OSDN Git Service

* gcc.misc-tests/gcov.exp: Move almost everything to a new,
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / gcse.c
1 /* Global common subexpression elimination/Partial redundancy elimination
2    and global constant/copy propagation for GNU compiler.
3    Copyright (C) 1997, 1998, 1999, 2000, 2001 Free Software Foundation, Inc.
4
5 This file is part of GCC.
6
7 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify it under
8 the terms of the GNU General Public License as published by the Free
9 Software Foundation; either version 2, or (at your option) any later
10 version.
11
12 GCC is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY
13 WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
14 FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License
15 for more details.
16
17 You should have received a copy of the GNU General Public License
18 along with GCC; see the file COPYING.  If not, write to the Free
19 Software Foundation, 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA
20 02111-1307, USA.  */
21
22 /* TODO
23    - reordering of memory allocation and freeing to be more space efficient
24    - do rough calc of how many regs are needed in each block, and a rough
25      calc of how many regs are available in each class and use that to
26      throttle back the code in cases where RTX_COST is minimal.
27    - 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    - ability to realloc sbitmap vectors would allow one initial computation
31      of reg_set_in_block with only subsequent additions, rather than
32      recomputing it for each pass
33
34 */
35
36 /* References searched while implementing this.
37
38    Compilers Principles, Techniques and Tools
39    Aho, Sethi, Ullman
40    Addison-Wesley, 1988
41
42    Global Optimization by Suppression of Partial Redundancies
43    E. Morel, C. Renvoise
44    communications of the acm, Vol. 22, Num. 2, Feb. 1979
45
46    A Portable Machine-Independent Global Optimizer - Design and Measurements
47    Frederick Chow
48    Stanford Ph.D. thesis, Dec. 1983
49
50    A Fast Algorithm for Code Movement Optimization
51    D.M. Dhamdhere
52    SIGPLAN Notices, Vol. 23, Num. 10, Oct. 1988
53
54    A Solution to a Problem with Morel and Renvoise's
55    Global Optimization by Suppression of Partial Redundancies
56    K-H Drechsler, M.P. Stadel
57    ACM TOPLAS, Vol. 10, Num. 4, Oct. 1988
58
59    Practical Adaptation of the Global Optimization
60    Algorithm of Morel and Renvoise
61    D.M. Dhamdhere
62    ACM TOPLAS, Vol. 13, Num. 2. Apr. 1991
63
64    Efficiently Computing Static Single Assignment Form and the Control
65    Dependence Graph
66    R. Cytron, J. Ferrante, B.K. Rosen, M.N. Wegman, and F.K. Zadeck
67    ACM TOPLAS, Vol. 13, Num. 4, Oct. 1991
68
69    Lazy Code Motion
70    J. Knoop, O. Ruthing, B. Steffen
71    ACM SIGPLAN Notices Vol. 27, Num. 7, Jul. 1992, '92 Conference on PLDI
72
73    What's In a Region?  Or Computing Control Dependence Regions in Near-Linear
74    Time for Reducible Flow Control
75    Thomas Ball
76    ACM Letters on Programming Languages and Systems,
77    Vol. 2, Num. 1-4, Mar-Dec 1993
78
79    An Efficient Representation for Sparse Sets
80    Preston Briggs, Linda Torczon
81    ACM Letters on Programming Languages and Systems,
82    Vol. 2, Num. 1-4, Mar-Dec 1993
83
84    A Variation of Knoop, Ruthing, and Steffen's Lazy Code Motion
85    K-H Drechsler, M.P. Stadel
86    ACM SIGPLAN Notices, Vol. 28, Num. 5, May 1993
87
88    Partial Dead Code Elimination
89    J. Knoop, O. Ruthing, B. Steffen
90    ACM SIGPLAN Notices, Vol. 29, Num. 6, Jun. 1994
91
92    Effective Partial Redundancy Elimination
93    P. Briggs, K.D. Cooper
94    ACM SIGPLAN Notices, Vol. 29, Num. 6, Jun. 1994
95
96    The Program Structure Tree: Computing Control Regions in Linear Time
97    R. Johnson, D. Pearson, K. Pingali
98    ACM SIGPLAN Notices, Vol. 29, Num. 6, Jun. 1994
99
100    Optimal Code Motion: Theory and Practice
101    J. Knoop, O. Ruthing, B. Steffen
102    ACM TOPLAS, Vol. 16, Num. 4, Jul. 1994
103
104    The power of assignment motion
105    J. Knoop, O. Ruthing, B. Steffen
106    ACM SIGPLAN Notices Vol. 30, Num. 6, Jun. 1995, '95 Conference on PLDI
107
108    Global code motion / global value numbering
109    C. Click
110    ACM SIGPLAN Notices Vol. 30, Num. 6, Jun. 1995, '95 Conference on PLDI
111
112    Value Driven Redundancy Elimination
113    L.T. Simpson
114    Rice University Ph.D. thesis, Apr. 1996
115
116    Value Numbering
117    L.T. Simpson
118    Massively Scalar Compiler Project, Rice University, Sep. 1996
119
120    High Performance Compilers for Parallel Computing
121    Michael Wolfe
122    Addison-Wesley, 1996
123
124    Advanced Compiler Design and Implementation
125    Steven Muchnick
126    Morgan Kaufmann, 1997
127
128    Building an Optimizing Compiler
129    Robert Morgan
130    Digital Press, 1998
131
132    People wishing to speed up the code here should read:
133      Elimination Algorithms for Data Flow Analysis
134      B.G. Ryder, M.C. Paull
135      ACM Computing Surveys, Vol. 18, Num. 3, Sep. 1986
136
137      How to Analyze Large Programs Efficiently and Informatively
138      D.M. Dhamdhere, B.K. Rosen, F.K. Zadeck
139      ACM SIGPLAN Notices Vol. 27, Num. 7, Jul. 1992, '92 Conference on PLDI
140
141    People wishing to do something different can find various possibilities
142    in the above papers and elsewhere.
143 */
144
145 #include "config.h"
146 #include "system.h"
147 #include "toplev.h"
148
149 #include "rtl.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 "ggc.h"
162 #include "params.h"
163
164 #include "obstack.h"
165 #define obstack_chunk_alloc gmalloc
166 #define obstack_chunk_free free
167
168 /* Propagate flow information through back edges and thus enable PRE's
169    moving loop invariant calculations out of loops.
170
171    Originally this tended to create worse overall code, but several
172    improvements during the development of PRE seem to have made following
173    back edges generally a win.
174
175    Note much of the loop invariant code motion done here would normally
176    be done by loop.c, which has more heuristics for when to move invariants
177    out of loops.  At some point we might need to move some of those
178    heuristics into gcse.c.  */
179 #define FOLLOW_BACK_EDGES 1
180
181 /* We support GCSE via Partial Redundancy Elimination.  PRE optimizations
182    are a superset of those done by GCSE.
183
184    We perform the following steps:
185
186    1) Compute basic block information.
187
188    2) Compute table of places where registers are set.
189
190    3) Perform copy/constant propagation.
191
192    4) Perform global cse.
193
194    5) Perform another pass of copy/constant propagation.
195
196    Two passes of copy/constant propagation are done because the first one
197    enables more GCSE and the second one helps to clean up the copies that
198    GCSE creates.  This is needed more for PRE than for Classic because Classic
199    GCSE will try to use an existing register containing the common
200    subexpression rather than create a new one.  This is harder to do for PRE
201    because of the code motion (which Classic GCSE doesn't do).
202
203    Expressions we are interested in GCSE-ing are of the form
204    (set (pseudo-reg) (expression)).
205    Function want_to_gcse_p says what these are.
206
207    PRE handles moving invariant expressions out of loops (by treating them as
208    partially redundant).
209
210    Eventually it would be nice to replace cse.c/gcse.c with SSA (static single
211    assignment) based GVN (global value numbering).  L. T. Simpson's paper
212    (Rice University) on value numbering is a useful reference for this.
213
214    **********************
215
216    We used to support multiple passes but there are diminishing returns in
217    doing so.  The first pass usually makes 90% of the changes that are doable.
218    A second pass can make a few more changes made possible by the first pass.
219    Experiments show any further passes don't make enough changes to justify
220    the expense.
221
222    A study of spec92 using an unlimited number of passes:
223    [1 pass] = 1208 substitutions, [2] = 577, [3] = 202, [4] = 192, [5] = 83,
224    [6] = 34, [7] = 17, [8] = 9, [9] = 4, [10] = 4, [11] = 2,
225    [12] = 2, [13] = 1, [15] = 1, [16] = 2, [41] = 1
226
227    It was found doing copy propagation between each pass enables further
228    substitutions.
229
230    PRE is quite expensive in complicated functions because the DFA can take
231    awhile to converge.  Hence we only perform one pass.  The parameter max-gcse-passes can
232    be modified if one wants to experiment.
233
234    **********************
235
236    The steps for PRE are:
237
238    1) Build the hash table of expressions we wish to GCSE (expr_hash_table).
239
240    2) Perform the data flow analysis for PRE.
241
242    3) Delete the redundant instructions
243
244    4) Insert the required copies [if any] that make the partially
245       redundant instructions fully redundant.
246
247    5) For other reaching expressions, insert an instruction to copy the value
248       to a newly created pseudo that will reach the redundant instruction.
249
250    The deletion is done first so that when we do insertions we
251    know which pseudo reg to use.
252
253    Various papers have argued that PRE DFA is expensive (O(n^2)) and others
254    argue it is not.  The number of iterations for the algorithm to converge
255    is typically 2-4 so I don't view it as that expensive (relatively speaking).
256
257    PRE GCSE depends heavily on the second CSE pass to clean up the copies
258    we create.  To make an expression reach the place where it's redundant,
259    the result of the expression is copied to a new register, and the redundant
260    expression is deleted by replacing it with this new register.  Classic GCSE
261    doesn't have this problem as much as it computes the reaching defs of
262    each register in each block and thus can try to use an existing register.
263
264    **********************
265
266    A fair bit of simplicity is created by creating small functions for simple
267    tasks, even when the function is only called in one place.  This may
268    measurably slow things down [or may not] by creating more function call
269    overhead than is necessary.  The source is laid out so that it's trivial
270    to make the affected functions inline so that one can measure what speed
271    up, if any, can be achieved, and maybe later when things settle things can
272    be rearranged.
273
274    Help stamp out big monolithic functions!  */
275 \f
276 /* GCSE global vars.  */
277
278 /* -dG dump file.  */
279 static FILE *gcse_file;
280
281 /* Note whether or not we should run jump optimization after gcse.  We
282    want to do this for two cases.
283
284     * If we changed any jumps via cprop.
285
286     * If we added any labels via edge splitting.  */
287
288 static int run_jump_opt_after_gcse;
289
290 /* Bitmaps are normally not included in debugging dumps.
291    However it's useful to be able to print them from GDB.
292    We could create special functions for this, but it's simpler to
293    just allow passing stderr to the dump_foo fns.  Since stderr can
294    be a macro, we store a copy here.  */
295 static FILE *debug_stderr;
296
297 /* An obstack for our working variables.  */
298 static struct obstack gcse_obstack;
299
300 /* Non-zero for each mode that supports (set (reg) (reg)).
301    This is trivially true for integer and floating point values.
302    It may or may not be true for condition codes.  */
303 static char can_copy_p[(int) NUM_MACHINE_MODES];
304
305 /* Non-zero if can_copy_p has been initialized.  */
306 static int can_copy_init_p;
307
308 struct reg_use {rtx reg_rtx; };
309
310 /* Hash table of expressions.  */
311
312 struct expr
313 {
314   /* The expression (SET_SRC for expressions, PATTERN for assignments).  */
315   rtx expr;
316   /* Index in the available expression bitmaps.  */
317   int bitmap_index;
318   /* Next entry with the same hash.  */
319   struct expr *next_same_hash;
320   /* List of anticipatable occurrences in basic blocks in the function.
321      An "anticipatable occurrence" is one that is the first occurrence in the
322      basic block, the operands are not modified in the basic block prior
323      to the occurrence and the output is not used between the start of
324      the block and the occurrence.  */
325   struct occr *antic_occr;
326   /* List of available occurrence in basic blocks in the function.
327      An "available occurrence" is one that is the last occurrence in the
328      basic block and the operands are not modified by following statements in
329      the basic block [including this insn].  */
330   struct occr *avail_occr;
331   /* Non-null if the computation is PRE redundant.
332      The value is the newly created pseudo-reg to record a copy of the
333      expression in all the places that reach the redundant copy.  */
334   rtx reaching_reg;
335 };
336
337 /* Occurrence of an expression.
338    There is one per basic block.  If a pattern appears more than once the
339    last appearance is used [or first for anticipatable expressions].  */
340
341 struct occr
342 {
343   /* Next occurrence of this expression.  */
344   struct occr *next;
345   /* The insn that computes the expression.  */
346   rtx insn;
347   /* Non-zero if this [anticipatable] occurrence has been deleted.  */
348   char deleted_p;
349   /* Non-zero if this [available] occurrence has been copied to
350      reaching_reg.  */
351   /* ??? This is mutually exclusive with deleted_p, so they could share
352      the same byte.  */
353   char copied_p;
354 };
355
356 /* Expression and copy propagation hash tables.
357    Each hash table is an array of buckets.
358    ??? It is known that if it were an array of entries, structure elements
359    `next_same_hash' and `bitmap_index' wouldn't be necessary.  However, it is
360    not clear whether in the final analysis a sufficient amount of memory would
361    be saved as the size of the available expression bitmaps would be larger
362    [one could build a mapping table without holes afterwards though].
363    Someday I'll perform the computation and figure it out.  */
364
365 /* Total size of the expression hash table, in elements.  */
366 static unsigned int expr_hash_table_size;
367
368 /* The table itself.
369    This is an array of `expr_hash_table_size' elements.  */
370 static struct expr **expr_hash_table;
371
372 /* Total size of the copy propagation hash table, in elements.  */
373 static unsigned int set_hash_table_size;
374
375 /* The table itself.
376    This is an array of `set_hash_table_size' elements.  */
377 static struct expr **set_hash_table;
378
379 /* Mapping of uids to cuids.
380    Only real insns get cuids.  */
381 static int *uid_cuid;
382
383 /* Highest UID in UID_CUID.  */
384 static int max_uid;
385
386 /* Get the cuid of an insn.  */
387 #ifdef ENABLE_CHECKING
388 #define INSN_CUID(INSN) (INSN_UID (INSN) > max_uid ? (abort (), 0) : uid_cuid[INSN_UID (INSN)])
389 #else
390 #define INSN_CUID(INSN) (uid_cuid[INSN_UID (INSN)])
391 #endif
392
393 /* Number of cuids.  */
394 static int max_cuid;
395
396 /* Mapping of cuids to insns.  */
397 static rtx *cuid_insn;
398
399 /* Get insn from cuid.  */
400 #define CUID_INSN(CUID) (cuid_insn[CUID])
401
402 /* Maximum register number in function prior to doing gcse + 1.
403    Registers created during this pass have regno >= max_gcse_regno.
404    This is named with "gcse" to not collide with global of same name.  */
405 static unsigned int max_gcse_regno;
406
407 /* Maximum number of cse-able expressions found.  */
408 static int n_exprs;
409
410 /* Maximum number of assignments for copy propagation found.  */
411 static int n_sets;
412
413 /* Table of registers that are modified.
414
415    For each register, each element is a list of places where the pseudo-reg
416    is set.
417
418    For simplicity, GCSE is done on sets of pseudo-regs only.  PRE GCSE only
419    requires knowledge of which blocks kill which regs [and thus could use
420    a bitmap instead of the lists `reg_set_table' uses].
421
422    `reg_set_table' and could be turned into an array of bitmaps (num-bbs x
423    num-regs) [however perhaps it may be useful to keep the data as is].  One
424    advantage of recording things this way is that `reg_set_table' is fairly
425    sparse with respect to pseudo regs but for hard regs could be fairly dense
426    [relatively speaking].  And recording sets of pseudo-regs in lists speeds
427    up functions like compute_transp since in the case of pseudo-regs we only
428    need to iterate over the number of times a pseudo-reg is set, not over the
429    number of basic blocks [clearly there is a bit of a slow down in the cases
430    where a pseudo is set more than once in a block, however it is believed
431    that the net effect is to speed things up].  This isn't done for hard-regs
432    because recording call-clobbered hard-regs in `reg_set_table' at each
433    function call can consume a fair bit of memory, and iterating over
434    hard-regs stored this way in compute_transp will be more expensive.  */
435
436 typedef struct reg_set
437 {
438   /* The next setting of this register.  */
439   struct reg_set *next;
440   /* The insn where it was set.  */
441   rtx insn;
442 } reg_set;
443
444 static reg_set **reg_set_table;
445
446 /* Size of `reg_set_table'.
447    The table starts out at max_gcse_regno + slop, and is enlarged as
448    necessary.  */
449 static int reg_set_table_size;
450
451 /* Amount to grow `reg_set_table' by when it's full.  */
452 #define REG_SET_TABLE_SLOP 100
453
454 /* This is a list of expressions which are MEMs and will be used by load
455    or store motion. 
456    Load motion tracks MEMs which aren't killed by
457    anything except itself. (ie, loads and stores to a single location).
458    We can then allow movement of these MEM refs with a little special 
459    allowance. (all stores copy the same value to the reaching reg used
460    for the loads).  This means all values used to store into memory must have
461    no side effects so we can re-issue the setter value.  
462    Store Motion uses this structure as an expression table to track stores
463    which look interesting, and might be moveable towards the exit block.  */
464
465 struct ls_expr
466 {
467   struct expr * expr;           /* Gcse expression reference for LM.  */
468   rtx pattern;                  /* Pattern of this mem.  */
469   rtx loads;                    /* INSN list of loads seen.  */
470   rtx stores;                   /* INSN list of stores seen.  */
471   struct ls_expr * next;        /* Next in the list.  */
472   int invalid;                  /* Invalid for some reason.  */
473   int index;                    /* If it maps to a bitmap index.  */
474   int hash_index;               /* Index when in a hash table.  */
475   rtx reaching_reg;             /* Register to use when re-writing.  */
476 };
477
478 /* Head of the list of load/store memory refs.  */
479 static struct ls_expr * pre_ldst_mems = NULL;
480
481 /* Bitmap containing one bit for each register in the program.
482    Used when performing GCSE to track which registers have been set since
483    the start of the basic block.  */
484 static sbitmap reg_set_bitmap;
485
486 /* For each block, a bitmap of registers set in the block.
487    This is used by expr_killed_p and compute_transp.
488    It is computed during hash table computation and not by compute_sets
489    as it includes registers added since the last pass (or between cprop and
490    gcse) and it's currently not easy to realloc sbitmap vectors.  */
491 static sbitmap *reg_set_in_block;
492
493 /* Array, indexed by basic block number for a list of insns which modify
494    memory within that block.  */
495 static rtx * modify_mem_list;
496
497 /* This array parallels modify_mem_list, but is kept canonicalized.  */
498 static rtx * canon_modify_mem_list;
499 /* Various variables for statistics gathering.  */
500
501 /* Memory used in a pass.
502    This isn't intended to be absolutely precise.  Its intent is only
503    to keep an eye on memory usage.  */
504 static int bytes_used;
505
506 /* GCSE substitutions made.  */
507 static int gcse_subst_count;
508 /* Number of copy instructions created.  */
509 static int gcse_create_count;
510 /* Number of constants propagated.  */
511 static int const_prop_count;
512 /* Number of copys propagated.  */
513 static int copy_prop_count;
514 \f
515 /* These variables are used by classic GCSE.
516    Normally they'd be defined a bit later, but `rd_gen' needs to
517    be declared sooner.  */
518
519 /* Each block has a bitmap of each type.
520    The length of each blocks bitmap is:
521
522        max_cuid  - for reaching definitions
523        n_exprs - for available expressions
524
525    Thus we view the bitmaps as 2 dimensional arrays.  i.e.
526    rd_kill[block_num][cuid_num]
527    ae_kill[block_num][expr_num]                  */
528
529 /* For reaching defs */
530 static sbitmap *rd_kill, *rd_gen, *reaching_defs, *rd_out;
531
532 /* for available exprs */
533 static sbitmap *ae_kill, *ae_gen, *ae_in, *ae_out;
534
535 /* Objects of this type are passed around by the null-pointer check
536    removal routines.  */
537 struct null_pointer_info
538 {
539   /* The basic block being processed.  */
540   int current_block;
541   /* The first register to be handled in this pass.  */
542   unsigned int min_reg;
543   /* One greater than the last register to be handled in this pass.  */
544   unsigned int max_reg;
545   sbitmap *nonnull_local;
546   sbitmap *nonnull_killed;
547 };
548 \f
549 static void compute_can_copy    PARAMS ((void));
550 static char *gmalloc            PARAMS ((unsigned int));
551 static char *grealloc           PARAMS ((char *, unsigned int));
552 static char *gcse_alloc         PARAMS ((unsigned long));
553 static void alloc_gcse_mem      PARAMS ((rtx));
554 static void free_gcse_mem       PARAMS ((void));
555 static void alloc_reg_set_mem   PARAMS ((int));
556 static void free_reg_set_mem    PARAMS ((void));
557 static int get_bitmap_width     PARAMS ((int, int, int));
558 static void record_one_set      PARAMS ((int, rtx));
559 static void record_set_info     PARAMS ((rtx, rtx, void *));
560 static void compute_sets        PARAMS ((rtx));
561 static void hash_scan_insn      PARAMS ((rtx, int, int));
562 static void hash_scan_set       PARAMS ((rtx, rtx, int));
563 static void hash_scan_clobber   PARAMS ((rtx, rtx));
564 static void hash_scan_call      PARAMS ((rtx, rtx));
565 static int want_to_gcse_p       PARAMS ((rtx));
566 static int oprs_unchanged_p     PARAMS ((rtx, rtx, int));
567 static int oprs_anticipatable_p PARAMS ((rtx, rtx));
568 static int oprs_available_p     PARAMS ((rtx, rtx));
569 static void insert_expr_in_table PARAMS ((rtx, enum machine_mode, rtx,
570                                           int, int));
571 static void insert_set_in_table PARAMS ((rtx, rtx));
572 static unsigned int hash_expr   PARAMS ((rtx, enum machine_mode, int *, int));
573 static unsigned int hash_expr_1 PARAMS ((rtx, enum machine_mode, int *));
574 static unsigned int hash_string_1 PARAMS ((const char *));
575 static unsigned int hash_set    PARAMS ((int, int));
576 static int expr_equiv_p         PARAMS ((rtx, rtx));
577 static void record_last_reg_set_info PARAMS ((rtx, int));
578 static void record_last_mem_set_info PARAMS ((rtx));
579 static void record_last_set_info PARAMS ((rtx, rtx, void *));
580 static void compute_hash_table  PARAMS ((int));
581 static void alloc_set_hash_table PARAMS ((int));
582 static void free_set_hash_table PARAMS ((void));
583 static void compute_set_hash_table PARAMS ((void));
584 static void alloc_expr_hash_table PARAMS ((unsigned int));
585 static void free_expr_hash_table PARAMS ((void));
586 static void compute_expr_hash_table PARAMS ((void));
587 static void dump_hash_table     PARAMS ((FILE *, const char *, struct expr **,
588                                          int, int));
589 static struct expr *lookup_expr PARAMS ((rtx));
590 static struct expr *lookup_set  PARAMS ((unsigned int, rtx));
591 static struct expr *next_set    PARAMS ((unsigned int, struct expr *));
592 static void reset_opr_set_tables PARAMS ((void));
593 static int oprs_not_set_p       PARAMS ((rtx, rtx));
594 static void mark_call           PARAMS ((rtx));
595 static void mark_set            PARAMS ((rtx, rtx));
596 static void mark_clobber        PARAMS ((rtx, rtx));
597 static void mark_oprs_set       PARAMS ((rtx));
598 static void alloc_cprop_mem     PARAMS ((int, int));
599 static void free_cprop_mem      PARAMS ((void));
600 static void compute_transp      PARAMS ((rtx, int, sbitmap *, int));
601 static void compute_transpout   PARAMS ((void));
602 static void compute_local_properties PARAMS ((sbitmap *, sbitmap *, sbitmap *,
603                                               int));
604 static void compute_cprop_data  PARAMS ((void));
605 static void find_used_regs      PARAMS ((rtx *, void *));
606 static int try_replace_reg      PARAMS ((rtx, rtx, rtx));
607 static struct expr *find_avail_set PARAMS ((int, rtx));
608 static int cprop_jump           PARAMS ((basic_block, rtx, rtx, rtx));
609 #ifdef HAVE_cc0
610 static int cprop_cc0_jump       PARAMS ((basic_block, rtx, struct reg_use *, rtx));
611 #endif
612 static void mems_conflict_for_gcse_p PARAMS ((rtx, rtx, void *));
613 static int load_killed_in_block_p    PARAMS ((basic_block, int, rtx, int));
614 static void canon_list_insert        PARAMS ((rtx, rtx, void *));
615 static int cprop_insn           PARAMS ((basic_block, rtx, int));
616 static int cprop                PARAMS ((int));
617 static int one_cprop_pass       PARAMS ((int, int));
618 static void alloc_pre_mem       PARAMS ((int, int));
619 static void free_pre_mem        PARAMS ((void));
620 static void compute_pre_data    PARAMS ((void));
621 static int pre_expr_reaches_here_p PARAMS ((basic_block, struct expr *, 
622                                             basic_block));
623 static void insert_insn_end_bb  PARAMS ((struct expr *, basic_block, int));
624 static void pre_insert_copy_insn PARAMS ((struct expr *, rtx));
625 static void pre_insert_copies   PARAMS ((void));
626 static int pre_delete           PARAMS ((void));
627 static int pre_gcse             PARAMS ((void));
628 static int one_pre_gcse_pass    PARAMS ((int));
629 static void add_label_notes     PARAMS ((rtx, rtx));
630 static void alloc_code_hoist_mem PARAMS ((int, int));
631 static void free_code_hoist_mem PARAMS ((void));
632 static void compute_code_hoist_vbeinout PARAMS ((void));
633 static void compute_code_hoist_data PARAMS ((void));
634 static int hoist_expr_reaches_here_p PARAMS ((basic_block, int, basic_block, 
635                                               char *));
636 static void hoist_code          PARAMS ((void));
637 static int one_code_hoisting_pass PARAMS ((void));
638 static void alloc_rd_mem        PARAMS ((int, int));
639 static void free_rd_mem         PARAMS ((void));
640 static void handle_rd_kill_set  PARAMS ((rtx, int, basic_block));
641 static void compute_kill_rd     PARAMS ((void));
642 static void compute_rd          PARAMS ((void));
643 static void alloc_avail_expr_mem PARAMS ((int, int));
644 static void free_avail_expr_mem PARAMS ((void));
645 static void compute_ae_gen      PARAMS ((void));
646 static int expr_killed_p        PARAMS ((rtx, basic_block));
647 static void compute_ae_kill     PARAMS ((sbitmap *, sbitmap *));
648 static int expr_reaches_here_p  PARAMS ((struct occr *, struct expr *,
649                                          basic_block, int));
650 static rtx computing_insn       PARAMS ((struct expr *, rtx));
651 static int def_reaches_here_p   PARAMS ((rtx, rtx));
652 static int can_disregard_other_sets PARAMS ((struct reg_set **, rtx, int));
653 static int handle_avail_expr    PARAMS ((rtx, struct expr *));
654 static int classic_gcse         PARAMS ((void));
655 static int one_classic_gcse_pass PARAMS ((int));
656 static void invalidate_nonnull_info PARAMS ((rtx, rtx, void *));
657 static void delete_null_pointer_checks_1 PARAMS ((varray_type *, unsigned int *,
658                                                   sbitmap *, sbitmap *,
659                                                   struct null_pointer_info *));
660 static rtx process_insert_insn  PARAMS ((struct expr *));
661 static int pre_edge_insert      PARAMS ((struct edge_list *, struct expr **));
662 static int expr_reaches_here_p_work PARAMS ((struct occr *, struct expr *,
663                                              basic_block, int, char *));
664 static int pre_expr_reaches_here_p_work PARAMS ((basic_block, struct expr *,
665                                                  basic_block, char *));
666 static struct ls_expr * ldst_entry      PARAMS ((rtx));
667 static void free_ldst_entry             PARAMS ((struct ls_expr *));
668 static void free_ldst_mems              PARAMS ((void));
669 static void print_ldst_list             PARAMS ((FILE *));
670 static struct ls_expr * find_rtx_in_ldst PARAMS ((rtx));
671 static int enumerate_ldsts              PARAMS ((void));
672 static inline struct ls_expr * first_ls_expr PARAMS ((void));
673 static inline struct ls_expr * next_ls_expr  PARAMS ((struct ls_expr *));
674 static int simple_mem                   PARAMS ((rtx));
675 static void invalidate_any_buried_refs  PARAMS ((rtx));
676 static void compute_ld_motion_mems      PARAMS ((void)); 
677 static void trim_ld_motion_mems         PARAMS ((void));
678 static void update_ld_motion_stores     PARAMS ((struct expr *));
679 static void reg_set_info                PARAMS ((rtx, rtx, void *));
680 static int store_ops_ok                 PARAMS ((rtx, basic_block));
681 static void find_moveable_store         PARAMS ((rtx));
682 static int compute_store_table          PARAMS ((void));
683 static int load_kills_store             PARAMS ((rtx, rtx));
684 static int find_loads                   PARAMS ((rtx, rtx));
685 static int store_killed_in_insn         PARAMS ((rtx, rtx));
686 static int store_killed_after           PARAMS ((rtx, rtx, basic_block));
687 static int store_killed_before          PARAMS ((rtx, rtx, basic_block));
688 static void build_store_vectors         PARAMS ((void));
689 static void insert_insn_start_bb        PARAMS ((rtx, basic_block));
690 static int insert_store                 PARAMS ((struct ls_expr *, edge));
691 static void replace_store_insn          PARAMS ((rtx, rtx, basic_block));
692 static void delete_store                PARAMS ((struct ls_expr *, 
693                                                  basic_block));
694 static void free_store_memory           PARAMS ((void));
695 static void store_motion                PARAMS ((void));
696 \f
697 /* Entry point for global common subexpression elimination.
698    F is the first instruction in the function.  */
699
700 int
701 gcse_main (f, file)
702      rtx f;
703      FILE *file;
704 {
705   int changed, pass;
706   /* Bytes used at start of pass.  */
707   int initial_bytes_used;
708   /* Maximum number of bytes used by a pass.  */
709   int max_pass_bytes;
710   /* Point to release obstack data from for each pass.  */
711   char *gcse_obstack_bottom;
712
713   /* Insertion of instructions on edges can create new basic blocks; we
714      need the original basic block count so that we can properly deallocate
715      arrays sized on the number of basic blocks originally in the cfg.  */
716   int orig_bb_count;
717   /* We do not construct an accurate cfg in functions which call
718      setjmp, so just punt to be safe.  */
719   if (current_function_calls_setjmp)
720     return 0;
721    
722   /* Assume that we do not need to run jump optimizations after gcse.  */
723   run_jump_opt_after_gcse = 0;
724
725   /* For calling dump_foo fns from gdb.  */
726   debug_stderr = stderr;
727   gcse_file = file;
728
729   /* Identify the basic block information for this function, including
730      successors and predecessors.  */
731   max_gcse_regno = max_reg_num ();
732
733   if (file)
734     dump_flow_info (file);
735
736   orig_bb_count = n_basic_blocks;
737   /* Return if there's nothing to do.  */
738   if (n_basic_blocks <= 1)
739     return 0;
740
741   /* Trying to perform global optimizations on flow graphs which have
742      a high connectivity will take a long time and is unlikely to be
743      particularly useful.
744
745      In normal circumstances a cfg should have about twice as many edges
746      as blocks.  But we do not want to punish small functions which have
747      a couple switch statements.  So we require a relatively large number
748      of basic blocks and the ratio of edges to blocks to be high.  */
749   if (n_basic_blocks > 1000 && n_edges / n_basic_blocks >= 20)
750     {
751       if (warn_disabled_optimization)
752       warning ("GCSE disabled: %d > 1000 basic blocks and %d >= 20 edges/basic block",
753                n_basic_blocks, n_edges / n_basic_blocks);
754       return 0;
755     }
756
757   /* If allocating memory for the cprop bitmap would take up too much
758      storage it's better just to disable the optimization.  */
759   if ((n_basic_blocks 
760        * SBITMAP_SET_SIZE (max_gcse_regno)
761        * sizeof (SBITMAP_ELT_TYPE)) > MAX_GCSE_MEMORY)
762     {
763       if (warn_disabled_optimization)
764         warning ("GCSE disabled: %d basic blocks and %d registers",
765                  n_basic_blocks, max_gcse_regno);
766
767       return 0;
768     }
769
770   /* See what modes support reg/reg copy operations.  */
771   if (! can_copy_init_p)
772     {
773       compute_can_copy ();
774       can_copy_init_p = 1;
775     }
776
777   gcc_obstack_init (&gcse_obstack);
778   bytes_used = 0;
779
780   /* We need alias.  */
781   init_alias_analysis ();
782   /* Record where pseudo-registers are set.  This data is kept accurate
783      during each pass.  ??? We could also record hard-reg information here
784      [since it's unchanging], however it is currently done during hash table
785      computation.
786
787      It may be tempting to compute MEM set information here too, but MEM sets
788      will be subject to code motion one day and thus we need to compute
789      information about memory sets when we build the hash tables.  */
790
791   alloc_reg_set_mem (max_gcse_regno);
792   compute_sets (f);
793
794   pass = 0;
795   initial_bytes_used = bytes_used;
796   max_pass_bytes = 0;
797   gcse_obstack_bottom = gcse_alloc (1);
798   changed = 1;
799   while (changed && pass < MAX_GCSE_PASSES)
800     {
801       changed = 0;
802       if (file)
803         fprintf (file, "GCSE pass %d\n\n", pass + 1);
804
805       /* Initialize bytes_used to the space for the pred/succ lists,
806          and the reg_set_table data.  */
807       bytes_used = initial_bytes_used;
808
809       /* Each pass may create new registers, so recalculate each time.  */
810       max_gcse_regno = max_reg_num ();
811
812       alloc_gcse_mem (f);
813
814       /* Don't allow constant propagation to modify jumps
815          during this pass.  */
816       changed = one_cprop_pass (pass + 1, 0);
817
818       if (optimize_size)
819         changed |= one_classic_gcse_pass (pass + 1);
820       else
821         {
822           changed |= one_pre_gcse_pass (pass + 1);
823           /* We may have just created new basic blocks.  Release and
824              recompute various things which are sized on the number of
825              basic blocks.  */
826           if (changed)
827             {
828               int i;
829
830               for (i = 0; i < orig_bb_count; i++)
831                 {
832                   if (modify_mem_list[i])
833                     free_INSN_LIST_list (modify_mem_list + i);
834                   if (canon_modify_mem_list[i])
835                     free_INSN_LIST_list (canon_modify_mem_list + i); 
836                 }
837               modify_mem_list
838                 = (rtx *) gmalloc (n_basic_blocks * sizeof (rtx *));
839               canon_modify_mem_list
840                 = (rtx *) gmalloc (n_basic_blocks * sizeof (rtx *));
841               memset ((char *) modify_mem_list, 0, n_basic_blocks * sizeof (rtx *));
842               memset ((char *) canon_modify_mem_list, 0, n_basic_blocks * sizeof (rtx *));
843               orig_bb_count = n_basic_blocks;
844             }
845           free_reg_set_mem ();
846           alloc_reg_set_mem (max_reg_num ());
847           compute_sets (f);
848           run_jump_opt_after_gcse = 1;
849         }
850
851       if (max_pass_bytes < bytes_used)
852         max_pass_bytes = bytes_used;
853
854       /* Free up memory, then reallocate for code hoisting.  We can
855          not re-use the existing allocated memory because the tables
856          will not have info for the insns or registers created by
857          partial redundancy elimination.  */
858       free_gcse_mem ();
859
860       /* It does not make sense to run code hoisting unless we optimizing
861          for code size -- it rarely makes programs faster, and can make
862          them bigger if we did partial redundancy elimination (when optimizing
863          for space, we use a classic gcse algorithm instead of partial
864          redundancy algorithms).  */
865       if (optimize_size)
866         {
867           max_gcse_regno = max_reg_num ();
868           alloc_gcse_mem (f);
869           changed |= one_code_hoisting_pass ();
870           free_gcse_mem ();
871
872           if (max_pass_bytes < bytes_used)
873             max_pass_bytes = bytes_used;
874         }
875
876       if (file)
877         {
878           fprintf (file, "\n");
879           fflush (file);
880         }
881
882       obstack_free (&gcse_obstack, gcse_obstack_bottom);
883       pass++;
884     }
885
886   /* Do one last pass of copy propagation, including cprop into
887      conditional jumps.  */
888
889   max_gcse_regno = max_reg_num ();
890   alloc_gcse_mem (f);
891   /* This time, go ahead and allow cprop to alter jumps.  */
892   one_cprop_pass (pass + 1, 1);
893   free_gcse_mem ();
894
895   if (file)
896     {
897       fprintf (file, "GCSE of %s: %d basic blocks, ",
898                current_function_name, n_basic_blocks);
899       fprintf (file, "%d pass%s, %d bytes\n\n",
900                pass, pass > 1 ? "es" : "", max_pass_bytes);
901     }
902
903   obstack_free (&gcse_obstack, NULL);
904   free_reg_set_mem ();
905   /* We are finished with alias.  */
906   end_alias_analysis ();
907   allocate_reg_info (max_reg_num (), FALSE, FALSE);
908
909   if (!optimize_size && flag_gcse_sm)
910     store_motion ();
911   /* Record where pseudo-registers are set.  */
912   return run_jump_opt_after_gcse;
913 }
914 \f
915 /* Misc. utilities.  */
916
917 /* Compute which modes support reg/reg copy operations.  */
918
919 static void
920 compute_can_copy ()
921 {
922   int i;
923 #ifndef AVOID_CCMODE_COPIES
924   rtx reg,insn;
925 #endif
926   memset (can_copy_p, 0, NUM_MACHINE_MODES);
927
928   start_sequence ();
929   for (i = 0; i < NUM_MACHINE_MODES; i++)
930     if (GET_MODE_CLASS (i) == MODE_CC)
931       {
932 #ifdef AVOID_CCMODE_COPIES
933         can_copy_p[i] = 0;
934 #else
935         reg = gen_rtx_REG ((enum machine_mode) i, LAST_VIRTUAL_REGISTER + 1);
936         insn = emit_insn (gen_rtx_SET (VOIDmode, reg, reg));
937         if (recog (PATTERN (insn), insn, NULL) >= 0)
938           can_copy_p[i] = 1;
939 #endif
940       }
941     else
942       can_copy_p[i] = 1;
943
944   end_sequence ();
945 }
946 \f
947 /* Cover function to xmalloc to record bytes allocated.  */
948
949 static char *
950 gmalloc (size)
951      unsigned int size;
952 {
953   bytes_used += size;
954   return xmalloc (size);
955 }
956
957 /* Cover function to xrealloc.
958    We don't record the additional size since we don't know it.
959    It won't affect memory usage stats much anyway.  */
960
961 static char *
962 grealloc (ptr, size)
963      char *ptr;
964      unsigned int size;
965 {
966   return xrealloc (ptr, size);
967 }
968
969 /* Cover function to obstack_alloc.
970    We don't need to record the bytes allocated here since
971    obstack_chunk_alloc is set to gmalloc.  */
972
973 static char *
974 gcse_alloc (size)
975      unsigned long size;
976 {
977   return (char *) obstack_alloc (&gcse_obstack, size);
978 }
979
980 /* Allocate memory for the cuid mapping array,
981    and reg/memory set tracking tables.
982
983    This is called at the start of each pass.  */
984
985 static void
986 alloc_gcse_mem (f)
987      rtx f;
988 {
989   int i,n;
990   rtx insn;
991
992   /* Find the largest UID and create a mapping from UIDs to CUIDs.
993      CUIDs are like UIDs except they increase monotonically, have no gaps,
994      and only apply to real insns.  */
995
996   max_uid = get_max_uid ();
997   n = (max_uid + 1) * sizeof (int);
998   uid_cuid = (int *) gmalloc (n);
999   memset ((char *) uid_cuid, 0, n);
1000   for (insn = f, i = 0; insn; insn = NEXT_INSN (insn))
1001     {
1002       if (INSN_P (insn))
1003         uid_cuid[INSN_UID (insn)] = i++;
1004       else
1005         uid_cuid[INSN_UID (insn)] = i;
1006     }
1007
1008   /* Create a table mapping cuids to insns.  */
1009
1010   max_cuid = i;
1011   n = (max_cuid + 1) * sizeof (rtx);
1012   cuid_insn = (rtx *) gmalloc (n);
1013   memset ((char *) cuid_insn, 0, n);
1014   for (insn = f, i = 0; insn; insn = NEXT_INSN (insn))
1015     if (INSN_P (insn))
1016       CUID_INSN (i++) = insn;
1017
1018   /* Allocate vars to track sets of regs.  */
1019   reg_set_bitmap = (sbitmap) sbitmap_alloc (max_gcse_regno);
1020
1021   /* Allocate vars to track sets of regs, memory per block.  */
1022   reg_set_in_block = (sbitmap *) sbitmap_vector_alloc (n_basic_blocks,
1023                                                        max_gcse_regno);
1024   /* Allocate array to keep a list of insns which modify memory in each
1025      basic block.  */
1026   modify_mem_list = (rtx *) gmalloc (n_basic_blocks * sizeof (rtx *));
1027   canon_modify_mem_list = (rtx *) gmalloc (n_basic_blocks * sizeof (rtx *));
1028   memset ((char *) modify_mem_list, 0, n_basic_blocks * sizeof (rtx *));
1029   memset ((char *) canon_modify_mem_list, 0, n_basic_blocks * sizeof (rtx *));
1030 }
1031
1032 /* Free memory allocated by alloc_gcse_mem.  */
1033
1034 static void
1035 free_gcse_mem ()
1036 {
1037   free (uid_cuid);
1038   free (cuid_insn);
1039
1040   free (reg_set_bitmap);
1041
1042   sbitmap_vector_free (reg_set_in_block);
1043   /* re-Cache any INSN_LIST nodes we have allocated.  */
1044   {
1045     int i;
1046
1047     for (i = 0; i < n_basic_blocks; i++)
1048       {
1049         if (modify_mem_list[i])
1050           free_INSN_LIST_list (modify_mem_list + i);
1051         if (canon_modify_mem_list[i])
1052           free_INSN_LIST_list (canon_modify_mem_list + i);
1053       }
1054
1055     free (modify_mem_list);
1056     free (canon_modify_mem_list);
1057     modify_mem_list = 0;
1058     canon_modify_mem_list = 0;
1059   }
1060 }
1061
1062 /* Many of the global optimization algorithms work by solving dataflow
1063    equations for various expressions.  Initially, some local value is
1064    computed for each expression in each block.  Then, the values across the
1065    various blocks are combined (by following flow graph edges) to arrive at
1066    global values.  Conceptually, each set of equations is independent.  We
1067    may therefore solve all the equations in parallel, solve them one at a
1068    time, or pick any intermediate approach.
1069
1070    When you're going to need N two-dimensional bitmaps, each X (say, the
1071    number of blocks) by Y (say, the number of expressions), call this
1072    function.  It's not important what X and Y represent; only that Y
1073    correspond to the things that can be done in parallel.  This function will
1074    return an appropriate chunking factor C; you should solve C sets of
1075    equations in parallel.  By going through this function, we can easily
1076    trade space against time; by solving fewer equations in parallel we use
1077    less space.  */
1078
1079 static int
1080 get_bitmap_width (n, x, y)
1081      int n;
1082      int x;
1083      int y;
1084 {
1085   /* It's not really worth figuring out *exactly* how much memory will
1086      be used by a particular choice.  The important thing is to get
1087      something approximately right.  */
1088   size_t max_bitmap_memory = 10 * 1024 * 1024;
1089
1090   /* The number of bytes we'd use for a single column of minimum
1091      width.  */
1092   size_t column_size = n * x * sizeof (SBITMAP_ELT_TYPE);
1093
1094   /* Often, it's reasonable just to solve all the equations in
1095      parallel.  */
1096   if (column_size * SBITMAP_SET_SIZE (y) <= max_bitmap_memory)
1097     return y;
1098
1099   /* Otherwise, pick the largest width we can, without going over the
1100      limit.  */
1101   return SBITMAP_ELT_BITS * ((max_bitmap_memory + column_size - 1)
1102                              / column_size);
1103 }
1104 \f
1105 /* Compute the local properties of each recorded expression.
1106
1107    Local properties are those that are defined by the block, irrespective of
1108    other blocks.
1109
1110    An expression is transparent in a block if its operands are not modified
1111    in the block.
1112
1113    An expression is computed (locally available) in a block if it is computed
1114    at least once and expression would contain the same value if the
1115    computation was moved to the end of the block.
1116
1117    An expression is locally anticipatable in a block if it is computed at
1118    least once and expression would contain the same value if the computation
1119    was moved to the beginning of the block.
1120
1121    We call this routine for cprop, pre and code hoisting.  They all compute
1122    basically the same information and thus can easily share this code.
1123
1124    TRANSP, COMP, and ANTLOC are destination sbitmaps for recording local
1125    properties.  If NULL, then it is not necessary to compute or record that
1126    particular property.
1127
1128    SETP controls which hash table to look at.  If zero, this routine looks at
1129    the expr hash table; if nonzero this routine looks at the set hash table.
1130    Additionally, TRANSP is computed as ~TRANSP, since this is really cprop's
1131    ABSALTERED.  */
1132  
1133 static void
1134 compute_local_properties (transp, comp, antloc, setp)
1135      sbitmap *transp;
1136      sbitmap *comp;
1137      sbitmap *antloc;
1138      int setp;
1139 {
1140   unsigned int i, hash_table_size;
1141   struct expr **hash_table;
1142   
1143   /* Initialize any bitmaps that were passed in.  */
1144   if (transp)
1145     {
1146       if (setp)
1147         sbitmap_vector_zero (transp, n_basic_blocks);
1148       else
1149         sbitmap_vector_ones (transp, n_basic_blocks);
1150     }
1151
1152   if (comp)
1153     sbitmap_vector_zero (comp, n_basic_blocks);
1154   if (antloc)
1155     sbitmap_vector_zero (antloc, n_basic_blocks);
1156
1157   /* We use the same code for cprop, pre and hoisting.  For cprop
1158      we care about the set hash table, for pre and hoisting we
1159      care about the expr hash table.  */
1160   hash_table_size = setp ? set_hash_table_size : expr_hash_table_size;
1161   hash_table = setp ? set_hash_table : expr_hash_table;
1162
1163   for (i = 0; i < hash_table_size; i++)
1164     {
1165       struct expr *expr;
1166
1167       for (expr = hash_table[i]; expr != NULL; expr = expr->next_same_hash)
1168         {
1169           int indx = expr->bitmap_index;
1170           struct occr *occr;
1171
1172           /* The expression is transparent in this block if it is not killed.
1173              We start by assuming all are transparent [none are killed], and
1174              then reset the bits for those that are.  */
1175           if (transp)
1176             compute_transp (expr->expr, indx, transp, setp);
1177
1178           /* The occurrences recorded in antic_occr are exactly those that
1179              we want to set to non-zero in ANTLOC.  */
1180           if (antloc)
1181             for (occr = expr->antic_occr; occr != NULL; occr = occr->next)
1182               {
1183                 SET_BIT (antloc[BLOCK_NUM (occr->insn)], indx);
1184
1185                 /* While we're scanning the table, this is a good place to
1186                    initialize this.  */
1187                 occr->deleted_p = 0;
1188               }
1189
1190           /* The occurrences recorded in avail_occr are exactly those that
1191              we want to set to non-zero in COMP.  */
1192           if (comp)
1193             for (occr = expr->avail_occr; occr != NULL; occr = occr->next)
1194               {
1195                 SET_BIT (comp[BLOCK_NUM (occr->insn)], indx);
1196
1197                 /* While we're scanning the table, this is a good place to
1198                    initialize this.  */
1199                 occr->copied_p = 0;
1200               }
1201
1202           /* While we're scanning the table, this is a good place to
1203              initialize this.  */
1204           expr->reaching_reg = 0;
1205         }
1206     }
1207 }
1208 \f
1209 /* Register set information.
1210
1211    `reg_set_table' records where each register is set or otherwise
1212    modified.  */
1213
1214 static struct obstack reg_set_obstack;
1215
1216 static void
1217 alloc_reg_set_mem (n_regs)
1218      int n_regs;
1219 {
1220   unsigned int n;
1221
1222   reg_set_table_size = n_regs + REG_SET_TABLE_SLOP;
1223   n = reg_set_table_size * sizeof (struct reg_set *);
1224   reg_set_table = (struct reg_set **) gmalloc (n);
1225   memset ((char *) reg_set_table, 0, n);
1226
1227   gcc_obstack_init (&reg_set_obstack);
1228 }
1229
1230 static void
1231 free_reg_set_mem ()
1232 {
1233   free (reg_set_table);
1234   obstack_free (&reg_set_obstack, NULL);
1235 }
1236
1237 /* Record REGNO in the reg_set table.  */
1238
1239 static void
1240 record_one_set (regno, insn)
1241      int regno;
1242      rtx insn;
1243 {
1244   /* Allocate a new reg_set element and link it onto the list.  */
1245   struct reg_set *new_reg_info;
1246
1247   /* If the table isn't big enough, enlarge it.  */
1248   if (regno >= reg_set_table_size)
1249     {
1250       int new_size = regno + REG_SET_TABLE_SLOP;
1251
1252       reg_set_table
1253         = (struct reg_set **) grealloc ((char *) reg_set_table,
1254                                         new_size * sizeof (struct reg_set *));
1255       memset ((char *) (reg_set_table + reg_set_table_size), 0,
1256              (new_size - reg_set_table_size) * sizeof (struct reg_set *));
1257       reg_set_table_size = new_size;
1258     }
1259
1260   new_reg_info = (struct reg_set *) obstack_alloc (&reg_set_obstack,
1261                                                    sizeof (struct reg_set));
1262   bytes_used += sizeof (struct reg_set);
1263   new_reg_info->insn = insn;
1264   new_reg_info->next = reg_set_table[regno];
1265   reg_set_table[regno] = new_reg_info;
1266 }
1267
1268 /* Called from compute_sets via note_stores to handle one SET or CLOBBER in
1269    an insn.  The DATA is really the instruction in which the SET is
1270    occurring.  */
1271
1272 static void
1273 record_set_info (dest, setter, data)
1274      rtx dest, setter ATTRIBUTE_UNUSED;
1275      void *data;
1276 {
1277   rtx record_set_insn = (rtx) data;
1278
1279   if (GET_CODE (dest) == REG && REGNO (dest) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1280     record_one_set (REGNO (dest), record_set_insn);
1281 }
1282
1283 /* Scan the function and record each set of each pseudo-register.
1284
1285    This is called once, at the start of the gcse pass.  See the comments for
1286    `reg_set_table' for further documenation.  */
1287
1288 static void
1289 compute_sets (f)
1290      rtx f;
1291 {
1292   rtx insn;
1293
1294   for (insn = f; insn != 0; insn = NEXT_INSN (insn))
1295     if (INSN_P (insn))
1296       note_stores (PATTERN (insn), record_set_info, insn);
1297 }
1298 \f
1299 /* Hash table support.  */
1300
1301 /* For each register, the cuid of the first/last insn in the block
1302    that set it, or -1 if not set.  */
1303 #define NEVER_SET -1
1304
1305 struct reg_avail_info
1306 {
1307   int last_bb;
1308   int first_set;
1309   int last_set;
1310 };
1311
1312 static struct reg_avail_info *reg_avail_info;
1313 static int current_bb;
1314
1315
1316 /* See whether X, the source of a set, is something we want to consider for
1317    GCSE.  */
1318
1319 static int
1320 want_to_gcse_p (x)
1321      rtx x;
1322 {
1323   static rtx test_insn = 0;
1324   int num_clobbers = 0;
1325   int icode;
1326
1327   switch (GET_CODE (x))
1328     {
1329     case REG:
1330     case SUBREG:
1331     case CONST_INT:
1332     case CONST_DOUBLE:
1333     case CALL:
1334       return 0;
1335
1336     default:
1337       break;
1338     }
1339
1340   /* If this is a valid operand, we are OK.  If it's VOIDmode, we aren't.  */
1341   if (general_operand (x, GET_MODE (x)))
1342     return 1;
1343   else if (GET_MODE (x) == VOIDmode)
1344     return 0;
1345
1346   /* Otherwise, check if we can make a valid insn from it.  First initialize
1347      our test insn if we haven't already.  */
1348   if (test_insn == 0)
1349     {
1350       test_insn
1351         = make_insn_raw (gen_rtx_SET (VOIDmode,
1352                                       gen_rtx_REG (word_mode,
1353                                                    FIRST_PSEUDO_REGISTER * 2),
1354                                       const0_rtx));
1355       NEXT_INSN (test_insn) = PREV_INSN (test_insn) = 0;
1356       ggc_add_rtx_root (&test_insn, 1);
1357     }
1358
1359   /* Now make an insn like the one we would make when GCSE'ing and see if
1360      valid.  */
1361   PUT_MODE (SET_DEST (PATTERN (test_insn)), GET_MODE (x));
1362   SET_SRC (PATTERN (test_insn)) = x;
1363   return ((icode = recog (PATTERN (test_insn), test_insn, &num_clobbers)) >= 0
1364           && (num_clobbers == 0 || ! added_clobbers_hard_reg_p (icode)));
1365 }
1366
1367 /* Return non-zero if the operands of expression X are unchanged from the
1368    start of INSN's basic block up to but not including INSN (if AVAIL_P == 0),
1369    or from INSN to the end of INSN's basic block (if AVAIL_P != 0).  */
1370
1371 static int
1372 oprs_unchanged_p (x, insn, avail_p)
1373      rtx x, insn;
1374      int avail_p;
1375 {
1376   int i, j;
1377   enum rtx_code code;
1378   const char *fmt;
1379
1380   if (x == 0)
1381     return 1;
1382
1383   code = GET_CODE (x);
1384   switch (code)
1385     {
1386     case REG:
1387       {
1388         struct reg_avail_info *info = &reg_avail_info[REGNO (x)];
1389
1390         if (info->last_bb != current_bb)
1391           return 1;
1392         if (avail_p)
1393           return info->last_set < INSN_CUID (insn);
1394         else
1395           return info->first_set >= INSN_CUID (insn);
1396       }
1397
1398     case MEM:
1399       if (load_killed_in_block_p (BASIC_BLOCK (current_bb), INSN_CUID (insn),
1400                                   x, avail_p))
1401         return 0;
1402       else
1403         return oprs_unchanged_p (XEXP (x, 0), insn, avail_p);
1404
1405     case PRE_DEC:
1406     case PRE_INC:
1407     case POST_DEC:
1408     case POST_INC:
1409     case PRE_MODIFY:
1410     case POST_MODIFY:
1411       return 0;
1412
1413     case PC:
1414     case CC0: /*FIXME*/
1415     case CONST:
1416     case CONST_INT:
1417     case CONST_DOUBLE:
1418     case SYMBOL_REF:
1419     case LABEL_REF:
1420     case ADDR_VEC:
1421     case ADDR_DIFF_VEC:
1422       return 1;
1423
1424     default:
1425       break;
1426     }
1427
1428   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1, fmt = GET_RTX_FORMAT (code); i >= 0; i--)
1429     {
1430       if (fmt[i] == 'e')
1431         {
1432           /* If we are about to do the last recursive call needed at this
1433              level, change it into iteration.  This function is called enough
1434              to be worth it.  */
1435           if (i == 0)
1436             return oprs_unchanged_p (XEXP (x, i), insn, avail_p);
1437
1438           else if (! oprs_unchanged_p (XEXP (x, i), insn, avail_p))
1439             return 0;
1440         }
1441       else if (fmt[i] == 'E')
1442         for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
1443           if (! oprs_unchanged_p (XVECEXP (x, i, j), insn, avail_p))
1444             return 0;
1445     }
1446
1447   return 1;
1448 }
1449
1450 /* Used for communication between mems_conflict_for_gcse_p and
1451    load_killed_in_block_p.  Nonzero if mems_conflict_for_gcse_p finds a
1452    conflict between two memory references.  */
1453 static int gcse_mems_conflict_p;
1454
1455 /* Used for communication between mems_conflict_for_gcse_p and
1456    load_killed_in_block_p.  A memory reference for a load instruction,
1457    mems_conflict_for_gcse_p will see if a memory store conflicts with
1458    this memory load.  */
1459 static rtx gcse_mem_operand;
1460
1461 /* DEST is the output of an instruction.  If it is a memory reference, and
1462    possibly conflicts with the load found in gcse_mem_operand, then set
1463    gcse_mems_conflict_p to a nonzero value.  */
1464
1465 static void
1466 mems_conflict_for_gcse_p (dest, setter, data)
1467      rtx dest, setter ATTRIBUTE_UNUSED;
1468      void *data ATTRIBUTE_UNUSED;
1469 {
1470   while (GET_CODE (dest) == SUBREG
1471          || GET_CODE (dest) == ZERO_EXTRACT
1472          || GET_CODE (dest) == SIGN_EXTRACT
1473          || GET_CODE (dest) == STRICT_LOW_PART)
1474     dest = XEXP (dest, 0);
1475
1476   /* If DEST is not a MEM, then it will not conflict with the load.  Note
1477      that function calls are assumed to clobber memory, but are handled
1478      elsewhere.  */
1479   if (GET_CODE (dest) != MEM)
1480     return;
1481
1482   /* If we are setting a MEM in our list of specially recognized MEMs,
1483      don't mark as killed this time.  */ 
1484   
1485   if (dest == gcse_mem_operand && pre_ldst_mems != NULL)
1486     {
1487       if (!find_rtx_in_ldst (dest))
1488         gcse_mems_conflict_p = 1;
1489       return;
1490     }
1491
1492   if (true_dependence (dest, GET_MODE (dest), gcse_mem_operand,
1493                        rtx_addr_varies_p))
1494     gcse_mems_conflict_p = 1;
1495 }
1496
1497 /* Return nonzero if the expression in X (a memory reference) is killed
1498    in block BB before or after the insn with the CUID in UID_LIMIT.
1499    AVAIL_P is nonzero for kills after UID_LIMIT, and zero for kills
1500    before UID_LIMIT.
1501
1502    To check the entire block, set UID_LIMIT to max_uid + 1 and
1503    AVAIL_P to 0.  */
1504
1505 static int
1506 load_killed_in_block_p (bb, uid_limit, x, avail_p)
1507      basic_block bb;
1508      int uid_limit;
1509      rtx x;
1510      int avail_p;
1511 {
1512   rtx list_entry = modify_mem_list[bb->index];
1513   while (list_entry)
1514     {
1515       rtx setter;
1516       /* Ignore entries in the list that do not apply.  */
1517       if ((avail_p
1518            && INSN_CUID (XEXP (list_entry, 0)) < uid_limit)
1519           || (! avail_p
1520               && INSN_CUID (XEXP (list_entry, 0)) > uid_limit))
1521         {
1522           list_entry = XEXP (list_entry, 1);
1523           continue;
1524         }
1525
1526       setter = XEXP (list_entry, 0);
1527
1528       /* If SETTER is a call everything is clobbered.  Note that calls
1529          to pure functions are never put on the list, so we need not
1530          worry about them.  */
1531       if (GET_CODE (setter) == CALL_INSN)
1532         return 1;
1533
1534       /* SETTER must be an INSN of some kind that sets memory.  Call
1535          note_stores to examine each hunk of memory that is modified. 
1536
1537          The note_stores interface is pretty limited, so we have to
1538          communicate via global variables.  Yuk.  */
1539       gcse_mem_operand = x;
1540       gcse_mems_conflict_p = 0;
1541       note_stores (PATTERN (setter), mems_conflict_for_gcse_p, NULL);
1542       if (gcse_mems_conflict_p)
1543         return 1;
1544       list_entry = XEXP (list_entry, 1);
1545     }
1546   return 0;
1547 }
1548
1549 /* Return non-zero if the operands of expression X are unchanged from
1550    the start of INSN's basic block up to but not including INSN.  */
1551
1552 static int
1553 oprs_anticipatable_p (x, insn)
1554      rtx x, insn;
1555 {
1556   return oprs_unchanged_p (x, insn, 0);
1557 }
1558
1559 /* Return non-zero if the operands of expression X are unchanged from
1560    INSN to the end of INSN's basic block.  */
1561
1562 static int
1563 oprs_available_p (x, insn)
1564      rtx x, insn;
1565 {
1566   return oprs_unchanged_p (x, insn, 1);
1567 }
1568
1569 /* Hash expression X.
1570
1571    MODE is only used if X is a CONST_INT.  DO_NOT_RECORD_P is a boolean
1572    indicating if a volatile operand is found or if the expression contains
1573    something we don't want to insert in the table.
1574
1575    ??? One might want to merge this with canon_hash.  Later.  */
1576
1577 static unsigned int
1578 hash_expr (x, mode, do_not_record_p, hash_table_size)
1579      rtx x;
1580      enum machine_mode mode;
1581      int *do_not_record_p;
1582      int hash_table_size;
1583 {
1584   unsigned int hash;
1585
1586   *do_not_record_p = 0;
1587
1588   hash = hash_expr_1 (x, mode, do_not_record_p);
1589   return hash % hash_table_size;
1590 }
1591
1592 /* Hash a string.  Just add its bytes up.  */
1593
1594 static inline unsigned
1595 hash_string_1 (ps)
1596      const char *ps;
1597 {
1598   unsigned hash = 0;
1599   const unsigned char *p = (const unsigned char *)ps;
1600   
1601   if (p)
1602     while (*p)
1603       hash += *p++;
1604
1605   return hash;
1606 }
1607
1608 /* Subroutine of hash_expr to do the actual work.  */
1609
1610 static unsigned int
1611 hash_expr_1 (x, mode, do_not_record_p)
1612      rtx x;
1613      enum machine_mode mode;
1614      int *do_not_record_p;
1615 {
1616   int i, j;
1617   unsigned hash = 0;
1618   enum rtx_code code;
1619   const char *fmt;
1620
1621   /* Used to turn recursion into iteration.  We can't rely on GCC's
1622      tail-recursion eliminatio since we need to keep accumulating values
1623      in HASH.  */
1624
1625   if (x == 0)
1626     return hash;
1627
1628  repeat:
1629   code = GET_CODE (x);
1630   switch (code)
1631     {
1632     case REG:
1633       hash += ((unsigned int) REG << 7) + REGNO (x);
1634       return hash;
1635
1636     case CONST_INT:
1637       hash += (((unsigned int) CONST_INT << 7) + (unsigned int) mode
1638                + (unsigned int) INTVAL (x));
1639       return hash;
1640
1641     case CONST_DOUBLE:
1642       /* This is like the general case, except that it only counts
1643          the integers representing the constant.  */
1644       hash += (unsigned int) code + (unsigned int) GET_MODE (x);
1645       if (GET_MODE (x) != VOIDmode)
1646         for (i = 2; i < GET_RTX_LENGTH (CONST_DOUBLE); i++)
1647           hash += (unsigned int) XWINT (x, i);
1648       else
1649         hash += ((unsigned int) CONST_DOUBLE_LOW (x)
1650                  + (unsigned int) CONST_DOUBLE_HIGH (x));
1651       return hash;
1652
1653       /* Assume there is only one rtx object for any given label.  */
1654     case LABEL_REF:
1655       /* We don't hash on the address of the CODE_LABEL to avoid bootstrap
1656          differences and differences between each stage's debugging dumps.  */
1657       hash += (((unsigned int) LABEL_REF << 7)
1658                + CODE_LABEL_NUMBER (XEXP (x, 0)));
1659       return hash;
1660
1661     case SYMBOL_REF:
1662       {
1663         /* Don't hash on the symbol's address to avoid bootstrap differences.
1664            Different hash values may cause expressions to be recorded in
1665            different orders and thus different registers to be used in the
1666            final assembler.  This also avoids differences in the dump files
1667            between various stages.  */
1668         unsigned int h = 0;
1669         const unsigned char *p = (const unsigned char *) XSTR (x, 0);
1670
1671         while (*p)
1672           h += (h << 7) + *p++; /* ??? revisit */
1673
1674         hash += ((unsigned int) SYMBOL_REF << 7) + h;
1675         return hash;
1676       }
1677
1678     case MEM:
1679       if (MEM_VOLATILE_P (x))
1680         {
1681           *do_not_record_p = 1;
1682           return 0;
1683         }
1684
1685       hash += (unsigned int) MEM;
1686       hash += MEM_ALIAS_SET (x);
1687       x = XEXP (x, 0);
1688       goto repeat;
1689
1690     case PRE_DEC:
1691     case PRE_INC:
1692     case POST_DEC:
1693     case POST_INC:
1694     case PC:
1695     case CC0:
1696     case CALL:
1697     case UNSPEC_VOLATILE:
1698       *do_not_record_p = 1;
1699       return 0;
1700
1701     case ASM_OPERANDS:
1702       if (MEM_VOLATILE_P (x))
1703         {
1704           *do_not_record_p = 1;
1705           return 0;
1706         }
1707       else
1708         {
1709           /* We don't want to take the filename and line into account.  */
1710           hash += (unsigned) code + (unsigned) GET_MODE (x)
1711             + hash_string_1 (ASM_OPERANDS_TEMPLATE (x))
1712             + hash_string_1 (ASM_OPERANDS_OUTPUT_CONSTRAINT (x))
1713             + (unsigned) ASM_OPERANDS_OUTPUT_IDX (x);
1714
1715           if (ASM_OPERANDS_INPUT_LENGTH (x))
1716             {
1717               for (i = 1; i < ASM_OPERANDS_INPUT_LENGTH (x); i++)
1718                 {
1719                   hash += (hash_expr_1 (ASM_OPERANDS_INPUT (x, i),
1720                                         GET_MODE (ASM_OPERANDS_INPUT (x, i)),
1721                                         do_not_record_p)
1722                            + hash_string_1 (ASM_OPERANDS_INPUT_CONSTRAINT
1723                                             (x, i)));
1724                 }
1725
1726               hash += hash_string_1 (ASM_OPERANDS_INPUT_CONSTRAINT (x, 0));
1727               x = ASM_OPERANDS_INPUT (x, 0);
1728               mode = GET_MODE (x);
1729               goto repeat;
1730             }
1731           return hash;
1732         }
1733
1734     default:
1735       break;
1736     }
1737
1738   hash += (unsigned) code + (unsigned) GET_MODE (x);
1739   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1, fmt = GET_RTX_FORMAT (code); i >= 0; i--)
1740     {
1741       if (fmt[i] == 'e')
1742         {
1743           /* If we are about to do the last recursive call
1744              needed at this level, change it into iteration.
1745              This function is called enough to be worth it.  */
1746           if (i == 0)
1747             {
1748               x = XEXP (x, i);
1749               goto repeat;
1750             }
1751
1752           hash += hash_expr_1 (XEXP (x, i), 0, do_not_record_p);
1753           if (*do_not_record_p)
1754             return 0;
1755         }
1756
1757       else if (fmt[i] == 'E')
1758         for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
1759           {
1760             hash += hash_expr_1 (XVECEXP (x, i, j), 0, do_not_record_p);
1761             if (*do_not_record_p)
1762               return 0;
1763           }
1764
1765       else if (fmt[i] == 's')
1766         hash += hash_string_1 (XSTR (x, i));
1767       else if (fmt[i] == 'i')
1768         hash += (unsigned int) XINT (x, i);
1769       else
1770         abort ();
1771     }
1772
1773   return hash;
1774 }
1775
1776 /* Hash a set of register REGNO.
1777
1778    Sets are hashed on the register that is set.  This simplifies the PRE copy
1779    propagation code.
1780
1781    ??? May need to make things more elaborate.  Later, as necessary.  */
1782
1783 static unsigned int
1784 hash_set (regno, hash_table_size)
1785      int regno;
1786      int hash_table_size;
1787 {
1788   unsigned int hash;
1789
1790   hash = regno;
1791   return hash % hash_table_size;
1792 }
1793
1794 /* Return non-zero if exp1 is equivalent to exp2.
1795    ??? Borrowed from cse.c.  Might want to remerge with cse.c.  Later.  */
1796
1797 static int
1798 expr_equiv_p (x, y)
1799      rtx x, y;
1800 {
1801   register int i, j;
1802   register enum rtx_code code;
1803   register const char *fmt;
1804
1805   if (x == y)
1806     return 1;
1807
1808   if (x == 0 || y == 0)
1809     return x == y;
1810
1811   code = GET_CODE (x);
1812   if (code != GET_CODE (y))
1813     return 0;
1814
1815   /* (MULT:SI x y) and (MULT:HI x y) are NOT equivalent.  */
1816   if (GET_MODE (x) != GET_MODE (y))
1817     return 0;
1818
1819   switch (code)
1820     {
1821     case PC:
1822     case CC0:
1823       return x == y;
1824
1825     case CONST_INT:
1826       return INTVAL (x) == INTVAL (y);
1827
1828     case LABEL_REF:
1829       return XEXP (x, 0) == XEXP (y, 0);
1830
1831     case SYMBOL_REF:
1832       return XSTR (x, 0) == XSTR (y, 0);
1833
1834     case REG:
1835       return REGNO (x) == REGNO (y);
1836
1837     case MEM:
1838       /* Can't merge two expressions in different alias sets, since we can
1839          decide that the expression is transparent in a block when it isn't,
1840          due to it being set with the different alias set.  */
1841       if (MEM_ALIAS_SET (x) != MEM_ALIAS_SET (y))
1842         return 0;
1843       break;
1844
1845     /*  For commutative operations, check both orders.  */
1846     case PLUS:
1847     case MULT:
1848     case AND:
1849     case IOR:
1850     case XOR:
1851     case NE:
1852     case EQ:
1853       return ((expr_equiv_p (XEXP (x, 0), XEXP (y, 0))
1854                && expr_equiv_p (XEXP (x, 1), XEXP (y, 1)))
1855               || (expr_equiv_p (XEXP (x, 0), XEXP (y, 1))
1856                   && expr_equiv_p (XEXP (x, 1), XEXP (y, 0))));
1857
1858     case ASM_OPERANDS:
1859       /* We don't use the generic code below because we want to
1860          disregard filename and line numbers.  */
1861
1862       /* A volatile asm isn't equivalent to any other.  */
1863       if (MEM_VOLATILE_P (x) || MEM_VOLATILE_P (y))
1864         return 0;
1865
1866       if (GET_MODE (x) != GET_MODE (y)
1867           || strcmp (ASM_OPERANDS_TEMPLATE (x), ASM_OPERANDS_TEMPLATE (y))
1868           || strcmp (ASM_OPERANDS_OUTPUT_CONSTRAINT (x),
1869                      ASM_OPERANDS_OUTPUT_CONSTRAINT (y))
1870           || ASM_OPERANDS_OUTPUT_IDX (x) != ASM_OPERANDS_OUTPUT_IDX (y)
1871           || ASM_OPERANDS_INPUT_LENGTH (x) != ASM_OPERANDS_INPUT_LENGTH (y))
1872         return 0;
1873
1874       if (ASM_OPERANDS_INPUT_LENGTH (x))
1875         {
1876           for (i = ASM_OPERANDS_INPUT_LENGTH (x) - 1; i >= 0; i--)
1877             if (! expr_equiv_p (ASM_OPERANDS_INPUT (x, i),
1878                                 ASM_OPERANDS_INPUT (y, i))
1879                 || strcmp (ASM_OPERANDS_INPUT_CONSTRAINT (x, i),
1880                            ASM_OPERANDS_INPUT_CONSTRAINT (y, i)))
1881               return 0;
1882         }
1883
1884       return 1;
1885
1886     default:
1887       break;
1888     }
1889
1890   /* Compare the elements.  If any pair of corresponding elements
1891      fail to match, return 0 for the whole thing.  */
1892
1893   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
1894   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
1895     {
1896       switch (fmt[i])
1897         {
1898         case 'e':
1899           if (! expr_equiv_p (XEXP (x, i), XEXP (y, i)))
1900             return 0;
1901           break;
1902
1903         case 'E':
1904           if (XVECLEN (x, i) != XVECLEN (y, i))
1905             return 0;
1906           for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
1907             if (! expr_equiv_p (XVECEXP (x, i, j), XVECEXP (y, i, j)))
1908               return 0;
1909           break;
1910
1911         case 's':
1912           if (strcmp (XSTR (x, i), XSTR (y, i)))
1913             return 0;
1914           break;
1915
1916         case 'i':
1917           if (XINT (x, i) != XINT (y, i))
1918             return 0;
1919           break;
1920
1921         case 'w':
1922           if (XWINT (x, i) != XWINT (y, i))
1923             return 0;
1924         break;
1925
1926         case '0':
1927           break;
1928
1929         default:
1930           abort ();
1931         }
1932       }
1933
1934   return 1;
1935 }
1936
1937 /* Insert expression X in INSN in the hash table.
1938    If it is already present, record it as the last occurrence in INSN's
1939    basic block.
1940
1941    MODE is the mode of the value X is being stored into.
1942    It is only used if X is a CONST_INT.
1943
1944    ANTIC_P is non-zero if X is an anticipatable expression.
1945    AVAIL_P is non-zero if X is an available expression.  */
1946
1947 static void
1948 insert_expr_in_table (x, mode, insn, antic_p, avail_p)
1949      rtx x;
1950      enum machine_mode mode;
1951      rtx insn;
1952      int antic_p, avail_p;
1953 {
1954   int found, do_not_record_p;
1955   unsigned int hash;
1956   struct expr *cur_expr, *last_expr = NULL;
1957   struct occr *antic_occr, *avail_occr;
1958   struct occr *last_occr = NULL;
1959
1960   hash = hash_expr (x, mode, &do_not_record_p, expr_hash_table_size);
1961
1962   /* Do not insert expression in table if it contains volatile operands,
1963      or if hash_expr determines the expression is something we don't want
1964      to or can't handle.  */
1965   if (do_not_record_p)
1966     return;
1967
1968   cur_expr = expr_hash_table[hash];
1969   found = 0;
1970
1971   while (cur_expr && 0 == (found = expr_equiv_p (cur_expr->expr, x)))
1972     {
1973       /* If the expression isn't found, save a pointer to the end of
1974          the list.  */
1975       last_expr = cur_expr;
1976       cur_expr = cur_expr->next_same_hash;
1977     }
1978
1979   if (! found)
1980     {
1981       cur_expr = (struct expr *) gcse_alloc (sizeof (struct expr));
1982       bytes_used += sizeof (struct expr);
1983       if (expr_hash_table[hash] == NULL)
1984         /* This is the first pattern that hashed to this index.  */
1985         expr_hash_table[hash] = cur_expr;
1986       else
1987         /* Add EXPR to end of this hash chain.  */
1988         last_expr->next_same_hash = cur_expr;
1989
1990       /* Set the fields of the expr element.  */ 
1991       cur_expr->expr = x;
1992       cur_expr->bitmap_index = n_exprs++;
1993       cur_expr->next_same_hash = NULL;
1994       cur_expr->antic_occr = NULL;
1995       cur_expr->avail_occr = NULL;
1996     }
1997
1998   /* Now record the occurrence(s).  */
1999   if (antic_p)
2000     {
2001       antic_occr = cur_expr->antic_occr;
2002
2003       /* Search for another occurrence in the same basic block.  */
2004       while (antic_occr && BLOCK_NUM (antic_occr->insn) != BLOCK_NUM (insn))
2005         {
2006           /* If an occurrence isn't found, save a pointer to the end of
2007              the list.  */
2008           last_occr = antic_occr;
2009           antic_occr = antic_occr->next;
2010         }
2011
2012       if (antic_occr)
2013         /* Found another instance of the expression in the same basic block.
2014            Prefer the currently recorded one.  We want the first one in the
2015            block and the block is scanned from start to end.  */
2016         ; /* nothing to do */
2017       else
2018         {
2019           /* First occurrence of this expression in this basic block.  */
2020           antic_occr = (struct occr *) gcse_alloc (sizeof (struct occr));
2021           bytes_used += sizeof (struct occr);
2022           /* First occurrence of this expression in any block?  */
2023           if (cur_expr->antic_occr == NULL)
2024             cur_expr->antic_occr = antic_occr;
2025           else
2026             last_occr->next = antic_occr;
2027
2028           antic_occr->insn = insn;
2029           antic_occr->next = NULL;
2030         }
2031     }
2032
2033   if (avail_p)
2034     {
2035       avail_occr = cur_expr->avail_occr;
2036
2037       /* Search for another occurrence in the same basic block.  */
2038       while (avail_occr && BLOCK_NUM (avail_occr->insn) != BLOCK_NUM (insn))
2039         {
2040           /* If an occurrence isn't found, save a pointer to the end of
2041              the list.  */
2042           last_occr = avail_occr;
2043           avail_occr = avail_occr->next;
2044         }
2045
2046       if (avail_occr)
2047         /* Found another instance of the expression in the same basic block.
2048            Prefer this occurrence to the currently recorded one.  We want
2049            the last one in the block and the block is scanned from start
2050            to end.  */
2051         avail_occr->insn = insn;
2052       else
2053         {
2054           /* First occurrence of this expression in this basic block.  */
2055           avail_occr = (struct occr *) gcse_alloc (sizeof (struct occr));
2056           bytes_used += sizeof (struct occr);
2057
2058           /* First occurrence of this expression in any block?  */
2059           if (cur_expr->avail_occr == NULL)
2060             cur_expr->avail_occr = avail_occr;
2061           else
2062             last_occr->next = avail_occr;
2063
2064           avail_occr->insn = insn;
2065           avail_occr->next = NULL;
2066         }
2067     }
2068 }
2069
2070 /* Insert pattern X in INSN in the hash table.
2071    X is a SET of a reg to either another reg or a constant.
2072    If it is already present, record it as the last occurrence in INSN's
2073    basic block.  */
2074
2075 static void
2076 insert_set_in_table (x, insn)
2077      rtx x;
2078      rtx insn;
2079 {
2080   int found;
2081   unsigned int hash;
2082   struct expr *cur_expr, *last_expr = NULL;
2083   struct occr *cur_occr, *last_occr = NULL;
2084
2085   if (GET_CODE (x) != SET
2086       || GET_CODE (SET_DEST (x)) != REG)
2087     abort ();
2088
2089   hash = hash_set (REGNO (SET_DEST (x)), set_hash_table_size);
2090
2091   cur_expr = set_hash_table[hash];
2092   found = 0;
2093
2094   while (cur_expr && 0 == (found = expr_equiv_p (cur_expr->expr, x)))
2095     {
2096       /* If the expression isn't found, save a pointer to the end of
2097          the list.  */
2098       last_expr = cur_expr;
2099       cur_expr = cur_expr->next_same_hash;
2100     }
2101
2102   if (! found)
2103     {
2104       cur_expr = (struct expr *) gcse_alloc (sizeof (struct expr));
2105       bytes_used += sizeof (struct expr);
2106       if (set_hash_table[hash] == NULL)
2107         /* This is the first pattern that hashed to this index.  */
2108         set_hash_table[hash] = cur_expr;
2109       else
2110         /* Add EXPR to end of this hash chain.  */
2111         last_expr->next_same_hash = cur_expr;
2112
2113       /* Set the fields of the expr element.
2114          We must copy X because it can be modified when copy propagation is
2115          performed on its operands.  */
2116       cur_expr->expr = copy_rtx (x);
2117       cur_expr->bitmap_index = n_sets++;
2118       cur_expr->next_same_hash = NULL;
2119       cur_expr->antic_occr = NULL;
2120       cur_expr->avail_occr = NULL;
2121     }
2122
2123   /* Now record the occurrence.  */
2124   cur_occr = cur_expr->avail_occr;
2125
2126   /* Search for another occurrence in the same basic block.  */
2127   while (cur_occr && BLOCK_NUM (cur_occr->insn) != BLOCK_NUM (insn))
2128     {
2129       /* If an occurrence isn't found, save a pointer to the end of
2130          the list.  */
2131       last_occr = cur_occr;
2132       cur_occr = cur_occr->next;
2133     }
2134
2135   if (cur_occr)
2136     /* Found another instance of the expression in the same basic block.
2137        Prefer this occurrence to the currently recorded one.  We want the
2138        last one in the block and the block is scanned from start to end.  */
2139     cur_occr->insn = insn;
2140   else
2141     {
2142       /* First occurrence of this expression in this basic block.  */
2143       cur_occr = (struct occr *) gcse_alloc (sizeof (struct occr));
2144       bytes_used += sizeof (struct occr);
2145
2146       /* First occurrence of this expression in any block?  */
2147       if (cur_expr->avail_occr == NULL)
2148         cur_expr->avail_occr = cur_occr;
2149       else
2150         last_occr->next = cur_occr;
2151
2152       cur_occr->insn = insn;
2153       cur_occr->next = NULL;
2154     }
2155 }
2156
2157 /* Scan pattern PAT of INSN and add an entry to the hash table.  If SET_P is
2158    non-zero, this is for the assignment hash table, otherwise it is for the
2159    expression hash table.  */
2160
2161 static void
2162 hash_scan_set (pat, insn, set_p)
2163      rtx pat, insn;
2164      int set_p;
2165 {
2166   rtx src = SET_SRC (pat);
2167   rtx dest = SET_DEST (pat);
2168   rtx note;
2169
2170   if (GET_CODE (src) == CALL)
2171     hash_scan_call (src, insn);
2172
2173   else if (GET_CODE (dest) == REG)
2174     {
2175       unsigned int regno = REGNO (dest);
2176       rtx tmp;
2177
2178       /* If this is a single set and we are doing constant propagation,
2179          see if a REG_NOTE shows this equivalent to a constant.  */
2180       if (set_p && (note = find_reg_equal_equiv_note (insn)) != 0
2181           && CONSTANT_P (XEXP (note, 0)))
2182         src = XEXP (note, 0), pat = gen_rtx_SET (VOIDmode, dest, src);
2183
2184       /* Only record sets of pseudo-regs in the hash table.  */
2185       if (! set_p
2186           && regno >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
2187           /* Don't GCSE something if we can't do a reg/reg copy.  */
2188           && can_copy_p [GET_MODE (dest)]
2189           /* Is SET_SRC something we want to gcse?  */
2190           && want_to_gcse_p (src)
2191           /* Don't CSE a nop.  */
2192           && ! set_noop_p (pat)
2193           /* Don't GCSE if it has attached REG_EQUIV note.
2194              At this point this only function parameters should have
2195              REG_EQUIV notes and if the argument slot is used somewhere
2196              explicitely, it means address of parameter has been taken,
2197              so we should not extend the lifetime of the pseudo.  */
2198           && ((note = find_reg_note (insn, REG_EQUIV, NULL_RTX)) == 0
2199               || GET_CODE (XEXP (note, 0)) != MEM))
2200         {
2201           /* An expression is not anticipatable if its operands are
2202              modified before this insn or if this is not the only SET in
2203              this insn.  */
2204           int antic_p = oprs_anticipatable_p (src, insn) && single_set (insn);
2205           /* An expression is not available if its operands are
2206              subsequently modified, including this insn.  It's also not
2207              available if this is a branch, because we can't insert
2208              a set after the branch.  */
2209           int avail_p = (oprs_available_p (src, insn)
2210                          && ! JUMP_P (insn));
2211
2212           insert_expr_in_table (src, GET_MODE (dest), insn, antic_p, avail_p);
2213         }
2214
2215       /* Record sets for constant/copy propagation.  */
2216       else if (set_p
2217                && regno >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
2218                && ((GET_CODE (src) == REG
2219                     && REGNO (src) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
2220                     && can_copy_p [GET_MODE (dest)]
2221                     && REGNO (src) != regno)
2222                    || GET_CODE (src) == CONST_INT
2223                    || GET_CODE (src) == SYMBOL_REF
2224                    || GET_CODE (src) == CONST_DOUBLE)
2225                /* A copy is not available if its src or dest is subsequently
2226                   modified.  Here we want to search from INSN+1 on, but
2227                   oprs_available_p searches from INSN on.  */
2228                && (insn == BLOCK_END (BLOCK_NUM (insn))
2229                    || ((tmp = next_nonnote_insn (insn)) != NULL_RTX
2230                        && oprs_available_p (pat, tmp))))
2231         insert_set_in_table (pat, insn);
2232     }
2233 }
2234
2235 static void
2236 hash_scan_clobber (x, insn)
2237      rtx x ATTRIBUTE_UNUSED, insn ATTRIBUTE_UNUSED;
2238 {
2239   /* Currently nothing to do.  */
2240 }
2241
2242 static void
2243 hash_scan_call (x, insn)
2244      rtx x ATTRIBUTE_UNUSED, insn ATTRIBUTE_UNUSED;
2245 {
2246   /* Currently nothing to do.  */
2247 }
2248
2249 /* Process INSN and add hash table entries as appropriate.
2250
2251    Only available expressions that set a single pseudo-reg are recorded.
2252
2253    Single sets in a PARALLEL could be handled, but it's an extra complication
2254    that isn't dealt with right now.  The trick is handling the CLOBBERs that
2255    are also in the PARALLEL.  Later.
2256
2257    If SET_P is non-zero, this is for the assignment hash table,
2258    otherwise it is for the expression hash table.
2259    If IN_LIBCALL_BLOCK nonzero, we are in a libcall block, and should
2260    not record any expressions.  */
2261
2262 static void
2263 hash_scan_insn (insn, set_p, in_libcall_block)
2264      rtx insn;
2265      int set_p;
2266      int in_libcall_block;
2267 {
2268   rtx pat = PATTERN (insn);
2269   int i;
2270
2271   if (in_libcall_block)
2272     return;
2273
2274   /* Pick out the sets of INSN and for other forms of instructions record
2275      what's been modified.  */
2276
2277   if (GET_CODE (pat) == SET)
2278     hash_scan_set (pat, insn, set_p);
2279   else if (GET_CODE (pat) == PARALLEL)
2280     for (i = 0; i < XVECLEN (pat, 0); i++)
2281       {
2282         rtx x = XVECEXP (pat, 0, i);
2283
2284         if (GET_CODE (x) == SET)
2285           hash_scan_set (x, insn, set_p);
2286         else if (GET_CODE (x) == CLOBBER)
2287           hash_scan_clobber (x, insn);
2288         else if (GET_CODE (x) == CALL)
2289           hash_scan_call (x, insn);
2290       }
2291
2292   else if (GET_CODE (pat) == CLOBBER)
2293     hash_scan_clobber (pat, insn);
2294   else if (GET_CODE (pat) == CALL)
2295     hash_scan_call (pat, insn);
2296 }
2297
2298 static void
2299 dump_hash_table (file, name, table, table_size, total_size)
2300      FILE *file;
2301      const char *name;
2302      struct expr **table;
2303      int table_size, total_size;
2304 {
2305   int i;
2306   /* Flattened out table, so it's printed in proper order.  */
2307   struct expr **flat_table;
2308   unsigned int *hash_val;
2309   struct expr *expr;
2310
2311   flat_table 
2312     = (struct expr **) xcalloc (total_size, sizeof (struct expr *));
2313   hash_val = (unsigned int *) xmalloc (total_size * sizeof (unsigned int));
2314
2315   for (i = 0; i < table_size; i++)
2316     for (expr = table[i]; expr != NULL; expr = expr->next_same_hash)
2317       {
2318         flat_table[expr->bitmap_index] = expr;
2319         hash_val[expr->bitmap_index] = i;
2320       }
2321
2322   fprintf (file, "%s hash table (%d buckets, %d entries)\n",
2323            name, table_size, total_size);
2324
2325   for (i = 0; i < total_size; i++)
2326     if (flat_table[i] != 0)
2327       {
2328         expr = flat_table[i];
2329         fprintf (file, "Index %d (hash value %d)\n  ",
2330                  expr->bitmap_index, hash_val[i]);
2331         print_rtl (file, expr->expr);
2332         fprintf (file, "\n");
2333       }
2334
2335   fprintf (file, "\n");
2336
2337   free (flat_table);
2338   free (hash_val);
2339 }
2340
2341 /* Record register first/last/block set information for REGNO in INSN.
2342
2343    first_set records the first place in the block where the register
2344    is set and is used to compute "anticipatability".
2345
2346    last_set records the last place in the block where the register
2347    is set and is used to compute "availability".
2348
2349    last_bb records the block for which first_set and last_set are
2350    valid, as a quick test to invalidate them.
2351
2352    reg_set_in_block records whether the register is set in the block
2353    and is used to compute "transparency".  */
2354
2355 static void
2356 record_last_reg_set_info (insn, regno)
2357      rtx insn;
2358      int regno;
2359 {
2360   struct reg_avail_info *info = &reg_avail_info[regno];
2361   int cuid = INSN_CUID (insn);
2362
2363   info->last_set = cuid;
2364   if (info->last_bb != current_bb)
2365     {
2366       info->last_bb = current_bb;
2367       info->first_set = cuid;
2368       SET_BIT (reg_set_in_block[current_bb], regno);
2369     }
2370 }
2371
2372
2373 /* Record all of the canonicalized MEMs of record_last_mem_set_info's insn.
2374    Note we store a pair of elements in the list, so they have to be
2375    taken off pairwise.  */
2376
2377 static void 
2378 canon_list_insert (dest, unused1, v_insn)
2379      rtx    dest ATTRIBUTE_UNUSED;
2380      rtx    unused1 ATTRIBUTE_UNUSED;
2381      void * v_insn;
2382 {
2383   rtx dest_addr, insn;
2384
2385   while (GET_CODE (dest) == SUBREG
2386       || GET_CODE (dest) == ZERO_EXTRACT
2387       || GET_CODE (dest) == SIGN_EXTRACT
2388       || GET_CODE (dest) == STRICT_LOW_PART)
2389     dest = XEXP (dest, 0);
2390
2391   /* If DEST is not a MEM, then it will not conflict with a load.  Note
2392      that function calls are assumed to clobber memory, but are handled
2393      elsewhere.  */
2394
2395   if (GET_CODE (dest) != MEM)
2396     return;
2397
2398   dest_addr = get_addr (XEXP (dest, 0));
2399   dest_addr = canon_rtx (dest_addr);
2400   insn = (rtx) v_insn;  
2401
2402   canon_modify_mem_list[BLOCK_NUM (insn)] = 
2403     alloc_INSN_LIST (dest_addr, canon_modify_mem_list[BLOCK_NUM (insn)]);
2404   canon_modify_mem_list[BLOCK_NUM (insn)] = 
2405     alloc_INSN_LIST (dest, canon_modify_mem_list[BLOCK_NUM (insn)]);
2406 }
2407
2408 /* Record memory modification information for INSN.  We do not actually care
2409    about the memory location(s) that are set, or even how they are set (consider
2410    a CALL_INSN).  We merely need to record which insns modify memory.  */
2411
2412 static void
2413 record_last_mem_set_info (insn)
2414      rtx insn;
2415 {
2416   /* load_killed_in_block_p will handle the case of calls clobbering
2417      everything.  */
2418   modify_mem_list[BLOCK_NUM (insn)] = 
2419     alloc_INSN_LIST (insn, modify_mem_list[BLOCK_NUM (insn)]);
2420
2421   if (GET_CODE (insn) == CALL_INSN)
2422     {
2423       /* Note that traversals of this loop (other than for free-ing)
2424          will break after encountering a CALL_INSN.  So, there's no
2425          need to insert a pair of items, as canon_list_insert does.  */
2426       canon_modify_mem_list[BLOCK_NUM (insn)] = 
2427         alloc_INSN_LIST (insn, canon_modify_mem_list[BLOCK_NUM (insn)]);
2428     }
2429   else
2430     note_stores (PATTERN (insn), canon_list_insert, (void*)insn );
2431 }
2432
2433 /* Called from compute_hash_table via note_stores to handle one
2434    SET or CLOBBER in an insn.  DATA is really the instruction in which
2435    the SET is taking place.  */
2436
2437 static void
2438 record_last_set_info (dest, setter, data)
2439      rtx dest, setter ATTRIBUTE_UNUSED;
2440      void *data;
2441 {
2442   rtx last_set_insn = (rtx) data;
2443
2444   if (GET_CODE (dest) == SUBREG)
2445     dest = SUBREG_REG (dest);
2446
2447   if (GET_CODE (dest) == REG)
2448     record_last_reg_set_info (last_set_insn, REGNO (dest));
2449   else if (GET_CODE (dest) == MEM
2450            /* Ignore pushes, they clobber nothing.  */
2451            && ! push_operand (dest, GET_MODE (dest)))
2452     record_last_mem_set_info (last_set_insn);
2453 }
2454
2455 /* Top level function to create an expression or assignment hash table.
2456
2457    Expression entries are placed in the hash table if
2458    - they are of the form (set (pseudo-reg) src),
2459    - src is something we want to perform GCSE on,
2460    - none of the operands are subsequently modified in the block
2461
2462    Assignment entries are placed in the hash table if
2463    - they are of the form (set (pseudo-reg) src),
2464    - src is something we want to perform const/copy propagation on,
2465    - none of the operands or target are subsequently modified in the block
2466
2467    Currently src must be a pseudo-reg or a const_int.
2468
2469    F is the first insn.
2470    SET_P is non-zero for computing the assignment hash table.  */
2471
2472 static void
2473 compute_hash_table (set_p)
2474      int set_p;
2475 {
2476   unsigned int i;
2477
2478   /* While we compute the hash table we also compute a bit array of which
2479      registers are set in which blocks.
2480      ??? This isn't needed during const/copy propagation, but it's cheap to
2481      compute.  Later.  */
2482   sbitmap_vector_zero (reg_set_in_block, n_basic_blocks);
2483
2484   /* re-Cache any INSN_LIST nodes we have allocated.  */
2485   {
2486     int i;
2487     for (i = 0; i < n_basic_blocks; i++)
2488       {
2489         if (modify_mem_list[i])
2490           free_INSN_LIST_list (modify_mem_list + i);
2491         if (canon_modify_mem_list[i])
2492           free_INSN_LIST_list (canon_modify_mem_list + i);
2493       }
2494   }
2495   /* Some working arrays used to track first and last set in each block.  */
2496   reg_avail_info = (struct reg_avail_info*)
2497     gmalloc (max_gcse_regno * sizeof (struct reg_avail_info));
2498
2499   for (i = 0; i < max_gcse_regno; ++i)
2500     reg_avail_info[i].last_bb = NEVER_SET;
2501
2502   for (current_bb = 0; current_bb < n_basic_blocks; current_bb++)
2503     {
2504       rtx insn;
2505       unsigned int regno;
2506       int in_libcall_block;
2507
2508       /* First pass over the instructions records information used to
2509          determine when registers and memory are first and last set.
2510          ??? hard-reg reg_set_in_block computation
2511          could be moved to compute_sets since they currently don't change.  */
2512
2513       for (insn = BLOCK_HEAD (current_bb);
2514            insn && insn != NEXT_INSN (BLOCK_END (current_bb));
2515            insn = NEXT_INSN (insn))
2516         {
2517           if (! INSN_P (insn))
2518             continue;
2519
2520           if (GET_CODE (insn) == CALL_INSN)
2521             {
2522               bool clobbers_all = false;
2523 #ifdef NON_SAVING_SETJMP 
2524               if (NON_SAVING_SETJMP
2525                   && find_reg_note (insn, REG_SETJMP, NULL_RTX))
2526                 clobbers_all = true;
2527 #endif
2528
2529               for (regno = 0; regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER; regno++)
2530                 if (clobbers_all
2531                     || TEST_HARD_REG_BIT (regs_invalidated_by_call, regno))
2532                   record_last_reg_set_info (insn, regno);
2533
2534               mark_call (insn);
2535             }
2536
2537           note_stores (PATTERN (insn), record_last_set_info, insn);
2538         }
2539
2540       /* The next pass builds the hash table.  */
2541
2542       for (insn = BLOCK_HEAD (current_bb), in_libcall_block = 0;
2543            insn && insn != NEXT_INSN (BLOCK_END (current_bb));
2544            insn = NEXT_INSN (insn))
2545         if (INSN_P (insn))
2546           {
2547             if (find_reg_note (insn, REG_LIBCALL, NULL_RTX))
2548               in_libcall_block = 1;
2549             else if (set_p && find_reg_note (insn, REG_RETVAL, NULL_RTX))
2550               in_libcall_block = 0;
2551             hash_scan_insn (insn, set_p, in_libcall_block);
2552             if (!set_p && find_reg_note (insn, REG_RETVAL, NULL_RTX))
2553               in_libcall_block = 0;
2554         }
2555     }
2556
2557   free (reg_avail_info);
2558   reg_avail_info = NULL;
2559 }
2560
2561 /* Allocate space for the set hash table.
2562    N_INSNS is the number of instructions in the function.
2563    It is used to determine the number of buckets to use.  */
2564
2565 static void
2566 alloc_set_hash_table (n_insns)
2567      int n_insns;
2568 {
2569   int n;
2570
2571   set_hash_table_size = n_insns / 4;
2572   if (set_hash_table_size < 11)
2573     set_hash_table_size = 11;
2574
2575   /* Attempt to maintain efficient use of hash table.
2576      Making it an odd number is simplest for now.
2577      ??? Later take some measurements.  */
2578   set_hash_table_size |= 1;
2579   n = set_hash_table_size * sizeof (struct expr *);
2580   set_hash_table = (struct expr **) gmalloc (n);
2581 }
2582
2583 /* Free things allocated by alloc_set_hash_table.  */
2584
2585 static void
2586 free_set_hash_table ()
2587 {
2588   free (set_hash_table);
2589 }
2590
2591 /* Compute the hash table for doing copy/const propagation.  */
2592
2593 static void
2594 compute_set_hash_table ()
2595 {
2596   /* Initialize count of number of entries in hash table.  */
2597   n_sets = 0;
2598   memset ((char *) set_hash_table, 0,
2599          set_hash_table_size * sizeof (struct expr *));
2600
2601   compute_hash_table (1);
2602 }
2603
2604 /* Allocate space for the expression hash table.
2605    N_INSNS is the number of instructions in the function.
2606    It is used to determine the number of buckets to use.  */
2607
2608 static void
2609 alloc_expr_hash_table (n_insns)
2610      unsigned int n_insns;
2611 {
2612   int n;
2613
2614   expr_hash_table_size = n_insns / 2;
2615   /* Make sure the amount is usable.  */
2616   if (expr_hash_table_size < 11)
2617     expr_hash_table_size = 11;
2618
2619   /* Attempt to maintain efficient use of hash table.
2620      Making it an odd number is simplest for now.
2621      ??? Later take some measurements.  */
2622   expr_hash_table_size |= 1;
2623   n = expr_hash_table_size * sizeof (struct expr *);
2624   expr_hash_table = (struct expr **) gmalloc (n);
2625 }
2626
2627 /* Free things allocated by alloc_expr_hash_table.  */
2628
2629 static void
2630 free_expr_hash_table ()
2631 {
2632   free (expr_hash_table);
2633 }
2634
2635 /* Compute the hash table for doing GCSE.  */
2636
2637 static void
2638 compute_expr_hash_table ()
2639 {
2640   /* Initialize count of number of entries in hash table.  */
2641   n_exprs = 0;
2642   memset ((char *) expr_hash_table, 0,
2643          expr_hash_table_size * sizeof (struct expr *));
2644
2645   compute_hash_table (0);
2646 }
2647 \f
2648 /* Expression tracking support.  */
2649
2650 /* Lookup pattern PAT in the expression table.
2651    The result is a pointer to the table entry, or NULL if not found.  */
2652
2653 static struct expr *
2654 lookup_expr (pat)
2655      rtx pat;
2656 {
2657   int do_not_record_p;
2658   unsigned int hash = hash_expr (pat, GET_MODE (pat), &do_not_record_p,
2659                                  expr_hash_table_size);
2660   struct expr *expr;
2661
2662   if (do_not_record_p)
2663     return NULL;
2664
2665   expr = expr_hash_table[hash];
2666
2667   while (expr && ! expr_equiv_p (expr->expr, pat))
2668     expr = expr->next_same_hash;
2669
2670   return expr;
2671 }
2672
2673 /* Lookup REGNO in the set table.  If PAT is non-NULL look for the entry that
2674    matches it, otherwise return the first entry for REGNO.  The result is a
2675    pointer to the table entry, or NULL if not found.  */
2676
2677 static struct expr *
2678 lookup_set (regno, pat)
2679      unsigned int regno;
2680      rtx pat;
2681 {
2682   unsigned int hash = hash_set (regno, set_hash_table_size);
2683   struct expr *expr;
2684
2685   expr = set_hash_table[hash];
2686
2687   if (pat)
2688     {
2689       while (expr && ! expr_equiv_p (expr->expr, pat))
2690         expr = expr->next_same_hash;
2691     }
2692   else
2693     {
2694       while (expr && REGNO (SET_DEST (expr->expr)) != regno)
2695         expr = expr->next_same_hash;
2696     }
2697
2698   return expr;
2699 }
2700
2701 /* Return the next entry for REGNO in list EXPR.  */
2702
2703 static struct expr *
2704 next_set (regno, expr)
2705      unsigned int regno;
2706      struct expr *expr;
2707 {
2708   do
2709     expr = expr->next_same_hash;
2710   while (expr && REGNO (SET_DEST (expr->expr)) != regno);
2711
2712   return expr;
2713 }
2714
2715 /* Reset tables used to keep track of what's still available [since the
2716    start of the block].  */
2717
2718 static void
2719 reset_opr_set_tables ()
2720 {
2721   /* Maintain a bitmap of which regs have been set since beginning of
2722      the block.  */
2723   sbitmap_zero (reg_set_bitmap);
2724
2725   /* Also keep a record of the last instruction to modify memory.
2726      For now this is very trivial, we only record whether any memory
2727      location has been modified.  */
2728   {
2729     int i;
2730
2731     /* re-Cache any INSN_LIST nodes we have allocated.  */
2732     for (i = 0; i < n_basic_blocks; i++)
2733       {
2734         if (modify_mem_list[i]) 
2735           free_INSN_LIST_list (modify_mem_list + i);
2736         if (canon_modify_mem_list[i]) 
2737           free_INSN_LIST_list (canon_modify_mem_list + i);
2738       }
2739   }
2740 }
2741
2742 /* Return non-zero if the operands of X are not set before INSN in
2743    INSN's basic block.  */
2744
2745 static int
2746 oprs_not_set_p (x, insn)
2747      rtx x, insn;
2748 {
2749   int i, j;
2750   enum rtx_code code;
2751   const char *fmt;
2752
2753   if (x == 0)
2754     return 1;
2755
2756   code = GET_CODE (x);
2757   switch (code)
2758     {
2759     case PC:
2760     case CC0:
2761     case CONST:
2762     case CONST_INT:
2763     case CONST_DOUBLE:
2764     case SYMBOL_REF:
2765     case LABEL_REF:
2766     case ADDR_VEC:
2767     case ADDR_DIFF_VEC:
2768       return 1;
2769
2770     case MEM:
2771       if (load_killed_in_block_p (BLOCK_FOR_INSN (insn), 
2772                                   INSN_CUID (insn), x, 0))
2773         return 0;
2774       else
2775         return oprs_not_set_p (XEXP (x, 0), insn);
2776
2777     case REG:
2778       return ! TEST_BIT (reg_set_bitmap, REGNO (x));
2779
2780     default:
2781       break;
2782     }
2783
2784   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1, fmt = GET_RTX_FORMAT (code); i >= 0; i--)
2785     {
2786       if (fmt[i] == 'e')
2787         {
2788           /* If we are about to do the last recursive call
2789              needed at this level, change it into iteration.
2790              This function is called enough to be worth it.  */
2791           if (i == 0)
2792             return oprs_not_set_p (XEXP (x, i), insn);
2793
2794           if (! oprs_not_set_p (XEXP (x, i), insn))
2795             return 0;
2796         }
2797       else if (fmt[i] == 'E')
2798         for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
2799           if (! oprs_not_set_p (XVECEXP (x, i, j), insn))
2800             return 0;
2801     }
2802
2803   return 1;
2804 }
2805
2806 /* Mark things set by a CALL.  */
2807
2808 static void
2809 mark_call (insn)
2810      rtx insn;
2811 {
2812   if (! CONST_OR_PURE_CALL_P (insn))
2813     record_last_mem_set_info (insn);
2814 }
2815
2816 /* Mark things set by a SET.  */
2817
2818 static void
2819 mark_set (pat, insn)
2820      rtx pat, insn;
2821 {
2822   rtx dest = SET_DEST (pat);
2823
2824   while (GET_CODE (dest) == SUBREG
2825          || GET_CODE (dest) == ZERO_EXTRACT
2826          || GET_CODE (dest) == SIGN_EXTRACT
2827          || GET_CODE (dest) == STRICT_LOW_PART)
2828     dest = XEXP (dest, 0);
2829
2830   if (GET_CODE (dest) == REG)
2831     SET_BIT (reg_set_bitmap, REGNO (dest));
2832   else if (GET_CODE (dest) == MEM)
2833     record_last_mem_set_info (insn);
2834
2835   if (GET_CODE (SET_SRC (pat)) == CALL)
2836     mark_call (insn);
2837 }
2838
2839 /* Record things set by a CLOBBER.  */
2840
2841 static void
2842 mark_clobber (pat, insn)
2843      rtx pat, insn;
2844 {
2845   rtx clob = XEXP (pat, 0);
2846
2847   while (GET_CODE (clob) == SUBREG || GET_CODE (clob) == STRICT_LOW_PART)
2848     clob = XEXP (clob, 0);
2849
2850   if (GET_CODE (clob) == REG)
2851     SET_BIT (reg_set_bitmap, REGNO (clob));
2852   else
2853     record_last_mem_set_info (insn);
2854 }
2855
2856 /* Record things set by INSN.
2857    This data is used by oprs_not_set_p.  */
2858
2859 static void
2860 mark_oprs_set (insn)
2861      rtx insn;
2862 {
2863   rtx pat = PATTERN (insn);
2864   int i;
2865
2866   if (GET_CODE (pat) == SET)
2867     mark_set (pat, insn);
2868   else if (GET_CODE (pat) == PARALLEL)
2869     for (i = 0; i < XVECLEN (pat, 0); i++)
2870       {
2871         rtx x = XVECEXP (pat, 0, i);
2872
2873         if (GET_CODE (x) == SET)
2874           mark_set (x, insn);
2875         else if (GET_CODE (x) == CLOBBER)
2876           mark_clobber (x, insn);
2877         else if (GET_CODE (x) == CALL)
2878           mark_call (insn);
2879       }
2880
2881   else if (GET_CODE (pat) == CLOBBER)
2882     mark_clobber (pat, insn);
2883   else if (GET_CODE (pat) == CALL)
2884     mark_call (insn);
2885 }
2886
2887 \f
2888 /* Classic GCSE reaching definition support.  */
2889
2890 /* Allocate reaching def variables.  */
2891
2892 static void
2893 alloc_rd_mem (n_blocks, n_insns)
2894      int n_blocks, n_insns;
2895 {
2896   rd_kill = (sbitmap *) sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_insns);
2897   sbitmap_vector_zero (rd_kill, n_basic_blocks);
2898
2899   rd_gen = (sbitmap *) sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_insns);
2900   sbitmap_vector_zero (rd_gen, n_basic_blocks);
2901
2902   reaching_defs = (sbitmap *) sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_insns);
2903   sbitmap_vector_zero (reaching_defs, n_basic_blocks);
2904
2905   rd_out = (sbitmap *) sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_insns);
2906   sbitmap_vector_zero (rd_out, n_basic_blocks);
2907 }
2908
2909 /* Free reaching def variables.  */
2910
2911 static void
2912 free_rd_mem ()
2913 {
2914   sbitmap_vector_free (rd_kill);
2915   sbitmap_vector_free (rd_gen);
2916   sbitmap_vector_free (reaching_defs);
2917   sbitmap_vector_free (rd_out);
2918 }
2919
2920 /* Add INSN to the kills of BB.  REGNO, set in BB, is killed by INSN.  */
2921
2922 static void
2923 handle_rd_kill_set (insn, regno, bb)
2924      rtx insn;
2925      int regno;
2926      basic_block bb;
2927 {
2928   struct reg_set *this_reg;
2929
2930   for (this_reg = reg_set_table[regno]; this_reg; this_reg = this_reg ->next)
2931     if (BLOCK_NUM (this_reg->insn) != BLOCK_NUM (insn))
2932       SET_BIT (rd_kill[bb->index], INSN_CUID (this_reg->insn));
2933 }
2934
2935 /* Compute the set of kill's for reaching definitions.  */
2936
2937 static void
2938 compute_kill_rd ()
2939 {
2940   int bb, cuid;
2941   unsigned int regno;
2942   int i;
2943
2944   /* For each block
2945        For each set bit in `gen' of the block (i.e each insn which
2946            generates a definition in the block)
2947          Call the reg set by the insn corresponding to that bit regx
2948          Look at the linked list starting at reg_set_table[regx]
2949          For each setting of regx in the linked list, which is not in
2950              this block
2951            Set the bit in `kill' corresponding to that insn.   */
2952   for (bb = 0; bb < n_basic_blocks; bb++)
2953     for (cuid = 0; cuid < max_cuid; cuid++)
2954       if (TEST_BIT (rd_gen[bb], cuid))
2955         {
2956           rtx insn = CUID_INSN (cuid);
2957           rtx pat = PATTERN (insn);
2958
2959           if (GET_CODE (insn) == CALL_INSN)
2960             {
2961               for (regno = 0; regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER; regno++)
2962                 if (TEST_HARD_REG_BIT (regs_invalidated_by_call, regno))
2963                   handle_rd_kill_set (insn, regno, BASIC_BLOCK (bb));
2964             }
2965
2966           if (GET_CODE (pat) == PARALLEL)
2967             {
2968               for (i = XVECLEN (pat, 0) - 1; i >= 0; i--)
2969                 {
2970                   enum rtx_code code = GET_CODE (XVECEXP (pat, 0, i));
2971
2972                   if ((code == SET || code == CLOBBER)
2973                       && GET_CODE (XEXP (XVECEXP (pat, 0, i), 0)) == REG)
2974                     handle_rd_kill_set (insn,
2975                                         REGNO (XEXP (XVECEXP (pat, 0, i), 0)),
2976                                         BASIC_BLOCK (bb));
2977                 }
2978             }
2979           else if (GET_CODE (pat) == SET && GET_CODE (SET_DEST (pat)) == REG)
2980             /* Each setting of this register outside of this block
2981                must be marked in the set of kills in this block.  */
2982             handle_rd_kill_set (insn, REGNO (SET_DEST (pat)), BASIC_BLOCK (bb));
2983         }
2984 }
2985
2986 /* Compute the reaching definitions as in 
2987    Compilers Principles, Techniques, and Tools. Aho, Sethi, Ullman,
2988    Chapter 10.  It is the same algorithm as used for computing available
2989    expressions but applied to the gens and kills of reaching definitions.  */
2990
2991 static void
2992 compute_rd ()
2993 {
2994   int bb, changed, passes;
2995
2996   for (bb = 0; bb < n_basic_blocks; bb++)
2997     sbitmap_copy (rd_out[bb] /*dst*/, rd_gen[bb] /*src*/);
2998
2999   passes = 0;
3000   changed = 1;
3001   while (changed)
3002     {
3003       changed = 0;
3004       for (bb = 0; bb < n_basic_blocks; bb++)
3005         {
3006           sbitmap_union_of_preds (reaching_defs[bb], rd_out, bb);
3007           changed |= sbitmap_union_of_diff (rd_out[bb], rd_gen[bb],
3008                                             reaching_defs[bb], rd_kill[bb]);
3009         }
3010       passes++;
3011     }
3012
3013   if (gcse_file)
3014     fprintf (gcse_file, "reaching def computation: %d passes\n", passes);
3015 }
3016 \f
3017 /* Classic GCSE available expression support.  */
3018
3019 /* Allocate memory for available expression computation.  */
3020
3021 static void
3022 alloc_avail_expr_mem (n_blocks, n_exprs)
3023      int n_blocks, n_exprs;
3024 {
3025   ae_kill = (sbitmap *) sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
3026   sbitmap_vector_zero (ae_kill, n_basic_blocks);
3027
3028   ae_gen = (sbitmap *) sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
3029   sbitmap_vector_zero (ae_gen, n_basic_blocks);
3030
3031   ae_in = (sbitmap *) sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
3032   sbitmap_vector_zero (ae_in, n_basic_blocks);
3033
3034   ae_out = (sbitmap *) sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
3035   sbitmap_vector_zero (ae_out, n_basic_blocks);
3036 }
3037
3038 static void
3039 free_avail_expr_mem ()
3040 {
3041   sbitmap_vector_free (ae_kill);
3042   sbitmap_vector_free (ae_gen);
3043   sbitmap_vector_free (ae_in);
3044   sbitmap_vector_free (ae_out);
3045 }
3046
3047 /* Compute the set of available expressions generated in each basic block.  */
3048
3049 static void
3050 compute_ae_gen ()
3051 {
3052   unsigned int i;
3053   struct expr *expr;
3054   struct occr *occr;
3055
3056   /* For each recorded occurrence of each expression, set ae_gen[bb][expr].
3057      This is all we have to do because an expression is not recorded if it
3058      is not available, and the only expressions we want to work with are the
3059      ones that are recorded.  */
3060   for (i = 0; i < expr_hash_table_size; i++)
3061     for (expr = expr_hash_table[i]; expr != 0; expr = expr->next_same_hash)
3062       for (occr = expr->avail_occr; occr != 0; occr = occr->next)
3063         SET_BIT (ae_gen[BLOCK_NUM (occr->insn)], expr->bitmap_index);
3064 }
3065
3066 /* Return non-zero if expression X is killed in BB.  */
3067
3068 static int
3069 expr_killed_p (x, bb)
3070      rtx x;
3071      basic_block bb;
3072 {
3073   int i, j;
3074   enum rtx_code code;
3075   const char *fmt;
3076
3077   if (x == 0)
3078     return 1;
3079
3080   code = GET_CODE (x);
3081   switch (code)
3082     {
3083     case REG:
3084       return TEST_BIT (reg_set_in_block[bb->index], REGNO (x));
3085
3086     case MEM:
3087       if (load_killed_in_block_p (bb, get_max_uid () + 1, x, 0))
3088         return 1;
3089       else
3090         return expr_killed_p (XEXP (x, 0), bb);
3091
3092     case PC:
3093     case CC0: /*FIXME*/
3094     case CONST:
3095     case CONST_INT:
3096     case CONST_DOUBLE:
3097     case SYMBOL_REF:
3098     case LABEL_REF:
3099     case ADDR_VEC:
3100     case ADDR_DIFF_VEC:
3101       return 0;
3102
3103     default:
3104       break;
3105     }
3106
3107   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1, fmt = GET_RTX_FORMAT (code); i >= 0; i--)
3108     {
3109       if (fmt[i] == 'e')
3110         {
3111           /* If we are about to do the last recursive call
3112              needed at this level, change it into iteration.
3113              This function is called enough to be worth it.  */
3114           if (i == 0)
3115             return expr_killed_p (XEXP (x, i), bb);
3116           else if (expr_killed_p (XEXP (x, i), bb))
3117             return 1;
3118         }
3119       else if (fmt[i] == 'E')
3120         for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
3121           if (expr_killed_p (XVECEXP (x, i, j), bb))
3122             return 1;
3123     }
3124
3125   return 0;
3126 }
3127
3128 /* Compute the set of available expressions killed in each basic block.  */
3129
3130 static void
3131 compute_ae_kill (ae_gen, ae_kill)
3132      sbitmap *ae_gen, *ae_kill;
3133 {
3134   int bb;
3135   unsigned int i;
3136   struct expr *expr;
3137
3138   for (bb = 0; bb < n_basic_blocks; bb++)
3139     for (i = 0; i < expr_hash_table_size; i++)
3140       for (expr = expr_hash_table[i]; expr; expr = expr->next_same_hash)
3141         {
3142           /* Skip EXPR if generated in this block.  */
3143           if (TEST_BIT (ae_gen[bb], expr->bitmap_index))
3144             continue;
3145
3146           if (expr_killed_p (expr->expr, BASIC_BLOCK (bb)))
3147             SET_BIT (ae_kill[bb], expr->bitmap_index);
3148         }
3149 }
3150 \f
3151 /* Actually perform the Classic GCSE optimizations.  */
3152
3153 /* Return non-zero if occurrence OCCR of expression EXPR reaches block BB.
3154
3155    CHECK_SELF_LOOP is non-zero if we should consider a block reaching itself
3156    as a positive reach.  We want to do this when there are two computations
3157    of the expression in the block.
3158
3159    VISITED is a pointer to a working buffer for tracking which BB's have
3160    been visited.  It is NULL for the top-level call.
3161
3162    We treat reaching expressions that go through blocks containing the same
3163    reaching expression as "not reaching".  E.g. if EXPR is generated in blocks
3164    2 and 3, INSN is in block 4, and 2->3->4, we treat the expression in block
3165    2 as not reaching.  The intent is to improve the probability of finding
3166    only one reaching expression and to reduce register lifetimes by picking
3167    the closest such expression.  */
3168
3169 static int
3170 expr_reaches_here_p_work (occr, expr, bb, check_self_loop, visited)
3171      struct occr *occr;
3172      struct expr *expr;
3173      basic_block bb;
3174      int check_self_loop;
3175      char *visited;
3176 {
3177   edge pred;
3178
3179   for (pred = bb->pred; pred != NULL; pred = pred->pred_next)
3180     {
3181       basic_block pred_bb = pred->src;
3182
3183       if (visited[pred_bb->index])
3184         /* This predecessor has already been visited. Nothing to do.  */
3185           ;
3186       else if (pred_bb == bb)
3187         {
3188           /* BB loops on itself.  */
3189           if (check_self_loop
3190               && TEST_BIT (ae_gen[pred_bb->index], expr->bitmap_index)
3191               && BLOCK_NUM (occr->insn) == pred_bb->index)
3192             return 1;
3193
3194           visited[pred_bb->index] = 1;
3195         }
3196
3197       /* Ignore this predecessor if it kills the expression.  */
3198       else if (TEST_BIT (ae_kill[pred_bb->index], expr->bitmap_index))
3199         visited[pred_bb->index] = 1;
3200
3201       /* Does this predecessor generate this expression?  */
3202       else if (TEST_BIT (ae_gen[pred_bb->index], expr->bitmap_index))
3203         {
3204           /* Is this the occurrence we're looking for?
3205              Note that there's only one generating occurrence per block
3206              so we just need to check the block number.  */
3207           if (BLOCK_NUM (occr->insn) == pred_bb->index)
3208             return 1;
3209
3210           visited[pred_bb->index] = 1;
3211         }
3212
3213       /* Neither gen nor kill.  */
3214       else
3215         {
3216           visited[pred_bb->index] = 1;
3217           if (expr_reaches_here_p_work (occr, expr, pred_bb, check_self_loop, 
3218               visited))
3219
3220             return 1;
3221         }
3222     }
3223
3224   /* All paths have been checked.  */
3225   return 0;
3226 }
3227
3228 /* This wrapper for expr_reaches_here_p_work() is to ensure that any
3229    memory allocated for that function is returned.  */
3230
3231 static int
3232 expr_reaches_here_p (occr, expr, bb, check_self_loop)
3233      struct occr *occr;
3234      struct expr *expr;
3235      basic_block bb;
3236      int check_self_loop;
3237 {
3238   int rval;
3239   char *visited = (char *) xcalloc (n_basic_blocks, 1);
3240
3241   rval = expr_reaches_here_p_work (occr, expr, bb, check_self_loop, visited);
3242   
3243   free (visited);
3244   return rval;
3245 }
3246
3247 /* Return the instruction that computes EXPR that reaches INSN's basic block.
3248    If there is more than one such instruction, return NULL.
3249
3250    Called only by handle_avail_expr.  */
3251
3252 static rtx
3253 computing_insn (expr, insn)
3254      struct expr *expr;
3255      rtx insn;
3256 {
3257   basic_block bb = BLOCK_FOR_INSN (insn);
3258
3259   if (expr->avail_occr->next == NULL)
3260     {    
3261       if (BLOCK_FOR_INSN (expr->avail_occr->insn) == bb)
3262         /* The available expression is actually itself
3263            (i.e. a loop in the flow graph) so do nothing.  */
3264         return NULL;
3265
3266       /* (FIXME) Case that we found a pattern that was created by
3267          a substitution that took place.  */
3268       return expr->avail_occr->insn;
3269     }
3270   else
3271     {
3272       /* Pattern is computed more than once.
3273          Search backwards from this insn to see how many of these 
3274          computations actually reach this insn.  */
3275       struct occr *occr;
3276       rtx insn_computes_expr = NULL;
3277       int can_reach = 0;
3278
3279       for (occr = expr->avail_occr; occr != NULL; occr = occr->next)
3280         {
3281           if (BLOCK_FOR_INSN (occr->insn) == bb)
3282             {
3283               /* The expression is generated in this block.
3284                  The only time we care about this is when the expression
3285                  is generated later in the block [and thus there's a loop].
3286                  We let the normal cse pass handle the other cases.  */
3287               if (INSN_CUID (insn) < INSN_CUID (occr->insn)
3288                   && expr_reaches_here_p (occr, expr, bb, 1))
3289                 {
3290                   can_reach++;
3291                   if (can_reach > 1)
3292                     return NULL;
3293
3294                   insn_computes_expr = occr->insn;
3295                 }
3296             }
3297           else if (expr_reaches_here_p (occr, expr, bb, 0))
3298             {
3299               can_reach++;
3300               if (can_reach > 1)
3301                 return NULL;
3302
3303               insn_computes_expr = occr->insn;
3304             }
3305         }
3306
3307       if (insn_computes_expr == NULL)
3308         abort ();
3309
3310       return insn_computes_expr;
3311     }
3312 }
3313
3314 /* Return non-zero if the definition in DEF_INSN can reach INSN.
3315    Only called by can_disregard_other_sets.  */
3316
3317 static int
3318 def_reaches_here_p (insn, def_insn)
3319      rtx insn, def_insn;
3320 {
3321   rtx reg;
3322
3323   if (TEST_BIT (reaching_defs[BLOCK_NUM (insn)], INSN_CUID (def_insn)))
3324     return 1;
3325
3326   if (BLOCK_NUM (insn) == BLOCK_NUM (def_insn))
3327     {
3328       if (INSN_CUID (def_insn) < INSN_CUID (insn))
3329         {
3330           if (GET_CODE (PATTERN (def_insn)) == PARALLEL)
3331             return 1;
3332           else if (GET_CODE (PATTERN (def_insn)) == CLOBBER)
3333             reg = XEXP (PATTERN (def_insn), 0);
3334           else if (GET_CODE (PATTERN (def_insn)) == SET)
3335             reg = SET_DEST (PATTERN (def_insn));
3336           else
3337             abort ();
3338
3339           return ! reg_set_between_p (reg, NEXT_INSN (def_insn), insn);
3340         }
3341       else
3342         return 0;
3343     }
3344
3345   return 0;
3346 }
3347
3348 /* Return non-zero if *ADDR_THIS_REG can only have one value at INSN.  The
3349    value returned is the number of definitions that reach INSN.  Returning a
3350    value of zero means that [maybe] more than one definition reaches INSN and
3351    the caller can't perform whatever optimization it is trying.  i.e. it is
3352    always safe to return zero.  */
3353
3354 static int
3355 can_disregard_other_sets (addr_this_reg, insn, for_combine)
3356      struct reg_set **addr_this_reg;
3357      rtx insn;
3358      int for_combine;
3359 {
3360   int number_of_reaching_defs = 0;
3361   struct reg_set *this_reg;
3362
3363   for (this_reg = *addr_this_reg; this_reg != 0; this_reg = this_reg->next)
3364     if (def_reaches_here_p (insn, this_reg->insn))
3365       {
3366         number_of_reaching_defs++;
3367         /* Ignore parallels for now.  */
3368         if (GET_CODE (PATTERN (this_reg->insn)) == PARALLEL)
3369           return 0;
3370
3371         if (!for_combine
3372             && (GET_CODE (PATTERN (this_reg->insn)) == CLOBBER
3373                 || ! rtx_equal_p (SET_SRC (PATTERN (this_reg->insn)),
3374                                   SET_SRC (PATTERN (insn)))))
3375           /* A setting of the reg to a different value reaches INSN.  */
3376           return 0;
3377
3378         if (number_of_reaching_defs > 1)
3379           {
3380             /* If in this setting the value the register is being set to is
3381                equal to the previous value the register was set to and this
3382                setting reaches the insn we are trying to do the substitution
3383                on then we are ok.  */
3384             if (GET_CODE (PATTERN (this_reg->insn)) == CLOBBER)
3385               return 0;
3386             else if (! rtx_equal_p (SET_SRC (PATTERN (this_reg->insn)),
3387                                     SET_SRC (PATTERN (insn))))
3388               return 0;
3389           }
3390
3391         *addr_this_reg = this_reg; 
3392       }
3393
3394   return number_of_reaching_defs;
3395 }
3396
3397 /* Expression computed by insn is available and the substitution is legal,
3398    so try to perform the substitution.
3399
3400    The result is non-zero if any changes were made.  */
3401
3402 static int
3403 handle_avail_expr (insn, expr)
3404      rtx insn;
3405      struct expr *expr;
3406 {
3407   rtx pat, insn_computes_expr, expr_set;
3408   rtx to;
3409   struct reg_set *this_reg;
3410   int found_setting, use_src;
3411   int changed = 0;
3412
3413   /* We only handle the case where one computation of the expression
3414      reaches this instruction.  */
3415   insn_computes_expr = computing_insn (expr, insn);
3416   if (insn_computes_expr == NULL)
3417     return 0;
3418   expr_set = single_set (insn_computes_expr);
3419   if (!expr_set)
3420     abort ();
3421
3422   found_setting = 0;
3423   use_src = 0;
3424
3425   /* At this point we know only one computation of EXPR outside of this
3426      block reaches this insn.  Now try to find a register that the
3427      expression is computed into.  */
3428   if (GET_CODE (SET_SRC (expr_set)) == REG)
3429     {
3430       /* This is the case when the available expression that reaches
3431          here has already been handled as an available expression.  */
3432       unsigned int regnum_for_replacing
3433         = REGNO (SET_SRC (expr_set));
3434
3435       /* If the register was created by GCSE we can't use `reg_set_table',
3436          however we know it's set only once.  */
3437       if (regnum_for_replacing >= max_gcse_regno
3438           /* If the register the expression is computed into is set only once,
3439              or only one set reaches this insn, we can use it.  */
3440           || (((this_reg = reg_set_table[regnum_for_replacing]),
3441                this_reg->next == NULL)
3442               || can_disregard_other_sets (&this_reg, insn, 0)))
3443        {
3444          use_src = 1;
3445          found_setting = 1;
3446        }
3447     }
3448
3449   if (!found_setting)
3450     {
3451       unsigned int regnum_for_replacing
3452         = REGNO (SET_DEST (expr_set));
3453
3454       /* This shouldn't happen.  */
3455       if (regnum_for_replacing >= max_gcse_regno)
3456         abort ();
3457
3458       this_reg = reg_set_table[regnum_for_replacing];
3459
3460       /* If the register the expression is computed into is set only once,
3461          or only one set reaches this insn, use it.  */
3462       if (this_reg->next == NULL
3463           || can_disregard_other_sets (&this_reg, insn, 0))
3464         found_setting = 1;
3465     }
3466
3467   if (found_setting)
3468     {
3469       pat = PATTERN (insn);
3470       if (use_src)
3471         to = SET_SRC (expr_set);
3472       else
3473         to = SET_DEST (expr_set);
3474       changed = validate_change (insn, &SET_SRC (pat), to, 0);
3475
3476       /* We should be able to ignore the return code from validate_change but
3477          to play it safe we check.  */
3478       if (changed)
3479         {
3480           gcse_subst_count++;
3481           if (gcse_file != NULL)
3482             {
3483               fprintf (gcse_file, "GCSE: Replacing the source in insn %d with",
3484                        INSN_UID (insn));
3485               fprintf (gcse_file, " reg %d %s insn %d\n",
3486                        REGNO (to), use_src ? "from" : "set in",
3487                        INSN_UID (insn_computes_expr));
3488             }
3489         }
3490     }
3491
3492   /* The register that the expr is computed into is set more than once.  */
3493   else if (1 /*expensive_op(this_pattrn->op) && do_expensive_gcse)*/)
3494     {
3495       /* Insert an insn after insnx that copies the reg set in insnx
3496          into a new pseudo register call this new register REGN.
3497          From insnb until end of basic block or until REGB is set
3498          replace all uses of REGB with REGN.  */
3499       rtx new_insn;
3500
3501       to = gen_reg_rtx (GET_MODE (SET_DEST (expr_set)));
3502
3503       /* Generate the new insn.  */
3504       /* ??? If the change fails, we return 0, even though we created
3505          an insn.  I think this is ok.  */
3506       new_insn
3507         = emit_insn_after (gen_rtx_SET (VOIDmode, to,
3508                                         SET_DEST (expr_set)),
3509                            insn_computes_expr);
3510
3511       /* Keep block number table up to date.  */
3512       set_block_for_new_insns (new_insn, BLOCK_FOR_INSN (insn_computes_expr));
3513
3514       /* Keep register set table up to date.  */
3515       record_one_set (REGNO (to), new_insn);
3516
3517       gcse_create_count++;
3518       if (gcse_file != NULL)
3519         {
3520           fprintf (gcse_file, "GCSE: Creating insn %d to copy value of reg %d",
3521                    INSN_UID (NEXT_INSN (insn_computes_expr)),
3522                    REGNO (SET_SRC (PATTERN (NEXT_INSN (insn_computes_expr)))));
3523           fprintf (gcse_file, ", computed in insn %d,\n",
3524                    INSN_UID (insn_computes_expr));
3525           fprintf (gcse_file, "      into newly allocated reg %d\n",
3526                    REGNO (to));
3527         }
3528
3529       pat = PATTERN (insn);
3530
3531       /* Do register replacement for INSN.  */
3532       changed = validate_change (insn, &SET_SRC (pat),
3533                                  SET_DEST (PATTERN
3534                                            (NEXT_INSN (insn_computes_expr))),
3535                                  0);
3536
3537       /* We should be able to ignore the return code from validate_change but
3538          to play it safe we check.  */
3539       if (changed)
3540         {
3541           gcse_subst_count++;
3542           if (gcse_file != NULL)
3543             {
3544               fprintf (gcse_file,
3545                        "GCSE: Replacing the source in insn %d with reg %d ",
3546                        INSN_UID (insn),
3547                        REGNO (SET_DEST (PATTERN (NEXT_INSN
3548                                                  (insn_computes_expr)))));
3549               fprintf (gcse_file, "set in insn %d\n",
3550                        INSN_UID (insn_computes_expr)); 
3551             }
3552         }
3553     }
3554
3555   return changed;
3556 }
3557
3558 /* Perform classic GCSE.  This is called by one_classic_gcse_pass after all
3559    the dataflow analysis has been done.
3560
3561    The result is non-zero if a change was made.  */
3562
3563 static int
3564 classic_gcse ()
3565 {
3566   int bb, changed;
3567   rtx insn;
3568
3569   /* Note we start at block 1.  */
3570
3571   changed = 0;
3572   for (bb = 1; bb < n_basic_blocks; bb++)
3573     {
3574       /* Reset tables used to keep track of what's still valid [since the
3575          start of the block].  */
3576       reset_opr_set_tables ();
3577
3578       for (insn = BLOCK_HEAD (bb);
3579            insn != NULL && insn != NEXT_INSN (BLOCK_END (bb));
3580            insn = NEXT_INSN (insn))
3581         {
3582           /* Is insn of form (set (pseudo-reg) ...)?  */
3583           if (GET_CODE (insn) == INSN
3584               && GET_CODE (PATTERN (insn)) == SET
3585               && GET_CODE (SET_DEST (PATTERN (insn))) == REG
3586               && REGNO (SET_DEST (PATTERN (insn))) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER)
3587             {
3588               rtx pat = PATTERN (insn);
3589               rtx src = SET_SRC (pat);
3590               struct expr *expr;
3591
3592               if (want_to_gcse_p (src)
3593                   /* Is the expression recorded?  */
3594                   && ((expr = lookup_expr (src)) != NULL)
3595                   /* Is the expression available [at the start of the
3596                      block]?  */
3597                   && TEST_BIT (ae_in[bb], expr->bitmap_index)
3598                   /* Are the operands unchanged since the start of the
3599                      block?  */
3600                   && oprs_not_set_p (src, insn))
3601                 changed |= handle_avail_expr (insn, expr);
3602             }
3603
3604           /* Keep track of everything modified by this insn.  */
3605           /* ??? Need to be careful w.r.t. mods done to INSN.  */
3606           if (INSN_P (insn))
3607             mark_oprs_set (insn);
3608         }
3609     }
3610
3611   return changed;
3612 }
3613
3614 /* Top level routine to perform one classic GCSE pass.
3615
3616    Return non-zero if a change was made.  */
3617
3618 static int
3619 one_classic_gcse_pass (pass)
3620      int pass;
3621 {
3622   int changed = 0;
3623
3624   gcse_subst_count = 0;
3625   gcse_create_count = 0;
3626
3627   alloc_expr_hash_table (max_cuid);
3628   alloc_rd_mem (n_basic_blocks, max_cuid);
3629   compute_expr_hash_table ();
3630   if (gcse_file)
3631     dump_hash_table (gcse_file, "Expression", expr_hash_table,
3632                      expr_hash_table_size, n_exprs);
3633
3634   if (n_exprs > 0)
3635     {
3636       compute_kill_rd ();
3637       compute_rd ();
3638       alloc_avail_expr_mem (n_basic_blocks, n_exprs);
3639       compute_ae_gen ();
3640       compute_ae_kill (ae_gen, ae_kill);
3641       compute_available (ae_gen, ae_kill, ae_out, ae_in);
3642       changed = classic_gcse ();
3643       free_avail_expr_mem ();
3644     }
3645
3646   free_rd_mem ();
3647   free_expr_hash_table ();
3648
3649   if (gcse_file)
3650     {
3651       fprintf (gcse_file, "\n");
3652       fprintf (gcse_file, "GCSE of %s, pass %d: %d bytes needed, %d substs,",
3653                current_function_name, pass, bytes_used, gcse_subst_count);
3654       fprintf (gcse_file, "%d insns created\n", gcse_create_count);
3655     }
3656
3657   return changed;
3658 }
3659 \f
3660 /* Compute copy/constant propagation working variables.  */
3661
3662 /* Local properties of assignments.  */
3663 static sbitmap *cprop_pavloc;
3664 static sbitmap *cprop_absaltered;
3665
3666 /* Global properties of assignments (computed from the local properties).  */
3667 static sbitmap *cprop_avin;
3668 static sbitmap *cprop_avout;
3669
3670 /* Allocate vars used for copy/const propagation.  N_BLOCKS is the number of
3671    basic blocks.  N_SETS is the number of sets.  */
3672
3673 static void
3674 alloc_cprop_mem (n_blocks, n_sets)
3675      int n_blocks, n_sets;
3676 {
3677   cprop_pavloc = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_sets);
3678   cprop_absaltered = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_sets);
3679
3680   cprop_avin = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_sets);
3681   cprop_avout = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_sets);
3682 }
3683
3684 /* Free vars used by copy/const propagation.  */
3685
3686 static void
3687 free_cprop_mem ()
3688 {
3689   sbitmap_vector_free (cprop_pavloc);
3690   sbitmap_vector_free (cprop_absaltered);
3691   sbitmap_vector_free (cprop_avin);
3692   sbitmap_vector_free (cprop_avout);
3693 }
3694
3695 /* For each block, compute whether X is transparent.  X is either an
3696    expression or an assignment [though we don't care which, for this context
3697    an assignment is treated as an expression].  For each block where an
3698    element of X is modified, set (SET_P == 1) or reset (SET_P == 0) the INDX
3699    bit in BMAP.  */
3700
3701 static void
3702 compute_transp (x, indx, bmap, set_p)
3703      rtx x;
3704      int indx;
3705      sbitmap *bmap;
3706      int set_p;
3707 {
3708   int bb, i, j;
3709   enum rtx_code code;
3710   reg_set *r;
3711   const char *fmt;
3712
3713   /* repeat is used to turn tail-recursion into iteration since GCC
3714      can't do it when there's no return value.  */
3715  repeat:
3716
3717   if (x == 0)
3718     return;
3719
3720   code = GET_CODE (x);
3721   switch (code)
3722     {
3723     case REG:
3724       if (set_p)
3725         {
3726           if (REGNO (x) < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
3727             {
3728               for (bb = 0; bb < n_basic_blocks; bb++)
3729                 if (TEST_BIT (reg_set_in_block[bb], REGNO (x)))
3730                   SET_BIT (bmap[bb], indx);
3731             }
3732           else
3733             {
3734               for (r = reg_set_table[REGNO (x)]; r != NULL; r = r->next)
3735                 SET_BIT (bmap[BLOCK_NUM (r->insn)], indx);
3736             }
3737         }
3738       else
3739         {
3740           if (REGNO (x) < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
3741             {
3742               for (bb = 0; bb < n_basic_blocks; bb++)
3743                 if (TEST_BIT (reg_set_in_block[bb], REGNO (x)))
3744                   RESET_BIT (bmap[bb], indx);
3745             }
3746           else
3747             {
3748               for (r = reg_set_table[REGNO (x)]; r != NULL; r = r->next)
3749                 RESET_BIT (bmap[BLOCK_NUM (r->insn)], indx);
3750             }
3751         }
3752
3753       return;
3754
3755     case MEM:
3756       for (bb = 0; bb < n_basic_blocks; bb++)
3757         {
3758           rtx list_entry = canon_modify_mem_list[bb];
3759
3760           while (list_entry)
3761             {
3762               rtx dest, dest_addr;
3763
3764               if (GET_CODE (XEXP (list_entry, 0)) == CALL_INSN)
3765                 {
3766                   if (set_p)
3767                     SET_BIT (bmap[bb], indx);
3768                   else
3769                     RESET_BIT (bmap[bb], indx);
3770                   break;
3771                 }
3772               /* LIST_ENTRY must be an INSN of some kind that sets memory.
3773                  Examine each hunk of memory that is modified.  */
3774
3775               dest = XEXP (list_entry, 0);
3776               list_entry = XEXP (list_entry, 1);
3777               dest_addr = XEXP (list_entry, 0);
3778               
3779               if (canon_true_dependence (dest, GET_MODE (dest), dest_addr,
3780                                          x, rtx_addr_varies_p))
3781                 {
3782                   if (set_p)
3783                     SET_BIT (bmap[bb], indx);
3784                   else
3785                     RESET_BIT (bmap[bb], indx);
3786                   break;
3787                 }
3788               list_entry = XEXP (list_entry, 1);
3789             }
3790         }
3791
3792       x = XEXP (x, 0);
3793       goto repeat;
3794
3795     case PC:
3796     case CC0: /*FIXME*/
3797     case CONST:
3798     case CONST_INT:
3799     case CONST_DOUBLE:
3800     case SYMBOL_REF:
3801     case LABEL_REF:
3802     case ADDR_VEC:
3803     case ADDR_DIFF_VEC:
3804       return;
3805
3806     default:
3807       break;
3808     }
3809
3810   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1, fmt = GET_RTX_FORMAT (code); i >= 0; i--)
3811     {
3812       if (fmt[i] == 'e')
3813         {
3814           /* If we are about to do the last recursive call
3815              needed at this level, change it into iteration.
3816              This function is called enough to be worth it.  */
3817           if (i == 0)
3818             {
3819               x = XEXP (x, i);
3820               goto repeat;
3821             }
3822
3823           compute_transp (XEXP (x, i), indx, bmap, set_p);
3824         }
3825       else if (fmt[i] == 'E')
3826         for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
3827           compute_transp (XVECEXP (x, i, j), indx, bmap, set_p);
3828     }
3829 }
3830
3831 /* Top level routine to do the dataflow analysis needed by copy/const
3832    propagation.  */
3833
3834 static void
3835 compute_cprop_data ()
3836 {
3837   compute_local_properties (cprop_absaltered, cprop_pavloc, NULL, 1);
3838   compute_available (cprop_pavloc, cprop_absaltered,
3839                      cprop_avout, cprop_avin);
3840 }
3841 \f
3842 /* Copy/constant propagation.  */
3843
3844 /* Maximum number of register uses in an insn that we handle.  */
3845 #define MAX_USES 8
3846
3847 /* Table of uses found in an insn.
3848    Allocated statically to avoid alloc/free complexity and overhead.  */
3849 static struct reg_use reg_use_table[MAX_USES];
3850
3851 /* Index into `reg_use_table' while building it.  */
3852 static int reg_use_count;
3853
3854 /* Set up a list of register numbers used in INSN.  The found uses are stored
3855    in `reg_use_table'.  `reg_use_count' is initialized to zero before entry,
3856    and contains the number of uses in the table upon exit.
3857
3858    ??? If a register appears multiple times we will record it multiple times.
3859    This doesn't hurt anything but it will slow things down.  */
3860
3861 static void
3862 find_used_regs (xptr, data)
3863      rtx *xptr;
3864      void *data ATTRIBUTE_UNUSED;
3865 {
3866   int i, j;
3867   enum rtx_code code;
3868   const char *fmt;
3869   rtx x = *xptr;
3870
3871   /* repeat is used to turn tail-recursion into iteration since GCC
3872      can't do it when there's no return value.  */
3873  repeat:
3874   if (x == 0)
3875     return;
3876
3877   code = GET_CODE (x);
3878   if (REG_P (x))
3879     {
3880       if (reg_use_count == MAX_USES)
3881         return;
3882
3883       reg_use_table[reg_use_count].reg_rtx = x;
3884       reg_use_count++;
3885     }
3886
3887   /* Recursively scan the operands of this expression.  */
3888
3889   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1, fmt = GET_RTX_FORMAT (code); i >= 0; i--)
3890     {
3891       if (fmt[i] == 'e')
3892         {
3893           /* If we are about to do the last recursive call
3894              needed at this level, change it into iteration.
3895              This function is called enough to be worth it.  */
3896           if (i == 0)
3897             {
3898               x = XEXP (x, 0);
3899               goto repeat;
3900             }
3901
3902           find_used_regs (&XEXP (x, i), data);
3903         }
3904       else if (fmt[i] == 'E')
3905         for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
3906           find_used_regs (&XVECEXP (x, i, j), data);
3907     }
3908 }
3909
3910 /* Try to replace all non-SET_DEST occurrences of FROM in INSN with TO.
3911    Returns non-zero is successful.  */
3912
3913 static int
3914 try_replace_reg (from, to, insn)
3915      rtx from, to, insn;
3916 {
3917   rtx note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
3918   rtx src = 0;
3919   int success = 0;
3920   rtx set = single_set (insn);
3921
3922   success = validate_replace_src (from, to, insn);
3923
3924   /* If above failed and this is a single set, try to simplify the source of
3925      the set given our substitution.  We could perhaps try this for multiple
3926      SETs, but it probably won't buy us anything.  */
3927   if (!success && set != 0)
3928     {
3929       src = simplify_replace_rtx (SET_SRC (set), from, to);
3930
3931       if (!rtx_equal_p (src, SET_SRC (set))
3932           && validate_change (insn, &SET_SRC (set), src, 0))
3933         success = 1;
3934     }
3935
3936   /* If we've failed to do replacement, have a single SET, and don't already
3937      have a note, add a REG_EQUAL note to not lose information.  */
3938   if (!success && note == 0 && set != 0)
3939     note = REG_NOTES (insn)
3940       = gen_rtx_EXPR_LIST (REG_EQUAL, src, REG_NOTES (insn));
3941
3942   /* If there is already a NOTE, update the expression in it with our
3943      replacement.  */
3944   else if (note != 0)
3945     XEXP (note, 0) = simplify_replace_rtx (XEXP (note, 0), from, to);
3946
3947   /* REG_EQUAL may get simplified into register.
3948      We don't allow that. Remove that note. This code ought
3949      not to hapen, because previous code ought to syntetize
3950      reg-reg move, but be on the safe side.  */
3951   if (note && REG_P (XEXP (note, 0)))
3952     remove_note (insn, note);
3953
3954   return success;
3955 }
3956
3957 /* Find a set of REGNOs that are available on entry to INSN's block.  Returns
3958    NULL no such set is found.  */
3959
3960 static struct expr *
3961 find_avail_set (regno, insn)
3962      int regno;
3963      rtx insn;
3964 {
3965   /* SET1 contains the last set found that can be returned to the caller for
3966      use in a substitution.  */
3967   struct expr *set1 = 0;
3968  
3969   /* Loops are not possible here.  To get a loop we would need two sets
3970      available at the start of the block containing INSN.  ie we would
3971      need two sets like this available at the start of the block:
3972
3973        (set (reg X) (reg Y))
3974        (set (reg Y) (reg X))
3975
3976      This can not happen since the set of (reg Y) would have killed the
3977      set of (reg X) making it unavailable at the start of this block.  */
3978   while (1)
3979      {
3980       rtx src;
3981       struct expr *set = lookup_set (regno, NULL_RTX);
3982
3983       /* Find a set that is available at the start of the block
3984          which contains INSN.  */
3985       while (set)
3986         {
3987           if (TEST_BIT (cprop_avin[BLOCK_NUM (insn)], set->bitmap_index))
3988             break;
3989           set = next_set (regno, set);
3990         }
3991
3992       /* If no available set was found we've reached the end of the
3993          (possibly empty) copy chain.  */
3994       if (set == 0)
3995         break;
3996
3997       if (GET_CODE (set->expr) != SET)
3998         abort ();
3999
4000       src = SET_SRC (set->expr);
4001
4002       /* We know the set is available.
4003          Now check that SRC is ANTLOC (i.e. none of the source operands
4004          have changed since the start of the block).  
4005
4006          If the source operand changed, we may still use it for the next
4007          iteration of this loop, but we may not use it for substitutions.  */
4008
4009       if (CONSTANT_P (src) || oprs_not_set_p (src, insn))
4010         set1 = set;
4011
4012       /* If the source of the set is anything except a register, then
4013          we have reached the end of the copy chain.  */
4014       if (GET_CODE (src) != REG)
4015         break;
4016
4017       /* Follow the copy chain, ie start another iteration of the loop
4018          and see if we have an available copy into SRC.  */
4019       regno = REGNO (src);
4020      }
4021
4022   /* SET1 holds the last set that was available and anticipatable at
4023      INSN.  */
4024   return set1;
4025 }
4026
4027 /* Subroutine of cprop_insn that tries to propagate constants into
4028    JUMP_INSNS.  INSN must be a conditional jump.  FROM is what we will try to
4029    replace, SRC is the constant we will try to substitute for it.  Returns
4030    nonzero if a change was made.  We know INSN has just a SET.  */
4031
4032 static int
4033 cprop_jump (bb, insn, from, src)
4034      rtx insn;
4035      rtx from;
4036      rtx src;
4037      basic_block bb;
4038 {
4039   rtx set = PATTERN (insn);
4040   rtx new = simplify_replace_rtx (SET_SRC (set), from, src);
4041
4042   /* If no simplification can be made, then try the next
4043      register.  */
4044   if (rtx_equal_p (new, SET_SRC (set)))
4045     return 0;
4046  
4047   /* If this is now a no-op leave it that way, but update LABEL_NUSED if
4048      necessary.  */
4049   if (new == pc_rtx)
4050     {
4051       SET_SRC (set) = new;
4052
4053       if (JUMP_LABEL (insn) != 0)
4054         --LABEL_NUSES (JUMP_LABEL (insn));
4055     }
4056
4057   /* Otherwise, this must be a valid instruction.  */
4058   else if (! validate_change (insn, &SET_SRC (set), new, 0))
4059     return 0;
4060
4061   /* If this has turned into an unconditional jump,
4062      then put a barrier after it so that the unreachable
4063      code will be deleted.  */
4064   if (GET_CODE (SET_SRC (set)) == LABEL_REF)
4065     emit_barrier_after (insn);
4066
4067   run_jump_opt_after_gcse = 1;
4068
4069   const_prop_count++;
4070   if (gcse_file != NULL)
4071     {
4072       fprintf (gcse_file,
4073                "CONST-PROP: Replacing reg %d in insn %d with constant ",
4074                REGNO (from), INSN_UID (insn));
4075       print_rtl (gcse_file, src);
4076       fprintf (gcse_file, "\n");
4077     }
4078   purge_dead_edges (bb);
4079
4080   return 1;
4081 }
4082
4083 #ifdef HAVE_cc0
4084
4085 /* Subroutine of cprop_insn that tries to propagate constants into JUMP_INSNS
4086    for machines that have CC0.  INSN is a single set that stores into CC0;
4087    the insn following it is a conditional jump.  REG_USED is the use we will
4088    try to replace, SRC is the constant we will try to substitute for it.
4089    Returns nonzero if a change was made.  */
4090
4091 static int
4092 cprop_cc0_jump (bb, insn, reg_used, src)
4093      basic_block bb;
4094      rtx insn;
4095      struct reg_use *reg_used;
4096      rtx src;
4097 {
4098   /* First substitute in the SET_SRC of INSN, then substitute that for
4099      CC0 in JUMP.  */
4100   rtx jump = NEXT_INSN (insn);
4101   rtx new_src = simplify_replace_rtx (SET_SRC (PATTERN (insn)),
4102                                       reg_used->reg_rtx, src);
4103
4104   if (! cprop_jump (bb, jump, cc0_rtx, new_src))
4105     return 0;
4106
4107   /* If we succeeded, delete the cc0 setter.  */
4108   PUT_CODE (insn, NOTE);
4109   NOTE_LINE_NUMBER (insn) = NOTE_INSN_DELETED;
4110   NOTE_SOURCE_FILE (insn) = 0;
4111
4112   return 1;
4113  }
4114 #endif
4115  
4116 /* Perform constant and copy propagation on INSN.
4117    The result is non-zero if a change was made.  */
4118
4119 static int
4120 cprop_insn (bb, insn, alter_jumps)
4121      basic_block bb;
4122      rtx insn;
4123      int alter_jumps;
4124 {
4125   struct reg_use *reg_used;
4126   int changed = 0;
4127   rtx note;
4128
4129   if (!INSN_P (insn))
4130     return 0;
4131
4132   reg_use_count = 0;
4133   note_uses (&PATTERN (insn), find_used_regs, NULL);
4134   
4135   note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
4136
4137   /* We may win even when propagating constants into notes.  */
4138   if (note)
4139     find_used_regs (&XEXP (note, 0), NULL);
4140
4141   for (reg_used = &reg_use_table[0]; reg_use_count > 0;
4142        reg_used++, reg_use_count--)
4143     {
4144       unsigned int regno = REGNO (reg_used->reg_rtx);
4145       rtx pat, src;
4146       struct expr *set;
4147
4148       /* Ignore registers created by GCSE.
4149          We do this because ...  */
4150       if (regno >= max_gcse_regno)
4151         continue;
4152
4153       /* If the register has already been set in this block, there's
4154          nothing we can do.  */
4155       if (! oprs_not_set_p (reg_used->reg_rtx, insn))
4156         continue;
4157
4158       /* Find an assignment that sets reg_used and is available
4159          at the start of the block.  */
4160       set = find_avail_set (regno, insn);
4161       if (! set)
4162         continue;
4163   
4164       pat = set->expr;
4165       /* ??? We might be able to handle PARALLELs.  Later.  */
4166       if (GET_CODE (pat) != SET)
4167         abort ();
4168
4169       src = SET_SRC (pat);
4170
4171       /* Constant propagation.  */
4172       if (GET_CODE (src) == CONST_INT || GET_CODE (src) == CONST_DOUBLE
4173           || GET_CODE (src) == SYMBOL_REF)
4174         {
4175           /* Handle normal insns first.  */
4176           if (GET_CODE (insn) == INSN
4177               && try_replace_reg (reg_used->reg_rtx, src, insn))
4178             {
4179               changed = 1;
4180               const_prop_count++;
4181               if (gcse_file != NULL)
4182                 {
4183                   fprintf (gcse_file, "CONST-PROP: Replacing reg %d in ",
4184                            regno);
4185                   fprintf (gcse_file, "insn %d with constant ",
4186                            INSN_UID (insn));
4187                   print_rtl (gcse_file, src);
4188                   fprintf (gcse_file, "\n");
4189                 }
4190
4191               /* The original insn setting reg_used may or may not now be
4192                  deletable.  We leave the deletion to flow.  */
4193             }
4194
4195           /* Try to propagate a CONST_INT into a conditional jump.
4196              We're pretty specific about what we will handle in this
4197              code, we can extend this as necessary over time.
4198
4199              Right now the insn in question must look like
4200              (set (pc) (if_then_else ...))  */
4201           else if (alter_jumps
4202                    && GET_CODE (insn) == JUMP_INSN
4203                    && condjump_p (insn)
4204                    && ! simplejump_p (insn))
4205             changed |= cprop_jump (bb, insn, reg_used->reg_rtx, src);
4206
4207 #ifdef HAVE_cc0
4208           /* Similar code for machines that use a pair of CC0 setter and
4209              conditional jump insn.  */
4210           else if (alter_jumps
4211                    && GET_CODE (PATTERN (insn)) == SET
4212                    && SET_DEST (PATTERN (insn)) == cc0_rtx
4213                    && GET_CODE (NEXT_INSN (insn)) == JUMP_INSN
4214                    && condjump_p (NEXT_INSN (insn))
4215                    && ! simplejump_p (NEXT_INSN (insn))
4216                    && cprop_cc0_jump (bb, insn, reg_used, src))
4217             {
4218               changed = 1;
4219               break;
4220             }
4221 #endif
4222         }
4223       else if (GET_CODE (src) == REG
4224                && REGNO (src) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
4225                && REGNO (src) != regno)
4226         {
4227           if (try_replace_reg (reg_used->reg_rtx, src, insn))
4228             {
4229               changed = 1;
4230               copy_prop_count++;
4231               if (gcse_file != NULL)
4232                 {
4233                   fprintf (gcse_file, "COPY-PROP: Replacing reg %d in insn %d",
4234                            regno, INSN_UID (insn));
4235                   fprintf (gcse_file, " with reg %d\n", REGNO (src));
4236                 }
4237
4238               /* The original insn setting reg_used may or may not now be
4239                  deletable.  We leave the deletion to flow.  */
4240               /* FIXME: If it turns out that the insn isn't deletable,
4241                  then we may have unnecessarily extended register lifetimes
4242                  and made things worse.  */
4243             }
4244         }
4245     }
4246
4247   return changed;
4248 }
4249
4250 /* Forward propagate copies.  This includes copies and constants.  Return
4251    non-zero if a change was made.  */
4252
4253 static int
4254 cprop (alter_jumps)
4255      int alter_jumps;
4256 {
4257   int bb, changed;
4258   rtx insn;
4259
4260   /* Note we start at block 1.  */
4261
4262   changed = 0;
4263   for (bb = 1; bb < n_basic_blocks; bb++)
4264     {
4265       /* Reset tables used to keep track of what's still valid [since the
4266          start of the block].  */
4267       reset_opr_set_tables ();
4268
4269       for (insn = BLOCK_HEAD (bb);
4270            insn != NULL && insn != NEXT_INSN (BLOCK_END (bb));
4271            insn = NEXT_INSN (insn))
4272         if (INSN_P (insn))
4273           {
4274             changed |= cprop_insn (BASIC_BLOCK (bb), insn, alter_jumps);
4275
4276             /* Keep track of everything modified by this insn.  */
4277             /* ??? Need to be careful w.r.t. mods done to INSN.  Don't
4278                call mark_oprs_set if we turned the insn into a NOTE.  */
4279             if (GET_CODE (insn) != NOTE)
4280               mark_oprs_set (insn);
4281         }
4282     }
4283
4284   if (gcse_file != NULL)
4285     fprintf (gcse_file, "\n");
4286
4287   return changed;
4288 }
4289
4290 /* Perform one copy/constant propagation pass.
4291    F is the first insn in the function.
4292    PASS is the pass count.  */
4293
4294 static int
4295 one_cprop_pass (pass, alter_jumps)
4296      int pass;
4297      int alter_jumps;
4298 {
4299   int changed = 0;
4300
4301   const_prop_count = 0;
4302   copy_prop_count = 0;
4303
4304   alloc_set_hash_table (max_cuid);
4305   compute_set_hash_table ();
4306   if (gcse_file)
4307     dump_hash_table (gcse_file, "SET", set_hash_table, set_hash_table_size,
4308                      n_sets);
4309   if (n_sets > 0)
4310     {
4311       alloc_cprop_mem (n_basic_blocks, n_sets);
4312       compute_cprop_data ();
4313       changed = cprop (alter_jumps);
4314       free_cprop_mem ();
4315     }
4316
4317   free_set_hash_table ();
4318
4319   if (gcse_file)
4320     {
4321       fprintf (gcse_file, "CPROP of %s, pass %d: %d bytes needed, ",
4322                current_function_name, pass, bytes_used);
4323       fprintf (gcse_file, "%d const props, %d copy props\n\n",
4324                const_prop_count, copy_prop_count);
4325     }
4326
4327   return changed;
4328 }
4329 \f
4330 /* Compute PRE+LCM working variables.  */
4331
4332 /* Local properties of expressions.  */
4333 /* Nonzero for expressions that are transparent in the block.  */
4334 static sbitmap *transp;
4335
4336 /* Nonzero for expressions that are transparent at the end of the block.
4337    This is only zero for expressions killed by abnormal critical edge
4338    created by a calls.  */
4339 static sbitmap *transpout;
4340
4341 /* Nonzero for expressions that are computed (available) in the block.  */
4342 static sbitmap *comp;
4343
4344 /* Nonzero for expressions that are locally anticipatable in the block.  */
4345 static sbitmap *antloc;
4346
4347 /* Nonzero for expressions where this block is an optimal computation
4348    point.  */
4349 static sbitmap *pre_optimal;
4350
4351 /* Nonzero for expressions which are redundant in a particular block.  */
4352 static sbitmap *pre_redundant;
4353
4354 /* Nonzero for expressions which should be inserted on a specific edge.  */
4355 static sbitmap *pre_insert_map;
4356
4357 /* Nonzero for expressions which should be deleted in a specific block.  */
4358 static sbitmap *pre_delete_map;
4359
4360 /* Contains the edge_list returned by pre_edge_lcm.  */
4361 static struct edge_list *edge_list;
4362
4363 /* Redundant insns.  */
4364 static sbitmap pre_redundant_insns;
4365
4366 /* Allocate vars used for PRE analysis.  */
4367
4368 static void
4369 alloc_pre_mem (n_blocks, n_exprs)
4370      int n_blocks, n_exprs;
4371 {
4372   transp = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
4373   comp = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
4374   antloc = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
4375
4376   pre_optimal = NULL;
4377   pre_redundant = NULL;
4378   pre_insert_map = NULL;
4379   pre_delete_map = NULL;
4380   ae_in = NULL;
4381   ae_out = NULL;
4382   ae_kill = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
4383
4384   /* pre_insert and pre_delete are allocated later.  */
4385 }
4386
4387 /* Free vars used for PRE analysis.  */
4388
4389 static void
4390 free_pre_mem ()
4391 {
4392   sbitmap_vector_free (transp);
4393   sbitmap_vector_free (comp);
4394
4395   /* ANTLOC and AE_KILL are freed just after pre_lcm finishes.  */
4396
4397   if (pre_optimal)
4398     sbitmap_vector_free (pre_optimal);
4399   if (pre_redundant)
4400     sbitmap_vector_free (pre_redundant);
4401   if (pre_insert_map)
4402     sbitmap_vector_free (pre_insert_map);
4403   if (pre_delete_map)
4404     sbitmap_vector_free (pre_delete_map);
4405   if (ae_in)
4406     sbitmap_vector_free (ae_in);
4407   if (ae_out)
4408     sbitmap_vector_free (ae_out);
4409
4410   transp = comp = NULL;
4411   pre_optimal = pre_redundant = pre_insert_map = pre_delete_map = NULL;
4412   ae_in = ae_out = NULL;
4413 }
4414
4415 /* Top level routine to do the dataflow analysis needed by PRE.  */
4416
4417 static void
4418 compute_pre_data ()
4419 {
4420   sbitmap trapping_expr;
4421   int i;
4422   unsigned int ui;
4423
4424   compute_local_properties (transp, comp, antloc, 0);
4425   sbitmap_vector_zero (ae_kill, n_basic_blocks);
4426
4427   /* Collect expressions which might trap.  */
4428   trapping_expr = sbitmap_alloc (n_exprs);
4429   sbitmap_zero (trapping_expr);
4430   for (ui = 0; ui < expr_hash_table_size; ui++)
4431     {
4432       struct expr *e;
4433       for (e = expr_hash_table[ui]; e != NULL; e = e->next_same_hash)
4434         if (may_trap_p (e->expr))
4435           SET_BIT (trapping_expr, e->bitmap_index);
4436     }
4437
4438   /* Compute ae_kill for each basic block using:
4439
4440      ~(TRANSP | COMP)
4441
4442      This is significantly faster than compute_ae_kill.  */
4443
4444   for (i = 0; i < n_basic_blocks; i++)
4445     {
4446       edge e;
4447
4448       /* If the current block is the destination of an abnormal edge, we
4449          kill all trapping expressions because we won't be able to properly
4450          place the instruction on the edge.  So make them neither
4451          anticipatable nor transparent.  This is fairly conservative.  */
4452       for (e = BASIC_BLOCK (i)->pred; e ; e = e->pred_next)
4453         if (e->flags & EDGE_ABNORMAL)
4454           {
4455             sbitmap_difference (antloc[i], antloc[i], trapping_expr);
4456             sbitmap_difference (transp[i], transp[i], trapping_expr);
4457             break;
4458           }
4459
4460       sbitmap_a_or_b (ae_kill[i], transp[i], comp[i]);
4461       sbitmap_not (ae_kill[i], ae_kill[i]);
4462     }
4463
4464   edge_list = pre_edge_lcm (gcse_file, n_exprs, transp, comp, antloc,
4465                             ae_kill, &pre_insert_map, &pre_delete_map);
4466   sbitmap_vector_free (antloc);
4467   antloc = NULL;
4468   sbitmap_vector_free (ae_kill);
4469   ae_kill = NULL; 
4470   free (trapping_expr);
4471 }
4472 \f
4473 /* PRE utilities */
4474
4475 /* Return non-zero if an occurrence of expression EXPR in OCCR_BB would reach
4476    block BB.
4477
4478    VISITED is a pointer to a working buffer for tracking which BB's have
4479    been visited.  It is NULL for the top-level call.
4480
4481    We treat reaching expressions that go through blocks containing the same
4482    reaching expression as "not reaching".  E.g. if EXPR is generated in blocks
4483    2 and 3, INSN is in block 4, and 2->3->4, we treat the expression in block
4484    2 as not reaching.  The intent is to improve the probability of finding
4485    only one reaching expression and to reduce register lifetimes by picking
4486    the closest such expression.  */
4487
4488 static int
4489 pre_expr_reaches_here_p_work (occr_bb, expr, bb, visited)
4490      basic_block occr_bb;
4491      struct expr *expr;
4492      basic_block bb;
4493      char *visited;
4494 {
4495   edge pred;
4496
4497   for (pred = bb->pred; pred != NULL; pred = pred->pred_next)
4498     {
4499       basic_block pred_bb = pred->src;
4500
4501       if (pred->src == ENTRY_BLOCK_PTR
4502           /* Has predecessor has already been visited?  */
4503           || visited[pred_bb->index])
4504         ;/* Nothing to do.  */
4505
4506       /* Does this predecessor generate this expression?  */
4507       else if (TEST_BIT (comp[pred_bb->index], expr->bitmap_index))
4508         {
4509           /* Is this the occurrence we're looking for?
4510              Note that there's only one generating occurrence per block
4511              so we just need to check the block number.  */
4512           if (occr_bb == pred_bb)
4513             return 1;
4514
4515           visited[pred_bb->index] = 1;
4516         }
4517       /* Ignore this predecessor if it kills the expression.  */
4518       else if (! TEST_BIT (transp[pred_bb->index], expr->bitmap_index))
4519         visited[pred_bb->index] = 1;
4520
4521       /* Neither gen nor kill.  */
4522       else
4523         {
4524           visited[pred_bb->index] = 1;
4525           if (pre_expr_reaches_here_p_work (occr_bb, expr, pred_bb, visited))
4526             return 1;
4527         }
4528     }
4529
4530   /* All paths have been checked.  */
4531   return 0;
4532 }
4533
4534 /* The wrapper for pre_expr_reaches_here_work that ensures that any
4535    memory allocated for that function is returned.  */
4536
4537 static int
4538 pre_expr_reaches_here_p (occr_bb, expr, bb)
4539      basic_block occr_bb;
4540      struct expr *expr;
4541      basic_block bb;
4542 {
4543   int rval;
4544   char *visited = (char *) xcalloc (n_basic_blocks, 1);
4545
4546   rval = pre_expr_reaches_here_p_work(occr_bb, expr, bb, visited);
4547
4548   free (visited);
4549   return rval;
4550 }
4551 \f
4552
4553 /* Given an expr, generate RTL which we can insert at the end of a BB,
4554    or on an edge.  Set the block number of any insns generated to 
4555    the value of BB.  */
4556
4557 static rtx
4558 process_insert_insn (expr)
4559      struct expr *expr;
4560 {
4561   rtx reg = expr->reaching_reg;
4562   rtx exp = copy_rtx (expr->expr);
4563   rtx pat;
4564
4565   start_sequence ();
4566
4567   /* If the expression is something that's an operand, like a constant,
4568      just copy it to a register.  */
4569   if (general_operand (exp, GET_MODE (reg)))
4570     emit_move_insn (reg, exp);
4571
4572   /* Otherwise, make a new insn to compute this expression and make sure the
4573      insn will be recognized (this also adds any needed CLOBBERs).  Copy the
4574      expression to make sure we don't have any sharing issues.  */
4575   else if (insn_invalid_p (emit_insn (gen_rtx_SET (VOIDmode, reg, exp))))
4576     abort ();
4577   
4578   pat = gen_sequence ();
4579   end_sequence ();
4580
4581   return pat;
4582 }
4583   
4584 /* Add EXPR to the end of basic block BB.
4585
4586    This is used by both the PRE and code hoisting.
4587
4588    For PRE, we want to verify that the expr is either transparent
4589    or locally anticipatable in the target block.  This check makes
4590    no sense for code hoisting.  */
4591
4592 static void
4593 insert_insn_end_bb (expr, bb, pre)
4594      struct expr *expr;
4595      basic_block bb;
4596      int pre;
4597 {
4598   rtx insn = bb->end;
4599   rtx new_insn;
4600   rtx reg = expr->reaching_reg;
4601   int regno = REGNO (reg);
4602   rtx pat;
4603   int i;
4604
4605   pat = process_insert_insn (expr);
4606
4607   /* If the last insn is a jump, insert EXPR in front [taking care to
4608      handle cc0, etc. properly].  */
4609
4610   if (GET_CODE (insn) == JUMP_INSN)
4611     {
4612 #ifdef HAVE_cc0
4613       rtx note;
4614 #endif
4615
4616       /* If this is a jump table, then we can't insert stuff here.  Since
4617          we know the previous real insn must be the tablejump, we insert
4618          the new instruction just before the tablejump.  */
4619       if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == ADDR_VEC
4620           || GET_CODE (PATTERN (insn)) == ADDR_DIFF_VEC)
4621         insn = prev_real_insn (insn);
4622
4623 #ifdef HAVE_cc0
4624       /* FIXME: 'twould be nice to call prev_cc0_setter here but it aborts
4625          if cc0 isn't set.  */
4626       note = find_reg_note (insn, REG_CC_SETTER, NULL_RTX);
4627       if (note)
4628         insn = XEXP (note, 0);
4629       else
4630         {
4631           rtx maybe_cc0_setter = prev_nonnote_insn (insn);
4632           if (maybe_cc0_setter
4633               && INSN_P (maybe_cc0_setter)
4634               && sets_cc0_p (PATTERN (maybe_cc0_setter)))
4635             insn = maybe_cc0_setter;
4636         }
4637 #endif
4638       /* FIXME: What if something in cc0/jump uses value set in new insn?  */
4639       new_insn = emit_block_insn_before (pat, insn, bb);
4640     }
4641
4642   /* Likewise if the last insn is a call, as will happen in the presence
4643      of exception handling.  */
4644   else if (GET_CODE (insn) == CALL_INSN)
4645     {
4646       /* Keeping in mind SMALL_REGISTER_CLASSES and parameters in registers,
4647          we search backward and place the instructions before the first
4648          parameter is loaded.  Do this for everyone for consistency and a
4649          presumtion that we'll get better code elsewhere as well.  
4650
4651          It should always be the case that we can put these instructions
4652          anywhere in the basic block with performing PRE optimizations.
4653          Check this.  */
4654
4655       if (pre
4656           && !TEST_BIT (antloc[bb->index], expr->bitmap_index)
4657           && !TEST_BIT (transp[bb->index], expr->bitmap_index))
4658         abort ();
4659
4660       /* Since different machines initialize their parameter registers
4661          in different orders, assume nothing.  Collect the set of all
4662          parameter registers.  */
4663       insn = find_first_parameter_load (insn, bb->head);
4664
4665       /* If we found all the parameter loads, then we want to insert
4666          before the first parameter load.
4667
4668          If we did not find all the parameter loads, then we might have
4669          stopped on the head of the block, which could be a CODE_LABEL.
4670          If we inserted before the CODE_LABEL, then we would be putting
4671          the insn in the wrong basic block.  In that case, put the insn
4672          after the CODE_LABEL.  Also, respect NOTE_INSN_BASIC_BLOCK.  */
4673       while (GET_CODE (insn) == CODE_LABEL
4674              || NOTE_INSN_BASIC_BLOCK_P (insn))
4675         insn = NEXT_INSN (insn);
4676
4677       new_insn = emit_block_insn_before (pat, insn, bb);
4678     }
4679   else
4680     {
4681       new_insn = emit_insn_after (pat, insn);
4682       bb->end = new_insn;
4683     }
4684
4685   /* Keep block number table up to date.
4686      Note, PAT could be a multiple insn sequence, we have to make
4687      sure that each insn in the sequence is handled.  */
4688   if (GET_CODE (pat) == SEQUENCE)
4689     {
4690       for (i = 0; i < XVECLEN (pat, 0); i++)
4691         {
4692           rtx insn = XVECEXP (pat, 0, i);
4693
4694           set_block_for_insn (insn, bb);
4695           if (INSN_P (insn))
4696             add_label_notes (PATTERN (insn), new_insn);
4697
4698           note_stores (PATTERN (insn), record_set_info, insn);
4699         }
4700     }
4701   else
4702     {
4703       add_label_notes (SET_SRC (pat), new_insn);
4704       set_block_for_new_insns (new_insn, bb);
4705
4706       /* Keep register set table up to date.  */
4707       record_one_set (regno, new_insn);
4708     }
4709
4710   gcse_create_count++;
4711
4712   if (gcse_file)
4713     {
4714       fprintf (gcse_file, "PRE/HOIST: end of bb %d, insn %d, ",
4715                bb->index, INSN_UID (new_insn));
4716       fprintf (gcse_file, "copying expression %d to reg %d\n",
4717                expr->bitmap_index, regno);
4718     }
4719 }
4720
4721 /* Insert partially redundant expressions on edges in the CFG to make
4722    the expressions fully redundant.  */
4723
4724 static int
4725 pre_edge_insert (edge_list, index_map)
4726      struct edge_list *edge_list;
4727      struct expr **index_map;
4728 {
4729   int e, i, j, num_edges, set_size, did_insert = 0;
4730   sbitmap *inserted;
4731
4732   /* Where PRE_INSERT_MAP is nonzero, we add the expression on that edge
4733      if it reaches any of the deleted expressions.  */
4734
4735   set_size = pre_insert_map[0]->size;
4736   num_edges = NUM_EDGES (edge_list);
4737   inserted = sbitmap_vector_alloc (num_edges, n_exprs);
4738   sbitmap_vector_zero (inserted, num_edges);
4739
4740   for (e = 0; e < num_edges; e++)
4741     {
4742       int indx;
4743       basic_block bb = INDEX_EDGE_PRED_BB (edge_list, e);
4744
4745       for (i = indx = 0; i < set_size; i++, indx += SBITMAP_ELT_BITS)
4746         {
4747           SBITMAP_ELT_TYPE insert = pre_insert_map[e]->elms[i];
4748
4749           for (j = indx; insert && j < n_exprs; j++, insert >>= 1)
4750             if ((insert & 1) != 0 && index_map[j]->reaching_reg != NULL_RTX)
4751               {
4752                 struct expr *expr = index_map[j];
4753                 struct occr *occr;
4754
4755                 /* Now look at each deleted occurence of this expression.  */
4756                 for (occr = expr->antic_occr; occr != NULL; occr = occr->next)
4757                   {
4758                     if (! occr->deleted_p)
4759                       continue;
4760
4761                     /* Insert this expression on this edge if if it would
4762                        reach the deleted occurence in BB.  */
4763                     if (!TEST_BIT (inserted[e], j))
4764                       {
4765                         rtx insn;
4766                         edge eg = INDEX_EDGE (edge_list, e);
4767
4768                         /* We can't insert anything on an abnormal and
4769                            critical edge, so we insert the insn at the end of
4770                            the previous block. There are several alternatives
4771                            detailed in Morgans book P277 (sec 10.5) for
4772                            handling this situation.  This one is easiest for
4773                            now.  */
4774
4775                         if ((eg->flags & EDGE_ABNORMAL) == EDGE_ABNORMAL)
4776                           insert_insn_end_bb (index_map[j], bb, 0);
4777                         else
4778                           {
4779                             insn = process_insert_insn (index_map[j]);
4780                             insert_insn_on_edge (insn, eg);
4781                           }
4782
4783                         if (gcse_file)
4784                           {
4785                             fprintf (gcse_file, "PRE/HOIST: edge (%d,%d), ",
4786                                      bb->index,
4787                                      INDEX_EDGE_SUCC_BB (edge_list, e)->index);
4788                             fprintf (gcse_file, "copy expression %d\n",
4789                                      expr->bitmap_index);
4790                           }
4791
4792                         update_ld_motion_stores (expr);
4793                         SET_BIT (inserted[e], j);
4794                         did_insert = 1;
4795                         gcse_create_count++;
4796                       }
4797                   }
4798               }
4799         }
4800     }
4801
4802   sbitmap_vector_free (inserted);
4803   return did_insert;
4804 }
4805
4806 /* Copy the result of INSN to REG.  INDX is the expression number.  */
4807
4808 static void
4809 pre_insert_copy_insn (expr, insn)
4810      struct expr *expr;
4811      rtx insn;
4812 {
4813   rtx reg = expr->reaching_reg;
4814   int regno = REGNO (reg);
4815   int indx = expr->bitmap_index;
4816   rtx set = single_set (insn);
4817   rtx new_insn;
4818   basic_block bb = BLOCK_FOR_INSN (insn);
4819
4820   if (!set)
4821     abort ();
4822
4823   new_insn = emit_insn_after (gen_move_insn (reg, SET_DEST (set)), insn);
4824
4825   /* Keep block number table up to date.  */
4826   set_block_for_new_insns (new_insn, bb);
4827
4828   /* Keep register set table up to date.  */
4829   record_one_set (regno, new_insn);
4830   if (insn == bb->end)
4831     bb->end = new_insn;
4832
4833   gcse_create_count++;
4834
4835   if (gcse_file)
4836     fprintf (gcse_file,
4837              "PRE: bb %d, insn %d, copy expression %d in insn %d to reg %d\n",
4838               BLOCK_NUM (insn), INSN_UID (new_insn), indx,
4839               INSN_UID (insn), regno);
4840   update_ld_motion_stores (expr);
4841 }
4842
4843 /* Copy available expressions that reach the redundant expression
4844    to `reaching_reg'.  */
4845
4846 static void
4847 pre_insert_copies ()
4848 {
4849   unsigned int i;
4850   struct expr *expr;
4851   struct occr *occr;
4852   struct occr *avail;
4853
4854   /* For each available expression in the table, copy the result to
4855      `reaching_reg' if the expression reaches a deleted one.
4856
4857      ??? The current algorithm is rather brute force.
4858      Need to do some profiling.  */
4859
4860   for (i = 0; i < expr_hash_table_size; i++)
4861     for (expr = expr_hash_table[i]; expr != NULL; expr = expr->next_same_hash)
4862       {
4863         /* If the basic block isn't reachable, PPOUT will be TRUE.  However,
4864            we don't want to insert a copy here because the expression may not
4865            really be redundant.  So only insert an insn if the expression was
4866            deleted.  This test also avoids further processing if the
4867            expression wasn't deleted anywhere.  */
4868         if (expr->reaching_reg == NULL)
4869           continue;
4870
4871         for (occr = expr->antic_occr; occr != NULL; occr = occr->next)
4872           {
4873             if (! occr->deleted_p)
4874               continue;
4875
4876             for (avail = expr->avail_occr; avail != NULL; avail = avail->next)
4877               {
4878                 rtx insn = avail->insn;
4879
4880                 /* No need to handle this one if handled already.  */
4881                 if (avail->copied_p)
4882                   continue;
4883
4884                 /* Don't handle this one if it's a redundant one.  */
4885                 if (TEST_BIT (pre_redundant_insns, INSN_CUID (insn)))
4886                   continue;
4887
4888                 /* Or if the expression doesn't reach the deleted one.  */
4889                 if (! pre_expr_reaches_here_p (BLOCK_FOR_INSN (avail->insn), 
4890                                                expr,
4891                                                BLOCK_FOR_INSN (occr->insn)))
4892                   continue;
4893
4894                 /* Copy the result of avail to reaching_reg.  */
4895                 pre_insert_copy_insn (expr, insn);
4896                 avail->copied_p = 1;
4897               }
4898           }
4899       }
4900 }
4901
4902 /* Delete redundant computations.
4903    Deletion is done by changing the insn to copy the `reaching_reg' of
4904    the expression into the result of the SET.  It is left to later passes
4905    (cprop, cse2, flow, combine, regmove) to propagate the copy or eliminate it.
4906
4907    Returns non-zero if a change is made.  */
4908
4909 static int
4910 pre_delete ()
4911 {
4912   unsigned int i;
4913   int changed;
4914   struct expr *expr;
4915   struct occr *occr;
4916
4917   changed = 0;
4918   for (i = 0; i < expr_hash_table_size; i++)
4919     for (expr = expr_hash_table[i]; expr != NULL; expr = expr->next_same_hash)
4920       {
4921         int indx = expr->bitmap_index;
4922
4923         /* We only need to search antic_occr since we require
4924            ANTLOC != 0.  */
4925
4926         for (occr = expr->antic_occr; occr != NULL; occr = occr->next)
4927           {
4928             rtx insn = occr->insn;
4929             rtx set;
4930             basic_block bb = BLOCK_FOR_INSN (insn);
4931
4932             if (TEST_BIT (pre_delete_map[bb->index], indx))
4933               {
4934                 set = single_set (insn);
4935                 if (! set)
4936                   abort ();
4937
4938                 /* Create a pseudo-reg to store the result of reaching
4939                    expressions into.  Get the mode for the new pseudo from
4940                    the mode of the original destination pseudo.  */
4941                 if (expr->reaching_reg == NULL)
4942                   expr->reaching_reg
4943                     = gen_reg_rtx (GET_MODE (SET_DEST (set)));
4944
4945                 /* In theory this should never fail since we're creating
4946                    a reg->reg copy.
4947
4948                    However, on the x86 some of the movXX patterns actually
4949                    contain clobbers of scratch regs.  This may cause the
4950                    insn created by validate_change to not match any pattern
4951                    and thus cause validate_change to fail.   */
4952                 if (validate_change (insn, &SET_SRC (set),
4953                                      expr->reaching_reg, 0))
4954                   {
4955                     occr->deleted_p = 1;
4956                     SET_BIT (pre_redundant_insns, INSN_CUID (insn));
4957                     changed = 1;
4958                     gcse_subst_count++;
4959                   }
4960
4961                 if (gcse_file)
4962                   {
4963                     fprintf (gcse_file,
4964                              "PRE: redundant insn %d (expression %d) in ",
4965                                INSN_UID (insn), indx);
4966                     fprintf (gcse_file, "bb %d, reaching reg is %d\n",
4967                              bb->index, REGNO (expr->reaching_reg));
4968                   }
4969               }
4970           }
4971       }
4972
4973   return changed;
4974 }
4975
4976 /* Perform GCSE optimizations using PRE.
4977    This is called by one_pre_gcse_pass after all the dataflow analysis
4978    has been done.
4979
4980    This is based on the original Morel-Renvoise paper Fred Chow's thesis, and
4981    lazy code motion from Knoop, Ruthing and Steffen as described in Advanced
4982    Compiler Design and Implementation.
4983
4984    ??? A new pseudo reg is created to hold the reaching expression.  The nice
4985    thing about the classical approach is that it would try to use an existing
4986    reg.  If the register can't be adequately optimized [i.e. we introduce
4987    reload problems], one could add a pass here to propagate the new register
4988    through the block.
4989
4990    ??? We don't handle single sets in PARALLELs because we're [currently] not
4991    able to copy the rest of the parallel when we insert copies to create full
4992    redundancies from partial redundancies.  However, there's no reason why we
4993    can't handle PARALLELs in the cases where there are no partial
4994    redundancies.  */
4995
4996 static int
4997 pre_gcse ()
4998 {
4999   unsigned int i;
5000   int did_insert, changed;
5001   struct expr **index_map;
5002   struct expr *expr;
5003
5004   /* Compute a mapping from expression number (`bitmap_index') to
5005      hash table entry.  */
5006
5007   index_map = (struct expr **) xcalloc (n_exprs, sizeof (struct expr *));
5008   for (i = 0; i < expr_hash_table_size; i++)
5009     for (expr = expr_hash_table[i]; expr != NULL; expr = expr->next_same_hash)
5010       index_map[expr->bitmap_index] = expr;
5011
5012   /* Reset bitmap used to track which insns are redundant.  */
5013   pre_redundant_insns = sbitmap_alloc (max_cuid);
5014   sbitmap_zero (pre_redundant_insns);
5015
5016   /* Delete the redundant insns first so that
5017      - we know what register to use for the new insns and for the other
5018        ones with reaching expressions
5019      - we know which insns are redundant when we go to create copies  */
5020
5021   changed = pre_delete ();
5022
5023   did_insert = pre_edge_insert (edge_list, index_map);
5024
5025   /* In other places with reaching expressions, copy the expression to the
5026      specially allocated pseudo-reg that reaches the redundant expr.  */
5027   pre_insert_copies ();
5028   if (did_insert)
5029     {
5030       commit_edge_insertions ();
5031       changed = 1;
5032     }
5033
5034   free (index_map);
5035   free (pre_redundant_insns);
5036   return changed;
5037 }
5038
5039 /* Top level routine to perform one PRE GCSE pass.
5040
5041    Return non-zero if a change was made.  */
5042
5043 static int
5044 one_pre_gcse_pass (pass)
5045      int pass;
5046 {
5047   int changed = 0;
5048
5049   gcse_subst_count = 0;
5050   gcse_create_count = 0;
5051
5052   alloc_expr_hash_table (max_cuid);
5053   add_noreturn_fake_exit_edges ();
5054   if (flag_gcse_lm)
5055     compute_ld_motion_mems ();
5056
5057   compute_expr_hash_table ();
5058   trim_ld_motion_mems ();
5059   if (gcse_file)
5060     dump_hash_table (gcse_file, "Expression", expr_hash_table,
5061                      expr_hash_table_size, n_exprs);
5062
5063   if (n_exprs > 0)
5064     {
5065       alloc_pre_mem (n_basic_blocks, n_exprs);
5066       compute_pre_data ();
5067       changed |= pre_gcse ();
5068       free_edge_list (edge_list);
5069       free_pre_mem ();
5070     }
5071
5072   free_ldst_mems ();
5073   remove_fake_edges ();
5074   free_expr_hash_table ();
5075
5076   if (gcse_file)
5077     {
5078       fprintf (gcse_file, "\nPRE GCSE of %s, pass %d: %d bytes needed, ",
5079                current_function_name, pass, bytes_used);
5080       fprintf (gcse_file, "%d substs, %d insns created\n",
5081                gcse_subst_count, gcse_create_count);
5082     }
5083
5084   return changed;
5085 }
5086 \f
5087 /* If X contains any LABEL_REF's, add REG_LABEL notes for them to INSN.
5088    If notes are added to an insn which references a CODE_LABEL, the
5089    LABEL_NUSES count is incremented.  We have to add REG_LABEL notes,
5090    because the following loop optimization pass requires them.  */
5091
5092 /* ??? This is very similar to the loop.c add_label_notes function.  We
5093    could probably share code here.  */
5094
5095 /* ??? If there was a jump optimization pass after gcse and before loop,
5096    then we would not need to do this here, because jump would add the
5097    necessary REG_LABEL notes.  */
5098
5099 static void
5100 add_label_notes (x, insn)
5101      rtx x;
5102      rtx insn;
5103 {
5104   enum rtx_code code = GET_CODE (x);
5105   int i, j;
5106   const char *fmt;
5107
5108   if (code == LABEL_REF && !LABEL_REF_NONLOCAL_P (x))
5109     {
5110       /* This code used to ignore labels that referred to dispatch tables to
5111          avoid flow generating (slighly) worse code.
5112
5113          We no longer ignore such label references (see LABEL_REF handling in
5114          mark_jump_label for additional information).  */
5115
5116       REG_NOTES (insn) = gen_rtx_INSN_LIST (REG_LABEL, XEXP (x, 0),
5117                                             REG_NOTES (insn));
5118       if (LABEL_P (XEXP (x, 0)))
5119         LABEL_NUSES (XEXP (x, 0))++;
5120       return;
5121     }
5122
5123   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1, fmt = GET_RTX_FORMAT (code); i >= 0; i--)
5124     {
5125       if (fmt[i] == 'e')
5126         add_label_notes (XEXP (x, i), insn);
5127       else if (fmt[i] == 'E')
5128         for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
5129           add_label_notes (XVECEXP (x, i, j), insn);
5130     }
5131 }
5132
5133 /* Compute transparent outgoing information for each block.
5134
5135    An expression is transparent to an edge unless it is killed by
5136    the edge itself.  This can only happen with abnormal control flow,
5137    when the edge is traversed through a call.  This happens with
5138    non-local labels and exceptions.
5139
5140    This would not be necessary if we split the edge.  While this is
5141    normally impossible for abnormal critical edges, with some effort
5142    it should be possible with exception handling, since we still have
5143    control over which handler should be invoked.  But due to increased
5144    EH table sizes, this may not be worthwhile.  */
5145
5146 static void
5147 compute_transpout ()
5148 {
5149   int bb;
5150   unsigned int i;
5151   struct expr *expr;
5152
5153   sbitmap_vector_ones (transpout, n_basic_blocks);
5154
5155   for (bb = 0; bb < n_basic_blocks; ++bb)
5156     {
5157       /* Note that flow inserted a nop a the end of basic blocks that
5158          end in call instructions for reasons other than abnormal
5159          control flow.  */
5160       if (GET_CODE (BLOCK_END (bb)) != CALL_INSN)
5161         continue;
5162
5163       for (i = 0; i < expr_hash_table_size; i++)
5164         for (expr = expr_hash_table[i]; expr ; expr = expr->next_same_hash)
5165           if (GET_CODE (expr->expr) == MEM)
5166             {
5167               if (GET_CODE (XEXP (expr->expr, 0)) == SYMBOL_REF
5168                   && CONSTANT_POOL_ADDRESS_P (XEXP (expr->expr, 0)))
5169                 continue;
5170                 
5171               /* ??? Optimally, we would use interprocedural alias
5172                  analysis to determine if this mem is actually killed
5173                  by this call.  */
5174               RESET_BIT (transpout[bb], expr->bitmap_index);
5175             }
5176     }
5177 }
5178
5179 /* Removal of useless null pointer checks */
5180
5181 /* Called via note_stores.  X is set by SETTER.  If X is a register we must
5182    invalidate nonnull_local and set nonnull_killed.  DATA is really a
5183    `null_pointer_info *'.
5184
5185    We ignore hard registers.  */
5186
5187 static void
5188 invalidate_nonnull_info (x, setter, data)
5189      rtx x;
5190      rtx setter ATTRIBUTE_UNUSED;
5191      void *data;
5192 {
5193   unsigned int regno;
5194   struct null_pointer_info *npi = (struct null_pointer_info *) data;
5195
5196   while (GET_CODE (x) == SUBREG)
5197     x = SUBREG_REG (x);
5198
5199   /* Ignore anything that is not a register or is a hard register.  */
5200   if (GET_CODE (x) != REG
5201       || REGNO (x) < npi->min_reg
5202       || REGNO (x) >= npi->max_reg)
5203     return;
5204
5205   regno = REGNO (x) - npi->min_reg;
5206
5207   RESET_BIT (npi->nonnull_local[npi->current_block], regno);
5208   SET_BIT (npi->nonnull_killed[npi->current_block], regno);
5209 }
5210
5211 /* Do null-pointer check elimination for the registers indicated in
5212    NPI.  NONNULL_AVIN and NONNULL_AVOUT are pre-allocated sbitmaps;
5213    they are not our responsibility to free.  */
5214
5215 static void
5216 delete_null_pointer_checks_1 (delete_list, block_reg, nonnull_avin,
5217                               nonnull_avout, npi)
5218      varray_type *delete_list;
5219      unsigned int *block_reg;
5220      sbitmap *nonnull_avin;
5221      sbitmap *nonnull_avout;
5222      struct null_pointer_info *npi;
5223 {
5224   int bb;
5225   int current_block;
5226   sbitmap *nonnull_local = npi->nonnull_local;
5227   sbitmap *nonnull_killed = npi->nonnull_killed;
5228   
5229   /* Compute local properties, nonnull and killed.  A register will have
5230      the nonnull property if at the end of the current block its value is
5231      known to be nonnull.  The killed property indicates that somewhere in
5232      the block any information we had about the register is killed.
5233
5234      Note that a register can have both properties in a single block.  That
5235      indicates that it's killed, then later in the block a new value is
5236      computed.  */
5237   sbitmap_vector_zero (nonnull_local, n_basic_blocks);
5238   sbitmap_vector_zero (nonnull_killed, n_basic_blocks);
5239
5240   for (current_block = 0; current_block < n_basic_blocks; current_block++)
5241     {
5242       rtx insn, stop_insn;
5243
5244       /* Set the current block for invalidate_nonnull_info.  */
5245       npi->current_block = current_block;
5246
5247       /* Scan each insn in the basic block looking for memory references and
5248          register sets.  */
5249       stop_insn = NEXT_INSN (BLOCK_END (current_block));
5250       for (insn = BLOCK_HEAD (current_block);
5251            insn != stop_insn;
5252            insn = NEXT_INSN (insn))
5253         {
5254           rtx set;
5255           rtx reg;
5256
5257           /* Ignore anything that is not a normal insn.  */
5258           if (! INSN_P (insn))
5259             continue;
5260
5261           /* Basically ignore anything that is not a simple SET.  We do have
5262              to make sure to invalidate nonnull_local and set nonnull_killed
5263              for such insns though.  */
5264           set = single_set (insn);
5265           if (!set)
5266             {
5267               note_stores (PATTERN (insn), invalidate_nonnull_info, npi);
5268               continue;
5269             }
5270
5271           /* See if we've got a useable memory load.  We handle it first
5272              in case it uses its address register as a dest (which kills
5273              the nonnull property).  */
5274           if (GET_CODE (SET_SRC (set)) == MEM
5275               && GET_CODE ((reg = XEXP (SET_SRC (set), 0))) == REG
5276               && REGNO (reg) >= npi->min_reg
5277               && REGNO (reg) < npi->max_reg)
5278             SET_BIT (nonnull_local[current_block],
5279                      REGNO (reg) - npi->min_reg);
5280
5281           /* Now invalidate stuff clobbered by this insn.  */
5282           note_stores (PATTERN (insn), invalidate_nonnull_info, npi);
5283
5284           /* And handle stores, we do these last since any sets in INSN can
5285              not kill the nonnull property if it is derived from a MEM
5286              appearing in a SET_DEST.  */
5287           if (GET_CODE (SET_DEST (set)) == MEM
5288               && GET_CODE ((reg = XEXP (SET_DEST (set), 0))) == REG
5289               && REGNO (reg) >= npi->min_reg
5290               && REGNO (reg) < npi->max_reg)
5291             SET_BIT (nonnull_local[current_block],
5292                      REGNO (reg) - npi->min_reg);
5293         }
5294     }
5295
5296   /* Now compute global properties based on the local properties.   This
5297      is a classic global availablity algorithm.  */
5298   compute_available (nonnull_local, nonnull_killed,
5299                      nonnull_avout, nonnull_avin);
5300
5301   /* Now look at each bb and see if it ends with a compare of a value
5302      against zero.  */
5303   for (bb = 0; bb < n_basic_blocks; bb++)
5304     {
5305       rtx last_insn = BLOCK_END (bb);
5306       rtx condition, earliest;
5307       int compare_and_branch;
5308
5309       /* Since MIN_REG is always at least FIRST_PSEUDO_REGISTER, and
5310          since BLOCK_REG[BB] is zero if this block did not end with a
5311          comparison against zero, this condition works.  */
5312       if (block_reg[bb] < npi->min_reg
5313           || block_reg[bb] >= npi->max_reg)
5314         continue;
5315
5316       /* LAST_INSN is a conditional jump.  Get its condition.  */
5317       condition = get_condition (last_insn, &earliest);
5318
5319       /* If we can't determine the condition then skip.  */
5320       if (! condition)
5321         continue;
5322
5323       /* Is the register known to have a nonzero value?  */
5324       if (!TEST_BIT (nonnull_avout[bb], block_reg[bb] - npi->min_reg))
5325         continue;
5326
5327       /* Try to compute whether the compare/branch at the loop end is one or
5328          two instructions.  */
5329       if (earliest == last_insn)
5330         compare_and_branch = 1;
5331       else if (earliest == prev_nonnote_insn (last_insn))
5332         compare_and_branch = 2;
5333       else
5334         continue;
5335
5336       /* We know the register in this comparison is nonnull at exit from
5337          this block.  We can optimize this comparison.  */
5338       if (GET_CODE (condition) == NE)
5339         {
5340           rtx new_jump;
5341
5342           new_jump = emit_jump_insn_before (gen_jump (JUMP_LABEL (last_insn)),
5343                                             last_insn);
5344           JUMP_LABEL (new_jump) = JUMP_LABEL (last_insn);
5345           LABEL_NUSES (JUMP_LABEL (new_jump))++;
5346           emit_barrier_after (new_jump);
5347         }
5348       if (!*delete_list)
5349         VARRAY_RTX_INIT (*delete_list, 10, "delete_list");
5350
5351       VARRAY_PUSH_RTX (*delete_list, last_insn);
5352       if (compare_and_branch == 2)
5353         VARRAY_PUSH_RTX (*delete_list, earliest);
5354
5355       /* Don't check this block again.  (Note that BLOCK_END is
5356          invalid here; we deleted the last instruction in the 
5357          block.)  */
5358       block_reg[bb] = 0;
5359     }
5360 }
5361
5362 /* Find EQ/NE comparisons against zero which can be (indirectly) evaluated
5363    at compile time.
5364
5365    This is conceptually similar to global constant/copy propagation and
5366    classic global CSE (it even uses the same dataflow equations as cprop).
5367
5368    If a register is used as memory address with the form (mem (reg)), then we
5369    know that REG can not be zero at that point in the program.  Any instruction
5370    which sets REG "kills" this property.
5371
5372    So, if every path leading to a conditional branch has an available memory
5373    reference of that form, then we know the register can not have the value
5374    zero at the conditional branch.  
5375
5376    So we merely need to compute the local properies and propagate that data
5377    around the cfg, then optimize where possible.
5378
5379    We run this pass two times.  Once before CSE, then again after CSE.  This
5380    has proven to be the most profitable approach.  It is rare for new
5381    optimization opportunities of this nature to appear after the first CSE
5382    pass.
5383
5384    This could probably be integrated with global cprop with a little work.  */
5385
5386 void
5387 delete_null_pointer_checks (f)
5388      rtx f ATTRIBUTE_UNUSED;
5389 {
5390   sbitmap *nonnull_avin, *nonnull_avout;
5391   unsigned int *block_reg;
5392   varray_type delete_list = NULL;
5393   int bb;
5394   int reg;
5395   int regs_per_pass;
5396   int max_reg;
5397   unsigned int i;
5398   struct null_pointer_info npi;
5399
5400   /* If we have only a single block, then there's nothing to do.  */
5401   if (n_basic_blocks <= 1)
5402     return;
5403
5404   /* Trying to perform global optimizations on flow graphs which have
5405      a high connectivity will take a long time and is unlikely to be
5406      particularly useful.
5407
5408      In normal circumstances a cfg should have about twice as many edges
5409      as blocks.  But we do not want to punish small functions which have
5410      a couple switch statements.  So we require a relatively large number
5411      of basic blocks and the ratio of edges to blocks to be high.  */
5412   if (n_basic_blocks > 1000 && n_edges / n_basic_blocks >= 20)
5413     return;
5414
5415   /* We need four bitmaps, each with a bit for each register in each
5416      basic block.  */
5417   max_reg = max_reg_num ();
5418   regs_per_pass = get_bitmap_width (4, n_basic_blocks, max_reg);
5419
5420   /* Allocate bitmaps to hold local and global properties.  */
5421   npi.nonnull_local = sbitmap_vector_alloc (n_basic_blocks, regs_per_pass);
5422   npi.nonnull_killed = sbitmap_vector_alloc (n_basic_blocks, regs_per_pass);
5423   nonnull_avin = sbitmap_vector_alloc (n_basic_blocks, regs_per_pass);
5424   nonnull_avout = sbitmap_vector_alloc (n_basic_blocks, regs_per_pass);
5425
5426   /* Go through the basic blocks, seeing whether or not each block
5427      ends with a conditional branch whose condition is a comparison
5428      against zero.  Record the register compared in BLOCK_REG.  */
5429   block_reg = (unsigned int *) xcalloc (n_basic_blocks, sizeof (int));
5430   for (bb = 0; bb < n_basic_blocks; bb++)
5431     {
5432       rtx last_insn = BLOCK_END (bb);
5433       rtx condition, earliest, reg;
5434
5435       /* We only want conditional branches.  */
5436       if (GET_CODE (last_insn) != JUMP_INSN
5437           || !any_condjump_p (last_insn)
5438           || !onlyjump_p (last_insn))
5439         continue;
5440
5441       /* LAST_INSN is a conditional jump.  Get its condition.  */
5442       condition = get_condition (last_insn, &earliest);
5443
5444       /* If we were unable to get the condition, or it is not a equality
5445          comparison against zero then there's nothing we can do.  */
5446       if (!condition
5447           || (GET_CODE (condition) != NE && GET_CODE (condition) != EQ)
5448           || GET_CODE (XEXP (condition, 1)) != CONST_INT
5449           || (XEXP (condition, 1) 
5450               != CONST0_RTX (GET_MODE (XEXP (condition, 0)))))
5451         continue;
5452
5453       /* We must be checking a register against zero.  */
5454       reg = XEXP (condition, 0);
5455       if (GET_CODE (reg) != REG)
5456         continue;
5457
5458       block_reg[bb] = REGNO (reg);
5459     }
5460
5461   /* Go through the algorithm for each block of registers.  */
5462   for (reg = FIRST_PSEUDO_REGISTER; reg < max_reg; reg += regs_per_pass)
5463     {
5464       npi.min_reg = reg;
5465       npi.max_reg = MIN (reg + regs_per_pass, max_reg);
5466       delete_null_pointer_checks_1 (&delete_list, block_reg, nonnull_avin,
5467                                     nonnull_avout, &npi);
5468     }
5469
5470   /* Now delete the instructions all at once.  This breaks the CFG.  */
5471   if (delete_list)
5472     {
5473       for (i = 0; i < VARRAY_ACTIVE_SIZE (delete_list); i++)
5474         delete_insn (VARRAY_RTX (delete_list, i));
5475       VARRAY_FREE (delete_list);
5476     }
5477
5478   /* Free the table of registers compared at the end of every block.  */
5479   free (block_reg);
5480
5481   /* Free bitmaps.  */
5482   sbitmap_vector_free (npi.nonnull_local);
5483   sbitmap_vector_free (npi.nonnull_killed);
5484   sbitmap_vector_free (nonnull_avin);
5485   sbitmap_vector_free (nonnull_avout);
5486 }
5487
5488 /* Code Hoisting variables and subroutines.  */
5489
5490 /* Very busy expressions.  */
5491 static sbitmap *hoist_vbein;
5492 static sbitmap *hoist_vbeout;
5493
5494 /* Hoistable expressions.  */
5495 static sbitmap *hoist_exprs;
5496
5497 /* Dominator bitmaps.  */
5498 static sbitmap *dominators;
5499
5500 /* ??? We could compute post dominators and run this algorithm in
5501    reverse to to perform tail merging, doing so would probably be
5502    more effective than the tail merging code in jump.c.
5503
5504    It's unclear if tail merging could be run in parallel with
5505    code hoisting.  It would be nice.  */
5506
5507 /* Allocate vars used for code hoisting analysis.  */
5508
5509 static void
5510 alloc_code_hoist_mem (n_blocks, n_exprs)
5511      int n_blocks, n_exprs;
5512 {
5513   antloc = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
5514   transp = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
5515   comp = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
5516
5517   hoist_vbein = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
5518   hoist_vbeout = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
5519   hoist_exprs = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
5520   transpout = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
5521
5522   dominators = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_blocks);
5523 }
5524
5525 /* Free vars used for code hoisting analysis.  */
5526
5527 static void
5528 free_code_hoist_mem ()
5529 {
5530   sbitmap_vector_free (antloc);
5531   sbitmap_vector_free (transp);
5532   sbitmap_vector_free (comp);
5533
5534   sbitmap_vector_free (hoist_vbein);
5535   sbitmap_vector_free (hoist_vbeout);
5536   sbitmap_vector_free (hoist_exprs);
5537   sbitmap_vector_free (transpout);
5538
5539   sbitmap_vector_free (dominators);
5540 }
5541
5542 /* Compute the very busy expressions at entry/exit from each block.
5543
5544    An expression is very busy if all paths from a given point
5545    compute the expression.  */
5546
5547 static void
5548 compute_code_hoist_vbeinout ()
5549 {
5550   int bb, changed, passes;
5551
5552   sbitmap_vector_zero (hoist_vbeout, n_basic_blocks);
5553   sbitmap_vector_zero (hoist_vbein, n_basic_blocks);
5554
5555   passes = 0;
5556   changed = 1;
5557
5558   while (changed)
5559     {
5560       changed = 0;
5561
5562       /* We scan the blocks in the reverse order to speed up
5563          the convergence.  */
5564       for (bb = n_basic_blocks - 1; bb >= 0; bb--)
5565         {
5566           changed |= sbitmap_a_or_b_and_c (hoist_vbein[bb], antloc[bb],
5567                                            hoist_vbeout[bb], transp[bb]);
5568           if (bb != n_basic_blocks - 1)
5569             sbitmap_intersection_of_succs (hoist_vbeout[bb], hoist_vbein, bb);
5570         }
5571
5572       passes++;
5573     }
5574
5575   if (gcse_file)
5576     fprintf (gcse_file, "hoisting vbeinout computation: %d passes\n", passes);
5577 }
5578
5579 /* Top level routine to do the dataflow analysis needed by code hoisting.  */
5580
5581 static void
5582 compute_code_hoist_data ()
5583 {
5584   compute_local_properties (transp, comp, antloc, 0);
5585   compute_transpout ();
5586   compute_code_hoist_vbeinout ();
5587   calculate_dominance_info (NULL, dominators, CDI_DOMINATORS);
5588   if (gcse_file)
5589     fprintf (gcse_file, "\n");
5590 }
5591
5592 /* Determine if the expression identified by EXPR_INDEX would
5593    reach BB unimpared if it was placed at the end of EXPR_BB.
5594
5595    It's unclear exactly what Muchnick meant by "unimpared".  It seems
5596    to me that the expression must either be computed or transparent in
5597    *every* block in the path(s) from EXPR_BB to BB.  Any other definition
5598    would allow the expression to be hoisted out of loops, even if
5599    the expression wasn't a loop invariant.
5600
5601    Contrast this to reachability for PRE where an expression is
5602    considered reachable if *any* path reaches instead of *all*
5603    paths.  */
5604
5605 static int
5606 hoist_expr_reaches_here_p (expr_bb, expr_index, bb, visited)
5607      basic_block expr_bb;
5608      int expr_index;
5609      basic_block bb;
5610      char *visited;
5611 {
5612   edge pred;
5613   int visited_allocated_locally = 0;
5614   
5615
5616   if (visited == NULL)
5617     {
5618        visited_allocated_locally = 1;
5619        visited = xcalloc (n_basic_blocks, 1);
5620     }
5621
5622   for (pred = bb->pred; pred != NULL; pred = pred->pred_next)
5623     {
5624       basic_block pred_bb = pred->src;
5625
5626       if (pred->src == ENTRY_BLOCK_PTR)
5627         break;
5628       else if (visited[pred_bb->index])
5629         continue;
5630
5631       /* Does this predecessor generate this expression?  */
5632       else if (TEST_BIT (comp[pred_bb->index], expr_index))
5633         break;
5634       else if (! TEST_BIT (transp[pred_bb->index], expr_index))
5635         break;
5636
5637       /* Not killed.  */
5638       else
5639         {
5640           visited[pred_bb->index] = 1;
5641           if (! hoist_expr_reaches_here_p (expr_bb, expr_index,
5642                                            pred_bb, visited))
5643             break;
5644         }
5645     }
5646   if (visited_allocated_locally) 
5647     free (visited);
5648
5649   return (pred == NULL);
5650 }
5651 \f
5652 /* Actually perform code hoisting.  */
5653
5654 static void
5655 hoist_code ()
5656 {
5657   int bb, dominated;
5658   unsigned int i;
5659   struct expr **index_map;
5660   struct expr *expr;
5661
5662   sbitmap_vector_zero (hoist_exprs, n_basic_blocks);
5663
5664   /* Compute a mapping from expression number (`bitmap_index') to
5665      hash table entry.  */
5666
5667   index_map = (struct expr **) xcalloc (n_exprs, sizeof (struct expr *));
5668   for (i = 0; i < expr_hash_table_size; i++)
5669     for (expr = expr_hash_table[i]; expr != NULL; expr = expr->next_same_hash)
5670       index_map[expr->bitmap_index] = expr;
5671
5672   /* Walk over each basic block looking for potentially hoistable
5673      expressions, nothing gets hoisted from the entry block.  */
5674   for (bb = 0; bb < n_basic_blocks; bb++)
5675     {
5676       int found = 0;
5677       int insn_inserted_p;
5678
5679       /* Examine each expression that is very busy at the exit of this
5680          block.  These are the potentially hoistable expressions.  */
5681       for (i = 0; i < hoist_vbeout[bb]->n_bits; i++)
5682         {
5683           int hoistable = 0;
5684
5685           if (TEST_BIT (hoist_vbeout[bb], i) && TEST_BIT (transpout[bb], i))
5686             {
5687               /* We've found a potentially hoistable expression, now
5688                  we look at every block BB dominates to see if it
5689                  computes the expression.  */
5690               for (dominated = 0; dominated < n_basic_blocks; dominated++)
5691                 {
5692                   /* Ignore self dominance.  */
5693                   if (bb == dominated
5694                       || ! TEST_BIT (dominators[dominated], bb))
5695                     continue;
5696
5697                   /* We've found a dominated block, now see if it computes
5698                      the busy expression and whether or not moving that
5699                      expression to the "beginning" of that block is safe.  */
5700                   if (!TEST_BIT (antloc[dominated], i))
5701                     continue;
5702
5703                   /* Note if the expression would reach the dominated block
5704                      unimpared if it was placed at the end of BB. 
5705
5706                      Keep track of how many times this expression is hoistable
5707                      from a dominated block into BB.  */
5708                   if (hoist_expr_reaches_here_p (BASIC_BLOCK (bb), i, 
5709                                                  BASIC_BLOCK (dominated), NULL))
5710                     hoistable++;
5711                 }
5712
5713               /* If we found more than one hoistable occurence of this
5714                  expression, then note it in the bitmap of expressions to
5715                  hoist.  It makes no sense to hoist things which are computed
5716                  in only one BB, and doing so tends to pessimize register
5717                  allocation.  One could increase this value to try harder
5718                  to avoid any possible code expansion due to register
5719                  allocation issues; however experiments have shown that
5720                  the vast majority of hoistable expressions are only movable
5721                  from two successors, so raising this threshhold is likely
5722                  to nullify any benefit we get from code hoisting.  */
5723               if (hoistable > 1)
5724                 {
5725                   SET_BIT (hoist_exprs[bb], i);
5726                   found = 1;
5727                 }
5728             }
5729         }
5730                 
5731       /* If we found nothing to hoist, then quit now.  */
5732       if (! found)
5733         continue;
5734
5735       /* Loop over all the hoistable expressions.  */
5736       for (i = 0; i < hoist_exprs[bb]->n_bits; i++)
5737         {
5738           /* We want to insert the expression into BB only once, so
5739              note when we've inserted it.  */
5740           insn_inserted_p = 0;
5741
5742           /* These tests should be the same as the tests above.  */
5743           if (TEST_BIT (hoist_vbeout[bb], i))
5744             {
5745               /* We've found a potentially hoistable expression, now
5746                  we look at every block BB dominates to see if it
5747                  computes the expression.  */
5748               for (dominated = 0; dominated < n_basic_blocks; dominated++)
5749                 {
5750                   /* Ignore self dominance.  */
5751                   if (bb == dominated
5752                       || ! TEST_BIT (dominators[dominated], bb))
5753                     continue;
5754
5755                   /* We've found a dominated block, now see if it computes
5756                      the busy expression and whether or not moving that
5757                      expression to the "beginning" of that block is safe.  */
5758                   if (!TEST_BIT (antloc[dominated], i))
5759                     continue;
5760
5761                   /* The expression is computed in the dominated block and
5762                      it would be safe to compute it at the start of the
5763                      dominated block.  Now we have to determine if the
5764                      expresion would reach the dominated block if it was
5765                      placed at the end of BB.  */
5766                   if (hoist_expr_reaches_here_p (BASIC_BLOCK (bb), i, 
5767                                                  BASIC_BLOCK (dominated), NULL))
5768                     {
5769                       struct expr *expr = index_map[i];
5770                       struct occr *occr = expr->antic_occr;
5771                       rtx insn;
5772                       rtx set;
5773
5774                       /* Find the right occurence of this expression.  */
5775                       while (BLOCK_NUM (occr->insn) != dominated && occr)
5776                         occr = occr->next;
5777
5778                       /* Should never happen.  */
5779                       if (!occr)
5780                         abort ();
5781
5782                       insn = occr->insn;
5783                  
5784                       set = single_set (insn);
5785                       if (! set)
5786                         abort ();
5787
5788                       /* Create a pseudo-reg to store the result of reaching
5789                          expressions into.  Get the mode for the new pseudo
5790                          from the mode of the original destination pseudo.  */
5791                       if (expr->reaching_reg == NULL)
5792                         expr->reaching_reg
5793                           = gen_reg_rtx (GET_MODE (SET_DEST (set)));
5794
5795                       /* In theory this should never fail since we're creating
5796                          a reg->reg copy.
5797
5798                          However, on the x86 some of the movXX patterns
5799                          actually contain clobbers of scratch regs.  This may
5800                          cause the insn created by validate_change to not
5801                          match any pattern and thus cause validate_change to
5802                          fail.  */
5803                       if (validate_change (insn, &SET_SRC (set),
5804                                            expr->reaching_reg, 0))
5805                         {
5806                           occr->deleted_p = 1;
5807                           if (!insn_inserted_p)
5808                             {
5809                               insert_insn_end_bb (index_map[i], 
5810                                                   BASIC_BLOCK (bb), 0);
5811                               insn_inserted_p = 1;
5812                             }
5813                         }
5814                     }
5815                 }
5816             }
5817         }
5818     }
5819
5820     free (index_map);
5821 }
5822
5823 /* Top level routine to perform one code hoisting (aka unification) pass
5824
5825    Return non-zero if a change was made.  */
5826
5827 static int
5828 one_code_hoisting_pass ()
5829 {
5830   int changed = 0;
5831
5832   alloc_expr_hash_table (max_cuid);
5833   compute_expr_hash_table ();
5834   if (gcse_file)
5835     dump_hash_table (gcse_file, "Code Hosting Expressions", expr_hash_table,
5836                      expr_hash_table_size, n_exprs);
5837
5838   if (n_exprs > 0)
5839     {
5840       alloc_code_hoist_mem (n_basic_blocks, n_exprs);
5841       compute_code_hoist_data ();
5842       hoist_code ();
5843       free_code_hoist_mem ();
5844     }
5845
5846   free_expr_hash_table ();
5847
5848   return changed;
5849 }
5850 \f
5851 /*  Here we provide the things required to do store motion towards
5852     the exit. In order for this to be effective, gcse also needed to
5853     be taught how to move a load when it is kill only by a store to itself.
5854
5855             int i;
5856             float a[10];
5857
5858             void foo(float scale)
5859             {
5860               for (i=0; i<10; i++)
5861                 a[i] *= scale;
5862             }
5863
5864     'i' is both loaded and stored to in the loop. Normally, gcse cannot move
5865     the load out since its live around the loop, and stored at the bottom 
5866     of the loop. 
5867
5868       The 'Load Motion' referred to and implemented in this file is 
5869     an enhancement to gcse which when using edge based lcm, recognizes
5870     this situation and allows gcse to move the load out of the loop.
5871
5872       Once gcse has hoisted the load, store motion can then push this
5873     load towards the exit, and we end up with no loads or stores of 'i'
5874     in the loop.  */
5875
5876 /* This will search the ldst list for a matching expresion. If it
5877    doesn't find one, we create one and initialize it.  */
5878
5879 static struct ls_expr *
5880 ldst_entry (x)
5881      rtx x;
5882 {
5883   struct ls_expr * ptr;
5884
5885   for (ptr = first_ls_expr(); ptr != NULL; ptr = next_ls_expr (ptr))
5886     if (expr_equiv_p (ptr->pattern, x))
5887       break;
5888
5889   if (!ptr)
5890     {
5891       ptr = (struct ls_expr *) xmalloc (sizeof (struct ls_expr));
5892
5893       ptr->next         = pre_ldst_mems;
5894       ptr->expr         = NULL;
5895       ptr->pattern      = x;
5896       ptr->loads        = NULL_RTX;
5897       ptr->stores       = NULL_RTX;
5898       ptr->reaching_reg = NULL_RTX;
5899       ptr->invalid      = 0;
5900       ptr->index        = 0;
5901       ptr->hash_index   = 0;
5902       pre_ldst_mems     = ptr;
5903     }
5904   
5905   return ptr;
5906 }
5907
5908 /* Free up an individual ldst entry.  */
5909
5910 static void 
5911 free_ldst_entry (ptr)
5912      struct ls_expr * ptr;
5913 {
5914   free_INSN_LIST_list (& ptr->loads);
5915   free_INSN_LIST_list (& ptr->stores);
5916
5917   free (ptr);
5918 }
5919
5920 /* Free up all memory associated with the ldst list.  */
5921
5922 static void
5923 free_ldst_mems ()
5924 {
5925   while (pre_ldst_mems) 
5926     {
5927       struct ls_expr * tmp = pre_ldst_mems;
5928
5929       pre_ldst_mems = pre_ldst_mems->next;
5930
5931       free_ldst_entry (tmp);
5932     }
5933
5934   pre_ldst_mems = NULL;
5935 }
5936
5937 /* Dump debugging info about the ldst list.  */
5938
5939 static void
5940 print_ldst_list (file)
5941      FILE * file;
5942 {
5943   struct ls_expr * ptr;
5944
5945   fprintf (file, "LDST list: \n");
5946
5947   for (ptr = first_ls_expr(); ptr != NULL; ptr = next_ls_expr (ptr))
5948     {
5949       fprintf (file, "  Pattern (%3d): ", ptr->index);
5950
5951       print_rtl (file, ptr->pattern);
5952
5953       fprintf (file, "\n         Loads : ");
5954
5955       if (ptr->loads)
5956         print_rtl (file, ptr->loads);
5957       else
5958         fprintf (file, "(nil)");
5959
5960       fprintf (file, "\n        Stores : ");
5961
5962       if (ptr->stores)
5963         print_rtl (file, ptr->stores);
5964       else
5965         fprintf (file, "(nil)");
5966
5967       fprintf (file, "\n\n");
5968     }
5969
5970   fprintf (file, "\n");
5971 }
5972
5973 /* Returns 1 if X is in the list of ldst only expressions.  */
5974
5975 static struct ls_expr *
5976 find_rtx_in_ldst (x)
5977      rtx x;
5978 {
5979   struct ls_expr * ptr;
5980   
5981   for (ptr = pre_ldst_mems; ptr != NULL; ptr = ptr->next)
5982     if (expr_equiv_p (ptr->pattern, x) && ! ptr->invalid)
5983       return ptr;
5984
5985   return NULL;
5986 }
5987
5988 /* Assign each element of the list of mems a monotonically increasing value.  */
5989
5990 static int
5991 enumerate_ldsts ()
5992 {
5993   struct ls_expr * ptr;
5994   int n = 0;
5995
5996   for (ptr = pre_ldst_mems; ptr != NULL; ptr = ptr->next)
5997     ptr->index = n++;
5998
5999   return n;
6000 }
6001
6002 /* Return first item in the list.  */
6003
6004 static inline struct ls_expr *
6005 first_ls_expr ()
6006 {
6007   return pre_ldst_mems;
6008 }
6009
6010 /* Return the next item in ther list after the specified one.  */
6011
6012 static inline struct ls_expr *
6013 next_ls_expr (ptr)
6014      struct ls_expr * ptr;
6015 {
6016   return ptr->next;
6017 }
6018 \f
6019 /* Load Motion for loads which only kill themselves.  */
6020
6021 /* Return true if x is a simple MEM operation, with no registers or
6022    side effects. These are the types of loads we consider for the
6023    ld_motion list, otherwise we let the usual aliasing take care of it.  */
6024
6025 static int 
6026 simple_mem (x)
6027      rtx x;
6028 {
6029   if (GET_CODE (x) != MEM)
6030     return 0;
6031   
6032   if (MEM_VOLATILE_P (x))
6033     return 0;
6034   
6035   if (GET_MODE (x) == BLKmode)
6036     return 0;
6037
6038   if (!rtx_varies_p (XEXP (x, 0), 0))
6039     return 1;
6040   
6041   return 0;
6042 }
6043
6044 /* Make sure there isn't a buried reference in this pattern anywhere.  
6045    If there is, invalidate the entry for it since we're not capable 
6046    of fixing it up just yet.. We have to be sure we know about ALL 
6047    loads since the aliasing code will allow all entries in the
6048    ld_motion list to not-alias itself.  If we miss a load, we will get
6049    the wrong value since gcse might common it and we won't know to 
6050    fix it up.  */
6051
6052 static void
6053 invalidate_any_buried_refs (x)
6054      rtx x;
6055 {
6056   const char * fmt;
6057   int i,j;
6058   struct ls_expr * ptr;
6059
6060   /* Invalidate it in the list.  */
6061   if (GET_CODE (x) == MEM && simple_mem (x))
6062     {
6063       ptr = ldst_entry (x);
6064       ptr->invalid = 1;
6065     }
6066
6067   /* Recursively process the insn.  */
6068   fmt = GET_RTX_FORMAT (GET_CODE (x));
6069   
6070   for (i = GET_RTX_LENGTH (GET_CODE (x)) - 1; i >= 0; i--)
6071     {
6072       if (fmt[i] == 'e')
6073         invalidate_any_buried_refs (XEXP (x, i));
6074       else if (fmt[i] == 'E')
6075         for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
6076           invalidate_any_buried_refs (XVECEXP (x, i, j));
6077     }
6078 }
6079
6080 /* Find all the 'simple' MEMs which are used in LOADs and STORES. Simple
6081    being defined as MEM loads and stores to symbols, with no
6082    side effects and no registers in the expression. If there are any 
6083    uses/defs which dont match this criteria, it is invalidated and
6084    trimmed out later.  */
6085
6086 static void 
6087 compute_ld_motion_mems ()
6088 {
6089   struct ls_expr * ptr;
6090   int bb;
6091   rtx insn;
6092   
6093   pre_ldst_mems = NULL;
6094
6095   for (bb = 0; bb < n_basic_blocks; bb++)
6096     {
6097       for (insn = BLOCK_HEAD (bb);
6098            insn && insn != NEXT_INSN (BLOCK_END (bb));
6099            insn = NEXT_INSN (insn))
6100         {
6101           if (GET_RTX_CLASS (GET_CODE (insn)) == 'i')
6102             {
6103               if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == SET)
6104                 {
6105                   rtx src = SET_SRC (PATTERN (insn));
6106                   rtx dest = SET_DEST (PATTERN (insn));
6107
6108                   /* Check for a simple LOAD...  */
6109                   if (GET_CODE (src) == MEM && simple_mem (src))
6110                     {
6111                       ptr = ldst_entry (src);
6112                       if (GET_CODE (dest) == REG)
6113                         ptr->loads = alloc_INSN_LIST (insn, ptr->loads);
6114                       else
6115                         ptr->invalid = 1;
6116                     }
6117                   else
6118                     {
6119                       /* Make sure there isn't a buried load somewhere.  */
6120                       invalidate_any_buried_refs (src);
6121                     }
6122                   
6123                   /* Check for stores. Don't worry about aliased ones, they
6124                      will block any movement we might do later. We only care
6125                      about this exact pattern since those are the only
6126                      circumstance that we will ignore the aliasing info.  */
6127                   if (GET_CODE (dest) == MEM && simple_mem (dest))
6128                     {
6129                       ptr = ldst_entry (dest);
6130                       
6131                       if (GET_CODE (src) != MEM
6132                           && GET_CODE (src) != ASM_OPERANDS)
6133                         ptr->stores = alloc_INSN_LIST (insn, ptr->stores);
6134                       else
6135                         ptr->invalid = 1;
6136                     }
6137                 }
6138               else
6139                 invalidate_any_buried_refs (PATTERN (insn));
6140             }
6141         }
6142     }
6143 }
6144
6145 /* Remove any references that have been either invalidated or are not in the 
6146    expression list for pre gcse.  */
6147
6148 static void
6149 trim_ld_motion_mems ()
6150 {
6151   struct ls_expr * last = NULL;
6152   struct ls_expr * ptr = first_ls_expr ();
6153
6154   while (ptr != NULL)
6155     {
6156       int del = ptr->invalid;
6157       struct expr * expr = NULL;
6158       
6159       /* Delete if entry has been made invalid.  */
6160       if (!del) 
6161         {
6162           unsigned int i;
6163           
6164           del = 1;
6165           /* Delete if we cannot find this mem in the expression list.  */
6166           for (i = 0; i < expr_hash_table_size && del; i++)
6167             {
6168               for (expr = expr_hash_table[i]; 
6169                    expr != NULL; 
6170                    expr = expr->next_same_hash)
6171                 if (expr_equiv_p (expr->expr, ptr->pattern))
6172                   {
6173                     del = 0;
6174                     break;
6175                   }
6176             }
6177         }
6178       
6179       if (del)
6180         {
6181           if (last != NULL)
6182             {
6183               last->next = ptr->next;
6184               free_ldst_entry (ptr);
6185               ptr = last->next;
6186             }
6187           else
6188             {
6189               pre_ldst_mems = pre_ldst_mems->next;
6190               free_ldst_entry (ptr);
6191               ptr = pre_ldst_mems;
6192             }
6193         }
6194       else
6195         {
6196           /* Set the expression field if we are keeping it.  */
6197           last = ptr;
6198           ptr->expr = expr;
6199           ptr = ptr->next;
6200         }
6201     }
6202
6203   /* Show the world what we've found.  */
6204   if (gcse_file && pre_ldst_mems != NULL)
6205     print_ldst_list (gcse_file);
6206 }
6207
6208 /* This routine will take an expression which we are replacing with
6209    a reaching register, and update any stores that are needed if
6210    that expression is in the ld_motion list.  Stores are updated by
6211    copying their SRC to the reaching register, and then storeing
6212    the reaching register into the store location. These keeps the
6213    correct value in the reaching register for the loads.  */
6214
6215 static void
6216 update_ld_motion_stores (expr)
6217      struct expr * expr;
6218 {
6219   struct ls_expr * mem_ptr;
6220
6221   if ((mem_ptr = find_rtx_in_ldst (expr->expr)))
6222     {
6223       /* We can try to find just the REACHED stores, but is shouldn't 
6224          matter to set the reaching reg everywhere...  some might be 
6225          dead and should be eliminated later.  */
6226
6227       /* We replace  SET mem = expr   with
6228            SET reg = expr
6229            SET mem = reg , where reg is the 
6230            reaching reg used in the load.  */
6231       rtx list = mem_ptr->stores;
6232       
6233       for ( ; list != NULL_RTX; list = XEXP (list, 1))
6234         {
6235           rtx insn = XEXP (list, 0);
6236           rtx pat = PATTERN (insn);
6237           rtx src = SET_SRC (pat);
6238           rtx reg = expr->reaching_reg;
6239           rtx copy, new;
6240
6241           /* If we've already copied it, continue.  */
6242           if (expr->reaching_reg == src)
6243             continue;
6244           
6245           if (gcse_file)
6246             {
6247               fprintf (gcse_file, "PRE:  store updated with reaching reg ");
6248               print_rtl (gcse_file, expr->reaching_reg);
6249               fprintf (gcse_file, ":\n  ");
6250               print_inline_rtx (gcse_file, insn, 8);
6251               fprintf (gcse_file, "\n");
6252             }
6253           
6254           copy = gen_move_insn ( reg, SET_SRC (pat));
6255           new = emit_insn_before (copy, insn);
6256           record_one_set (REGNO (reg), new);
6257           set_block_for_new_insns (new, BLOCK_FOR_INSN (insn));
6258           SET_SRC (pat) = reg;
6259
6260           /* un-recognize this pattern since it's probably different now.  */
6261           INSN_CODE (insn) = -1;
6262           gcse_create_count++;
6263         }
6264     }
6265 }
6266 \f
6267 /* Store motion code.  */
6268
6269 /* This is used to communicate the target bitvector we want to use in the 
6270    reg_set_info routine when called via the note_stores mechanism.  */
6271 static sbitmap * regvec;
6272
6273 /* Used in computing the reverse edge graph bit vectors.  */
6274 static sbitmap * st_antloc;
6275
6276 /* Global holding the number of store expressions we are dealing with.  */
6277 static int num_stores;
6278
6279 /* Checks to set if we need to mark a register set. Called from note_stores.  */
6280
6281 static void
6282 reg_set_info (dest, setter, data)
6283      rtx dest, setter ATTRIBUTE_UNUSED;
6284      void * data ATTRIBUTE_UNUSED;
6285 {
6286   if (GET_CODE (dest) == SUBREG)
6287     dest = SUBREG_REG (dest);
6288
6289   if (GET_CODE (dest) == REG)
6290     SET_BIT (*regvec, REGNO (dest));
6291 }
6292
6293 /* Return non-zero if the register operands of expression X are killed 
6294    anywhere in basic block BB.  */
6295
6296 static int
6297 store_ops_ok (x, bb)
6298      rtx x;
6299      basic_block bb;
6300 {
6301   int i;
6302   enum rtx_code code;
6303   const char * fmt;
6304
6305   /* Repeat is used to turn tail-recursion into iteration.  */
6306  repeat:
6307
6308   if (x == 0)
6309     return 1;
6310
6311   code = GET_CODE (x);
6312   switch (code)
6313     {
6314     case REG:
6315         /* If a reg has changed after us in this
6316            block, the operand has been killed.  */
6317         return TEST_BIT (reg_set_in_block[bb->index], REGNO (x));
6318
6319     case MEM:
6320       x = XEXP (x, 0);
6321       goto repeat;
6322
6323     case PRE_DEC:
6324     case PRE_INC:
6325     case POST_DEC:
6326     case POST_INC:
6327       return 0;
6328
6329     case PC:
6330     case CC0: /*FIXME*/
6331     case CONST:
6332     case CONST_INT:
6333     case CONST_DOUBLE:
6334     case SYMBOL_REF:
6335     case LABEL_REF:
6336     case ADDR_VEC:
6337     case ADDR_DIFF_VEC:
6338       return 1;
6339
6340     default:
6341       break;
6342     }
6343
6344   i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1;
6345   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
6346   
6347   for (; i >= 0; i--)
6348     {
6349       if (fmt[i] == 'e')
6350         {
6351           rtx tem = XEXP (x, i);
6352
6353           /* If we are about to do the last recursive call
6354              needed at this level, change it into iteration.
6355              This function is called enough to be worth it.  */
6356           if (i == 0)
6357             {
6358               x = tem;
6359               goto repeat;
6360             }
6361           
6362           if (! store_ops_ok (tem, bb))
6363             return 0;
6364         }
6365       else if (fmt[i] == 'E')
6366         {
6367           int j;
6368           
6369           for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
6370             {
6371               if (! store_ops_ok (XVECEXP (x, i, j), bb))
6372                 return 0;
6373             }
6374         }
6375     }
6376
6377   return 1;
6378 }
6379
6380 /* Determine whether insn is MEM store pattern that we will consider moving.  */
6381
6382 static void
6383 find_moveable_store (insn)
6384      rtx insn;
6385 {
6386   struct ls_expr * ptr;
6387   rtx dest = PATTERN (insn);
6388
6389   if (GET_CODE (dest) != SET
6390       || GET_CODE (SET_SRC (dest)) == ASM_OPERANDS)
6391     return;
6392
6393   dest = SET_DEST (dest);
6394   
6395   if (GET_CODE (dest) != MEM || MEM_VOLATILE_P (dest)
6396       || GET_MODE (dest) == BLKmode)
6397     return;
6398
6399   if (GET_CODE (XEXP (dest, 0)) != SYMBOL_REF)
6400       return;
6401
6402   if (rtx_varies_p (XEXP (dest, 0), 0))
6403     return;
6404
6405   ptr = ldst_entry (dest);
6406   ptr->stores = alloc_INSN_LIST (insn, ptr->stores);
6407 }
6408
6409 /* Perform store motion. Much like gcse, except we move expressions the
6410    other way by looking at the flowgraph in reverse.  */
6411
6412 static int
6413 compute_store_table ()
6414 {
6415   int bb, ret;
6416   unsigned regno;
6417   rtx insn, pat;
6418
6419   max_gcse_regno = max_reg_num ();
6420
6421   reg_set_in_block = (sbitmap *) sbitmap_vector_alloc (n_basic_blocks,
6422                                                        max_gcse_regno);
6423   sbitmap_vector_zero (reg_set_in_block, n_basic_blocks);
6424   pre_ldst_mems = 0;
6425
6426   /* Find all the stores we care about.  */
6427   for (bb = 0; bb < n_basic_blocks; bb++)
6428     {
6429       regvec = & (reg_set_in_block[bb]);
6430       for (insn = BLOCK_END (bb);
6431            insn && insn != PREV_INSN (BLOCK_HEAD (bb));
6432            insn = PREV_INSN (insn))
6433         {
6434           /* Ignore anything that is not a normal insn.  */
6435           if (! INSN_P (insn))
6436             continue;
6437
6438           if (GET_CODE (insn) == CALL_INSN)
6439             {
6440               bool clobbers_all = false;
6441 #ifdef NON_SAVING_SETJMP 
6442               if (NON_SAVING_SETJMP
6443                   && find_reg_note (insn, REG_SETJMP, NULL_RTX))
6444                 clobbers_all = true;
6445 #endif
6446
6447               for (regno = 0; regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER; regno++)
6448                 if (clobbers_all
6449                     || TEST_HARD_REG_BIT (regs_invalidated_by_call, regno))
6450                   SET_BIT (reg_set_in_block[bb], regno);
6451             }
6452           
6453           pat = PATTERN (insn);
6454           note_stores (pat, reg_set_info, NULL);
6455           
6456           /* Now that we've marked regs, look for stores.  */
6457           if (GET_CODE (pat) == SET)
6458             find_moveable_store (insn);
6459         }
6460     }
6461
6462   ret = enumerate_ldsts ();
6463   
6464   if (gcse_file)
6465     {
6466       fprintf (gcse_file, "Store Motion Expressions.\n");
6467       print_ldst_list (gcse_file);
6468     }
6469   
6470   return ret;
6471 }
6472
6473 /* Check to see if the load X is aliased with STORE_PATTERN.  */
6474
6475 static int
6476 load_kills_store (x, store_pattern)
6477      rtx x, store_pattern;
6478 {
6479   if (true_dependence (x, GET_MODE (x), store_pattern, rtx_addr_varies_p))
6480     return 1;
6481   return 0;
6482 }
6483
6484 /* Go through the entire insn X, looking for any loads which might alias 
6485    STORE_PATTERN.  Return 1 if found.  */
6486
6487 static int
6488 find_loads (x, store_pattern)
6489      rtx x, store_pattern;
6490 {
6491   const char * fmt;
6492   int i,j;
6493   int ret = 0;
6494
6495   if (!x)
6496     return 0;
6497
6498   if (GET_CODE (x) == SET) 
6499     x = SET_SRC (x);
6500
6501   if (GET_CODE (x) == MEM)
6502     {
6503       if (load_kills_store (x, store_pattern))
6504         return 1;
6505     }
6506
6507   /* Recursively process the insn.  */
6508   fmt = GET_RTX_FORMAT (GET_CODE (x));
6509   
6510   for (i = GET_RTX_LENGTH (GET_CODE (x)) - 1; i >= 0 && !ret; i--)
6511     {
6512       if (fmt[i] == 'e')
6513         ret |= find_loads (XEXP (x, i), store_pattern);
6514       else if (fmt[i] == 'E')
6515         for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
6516           ret |= find_loads (XVECEXP (x, i, j), store_pattern);
6517     }
6518   return ret;
6519 }
6520
6521 /* Check if INSN kills the store pattern X (is aliased with it).  
6522    Return 1 if it it does.  */
6523
6524 static int 
6525 store_killed_in_insn (x, insn)
6526      rtx x, insn;
6527 {
6528   if (GET_RTX_CLASS (GET_CODE (insn)) != 'i')
6529     return 0;
6530   
6531   if (GET_CODE (insn) == CALL_INSN)
6532     {
6533       if (CONST_OR_PURE_CALL_P (insn))
6534         return 0;
6535       else
6536         return 1;
6537     }
6538   
6539   if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == SET)
6540     {
6541       rtx pat = PATTERN (insn);
6542       /* Check for memory stores to aliased objects.  */
6543       if (GET_CODE (SET_DEST (pat)) == MEM && !expr_equiv_p (SET_DEST (pat), x))
6544         /* pretend its a load and check for aliasing.  */
6545         if (find_loads (SET_DEST (pat), x))
6546           return 1;
6547       return find_loads (SET_SRC (pat), x);
6548     }
6549   else
6550     return find_loads (PATTERN (insn), x);
6551 }
6552
6553 /* Returns 1 if the expression X is loaded or clobbered on or after INSN
6554    within basic block BB.  */
6555
6556 static int 
6557 store_killed_after (x, insn, bb)
6558      rtx x, insn;
6559      basic_block bb;
6560 {
6561    rtx last = bb->end;
6562    
6563    if (insn == last)
6564      return 0;
6565
6566   /* Check if the register operands of the store are OK in this block.
6567      Note that if registers are changed ANYWHERE in the block, we'll 
6568      decide we can't move it, regardless of whether it changed above 
6569      or below the store. This could be improved by checking the register
6570      operands while lookinng for aliasing in each insn.  */
6571   if (!store_ops_ok (XEXP (x, 0), bb))
6572     return 1;
6573
6574    for ( ; insn && insn != NEXT_INSN (last); insn = NEXT_INSN (insn))
6575      if (store_killed_in_insn (x, insn))
6576        return 1;
6577    
6578   return 0;
6579 }
6580
6581 /* Returns 1 if the expression X is loaded or clobbered on or before INSN
6582    within basic block BB.  */
6583 static int 
6584 store_killed_before (x, insn, bb)
6585      rtx x, insn;
6586      basic_block bb;
6587 {
6588    rtx first = bb->head;
6589
6590    if (insn == first)
6591      return store_killed_in_insn (x, insn);
6592    
6593   /* Check if the register operands of the store are OK in this block.
6594      Note that if registers are changed ANYWHERE in the block, we'll 
6595      decide we can't move it, regardless of whether it changed above 
6596      or below the store. This could be improved by checking the register
6597      operands while lookinng for aliasing in each insn.  */
6598   if (!store_ops_ok (XEXP (x, 0), bb))
6599     return 1;
6600
6601    for ( ; insn && insn != PREV_INSN (first); insn = PREV_INSN (insn))
6602      if (store_killed_in_insn (x, insn))
6603        return 1;
6604    
6605    return 0;
6606 }
6607
6608 #define ANTIC_STORE_LIST(x)     ((x)->loads)
6609 #define AVAIL_STORE_LIST(x)     ((x)->stores)
6610
6611 /* Given the table of available store insns at the end of blocks,
6612    determine which ones are not killed by aliasing, and generate
6613    the appropriate vectors for gen and killed.  */
6614 static void
6615 build_store_vectors () 
6616 {
6617   basic_block bb;
6618   int b;
6619   rtx insn, st;
6620   struct ls_expr * ptr;
6621
6622   /* Build the gen_vector. This is any store in the table which is not killed
6623      by aliasing later in its block.  */
6624   ae_gen = (sbitmap *) sbitmap_vector_alloc (n_basic_blocks, num_stores);
6625   sbitmap_vector_zero (ae_gen, n_basic_blocks);
6626
6627   st_antloc = (sbitmap *) sbitmap_vector_alloc (n_basic_blocks, num_stores);
6628   sbitmap_vector_zero (st_antloc, n_basic_blocks);
6629
6630   for (ptr = first_ls_expr (); ptr != NULL; ptr = next_ls_expr (ptr))
6631     { 
6632       /* Put all the stores into either the antic list, or the avail list,
6633          or both.  */
6634       rtx store_list = ptr->stores;
6635       ptr->stores = NULL_RTX;
6636
6637       for (st = store_list; st != NULL; st = XEXP (st, 1))
6638         {
6639           insn = XEXP (st, 0);
6640           bb = BLOCK_FOR_INSN (insn);
6641           
6642           if (!store_killed_after (ptr->pattern, insn, bb))
6643             {
6644               /* If we've already seen an availale expression in this block,
6645                  we can delete the one we saw already (It occurs earlier in
6646                  the block), and replace it with this one). We'll copy the
6647                  old SRC expression to an unused register in case there
6648                  are any side effects.  */
6649               if (TEST_BIT (ae_gen[bb->index], ptr->index))
6650                 {
6651                   /* Find previous store.  */
6652                   rtx st;
6653                   for (st = AVAIL_STORE_LIST (ptr); st ; st = XEXP (st, 1))
6654                     if (BLOCK_FOR_INSN (XEXP (st, 0)) == bb)
6655                       break;
6656                   if (st)
6657                     {
6658                       rtx r = gen_reg_rtx (GET_MODE (ptr->pattern));
6659                       if (gcse_file)
6660                         fprintf(gcse_file, "Removing redundant store:\n");
6661                       replace_store_insn (r, XEXP (st, 0), bb);
6662                       XEXP (st, 0) = insn;
6663                       continue;
6664                     }
6665                 }
6666               SET_BIT (ae_gen[bb->index], ptr->index);
6667               AVAIL_STORE_LIST (ptr) = alloc_INSN_LIST (insn,
6668                                                         AVAIL_STORE_LIST (ptr));
6669             }
6670           
6671           if (!store_killed_before (ptr->pattern, insn, bb))
6672             {
6673               SET_BIT (st_antloc[BLOCK_NUM (insn)], ptr->index);
6674               ANTIC_STORE_LIST (ptr) = alloc_INSN_LIST (insn,
6675                                                         ANTIC_STORE_LIST (ptr));
6676             }
6677         }
6678       
6679       /* Free the original list of store insns.  */
6680       free_INSN_LIST_list (&store_list);
6681     }
6682           
6683   ae_kill = (sbitmap *) sbitmap_vector_alloc (n_basic_blocks, num_stores);
6684   sbitmap_vector_zero (ae_kill, n_basic_blocks);
6685
6686   transp = (sbitmap *) sbitmap_vector_alloc (n_basic_blocks, num_stores);
6687   sbitmap_vector_zero (transp, n_basic_blocks);
6688
6689   for (ptr = first_ls_expr (); ptr != NULL; ptr = next_ls_expr (ptr))
6690     for (b = 0; b < n_basic_blocks; b++)
6691       {
6692         if (store_killed_after (ptr->pattern, BLOCK_HEAD (b), BASIC_BLOCK (b)))
6693           {
6694             /* The anticipatable expression is not killed if it's gen'd.  */
6695             /*
6696               We leave this check out for now. If we have a code sequence 
6697               in a block which looks like:
6698                         ST MEMa = x
6699                         L     y = MEMa
6700                         ST MEMa = z
6701               We should flag this as having an ANTIC expression, NOT
6702               transparent, NOT killed, and AVAIL.
6703               Unfortunately, since we haven't re-written all loads to
6704               use the reaching reg, we'll end up doing an incorrect 
6705               Load in the middle here if we push the store down. It happens in
6706                     gcc.c-torture/execute/960311-1.c with -O3
6707               If we always kill it in this case, we'll sometimes do
6708               uneccessary work, but it shouldn't actually hurt anything.
6709             if (!TEST_BIT (ae_gen[b], ptr->index)).  */
6710             SET_BIT (ae_kill[b], ptr->index);
6711           }
6712         else
6713           SET_BIT (transp[b], ptr->index);
6714       }
6715
6716   /* Any block with no exits calls some non-returning function, so
6717      we better mark the store killed here, or we might not store to
6718      it at all.  If we knew it was abort, we wouldn't have to store,
6719      but we don't know that for sure.  */
6720   if (gcse_file) 
6721     {
6722       fprintf (gcse_file, "ST_avail and ST_antic (shown under loads..)\n");
6723       print_ldst_list (gcse_file);
6724       dump_sbitmap_vector (gcse_file, "st_antloc", "", st_antloc, n_basic_blocks);
6725       dump_sbitmap_vector (gcse_file, "st_kill", "", ae_kill, n_basic_blocks);
6726       dump_sbitmap_vector (gcse_file, "Transpt", "", transp, n_basic_blocks);
6727       dump_sbitmap_vector (gcse_file, "st_avloc", "", ae_gen, n_basic_blocks);
6728     }
6729 }
6730
6731 /* Insert an instruction at the begining of a basic block, and update 
6732    the BLOCK_HEAD if needed.  */
6733
6734 static void 
6735 insert_insn_start_bb (insn, bb)
6736      rtx insn;
6737      basic_block bb;
6738 {
6739   /* Insert at start of successor block.  */
6740   rtx prev = PREV_INSN (bb->head);
6741   rtx before = bb->head;
6742   while (before != 0)
6743     {
6744       if (GET_CODE (before) != CODE_LABEL
6745           && (GET_CODE (before) != NOTE
6746               || NOTE_LINE_NUMBER (before) != NOTE_INSN_BASIC_BLOCK))
6747         break;
6748       prev = before;
6749       if (prev == bb->end)
6750         break;
6751       before = NEXT_INSN (before);
6752     }
6753
6754   insn = emit_insn_after (insn, prev);
6755
6756   if (prev == bb->end)
6757     bb->end = insn;
6758
6759   set_block_for_new_insns (insn, bb);
6760
6761   if (gcse_file)
6762     {
6763       fprintf (gcse_file, "STORE_MOTION  insert store at start of BB %d:\n",
6764                bb->index);
6765       print_inline_rtx (gcse_file, insn, 6);
6766       fprintf (gcse_file, "\n");
6767     }
6768 }
6769
6770 /* This routine will insert a store on an edge. EXPR is the ldst entry for
6771    the memory reference, and E is the edge to insert it on.  Returns non-zero
6772    if an edge insertion was performed.  */
6773
6774 static int
6775 insert_store (expr, e)
6776      struct ls_expr * expr;
6777      edge e;
6778 {
6779   rtx reg, insn;
6780   basic_block bb;
6781   edge tmp;
6782
6783   /* We did all the deleted before this insert, so if we didn't delete a
6784      store, then we haven't set the reaching reg yet either.  */
6785   if (expr->reaching_reg == NULL_RTX)
6786     return 0;
6787
6788   reg = expr->reaching_reg;
6789   insn = gen_move_insn (expr->pattern, reg);
6790   
6791   /* If we are inserting this expression on ALL predecessor edges of a BB,
6792      insert it at the start of the BB, and reset the insert bits on the other
6793      edges so we don;t try to insert it on the other edges.  */
6794   bb = e->dest;
6795   for (tmp = e->dest->pred; tmp ; tmp = tmp->pred_next)
6796     {
6797       int index = EDGE_INDEX (edge_list, tmp->src, tmp->dest);
6798       if (index == EDGE_INDEX_NO_EDGE)
6799         abort ();
6800       if (! TEST_BIT (pre_insert_map[index], expr->index))
6801         break;
6802     }
6803
6804   /* If tmp is NULL, we found an insertion on every edge, blank the
6805      insertion vector for these edges, and insert at the start of the BB.  */
6806   if (!tmp && bb != EXIT_BLOCK_PTR)
6807     {
6808       for (tmp = e->dest->pred; tmp ; tmp = tmp->pred_next)
6809         {
6810           int index = EDGE_INDEX (edge_list, tmp->src, tmp->dest);
6811           RESET_BIT (pre_insert_map[index], expr->index);
6812         }
6813       insert_insn_start_bb (insn, bb);
6814       return 0;
6815     }
6816   
6817   /* We can't insert on this edge, so we'll insert at the head of the
6818      successors block.  See Morgan, sec 10.5.  */
6819   if ((e->flags & EDGE_ABNORMAL) == EDGE_ABNORMAL)
6820     {
6821       insert_insn_start_bb (insn, bb);
6822       return 0;
6823     }
6824
6825   insert_insn_on_edge (insn, e);
6826   
6827   if (gcse_file)
6828     {
6829       fprintf (gcse_file, "STORE_MOTION  insert insn on edge (%d, %d):\n",
6830                e->src->index, e->dest->index);
6831       print_inline_rtx (gcse_file, insn, 6);
6832       fprintf (gcse_file, "\n");
6833     }
6834   
6835   return 1;
6836 }
6837
6838 /* This routine will replace a store with a SET to a specified register.  */
6839
6840 static void
6841 replace_store_insn (reg, del, bb)
6842      rtx reg, del;
6843      basic_block bb;
6844 {
6845   rtx insn;
6846   
6847   insn = gen_move_insn (reg, SET_SRC (PATTERN (del)));
6848   insn = emit_insn_after (insn, del);
6849   set_block_for_new_insns (insn, bb);
6850   
6851   if (gcse_file)
6852     {
6853       fprintf (gcse_file, 
6854                "STORE_MOTION  delete insn in BB %d:\n      ", bb->index);
6855       print_inline_rtx (gcse_file, del, 6);
6856       fprintf(gcse_file, "\nSTORE MOTION  replaced with insn:\n      ");
6857       print_inline_rtx (gcse_file, insn, 6);
6858       fprintf(gcse_file, "\n");
6859     }
6860   
6861   if (bb->end == del)
6862     bb->end = insn;
6863   
6864   if (bb->head == del)
6865     bb->head = insn;
6866   
6867   delete_insn (del);
6868 }
6869
6870
6871 /* Delete a store, but copy the value that would have been stored into
6872    the reaching_reg for later storing.  */
6873
6874 static void
6875 delete_store (expr, bb)
6876      struct ls_expr * expr;
6877      basic_block bb;
6878 {
6879   rtx reg, i, del;
6880
6881   if (expr->reaching_reg == NULL_RTX)
6882     expr->reaching_reg = gen_reg_rtx (GET_MODE (expr->pattern));
6883   
6884
6885   /* If there is more than 1 store, the earlier ones will be dead, 
6886      but it doesn't hurt to replace them here.  */  
6887   reg = expr->reaching_reg;
6888   
6889   for (i = AVAIL_STORE_LIST (expr); i; i = XEXP (i, 1))
6890     {
6891       del = XEXP (i, 0);
6892       if (BLOCK_FOR_INSN (del) == bb)
6893         {
6894           /* We know there is only one since we deleted redundant 
6895              ones during the available computation.  */
6896           replace_store_insn (reg, del, bb);
6897           break;
6898         }
6899     }
6900 }
6901
6902 /* Free memory used by store motion.  */
6903
6904 static void 
6905 free_store_memory ()
6906 {
6907   free_ldst_mems ();
6908   
6909   if (ae_gen)
6910     sbitmap_vector_free (ae_gen);
6911   if (ae_kill)
6912     sbitmap_vector_free (ae_kill);
6913   if (transp)
6914     sbitmap_vector_free (transp);
6915   if (st_antloc)
6916     sbitmap_vector_free (st_antloc);
6917   if (pre_insert_map)
6918     sbitmap_vector_free (pre_insert_map);
6919   if (pre_delete_map)
6920     sbitmap_vector_free (pre_delete_map);
6921   if (reg_set_in_block)
6922     sbitmap_vector_free (reg_set_in_block);
6923   
6924   ae_gen = ae_kill = transp = st_antloc = NULL;
6925   pre_insert_map = pre_delete_map = reg_set_in_block = NULL;
6926 }
6927
6928 /* Perform store motion. Much like gcse, except we move expressions the
6929    other way by looking at the flowgraph in reverse.  */
6930
6931 static void
6932 store_motion ()
6933 {
6934   int x;
6935   struct ls_expr * ptr;
6936   int update_flow = 0;
6937
6938   if (gcse_file)
6939     {
6940       fprintf (gcse_file, "before store motion\n");
6941       print_rtl (gcse_file, get_insns ());
6942     }
6943
6944
6945   init_alias_analysis ();
6946
6947   /* Find all the stores that are live to the end of their block.  */
6948   num_stores = compute_store_table ();
6949   if (num_stores == 0)
6950     {
6951       sbitmap_vector_free (reg_set_in_block);
6952       end_alias_analysis ();
6953       return;
6954     }
6955
6956   /* Now compute whats actually available to move.  */
6957   add_noreturn_fake_exit_edges ();
6958   build_store_vectors ();
6959
6960   edge_list = pre_edge_rev_lcm (gcse_file, num_stores, transp, ae_gen, 
6961                                 st_antloc, ae_kill, &pre_insert_map, 
6962                                 &pre_delete_map);
6963
6964   /* Now we want to insert the new stores which are going to be needed.  */
6965   for (ptr = first_ls_expr (); ptr != NULL; ptr = next_ls_expr (ptr))
6966     {
6967       for (x = 0; x < n_basic_blocks; x++)
6968         if (TEST_BIT (pre_delete_map[x], ptr->index))
6969           delete_store (ptr, BASIC_BLOCK (x));
6970
6971       for (x = 0; x < NUM_EDGES (edge_list); x++)
6972         if (TEST_BIT (pre_insert_map[x], ptr->index))
6973           update_flow |= insert_store (ptr, INDEX_EDGE (edge_list, x));
6974     }
6975
6976   if (update_flow)
6977     commit_edge_insertions ();
6978
6979   free_store_memory ();
6980   free_edge_list (edge_list);
6981   remove_fake_edges ();
6982   end_alias_analysis ();
6983 }