
4295      expressions, nothing gets hoisted from the entry block.  */
4296   FOR_EACH_BB (bb)
4297     {
4298       int found = 0;
4299       int insn_inserted_p;
4300
4301       domby = get_dominated_by (CDI_DOMINATORS, bb);
4302       /* Examine each expression that is very busy at the exit of this
4303          block.  These are the potentially hoistable expressions.  */
4304       for (i = 0; i < hoist_vbeout[bb->index]->n_bits; i++)
4305         {
4306           int hoistable = 0;
4307
4308           if (TEST_BIT (hoist_vbeout[bb->index], i)
4309               && TEST_BIT (transpout[bb->index], i))
4310             {
4311               /* We've found a potentially hoistable expression, now
4312                  we look at every block BB dominates to see if it
4313                  computes the expression.  */
4314               for (j = 0; VEC_iterate (basic_block, domby, j, dominated); j++)
4315                 {
4316                   /* Ignore self dominance.  */
4317                   if (bb == dominated)
4318                     continue;
4319                   /* We've found a dominated block, now see if it computes
4320                      the busy expression and whether or not moving that
4321                      expression to the "beginning" of that block is safe.  */
4322                   if (!TEST_BIT (antloc[dominated->index], i))
4323                     continue;
4324
4325                   /* Note if the expression would reach the dominated block
4326                      unimpared if it was placed at the end of BB.
4327
4328                      Keep track of how many times this expression is hoistable
4329                      from a dominated block into BB.  */
4330                   if (hoist_expr_reaches_here_p (bb, i, dominated, NULL))
4331                     hoistable++;
4332                 }
4333
4334               /* If we found more than one hoistable occurrence of this
4335                  expression, then note it in the bitmap of expressions to
4336                  hoist.  It makes no sense to hoist things which are computed
4337                  in only one BB, and doing so tends to pessimize register
4338                  allocation.  One could increase this value to try harder
4339                  to avoid any possible code expansion due to register
4340                  allocation issues; however experiments have shown that
4341                  the vast majority of hoistable expressions are only movable
4342                  from two successors, so raising this threshold is likely
4343                  to nullify any benefit we get from code hoisting.  */
4344               if (hoistable > 1)
4345                 {
4346                   SET_BIT (hoist_exprs[bb->index], i);
4347                   found = 1;
4348                 }
4349             }
4350         }
4351       /* If we found nothing to hoist, then quit now.  */
4352       if (! found)
4353         {
4354           VEC_free (basic_block, heap, domby);
4355           continue;
4356         }
4357
4358       /* Loop over all the hoistable expressions.  */
4359       for (i = 0; i < hoist_exprs[bb->index]->n_bits; i++)
4360         {
4361           /* We want to insert the expression into BB only once, so
4362              note when we've inserted it.  */
4363           insn_inserted_p = 0;
4364
4365           /* These tests should be the same as the tests above.  */
4366           if (TEST_BIT (hoist_exprs[bb->index], i))
4367             {
4368               /* We've found a potentially hoistable expression, now
4369                  we look at every block BB dominates to see if it
4370                  computes the expression.  */
4371               for (j = 0; VEC_iterate (basic_block, domby, j, dominated); j++)
4372                 {
4373                   /* Ignore self dominance.  */
4374                   if (bb == dominated)
4375                     continue;
4376
4377                   /* We've found a dominated block, now see if it computes
4378                      the busy expression and whether or not moving that
4379                      expression to the "beginning" of that block is safe.  */
4380                   if (!TEST_BIT (antloc[dominated->index], i))
4381                     continue;
4382
4383                   /* The expression is computed in the dominated block and
4384                      it would be safe to compute it at the start of the
4385                      dominated block.  Now we have to determine if the
4386                      expression would reach the dominated block if it was
4387                      placed at the end of BB.  */
4388                   if (hoist_expr_reaches_here_p (bb, i, dominated, NULL))
4389                     {
4390                       struct expr *expr = index_map[i];
4391                       struct occr *occr = expr->antic_occr;
4392                       rtx insn;
4393                       rtx set;
4394
4395                       /* Find the right occurrence of this expression.  */
4396                       while (BLOCK_FOR_INSN (occr->insn) != dominated && occr)
4397                         occr = occr->next;
4398
4399                       gcc_assert (occr);
4400                       insn = occr->insn;
4401                       set = single_set (insn);
4402                       gcc_assert (set);
4403
4404                       /* Create a pseudo-reg to store the result of reaching
4405                          expressions into.  Get the mode for the new pseudo
4406                          from the mode of the original destination pseudo.  */
4407                       if (expr->reaching_reg == NULL)
4408                         expr->reaching_reg
4409                           = gen_reg_rtx_and_attrs (SET_DEST (set));
4410
4411                       gcse_emit_move_after (expr->reaching_reg, SET_DEST (set), insn);
4412                       delete_insn (insn);
4413                       occr->deleted_p = 1;
4414                       changed = 1;
4415                       gcse_subst_count++;
4416
4417                       if (!insn_inserted_p)
4418                         {
4419                           insert_insn_end_basic_block (index_map[i], bb, 0);
4420                           insn_inserted_p = 1;
4421                         }
4422                     }
4423                 }
4424             }
4425         }
4426       VEC_free (basic_block, heap, domby);
4427     }
4428
4429   free (index_map);
4430
4431   return changed;
4432 }
4433
4434 /* Top level routine to perform one code hoisting (aka unification) pass
4435
4436    Return nonzero if a change was made.  */
4437
4438 static int
4439 one_code_hoisting_pass (void)
4440 {
4441   int changed = 0;
4442
4443   gcse_subst_count = 0;
4444   gcse_create_count = 0;
4445
4446   /* Return if there's nothing to do, or it is too expensive.  */
4447   if (n_basic_blocks <= NUM_FIXED_BLOCKS + 1
4448       || is_too_expensive (_("GCSE disabled")))
4449     return 0;
4450
4451   /* We need alias.  */
4452   init_alias_analysis ();
4453
4454   bytes_used = 0;
4455   gcc_obstack_init (&gcse_obstack);
4456   alloc_gcse_mem ();
4457
4458   alloc_hash_table (&expr_hash_table, 0);
4459   compute_hash_table (&expr_hash_table);
4460   if (dump_file)
4461     dump_hash_table (dump_file, "Code Hosting Expressions", &expr_hash_table);
4462
4463   if (expr_hash_table.n_elems > 0)
4464     {
4465       alloc_code_hoist_mem (last_basic_block, expr_hash_table.n_elems);
4466       compute_code_hoist_data ();
4467       changed = hoist_code ();
4468       free_code_hoist_mem ();
4469     }
4470
4471   free_hash_table (&expr_hash_table);
4472   free_gcse_mem ();
4473   obstack_free (&gcse_obstack, NULL);
4474
4475   /* We are finished with alias.  */
4476   end_alias_analysis ();
4477
4478   if (dump_file)
4479     {
4480       fprintf (dump_file, "HOIST of %s, %d basic blocks, %d bytes needed, ",
4481                current_function_name (), n_basic_blocks, bytes_used);
4482       fprintf (dump_file, "%d substs, %d insns created\n",
4483                gcse_subst_count, gcse_create_count);
4484     }
4485
4486   return changed;
4487 }
4488 \f
4489 /*  Here we provide the things required to do store motion towards
4490     the exit. In order for this to be effective, gcse also needed to
4491     be taught how to move a load when it is kill only by a store to itself.
4492
4493             int i;
4494             float a[10];
4495
4496             void foo(float scale)
4497             {
4498               for (i=0; i<10; i++)
4499                 a[i] *= scale;
4500             }
4501
4502     'i' is both loaded and stored to in the loop. Normally, gcse cannot move
4503     the load out since its live around the loop, and stored at the bottom
4504     of the loop.
4505
4506       The 'Load Motion' referred to and implemented in this file is
4507     an enhancement to gcse which when using edge based lcm, recognizes
4508     this situation and allows gcse to move the load out of the loop.
4509
4510       Once gcse has hoisted the load, store motion can then push this
4511     load towards the exit, and we end up with no loads or stores of 'i'
4512     in the loop.  */
4513
4514 static hashval_t
4515 pre_ldst_expr_hash (const void *p)
4516 {
4517   int do_not_record_p = 0;
4518   const struct ls_expr *const x = (const struct ls_expr *) p;
4519   return hash_rtx (x->pattern, GET_MODE (x->pattern), &do_not_record_p, NULL, false);
4520 }
4521
4522 static int
4523 pre_ldst_expr_eq (const void *p1, const void *p2)
4524 {
4525   const struct ls_expr *const ptr1 = (const struct ls_expr *) p1,
4526     *const ptr2 = (const struct ls_expr *) p2;
4527   return expr_equiv_p (ptr1->pattern, ptr2->pattern);
4528 }
4529
4530 /* This will search the ldst list for a matching expression. If it
4531    doesn't find one, we create one and initialize it.  */
4532
4533 static struct ls_expr *
4534 ldst_entry (rtx x)
4535 {
4536   int do_not_record_p = 0;
4537   struct ls_expr * ptr;
4538   unsigned int hash;
4539   void **slot;
4540   struct ls_expr e;
4541
4542   hash = hash_rtx (x, GET_MODE (x), &do_not_record_p,
4543                    NULL,  /*have_reg_qty=*/false);
4544
4545   e.pattern = x;
4546   slot = htab_find_slot_with_hash (pre_ldst_table, &e, hash, INSERT);
4547   if (*slot)
4548     return (struct ls_expr *)*slot;
4549
4550   ptr = XNEW (struct ls_expr);
4551
4552   ptr->next         = pre_ldst_mems;
4553   ptr->expr         = NULL;
4554   ptr->pattern      = x;
4555   ptr->pattern_regs = NULL_RTX;
4556   ptr->loads        = NULL_RTX;
4557   ptr->stores       = NULL_RTX;
4558   ptr->reaching_reg = NULL_RTX;
4559   ptr->invalid      = 0;
4560   ptr->index        = 0;
4561   ptr->hash_index   = hash;
4562   pre_ldst_mems     = ptr;
4563   *slot = ptr;
4564
4565   return ptr;
4566 }
4567
4568 /* Free up an individual ldst entry.  */
4569
4570 static void
4571 free_ldst_entry (struct ls_expr * ptr)
4572 {
4573   free_INSN_LIST_list (& ptr->loads);
4574   free_INSN_LIST_list (& ptr->stores);
4575
4576   free (ptr);
4577 }
4578
4579 /* Free up all memory associated with the ldst list.  */
4580
4581 static void
4582 free_ldst_mems (void)
4583 {
4584   if (pre_ldst_table)
4585     htab_delete (pre_ldst_table);
4586   pre_ldst_table = NULL;
4587
4588   while (pre_ldst_mems)
4589     {
4590       struct ls_expr * tmp = pre_ldst_mems;
4591
4592       pre_ldst_mems = pre_ldst_mems->next;
4593
4594       free_ldst_entry (tmp);
4595     }
4596
4597   pre_ldst_mems = NULL;
4598 }
4599
4600 /* Dump debugging info about the ldst list.  */
4601
4602 static void
4603 print_ldst_list (FILE * file)
4604 {
4605   struct ls_expr * ptr;
4606
4607   fprintf (file, "LDST list: \n");
4608
4609   for (ptr = first_ls_expr (); ptr != NULL; ptr = next_ls_expr (ptr))
4610     {
4611       fprintf (file, "  Pattern (%3d): ", ptr->index);
4612
4613       print_rtl (file, ptr->pattern);
4614
4615       fprintf (file, "\n         Loads : ");
4616
4617       if (ptr->loads)
4618         print_rtl (file, ptr->loads);
4619       else
4620         fprintf (file, "(nil)");
4621
4622       fprintf (file, "\n        Stores : ");
4623
4624       if (ptr->stores)
4625         print_rtl (file, ptr->stores);
4626       else
4627         fprintf (file, "(nil)");
4628
4629       fprintf (file, "\n\n");
4630     }
4631
4632   fprintf (file, "\n");
4633 }
4634
4635 /* Returns 1 if X is in the list of ldst only expressions.  */
4636
4637 static struct ls_expr *
4638 find_rtx_in_ldst (rtx x)
4639 {
4640   struct ls_expr e;
4641   void **slot;
4642   if (!pre_ldst_table)
4643     return NULL;
4644   e.pattern = x;
4645   slot = htab_find_slot (pre_ldst_table, &e, NO_INSERT);
4646   if (!slot || ((struct ls_expr *)*slot)->invalid)
4647     return NULL;
4648   return (struct ls_expr *) *slot;
4649 }
4650
4651 /* Return first item in the list.  */
4652
4653 static inline struct ls_expr *
4654 first_ls_expr (void)
4655 {
4656   return pre_ldst_mems;
4657 }
4658
4659 /* Return the next item in the list after the specified one.  */
4660
4661 static inline struct ls_expr *
4662 next_ls_expr (struct ls_expr * ptr)
4663 {
4664   return ptr->next;
4665 }
4666 \f
4667 /* Load Motion for loads which only kill themselves.  */
4668
4669 /* Return true if x is a simple MEM operation, with no registers or
4670    side effects. These are the types of loads we consider for the
4671    ld_motion list, otherwise we let the usual aliasing take care of it.  */
4672
4673 static int
4674 simple_mem (const_rtx x)
4675 {
4676   if (! MEM_P (x))
4677     return 0;
4678
4679   if (MEM_VOLATILE_P (x))
4680     return 0;
4681
4682   if (GET_MODE (x) == BLKmode)
4683     return 0;
4684
4685   /* If we are handling exceptions, we must be careful with memory references
4686      that may trap. If we are not, the behavior is undefined, so we may just
4687      continue.  */
4688   if (flag_non_call_exceptions && may_trap_p (x))
4689     return 0;
4690
4691   if (side_effects_p (x))
4692     return 0;
4693
4694   /* Do not consider function arguments passed on stack.  */
4695   if (reg_mentioned_p (stack_pointer_rtx, x))
4696     return 0;
4697
4698   if (flag_float_store && FLOAT_MODE_P (GET_MODE (x)))
4699     return 0;
4700
4701   return 1;
4702 }
4703
4704 /* Make sure there isn't a buried reference in this pattern anywhere.
4705    If there is, invalidate the entry for it since we're not capable
4706    of fixing it up just yet.. We have to be sure we know about ALL
4707    loads since the aliasing code will allow all entries in the
4708    ld_motion list to not-alias itself.  If we miss a load, we will get
4709    the wrong value since gcse might common it and we won't know to
4710    fix it up.  */
4711
4712 static void
4713 invalidate_any_buried_refs (rtx x)
4714 {
4715   const char * fmt;
4716   int i, j;
4717   struct ls_expr * ptr;
4718
4719   /* Invalidate it in the list.  */
4720   if (MEM_P (x) && simple_mem (x))
4721     {
4722       ptr = ldst_entry (x);
4723       ptr->invalid = 1;
4724     }
4725
4726   /* Recursively process the insn.  */
4727   fmt = GET_RTX_FORMAT (GET_CODE (x));
4728
4729   for (i = GET_RTX_LENGTH (GET_CODE (x)) - 1; i >= 0; i--)
4730     {
4731       if (fmt[i] == 'e')
4732         invalidate_any_buried_refs (XEXP (x, i));
4733       else if (fmt[i] == 'E')
4734         for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
4735           invalidate_any_buried_refs (XVECEXP (x, i, j));
4736     }
4737 }
4738
4739 /* Find all the 'simple' MEMs which are used in LOADs and STORES.  Simple
4740    being defined as MEM loads and stores to symbols, with no side effects
4741    and no registers in the expression.  For a MEM destination, we also
4742    check that the insn is still valid if we replace the destination with a
4743    REG, as is done in update_ld_motion_stores.  If there are any uses/defs
4744    which don't match this criteria, they are invalidated and trimmed out
4745    later.  */
4746
4747 static void
4748 compute_ld_motion_mems (void)
4749 {
4750   struct ls_expr * ptr;
4751   basic_block bb;
4752   rtx insn;
4753
4754   pre_ldst_mems = NULL;
4755   pre_ldst_table = htab_create (13, pre_ldst_expr_hash,
4756                                 pre_ldst_expr_eq, NULL);
4757
4758   FOR_EACH_BB (bb)
4759     {
4760       FOR_BB_INSNS (bb, insn)
4761         {
4762           if (NONDEBUG_INSN_P (insn))
4763             {
4764               if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == SET)
4765                 {
4766                   rtx src = SET_SRC (PATTERN (insn));
4767                   rtx dest = SET_DEST (PATTERN (insn));
4768
4769                   /* Check for a simple LOAD...  */
4770                   if (MEM_P (src) && simple_mem (src))
4771                     {
4772                       ptr = ldst_entry (src);
4773                       if (REG_P (dest))
4774                         ptr->loads = alloc_INSN_LIST (insn, ptr->loads);
4775                       else
4776                         ptr->invalid = 1;
4777                     }
4778                   else
4779                     {
4780                       /* Make sure there isn't a buried load somewhere.  */
4781                       invalidate_any_buried_refs (src);
4782                     }
4783
4784                   /* Check for stores. Don't worry about aliased ones, they
4785                      will block any movement we might do later. We only care
4786                      about this exact pattern since those are the only
4787                      circumstance that we will ignore the aliasing info.  */
4788                   if (MEM_P (dest) && simple_mem (dest))
4789                     {
4790                       ptr = ldst_entry (dest);
4791
4792                       if (! MEM_P (src)
4793                           && GET_CODE (src) != ASM_OPERANDS
4794                           /* Check for REG manually since want_to_gcse_p
4795                              returns 0 for all REGs.  */
4796                           && can_assign_to_reg_without_clobbers_p (src))
4797                         ptr->stores = alloc_INSN_LIST (insn, ptr->stores);
4798                       else
4799                         ptr->invalid = 1;
4800                     }
4801                 }
4802               else
4803                 invalidate_any_buried_refs (PATTERN (insn));
4804             }
4805         }
4806     }
4807 }
4808
4809 /* Remove any references that have been either invalidated or are not in the
4810    expression list for pre gcse.  */
4811
4812 static void
4813 trim_ld_motion_mems (void)
4814 {
4815   struct ls_expr * * last = & pre_ldst_mems;
4816   struct ls_expr * ptr = pre_ldst_mems;
4817
4818   while (ptr != NULL)
4819     {
4820       struct expr * expr;
4821
4822       /* Delete if entry has been made invalid.  */
4823       if (! ptr->invalid)
4824         {
4825           /* Delete if we cannot find this mem in the expression list.  */
4826           unsigned int hash = ptr->hash_index % expr_hash_table.size;
4827
4828           for (expr = expr_hash_table.table[hash];
4829                expr != NULL;
4830                expr = expr->next_same_hash)
4831             if (expr_equiv_p (expr->expr, ptr->pattern))
4832               break;
4833         }
4834       else
4835         expr = (struct expr *) 0;
4836
4837       if (expr)
4838         {
4839           /* Set the expression field if we are keeping it.  */
4840           ptr->expr = expr;
4841           last = & ptr->next;
4842           ptr = ptr->next;
4843         }
4844       else
4845         {
4846           *last = ptr->next;
4847           htab_remove_elt_with_hash (pre_ldst_table, ptr, ptr->hash_index);
4848           free_ldst_entry (ptr);
4849           ptr = * last;
4850         }
4851     }
4852
4853   /* Show the world what we've found.  */
4854   if (dump_file && pre_ldst_mems != NULL)
4855     print_ldst_list (dump_file);
4856 }
4857
4858 /* This routine will take an expression which we are replacing with
4859    a reaching register, and update any stores that are needed if
4860    that expression is in the ld_motion list.  Stores are updated by
4861    copying their SRC to the reaching register, and then storing
4862    the reaching register into the store location. These keeps the
4863    correct value in the reaching register for the loads.  */
4864
4865 static void
4866 update_ld_motion_stores (struct expr * expr)
4867 {
4868   struct ls_expr * mem_ptr;
4869
4870   if ((mem_ptr = find_rtx_in_ldst (expr->expr)))
4871     {
4872       /* We can try to find just the REACHED stores, but is shouldn't
4873          matter to set the reaching reg everywhere...  some might be
4874          dead and should be eliminated later.  */
4875
4876       /* We replace (set mem expr) with (set reg expr) (set mem reg)
4877          where reg is the reaching reg used in the load.  We checked in
4878          compute_ld_motion_mems that we can replace (set mem expr) with
4879          (set reg expr) in that insn.  */
4880       rtx list = mem_ptr->stores;
4881
4882       for ( ; list != NULL_RTX; list = XEXP (list, 1))
4883         {
4884           rtx insn = XEXP (list, 0);
4885           rtx pat = PATTERN (insn);
4886           rtx src = SET_SRC (pat);
4887           rtx reg = expr->reaching_reg;
4888           rtx copy, new_rtx;
4889
4890           /* If we've already copied it, continue.  */
4891           if (expr->reaching_reg == src)
4892             continue;
4893
4894           if (dump_file)
4895             {
4896               fprintf (dump_file, "PRE:  store updated with reaching reg ");
4897               print_rtl (dump_file, expr->reaching_reg);
4898               fprintf (dump_file, ":\n  ");
4899               print_inline_rtx (dump_file, insn, 8);
4900               fprintf (dump_file, "\n");
4901             }
4902
4903           copy = gen_move_insn (reg, copy_rtx (SET_SRC (pat)));
4904           new_rtx = emit_insn_before (copy, insn);
4905           SET_SRC (pat) = reg;
4906           df_insn_rescan (insn);
4907
4908           /* un-recognize this pattern since it's probably different now.  */
4909           INSN_CODE (insn) = -1;
4910           gcse_create_count++;
4911         }
4912     }
4913 }
4914 \f
4915 /* Return true if the graph is too expensive to optimize. PASS is the
4916    optimization about to be performed.  */
4917
4918 static bool
4919 is_too_expensive (const char *pass)
4920 {
4921   /* Trying to perform global optimizations on flow graphs which have
4922      a high connectivity will take a long time and is unlikely to be
4923      particularly useful.
4924
4925      In normal circumstances a cfg should have about twice as many
4926      edges as blocks.  But we do not want to punish small functions
4927      which have a couple switch statements.  Rather than simply
4928      threshold the number of blocks, uses something with a more
4929      graceful degradation.  */
4930   if (n_edges > 20000 + n_basic_blocks * 4)
4931     {
4932       warning (OPT_Wdisabled_optimization,
4933                "%s: %d basic blocks and %d edges/basic block",
4934                pass, n_basic_blocks, n_edges / n_basic_blocks);
4935
4936       return true;
4937     }
4938
4939   /* If allocating memory for the cprop bitmap would take up too much
4940      storage it's better just to disable the optimization.  */
4941   if ((n_basic_blocks
4942        * SBITMAP_SET_SIZE (max_reg_num ())
4943        * sizeof (SBITMAP_ELT_TYPE)) > MAX_GCSE_MEMORY)
4944     {
4945       warning (OPT_Wdisabled_optimization,
4946                "%s: %d basic blocks and %d registers",
4947                pass, n_basic_blocks, max_reg_num ());
4948
4949       return true;
4950     }
4951
4952   return false;
4953 }
4954
4955 \f
4956 /* Main function for the CPROP pass.  */
4957
4958 static int
4959 one_cprop_pass (void)
4960 {
4961   int changed = 0;
4962
4963   /* Return if there's nothing to do, or it is too expensive.  */
4964   if (n_basic_blocks <= NUM_FIXED_BLOCKS + 1
4965       || is_too_expensive (_ ("const/copy propagation disabled")))
4966     return 0;
4967
4968   global_const_prop_count = local_const_prop_count = 0;
4969   global_copy_prop_count = local_copy_prop_count = 0;
4970
4971   bytes_used = 0;
4972   gcc_obstack_init (&gcse_obstack);
4973   alloc_gcse_mem ();
4974
4975   /* Do a local const/copy propagation pass first.  The global pass
4976      only handles global opportunities.
4977      If the local pass changes something, remove any unreachable blocks
4978      because the CPROP global dataflow analysis may get into infinite
4979      loops for CFGs with unreachable blocks.
4980
4981      FIXME: This local pass should not be necessary after CSE (but for
4982             some reason it still is).  It is also (proven) not necessary
4983             to run the local pass right after FWPWOP.
4984
4985      FIXME: The global analysis would not get into infinite loops if it
4986             would use the DF solver (via df_simple_dataflow) instead of
4987             the solver implemented in this file.  */
4988   if (local_cprop_pass ())
4989     {
4990       delete_unreachable_blocks ();
4991       df_analyze ();
4992     }
4993
4994   /* Determine implicit sets.  */
4995   implicit_sets = XCNEWVEC (rtx, last_basic_block);
4996   find_implicit_sets ();
4997
4998   alloc_hash_table (&set_hash_table, 1);
4999   compute_hash_table (&set_hash_table);
5000
5001   /* Free implicit_sets before peak usage.  */
5002   free (implicit_sets);
5003   implicit_sets = NULL;
5004
5005   if (dump_file)
5006     dump_hash_table (dump_file, "SET", &set_hash_table);
5007   if (set_hash_table.n_elems > 0)
5008     {
5009       basic_block bb;
5010       rtx insn;
5011
5012       alloc_cprop_mem (last_basic_block, set_hash_table.n_elems);
5013       compute_cprop_data ();
5014
5015       FOR_BB_BETWEEN (bb, ENTRY_BLOCK_PTR->next_bb->next_bb, EXIT_BLOCK_PTR, next_bb)
5016         {
5017           /* Reset tables used to keep track of what's still valid [since
5018              the start of the block].  */
5019           reset_opr_set_tables ();
5020
5021           FOR_BB_INSNS (bb, insn)
5022             if (INSN_P (insn))
5023               {
5024                 changed |= cprop_insn (insn);
5025
5026                 /* Keep track of everything modified by this insn.  */
5027                 /* ??? Need to be careful w.r.t. mods done to INSN.
5028                        Don't call mark_oprs_set if we turned the
5029                        insn into a NOTE.  */
5030                 if (! NOTE_P (insn))
5031                   mark_oprs_set (insn);
5032               }
5033         }
5034
5035       changed |= bypass_conditional_jumps ();
5036       free_cprop_mem ();
5037     }
5038
5039   free_hash_table (&set_hash_table);
5040   free_gcse_mem ();
5041   obstack_free (&gcse_obstack, NULL);
5042
5043   if (dump_file)
5044     {
5045       fprintf (dump_file, "CPROP of %s, %d basic blocks, %d bytes needed, ",
5046                current_function_name (), n_basic_blocks, bytes_used);
5047       fprintf (dump_file, "%d local const props, %d local copy props, ",
5048                local_const_prop_count, local_copy_prop_count);
5049       fprintf (dump_file, "%d global const props, %d global copy props\n\n",
5050                global_const_prop_count, global_copy_prop_count);
5051     }
5052
5053   return changed;
5054 }
5055
5056 \f
5057 /* All the passes implemented in this file.  Each pass has its
5058    own gate and execute function, and at the end of the file a
5059    pass definition for passes.c.
5060
5061    We do not construct an accurate cfg in functions which call
5062    setjmp, so none of these passes runs if the function calls
5063    setjmp.
5064    FIXME: Should just handle setjmp via REG_SETJMP notes.  */
5065
5066 static bool
5067 gate_rtl_cprop (void)
5068 {
5069   return optimize > 0 && flag_gcse
5070     && !cfun->calls_setjmp
5071     && dbg_cnt (cprop);
5072 }
5073
5074 static unsigned int
5075 execute_rtl_cprop (void)
5076 {
5077   delete_unreachable_blocks ();
5078   df_note_add_problem ();
5079   df_set_flags (DF_LR_RUN_DCE);
5080   df_analyze ();
5081   flag_rerun_cse_after_global_opts |= one_cprop_pass ();
5082   return 0;
5083 }
5084
5085 static bool
5086 gate_rtl_pre (void)
5087 {
5088   return optimize > 0 && flag_gcse
5089     && !cfun->calls_setjmp
5090     && optimize_function_for_speed_p (cfun)
5091     && dbg_cnt (pre);
5092 }
5093
5094 static unsigned int
5095 execute_rtl_pre (void)
5096 {
5097   delete_unreachable_blocks ();
5098   df_note_add_problem ();
5099   df_analyze ();
5100   flag_rerun_cse_after_global_opts |= one_pre_gcse_pass ();
5101   return 0;
5102 }
5103
5104 static bool
5105 gate_rtl_hoist (void)
5106 {
5107   return optimize > 0 && flag_gcse
5108     && !cfun->calls_setjmp
5109     /* It does not make sense to run code hoisting unless we are optimizing
5110        for code size -- it rarely makes programs faster, and can make then
5111        bigger if we did PRE (when optimizing for space, we don't run PRE).  */
5112     && optimize_function_for_size_p (cfun)
5113     && dbg_cnt (hoist);
5114 }
5115
5116 static unsigned int
5117 execute_rtl_hoist (void)
5118 {
5119   delete_unreachable_blocks ();
5120   df_note_add_problem ();
5121   df_analyze ();
5122   flag_rerun_cse_after_global_opts |= one_code_hoisting_pass ();
5123   return 0;
5124 }
5125
5126 struct rtl_opt_pass pass_rtl_cprop =
5127 {
5128  {
5129   RTL_PASS,
5130   "cprop",                              /* name */
5131   gate_rtl_cprop,                       /* gate */
5132   execute_rtl_cprop,                    /* execute */
5133   NULL,                                 /* sub */
5134   NULL,                                 /* next */
5135   0,                                    /* static_pass_number */
5136   TV_CPROP,                             /* tv_id */
5137   PROP_cfglayout,                       /* properties_required */
5138   0,                                    /* properties_provided */
5139   0,                                    /* properties_destroyed */
5140   0,                                    /* todo_flags_start */
5141   TODO_df_finish | TODO_verify_rtl_sharing |
5142   TODO_dump_func |
5143   TODO_verify_flow | TODO_ggc_collect   /* todo_flags_finish */
5144  }
5145 };
5146
5147 struct rtl_opt_pass pass_rtl_pre =
5148 {
5149  {
5150   RTL_PASS,
5151   "pre",                                /* name */
5152   gate_rtl_pre,                         /* gate */
5153   execute_rtl_pre,                      /* execute */
5154   NULL,                                 /* sub */
5155   NULL,                                 /* next */
5156   0,                                    /* static_pass_number */
5157   TV_PRE,                               /* tv_id */
5158   PROP_cfglayout,                       /* properties_required */
5159   0,                                    /* properties_provided */
5160   0,                                    /* properties_destroyed */
5161   0,                                    /* todo_flags_start */
5162   TODO_df_finish | TODO_verify_rtl_sharing |
5163   TODO_dump_func |
5164   TODO_verify_flow | TODO_ggc_collect   /* todo_flags_finish */
5165  }
5166 };
5167
5168 struct rtl_opt_pass pass_rtl_hoist =
5169 {
5170  {
5171   RTL_PASS,
5172   "hoist",                              /* name */
5173   gate_rtl_hoist,                       /* gate */
5174   execute_rtl_hoist,                    /* execute */
5175   NULL,                                 /* sub */
5176   NULL,                                 /* next */
5177   0,                                    /* static_pass_number */
5178   TV_HOIST,                             /* tv_id */
5179   PROP_cfglayout,                       /* properties_required */
5180   0,                                    /* properties_provided */
5181   0,                                    /* properties_destroyed */
5182   0,                                    /* todo_flags_start */
5183   TODO_df_finish | TODO_verify_rtl_sharing |
5184   TODO_dump_func |
5185   TODO_verify_flow | TODO_ggc_collect   /* todo_flags_finish */
5186  }
5187 };
5188
5189 #include "gt-gcse.h"