OSDN Git Service

2006-11-08 Dorit Nuzman <dorit@il.ibm.com>
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / gcse.c
1 /* Global common subexpression elimination/Partial redundancy elimination
2    and global constant/copy propagation for GNU compiler.
3    Copyright (C) 1997, 1998, 1999, 2000, 2001, 2002, 2003, 2004, 2005
4    Free Software Foundation, Inc.
5
6 This file is part of GCC.
7
8 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify it under
9 the terms of the GNU General Public License as published by the Free
10 Software Foundation; either version 2, or (at your option) any later
11 version.
12
13 GCC is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY
14 WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
15 FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License
16 for more details.
17
18 You should have received a copy of the GNU General Public License
19 along with GCC; see the file COPYING.  If not, write to the Free
20 Software Foundation, 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA
21 02110-1301, USA.  */
22
23 /* TODO
24    - reordering of memory allocation and freeing to be more space efficient
25    - do rough calc of how many regs are needed in each block, and a rough
26      calc of how many regs are available in each class and use that to
27      throttle back the code in cases where RTX_COST is minimal.
28    - a store to the same address as a load does not kill the load if the
29      source of the store is also the destination of the load.  Handling this
30      allows more load motion, particularly out of loops.
31    - ability to realloc sbitmap vectors would allow one initial computation
32      of reg_set_in_block with only subsequent additions, rather than
33      recomputing it for each pass
34
35 */
36
37 /* References searched while implementing this.
38
39    Compilers Principles, Techniques and Tools
40    Aho, Sethi, Ullman
41    Addison-Wesley, 1988
42
43    Global Optimization by Suppression of Partial Redundancies
44    E. Morel, C. Renvoise
45    communications of the acm, Vol. 22, Num. 2, Feb. 1979
46
47    A Portable Machine-Independent Global Optimizer - Design and Measurements
48    Frederick Chow
49    Stanford Ph.D. thesis, Dec. 1983
50
51    A Fast Algorithm for Code Movement Optimization
52    D.M. Dhamdhere
53    SIGPLAN Notices, Vol. 23, Num. 10, Oct. 1988
54
55    A Solution to a Problem with Morel and Renvoise's
56    Global Optimization by Suppression of Partial Redundancies
57    K-H Drechsler, M.P. Stadel
58    ACM TOPLAS, Vol. 10, Num. 4, Oct. 1988
59
60    Practical Adaptation of the Global Optimization
61    Algorithm of Morel and Renvoise
62    D.M. Dhamdhere
63    ACM TOPLAS, Vol. 13, Num. 2. Apr. 1991
64
65    Efficiently Computing Static Single Assignment Form and the Control
66    Dependence Graph
67    R. Cytron, J. Ferrante, B.K. Rosen, M.N. Wegman, and F.K. Zadeck
68    ACM TOPLAS, Vol. 13, Num. 4, Oct. 1991
69
70    Lazy Code Motion
71    J. Knoop, O. Ruthing, B. Steffen
72    ACM SIGPLAN Notices Vol. 27, Num. 7, Jul. 1992, '92 Conference on PLDI
73
74    What's In a Region?  Or Computing Control Dependence Regions in Near-Linear
75    Time for Reducible Flow Control
76    Thomas Ball
77    ACM Letters on Programming Languages and Systems,
78    Vol. 2, Num. 1-4, Mar-Dec 1993
79
80    An Efficient Representation for Sparse Sets
81    Preston Briggs, Linda Torczon
82    ACM Letters on Programming Languages and Systems,
83    Vol. 2, Num. 1-4, Mar-Dec 1993
84
85    A Variation of Knoop, Ruthing, and Steffen's Lazy Code Motion
86    K-H Drechsler, M.P. Stadel
87    ACM SIGPLAN Notices, Vol. 28, Num. 5, May 1993
88
89    Partial Dead Code Elimination
90    J. Knoop, O. Ruthing, B. Steffen
91    ACM SIGPLAN Notices, Vol. 29, Num. 6, Jun. 1994
92
93    Effective Partial Redundancy Elimination
94    P. Briggs, K.D. Cooper
95    ACM SIGPLAN Notices, Vol. 29, Num. 6, Jun. 1994
96
97    The Program Structure Tree: Computing Control Regions in Linear Time
98    R. Johnson, D. Pearson, K. Pingali
99    ACM SIGPLAN Notices, Vol. 29, Num. 6, Jun. 1994
100
101    Optimal Code Motion: Theory and Practice
102    J. Knoop, O. Ruthing, B. Steffen
103    ACM TOPLAS, Vol. 16, Num. 4, Jul. 1994
104
105    The power of assignment motion
106    J. Knoop, O. Ruthing, B. Steffen
107    ACM SIGPLAN Notices Vol. 30, Num. 6, Jun. 1995, '95 Conference on PLDI
108
109    Global code motion / global value numbering
110    C. Click
111    ACM SIGPLAN Notices Vol. 30, Num. 6, Jun. 1995, '95 Conference on PLDI
112
113    Value Driven Redundancy Elimination
114    L.T. Simpson
115    Rice University Ph.D. thesis, Apr. 1996
116
117    Value Numbering
118    L.T. Simpson
119    Massively Scalar Compiler Project, Rice University, Sep. 1996
120
121    High Performance Compilers for Parallel Computing
122    Michael Wolfe
123    Addison-Wesley, 1996
124
125    Advanced Compiler Design and Implementation
126    Steven Muchnick
127    Morgan Kaufmann, 1997
128
129    Building an Optimizing Compiler
130    Robert Morgan
131    Digital Press, 1998
132
133    People wishing to speed up the code here should read:
134      Elimination Algorithms for Data Flow Analysis
135      B.G. Ryder, M.C. Paull
136      ACM Computing Surveys, Vol. 18, Num. 3, Sep. 1986
137
138      How to Analyze Large Programs Efficiently and Informatively
139      D.M. Dhamdhere, B.K. Rosen, F.K. Zadeck
140      ACM SIGPLAN Notices Vol. 27, Num. 7, Jul. 1992, '92 Conference on PLDI
141
142    People wishing to do something different can find various possibilities
143    in the above papers and elsewhere.
144 */
145
146 #include "config.h"
147 #include "system.h"
148 #include "coretypes.h"
149 #include "tm.h"
150 #include "toplev.h"
151
152 #include "rtl.h"
153 #include "tree.h"
154 #include "tm_p.h"
155 #include "regs.h"
156 #include "hard-reg-set.h"
157 #include "flags.h"
158 #include "real.h"
159 #include "insn-config.h"
160 #include "recog.h"
161 #include "basic-block.h"
162 #include "output.h"
163 #include "function.h"
164 #include "expr.h"
165 #include "except.h"
166 #include "ggc.h"
167 #include "params.h"
168 #include "cselib.h"
169 #include "intl.h"
170 #include "obstack.h"
171 #include "timevar.h"
172 #include "tree-pass.h"
173 #include "hashtab.h"
174
175 /* Propagate flow information through back edges and thus enable PRE's
176    moving loop invariant calculations out of loops.
177
178    Originally this tended to create worse overall code, but several
179    improvements during the development of PRE seem to have made following
180    back edges generally a win.
181
182    Note much of the loop invariant code motion done here would normally
183    be done by loop.c, which has more heuristics for when to move invariants
184    out of loops.  At some point we might need to move some of those
185    heuristics into gcse.c.  */
186
187 /* We support GCSE via Partial Redundancy Elimination.  PRE optimizations
188    are a superset of those done by GCSE.
189
190    We perform the following steps:
191
192    1) Compute basic block information.
193
194    2) Compute table of places where registers are set.
195
196    3) Perform copy/constant propagation.
197
198    4) Perform global cse using lazy code motion if not optimizing
199       for size, or code hoisting if we are.
200
201    5) Perform another pass of copy/constant propagation.
202
203    Two passes of copy/constant propagation are done because the first one
204    enables more GCSE and the second one helps to clean up the copies that
205    GCSE creates.  This is needed more for PRE than for Classic because Classic
206    GCSE will try to use an existing register containing the common
207    subexpression rather than create a new one.  This is harder to do for PRE
208    because of the code motion (which Classic GCSE doesn't do).
209
210    Expressions we are interested in GCSE-ing are of the form
211    (set (pseudo-reg) (expression)).
212    Function want_to_gcse_p says what these are.
213
214    PRE handles moving invariant expressions out of loops (by treating them as
215    partially redundant).
216
217    Eventually it would be nice to replace cse.c/gcse.c with SSA (static single
218    assignment) based GVN (global value numbering).  L. T. Simpson's paper
219    (Rice University) on value numbering is a useful reference for this.
220
221    **********************
222
223    We used to support multiple passes but there are diminishing returns in
224    doing so.  The first pass usually makes 90% of the changes that are doable.
225    A second pass can make a few more changes made possible by the first pass.
226    Experiments show any further passes don't make enough changes to justify
227    the expense.
228
229    A study of spec92 using an unlimited number of passes:
230    [1 pass] = 1208 substitutions, [2] = 577, [3] = 202, [4] = 192, [5] = 83,
231    [6] = 34, [7] = 17, [8] = 9, [9] = 4, [10] = 4, [11] = 2,
232    [12] = 2, [13] = 1, [15] = 1, [16] = 2, [41] = 1
233
234    It was found doing copy propagation between each pass enables further
235    substitutions.
236
237    PRE is quite expensive in complicated functions because the DFA can take
238    a while to converge.  Hence we only perform one pass.  The parameter
239    max-gcse-passes can be modified if one wants to experiment.
240
241    **********************
242
243    The steps for PRE are:
244
245    1) Build the hash table of expressions we wish to GCSE (expr_hash_table).
246
247    2) Perform the data flow analysis for PRE.
248
249    3) Delete the redundant instructions
250
251    4) Insert the required copies [if any] that make the partially
252       redundant instructions fully redundant.
253
254    5) For other reaching expressions, insert an instruction to copy the value
255       to a newly created pseudo that will reach the redundant instruction.
256
257    The deletion is done first so that when we do insertions we
258    know which pseudo reg to use.
259
260    Various papers have argued that PRE DFA is expensive (O(n^2)) and others
261    argue it is not.  The number of iterations for the algorithm to converge
262    is typically 2-4 so I don't view it as that expensive (relatively speaking).
263
264    PRE GCSE depends heavily on the second CSE pass to clean up the copies
265    we create.  To make an expression reach the place where it's redundant,
266    the result of the expression is copied to a new register, and the redundant
267    expression is deleted by replacing it with this new register.  Classic GCSE
268    doesn't have this problem as much as it computes the reaching defs of
269    each register in each block and thus can try to use an existing
270    register.  */
271 \f
272 /* GCSE global vars.  */
273
274 /* Note whether or not we should run jump optimization after gcse.  We
275    want to do this for two cases.
276
277     * If we changed any jumps via cprop.
278
279     * If we added any labels via edge splitting.  */
280 static int run_jump_opt_after_gcse;
281
282 /* An obstack for our working variables.  */
283 static struct obstack gcse_obstack;
284
285 struct reg_use {rtx reg_rtx; };
286
287 /* Hash table of expressions.  */
288
289 struct expr
290 {
291   /* The expression (SET_SRC for expressions, PATTERN for assignments).  */
292   rtx expr;
293   /* Index in the available expression bitmaps.  */
294   int bitmap_index;
295   /* Next entry with the same hash.  */
296   struct expr *next_same_hash;
297   /* List of anticipatable occurrences in basic blocks in the function.
298      An "anticipatable occurrence" is one that is the first occurrence in the
299      basic block, the operands are not modified in the basic block prior
300      to the occurrence and the output is not used between the start of
301      the block and the occurrence.  */
302   struct occr *antic_occr;
303   /* List of available occurrence in basic blocks in the function.
304      An "available occurrence" is one that is the last occurrence in the
305      basic block and the operands are not modified by following statements in
306      the basic block [including this insn].  */
307   struct occr *avail_occr;
308   /* Non-null if the computation is PRE redundant.
309      The value is the newly created pseudo-reg to record a copy of the
310      expression in all the places that reach the redundant copy.  */
311   rtx reaching_reg;
312 };
313
314 /* Occurrence of an expression.
315    There is one per basic block.  If a pattern appears more than once the
316    last appearance is used [or first for anticipatable expressions].  */
317
318 struct occr
319 {
320   /* Next occurrence of this expression.  */
321   struct occr *next;
322   /* The insn that computes the expression.  */
323   rtx insn;
324   /* Nonzero if this [anticipatable] occurrence has been deleted.  */
325   char deleted_p;
326   /* Nonzero if this [available] occurrence has been copied to
327      reaching_reg.  */
328   /* ??? This is mutually exclusive with deleted_p, so they could share
329      the same byte.  */
330   char copied_p;
331 };
332
333 /* Expression and copy propagation hash tables.
334    Each hash table is an array of buckets.
335    ??? It is known that if it were an array of entries, structure elements
336    `next_same_hash' and `bitmap_index' wouldn't be necessary.  However, it is
337    not clear whether in the final analysis a sufficient amount of memory would
338    be saved as the size of the available expression bitmaps would be larger
339    [one could build a mapping table without holes afterwards though].
340    Someday I'll perform the computation and figure it out.  */
341
342 struct hash_table
343 {
344   /* The table itself.
345      This is an array of `expr_hash_table_size' elements.  */
346   struct expr **table;
347
348   /* Size of the hash table, in elements.  */
349   unsigned int size;
350
351   /* Number of hash table elements.  */
352   unsigned int n_elems;
353
354   /* Whether the table is expression of copy propagation one.  */
355   int set_p;
356 };
357
358 /* Expression hash table.  */
359 static struct hash_table expr_hash_table;
360
361 /* Copy propagation hash table.  */
362 static struct hash_table set_hash_table;
363
364 /* Mapping of uids to cuids.
365    Only real insns get cuids.  */
366 static int *uid_cuid;
367
368 /* Highest UID in UID_CUID.  */
369 static int max_uid;
370
371 /* Get the cuid of an insn.  */
372 #ifdef ENABLE_CHECKING
373 #define INSN_CUID(INSN) \
374   (gcc_assert (INSN_UID (INSN) <= max_uid), uid_cuid[INSN_UID (INSN)])
375 #else
376 #define INSN_CUID(INSN) (uid_cuid[INSN_UID (INSN)])
377 #endif
378
379 /* Number of cuids.  */
380 static int max_cuid;
381
382 /* Mapping of cuids to insns.  */
383 static rtx *cuid_insn;
384
385 /* Get insn from cuid.  */
386 #define CUID_INSN(CUID) (cuid_insn[CUID])
387
388 /* Maximum register number in function prior to doing gcse + 1.
389    Registers created during this pass have regno >= max_gcse_regno.
390    This is named with "gcse" to not collide with global of same name.  */
391 static unsigned int max_gcse_regno;
392
393 /* Table of registers that are modified.
394
395    For each register, each element is a list of places where the pseudo-reg
396    is set.
397
398    For simplicity, GCSE is done on sets of pseudo-regs only.  PRE GCSE only
399    requires knowledge of which blocks kill which regs [and thus could use
400    a bitmap instead of the lists `reg_set_table' uses].
401
402    `reg_set_table' and could be turned into an array of bitmaps (num-bbs x
403    num-regs) [however perhaps it may be useful to keep the data as is].  One
404    advantage of recording things this way is that `reg_set_table' is fairly
405    sparse with respect to pseudo regs but for hard regs could be fairly dense
406    [relatively speaking].  And recording sets of pseudo-regs in lists speeds
407    up functions like compute_transp since in the case of pseudo-regs we only
408    need to iterate over the number of times a pseudo-reg is set, not over the
409    number of basic blocks [clearly there is a bit of a slow down in the cases
410    where a pseudo is set more than once in a block, however it is believed
411    that the net effect is to speed things up].  This isn't done for hard-regs
412    because recording call-clobbered hard-regs in `reg_set_table' at each
413    function call can consume a fair bit of memory, and iterating over
414    hard-regs stored this way in compute_transp will be more expensive.  */
415
416 typedef struct reg_set
417 {
418   /* The next setting of this register.  */
419   struct reg_set *next;
420   /* The index of the block where it was set.  */
421   int bb_index;
422 } reg_set;
423
424 static reg_set **reg_set_table;
425
426 /* Size of `reg_set_table'.
427    The table starts out at max_gcse_regno + slop, and is enlarged as
428    necessary.  */
429 static int reg_set_table_size;
430
431 /* Amount to grow `reg_set_table' by when it's full.  */
432 #define REG_SET_TABLE_SLOP 100
433
434 /* This is a list of expressions which are MEMs and will be used by load
435    or store motion.
436    Load motion tracks MEMs which aren't killed by
437    anything except itself. (i.e., loads and stores to a single location).
438    We can then allow movement of these MEM refs with a little special
439    allowance. (all stores copy the same value to the reaching reg used
440    for the loads).  This means all values used to store into memory must have
441    no side effects so we can re-issue the setter value.
442    Store Motion uses this structure as an expression table to track stores
443    which look interesting, and might be moveable towards the exit block.  */
444
445 struct ls_expr
446 {
447   struct expr * expr;           /* Gcse expression reference for LM.  */
448   rtx pattern;                  /* Pattern of this mem.  */
449   rtx pattern_regs;             /* List of registers mentioned by the mem.  */
450   rtx loads;                    /* INSN list of loads seen.  */
451   rtx stores;                   /* INSN list of stores seen.  */
452   struct ls_expr * next;        /* Next in the list.  */
453   int invalid;                  /* Invalid for some reason.  */
454   int index;                    /* If it maps to a bitmap index.  */
455   unsigned int hash_index;      /* Index when in a hash table.  */
456   rtx reaching_reg;             /* Register to use when re-writing.  */
457 };
458
459 /* Array of implicit set patterns indexed by basic block index.  */
460 static rtx *implicit_sets;
461
462 /* Head of the list of load/store memory refs.  */
463 static struct ls_expr * pre_ldst_mems = NULL;
464
465 /* Hashtable for the load/store memory refs.  */
466 static htab_t pre_ldst_table = NULL;
467
468 /* Bitmap containing one bit for each register in the program.
469    Used when performing GCSE to track which registers have been set since
470    the start of the basic block.  */
471 static regset reg_set_bitmap;
472
473 /* For each block, a bitmap of registers set in the block.
474    This is used by compute_transp.
475    It is computed during hash table computation and not by compute_sets
476    as it includes registers added since the last pass (or between cprop and
477    gcse) and it's currently not easy to realloc sbitmap vectors.  */
478 static sbitmap *reg_set_in_block;
479
480 /* Array, indexed by basic block number for a list of insns which modify
481    memory within that block.  */
482 static rtx * modify_mem_list;
483 static bitmap modify_mem_list_set;
484
485 /* This array parallels modify_mem_list, but is kept canonicalized.  */
486 static rtx * canon_modify_mem_list;
487
488 /* Bitmap indexed by block numbers to record which blocks contain
489    function calls.  */
490 static bitmap blocks_with_calls;
491
492 /* Various variables for statistics gathering.  */
493
494 /* Memory used in a pass.
495    This isn't intended to be absolutely precise.  Its intent is only
496    to keep an eye on memory usage.  */
497 static int bytes_used;
498
499 /* GCSE substitutions made.  */
500 static int gcse_subst_count;
501 /* Number of copy instructions created.  */
502 static int gcse_create_count;
503 /* Number of local constants propagated.  */
504 static int local_const_prop_count;
505 /* Number of local copies propagated.  */
506 static int local_copy_prop_count;
507 /* Number of global constants propagated.  */
508 static int global_const_prop_count;
509 /* Number of global copies propagated.  */
510 static int global_copy_prop_count;
511 \f
512 /* For available exprs */
513 static sbitmap *ae_kill, *ae_gen;
514 \f
515 static void compute_can_copy (void);
516 static void *gmalloc (size_t) ATTRIBUTE_MALLOC;
517 static void *gcalloc (size_t, size_t) ATTRIBUTE_MALLOC;
518 static void *grealloc (void *, size_t);
519 static void *gcse_alloc (unsigned long);
520 static void alloc_gcse_mem (void);
521 static void free_gcse_mem (void);
522 static void alloc_reg_set_mem (int);
523 static void free_reg_set_mem (void);
524 static void record_one_set (int, rtx);
525 static void record_set_info (rtx, rtx, void *);
526 static void compute_sets (void);
527 static void hash_scan_insn (rtx, struct hash_table *, int);
528 static void hash_scan_set (rtx, rtx, struct hash_table *);
529 static void hash_scan_clobber (rtx, rtx, struct hash_table *);
530 static void hash_scan_call (rtx, rtx, struct hash_table *);
531 static int want_to_gcse_p (rtx);
532 static bool can_assign_to_reg_p (rtx);
533 static bool gcse_constant_p (rtx);
534 static int oprs_unchanged_p (rtx, rtx, int);
535 static int oprs_anticipatable_p (rtx, rtx);
536 static int oprs_available_p (rtx, rtx);
537 static void insert_expr_in_table (rtx, enum machine_mode, rtx, int, int,
538                                   struct hash_table *);
539 static void insert_set_in_table (rtx, rtx, struct hash_table *);
540 static unsigned int hash_expr (rtx, enum machine_mode, int *, int);
541 static unsigned int hash_set (int, int);
542 static int expr_equiv_p (rtx, rtx);
543 static void record_last_reg_set_info (rtx, int);
544 static void record_last_mem_set_info (rtx);
545 static void record_last_set_info (rtx, rtx, void *);
546 static void compute_hash_table (struct hash_table *);
547 static void alloc_hash_table (int, struct hash_table *, int);
548 static void free_hash_table (struct hash_table *);
549 static void compute_hash_table_work (struct hash_table *);
550 static void dump_hash_table (FILE *, const char *, struct hash_table *);
551 static struct expr *lookup_set (unsigned int, struct hash_table *);
552 static struct expr *next_set (unsigned int, struct expr *);
553 static void reset_opr_set_tables (void);
554 static int oprs_not_set_p (rtx, rtx);
555 static void mark_call (rtx);
556 static void mark_set (rtx, rtx);
557 static void mark_clobber (rtx, rtx);
558 static void mark_oprs_set (rtx);
559 static void alloc_cprop_mem (int, int);
560 static void free_cprop_mem (void);
561 static void compute_transp (rtx, int, sbitmap *, int);
562 static void compute_transpout (void);
563 static void compute_local_properties (sbitmap *, sbitmap *, sbitmap *,
564                                       struct hash_table *);
565 static void compute_cprop_data (void);
566 static void find_used_regs (rtx *, void *);
567 static int try_replace_reg (rtx, rtx, rtx);
568 static struct expr *find_avail_set (int, rtx);
569 static int cprop_jump (basic_block, rtx, rtx, rtx, rtx);
570 static void mems_conflict_for_gcse_p (rtx, rtx, void *);
571 static int load_killed_in_block_p (basic_block, int, rtx, int);
572 static void canon_list_insert (rtx, rtx, void *);
573 static int cprop_insn (rtx, int);
574 static int cprop (int);
575 static void find_implicit_sets (void);
576 static int one_cprop_pass (int, bool, bool);
577 static bool constprop_register (rtx, rtx, rtx, bool);
578 static struct expr *find_bypass_set (int, int);
579 static bool reg_killed_on_edge (rtx, edge);
580 static int bypass_block (basic_block, rtx, rtx);
581 static int bypass_conditional_jumps (void);
582 static void alloc_pre_mem (int, int);
583 static void free_pre_mem (void);
584 static void compute_pre_data (void);
585 static int pre_expr_reaches_here_p (basic_block, struct expr *,
586                                     basic_block);
587 static void insert_insn_end_bb (struct expr *, basic_block, int);
588 static void pre_insert_copy_insn (struct expr *, rtx);
589 static void pre_insert_copies (void);
590 static int pre_delete (void);
591 static int pre_gcse (void);
592 static int one_pre_gcse_pass (int);
593 static void add_label_notes (rtx, rtx);
594 static void alloc_code_hoist_mem (int, int);
595 static void free_code_hoist_mem (void);
596 static void compute_code_hoist_vbeinout (void);
597 static void compute_code_hoist_data (void);
598 static int hoist_expr_reaches_here_p (basic_block, int, basic_block, char *);
599 static void hoist_code (void);
600 static int one_code_hoisting_pass (void);
601 static rtx process_insert_insn (struct expr *);
602 static int pre_edge_insert (struct edge_list *, struct expr **);
603 static int pre_expr_reaches_here_p_work (basic_block, struct expr *,
604                                          basic_block, char *);
605 static struct ls_expr * ldst_entry (rtx);
606 static void free_ldst_entry (struct ls_expr *);
607 static void free_ldst_mems (void);
608 static void print_ldst_list (FILE *);
609 static struct ls_expr * find_rtx_in_ldst (rtx);
610 static int enumerate_ldsts (void);
611 static inline struct ls_expr * first_ls_expr (void);
612 static inline struct ls_expr * next_ls_expr (struct ls_expr *);
613 static int simple_mem (rtx);
614 static void invalidate_any_buried_refs (rtx);
615 static void compute_ld_motion_mems (void);
616 static void trim_ld_motion_mems (void);
617 static void update_ld_motion_stores (struct expr *);
618 static void reg_set_info (rtx, rtx, void *);
619 static void reg_clear_last_set (rtx, rtx, void *);
620 static bool store_ops_ok (rtx, int *);
621 static rtx extract_mentioned_regs (rtx);
622 static rtx extract_mentioned_regs_helper (rtx, rtx);
623 static void find_moveable_store (rtx, int *, int *);
624 static int compute_store_table (void);
625 static bool load_kills_store (rtx, rtx, int);
626 static bool find_loads (rtx, rtx, int);
627 static bool store_killed_in_insn (rtx, rtx, rtx, int);
628 static bool store_killed_after (rtx, rtx, rtx, basic_block, int *, rtx *);
629 static bool store_killed_before (rtx, rtx, rtx, basic_block, int *);
630 static void build_store_vectors (void);
631 static void insert_insn_start_bb (rtx, basic_block);
632 static int insert_store (struct ls_expr *, edge);
633 static void remove_reachable_equiv_notes (basic_block, struct ls_expr *);
634 static void replace_store_insn (rtx, rtx, basic_block, struct ls_expr *);
635 static void delete_store (struct ls_expr *, basic_block);
636 static void free_store_memory (void);
637 static void store_motion (void);
638 static void free_insn_expr_list_list (rtx *);
639 static void clear_modify_mem_tables (void);
640 static void free_modify_mem_tables (void);
641 static rtx gcse_emit_move_after (rtx, rtx, rtx);
642 static void local_cprop_find_used_regs (rtx *, void *);
643 static bool do_local_cprop (rtx, rtx, bool, rtx*);
644 static bool adjust_libcall_notes (rtx, rtx, rtx, rtx*);
645 static void local_cprop_pass (bool);
646 static bool is_too_expensive (const char *);
647 \f
648
649 /* Entry point for global common subexpression elimination.
650    F is the first instruction in the function.  Return nonzero if a
651    change is mode.  */
652
653 static int
654 gcse_main (rtx f ATTRIBUTE_UNUSED)
655 {
656   int changed, pass;
657   /* Bytes used at start of pass.  */
658   int initial_bytes_used;
659   /* Maximum number of bytes used by a pass.  */
660   int max_pass_bytes;
661   /* Point to release obstack data from for each pass.  */
662   char *gcse_obstack_bottom;
663
664   /* We do not construct an accurate cfg in functions which call
665      setjmp, so just punt to be safe.  */
666   if (current_function_calls_setjmp)
667     return 0;
668
669   /* Assume that we do not need to run jump optimizations after gcse.  */
670   run_jump_opt_after_gcse = 0;
671
672   /* Identify the basic block information for this function, including
673      successors and predecessors.  */
674   max_gcse_regno = max_reg_num ();
675
676   if (dump_file)
677     dump_flow_info (dump_file, dump_flags);
678
679   /* Return if there's nothing to do, or it is too expensive.  */
680   if (n_basic_blocks <= NUM_FIXED_BLOCKS + 1
681       || is_too_expensive (_("GCSE disabled")))
682     return 0;
683
684   gcc_obstack_init (&gcse_obstack);
685   bytes_used = 0;
686
687   /* We need alias.  */
688   init_alias_analysis ();
689   /* Record where pseudo-registers are set.  This data is kept accurate
690      during each pass.  ??? We could also record hard-reg information here
691      [since it's unchanging], however it is currently done during hash table
692      computation.
693
694      It may be tempting to compute MEM set information here too, but MEM sets
695      will be subject to code motion one day and thus we need to compute
696      information about memory sets when we build the hash tables.  */
697
698   alloc_reg_set_mem (max_gcse_regno);
699   compute_sets ();
700
701   pass = 0;
702   initial_bytes_used = bytes_used;
703   max_pass_bytes = 0;
704   gcse_obstack_bottom = gcse_alloc (1);
705   changed = 1;
706   while (changed && pass < MAX_GCSE_PASSES)
707     {
708       changed = 0;
709       if (dump_file)
710         fprintf (dump_file, "GCSE pass %d\n\n", pass + 1);
711
712       /* Initialize bytes_used to the space for the pred/succ lists,
713          and the reg_set_table data.  */
714       bytes_used = initial_bytes_used;
715
716       /* Each pass may create new registers, so recalculate each time.  */
717       max_gcse_regno = max_reg_num ();
718
719       alloc_gcse_mem ();
720
721       /* Don't allow constant propagation to modify jumps
722          during this pass.  */
723       timevar_push (TV_CPROP1);
724       changed = one_cprop_pass (pass + 1, false, false);
725       timevar_pop (TV_CPROP1);
726
727       if (optimize_size)
728         /* Do nothing.  */ ;
729       else
730         {
731           timevar_push (TV_PRE);
732           changed |= one_pre_gcse_pass (pass + 1);
733           /* We may have just created new basic blocks.  Release and
734              recompute various things which are sized on the number of
735              basic blocks.  */
736           if (changed)
737             {
738               free_modify_mem_tables ();
739               modify_mem_list = gcalloc (last_basic_block, sizeof (rtx));
740               canon_modify_mem_list = gcalloc (last_basic_block, sizeof (rtx));
741             }
742           free_reg_set_mem ();
743           alloc_reg_set_mem (max_reg_num ());
744           compute_sets ();
745           run_jump_opt_after_gcse = 1;
746           timevar_pop (TV_PRE);
747         }
748
749       if (max_pass_bytes < bytes_used)
750         max_pass_bytes = bytes_used;
751
752       /* Free up memory, then reallocate for code hoisting.  We can
753          not re-use the existing allocated memory because the tables
754          will not have info for the insns or registers created by
755          partial redundancy elimination.  */
756       free_gcse_mem ();
757
758       /* It does not make sense to run code hoisting unless we are optimizing
759          for code size -- it rarely makes programs faster, and can make
760          them bigger if we did partial redundancy elimination (when optimizing
761          for space, we don't run the partial redundancy algorithms).  */
762       if (optimize_size)
763         {
764           timevar_push (TV_HOIST);
765           max_gcse_regno = max_reg_num ();
766           alloc_gcse_mem ();
767           changed |= one_code_hoisting_pass ();
768           free_gcse_mem ();
769
770           if (max_pass_bytes < bytes_used)
771             max_pass_bytes = bytes_used;
772           timevar_pop (TV_HOIST);
773         }
774
775       if (dump_file)
776         {
777           fprintf (dump_file, "\n");
778           fflush (dump_file);
779         }
780
781       obstack_free (&gcse_obstack, gcse_obstack_bottom);
782       pass++;
783     }
784
785   /* Do one last pass of copy propagation, including cprop into
786      conditional jumps.  */
787
788   max_gcse_regno = max_reg_num ();
789   alloc_gcse_mem ();
790   /* This time, go ahead and allow cprop to alter jumps.  */
791   timevar_push (TV_CPROP2);
792   one_cprop_pass (pass + 1, true, false);
793   timevar_pop (TV_CPROP2);
794   free_gcse_mem ();
795
796   if (dump_file)
797     {
798       fprintf (dump_file, "GCSE of %s: %d basic blocks, ",
799                current_function_name (), n_basic_blocks);
800       fprintf (dump_file, "%d pass%s, %d bytes\n\n",
801                pass, pass > 1 ? "es" : "", max_pass_bytes);
802     }
803
804   obstack_free (&gcse_obstack, NULL);
805   free_reg_set_mem ();
806
807   /* We are finished with alias.  */
808   end_alias_analysis ();
809   allocate_reg_info (max_reg_num (), FALSE, FALSE);
810
811   if (!optimize_size && flag_gcse_sm)
812     {
813       timevar_push (TV_LSM);
814       store_motion ();
815       timevar_pop (TV_LSM);
816     }
817
818   /* Record where pseudo-registers are set.  */
819   return run_jump_opt_after_gcse;
820 }
821 \f
822 /* Misc. utilities.  */
823
824 /* Nonzero for each mode that supports (set (reg) (reg)).
825    This is trivially true for integer and floating point values.
826    It may or may not be true for condition codes.  */
827 static char can_copy[(int) NUM_MACHINE_MODES];
828
829 /* Compute which modes support reg/reg copy operations.  */
830
831 static void
832 compute_can_copy (void)
833 {
834   int i;
835 #ifndef AVOID_CCMODE_COPIES
836   rtx reg, insn;
837 #endif
838   memset (can_copy, 0, NUM_MACHINE_MODES);
839
840   start_sequence ();
841   for (i = 0; i < NUM_MACHINE_MODES; i++)
842     if (GET_MODE_CLASS (i) == MODE_CC)
843       {
844 #ifdef AVOID_CCMODE_COPIES
845         can_copy[i] = 0;
846 #else
847         reg = gen_rtx_REG ((enum machine_mode) i, LAST_VIRTUAL_REGISTER + 1);
848         insn = emit_insn (gen_rtx_SET (VOIDmode, reg, reg));
849         if (recog (PATTERN (insn), insn, NULL) >= 0)
850           can_copy[i] = 1;
851 #endif
852       }
853     else
854       can_copy[i] = 1;
855
856   end_sequence ();
857 }
858
859 /* Returns whether the mode supports reg/reg copy operations.  */
860
861 bool
862 can_copy_p (enum machine_mode mode)
863 {
864   static bool can_copy_init_p = false;
865
866   if (! can_copy_init_p)
867     {
868       compute_can_copy ();
869       can_copy_init_p = true;
870     }
871
872   return can_copy[mode] != 0;
873 }
874 \f
875 /* Cover function to xmalloc to record bytes allocated.  */
876
877 static void *
878 gmalloc (size_t size)
879 {
880   bytes_used += size;
881   return xmalloc (size);
882 }
883
884 /* Cover function to xcalloc to record bytes allocated.  */
885
886 static void *
887 gcalloc (size_t nelem, size_t elsize)
888 {
889   bytes_used += nelem * elsize;
890   return xcalloc (nelem, elsize);
891 }
892
893 /* Cover function to xrealloc.
894    We don't record the additional size since we don't know it.
895    It won't affect memory usage stats much anyway.  */
896
897 static void *
898 grealloc (void *ptr, size_t size)
899 {
900   return xrealloc (ptr, size);
901 }
902
903 /* Cover function to obstack_alloc.  */
904
905 static void *
906 gcse_alloc (unsigned long size)
907 {
908   bytes_used += size;
909   return obstack_alloc (&gcse_obstack, size);
910 }
911
912 /* Allocate memory for the cuid mapping array,
913    and reg/memory set tracking tables.
914
915    This is called at the start of each pass.  */
916
917 static void
918 alloc_gcse_mem (void)
919 {
920   int i;
921   basic_block bb;
922   rtx insn;
923
924   /* Find the largest UID and create a mapping from UIDs to CUIDs.
925      CUIDs are like UIDs except they increase monotonically, have no gaps,
926      and only apply to real insns.
927      (Actually, there are gaps, for insn that are not inside a basic block.
928      but we should never see those anyway, so this is OK.)  */
929
930   max_uid = get_max_uid ();
931   uid_cuid = gcalloc (max_uid + 1, sizeof (int));
932   i = 0;
933   FOR_EACH_BB (bb)
934     FOR_BB_INSNS (bb, insn)
935       {
936         if (INSN_P (insn))
937           uid_cuid[INSN_UID (insn)] = i++;
938         else
939           uid_cuid[INSN_UID (insn)] = i;
940       }
941
942   /* Create a table mapping cuids to insns.  */
943
944   max_cuid = i;
945   cuid_insn = gcalloc (max_cuid + 1, sizeof (rtx));
946   i = 0;
947   FOR_EACH_BB (bb)
948     FOR_BB_INSNS (bb, insn)
949       if (INSN_P (insn))
950         CUID_INSN (i++) = insn;
951
952   /* Allocate vars to track sets of regs.  */
953   reg_set_bitmap = BITMAP_ALLOC (NULL);
954
955   /* Allocate vars to track sets of regs, memory per block.  */
956   reg_set_in_block = sbitmap_vector_alloc (last_basic_block, max_gcse_regno);
957   /* Allocate array to keep a list of insns which modify memory in each
958      basic block.  */
959   modify_mem_list = gcalloc (last_basic_block, sizeof (rtx));
960   canon_modify_mem_list = gcalloc (last_basic_block, sizeof (rtx));
961   modify_mem_list_set = BITMAP_ALLOC (NULL);
962   blocks_with_calls = BITMAP_ALLOC (NULL);
963 }
964
965 /* Free memory allocated by alloc_gcse_mem.  */
966
967 static void
968 free_gcse_mem (void)
969 {
970   free (uid_cuid);
971   free (cuid_insn);
972
973   BITMAP_FREE (reg_set_bitmap);
974
975   sbitmap_vector_free (reg_set_in_block);
976   free_modify_mem_tables ();
977   BITMAP_FREE (modify_mem_list_set);
978   BITMAP_FREE (blocks_with_calls);
979 }
980 \f
981 /* Compute the local properties of each recorded expression.
982
983    Local properties are those that are defined by the block, irrespective of
984    other blocks.
985
986    An expression is transparent in a block if its operands are not modified
987    in the block.
988
989    An expression is computed (locally available) in a block if it is computed
990    at least once and expression would contain the same value if the
991    computation was moved to the end of the block.
992
993    An expression is locally anticipatable in a block if it is computed at
994    least once and expression would contain the same value if the computation
995    was moved to the beginning of the block.
996
997    We call this routine for cprop, pre and code hoisting.  They all compute
998    basically the same information and thus can easily share this code.
999
1000    TRANSP, COMP, and ANTLOC are destination sbitmaps for recording local
1001    properties.  If NULL, then it is not necessary to compute or record that
1002    particular property.
1003
1004    TABLE controls which hash table to look at.  If it is  set hash table,
1005    additionally, TRANSP is computed as ~TRANSP, since this is really cprop's
1006    ABSALTERED.  */
1007
1008 static void
1009 compute_local_properties (sbitmap *transp, sbitmap *comp, sbitmap *antloc,
1010                           struct hash_table *table)
1011 {
1012   unsigned int i;
1013
1014   /* Initialize any bitmaps that were passed in.  */
1015   if (transp)
1016     {
1017       if (table->set_p)
1018         sbitmap_vector_zero (transp, last_basic_block);
1019       else
1020         sbitmap_vector_ones (transp, last_basic_block);
1021     }
1022
1023   if (comp)
1024     sbitmap_vector_zero (comp, last_basic_block);
1025   if (antloc)
1026     sbitmap_vector_zero (antloc, last_basic_block);
1027
1028   for (i = 0; i < table->size; i++)
1029     {
1030       struct expr *expr;
1031
1032       for (expr = table->table[i]; expr != NULL; expr = expr->next_same_hash)
1033         {
1034           int indx = expr->bitmap_index;
1035           struct occr *occr;
1036
1037           /* The expression is transparent in this block if it is not killed.
1038              We start by assuming all are transparent [none are killed], and
1039              then reset the bits for those that are.  */
1040           if (transp)
1041             compute_transp (expr->expr, indx, transp, table->set_p);
1042
1043           /* The occurrences recorded in antic_occr are exactly those that
1044              we want to set to nonzero in ANTLOC.  */
1045           if (antloc)
1046             for (occr = expr->antic_occr; occr != NULL; occr = occr->next)
1047               {
1048                 SET_BIT (antloc[BLOCK_NUM (occr->insn)], indx);
1049
1050                 /* While we're scanning the table, this is a good place to
1051                    initialize this.  */
1052                 occr->deleted_p = 0;
1053               }
1054
1055           /* The occurrences recorded in avail_occr are exactly those that
1056              we want to set to nonzero in COMP.  */
1057           if (comp)
1058             for (occr = expr->avail_occr; occr != NULL; occr = occr->next)
1059               {
1060                 SET_BIT (comp[BLOCK_NUM (occr->insn)], indx);
1061
1062                 /* While we're scanning the table, this is a good place to
1063                    initialize this.  */
1064                 occr->copied_p = 0;
1065               }
1066
1067           /* While we're scanning the table, this is a good place to
1068              initialize this.  */
1069           expr->reaching_reg = 0;
1070         }
1071     }
1072 }
1073 \f
1074 /* Register set information.
1075
1076    `reg_set_table' records where each register is set or otherwise
1077    modified.  */
1078
1079 static struct obstack reg_set_obstack;
1080
1081 static void
1082 alloc_reg_set_mem (int n_regs)
1083 {
1084   reg_set_table_size = n_regs + REG_SET_TABLE_SLOP;
1085   reg_set_table = gcalloc (reg_set_table_size, sizeof (struct reg_set *));
1086
1087   gcc_obstack_init (&reg_set_obstack);
1088 }
1089
1090 static void
1091 free_reg_set_mem (void)
1092 {
1093   free (reg_set_table);
1094   obstack_free (&reg_set_obstack, NULL);
1095 }
1096
1097 /* Record REGNO in the reg_set table.  */
1098
1099 static void
1100 record_one_set (int regno, rtx insn)
1101 {
1102   /* Allocate a new reg_set element and link it onto the list.  */
1103   struct reg_set *new_reg_info;
1104
1105   /* If the table isn't big enough, enlarge it.  */
1106   if (regno >= reg_set_table_size)
1107     {
1108       int new_size = regno + REG_SET_TABLE_SLOP;
1109
1110       reg_set_table = grealloc (reg_set_table,
1111                                 new_size * sizeof (struct reg_set *));
1112       memset (reg_set_table + reg_set_table_size, 0,
1113               (new_size - reg_set_table_size) * sizeof (struct reg_set *));
1114       reg_set_table_size = new_size;
1115     }
1116
1117   new_reg_info = obstack_alloc (&reg_set_obstack, sizeof (struct reg_set));
1118   bytes_used += sizeof (struct reg_set);
1119   new_reg_info->bb_index = BLOCK_NUM (insn);
1120   new_reg_info->next = reg_set_table[regno];
1121   reg_set_table[regno] = new_reg_info;
1122 }
1123
1124 /* Called from compute_sets via note_stores to handle one SET or CLOBBER in
1125    an insn.  The DATA is really the instruction in which the SET is
1126    occurring.  */
1127
1128 static void
1129 record_set_info (rtx dest, rtx setter ATTRIBUTE_UNUSED, void *data)
1130 {
1131   rtx record_set_insn = (rtx) data;
1132
1133   if (REG_P (dest) && REGNO (dest) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1134     record_one_set (REGNO (dest), record_set_insn);
1135 }
1136
1137 /* Scan the function and record each set of each pseudo-register.
1138
1139    This is called once, at the start of the gcse pass.  See the comments for
1140    `reg_set_table' for further documentation.  */
1141
1142 static void
1143 compute_sets (void)
1144 {
1145   basic_block bb;
1146   rtx insn;
1147
1148   FOR_EACH_BB (bb)
1149     FOR_BB_INSNS (bb, insn)
1150       if (INSN_P (insn))
1151         note_stores (PATTERN (insn), record_set_info, insn);
1152 }
1153 \f
1154 /* Hash table support.  */
1155
1156 struct reg_avail_info
1157 {
1158   basic_block last_bb;
1159   int first_set;
1160   int last_set;
1161 };
1162
1163 static struct reg_avail_info *reg_avail_info;
1164 static basic_block current_bb;
1165
1166
1167 /* See whether X, the source of a set, is something we want to consider for
1168    GCSE.  */
1169
1170 static int
1171 want_to_gcse_p (rtx x)
1172 {
1173 #ifdef STACK_REGS
1174   /* On register stack architectures, don't GCSE constants from the
1175      constant pool, as the benefits are often swamped by the overhead
1176      of shuffling the register stack between basic blocks.  */
1177   if (IS_STACK_MODE (GET_MODE (x)))
1178     x = avoid_constant_pool_reference (x);
1179 #endif
1180
1181   switch (GET_CODE (x))
1182     {
1183     case REG:
1184     case SUBREG:
1185     case CONST_INT:
1186     case CONST_DOUBLE:
1187     case CONST_VECTOR:
1188     case CALL:
1189       return 0;
1190
1191     default:
1192       return can_assign_to_reg_p (x);
1193     }
1194 }
1195
1196 /* Used internally by can_assign_to_reg_p.  */
1197
1198 static GTY(()) rtx test_insn;
1199
1200 /* Return true if we can assign X to a pseudo register.  */
1201
1202 static bool
1203 can_assign_to_reg_p (rtx x)
1204 {
1205   int num_clobbers = 0;
1206   int icode;
1207
1208   /* If this is a valid operand, we are OK.  If it's VOIDmode, we aren't.  */
1209   if (general_operand (x, GET_MODE (x)))
1210     return 1;
1211   else if (GET_MODE (x) == VOIDmode)
1212     return 0;
1213
1214   /* Otherwise, check if we can make a valid insn from it.  First initialize
1215      our test insn if we haven't already.  */
1216   if (test_insn == 0)
1217     {
1218       test_insn
1219         = make_insn_raw (gen_rtx_SET (VOIDmode,
1220                                       gen_rtx_REG (word_mode,
1221                                                    FIRST_PSEUDO_REGISTER * 2),
1222                                       const0_rtx));
1223       NEXT_INSN (test_insn) = PREV_INSN (test_insn) = 0;
1224     }
1225
1226   /* Now make an insn like the one we would make when GCSE'ing and see if
1227      valid.  */
1228   PUT_MODE (SET_DEST (PATTERN (test_insn)), GET_MODE (x));
1229   SET_SRC (PATTERN (test_insn)) = x;
1230   return ((icode = recog (PATTERN (test_insn), test_insn, &num_clobbers)) >= 0
1231           && (num_clobbers == 0 || ! added_clobbers_hard_reg_p (icode)));
1232 }
1233
1234 /* Return nonzero if the operands of expression X are unchanged from the
1235    start of INSN's basic block up to but not including INSN (if AVAIL_P == 0),
1236    or from INSN to the end of INSN's basic block (if AVAIL_P != 0).  */
1237
1238 static int
1239 oprs_unchanged_p (rtx x, rtx insn, int avail_p)
1240 {
1241   int i, j;
1242   enum rtx_code code;
1243   const char *fmt;
1244
1245   if (x == 0)
1246     return 1;
1247
1248   code = GET_CODE (x);
1249   switch (code)
1250     {
1251     case REG:
1252       {
1253         struct reg_avail_info *info = &reg_avail_info[REGNO (x)];
1254
1255         if (info->last_bb != current_bb)
1256           return 1;
1257         if (avail_p)
1258           return info->last_set < INSN_CUID (insn);
1259         else
1260           return info->first_set >= INSN_CUID (insn);
1261       }
1262
1263     case MEM:
1264       if (load_killed_in_block_p (current_bb, INSN_CUID (insn),
1265                                   x, avail_p))
1266         return 0;
1267       else
1268         return oprs_unchanged_p (XEXP (x, 0), insn, avail_p);
1269
1270     case PRE_DEC:
1271     case PRE_INC:
1272     case POST_DEC:
1273     case POST_INC:
1274     case PRE_MODIFY:
1275     case POST_MODIFY:
1276       return 0;
1277
1278     case PC:
1279     case CC0: /*FIXME*/
1280     case CONST:
1281     case CONST_INT:
1282     case CONST_DOUBLE:
1283     case CONST_VECTOR:
1284     case SYMBOL_REF:
1285     case LABEL_REF:
1286     case ADDR_VEC:
1287     case ADDR_DIFF_VEC:
1288       return 1;
1289
1290     default:
1291       break;
1292     }
1293
1294   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1, fmt = GET_RTX_FORMAT (code); i >= 0; i--)
1295     {
1296       if (fmt[i] == 'e')
1297         {
1298           /* If we are about to do the last recursive call needed at this
1299              level, change it into iteration.  This function is called enough
1300              to be worth it.  */
1301           if (i == 0)
1302             return oprs_unchanged_p (XEXP (x, i), insn, avail_p);
1303
1304           else if (! oprs_unchanged_p (XEXP (x, i), insn, avail_p))
1305             return 0;
1306         }
1307       else if (fmt[i] == 'E')
1308         for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
1309           if (! oprs_unchanged_p (XVECEXP (x, i, j), insn, avail_p))
1310             return 0;
1311     }
1312
1313   return 1;
1314 }
1315
1316 /* Used for communication between mems_conflict_for_gcse_p and
1317    load_killed_in_block_p.  Nonzero if mems_conflict_for_gcse_p finds a
1318    conflict between two memory references.  */
1319 static int gcse_mems_conflict_p;
1320
1321 /* Used for communication between mems_conflict_for_gcse_p and
1322    load_killed_in_block_p.  A memory reference for a load instruction,
1323    mems_conflict_for_gcse_p will see if a memory store conflicts with
1324    this memory load.  */
1325 static rtx gcse_mem_operand;
1326
1327 /* DEST is the output of an instruction.  If it is a memory reference, and
1328    possibly conflicts with the load found in gcse_mem_operand, then set
1329    gcse_mems_conflict_p to a nonzero value.  */
1330
1331 static void
1332 mems_conflict_for_gcse_p (rtx dest, rtx setter ATTRIBUTE_UNUSED,
1333                           void *data ATTRIBUTE_UNUSED)
1334 {
1335   while (GET_CODE (dest) == SUBREG
1336          || GET_CODE (dest) == ZERO_EXTRACT
1337          || GET_CODE (dest) == STRICT_LOW_PART)
1338     dest = XEXP (dest, 0);
1339
1340   /* If DEST is not a MEM, then it will not conflict with the load.  Note
1341      that function calls are assumed to clobber memory, but are handled
1342      elsewhere.  */
1343   if (! MEM_P (dest))
1344     return;
1345
1346   /* If we are setting a MEM in our list of specially recognized MEMs,
1347      don't mark as killed this time.  */
1348
1349   if (expr_equiv_p (dest, gcse_mem_operand) && pre_ldst_mems != NULL)
1350     {
1351       if (!find_rtx_in_ldst (dest))
1352         gcse_mems_conflict_p = 1;
1353       return;
1354     }
1355
1356   if (true_dependence (dest, GET_MODE (dest), gcse_mem_operand,
1357                        rtx_addr_varies_p))
1358     gcse_mems_conflict_p = 1;
1359 }
1360
1361 /* Return nonzero if the expression in X (a memory reference) is killed
1362    in block BB before or after the insn with the CUID in UID_LIMIT.
1363    AVAIL_P is nonzero for kills after UID_LIMIT, and zero for kills
1364    before UID_LIMIT.
1365
1366    To check the entire block, set UID_LIMIT to max_uid + 1 and
1367    AVAIL_P to 0.  */
1368
1369 static int
1370 load_killed_in_block_p (basic_block bb, int uid_limit, rtx x, int avail_p)
1371 {
1372   rtx list_entry = modify_mem_list[bb->index];
1373
1374   /* If this is a readonly then we aren't going to be changing it.  */
1375   if (MEM_READONLY_P (x))
1376     return 0;
1377
1378   while (list_entry)
1379     {
1380       rtx setter;
1381       /* Ignore entries in the list that do not apply.  */
1382       if ((avail_p
1383            && INSN_CUID (XEXP (list_entry, 0)) < uid_limit)
1384           || (! avail_p
1385               && INSN_CUID (XEXP (list_entry, 0)) > uid_limit))
1386         {
1387           list_entry = XEXP (list_entry, 1);
1388           continue;
1389         }
1390
1391       setter = XEXP (list_entry, 0);
1392
1393       /* If SETTER is a call everything is clobbered.  Note that calls
1394          to pure functions are never put on the list, so we need not
1395          worry about them.  */
1396       if (CALL_P (setter))
1397         return 1;
1398
1399       /* SETTER must be an INSN of some kind that sets memory.  Call
1400          note_stores to examine each hunk of memory that is modified.
1401
1402          The note_stores interface is pretty limited, so we have to
1403          communicate via global variables.  Yuk.  */
1404       gcse_mem_operand = x;
1405       gcse_mems_conflict_p = 0;
1406       note_stores (PATTERN (setter), mems_conflict_for_gcse_p, NULL);
1407       if (gcse_mems_conflict_p)
1408         return 1;
1409       list_entry = XEXP (list_entry, 1);
1410     }
1411   return 0;
1412 }
1413
1414 /* Return nonzero if the operands of expression X are unchanged from
1415    the start of INSN's basic block up to but not including INSN.  */
1416
1417 static int
1418 oprs_anticipatable_p (rtx x, rtx insn)
1419 {
1420   return oprs_unchanged_p (x, insn, 0);
1421 }
1422
1423 /* Return nonzero if the operands of expression X are unchanged from
1424    INSN to the end of INSN's basic block.  */
1425
1426 static int
1427 oprs_available_p (rtx x, rtx insn)
1428 {
1429   return oprs_unchanged_p (x, insn, 1);
1430 }
1431
1432 /* Hash expression X.
1433
1434    MODE is only used if X is a CONST_INT.  DO_NOT_RECORD_P is a boolean
1435    indicating if a volatile operand is found or if the expression contains
1436    something we don't want to insert in the table.  HASH_TABLE_SIZE is
1437    the current size of the hash table to be probed.  */
1438
1439 static unsigned int
1440 hash_expr (rtx x, enum machine_mode mode, int *do_not_record_p,
1441            int hash_table_size)
1442 {
1443   unsigned int hash;
1444
1445   *do_not_record_p = 0;
1446
1447   hash = hash_rtx (x, mode, do_not_record_p,
1448                    NULL,  /*have_reg_qty=*/false);
1449   return hash % hash_table_size;
1450 }
1451
1452 /* Hash a set of register REGNO.
1453
1454    Sets are hashed on the register that is set.  This simplifies the PRE copy
1455    propagation code.
1456
1457    ??? May need to make things more elaborate.  Later, as necessary.  */
1458
1459 static unsigned int
1460 hash_set (int regno, int hash_table_size)
1461 {
1462   unsigned int hash;
1463
1464   hash = regno;
1465   return hash % hash_table_size;
1466 }
1467
1468 /* Return nonzero if exp1 is equivalent to exp2.  */
1469
1470 static int
1471 expr_equiv_p (rtx x, rtx y)
1472 {
1473   return exp_equiv_p (x, y, 0, true);
1474 }
1475
1476 /* Insert expression X in INSN in the hash TABLE.
1477    If it is already present, record it as the last occurrence in INSN's
1478    basic block.
1479
1480    MODE is the mode of the value X is being stored into.
1481    It is only used if X is a CONST_INT.
1482
1483    ANTIC_P is nonzero if X is an anticipatable expression.
1484    AVAIL_P is nonzero if X is an available expression.  */
1485
1486 static void
1487 insert_expr_in_table (rtx x, enum machine_mode mode, rtx insn, int antic_p,
1488                       int avail_p, struct hash_table *table)
1489 {
1490   int found, do_not_record_p;
1491   unsigned int hash;
1492   struct expr *cur_expr, *last_expr = NULL;
1493   struct occr *antic_occr, *avail_occr;
1494
1495   hash = hash_expr (x, mode, &do_not_record_p, table->size);
1496
1497   /* Do not insert expression in table if it contains volatile operands,
1498      or if hash_expr determines the expression is something we don't want
1499      to or can't handle.  */
1500   if (do_not_record_p)
1501     return;
1502
1503   cur_expr = table->table[hash];
1504   found = 0;
1505
1506   while (cur_expr && 0 == (found = expr_equiv_p (cur_expr->expr, x)))
1507     {
1508       /* If the expression isn't found, save a pointer to the end of
1509          the list.  */
1510       last_expr = cur_expr;
1511       cur_expr = cur_expr->next_same_hash;
1512     }
1513
1514   if (! found)
1515     {
1516       cur_expr = gcse_alloc (sizeof (struct expr));
1517       bytes_used += sizeof (struct expr);
1518       if (table->table[hash] == NULL)
1519         /* This is the first pattern that hashed to this index.  */
1520         table->table[hash] = cur_expr;
1521       else
1522         /* Add EXPR to end of this hash chain.  */
1523         last_expr->next_same_hash = cur_expr;
1524
1525       /* Set the fields of the expr element.  */
1526       cur_expr->expr = x;
1527       cur_expr->bitmap_index = table->n_elems++;
1528       cur_expr->next_same_hash = NULL;
1529       cur_expr->antic_occr = NULL;
1530       cur_expr->avail_occr = NULL;
1531     }
1532
1533   /* Now record the occurrence(s).  */
1534   if (antic_p)
1535     {
1536       antic_occr = cur_expr->antic_occr;
1537
1538       if (antic_occr && BLOCK_NUM (antic_occr->insn) != BLOCK_NUM (insn))
1539         antic_occr = NULL;
1540
1541       if (antic_occr)
1542         /* Found another instance of the expression in the same basic block.
1543            Prefer the currently recorded one.  We want the first one in the
1544            block and the block is scanned from start to end.  */
1545         ; /* nothing to do */
1546       else
1547         {
1548           /* First occurrence of this expression in this basic block.  */
1549           antic_occr = gcse_alloc (sizeof (struct occr));
1550           bytes_used += sizeof (struct occr);
1551           antic_occr->insn = insn;
1552           antic_occr->next = cur_expr->antic_occr;
1553           antic_occr->deleted_p = 0;
1554           cur_expr->antic_occr = antic_occr;
1555         }
1556     }
1557
1558   if (avail_p)
1559     {
1560       avail_occr = cur_expr->avail_occr;
1561
1562       if (avail_occr && BLOCK_NUM (avail_occr->insn) == BLOCK_NUM (insn))
1563         {
1564           /* Found another instance of the expression in the same basic block.
1565              Prefer this occurrence to the currently recorded one.  We want
1566              the last one in the block and the block is scanned from start
1567              to end.  */
1568           avail_occr->insn = insn;
1569         }
1570       else
1571         {
1572           /* First occurrence of this expression in this basic block.  */
1573           avail_occr = gcse_alloc (sizeof (struct occr));
1574           bytes_used += sizeof (struct occr);
1575           avail_occr->insn = insn;
1576           avail_occr->next = cur_expr->avail_occr;
1577           avail_occr->deleted_p = 0;
1578           cur_expr->avail_occr = avail_occr;
1579         }
1580     }
1581 }
1582
1583 /* Insert pattern X in INSN in the hash table.
1584    X is a SET of a reg to either another reg or a constant.
1585    If it is already present, record it as the last occurrence in INSN's
1586    basic block.  */
1587
1588 static void
1589 insert_set_in_table (rtx x, rtx insn, struct hash_table *table)
1590 {
1591   int found;
1592   unsigned int hash;
1593   struct expr *cur_expr, *last_expr = NULL;
1594   struct occr *cur_occr;
1595
1596   gcc_assert (GET_CODE (x) == SET && REG_P (SET_DEST (x)));
1597
1598   hash = hash_set (REGNO (SET_DEST (x)), table->size);
1599
1600   cur_expr = table->table[hash];
1601   found = 0;
1602
1603   while (cur_expr && 0 == (found = expr_equiv_p (cur_expr->expr, x)))
1604     {
1605       /* If the expression isn't found, save a pointer to the end of
1606          the list.  */
1607       last_expr = cur_expr;
1608       cur_expr = cur_expr->next_same_hash;
1609     }
1610
1611   if (! found)
1612     {
1613       cur_expr = gcse_alloc (sizeof (struct expr));
1614       bytes_used += sizeof (struct expr);
1615       if (table->table[hash] == NULL)
1616         /* This is the first pattern that hashed to this index.  */
1617         table->table[hash] = cur_expr;
1618       else
1619         /* Add EXPR to end of this hash chain.  */
1620         last_expr->next_same_hash = cur_expr;
1621
1622       /* Set the fields of the expr element.
1623          We must copy X because it can be modified when copy propagation is
1624          performed on its operands.  */
1625       cur_expr->expr = copy_rtx (x);
1626       cur_expr->bitmap_index = table->n_elems++;
1627       cur_expr->next_same_hash = NULL;
1628       cur_expr->antic_occr = NULL;
1629       cur_expr->avail_occr = NULL;
1630     }
1631
1632   /* Now record the occurrence.  */
1633   cur_occr = cur_expr->avail_occr;
1634
1635   if (cur_occr && BLOCK_NUM (cur_occr->insn) == BLOCK_NUM (insn))
1636     {
1637       /* Found another instance of the expression in the same basic block.
1638          Prefer this occurrence to the currently recorded one.  We want
1639          the last one in the block and the block is scanned from start
1640          to end.  */
1641       cur_occr->insn = insn;
1642     }
1643   else
1644     {
1645       /* First occurrence of this expression in this basic block.  */
1646       cur_occr = gcse_alloc (sizeof (struct occr));
1647       bytes_used += sizeof (struct occr);
1648
1649           cur_occr->insn = insn;
1650           cur_occr->next = cur_expr->avail_occr;
1651           cur_occr->deleted_p = 0;
1652           cur_expr->avail_occr = cur_occr;
1653     }
1654 }
1655
1656 /* Determine whether the rtx X should be treated as a constant for
1657    the purposes of GCSE's constant propagation.  */
1658
1659 static bool
1660 gcse_constant_p (rtx x)
1661 {
1662   /* Consider a COMPARE of two integers constant.  */
1663   if (GET_CODE (x) == COMPARE
1664       && GET_CODE (XEXP (x, 0)) == CONST_INT
1665       && GET_CODE (XEXP (x, 1)) == CONST_INT)
1666     return true;
1667
1668   /* Consider a COMPARE of the same registers is a constant
1669      if they are not floating point registers.  */
1670   if (GET_CODE(x) == COMPARE
1671       && REG_P (XEXP (x, 0)) && REG_P (XEXP (x, 1))
1672       && REGNO (XEXP (x, 0)) == REGNO (XEXP (x, 1))
1673       && ! FLOAT_MODE_P (GET_MODE (XEXP (x, 0)))
1674       && ! FLOAT_MODE_P (GET_MODE (XEXP (x, 1))))
1675     return true;
1676
1677   return CONSTANT_P (x);
1678 }
1679
1680 /* Scan pattern PAT of INSN and add an entry to the hash TABLE (set or
1681    expression one).  */
1682
1683 static void
1684 hash_scan_set (rtx pat, rtx insn, struct hash_table *table)
1685 {
1686   rtx src = SET_SRC (pat);
1687   rtx dest = SET_DEST (pat);
1688   rtx note;
1689
1690   if (GET_CODE (src) == CALL)
1691     hash_scan_call (src, insn, table);
1692
1693   else if (REG_P (dest))
1694     {
1695       unsigned int regno = REGNO (dest);
1696       rtx tmp;
1697
1698       /* See if a REG_NOTE shows this equivalent to a simpler expression.
1699          This allows us to do a single GCSE pass and still eliminate
1700          redundant constants, addresses or other expressions that are
1701          constructed with multiple instructions.  */
1702       note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
1703       if (note != 0
1704           && (table->set_p
1705               ? gcse_constant_p (XEXP (note, 0))
1706               : want_to_gcse_p (XEXP (note, 0))))
1707         src = XEXP (note, 0), pat = gen_rtx_SET (VOIDmode, dest, src);
1708
1709       /* Only record sets of pseudo-regs in the hash table.  */
1710       if (! table->set_p
1711           && regno >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
1712           /* Don't GCSE something if we can't do a reg/reg copy.  */
1713           && can_copy_p (GET_MODE (dest))
1714           /* GCSE commonly inserts instruction after the insn.  We can't
1715              do that easily for EH_REGION notes so disable GCSE on these
1716              for now.  */
1717           && !find_reg_note (insn, REG_EH_REGION, NULL_RTX)
1718           /* Is SET_SRC something we want to gcse?  */
1719           && want_to_gcse_p (src)
1720           /* Don't CSE a nop.  */
1721           && ! set_noop_p (pat)
1722           /* Don't GCSE if it has attached REG_EQUIV note.
1723              At this point this only function parameters should have
1724              REG_EQUIV notes and if the argument slot is used somewhere
1725              explicitly, it means address of parameter has been taken,
1726              so we should not extend the lifetime of the pseudo.  */
1727           && (note == NULL_RTX || ! MEM_P (XEXP (note, 0))))
1728         {
1729           /* An expression is not anticipatable if its operands are
1730              modified before this insn or if this is not the only SET in
1731              this insn.  */
1732           int antic_p = oprs_anticipatable_p (src, insn) && single_set (insn);
1733           /* An expression is not available if its operands are
1734              subsequently modified, including this insn.  It's also not
1735              available if this is a branch, because we can't insert
1736              a set after the branch.  */
1737           int avail_p = (oprs_available_p (src, insn)
1738                          && ! JUMP_P (insn));
1739
1740           insert_expr_in_table (src, GET_MODE (dest), insn, antic_p, avail_p, table);
1741         }
1742
1743       /* Record sets for constant/copy propagation.  */
1744       else if (table->set_p
1745                && regno >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
1746                && ((REG_P (src)
1747                     && REGNO (src) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
1748                     && can_copy_p (GET_MODE (dest))
1749                     && REGNO (src) != regno)
1750                    || gcse_constant_p (src))
1751                /* A copy is not available if its src or dest is subsequently
1752                   modified.  Here we want to search from INSN+1 on, but
1753                   oprs_available_p searches from INSN on.  */
1754                && (insn == BB_END (BLOCK_FOR_INSN (insn))
1755                    || ((tmp = next_nonnote_insn (insn)) != NULL_RTX
1756                        && oprs_available_p (pat, tmp))))
1757         insert_set_in_table (pat, insn, table);
1758     }
1759   /* In case of store we want to consider the memory value as available in
1760      the REG stored in that memory. This makes it possible to remove
1761      redundant loads from due to stores to the same location.  */
1762   else if (flag_gcse_las && REG_P (src) && MEM_P (dest))
1763       {
1764         unsigned int regno = REGNO (src);
1765
1766         /* Do not do this for constant/copy propagation.  */
1767         if (! table->set_p
1768             /* Only record sets of pseudo-regs in the hash table.  */
1769             && regno >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
1770            /* Don't GCSE something if we can't do a reg/reg copy.  */
1771            && can_copy_p (GET_MODE (src))
1772            /* GCSE commonly inserts instruction after the insn.  We can't
1773               do that easily for EH_REGION notes so disable GCSE on these
1774               for now.  */
1775            && ! find_reg_note (insn, REG_EH_REGION, NULL_RTX)
1776            /* Is SET_DEST something we want to gcse?  */
1777            && want_to_gcse_p (dest)
1778            /* Don't CSE a nop.  */
1779            && ! set_noop_p (pat)
1780            /* Don't GCSE if it has attached REG_EQUIV note.
1781               At this point this only function parameters should have
1782               REG_EQUIV notes and if the argument slot is used somewhere
1783               explicitly, it means address of parameter has been taken,
1784               so we should not extend the lifetime of the pseudo.  */
1785            && ((note = find_reg_note (insn, REG_EQUIV, NULL_RTX)) == 0
1786                || ! MEM_P (XEXP (note, 0))))
1787              {
1788                /* Stores are never anticipatable.  */
1789                int antic_p = 0;
1790                /* An expression is not available if its operands are
1791                   subsequently modified, including this insn.  It's also not
1792                   available if this is a branch, because we can't insert
1793                   a set after the branch.  */
1794                int avail_p = oprs_available_p (dest, insn)
1795                              && ! JUMP_P (insn);
1796
1797                /* Record the memory expression (DEST) in the hash table.  */
1798                insert_expr_in_table (dest, GET_MODE (dest), insn,
1799                                      antic_p, avail_p, table);
1800              }
1801       }
1802 }
1803
1804 static void
1805 hash_scan_clobber (rtx x ATTRIBUTE_UNUSED, rtx insn ATTRIBUTE_UNUSED,
1806                    struct hash_table *table ATTRIBUTE_UNUSED)
1807 {
1808   /* Currently nothing to do.  */
1809 }
1810
1811 static void
1812 hash_scan_call (rtx x ATTRIBUTE_UNUSED, rtx insn ATTRIBUTE_UNUSED,
1813                 struct hash_table *table ATTRIBUTE_UNUSED)
1814 {
1815   /* Currently nothing to do.  */
1816 }
1817
1818 /* Process INSN and add hash table entries as appropriate.
1819
1820    Only available expressions that set a single pseudo-reg are recorded.
1821
1822    Single sets in a PARALLEL could be handled, but it's an extra complication
1823    that isn't dealt with right now.  The trick is handling the CLOBBERs that
1824    are also in the PARALLEL.  Later.
1825
1826    If SET_P is nonzero, this is for the assignment hash table,
1827    otherwise it is for the expression hash table.
1828    If IN_LIBCALL_BLOCK nonzero, we are in a libcall block, and should
1829    not record any expressions.  */
1830
1831 static void
1832 hash_scan_insn (rtx insn, struct hash_table *table, int in_libcall_block)
1833 {
1834   rtx pat = PATTERN (insn);
1835   int i;
1836
1837   if (in_libcall_block)
1838     return;
1839
1840   /* Pick out the sets of INSN and for other forms of instructions record
1841      what's been modified.  */
1842
1843   if (GET_CODE (pat) == SET)
1844     hash_scan_set (pat, insn, table);
1845   else if (GET_CODE (pat) == PARALLEL)
1846     for (i = 0; i < XVECLEN (pat, 0); i++)
1847       {
1848         rtx x = XVECEXP (pat, 0, i);
1849
1850         if (GET_CODE (x) == SET)
1851           hash_scan_set (x, insn, table);
1852         else if (GET_CODE (x) == CLOBBER)
1853           hash_scan_clobber (x, insn, table);
1854         else if (GET_CODE (x) == CALL)
1855           hash_scan_call (x, insn, table);
1856       }
1857
1858   else if (GET_CODE (pat) == CLOBBER)
1859     hash_scan_clobber (pat, insn, table);
1860   else if (GET_CODE (pat) == CALL)
1861     hash_scan_call (pat, insn, table);
1862 }
1863
1864 static void
1865 dump_hash_table (FILE *file, const char *name, struct hash_table *table)
1866 {
1867   int i;
1868   /* Flattened out table, so it's printed in proper order.  */
1869   struct expr **flat_table;
1870   unsigned int *hash_val;
1871   struct expr *expr;
1872
1873   flat_table = xcalloc (table->n_elems, sizeof (struct expr *));
1874   hash_val = xmalloc (table->n_elems * sizeof (unsigned int));
1875
1876   for (i = 0; i < (int) table->size; i++)
1877     for (expr = table->table[i]; expr != NULL; expr = expr->next_same_hash)
1878       {
1879         flat_table[expr->bitmap_index] = expr;
1880         hash_val[expr->bitmap_index] = i;
1881       }
1882
1883   fprintf (file, "%s hash table (%d buckets, %d entries)\n",
1884            name, table->size, table->n_elems);
1885
1886   for (i = 0; i < (int) table->n_elems; i++)
1887     if (flat_table[i] != 0)
1888       {
1889         expr = flat_table[i];
1890         fprintf (file, "Index %d (hash value %d)\n  ",
1891                  expr->bitmap_index, hash_val[i]);
1892         print_rtl (file, expr->expr);
1893         fprintf (file, "\n");
1894       }
1895
1896   fprintf (file, "\n");
1897
1898   free (flat_table);
1899   free (hash_val);
1900 }
1901
1902 /* Record register first/last/block set information for REGNO in INSN.
1903
1904    first_set records the first place in the block where the register
1905    is set and is used to compute "anticipatability".
1906
1907    last_set records the last place in the block where the register
1908    is set and is used to compute "availability".
1909
1910    last_bb records the block for which first_set and last_set are
1911    valid, as a quick test to invalidate them.
1912
1913    reg_set_in_block records whether the register is set in the block
1914    and is used to compute "transparency".  */
1915
1916 static void
1917 record_last_reg_set_info (rtx insn, int regno)
1918 {
1919   struct reg_avail_info *info = &reg_avail_info[regno];
1920   int cuid = INSN_CUID (insn);
1921
1922   info->last_set = cuid;
1923   if (info->last_bb != current_bb)
1924     {
1925       info->last_bb = current_bb;
1926       info->first_set = cuid;
1927       SET_BIT (reg_set_in_block[current_bb->index], regno);
1928     }
1929 }
1930
1931
1932 /* Record all of the canonicalized MEMs of record_last_mem_set_info's insn.
1933    Note we store a pair of elements in the list, so they have to be
1934    taken off pairwise.  */
1935
1936 static void
1937 canon_list_insert (rtx dest ATTRIBUTE_UNUSED, rtx unused1 ATTRIBUTE_UNUSED,
1938                    void * v_insn)
1939 {
1940   rtx dest_addr, insn;
1941   int bb;
1942
1943   while (GET_CODE (dest) == SUBREG
1944       || GET_CODE (dest) == ZERO_EXTRACT
1945       || GET_CODE (dest) == STRICT_LOW_PART)
1946     dest = XEXP (dest, 0);
1947
1948   /* If DEST is not a MEM, then it will not conflict with a load.  Note
1949      that function calls are assumed to clobber memory, but are handled
1950      elsewhere.  */
1951
1952   if (! MEM_P (dest))
1953     return;
1954
1955   dest_addr = get_addr (XEXP (dest, 0));
1956   dest_addr = canon_rtx (dest_addr);
1957   insn = (rtx) v_insn;
1958   bb = BLOCK_NUM (insn);
1959
1960   canon_modify_mem_list[bb] =
1961     alloc_EXPR_LIST (VOIDmode, dest_addr, canon_modify_mem_list[bb]);
1962   canon_modify_mem_list[bb] =
1963     alloc_EXPR_LIST (VOIDmode, dest, canon_modify_mem_list[bb]);
1964 }
1965
1966 /* Record memory modification information for INSN.  We do not actually care
1967    about the memory location(s) that are set, or even how they are set (consider
1968    a CALL_INSN).  We merely need to record which insns modify memory.  */
1969
1970 static void
1971 record_last_mem_set_info (rtx insn)
1972 {
1973   int bb = BLOCK_NUM (insn);
1974
1975   /* load_killed_in_block_p will handle the case of calls clobbering
1976      everything.  */
1977   modify_mem_list[bb] = alloc_INSN_LIST (insn, modify_mem_list[bb]);
1978   bitmap_set_bit (modify_mem_list_set, bb);
1979
1980   if (CALL_P (insn))
1981     {
1982       /* Note that traversals of this loop (other than for free-ing)
1983          will break after encountering a CALL_INSN.  So, there's no
1984          need to insert a pair of items, as canon_list_insert does.  */
1985       canon_modify_mem_list[bb] =
1986         alloc_INSN_LIST (insn, canon_modify_mem_list[bb]);
1987       bitmap_set_bit (blocks_with_calls, bb);
1988     }
1989   else
1990     note_stores (PATTERN (insn), canon_list_insert, (void*) insn);
1991 }
1992
1993 /* Called from compute_hash_table via note_stores to handle one
1994    SET or CLOBBER in an insn.  DATA is really the instruction in which
1995    the SET is taking place.  */
1996
1997 static void
1998 record_last_set_info (rtx dest, rtx setter ATTRIBUTE_UNUSED, void *data)
1999 {
2000   rtx last_set_insn = (rtx) data;
2001
2002   if (GET_CODE (dest) == SUBREG)
2003     dest = SUBREG_REG (dest);
2004
2005   if (REG_P (dest))
2006     record_last_reg_set_info (last_set_insn, REGNO (dest));
2007   else if (MEM_P (dest)
2008            /* Ignore pushes, they clobber nothing.  */
2009            && ! push_operand (dest, GET_MODE (dest)))
2010     record_last_mem_set_info (last_set_insn);
2011 }
2012
2013 /* Top level function to create an expression or assignment hash table.
2014
2015    Expression entries are placed in the hash table if
2016    - they are of the form (set (pseudo-reg) src),
2017    - src is something we want to perform GCSE on,
2018    - none of the operands are subsequently modified in the block
2019
2020    Assignment entries are placed in the hash table if
2021    - they are of the form (set (pseudo-reg) src),
2022    - src is something we want to perform const/copy propagation on,
2023    - none of the operands or target are subsequently modified in the block
2024
2025    Currently src must be a pseudo-reg or a const_int.
2026
2027    TABLE is the table computed.  */
2028
2029 static void
2030 compute_hash_table_work (struct hash_table *table)
2031 {
2032   unsigned int i;
2033
2034   /* While we compute the hash table we also compute a bit array of which
2035      registers are set in which blocks.
2036      ??? This isn't needed during const/copy propagation, but it's cheap to
2037      compute.  Later.  */
2038   sbitmap_vector_zero (reg_set_in_block, last_basic_block);
2039
2040   /* re-Cache any INSN_LIST nodes we have allocated.  */
2041   clear_modify_mem_tables ();
2042   /* Some working arrays used to track first and last set in each block.  */
2043   reg_avail_info = gmalloc (max_gcse_regno * sizeof (struct reg_avail_info));
2044
2045   for (i = 0; i < max_gcse_regno; ++i)
2046     reg_avail_info[i].last_bb = NULL;
2047
2048   FOR_EACH_BB (current_bb)
2049     {
2050       rtx insn;
2051       unsigned int regno;
2052       int in_libcall_block;
2053
2054       /* First pass over the instructions records information used to
2055          determine when registers and memory are first and last set.
2056          ??? hard-reg reg_set_in_block computation
2057          could be moved to compute_sets since they currently don't change.  */
2058
2059       FOR_BB_INSNS (current_bb, insn)
2060         {
2061           if (! INSN_P (insn))
2062             continue;
2063
2064           if (CALL_P (insn))
2065             {
2066               for (regno = 0; regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER; regno++)
2067                 if (TEST_HARD_REG_BIT (regs_invalidated_by_call, regno))
2068                   record_last_reg_set_info (insn, regno);
2069
2070               mark_call (insn);
2071             }
2072
2073           note_stores (PATTERN (insn), record_last_set_info, insn);
2074         }
2075
2076       /* Insert implicit sets in the hash table.  */
2077       if (table->set_p
2078           && implicit_sets[current_bb->index] != NULL_RTX)
2079         hash_scan_set (implicit_sets[current_bb->index],
2080                        BB_HEAD (current_bb), table);
2081
2082       /* The next pass builds the hash table.  */
2083       in_libcall_block = 0;
2084       FOR_BB_INSNS (current_bb, insn)
2085         if (INSN_P (insn))
2086           {
2087             if (find_reg_note (insn, REG_LIBCALL, NULL_RTX))
2088               in_libcall_block = 1;
2089             else if (table->set_p && find_reg_note (insn, REG_RETVAL, NULL_RTX))
2090               in_libcall_block = 0;
2091             hash_scan_insn (insn, table, in_libcall_block);
2092             if (!table->set_p && find_reg_note (insn, REG_RETVAL, NULL_RTX))
2093               in_libcall_block = 0;
2094           }
2095     }
2096
2097   free (reg_avail_info);
2098   reg_avail_info = NULL;
2099 }
2100
2101 /* Allocate space for the set/expr hash TABLE.
2102    N_INSNS is the number of instructions in the function.
2103    It is used to determine the number of buckets to use.
2104    SET_P determines whether set or expression table will
2105    be created.  */
2106
2107 static void
2108 alloc_hash_table (int n_insns, struct hash_table *table, int set_p)
2109 {
2110   int n;
2111
2112   table->size = n_insns / 4;
2113   if (table->size < 11)
2114     table->size = 11;
2115
2116   /* Attempt to maintain efficient use of hash table.
2117      Making it an odd number is simplest for now.
2118      ??? Later take some measurements.  */
2119   table->size |= 1;
2120   n = table->size * sizeof (struct expr *);
2121   table->table = gmalloc (n);
2122   table->set_p = set_p;
2123 }
2124
2125 /* Free things allocated by alloc_hash_table.  */
2126
2127 static void
2128 free_hash_table (struct hash_table *table)
2129 {
2130   free (table->table);
2131 }
2132
2133 /* Compute the hash TABLE for doing copy/const propagation or
2134    expression hash table.  */
2135
2136 static void
2137 compute_hash_table (struct hash_table *table)
2138 {
2139   /* Initialize count of number of entries in hash table.  */
2140   table->n_elems = 0;
2141   memset (table->table, 0, table->size * sizeof (struct expr *));
2142
2143   compute_hash_table_work (table);
2144 }
2145 \f
2146 /* Expression tracking support.  */
2147
2148 /* Lookup REGNO in the set TABLE.  The result is a pointer to the
2149    table entry, or NULL if not found.  */
2150
2151 static struct expr *
2152 lookup_set (unsigned int regno, struct hash_table *table)
2153 {
2154   unsigned int hash = hash_set (regno, table->size);
2155   struct expr *expr;
2156
2157   expr = table->table[hash];
2158
2159   while (expr && REGNO (SET_DEST (expr->expr)) != regno)
2160     expr = expr->next_same_hash;
2161
2162   return expr;
2163 }
2164
2165 /* Return the next entry for REGNO in list EXPR.  */
2166
2167 static struct expr *
2168 next_set (unsigned int regno, struct expr *expr)
2169 {
2170   do
2171     expr = expr->next_same_hash;
2172   while (expr && REGNO (SET_DEST (expr->expr)) != regno);
2173
2174   return expr;
2175 }
2176
2177 /* Like free_INSN_LIST_list or free_EXPR_LIST_list, except that the node
2178    types may be mixed.  */
2179
2180 static void
2181 free_insn_expr_list_list (rtx *listp)
2182 {
2183   rtx list, next;
2184
2185   for (list = *listp; list ; list = next)
2186     {
2187       next = XEXP (list, 1);
2188       if (GET_CODE (list) == EXPR_LIST)
2189         free_EXPR_LIST_node (list);
2190       else
2191         free_INSN_LIST_node (list);
2192     }
2193
2194   *listp = NULL;
2195 }
2196
2197 /* Clear canon_modify_mem_list and modify_mem_list tables.  */
2198 static void
2199 clear_modify_mem_tables (void)
2200 {
2201   unsigned i;
2202   bitmap_iterator bi;
2203
2204   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (modify_mem_list_set, 0, i, bi)
2205     {
2206       free_INSN_LIST_list (modify_mem_list + i);
2207       free_insn_expr_list_list (canon_modify_mem_list + i);
2208     }
2209   bitmap_clear (modify_mem_list_set);
2210   bitmap_clear (blocks_with_calls);
2211 }
2212
2213 /* Release memory used by modify_mem_list_set.  */
2214
2215 static void
2216 free_modify_mem_tables (void)
2217 {
2218   clear_modify_mem_tables ();
2219   free (modify_mem_list);
2220   free (canon_modify_mem_list);
2221   modify_mem_list = 0;
2222   canon_modify_mem_list = 0;
2223 }
2224
2225 /* Reset tables used to keep track of what's still available [since the
2226    start of the block].  */
2227
2228 static void
2229 reset_opr_set_tables (void)
2230 {
2231   /* Maintain a bitmap of which regs have been set since beginning of
2232      the block.  */
2233   CLEAR_REG_SET (reg_set_bitmap);
2234
2235   /* Also keep a record of the last instruction to modify memory.
2236      For now this is very trivial, we only record whether any memory
2237      location has been modified.  */
2238   clear_modify_mem_tables ();
2239 }
2240
2241 /* Return nonzero if the operands of X are not set before INSN in
2242    INSN's basic block.  */
2243
2244 static int
2245 oprs_not_set_p (rtx x, rtx insn)
2246 {
2247   int i, j;
2248   enum rtx_code code;
2249   const char *fmt;
2250
2251   if (x == 0)
2252     return 1;
2253
2254   code = GET_CODE (x);
2255   switch (code)
2256     {
2257     case PC:
2258     case CC0:
2259     case CONST:
2260     case CONST_INT:
2261     case CONST_DOUBLE:
2262     case CONST_VECTOR:
2263     case SYMBOL_REF:
2264     case LABEL_REF:
2265     case ADDR_VEC:
2266     case ADDR_DIFF_VEC:
2267       return 1;
2268
2269     case MEM:
2270       if (load_killed_in_block_p (BLOCK_FOR_INSN (insn),
2271                                   INSN_CUID (insn), x, 0))
2272         return 0;
2273       else
2274         return oprs_not_set_p (XEXP (x, 0), insn);
2275
2276     case REG:
2277       return ! REGNO_REG_SET_P (reg_set_bitmap, REGNO (x));
2278
2279     default:
2280       break;
2281     }
2282
2283   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1, fmt = GET_RTX_FORMAT (code); i >= 0; i--)
2284     {
2285       if (fmt[i] == 'e')
2286         {
2287           /* If we are about to do the last recursive call
2288              needed at this level, change it into iteration.
2289              This function is called enough to be worth it.  */
2290           if (i == 0)
2291             return oprs_not_set_p (XEXP (x, i), insn);
2292
2293           if (! oprs_not_set_p (XEXP (x, i), insn))
2294             return 0;
2295         }
2296       else if (fmt[i] == 'E')
2297         for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
2298           if (! oprs_not_set_p (XVECEXP (x, i, j), insn))
2299             return 0;
2300     }
2301
2302   return 1;
2303 }
2304
2305 /* Mark things set by a CALL.  */
2306
2307 static void
2308 mark_call (rtx insn)
2309 {
2310   if (! CONST_OR_PURE_CALL_P (insn))
2311     record_last_mem_set_info (insn);
2312 }
2313
2314 /* Mark things set by a SET.  */
2315
2316 static void
2317 mark_set (rtx pat, rtx insn)
2318 {
2319   rtx dest = SET_DEST (pat);
2320
2321   while (GET_CODE (dest) == SUBREG
2322          || GET_CODE (dest) == ZERO_EXTRACT
2323          || GET_CODE (dest) == STRICT_LOW_PART)
2324     dest = XEXP (dest, 0);
2325
2326   if (REG_P (dest))
2327     SET_REGNO_REG_SET (reg_set_bitmap, REGNO (dest));
2328   else if (MEM_P (dest))
2329     record_last_mem_set_info (insn);
2330
2331   if (GET_CODE (SET_SRC (pat)) == CALL)
2332     mark_call (insn);
2333 }
2334
2335 /* Record things set by a CLOBBER.  */
2336
2337 static void
2338 mark_clobber (rtx pat, rtx insn)
2339 {
2340   rtx clob = XEXP (pat, 0);
2341
2342   while (GET_CODE (clob) == SUBREG || GET_CODE (clob) == STRICT_LOW_PART)
2343     clob = XEXP (clob, 0);
2344
2345   if (REG_P (clob))
2346     SET_REGNO_REG_SET (reg_set_bitmap, REGNO (clob));
2347   else
2348     record_last_mem_set_info (insn);
2349 }
2350
2351 /* Record things set by INSN.
2352    This data is used by oprs_not_set_p.  */
2353
2354 static void
2355 mark_oprs_set (rtx insn)
2356 {
2357   rtx pat = PATTERN (insn);
2358   int i;
2359
2360   if (GET_CODE (pat) == SET)
2361     mark_set (pat, insn);
2362   else if (GET_CODE (pat) == PARALLEL)
2363     for (i = 0; i < XVECLEN (pat, 0); i++)
2364       {
2365         rtx x = XVECEXP (pat, 0, i);
2366
2367         if (GET_CODE (x) == SET)
2368           mark_set (x, insn);
2369         else if (GET_CODE (x) == CLOBBER)
2370           mark_clobber (x, insn);
2371         else if (GET_CODE (x) == CALL)
2372           mark_call (insn);
2373       }
2374
2375   else if (GET_CODE (pat) == CLOBBER)
2376     mark_clobber (pat, insn);
2377   else if (GET_CODE (pat) == CALL)
2378     mark_call (insn);
2379 }
2380
2381 \f
2382 /* Compute copy/constant propagation working variables.  */
2383
2384 /* Local properties of assignments.  */
2385 static sbitmap *cprop_pavloc;
2386 static sbitmap *cprop_absaltered;
2387
2388 /* Global properties of assignments (computed from the local properties).  */
2389 static sbitmap *cprop_avin;
2390 static sbitmap *cprop_avout;
2391
2392 /* Allocate vars used for copy/const propagation.  N_BLOCKS is the number of
2393    basic blocks.  N_SETS is the number of sets.  */
2394
2395 static void
2396 alloc_cprop_mem (int n_blocks, int n_sets)
2397 {
2398   cprop_pavloc = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_sets);
2399   cprop_absaltered = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_sets);
2400
2401   cprop_avin = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_sets);
2402   cprop_avout = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_sets);
2403 }
2404
2405 /* Free vars used by copy/const propagation.  */
2406
2407 static void
2408 free_cprop_mem (void)
2409 {
2410   sbitmap_vector_free (cprop_pavloc);
2411   sbitmap_vector_free (cprop_absaltered);
2412   sbitmap_vector_free (cprop_avin);
2413   sbitmap_vector_free (cprop_avout);
2414 }
2415
2416 /* For each block, compute whether X is transparent.  X is either an
2417    expression or an assignment [though we don't care which, for this context
2418    an assignment is treated as an expression].  For each block where an
2419    element of X is modified, set (SET_P == 1) or reset (SET_P == 0) the INDX
2420    bit in BMAP.  */
2421
2422 static void
2423 compute_transp (rtx x, int indx, sbitmap *bmap, int set_p)
2424 {
2425   int i, j;
2426   basic_block bb;
2427   enum rtx_code code;
2428   reg_set *r;
2429   const char *fmt;
2430
2431   /* repeat is used to turn tail-recursion into iteration since GCC
2432      can't do it when there's no return value.  */
2433  repeat:
2434
2435   if (x == 0)
2436     return;
2437
2438   code = GET_CODE (x);
2439   switch (code)
2440     {
2441     case REG:
2442       if (set_p)
2443         {
2444           if (REGNO (x) < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
2445             {
2446               FOR_EACH_BB (bb)
2447                 if (TEST_BIT (reg_set_in_block[bb->index], REGNO (x)))
2448                   SET_BIT (bmap[bb->index], indx);
2449             }
2450           else
2451             {
2452               for (r = reg_set_table[REGNO (x)]; r != NULL; r = r->next)
2453                 SET_BIT (bmap[r->bb_index], indx);
2454             }
2455         }
2456       else
2457         {
2458           if (REGNO (x) < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
2459             {
2460               FOR_EACH_BB (bb)
2461                 if (TEST_BIT (reg_set_in_block[bb->index], REGNO (x)))
2462                   RESET_BIT (bmap[bb->index], indx);
2463             }
2464           else
2465             {
2466               for (r = reg_set_table[REGNO (x)]; r != NULL; r = r->next)
2467                 RESET_BIT (bmap[r->bb_index], indx);
2468             }
2469         }
2470
2471       return;
2472
2473     case MEM:
2474       if (! MEM_READONLY_P (x))
2475         {
2476           bitmap_iterator bi;
2477           unsigned bb_index;
2478
2479           /* First handle all the blocks with calls.  We don't need to
2480              do any list walking for them.  */
2481           EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (blocks_with_calls, 0, bb_index, bi)
2482             {
2483               if (set_p)
2484                 SET_BIT (bmap[bb_index], indx);
2485               else
2486                 RESET_BIT (bmap[bb_index], indx);
2487             }
2488
2489             /* Now iterate over the blocks which have memory modifications
2490                but which do not have any calls.  */
2491             EXECUTE_IF_AND_COMPL_IN_BITMAP (modify_mem_list_set, 
2492                                             blocks_with_calls,
2493                                             0, bb_index, bi)
2494               {
2495                 rtx list_entry = canon_modify_mem_list[bb_index];
2496
2497                 while (list_entry)
2498                   {
2499                     rtx dest, dest_addr;
2500
2501                     /* LIST_ENTRY must be an INSN of some kind that sets memory.
2502                        Examine each hunk of memory that is modified.  */
2503
2504                     dest = XEXP (list_entry, 0);
2505                     list_entry = XEXP (list_entry, 1);
2506                     dest_addr = XEXP (list_entry, 0);
2507
2508                     if (canon_true_dependence (dest, GET_MODE (dest), dest_addr,
2509                                                x, rtx_addr_varies_p))
2510                       {
2511                         if (set_p)
2512                           SET_BIT (bmap[bb_index], indx);
2513                         else
2514                           RESET_BIT (bmap[bb_index], indx);
2515                         break;
2516                       }
2517                     list_entry = XEXP (list_entry, 1);
2518                   }
2519               }
2520         }
2521
2522       x = XEXP (x, 0);
2523       goto repeat;
2524
2525     case PC:
2526     case CC0: /*FIXME*/
2527     case CONST:
2528     case CONST_INT:
2529     case CONST_DOUBLE:
2530     case CONST_VECTOR:
2531     case SYMBOL_REF:
2532     case LABEL_REF:
2533     case ADDR_VEC:
2534     case ADDR_DIFF_VEC:
2535       return;
2536
2537     default:
2538       break;
2539     }
2540
2541   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1, fmt = GET_RTX_FORMAT (code); i >= 0; i--)
2542     {
2543       if (fmt[i] == 'e')
2544         {
2545           /* If we are about to do the last recursive call
2546              needed at this level, change it into iteration.
2547              This function is called enough to be worth it.  */
2548           if (i == 0)
2549             {
2550               x = XEXP (x, i);
2551               goto repeat;
2552             }
2553
2554           compute_transp (XEXP (x, i), indx, bmap, set_p);
2555         }
2556       else if (fmt[i] == 'E')
2557         for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
2558           compute_transp (XVECEXP (x, i, j), indx, bmap, set_p);
2559     }
2560 }
2561
2562 /* Top level routine to do the dataflow analysis needed by copy/const
2563    propagation.  */
2564
2565 static void
2566 compute_cprop_data (void)
2567 {
2568   compute_local_properties (cprop_absaltered, cprop_pavloc, NULL, &set_hash_table);
2569   compute_available (cprop_pavloc, cprop_absaltered,
2570                      cprop_avout, cprop_avin);
2571 }
2572 \f
2573 /* Copy/constant propagation.  */
2574
2575 /* Maximum number of register uses in an insn that we handle.  */
2576 #define MAX_USES 8
2577
2578 /* Table of uses found in an insn.
2579    Allocated statically to avoid alloc/free complexity and overhead.  */
2580 static struct reg_use reg_use_table[MAX_USES];
2581
2582 /* Index into `reg_use_table' while building it.  */
2583 static int reg_use_count;
2584
2585 /* Set up a list of register numbers used in INSN.  The found uses are stored
2586    in `reg_use_table'.  `reg_use_count' is initialized to zero before entry,
2587    and contains the number of uses in the table upon exit.
2588
2589    ??? If a register appears multiple times we will record it multiple times.
2590    This doesn't hurt anything but it will slow things down.  */
2591
2592 static void
2593 find_used_regs (rtx *xptr, void *data ATTRIBUTE_UNUSED)
2594 {
2595   int i, j;
2596   enum rtx_code code;
2597   const char *fmt;
2598   rtx x = *xptr;
2599
2600   /* repeat is used to turn tail-recursion into iteration since GCC
2601      can't do it when there's no return value.  */
2602  repeat:
2603   if (x == 0)
2604     return;
2605
2606   code = GET_CODE (x);
2607   if (REG_P (x))
2608     {
2609       if (reg_use_count == MAX_USES)
2610         return;
2611
2612       reg_use_table[reg_use_count].reg_rtx = x;
2613       reg_use_count++;
2614     }
2615
2616   /* Recursively scan the operands of this expression.  */
2617
2618   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1, fmt = GET_RTX_FORMAT (code); i >= 0; i--)
2619     {
2620       if (fmt[i] == 'e')
2621         {
2622           /* If we are about to do the last recursive call
2623              needed at this level, change it into iteration.
2624              This function is called enough to be worth it.  */
2625           if (i == 0)
2626             {
2627               x = XEXP (x, 0);
2628               goto repeat;
2629             }
2630
2631           find_used_regs (&XEXP (x, i), data);
2632         }
2633       else if (fmt[i] == 'E')
2634         for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
2635           find_used_regs (&XVECEXP (x, i, j), data);
2636     }
2637 }
2638
2639 /* Try to replace all non-SET_DEST occurrences of FROM in INSN with TO.
2640    Returns nonzero is successful.  */
2641
2642 static int
2643 try_replace_reg (rtx from, rtx to, rtx insn)
2644 {
2645   rtx note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
2646   rtx src = 0;
2647   int success = 0;
2648   rtx set = single_set (insn);
2649
2650   validate_replace_src_group (from, to, insn);
2651   if (num_changes_pending () && apply_change_group ())
2652     success = 1;
2653
2654   /* Try to simplify SET_SRC if we have substituted a constant.  */
2655   if (success && set && CONSTANT_P (to))
2656     {
2657       src = simplify_rtx (SET_SRC (set));
2658
2659       if (src)
2660         validate_change (insn, &SET_SRC (set), src, 0);
2661     }
2662
2663   /* If there is already a REG_EQUAL note, update the expression in it
2664      with our replacement.  */
2665   if (note != 0 && REG_NOTE_KIND (note) == REG_EQUAL)
2666     XEXP (note, 0) = simplify_replace_rtx (XEXP (note, 0), from, to);
2667
2668   if (!success && set && reg_mentioned_p (from, SET_SRC (set)))
2669     {
2670       /* If above failed and this is a single set, try to simplify the source of
2671          the set given our substitution.  We could perhaps try this for multiple
2672          SETs, but it probably won't buy us anything.  */
2673       src = simplify_replace_rtx (SET_SRC (set), from, to);
2674
2675       if (!rtx_equal_p (src, SET_SRC (set))
2676           && validate_change (insn, &SET_SRC (set), src, 0))
2677         success = 1;
2678
2679       /* If we've failed to do replacement, have a single SET, don't already
2680          have a note, and have no special SET, add a REG_EQUAL note to not
2681          lose information.  */
2682       if (!success && note == 0 && set != 0
2683           && GET_CODE (SET_DEST (set)) != ZERO_EXTRACT
2684           && GET_CODE (SET_DEST (set)) != STRICT_LOW_PART)
2685         note = set_unique_reg_note (insn, REG_EQUAL, copy_rtx (src));
2686     }
2687
2688   /* REG_EQUAL may get simplified into register.
2689      We don't allow that. Remove that note. This code ought
2690      not to happen, because previous code ought to synthesize
2691      reg-reg move, but be on the safe side.  */
2692   if (note && REG_NOTE_KIND (note) == REG_EQUAL && REG_P (XEXP (note, 0)))
2693     remove_note (insn, note);
2694
2695   return success;
2696 }
2697
2698 /* Find a set of REGNOs that are available on entry to INSN's block.  Returns
2699    NULL no such set is found.  */
2700
2701 static struct expr *
2702 find_avail_set (int regno, rtx insn)
2703 {
2704   /* SET1 contains the last set found that can be returned to the caller for
2705      use in a substitution.  */
2706   struct expr *set1 = 0;
2707
2708   /* Loops are not possible here.  To get a loop we would need two sets
2709      available at the start of the block containing INSN.  i.e. we would
2710      need two sets like this available at the start of the block:
2711
2712        (set (reg X) (reg Y))
2713        (set (reg Y) (reg X))
2714
2715      This can not happen since the set of (reg Y) would have killed the
2716      set of (reg X) making it unavailable at the start of this block.  */
2717   while (1)
2718     {
2719       rtx src;
2720       struct expr *set = lookup_set (regno, &set_hash_table);
2721
2722       /* Find a set that is available at the start of the block
2723          which contains INSN.  */
2724       while (set)
2725         {
2726           if (TEST_BIT (cprop_avin[BLOCK_NUM (insn)], set->bitmap_index))
2727             break;
2728           set = next_set (regno, set);
2729         }
2730
2731       /* If no available set was found we've reached the end of the
2732          (possibly empty) copy chain.  */
2733       if (set == 0)
2734         break;
2735
2736       gcc_assert (GET_CODE (set->expr) == SET);
2737
2738       src = SET_SRC (set->expr);
2739
2740       /* We know the set is available.
2741          Now check that SRC is ANTLOC (i.e. none of the source operands
2742          have changed since the start of the block).
2743
2744          If the source operand changed, we may still use it for the next
2745          iteration of this loop, but we may not use it for substitutions.  */
2746
2747       if (gcse_constant_p (src) || oprs_not_set_p (src, insn))
2748         set1 = set;
2749
2750       /* If the source of the set is anything except a register, then
2751          we have reached the end of the copy chain.  */
2752       if (! REG_P (src))
2753         break;
2754
2755       /* Follow the copy chain, i.e. start another iteration of the loop
2756          and see if we have an available copy into SRC.  */
2757       regno = REGNO (src);
2758     }
2759
2760   /* SET1 holds the last set that was available and anticipatable at
2761      INSN.  */
2762   return set1;
2763 }
2764
2765 /* Subroutine of cprop_insn that tries to propagate constants into
2766    JUMP_INSNS.  JUMP must be a conditional jump.  If SETCC is non-NULL
2767    it is the instruction that immediately precedes JUMP, and must be a
2768    single SET of a register.  FROM is what we will try to replace,
2769    SRC is the constant we will try to substitute for it.  Returns nonzero
2770    if a change was made.  */
2771
2772 static int
2773 cprop_jump (basic_block bb, rtx setcc, rtx jump, rtx from, rtx src)
2774 {
2775   rtx new, set_src, note_src;
2776   rtx set = pc_set (jump);
2777   rtx note = find_reg_equal_equiv_note (jump);
2778
2779   if (note)
2780     {
2781       note_src = XEXP (note, 0);
2782       if (GET_CODE (note_src) == EXPR_LIST)
2783         note_src = NULL_RTX;
2784     }
2785   else note_src = NULL_RTX;
2786
2787   /* Prefer REG_EQUAL notes except those containing EXPR_LISTs.  */
2788   set_src = note_src ? note_src : SET_SRC (set);
2789
2790   /* First substitute the SETCC condition into the JUMP instruction,
2791      then substitute that given values into this expanded JUMP.  */
2792   if (setcc != NULL_RTX
2793       && !modified_between_p (from, setcc, jump)
2794       && !modified_between_p (src, setcc, jump))
2795     {
2796       rtx setcc_src;
2797       rtx setcc_set = single_set (setcc);
2798       rtx setcc_note = find_reg_equal_equiv_note (setcc);
2799       setcc_src = (setcc_note && GET_CODE (XEXP (setcc_note, 0)) != EXPR_LIST)
2800                 ? XEXP (setcc_note, 0) : SET_SRC (setcc_set);
2801       set_src = simplify_replace_rtx (set_src, SET_DEST (setcc_set),
2802                                       setcc_src);
2803     }
2804   else
2805     setcc = NULL_RTX;
2806
2807   new = simplify_replace_rtx (set_src, from, src);
2808
2809   /* If no simplification can be made, then try the next register.  */
2810   if (rtx_equal_p (new, SET_SRC (set)))
2811     return 0;
2812
2813   /* If this is now a no-op delete it, otherwise this must be a valid insn.  */
2814   if (new == pc_rtx)
2815     delete_insn (jump);
2816   else
2817     {
2818       /* Ensure the value computed inside the jump insn to be equivalent
2819          to one computed by setcc.  */
2820       if (setcc && modified_in_p (new, setcc))
2821         return 0;
2822       if (! validate_change (jump, &SET_SRC (set), new, 0))
2823         {
2824           /* When (some) constants are not valid in a comparison, and there
2825              are two registers to be replaced by constants before the entire
2826              comparison can be folded into a constant, we need to keep
2827              intermediate information in REG_EQUAL notes.  For targets with
2828              separate compare insns, such notes are added by try_replace_reg.
2829              When we have a combined compare-and-branch instruction, however,
2830              we need to attach a note to the branch itself to make this
2831              optimization work.  */
2832
2833           if (!rtx_equal_p (new, note_src))
2834             set_unique_reg_note (jump, REG_EQUAL, copy_rtx (new));
2835           return 0;
2836         }
2837
2838       /* Remove REG_EQUAL note after simplification.  */
2839       if (note_src)
2840         remove_note (jump, note);
2841
2842       /* If this has turned into an unconditional jump,
2843          then put a barrier after it so that the unreachable
2844          code will be deleted.  */
2845       if (GET_CODE (SET_SRC (set)) == LABEL_REF)
2846         emit_barrier_after (jump);
2847      }
2848
2849 #ifdef HAVE_cc0
2850   /* Delete the cc0 setter.  */
2851   if (setcc != NULL && CC0_P (SET_DEST (single_set (setcc))))
2852     delete_insn (setcc);
2853 #endif
2854
2855   run_jump_opt_after_gcse = 1;
2856
2857   global_const_prop_count++;
2858   if (dump_file != NULL)
2859     {
2860       fprintf (dump_file,
2861                "GLOBAL CONST-PROP: Replacing reg %d in jump_insn %d with constant ",
2862                REGNO (from), INSN_UID (jump));
2863       print_rtl (dump_file, src);
2864       fprintf (dump_file, "\n");
2865     }
2866   purge_dead_edges (bb);
2867
2868   return 1;
2869 }
2870
2871 static bool
2872 constprop_register (rtx insn, rtx from, rtx to, bool alter_jumps)
2873 {
2874   rtx sset;
2875
2876   /* Check for reg or cc0 setting instructions followed by
2877      conditional branch instructions first.  */
2878   if (alter_jumps
2879       && (sset = single_set (insn)) != NULL
2880       && NEXT_INSN (insn)
2881       && any_condjump_p (NEXT_INSN (insn)) && onlyjump_p (NEXT_INSN (insn)))
2882     {
2883       rtx dest = SET_DEST (sset);
2884       if ((REG_P (dest) || CC0_P (dest))
2885           && cprop_jump (BLOCK_FOR_INSN (insn), insn, NEXT_INSN (insn), from, to))
2886         return 1;
2887     }
2888
2889   /* Handle normal insns next.  */
2890   if (NONJUMP_INSN_P (insn)
2891       && try_replace_reg (from, to, insn))
2892     return 1;
2893
2894   /* Try to propagate a CONST_INT into a conditional jump.
2895      We're pretty specific about what we will handle in this
2896      code, we can extend this as necessary over time.
2897
2898      Right now the insn in question must look like
2899      (set (pc) (if_then_else ...))  */
2900   else if (alter_jumps && any_condjump_p (insn) && onlyjump_p (insn))
2901     return cprop_jump (BLOCK_FOR_INSN (insn), NULL, insn, from, to);
2902   return 0;
2903 }
2904
2905 /* Perform constant and copy propagation on INSN.
2906    The result is nonzero if a change was made.  */
2907
2908 static int
2909 cprop_insn (rtx insn, int alter_jumps)
2910 {
2911   struct reg_use *reg_used;
2912   int changed = 0;
2913   rtx note;
2914
2915   if (!INSN_P (insn))
2916     return 0;
2917
2918   reg_use_count = 0;
2919   note_uses (&PATTERN (insn), find_used_regs, NULL);
2920
2921   note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
2922
2923   /* We may win even when propagating constants into notes.  */
2924   if (note)
2925     find_used_regs (&XEXP (note, 0), NULL);
2926
2927   for (reg_used = &reg_use_table[0]; reg_use_count > 0;
2928        reg_used++, reg_use_count--)
2929     {
2930       unsigned int regno = REGNO (reg_used->reg_rtx);
2931       rtx pat, src;
2932       struct expr *set;
2933
2934       /* Ignore registers created by GCSE.
2935          We do this because ...  */
2936       if (regno >= max_gcse_regno)
2937         continue;
2938
2939       /* If the register has already been set in this block, there's
2940          nothing we can do.  */
2941       if (! oprs_not_set_p (reg_used->reg_rtx, insn))
2942         continue;
2943
2944       /* Find an assignment that sets reg_used and is available
2945          at the start of the block.  */
2946       set = find_avail_set (regno, insn);
2947       if (! set)
2948         continue;
2949
2950       pat = set->expr;
2951       /* ??? We might be able to handle PARALLELs.  Later.  */
2952       gcc_assert (GET_CODE (pat) == SET);
2953
2954       src = SET_SRC (pat);
2955
2956       /* Constant propagation.  */
2957       if (gcse_constant_p (src))
2958         {
2959           if (constprop_register (insn, reg_used->reg_rtx, src, alter_jumps))
2960             {
2961               changed = 1;
2962               global_const_prop_count++;
2963               if (dump_file != NULL)
2964                 {
2965                   fprintf (dump_file, "GLOBAL CONST-PROP: Replacing reg %d in ", regno);
2966                   fprintf (dump_file, "insn %d with constant ", INSN_UID (insn));
2967                   print_rtl (dump_file, src);
2968                   fprintf (dump_file, "\n");
2969                 }
2970               if (INSN_DELETED_P (insn))
2971                 return 1;
2972             }
2973         }
2974       else if (REG_P (src)
2975                && REGNO (src) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
2976                && REGNO (src) != regno)
2977         {
2978           if (try_replace_reg (reg_used->reg_rtx, src, insn))
2979             {
2980               changed = 1;
2981               global_copy_prop_count++;
2982               if (dump_file != NULL)
2983                 {
2984                   fprintf (dump_file, "GLOBAL COPY-PROP: Replacing reg %d in insn %d",
2985                            regno, INSN_UID (insn));
2986                   fprintf (dump_file, " with reg %d\n", REGNO (src));
2987                 }
2988
2989               /* The original insn setting reg_used may or may not now be
2990                  deletable.  We leave the deletion to flow.  */
2991               /* FIXME: If it turns out that the insn isn't deletable,
2992                  then we may have unnecessarily extended register lifetimes
2993                  and made things worse.  */
2994             }
2995         }
2996     }
2997
2998   return changed;
2999 }
3000
3001 /* Like find_used_regs, but avoid recording uses that appear in
3002    input-output contexts such as zero_extract or pre_dec.  This
3003    restricts the cases we consider to those for which local cprop
3004    can legitimately make replacements.  */
3005
3006 static void
3007 local_cprop_find_used_regs (rtx *xptr, void *data)
3008 {
3009   rtx x = *xptr;
3010
3011   if (x == 0)
3012     return;
3013
3014   switch (GET_CODE (x))
3015     {
3016     case ZERO_EXTRACT:
3017     case SIGN_EXTRACT:
3018     case STRICT_LOW_PART:
3019       return;
3020
3021     case PRE_DEC:
3022     case PRE_INC:
3023     case POST_DEC:
3024     case POST_INC:
3025     case PRE_MODIFY:
3026     case POST_MODIFY:
3027       /* Can only legitimately appear this early in the context of
3028          stack pushes for function arguments, but handle all of the
3029          codes nonetheless.  */
3030       return;
3031
3032     case SUBREG:
3033       /* Setting a subreg of a register larger than word_mode leaves
3034          the non-written words unchanged.  */
3035       if (GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE (SUBREG_REG (x))) > BITS_PER_WORD)
3036         return;
3037       break;
3038
3039     default:
3040       break;
3041     }
3042
3043   find_used_regs (xptr, data);
3044 }
3045
3046 /* LIBCALL_SP is a zero-terminated array of insns at the end of a libcall;
3047    their REG_EQUAL notes need updating.  */
3048
3049 static bool
3050 do_local_cprop (rtx x, rtx insn, bool alter_jumps, rtx *libcall_sp)
3051 {
3052   rtx newreg = NULL, newcnst = NULL;
3053
3054   /* Rule out USE instructions and ASM statements as we don't want to
3055      change the hard registers mentioned.  */
3056   if (REG_P (x)
3057       && (REGNO (x) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
3058           || (GET_CODE (PATTERN (insn)) != USE
3059               && asm_noperands (PATTERN (insn)) < 0)))
3060     {
3061       cselib_val *val = cselib_lookup (x, GET_MODE (x), 0);
3062       struct elt_loc_list *l;
3063
3064       if (!val)
3065         return false;
3066       for (l = val->locs; l; l = l->next)
3067         {
3068           rtx this_rtx = l->loc;
3069           rtx note;
3070
3071           /* Don't CSE non-constant values out of libcall blocks.  */
3072           if (l->in_libcall && ! CONSTANT_P (this_rtx))
3073             continue;
3074
3075           if (gcse_constant_p (this_rtx))
3076             newcnst = this_rtx;
3077           if (REG_P (this_rtx) && REGNO (this_rtx) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
3078               /* Don't copy propagate if it has attached REG_EQUIV note.
3079                  At this point this only function parameters should have
3080                  REG_EQUIV notes and if the argument slot is used somewhere
3081                  explicitly, it means address of parameter has been taken,
3082                  so we should not extend the lifetime of the pseudo.  */
3083               && (!(note = find_reg_note (l->setting_insn, REG_EQUIV, NULL_RTX))
3084                   || ! MEM_P (XEXP (note, 0))))
3085             newreg = this_rtx;
3086         }
3087       if (newcnst && constprop_register (insn, x, newcnst, alter_jumps))
3088         {
3089           /* If we find a case where we can't fix the retval REG_EQUAL notes
3090              match the new register, we either have to abandon this replacement
3091              or fix delete_trivially_dead_insns to preserve the setting insn,
3092              or make it delete the REG_EUAQL note, and fix up all passes that
3093              require the REG_EQUAL note there.  */
3094           bool adjusted;
3095
3096           adjusted = adjust_libcall_notes (x, newcnst, insn, libcall_sp);
3097           gcc_assert (adjusted);
3098           
3099           if (dump_file != NULL)
3100             {
3101               fprintf (dump_file, "LOCAL CONST-PROP: Replacing reg %d in ",
3102                        REGNO (x));
3103               fprintf (dump_file, "insn %d with constant ",
3104                        INSN_UID (insn));
3105               print_rtl (dump_file, newcnst);
3106               fprintf (dump_file, "\n");
3107             }
3108           local_const_prop_count++;
3109           return true;
3110         }
3111       else if (newreg && newreg != x && try_replace_reg (x, newreg, insn))
3112         {
3113           adjust_libcall_notes (x, newreg, insn, libcall_sp);
3114           if (dump_file != NULL)
3115             {
3116               fprintf (dump_file,
3117                        "LOCAL COPY-PROP: Replacing reg %d in insn %d",
3118                        REGNO (x), INSN_UID (insn));
3119               fprintf (dump_file, " with reg %d\n", REGNO (newreg));
3120             }
3121           local_copy_prop_count++;
3122           return true;
3123         }
3124     }
3125   return false;
3126 }
3127
3128 /* LIBCALL_SP is a zero-terminated array of insns at the end of a libcall;
3129    their REG_EQUAL notes need updating to reflect that OLDREG has been
3130    replaced with NEWVAL in INSN.  Return true if all substitutions could
3131    be made.  */
3132 static bool
3133 adjust_libcall_notes (rtx oldreg, rtx newval, rtx insn, rtx *libcall_sp)
3134 {
3135   rtx end;
3136
3137   while ((end = *libcall_sp++))
3138     {
3139       rtx note = find_reg_equal_equiv_note (end);
3140
3141       if (! note)
3142         continue;
3143
3144       if (REG_P (newval))
3145         {
3146           if (reg_set_between_p (newval, PREV_INSN (insn), end))
3147             {
3148               do
3149                 {
3150                   note = find_reg_equal_equiv_note (end);
3151                   if (! note)
3152                     continue;
3153                   if (reg_mentioned_p (newval, XEXP (note, 0)))
3154                     return false;
3155                 }
3156               while ((end = *libcall_sp++));
3157               return true;
3158             }
3159         }
3160       XEXP (note, 0) = simplify_replace_rtx (XEXP (note, 0), oldreg, newval);
3161       insn = end;
3162     }
3163   return true;
3164 }
3165
3166 #define MAX_NESTED_LIBCALLS 9
3167
3168 /* Do local const/copy propagation (i.e. within each basic block).
3169    If ALTER_JUMPS is true, allow propagating into jump insns, which
3170    could modify the CFG.  */
3171
3172 static void
3173 local_cprop_pass (bool alter_jumps)
3174 {
3175   basic_block bb;
3176   rtx insn;
3177   struct reg_use *reg_used;
3178   rtx libcall_stack[MAX_NESTED_LIBCALLS + 1], *libcall_sp;
3179   bool changed = false;
3180
3181   cselib_init (false);
3182   libcall_sp = &libcall_stack[MAX_NESTED_LIBCALLS];
3183   *libcall_sp = 0;
3184   FOR_EACH_BB (bb)
3185     {
3186       FOR_BB_INSNS (bb, insn)
3187         {
3188           if (INSN_P (insn))
3189             {
3190               rtx note = find_reg_note (insn, REG_LIBCALL, NULL_RTX);
3191
3192               if (note)
3193                 {
3194                   gcc_assert (libcall_sp != libcall_stack);
3195                   *--libcall_sp = XEXP (note, 0);
3196                 }
3197               note = find_reg_note (insn, REG_RETVAL, NULL_RTX);
3198               if (note)
3199                 libcall_sp++;
3200               note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
3201               do
3202                 {
3203                   reg_use_count = 0;
3204                   note_uses (&PATTERN (insn), local_cprop_find_used_regs,
3205                              NULL);
3206                   if (note)
3207                     local_cprop_find_used_regs (&XEXP (note, 0), NULL);
3208
3209                   for (reg_used = &reg_use_table[0]; reg_use_count > 0;
3210                        reg_used++, reg_use_count--)
3211                     if (do_local_cprop (reg_used->reg_rtx, insn, alter_jumps,
3212                         libcall_sp))
3213                       {
3214                         changed = true;
3215                         break;
3216                       }
3217                   if (INSN_DELETED_P (insn))
3218                     break;
3219                 }
3220               while (reg_use_count);
3221             }
3222           cselib_process_insn (insn);
3223         }
3224
3225       /* Forget everything at the end of a basic block.  Make sure we are
3226          not inside a libcall, they should never cross basic blocks.  */
3227       cselib_clear_table ();
3228       gcc_assert (libcall_sp == &libcall_stack[MAX_NESTED_LIBCALLS]);
3229     }
3230
3231   cselib_finish ();
3232
3233   /* Global analysis may get into infinite loops for unreachable blocks.  */
3234   if (changed && alter_jumps)
3235     {
3236       delete_unreachable_blocks ();
3237       free_reg_set_mem ();
3238       alloc_reg_set_mem (max_reg_num ());
3239       compute_sets ();
3240     }
3241 }
3242
3243 /* Forward propagate copies.  This includes copies and constants.  Return
3244    nonzero if a change was made.  */
3245
3246 static int
3247 cprop (int alter_jumps)
3248 {
3249   int changed;
3250   basic_block bb;
3251   rtx insn;
3252
3253   /* Note we start at block 1.  */
3254   if (ENTRY_BLOCK_PTR->next_bb == EXIT_BLOCK_PTR)
3255     {
3256       if (dump_file != NULL)
3257         fprintf (dump_file, "\n");
3258       return 0;
3259     }
3260
3261   changed = 0;
3262   FOR_BB_BETWEEN (bb, ENTRY_BLOCK_PTR->next_bb->next_bb, EXIT_BLOCK_PTR, next_bb)
3263     {
3264       /* Reset tables used to keep track of what's still valid [since the
3265          start of the block].  */
3266       reset_opr_set_tables ();
3267
3268       FOR_BB_INSNS (bb, insn)
3269         if (INSN_P (insn))
3270           {
3271             changed |= cprop_insn (insn, alter_jumps);
3272
3273             /* Keep track of everything modified by this insn.  */
3274             /* ??? Need to be careful w.r.t. mods done to INSN.  Don't
3275                call mark_oprs_set if we turned the insn into a NOTE.  */
3276             if (! NOTE_P (insn))
3277               mark_oprs_set (insn);
3278           }
3279     }
3280
3281   if (dump_file != NULL)
3282     fprintf (dump_file, "\n");
3283
3284   return changed;
3285 }
3286
3287 /* Similar to get_condition, only the resulting condition must be
3288    valid at JUMP, instead of at EARLIEST.
3289
3290    This differs from noce_get_condition in ifcvt.c in that we prefer not to
3291    settle for the condition variable in the jump instruction being integral.
3292    We prefer to be able to record the value of a user variable, rather than
3293    the value of a temporary used in a condition.  This could be solved by
3294    recording the value of *every* register scanned by canonicalize_condition,
3295    but this would require some code reorganization.  */
3296
3297 rtx
3298 fis_get_condition (rtx jump)
3299 {
3300   return get_condition (jump, NULL, false, true);
3301 }
3302
3303 /* Check the comparison COND to see if we can safely form an implicit set from
3304    it.  COND is either an EQ or NE comparison.  */
3305
3306 static bool
3307 implicit_set_cond_p (rtx cond)
3308 {
3309   enum machine_mode mode = GET_MODE (XEXP (cond, 0));
3310   rtx cst = XEXP (cond, 1);
3311
3312   /* We can't perform this optimization if either operand might be or might
3313      contain a signed zero.  */
3314   if (HONOR_SIGNED_ZEROS (mode))
3315     {
3316       /* It is sufficient to check if CST is or contains a zero.  We must
3317          handle float, complex, and vector.  If any subpart is a zero, then
3318          the optimization can't be performed.  */
3319       /* ??? The complex and vector checks are not implemented yet.  We just
3320          always return zero for them.  */
3321       if (GET_CODE (cst) == CONST_DOUBLE)
3322         {
3323           REAL_VALUE_TYPE d;
3324           REAL_VALUE_FROM_CONST_DOUBLE (d, cst);
3325           if (REAL_VALUES_EQUAL (d, dconst0))
3326             return 0;
3327         }
3328       else
3329         return 0;
3330     }
3331
3332   return gcse_constant_p (cst);
3333 }
3334
3335 /* Find the implicit sets of a function.  An "implicit set" is a constraint
3336    on the value of a variable, implied by a conditional jump.  For example,
3337    following "if (x == 2)", the then branch may be optimized as though the
3338    conditional performed an "explicit set", in this example, "x = 2".  This
3339    function records the set patterns that are implicit at the start of each
3340    basic block.  */
3341
3342 static void
3343 find_implicit_sets (void)
3344 {
3345   basic_block bb, dest;
3346   unsigned int count;
3347   rtx cond, new;
3348
3349   count = 0;
3350   FOR_EACH_BB (bb)
3351     /* Check for more than one successor.  */
3352     if (EDGE_COUNT (bb->succs) > 1)
3353       {
3354         cond = fis_get_condition (BB_END (bb));
3355
3356         if (cond
3357             && (GET_CODE (cond) == EQ || GET_CODE (cond) == NE)
3358             && REG_P (XEXP (cond, 0))
3359             && REGNO (XEXP (cond, 0)) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
3360             && implicit_set_cond_p (cond))
3361           {
3362             dest = GET_CODE (cond) == EQ ? BRANCH_EDGE (bb)->dest
3363                                          : FALLTHRU_EDGE (bb)->dest;
3364
3365             if (dest && single_pred_p (dest)
3366                 && dest != EXIT_BLOCK_PTR)
3367               {
3368                 new = gen_rtx_SET (VOIDmode, XEXP (cond, 0),
3369                                              XEXP (cond, 1));
3370                 implicit_sets[dest->index] = new;
3371                 if (dump_file)
3372                   {
3373                     fprintf(dump_file, "Implicit set of reg %d in ",
3374                             REGNO (XEXP (cond, 0)));
3375                     fprintf(dump_file, "basic block %d\n", dest->index);
3376                   }
3377                 count++;
3378               }
3379           }
3380       }
3381
3382   if (dump_file)
3383     fprintf (dump_file, "Found %d implicit sets\n", count);
3384 }
3385
3386 /* Perform one copy/constant propagation pass.
3387    PASS is the pass count.  If CPROP_JUMPS is true, perform constant
3388    propagation into conditional jumps.  If BYPASS_JUMPS is true,
3389    perform conditional jump bypassing optimizations.  */
3390
3391 static int
3392 one_cprop_pass (int pass, bool cprop_jumps, bool bypass_jumps)
3393 {
3394   int changed = 0;
3395
3396   global_const_prop_count = local_const_prop_count = 0;
3397   global_copy_prop_count = local_copy_prop_count = 0;
3398
3399   if (cprop_jumps)
3400     local_cprop_pass (cprop_jumps);
3401
3402   /* Determine implicit sets.  */
3403   implicit_sets = XCNEWVEC (rtx, last_basic_block);
3404   find_implicit_sets ();
3405
3406   alloc_hash_table (max_cuid, &set_hash_table, 1);
3407   compute_hash_table (&set_hash_table);
3408
3409   /* Free implicit_sets before peak usage.  */
3410   free (implicit_sets);
3411   implicit_sets = NULL;
3412
3413   if (dump_file)
3414     dump_hash_table (dump_file, "SET", &set_hash_table);
3415   if (set_hash_table.n_elems > 0)
3416     {
3417       alloc_cprop_mem (last_basic_block, set_hash_table.n_elems);
3418       compute_cprop_data ();
3419       changed = cprop (cprop_jumps);
3420       if (bypass_jumps)
3421         changed |= bypass_conditional_jumps ();
3422       free_cprop_mem ();
3423     }
3424
3425   free_hash_table (&set_hash_table);
3426
3427   if (dump_file)
3428     {
3429       fprintf (dump_file, "CPROP of %s, pass %d: %d bytes needed, ",
3430                current_function_name (), pass, bytes_used);
3431       fprintf (dump_file, "%d local const props, %d local copy props, ",
3432                local_const_prop_count, local_copy_prop_count);
3433       fprintf (dump_file, "%d global const props, %d global copy props\n\n",
3434                global_const_prop_count, global_copy_prop_count);
3435     }
3436   /* Global analysis may get into infinite loops for unreachable blocks.  */
3437   if (changed && cprop_jumps)
3438     delete_unreachable_blocks ();
3439
3440   return changed;
3441 }
3442 \f
3443 /* Bypass conditional jumps.  */
3444
3445 /* The value of last_basic_block at the beginning of the jump_bypass
3446    pass.  The use of redirect_edge_and_branch_force may introduce new
3447    basic blocks, but the data flow analysis is only valid for basic
3448    block indices less than bypass_last_basic_block.  */
3449
3450 static int bypass_last_basic_block;
3451
3452 /* Find a set of REGNO to a constant that is available at the end of basic
3453    block BB.  Returns NULL if no such set is found.  Based heavily upon
3454    find_avail_set.  */
3455
3456 static struct expr *
3457 find_bypass_set (int regno, int bb)
3458 {
3459   struct expr *result = 0;
3460
3461   for (;;)
3462     {
3463       rtx src;
3464       struct expr *set = lookup_set (regno, &set_hash_table);
3465
3466       while (set)
3467         {
3468           if (TEST_BIT (cprop_avout[bb], set->bitmap_index))
3469             break;
3470           set = next_set (regno, set);
3471         }
3472
3473       if (set == 0)
3474         break;
3475
3476       gcc_assert (GET_CODE (set->expr) == SET);
3477
3478       src = SET_SRC (set->expr);
3479       if (gcse_constant_p (src))
3480         result = set;
3481
3482       if (! REG_P (src))
3483         break;
3484
3485       regno = REGNO (src);
3486     }
3487   return result;
3488 }
3489
3490
3491 /* Subroutine of bypass_block that checks whether a pseudo is killed by
3492    any of the instructions inserted on an edge.  Jump bypassing places
3493    condition code setters on CFG edges using insert_insn_on_edge.  This
3494    function is required to check that our data flow analysis is still
3495    valid prior to commit_edge_insertions.  */
3496
3497 static bool
3498 reg_killed_on_edge (rtx reg, edge e)
3499 {
3500   rtx insn;
3501
3502   for (insn = e->insns.r; insn; insn = NEXT_INSN (insn))
3503     if (INSN_P (insn) && reg_set_p (reg, insn))
3504       return true;
3505
3506   return false;
3507 }
3508
3509 /* Subroutine of bypass_conditional_jumps that attempts to bypass the given
3510    basic block BB which has more than one predecessor.  If not NULL, SETCC
3511    is the first instruction of BB, which is immediately followed by JUMP_INSN
3512    JUMP.  Otherwise, SETCC is NULL, and JUMP is the first insn of BB.
3513    Returns nonzero if a change was made.
3514
3515    During the jump bypassing pass, we may place copies of SETCC instructions
3516    on CFG edges.  The following routine must be careful to pay attention to
3517    these inserted insns when performing its transformations.  */
3518
3519 static int
3520 bypass_block (basic_block bb, rtx setcc, rtx jump)
3521 {
3522   rtx insn, note;
3523   edge e, edest;
3524   int i, change;
3525   int may_be_loop_header;
3526   unsigned removed_p;
3527   edge_iterator ei;
3528
3529   insn = (setcc != NULL) ? setcc : jump;
3530
3531   /* Determine set of register uses in INSN.  */
3532   reg_use_count = 0;
3533   note_uses (&PATTERN (insn), find_used_regs, NULL);
3534   note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
3535   if (note)
3536     find_used_regs (&XEXP (note, 0), NULL);
3537
3538   may_be_loop_header = false;
3539   FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->preds)
3540     if (e->flags & EDGE_DFS_BACK)
3541       {
3542         may_be_loop_header = true;
3543         break;
3544       }
3545
3546   change = 0;
3547   for (ei = ei_start (bb->preds); (e = ei_safe_edge (ei)); )
3548     {
3549       removed_p = 0;
3550           
3551       if (e->flags & EDGE_COMPLEX)
3552         {
3553           ei_next (&ei);
3554           continue;
3555         }
3556
3557       /* We can't redirect edges from new basic blocks.  */
3558       if (e->src->index >= bypass_last_basic_block)
3559         {
3560           ei_next (&ei);
3561           continue;
3562         }
3563
3564       /* The irreducible loops created by redirecting of edges entering the
3565          loop from outside would decrease effectiveness of some of the following
3566          optimizations, so prevent this.  */
3567       if (may_be_loop_header
3568           && !(e->flags & EDGE_DFS_BACK))
3569         {
3570           ei_next (&ei);
3571           continue;
3572         }
3573
3574       for (i = 0; i < reg_use_count; i++)
3575         {
3576           struct reg_use *reg_used = &reg_use_table[i];
3577           unsigned int regno = REGNO (reg_used->reg_rtx);
3578           basic_block dest, old_dest;
3579           struct expr *set;
3580           rtx src, new;
3581
3582           if (regno >= max_gcse_regno)
3583             continue;
3584
3585           set = find_bypass_set (regno, e->src->index);
3586
3587           if (! set)
3588             continue;
3589
3590           /* Check the data flow is valid after edge insertions.  */
3591           if (e->insns.r && reg_killed_on_edge (reg_used->reg_rtx, e))
3592             continue;
3593
3594           src = SET_SRC (pc_set (jump));
3595
3596           if (setcc != NULL)
3597               src = simplify_replace_rtx (src,
3598                                           SET_DEST (PATTERN (setcc)),
3599                                           SET_SRC (PATTERN (setcc)));
3600
3601           new = simplify_replace_rtx (src, reg_used->reg_rtx,
3602                                       SET_SRC (set->expr));
3603
3604           /* Jump bypassing may have already placed instructions on
3605              edges of the CFG.  We can't bypass an outgoing edge that
3606              has instructions associated with it, as these insns won't
3607              get executed if the incoming edge is redirected.  */
3608
3609           if (new == pc_rtx)
3610             {
3611               edest = FALLTHRU_EDGE (bb);
3612               dest = edest->insns.r ? NULL : edest->dest;
3613             }
3614           else if (GET_CODE (new) == LABEL_REF)
3615             {
3616               dest = BLOCK_FOR_INSN (XEXP (new, 0));
3617               /* Don't bypass edges containing instructions.  */
3618               edest = find_edge (bb, dest);
3619               if (edest && edest->insns.r)
3620                 dest = NULL;
3621             }
3622           else
3623             dest = NULL;
3624
3625           /* Avoid unification of the edge with other edges from original
3626              branch.  We would end up emitting the instruction on "both"
3627              edges.  */
3628
3629           if (dest && setcc && !CC0_P (SET_DEST (PATTERN (setcc)))
3630               && find_edge (e->src, dest))
3631             dest = NULL;
3632
3633           old_dest = e->dest;
3634           if (dest != NULL
3635               && dest != old_dest
3636               && dest != EXIT_BLOCK_PTR)
3637             {
3638               redirect_edge_and_branch_force (e, dest);
3639
3640               /* Copy the register setter to the redirected edge.
3641                  Don't copy CC0 setters, as CC0 is dead after jump.  */
3642               if (setcc)
3643                 {
3644                   rtx pat = PATTERN (setcc);
3645                   if (!CC0_P (SET_DEST (pat)))
3646                     insert_insn_on_edge (copy_insn (pat), e);
3647                 }
3648
3649               if (dump_file != NULL)
3650                 {
3651                   fprintf (dump_file, "JUMP-BYPASS: Proved reg %d "
3652                                       "in jump_insn %d equals constant ",
3653                            regno, INSN_UID (jump));
3654                   print_rtl (dump_file, SET_SRC (set->expr));
3655                   fprintf (dump_file, "\nBypass edge from %d->%d to %d\n",
3656                            e->src->index, old_dest->index, dest->index);
3657                 }
3658               change = 1;
3659               removed_p = 1;
3660               break;
3661             }
3662         }
3663       if (!removed_p)
3664         ei_next (&ei);
3665     }
3666   return change;
3667 }
3668
3669 /* Find basic blocks with more than one predecessor that only contain a
3670    single conditional jump.  If the result of the comparison is known at
3671    compile-time from any incoming edge, redirect that edge to the
3672    appropriate target.  Returns nonzero if a change was made.
3673
3674    This function is now mis-named, because we also handle indirect jumps.  */
3675
3676 static int
3677 bypass_conditional_jumps (void)
3678 {
3679   basic_block bb;
3680   int changed;
3681   rtx setcc;
3682   rtx insn;
3683   rtx dest;
3684
3685   /* Note we start at block 1.  */
3686   if (ENTRY_BLOCK_PTR->next_bb == EXIT_BLOCK_PTR)
3687     return 0;
3688
3689   bypass_last_basic_block = last_basic_block;
3690   mark_dfs_back_edges ();
3691
3692   changed = 0;
3693   FOR_BB_BETWEEN (bb, ENTRY_BLOCK_PTR->next_bb->next_bb,
3694                   EXIT_BLOCK_PTR, next_bb)
3695     {
3696       /* Check for more than one predecessor.  */
3697       if (!single_pred_p (bb))
3698         {
3699           setcc = NULL_RTX;
3700           FOR_BB_INSNS (bb, insn)
3701             if (NONJUMP_INSN_P (insn))
3702               {
3703                 if (setcc)
3704                   break;
3705                 if (GET_CODE (PATTERN (insn)) != SET)
3706                   break;
3707
3708                 dest = SET_DEST (PATTERN (insn));
3709                 if (REG_P (dest) || CC0_P (dest))
3710                   setcc = insn;
3711                 else
3712                   break;
3713               }
3714             else if (JUMP_P (insn))
3715               {
3716                 if ((any_condjump_p (insn) || computed_jump_p (insn))
3717                     && onlyjump_p (insn))
3718                   changed |= bypass_block (bb, setcc, insn);
3719                 break;
3720               }
3721             else if (INSN_P (insn))
3722               break;
3723         }
3724     }
3725
3726   /* If we bypassed any register setting insns, we inserted a
3727      copy on the redirected edge.  These need to be committed.  */
3728   if (changed)
3729     commit_edge_insertions();
3730
3731   return changed;
3732 }
3733 \f
3734 /* Compute PRE+LCM working variables.  */
3735
3736 /* Local properties of expressions.  */
3737 /* Nonzero for expressions that are transparent in the block.  */
3738 static sbitmap *transp;
3739
3740 /* Nonzero for expressions that are transparent at the end of the block.
3741    This is only zero for expressions killed by abnormal critical edge
3742    created by a calls.  */
3743 static sbitmap *transpout;
3744
3745 /* Nonzero for expressions that are computed (available) in the block.  */
3746 static sbitmap *comp;
3747
3748 /* Nonzero for expressions that are locally anticipatable in the block.  */
3749 static sbitmap *antloc;
3750
3751 /* Nonzero for expressions where this block is an optimal computation
3752    point.  */
3753 static sbitmap *pre_optimal;
3754
3755 /* Nonzero for expressions which are redundant in a particular block.  */
3756 static sbitmap *pre_redundant;
3757
3758 /* Nonzero for expressions which should be inserted on a specific edge.  */
3759 static sbitmap *pre_insert_map;
3760
3761 /* Nonzero for expressions which should be deleted in a specific block.  */
3762 static sbitmap *pre_delete_map;
3763
3764 /* Contains the edge_list returned by pre_edge_lcm.  */
3765 static struct edge_list *edge_list;
3766
3767 /* Redundant insns.  */
3768 static sbitmap pre_redundant_insns;
3769
3770 /* Allocate vars used for PRE analysis.  */
3771
3772 static void
3773 alloc_pre_mem (int n_blocks, int n_exprs)
3774 {
3775   transp = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
3776   comp = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
3777   antloc = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
3778
3779   pre_optimal = NULL;
3780   pre_redundant = NULL;
3781   pre_insert_map = NULL;
3782   pre_delete_map = NULL;
3783   ae_kill = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
3784
3785   /* pre_insert and pre_delete are allocated later.  */
3786 }
3787
3788 /* Free vars used for PRE analysis.  */
3789
3790 static void
3791 free_pre_mem (void)
3792 {
3793   sbitmap_vector_free (transp);
3794   sbitmap_vector_free (comp);
3795
3796   /* ANTLOC and AE_KILL are freed just after pre_lcm finishes.  */
3797
3798   if (pre_optimal)
3799     sbitmap_vector_free (pre_optimal);
3800   if (pre_redundant)
3801     sbitmap_vector_free (pre_redundant);
3802   if (pre_insert_map)
3803     sbitmap_vector_free (pre_insert_map);
3804   if (pre_delete_map)
3805     sbitmap_vector_free (pre_delete_map);
3806
3807   transp = comp = NULL;
3808   pre_optimal = pre_redundant = pre_insert_map = pre_delete_map = NULL;
3809 }
3810
3811 /* Top level routine to do the dataflow analysis needed by PRE.  */
3812
3813 static void
3814 compute_pre_data (void)
3815 {
3816   sbitmap trapping_expr;
3817   basic_block bb;
3818   unsigned int ui;
3819
3820   compute_local_properties (transp, comp, antloc, &expr_hash_table);
3821   sbitmap_vector_zero (ae_kill, last_basic_block);
3822
3823   /* Collect expressions which might trap.  */
3824   trapping_expr = sbitmap_alloc (expr_hash_table.n_elems);
3825   sbitmap_zero (trapping_expr);
3826   for (ui = 0; ui < expr_hash_table.size; ui++)
3827     {
3828       struct expr *e;
3829       for (e = expr_hash_table.table[ui]; e != NULL; e = e->next_same_hash)
3830         if (may_trap_p (e->expr))
3831           SET_BIT (trapping_expr, e->bitmap_index);
3832     }
3833
3834   /* Compute ae_kill for each basic block using:
3835
3836      ~(TRANSP | COMP)
3837   */
3838
3839   FOR_EACH_BB (bb)
3840     {
3841       edge e;
3842       edge_iterator ei;
3843
3844       /* If the current block is the destination of an abnormal edge, we
3845          kill all trapping expressions because we won't be able to properly
3846          place the instruction on the edge.  So make them neither
3847          anticipatable nor transparent.  This is fairly conservative.  */
3848       FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->preds)
3849         if (e->flags & EDGE_ABNORMAL)
3850           {
3851             sbitmap_difference (antloc[bb->index], antloc[bb->index], trapping_expr);
3852             sbitmap_difference (transp[bb->index], transp[bb->index], trapping_expr);
3853             break;
3854           }
3855
3856       sbitmap_a_or_b (ae_kill[bb->index], transp[bb->index], comp[bb->index]);
3857       sbitmap_not (ae_kill[bb->index], ae_kill[bb->index]);
3858     }
3859
3860   edge_list = pre_edge_lcm (expr_hash_table.n_elems, transp, comp, antloc,
3861                             ae_kill, &pre_insert_map, &pre_delete_map);
3862   sbitmap_vector_free (antloc);
3863   antloc = NULL;
3864   sbitmap_vector_free (ae_kill);
3865   ae_kill = NULL;
3866   sbitmap_free (trapping_expr);
3867 }
3868 \f
3869 /* PRE utilities */
3870
3871 /* Return nonzero if an occurrence of expression EXPR in OCCR_BB would reach
3872    block BB.
3873
3874    VISITED is a pointer to a working buffer for tracking which BB's have
3875    been visited.  It is NULL for the top-level call.
3876
3877    We treat reaching expressions that go through blocks containing the same
3878    reaching expression as "not reaching".  E.g. if EXPR is generated in blocks
3879    2 and 3, INSN is in block 4, and 2->3->4, we treat the expression in block
3880    2 as not reaching.  The intent is to improve the probability of finding
3881    only one reaching expression and to reduce register lifetimes by picking
3882    the closest such expression.  */
3883
3884 static int
3885 pre_expr_reaches_here_p_work (basic_block occr_bb, struct expr *expr, basic_block bb, char *visited)
3886 {
3887   edge pred;
3888   edge_iterator ei;
3889   
3890   FOR_EACH_EDGE (pred, ei, bb->preds)
3891     {
3892       basic_block pred_bb = pred->src;
3893
3894       if (pred->src == ENTRY_BLOCK_PTR
3895           /* Has predecessor has already been visited?  */
3896           || visited[pred_bb->index])
3897         ;/* Nothing to do.  */
3898
3899       /* Does this predecessor generate this expression?  */
3900       else if (TEST_BIT (comp[pred_bb->index], expr->bitmap_index))
3901         {
3902           /* Is this the occurrence we're looking for?
3903              Note that there's only one generating occurrence per block
3904              so we just need to check the block number.  */
3905           if (occr_bb == pred_bb)
3906             return 1;
3907
3908           visited[pred_bb->index] = 1;
3909         }
3910       /* Ignore this predecessor if it kills the expression.  */
3911       else if (! TEST_BIT (transp[pred_bb->index], expr->bitmap_index))
3912         visited[pred_bb->index] = 1;
3913
3914       /* Neither gen nor kill.  */
3915       else
3916         {
3917           visited[pred_bb->index] = 1;
3918           if (pre_expr_reaches_here_p_work (occr_bb, expr, pred_bb, visited))
3919             return 1;
3920         }
3921     }
3922
3923   /* All paths have been checked.  */
3924   return 0;
3925 }
3926
3927 /* The wrapper for pre_expr_reaches_here_work that ensures that any
3928    memory allocated for that function is returned.  */
3929
3930 static int
3931 pre_expr_reaches_here_p (basic_block occr_bb, struct expr *expr, basic_block bb)
3932 {
3933   int rval;
3934   char *visited = XCNEWVEC (char, last_basic_block);
3935
3936   rval = pre_expr_reaches_here_p_work (occr_bb, expr, bb, visited);
3937
3938   free (visited);
3939   return rval;
3940 }
3941 \f
3942
3943 /* Given an expr, generate RTL which we can insert at the end of a BB,
3944    or on an edge.  Set the block number of any insns generated to
3945    the value of BB.  */
3946
3947 static rtx
3948 process_insert_insn (struct expr *expr)
3949 {
3950   rtx reg = expr->reaching_reg;
3951   rtx exp = copy_rtx (expr->expr);
3952   rtx pat;
3953
3954   start_sequence ();
3955
3956   /* If the expression is something that's an operand, like a constant,
3957      just copy it to a register.  */
3958   if (general_operand (exp, GET_MODE (reg)))
3959     emit_move_insn (reg, exp);
3960
3961   /* Otherwise, make a new insn to compute this expression and make sure the
3962      insn will be recognized (this also adds any needed CLOBBERs).  Copy the
3963      expression to make sure we don't have any sharing issues.  */
3964   else
3965     {
3966       rtx insn = emit_insn (gen_rtx_SET (VOIDmode, reg, exp));
3967
3968       if (insn_invalid_p (insn))
3969         gcc_unreachable ();
3970     }
3971   
3972
3973   pat = get_insns ();
3974   end_sequence ();
3975
3976   return pat;
3977 }
3978
3979 /* Add EXPR to the end of basic block BB.
3980
3981    This is used by both the PRE and code hoisting.
3982
3983    For PRE, we want to verify that the expr is either transparent
3984    or locally anticipatable in the target block.  This check makes
3985    no sense for code hoisting.  */
3986
3987 static void
3988 insert_insn_end_bb (struct expr *expr, basic_block bb, int pre)
3989 {
3990   rtx insn = BB_END (bb);
3991   rtx new_insn;
3992   rtx reg = expr->reaching_reg;
3993   int regno = REGNO (reg);
3994   rtx pat, pat_end;
3995
3996   pat = process_insert_insn (expr);
3997   gcc_assert (pat && INSN_P (pat));
3998
3999   pat_end = pat;
4000   while (NEXT_INSN (pat_end) != NULL_RTX)
4001     pat_end = NEXT_INSN (pat_end);
4002
4003   /* If the last insn is a jump, insert EXPR in front [taking care to
4004      handle cc0, etc. properly].  Similarly we need to care trapping
4005      instructions in presence of non-call exceptions.  */
4006
4007   if (JUMP_P (insn)
4008       || (NONJUMP_INSN_P (insn)
4009           && (!single_succ_p (bb)
4010               || single_succ_edge (bb)->flags & EDGE_ABNORMAL)))
4011     {
4012 #ifdef HAVE_cc0
4013       rtx note;
4014 #endif
4015       /* It should always be the case that we can put these instructions
4016          anywhere in the basic block with performing PRE optimizations.
4017          Check this.  */
4018       gcc_assert (!NONJUMP_INSN_P (insn) || !pre
4019                   || TEST_BIT (antloc[bb->index], expr->bitmap_index)
4020                   || TEST_BIT (transp[bb->index], expr->bitmap_index));
4021
4022       /* If this is a jump table, then we can't insert stuff here.  Since
4023          we know the previous real insn must be the tablejump, we insert
4024          the new instruction just before the tablejump.  */
4025       if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == ADDR_VEC
4026           || GET_CODE (PATTERN (insn)) == ADDR_DIFF_VEC)
4027         insn = prev_real_insn (insn);
4028
4029 #ifdef HAVE_cc0
4030       /* FIXME: 'twould be nice to call prev_cc0_setter here but it aborts
4031          if cc0 isn't set.  */
4032       note = find_reg_note (insn, REG_CC_SETTER, NULL_RTX);
4033       if (note)
4034         insn = XEXP (note, 0);
4035       else
4036         {
4037           rtx maybe_cc0_setter = prev_nonnote_insn (insn);
4038           if (maybe_cc0_setter
4039               && INSN_P (maybe_cc0_setter)
4040               && sets_cc0_p (PATTERN (maybe_cc0_setter)))
4041             insn = maybe_cc0_setter;
4042         }
4043 #endif
4044       /* FIXME: What if something in cc0/jump uses value set in new insn?  */
4045       new_insn = emit_insn_before_noloc (pat, insn);
4046     }
4047
4048   /* Likewise if the last insn is a call, as will happen in the presence
4049      of exception handling.  */
4050   else if (CALL_P (insn)
4051            && (!single_succ_p (bb)
4052                || single_succ_edge (bb)->flags & EDGE_ABNORMAL))
4053     {
4054       /* Keeping in mind SMALL_REGISTER_CLASSES and parameters in registers,
4055          we search backward and place the instructions before the first
4056          parameter is loaded.  Do this for everyone for consistency and a
4057          presumption that we'll get better code elsewhere as well.
4058
4059          It should always be the case that we can put these instructions
4060          anywhere in the basic block with performing PRE optimizations.
4061          Check this.  */
4062
4063       gcc_assert (!pre
4064                   || TEST_BIT (antloc[bb->index], expr->bitmap_index)
4065                   || TEST_BIT (transp[bb->index], expr->bitmap_index));
4066
4067       /* Since different machines initialize their parameter registers
4068          in different orders, assume nothing.  Collect the set of all
4069          parameter registers.  */
4070       insn = find_first_parameter_load (insn, BB_HEAD (bb));
4071
4072       /* If we found all the parameter loads, then we want to insert
4073          before the first parameter load.
4074
4075          If we did not find all the parameter loads, then we might have
4076          stopped on the head of the block, which could be a CODE_LABEL.
4077          If we inserted before the CODE_LABEL, then we would be putting
4078          the insn in the wrong basic block.  In that case, put the insn
4079          after the CODE_LABEL.  Also, respect NOTE_INSN_BASIC_BLOCK.  */
4080       while (LABEL_P (insn)
4081              || NOTE_INSN_BASIC_BLOCK_P (insn))
4082         insn = NEXT_INSN (insn);
4083
4084       new_insn = emit_insn_before_noloc (pat, insn);
4085     }
4086   else
4087     new_insn = emit_insn_after_noloc (pat, insn);
4088
4089   while (1)
4090     {
4091       if (INSN_P (pat))
4092         {
4093           add_label_notes (PATTERN (pat), new_insn);
4094           note_stores (PATTERN (pat), record_set_info, pat);
4095         }
4096       if (pat == pat_end)
4097         break;
4098       pat = NEXT_INSN (pat);
4099     }
4100
4101   gcse_create_count++;
4102
4103   if (dump_file)
4104     {
4105       fprintf (dump_file, "PRE/HOIST: end of bb %d, insn %d, ",
4106                bb->index, INSN_UID (new_insn));
4107       fprintf (dump_file, "copying expression %d to reg %d\n",
4108                expr->bitmap_index, regno);
4109     }
4110 }
4111
4112 /* Insert partially redundant expressions on edges in the CFG to make
4113    the expressions fully redundant.  */
4114
4115 static int
4116 pre_edge_insert (struct edge_list *edge_list, struct expr **index_map)
4117 {
4118   int e, i, j, num_edges, set_size, did_insert = 0;
4119   sbitmap *inserted;
4120
4121   /* Where PRE_INSERT_MAP is nonzero, we add the expression on that edge
4122      if it reaches any of the deleted expressions.  */
4123
4124   set_size = pre_insert_map[0]->size;
4125   num_edges = NUM_EDGES (edge_list);
4126   inserted = sbitmap_vector_alloc (num_edges, expr_hash_table.n_elems);
4127   sbitmap_vector_zero (inserted, num_edges);
4128
4129   for (e = 0; e < num_edges; e++)
4130     {
4131       int indx;
4132       basic_block bb = INDEX_EDGE_PRED_BB (edge_list, e);
4133
4134       for (i = indx = 0; i < set_size; i++, indx += SBITMAP_ELT_BITS)
4135         {
4136           SBITMAP_ELT_TYPE insert = pre_insert_map[e]->elms[i];
4137
4138           for (j = indx; insert && j < (int) expr_hash_table.n_elems; j++, insert >>= 1)
4139             if ((insert & 1) != 0 && index_map[j]->reaching_reg != NULL_RTX)
4140               {
4141                 struct expr *expr = index_map[j];
4142                 struct occr *occr;
4143
4144                 /* Now look at each deleted occurrence of this expression.  */
4145                 for (occr = expr->antic_occr; occr != NULL; occr = occr->next)
4146                   {
4147                     if (! occr->deleted_p)
4148                       continue;
4149
4150                     /* Insert this expression on this edge if it would
4151                        reach the deleted occurrence in BB.  */
4152                     if (!TEST_BIT (inserted[e], j))
4153                       {
4154                         rtx insn;
4155                         edge eg = INDEX_EDGE (edge_list, e);
4156
4157                         /* We can't insert anything on an abnormal and
4158                            critical edge, so we insert the insn at the end of
4159                            the previous block. There are several alternatives
4160                            detailed in Morgans book P277 (sec 10.5) for
4161                            handling this situation.  This one is easiest for
4162                            now.  */
4163
4164                         if (eg->flags & EDGE_ABNORMAL)
4165                           insert_insn_end_bb (index_map[j], bb, 0);
4166                         else
4167                           {
4168                             insn = process_insert_insn (index_map[j]);
4169                             insert_insn_on_edge (insn, eg);
4170                           }
4171
4172                         if (dump_file)
4173                           {
4174                             fprintf (dump_file, "PRE/HOIST: edge (%d,%d), ",
4175                                      bb->index,
4176                                      INDEX_EDGE_SUCC_BB (edge_list, e)->index);
4177                             fprintf (dump_file, "copy expression %d\n",
4178                                      expr->bitmap_index);
4179                           }
4180
4181                         update_ld_motion_stores (expr);
4182                         SET_BIT (inserted[e], j);
4183                         did_insert = 1;
4184                         gcse_create_count++;
4185                       }
4186                   }
4187               }
4188         }
4189     }
4190
4191   sbitmap_vector_free (inserted);
4192   return did_insert;
4193 }
4194
4195 /* Copy the result of EXPR->EXPR generated by INSN to EXPR->REACHING_REG.
4196    Given "old_reg <- expr" (INSN), instead of adding after it
4197      reaching_reg <- old_reg
4198    it's better to do the following:
4199      reaching_reg <- expr
4200      old_reg      <- reaching_reg
4201    because this way copy propagation can discover additional PRE
4202    opportunities.  But if this fails, we try the old way.
4203    When "expr" is a store, i.e.
4204    given "MEM <- old_reg", instead of adding after it
4205      reaching_reg <- old_reg
4206    it's better to add it before as follows:
4207      reaching_reg <- old_reg
4208      MEM          <- reaching_reg.  */
4209
4210 static void
4211 pre_insert_copy_insn (struct expr *expr, rtx insn)
4212 {
4213   rtx reg = expr->reaching_reg;
4214   int regno = REGNO (reg);
4215   int indx = expr->bitmap_index;
4216   rtx pat = PATTERN (insn);
4217   rtx set, first_set, new_insn;
4218   rtx old_reg;
4219   int i;
4220
4221   /* This block matches the logic in hash_scan_insn.  */
4222   switch (GET_CODE (pat))
4223     {
4224     case SET:
4225       set = pat;
4226       break;
4227
4228     case PARALLEL:
4229       /* Search through the parallel looking for the set whose
4230          source was the expression that we're interested in.  */
4231       first_set = NULL_RTX;
4232       set = NULL_RTX;
4233       for (i = 0; i < XVECLEN (pat, 0); i++)
4234         {
4235           rtx x = XVECEXP (pat, 0, i);
4236           if (GET_CODE (x) == SET)
4237             {
4238               /* If the source was a REG_EQUAL or REG_EQUIV note, we
4239                  may not find an equivalent expression, but in this
4240                  case the PARALLEL will have a single set.  */
4241               if (first_set == NULL_RTX)
4242                 first_set = x;
4243               if (expr_equiv_p (SET_SRC (x), expr->expr))
4244                 {
4245                   set = x;
4246                   break;
4247                 }
4248             }
4249         }
4250
4251       gcc_assert (first_set);
4252       if (set == NULL_RTX)
4253         set = first_set;
4254       break;
4255
4256     default:
4257       gcc_unreachable ();
4258     }
4259
4260   if (REG_P (SET_DEST (set)))
4261     {
4262       old_reg = SET_DEST (set);
4263       /* Check if we can modify the set destination in the original insn.  */
4264       if (validate_change (insn, &SET_DEST (set), reg, 0))
4265         {
4266           new_insn = gen_move_insn (old_reg, reg);
4267           new_insn = emit_insn_after (new_insn, insn);
4268
4269           /* Keep register set table up to date.  */
4270           record_one_set (regno, insn);
4271         }
4272       else
4273         {
4274           new_insn = gen_move_insn (reg, old_reg);
4275           new_insn = emit_insn_after (new_insn, insn);
4276
4277           /* Keep register set table up to date.  */
4278           record_one_set (regno, new_insn);
4279         }
4280     }
4281   else /* This is possible only in case of a store to memory.  */
4282     {
4283       old_reg = SET_SRC (set);
4284       new_insn = gen_move_insn (reg, old_reg);
4285
4286       /* Check if we can modify the set source in the original insn.  */
4287       if (validate_change (insn, &SET_SRC (set), reg, 0))
4288         new_insn = emit_insn_before (new_insn, insn);
4289       else
4290         new_insn = emit_insn_after (new_insn, insn);
4291
4292       /* Keep register set table up to date.  */
4293       record_one_set (regno, new_insn);
4294     }
4295
4296   gcse_create_count++;
4297
4298   if (dump_file)
4299     fprintf (dump_file,
4300              "PRE: bb %d, insn %d, copy expression %d in insn %d to reg %d\n",
4301               BLOCK_NUM (insn), INSN_UID (new_insn), indx,
4302               INSN_UID (insn), regno);
4303 }
4304
4305 /* Copy available expressions that reach the redundant expression
4306    to `reaching_reg'.  */
4307
4308 static void
4309 pre_insert_copies (void)
4310 {
4311   unsigned int i, added_copy;
4312   struct expr *expr;
4313   struct occr *occr;
4314   struct occr *avail;
4315
4316   /* For each available expression in the table, copy the result to
4317      `reaching_reg' if the expression reaches a deleted one.
4318
4319      ??? The current algorithm is rather brute force.
4320      Need to do some profiling.  */
4321
4322   for (i = 0; i < expr_hash_table.size; i++)
4323     for (expr = expr_hash_table.table[i]; expr != NULL; expr = expr->next_same_hash)
4324       {
4325         /* If the basic block isn't reachable, PPOUT will be TRUE.  However,
4326            we don't want to insert a copy here because the expression may not
4327            really be redundant.  So only insert an insn if the expression was
4328            deleted.  This test also avoids further processing if the
4329            expression wasn't deleted anywhere.  */
4330         if (expr->reaching_reg == NULL)
4331           continue;
4332
4333         /* Set when we add a copy for that expression.  */
4334         added_copy = 0;
4335
4336         for (occr = expr->antic_occr; occr != NULL; occr = occr->next)
4337           {
4338             if (! occr->deleted_p)
4339               continue;
4340
4341             for (avail = expr->avail_occr; avail != NULL; avail = avail->next)
4342               {
4343                 rtx insn = avail->insn;
4344
4345                 /* No need to handle this one if handled already.  */
4346                 if (avail->copied_p)
4347                   continue;
4348
4349                 /* Don't handle this one if it's a redundant one.  */
4350                 if (TEST_BIT (pre_redundant_insns, INSN_CUID (insn)))
4351                   continue;
4352
4353                 /* Or if the expression doesn't reach the deleted one.  */
4354                 if (! pre_expr_reaches_here_p (BLOCK_FOR_INSN (avail->insn),
4355                                                expr,
4356                                                BLOCK_FOR_INSN (occr->insn)))
4357                   continue;
4358
4359                 added_copy = 1;
4360
4361                 /* Copy the result of avail to reaching_reg.  */
4362                 pre_insert_copy_insn (expr, insn);
4363                 avail->copied_p = 1;
4364               }
4365           }
4366
4367           if (added_copy)
4368             update_ld_motion_stores (expr);
4369       }
4370 }
4371
4372 /* Emit move from SRC to DEST noting the equivalence with expression computed
4373    in INSN.  */
4374 static rtx
4375 gcse_emit_move_after (rtx src, rtx dest, rtx insn)
4376 {
4377   rtx new;
4378   rtx set = single_set (insn), set2;
4379   rtx note;
4380   rtx eqv;
4381
4382   /* This should never fail since we're creating a reg->reg copy
4383      we've verified to be valid.  */
4384
4385   new = emit_insn_after (gen_move_insn (dest, src), insn);
4386
4387   /* Note the equivalence for local CSE pass.  */
4388   set2 = single_set (new);
4389   if (!set2 || !rtx_equal_p (SET_DEST (set2), dest))
4390     return new;
4391   if ((note = find_reg_equal_equiv_note (insn)))
4392     eqv = XEXP (note, 0);
4393   else
4394     eqv = SET_SRC (set);
4395
4396   set_unique_reg_note (new, REG_EQUAL, copy_insn_1 (eqv));
4397
4398   return new;
4399 }
4400
4401 /* Delete redundant computations.
4402    Deletion is done by changing the insn to copy the `reaching_reg' of
4403    the expression into the result of the SET.  It is left to later passes
4404    (cprop, cse2, flow, combine, regmove) to propagate the copy or eliminate it.
4405
4406    Returns nonzero if a change is made.  */
4407
4408 static int
4409 pre_delete (void)
4410 {
4411   unsigned int i;
4412   int changed;
4413   struct expr *expr;
4414   struct occr *occr;
4415
4416   changed = 0;
4417   for (i = 0; i < expr_hash_table.size; i++)
4418     for (expr = expr_hash_table.table[i];
4419          expr != NULL;
4420          expr = expr->next_same_hash)
4421       {
4422         int indx = expr->bitmap_index;
4423
4424         /* We only need to search antic_occr since we require
4425            ANTLOC != 0.  */
4426
4427         for (occr = expr->antic_occr; occr != NULL; occr = occr->next)
4428           {
4429             rtx insn = occr->insn;
4430             rtx set;
4431             basic_block bb = BLOCK_FOR_INSN (insn);
4432
4433             /* We only delete insns that have a single_set.  */
4434             if (TEST_BIT (pre_delete_map[bb->index], indx)
4435                 && (set = single_set (insn)) != 0)
4436               {
4437                 /* Create a pseudo-reg to store the result of reaching
4438                    expressions into.  Get the mode for the new pseudo from
4439                    the mode of the original destination pseudo.  */
4440                 if (expr->reaching_reg == NULL)
4441                   expr->reaching_reg
4442                     = gen_reg_rtx (GET_MODE (SET_DEST (set)));
4443
4444                 gcse_emit_move_after (expr->reaching_reg, SET_DEST (set), insn);
4445                 delete_insn (insn);
4446                 occr->deleted_p = 1;
4447                 SET_BIT (pre_redundant_insns, INSN_CUID (insn));
4448                 changed = 1;
4449                 gcse_subst_count++;
4450
4451                 if (dump_file)
4452                   {
4453                     fprintf (dump_file,
4454                              "PRE: redundant insn %d (expression %d) in ",
4455                                INSN_UID (insn), indx);
4456                     fprintf (dump_file, "bb %d, reaching reg is %d\n",
4457                              bb->index, REGNO (expr->reaching_reg));
4458                   }
4459               }
4460           }
4461       }
4462
4463   return changed;
4464 }
4465
4466 /* Perform GCSE optimizations using PRE.
4467    This is called by one_pre_gcse_pass after all the dataflow analysis
4468    has been done.
4469
4470    This is based on the original Morel-Renvoise paper Fred Chow's thesis, and
4471    lazy code motion from Knoop, Ruthing and Steffen as described in Advanced
4472    Compiler Design and Implementation.
4473
4474    ??? A new pseudo reg is created to hold the reaching expression.  The nice
4475    thing about the classical approach is that it would try to use an existing
4476    reg.  If the register can't be adequately optimized [i.e. we introduce
4477    reload problems], one could add a pass here to propagate the new register
4478    through the block.
4479
4480    ??? We don't handle single sets in PARALLELs because we're [currently] not
4481    able to copy the rest of the parallel when we insert copies to create full
4482    redundancies from partial redundancies.  However, there's no reason why we
4483    can't handle PARALLELs in the cases where there are no partial
4484    redundancies.  */
4485
4486 static int
4487 pre_gcse (void)
4488 {
4489   unsigned int i;
4490   int did_insert, changed;
4491   struct expr **index_map;
4492   struct expr *expr;
4493
4494   /* Compute a mapping from expression number (`bitmap_index') to
4495      hash table entry.  */
4496
4497   index_map = XCNEWVEC (struct expr *, expr_hash_table.n_elems);
4498   for (i = 0; i < expr_hash_table.size; i++)
4499     for (expr = expr_hash_table.table[i]; expr != NULL; expr = expr->next_same_hash)
4500       index_map[expr->bitmap_index] = expr;
4501
4502   /* Reset bitmap used to track which insns are redundant.  */
4503   pre_redundant_insns = sbitmap_alloc (max_cuid);
4504   sbitmap_zero (pre_redundant_insns);
4505
4506   /* Delete the redundant insns first so that
4507      - we know what register to use for the new insns and for the other
4508        ones with reaching expressions
4509      - we know which insns are redundant when we go to create copies  */
4510
4511   changed = pre_delete ();
4512
4513   did_insert = pre_edge_insert (edge_list, index_map);
4514
4515   /* In other places with reaching expressions, copy the expression to the
4516      specially allocated pseudo-reg that reaches the redundant expr.  */
4517   pre_insert_copies ();
4518   if (did_insert)
4519     {
4520       commit_edge_insertions ();
4521       changed = 1;
4522     }
4523
4524   free (index_map);
4525   sbitmap_free (pre_redundant_insns);
4526   return changed;
4527 }
4528
4529 /* Top level routine to perform one PRE GCSE pass.
4530
4531    Return nonzero if a change was made.  */
4532
4533 static int
4534 one_pre_gcse_pass (int pass)
4535 {
4536   int changed = 0;
4537
4538   gcse_subst_count = 0;
4539   gcse_create_count = 0;
4540
4541   alloc_hash_table (max_cuid, &expr_hash_table, 0);
4542   add_noreturn_fake_exit_edges ();
4543   if (flag_gcse_lm)
4544     compute_ld_motion_mems ();
4545
4546   compute_hash_table (&expr_hash_table);
4547   trim_ld_motion_mems ();
4548   if (dump_file)
4549     dump_hash_table (dump_file, "Expression", &expr_hash_table);
4550
4551   if (expr_hash_table.n_elems > 0)
4552     {
4553       alloc_pre_mem (last_basic_block, expr_hash_table.n_elems);
4554       compute_pre_data ();
4555       changed |= pre_gcse ();
4556       free_edge_list (edge_list);
4557       free_pre_mem ();
4558     }
4559
4560   free_ldst_mems ();
4561   remove_fake_exit_edges ();
4562   free_hash_table (&expr_hash_table);
4563
4564   if (dump_file)
4565     {
4566       fprintf (dump_file, "\nPRE GCSE of %s, pass %d: %d bytes needed, ",
4567                current_function_name (), pass, bytes_used);
4568       fprintf (dump_file, "%d substs, %d insns created\n",
4569                gcse_subst_count, gcse_create_count);
4570     }
4571
4572   return changed;
4573 }
4574 \f
4575 /* If X contains any LABEL_REF's, add REG_LABEL notes for them to INSN.
4576    If notes are added to an insn which references a CODE_LABEL, the
4577    LABEL_NUSES count is incremented.  We have to add REG_LABEL notes,
4578    because the following loop optimization pass requires them.  */
4579
4580 /* ??? If there was a jump optimization pass after gcse and before loop,
4581    then we would not need to do this here, because jump would add the
4582    necessary REG_LABEL notes.  */
4583
4584 static void
4585 add_label_notes (rtx x, rtx insn)
4586 {
4587   enum rtx_code code = GET_CODE (x);
4588   int i, j;
4589   const char *fmt;
4590
4591   if (code == LABEL_REF && !LABEL_REF_NONLOCAL_P (x))
4592     {
4593       /* This code used to ignore labels that referred to dispatch tables to
4594          avoid flow generating (slightly) worse code.
4595
4596          We no longer ignore such label references (see LABEL_REF handling in
4597          mark_jump_label for additional information).  */
4598
4599       REG_NOTES (insn) = gen_rtx_INSN_LIST (REG_LABEL, XEXP (x, 0),
4600                                             REG_NOTES (insn));
4601       if (LABEL_P (XEXP (x, 0)))
4602         LABEL_NUSES (XEXP (x, 0))++;
4603       return;
4604     }
4605
4606   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1, fmt = GET_RTX_FORMAT (code); i >= 0; i--)
4607     {
4608       if (fmt[i] == 'e')
4609         add_label_notes (XEXP (x, i), insn);
4610       else if (fmt[i] == 'E')
4611         for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
4612           add_label_notes (XVECEXP (x, i, j), insn);
4613     }
4614 }
4615
4616 /* Compute transparent outgoing information for each block.
4617
4618    An expression is transparent to an edge unless it is killed by
4619    the edge itself.  This can only happen with abnormal control flow,
4620    when the edge is traversed through a call.  This happens with
4621    non-local labels and exceptions.
4622
4623    This would not be necessary if we split the edge.  While this is
4624    normally impossible for abnormal critical edges, with some effort
4625    it should be possible with exception handling, since we still have
4626    control over which handler should be invoked.  But due to increased
4627    EH table sizes, this may not be worthwhile.  */
4628
4629 static void
4630 compute_transpout (void)
4631 {
4632   basic_block bb;
4633   unsigned int i;
4634   struct expr *expr;
4635
4636   sbitmap_vector_ones (transpout, last_basic_block);
4637
4638   FOR_EACH_BB (bb)
4639     {
4640       /* Note that flow inserted a nop a the end of basic blocks that
4641          end in call instructions for reasons other than abnormal
4642          control flow.  */
4643       if (! CALL_P (BB_END (bb)))
4644         continue;
4645
4646       for (i = 0; i < expr_hash_table.size; i++)
4647         for (expr = expr_hash_table.table[i]; expr ; expr = expr->next_same_hash)
4648           if (MEM_P (expr->expr))
4649             {
4650               if (GET_CODE (XEXP (expr->expr, 0)) == SYMBOL_REF
4651                   && CONSTANT_POOL_ADDRESS_P (XEXP (expr->expr, 0)))
4652                 continue;
4653
4654               /* ??? Optimally, we would use interprocedural alias
4655                  analysis to determine if this mem is actually killed
4656                  by this call.  */
4657               RESET_BIT (transpout[bb->index], expr->bitmap_index);
4658             }
4659     }
4660 }
4661
4662 /* Code Hoisting variables and subroutines.  */
4663
4664 /* Very busy expressions.  */
4665 static sbitmap *hoist_vbein;
4666 static sbitmap *hoist_vbeout;
4667
4668 /* Hoistable expressions.  */
4669 static sbitmap *hoist_exprs;
4670
4671 /* ??? We could compute post dominators and run this algorithm in
4672    reverse to perform tail merging, doing so would probably be
4673    more effective than the tail merging code in jump.c.
4674
4675    It's unclear if tail merging could be run in parallel with
4676    code hoisting.  It would be nice.  */
4677
4678 /* Allocate vars used for code hoisting analysis.  */
4679
4680 static void
4681 alloc_code_hoist_mem (int n_blocks, int n_exprs)
4682 {
4683   antloc = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
4684   transp = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
4685   comp = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
4686
4687   hoist_vbein = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
4688   hoist_vbeout = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
4689   hoist_exprs = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
4690   transpout = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
4691 }
4692
4693 /* Free vars used for code hoisting analysis.  */
4694
4695 static void
4696 free_code_hoist_mem (void)
4697 {
4698   sbitmap_vector_free (antloc);
4699   sbitmap_vector_free (transp);
4700   sbitmap_vector_free (comp);
4701
4702   sbitmap_vector_free (hoist_vbein);
4703   sbitmap_vector_free (hoist_vbeout);
4704   sbitmap_vector_free (hoist_exprs);
4705   sbitmap_vector_free (transpout);
4706
4707   free_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
4708 }
4709
4710 /* Compute the very busy expressions at entry/exit from each block.
4711
4712    An expression is very busy if all paths from a given point
4713    compute the expression.  */
4714
4715 static void
4716 compute_code_hoist_vbeinout (void)
4717 {
4718   int changed, passes;
4719   basic_block bb;
4720
4721   sbitmap_vector_zero (hoist_vbeout, last_basic_block);
4722   sbitmap_vector_zero (hoist_vbein, last_basic_block);
4723
4724   passes = 0;
4725   changed = 1;
4726
4727   while (changed)
4728     {
4729       changed = 0;
4730
4731       /* We scan the blocks in the reverse order to speed up
4732          the convergence.  */
4733       FOR_EACH_BB_REVERSE (bb)
4734         {
4735           changed |= sbitmap_a_or_b_and_c_cg (hoist_vbein[bb->index], antloc[bb->index],
4736                                               hoist_vbeout[bb->index], transp[bb->index]);
4737           if (bb->next_bb != EXIT_BLOCK_PTR)
4738             sbitmap_intersection_of_succs (hoist_vbeout[bb->index], hoist_vbein, bb->index);
4739         }
4740
4741       passes++;
4742     }
4743
4744   if (dump_file)
4745     fprintf (dump_file, "hoisting vbeinout computation: %d passes\n", passes);
4746 }
4747
4748 /* Top level routine to do the dataflow analysis needed by code hoisting.  */
4749
4750 static void
4751 compute_code_hoist_data (void)
4752 {
4753   compute_local_properties (transp, comp, antloc, &expr_hash_table);
4754   compute_transpout ();
4755   compute_code_hoist_vbeinout ();
4756   calculate_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
4757   if (dump_file)
4758     fprintf (dump_file, "\n");
4759 }
4760
4761 /* Determine if the expression identified by EXPR_INDEX would
4762    reach BB unimpared if it was placed at the end of EXPR_BB.
4763
4764    It's unclear exactly what Muchnick meant by "unimpared".  It seems
4765    to me that the expression must either be computed or transparent in
4766    *every* block in the path(s) from EXPR_BB to BB.  Any other definition
4767    would allow the expression to be hoisted out of loops, even if
4768    the expression wasn't a loop invariant.
4769
4770    Contrast this to reachability for PRE where an expression is
4771    considered reachable if *any* path reaches instead of *all*
4772    paths.  */
4773
4774 static int
4775 hoist_expr_reaches_here_p (basic_block expr_bb, int expr_index, basic_block bb, char *visited)
4776 {
4777   edge pred;
4778   edge_iterator ei;
4779   int visited_allocated_locally = 0;
4780
4781
4782   if (visited == NULL)
4783     {
4784       visited_allocated_locally = 1;
4785       visited = XCNEWVEC (char, last_basic_block);
4786     }
4787
4788   FOR_EACH_EDGE (pred, ei, bb->preds)
4789     {
4790       basic_block pred_bb = pred->src;
4791
4792       if (pred->src == ENTRY_BLOCK_PTR)
4793         break;
4794       else if (pred_bb == expr_bb)
4795         continue;
4796       else if (visited[pred_bb->index])
4797         continue;
4798
4799       /* Does this predecessor generate this expression?  */
4800       else if (TEST_BIT (comp[pred_bb->index], expr_index))
4801         break;
4802       else if (! TEST_BIT (transp[pred_bb->index], expr_index))
4803         break;
4804
4805       /* Not killed.  */
4806       else
4807         {
4808           visited[pred_bb->index] = 1;
4809           if (! hoist_expr_reaches_here_p (expr_bb, expr_index,
4810                                            pred_bb, visited))
4811             break;
4812         }
4813     }
4814   if (visited_allocated_locally)
4815     free (visited);
4816
4817   return (pred == NULL);
4818 }
4819 \f
4820 /* Actually perform code hoisting.  */
4821
4822 static void
4823 hoist_code (void)
4824 {
4825   basic_block bb, dominated;
4826   basic_block *domby;
4827   unsigned int domby_len;
4828   unsigned int i,j;
4829   struct expr **index_map;
4830   struct expr *expr;
4831
4832   sbitmap_vector_zero (hoist_exprs, last_basic_block);
4833
4834   /* Compute a mapping from expression number (`bitmap_index') to
4835      hash table entry.  */
4836
4837   index_map = XCNEWVEC (struct expr *, expr_hash_table.n_elems);
4838   for (i = 0; i < expr_hash_table.size; i++)
4839     for (expr = expr_hash_table.table[i]; expr != NULL; expr = expr->next_same_hash)
4840       index_map[expr->bitmap_index] = expr;
4841
4842   /* Walk over each basic block looking for potentially hoistable
4843      expressions, nothing gets hoisted from the entry block.  */
4844   FOR_EACH_BB (bb)
4845     {
4846       int found = 0;
4847       int insn_inserted_p;
4848
4849       domby_len = get_dominated_by (CDI_DOMINATORS, bb, &domby);
4850       /* Examine each expression that is very busy at the exit of this
4851          block.  These are the potentially hoistable expressions.  */
4852       for (i = 0; i < hoist_vbeout[bb->index]->n_bits; i++)
4853         {
4854           int hoistable = 0;
4855
4856           if (TEST_BIT (hoist_vbeout[bb->index], i)
4857               && TEST_BIT (transpout[bb->index], i))
4858             {
4859               /* We've found a potentially hoistable expression, now
4860                  we look at every block BB dominates to see if it
4861                  computes the expression.  */
4862               for (j = 0; j < domby_len; j++)
4863                 {
4864                   dominated = domby[j];
4865                   /* Ignore self dominance.  */
4866                   if (bb == dominated)
4867                     continue;
4868                   /* We've found a dominated block, now see if it computes
4869                      the busy expression and whether or not moving that
4870                      expression to the "beginning" of that block is safe.  */
4871                   if (!TEST_BIT (antloc[dominated->index], i))
4872                     continue;
4873
4874                   /* Note if the expression would reach the dominated block
4875                      unimpared if it was placed at the end of BB.
4876
4877                      Keep track of how many times this expression is hoistable
4878                      from a dominated block into BB.  */
4879                   if (hoist_expr_reaches_here_p (bb, i, dominated, NULL))
4880                     hoistable++;
4881                 }
4882
4883               /* If we found more than one hoistable occurrence of this
4884                  expression, then note it in the bitmap of expressions to
4885                  hoist.  It makes no sense to hoist things which are computed
4886                  in only one BB, and doing so tends to pessimize register
4887                  allocation.  One could increase this value to try harder
4888                  to avoid any possible code expansion due to register
4889                  allocation issues; however experiments have shown that
4890                  the vast majority of hoistable expressions are only movable
4891                  from two successors, so raising this threshold is likely
4892                  to nullify any benefit we get from code hoisting.  */
4893               if (hoistable > 1)
4894                 {
4895                   SET_BIT (hoist_exprs[bb->index], i);
4896                   found = 1;
4897                 }
4898             }
4899         }
4900       /* If we found nothing to hoist, then quit now.  */
4901       if (! found)
4902         {
4903           free (domby);
4904         continue;
4905         }
4906
4907       /* Loop over all the hoistable expressions.  */
4908       for (i = 0; i < hoist_exprs[bb->index]->n_bits; i++)
4909         {
4910           /* We want to insert the expression into BB only once, so
4911              note when we've inserted it.  */
4912           insn_inserted_p = 0;
4913
4914           /* These tests should be the same as the tests above.  */
4915           if (TEST_BIT (hoist_exprs[bb->index], i))
4916             {
4917               /* We've found a potentially hoistable expression, now
4918                  we look at every block BB dominates to see if it
4919                  computes the expression.  */
4920               for (j = 0; j < domby_len; j++)
4921                 {
4922                   dominated = domby[j];
4923                   /* Ignore self dominance.  */
4924                   if (bb == dominated)
4925                     continue;
4926
4927                   /* We've found a dominated block, now see if it computes
4928                      the busy expression and whether or not moving that
4929                      expression to the "beginning" of that block is safe.  */
4930                   if (!TEST_BIT (antloc[dominated->index], i))
4931                     continue;
4932
4933                   /* The expression is computed in the dominated block and
4934                      it would be safe to compute it at the start of the
4935                      dominated block.  Now we have to determine if the
4936                      expression would reach the dominated block if it was
4937                      placed at the end of BB.  */
4938                   if (hoist_expr_reaches_here_p (bb, i, dominated, NULL))
4939                     {
4940                       struct expr *expr = index_map[i];
4941                       struct occr *occr = expr->antic_occr;
4942                       rtx insn;
4943                       rtx set;
4944
4945                       /* Find the right occurrence of this expression.  */
4946                       while (BLOCK_FOR_INSN (occr->insn) != dominated && occr)
4947                         occr = occr->next;
4948
4949                       gcc_assert (occr);
4950                       insn = occr->insn;
4951                       set = single_set (insn);
4952                       gcc_assert (set);
4953
4954                       /* Create a pseudo-reg to store the result of reaching
4955                          expressions into.  Get the mode for the new pseudo
4956                          from the mode of the original destination pseudo.  */
4957                       if (expr->reaching_reg == NULL)
4958                         expr->reaching_reg
4959                           = gen_reg_rtx (GET_MODE (SET_DEST (set)));
4960
4961                       gcse_emit_move_after (expr->reaching_reg, SET_DEST (set), insn);
4962                       delete_insn (insn);
4963                       occr->deleted_p = 1;
4964                       if (!insn_inserted_p)
4965                         {
4966                           insert_insn_end_bb (index_map[i], bb, 0);
4967                           insn_inserted_p = 1;
4968                         }
4969                     }
4970                 }
4971             }
4972         }
4973       free (domby);
4974     }
4975
4976   free (index_map);
4977 }
4978
4979 /* Top level routine to perform one code hoisting (aka unification) pass
4980
4981    Return nonzero if a change was made.  */
4982
4983 static int
4984 one_code_hoisting_pass (void)
4985 {
4986   int changed = 0;
4987
4988   alloc_hash_table (max_cuid, &expr_hash_table, 0);
4989   compute_hash_table (&expr_hash_table);
4990   if (dump_file)
4991     dump_hash_table (dump_file, "Code Hosting Expressions", &expr_hash_table);
4992
4993   if (expr_hash_table.n_elems > 0)
4994     {
4995       alloc_code_hoist_mem (last_basic_block, expr_hash_table.n_elems);
4996       compute_code_hoist_data ();
4997       hoist_code ();
4998       free_code_hoist_mem ();
4999     }
5000
5001   free_hash_table (&expr_hash_table);
5002
5003   return changed;
5004 }
5005 \f
5006 /*  Here we provide the things required to do store motion towards
5007     the exit. In order for this to be effective, gcse also needed to
5008     be taught how to move a load when it is kill only by a store to itself.
5009
5010             int i;
5011             float a[10];
5012
5013             void foo(float scale)
5014             {
5015               for (i=0; i<10; i++)
5016                 a[i] *= scale;
5017             }
5018
5019     'i' is both loaded and stored to in the loop. Normally, gcse cannot move
5020     the load out since its live around the loop, and stored at the bottom
5021     of the loop.
5022
5023       The 'Load Motion' referred to and implemented in this file is
5024     an enhancement to gcse which when using edge based lcm, recognizes
5025     this situation and allows gcse to move the load out of the loop.
5026
5027       Once gcse has hoisted the load, store motion can then push this
5028     load towards the exit, and we end up with no loads or stores of 'i'
5029     in the loop.  */
5030
5031 static hashval_t
5032 pre_ldst_expr_hash (const void *p)
5033 {
5034   int do_not_record_p = 0;
5035   const struct ls_expr *x = p;
5036   return hash_rtx (x->pattern, GET_MODE (x->pattern), &do_not_record_p, NULL, false);
5037 }
5038
5039 static int
5040 pre_ldst_expr_eq (const void *p1, const void *p2)
5041 {
5042   const struct ls_expr *ptr1 = p1, *ptr2 = p2;
5043   return expr_equiv_p (ptr1->pattern, ptr2->pattern);
5044 }
5045
5046 /* This will search the ldst list for a matching expression. If it
5047    doesn't find one, we create one and initialize it.  */
5048
5049 static struct ls_expr *
5050 ldst_entry (rtx x)
5051 {
5052   int do_not_record_p = 0;
5053   struct ls_expr * ptr;
5054   unsigned int hash;
5055   void **slot;
5056   struct ls_expr e;
5057
5058   hash = hash_rtx (x, GET_MODE (x), &do_not_record_p,
5059                    NULL,  /*have_reg_qty=*/false);
5060
5061   e.pattern = x;
5062   slot = htab_find_slot_with_hash (pre_ldst_table, &e, hash, INSERT);
5063   if (*slot)
5064     return (struct ls_expr *)*slot;
5065
5066   ptr = XNEW (struct ls_expr);
5067
5068   ptr->next         = pre_ldst_mems;
5069   ptr->expr         = NULL;
5070   ptr->pattern      = x;
5071   ptr->pattern_regs = NULL_RTX;
5072   ptr->loads        = NULL_RTX;
5073   ptr->stores       = NULL_RTX;
5074   ptr->reaching_reg = NULL_RTX;
5075   ptr->invalid      = 0;
5076   ptr->index        = 0;
5077   ptr->hash_index   = hash;
5078   pre_ldst_mems     = ptr;
5079   *slot = ptr;
5080
5081   return ptr;
5082 }
5083
5084 /* Free up an individual ldst entry.  */
5085
5086 static void
5087 free_ldst_entry (struct ls_expr * ptr)
5088 {
5089   free_INSN_LIST_list (& ptr->loads);
5090   free_INSN_LIST_list (& ptr->stores);
5091
5092   free (ptr);
5093 }
5094
5095 /* Free up all memory associated with the ldst list.  */
5096
5097 static void
5098 free_ldst_mems (void)
5099 {
5100   if (pre_ldst_table)
5101     htab_delete (pre_ldst_table);
5102   pre_ldst_table = NULL;
5103
5104   while (pre_ldst_mems)
5105     {
5106       struct ls_expr * tmp = pre_ldst_mems;
5107
5108       pre_ldst_mems = pre_ldst_mems->next;
5109
5110       free_ldst_entry (tmp);
5111     }
5112
5113   pre_ldst_mems = NULL;
5114 }
5115
5116 /* Dump debugging info about the ldst list.  */
5117
5118 static void
5119 print_ldst_list (FILE * file)
5120 {
5121   struct ls_expr * ptr;
5122
5123   fprintf (file, "LDST list: \n");
5124
5125   for (ptr = first_ls_expr(); ptr != NULL; ptr = next_ls_expr (ptr))
5126     {
5127       fprintf (file, "  Pattern (%3d): ", ptr->index);
5128
5129       print_rtl (file, ptr->pattern);
5130
5131       fprintf (file, "\n         Loads : ");
5132
5133       if (ptr->loads)
5134         print_rtl (file, ptr->loads);
5135       else
5136         fprintf (file, "(nil)");
5137
5138       fprintf (file, "\n        Stores : ");
5139
5140       if (ptr->stores)
5141         print_rtl (file, ptr->stores);
5142       else
5143         fprintf (file, "(nil)");
5144
5145       fprintf (file, "\n\n");
5146     }
5147
5148   fprintf (file, "\n");
5149 }
5150
5151 /* Returns 1 if X is in the list of ldst only expressions.  */
5152
5153 static struct ls_expr *
5154 find_rtx_in_ldst (rtx x)
5155 {
5156   struct ls_expr e;
5157   void **slot;
5158   if (!pre_ldst_table)
5159     return NULL;
5160   e.pattern = x;
5161   slot = htab_find_slot (pre_ldst_table, &e, NO_INSERT);
5162   if (!slot || ((struct ls_expr *)*slot)->invalid)
5163     return NULL;
5164   return *slot;
5165 }
5166
5167 /* Assign each element of the list of mems a monotonically increasing value.  */
5168
5169 static int
5170 enumerate_ldsts (void)
5171 {
5172   struct ls_expr * ptr;
5173   int n = 0;
5174
5175   for (ptr = pre_ldst_mems; ptr != NULL; ptr = ptr->next)
5176     ptr->index = n++;
5177
5178   return n;
5179 }
5180
5181 /* Return first item in the list.  */
5182
5183 static inline struct ls_expr *
5184 first_ls_expr (void)
5185 {
5186   return pre_ldst_mems;
5187 }
5188
5189 /* Return the next item in the list after the specified one.  */
5190
5191 static inline struct ls_expr *
5192 next_ls_expr (struct ls_expr * ptr)
5193 {
5194   return ptr->next;
5195 }
5196 \f
5197 /* Load Motion for loads which only kill themselves.  */
5198
5199 /* Return true if x is a simple MEM operation, with no registers or
5200    side effects. These are the types of loads we consider for the
5201    ld_motion list, otherwise we let the usual aliasing take care of it.  */
5202
5203 static int
5204 simple_mem (rtx x)
5205 {
5206   if (! MEM_P (x))
5207     return 0;
5208
5209   if (MEM_VOLATILE_P (x))
5210     return 0;
5211
5212   if (GET_MODE (x) == BLKmode)
5213     return 0;
5214
5215   /* If we are handling exceptions, we must be careful with memory references
5216      that may trap. If we are not, the behavior is undefined, so we may just
5217      continue.  */
5218   if (flag_non_call_exceptions && may_trap_p (x))
5219     return 0;
5220
5221   if (side_effects_p (x))
5222     return 0;
5223
5224   /* Do not consider function arguments passed on stack.  */
5225   if (reg_mentioned_p (stack_pointer_rtx, x))
5226     return 0;
5227
5228   if (flag_float_store && FLOAT_MODE_P (GET_MODE (x)))
5229     return 0;
5230
5231   return 1;
5232 }
5233
5234 /* Make sure there isn't a buried reference in this pattern anywhere.
5235    If there is, invalidate the entry for it since we're not capable
5236    of fixing it up just yet.. We have to be sure we know about ALL
5237    loads since the aliasing code will allow all entries in the
5238    ld_motion list to not-alias itself.  If we miss a load, we will get
5239    the wrong value since gcse might common it and we won't know to
5240    fix it up.  */
5241
5242 static void
5243 invalidate_any_buried_refs (rtx x)
5244 {
5245   const char * fmt;
5246   int i, j;
5247   struct ls_expr * ptr;
5248
5249   /* Invalidate it in the list.  */
5250   if (MEM_P (x) && simple_mem (x))
5251     {
5252       ptr = ldst_entry (x);
5253       ptr->invalid = 1;
5254     }
5255
5256   /* Recursively process the insn.  */
5257   fmt = GET_RTX_FORMAT (GET_CODE (x));
5258
5259   for (i = GET_RTX_LENGTH (GET_CODE (x)) - 1; i >= 0; i--)
5260     {
5261       if (fmt[i] == 'e')
5262         invalidate_any_buried_refs (XEXP (x, i));
5263       else if (fmt[i] == 'E')
5264         for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
5265           invalidate_any_buried_refs (XVECEXP (x, i, j));
5266     }
5267 }
5268
5269 /* Find all the 'simple' MEMs which are used in LOADs and STORES.  Simple
5270    being defined as MEM loads and stores to symbols, with no side effects
5271    and no registers in the expression.  For a MEM destination, we also
5272    check that the insn is still valid if we replace the destination with a
5273    REG, as is done in update_ld_motion_stores.  If there are any uses/defs
5274    which don't match this criteria, they are invalidated and trimmed out
5275    later.  */
5276
5277 static void
5278 compute_ld_motion_mems (void)
5279 {
5280   struct ls_expr * ptr;
5281   basic_block bb;
5282   rtx insn;
5283
5284   pre_ldst_mems = NULL;
5285   pre_ldst_table = htab_create (13, pre_ldst_expr_hash,
5286                                 pre_ldst_expr_eq, NULL);
5287
5288   FOR_EACH_BB (bb)
5289     {
5290       FOR_BB_INSNS (bb, insn)
5291         {
5292           if (INSN_P (insn))
5293             {
5294               if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == SET)
5295                 {
5296                   rtx src = SET_SRC (PATTERN (insn));
5297                   rtx dest = SET_DEST (PATTERN (insn));
5298
5299                   /* Check for a simple LOAD...  */
5300                   if (MEM_P (src) && simple_mem (src))
5301                     {
5302                       ptr = ldst_entry (src);
5303                       if (REG_P (dest))
5304                         ptr->loads = alloc_INSN_LIST (insn, ptr->loads);
5305                       else
5306                         ptr->invalid = 1;
5307                     }
5308                   else
5309                     {
5310                       /* Make sure there isn't a buried load somewhere.  */
5311                       invalidate_any_buried_refs (src);
5312                     }
5313
5314                   /* Check for stores. Don't worry about aliased ones, they
5315                      will block any movement we might do later. We only care
5316                      about this exact pattern since those are the only
5317                      circumstance that we will ignore the aliasing info.  */
5318                   if (MEM_P (dest) && simple_mem (dest))
5319                     {
5320                       ptr = ldst_entry (dest);
5321
5322                       if (! MEM_P (src)
5323                           && GET_CODE (src) != ASM_OPERANDS
5324                           /* Check for REG manually since want_to_gcse_p
5325                              returns 0 for all REGs.  */
5326                           && can_assign_to_reg_p (src))
5327                         ptr->stores = alloc_INSN_LIST (insn, ptr->stores);
5328                       else
5329                         ptr->invalid = 1;
5330                     }
5331                 }
5332               else
5333                 invalidate_any_buried_refs (PATTERN (insn));
5334             }
5335         }
5336     }
5337 }
5338
5339 /* Remove any references that have been either invalidated or are not in the
5340    expression list for pre gcse.  */
5341
5342 static void
5343 trim_ld_motion_mems (void)
5344 {
5345   struct ls_expr * * last = & pre_ldst_mems;
5346   struct ls_expr * ptr = pre_ldst_mems;
5347
5348   while (ptr != NULL)
5349     {
5350       struct expr * expr;
5351
5352       /* Delete if entry has been made invalid.  */
5353       if (! ptr->invalid)
5354         {
5355           /* Delete if we cannot find this mem in the expression list.  */
5356           unsigned int hash = ptr->hash_index % expr_hash_table.size;
5357
5358           for (expr = expr_hash_table.table[hash];
5359                expr != NULL;
5360                expr = expr->next_same_hash)
5361             if (expr_equiv_p (expr->expr, ptr->pattern))
5362               break;
5363         }
5364       else
5365         expr = (struct expr *) 0;
5366
5367       if (expr)
5368         {
5369           /* Set the expression field if we are keeping it.  */
5370           ptr->expr = expr;
5371           last = & ptr->next;
5372           ptr = ptr->next;
5373         }
5374       else
5375         {
5376           *last = ptr->next;
5377           htab_remove_elt_with_hash (pre_ldst_table, ptr, ptr->hash_index);
5378           free_ldst_entry (ptr);
5379           ptr = * last;
5380         }
5381     }
5382
5383   /* Show the world what we've found.  */
5384   if (dump_file && pre_ldst_mems != NULL)
5385     print_ldst_list (dump_file);
5386 }
5387
5388 /* This routine will take an expression which we are replacing with
5389    a reaching register, and update any stores that are needed if
5390    that expression is in the ld_motion list.  Stores are updated by
5391    copying their SRC to the reaching register, and then storing
5392    the reaching register into the store location. These keeps the
5393    correct value in the reaching register for the loads.  */
5394
5395 static void
5396 update_ld_motion_stores (struct expr * expr)
5397 {
5398   struct ls_expr * mem_ptr;
5399
5400   if ((mem_ptr = find_rtx_in_ldst (expr->expr)))
5401     {
5402       /* We can try to find just the REACHED stores, but is shouldn't
5403          matter to set the reaching reg everywhere...  some might be
5404          dead and should be eliminated later.  */
5405
5406       /* We replace (set mem expr) with (set reg expr) (set mem reg)
5407          where reg is the reaching reg used in the load.  We checked in
5408          compute_ld_motion_mems that we can replace (set mem expr) with
5409          (set reg expr) in that insn.  */
5410       rtx list = mem_ptr->stores;
5411
5412       for ( ; list != NULL_RTX; list = XEXP (list, 1))
5413         {
5414           rtx insn = XEXP (list, 0);
5415           rtx pat = PATTERN (insn);
5416           rtx src = SET_SRC (pat);
5417           rtx reg = expr->reaching_reg;
5418           rtx copy, new;
5419
5420           /* If we've already copied it, continue.  */
5421           if (expr->reaching_reg == src)
5422             continue;
5423
5424           if (dump_file)
5425             {
5426               fprintf (dump_file, "PRE:  store updated with reaching reg ");
5427               print_rtl (dump_file, expr->reaching_reg);
5428               fprintf (dump_file, ":\n  ");
5429               print_inline_rtx (dump_file, insn, 8);
5430               fprintf (dump_file, "\n");
5431             }
5432
5433           copy = gen_move_insn ( reg, copy_rtx (SET_SRC (pat)));
5434           new = emit_insn_before (copy, insn);
5435           record_one_set (REGNO (reg), new);
5436           SET_SRC (pat) = reg;
5437
5438           /* un-recognize this pattern since it's probably different now.  */
5439           INSN_CODE (insn) = -1;
5440           gcse_create_count++;
5441         }
5442     }
5443 }
5444 \f
5445 /* Store motion code.  */
5446
5447 #define ANTIC_STORE_LIST(x)             ((x)->loads)
5448 #define AVAIL_STORE_LIST(x)             ((x)->stores)
5449 #define LAST_AVAIL_CHECK_FAILURE(x)     ((x)->reaching_reg)
5450
5451 /* This is used to communicate the target bitvector we want to use in the
5452    reg_set_info routine when called via the note_stores mechanism.  */
5453 static int * regvec;
5454
5455 /* And current insn, for the same routine.  */
5456 static rtx compute_store_table_current_insn;
5457
5458 /* Used in computing the reverse edge graph bit vectors.  */
5459 static sbitmap * st_antloc;
5460
5461 /* Global holding the number of store expressions we are dealing with.  */
5462 static int num_stores;
5463
5464 /* Checks to set if we need to mark a register set.  Called from
5465    note_stores.  */
5466
5467 static void
5468 reg_set_info (rtx dest, rtx setter ATTRIBUTE_UNUSED,
5469               void *data)
5470 {
5471   sbitmap bb_reg = data;
5472
5473   if (GET_CODE (dest) == SUBREG)
5474     dest = SUBREG_REG (dest);
5475
5476   if (REG_P (dest))
5477     {
5478       regvec[REGNO (dest)] = INSN_UID (compute_store_table_current_insn);
5479       if (bb_reg)
5480         SET_BIT (bb_reg, REGNO (dest));
5481     }
5482 }
5483
5484 /* Clear any mark that says that this insn sets dest.  Called from
5485    note_stores.  */
5486
5487 static void
5488 reg_clear_last_set (rtx dest, rtx setter ATTRIBUTE_UNUSED,
5489               void *data)
5490 {
5491   int *dead_vec = data;
5492
5493   if (GET_CODE (dest) == SUBREG)
5494     dest = SUBREG_REG (dest);
5495
5496   if (REG_P (dest) &&
5497       dead_vec[REGNO (dest)] == INSN_UID (compute_store_table_current_insn))
5498     dead_vec[REGNO (dest)] = 0;
5499 }
5500
5501 /* Return zero if some of the registers in list X are killed
5502    due to set of registers in bitmap REGS_SET.  */
5503
5504 static bool
5505 store_ops_ok (rtx x, int *regs_set)
5506 {
5507   rtx reg;
5508
5509   for (; x; x = XEXP (x, 1))
5510     {
5511       reg = XEXP (x, 0);
5512       if (regs_set[REGNO(reg)])
5513         return false;
5514     }
5515
5516   return true;
5517 }
5518
5519 /* Returns a list of registers mentioned in X.  */
5520 static rtx
5521 extract_mentioned_regs (rtx x)
5522 {
5523   return extract_mentioned_regs_helper (x, NULL_RTX);
5524 }
5525
5526 /* Helper for extract_mentioned_regs; ACCUM is used to accumulate used
5527    registers.  */
5528 static rtx
5529 extract_mentioned_regs_helper (rtx x, rtx accum)
5530 {
5531   int i;
5532   enum rtx_code code;
5533   const char * fmt;
5534
5535   /* Repeat is used to turn tail-recursion into iteration.  */
5536  repeat:
5537
5538   if (x == 0)
5539     return accum;
5540
5541   code = GET_CODE (x);
5542   switch (code)
5543     {
5544     case REG:
5545       return alloc_EXPR_LIST (0, x, accum);
5546
5547     case MEM:
5548       x = XEXP (x, 0);
5549       goto repeat;
5550
5551     case PRE_DEC:
5552     case PRE_INC:
5553     case POST_DEC:
5554     case POST_INC:
5555       /* We do not run this function with arguments having side effects.  */
5556       gcc_unreachable ();
5557
5558     case PC:
5559     case CC0: /*FIXME*/
5560     case CONST:
5561     case CONST_INT:
5562     case CONST_DOUBLE:
5563     case CONST_VECTOR:
5564     case SYMBOL_REF:
5565     case LABEL_REF:
5566     case ADDR_VEC:
5567     case ADDR_DIFF_VEC:
5568       return accum;
5569
5570     default:
5571       break;
5572     }
5573
5574   i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1;
5575   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
5576
5577   for (; i >= 0; i--)
5578     {
5579       if (fmt[i] == 'e')
5580         {
5581           rtx tem = XEXP (x, i);
5582
5583           /* If we are about to do the last recursive call
5584              needed at this level, change it into iteration.  */
5585           if (i == 0)
5586             {
5587               x = tem;
5588               goto repeat;
5589             }
5590
5591           accum = extract_mentioned_regs_helper (tem, accum);
5592         }
5593       else if (fmt[i] == 'E')
5594         {
5595           int j;
5596
5597           for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
5598             accum = extract_mentioned_regs_helper (XVECEXP (x, i, j), accum);
5599         }
5600     }
5601
5602   return accum;
5603 }
5604
5605 /* Determine whether INSN is MEM store pattern that we will consider moving.
5606    REGS_SET_BEFORE is bitmap of registers set before (and including) the
5607    current insn, REGS_SET_AFTER is bitmap of registers set after (and
5608    including) the insn in this basic block.  We must be passing through BB from
5609    head to end, as we are using this fact to speed things up.
5610
5611    The results are stored this way:
5612
5613    -- the first anticipatable expression is added into ANTIC_STORE_LIST
5614    -- if the processed expression is not anticipatable, NULL_RTX is added
5615       there instead, so that we can use it as indicator that no further
5616       expression of this type may be anticipatable
5617    -- if the expression is available, it is added as head of AVAIL_STORE_LIST;
5618       consequently, all of them but this head are dead and may be deleted.
5619    -- if the expression is not available, the insn due to that it fails to be
5620       available is stored in reaching_reg.
5621
5622    The things are complicated a bit by fact that there already may be stores
5623    to the same MEM from other blocks; also caller must take care of the
5624    necessary cleanup of the temporary markers after end of the basic block.
5625    */
5626
5627 static void
5628 find_moveable_store (rtx insn, int *regs_set_before, int *regs_set_after)
5629 {
5630   struct ls_expr * ptr;
5631   rtx dest, set, tmp;
5632   int check_anticipatable, check_available;
5633   basic_block bb = BLOCK_FOR_INSN (insn);
5634
5635   set = single_set (insn);
5636   if (!set)
5637     return;
5638
5639   dest = SET_DEST (set);
5640
5641   if (! MEM_P (dest) || MEM_VOLATILE_P (dest)
5642       || GET_MODE (dest) == BLKmode)
5643     return;
5644
5645   if (side_effects_p (dest))
5646     return;
5647
5648   /* If we are handling exceptions, we must be careful with memory references
5649      that may trap. If we are not, the behavior is undefined, so we may just
5650      continue.  */
5651   if (flag_non_call_exceptions && may_trap_p (dest))
5652     return;
5653
5654   /* Even if the destination cannot trap, the source may.  In this case we'd
5655      need to handle updating the REG_EH_REGION note.  */
5656   if (find_reg_note (insn, REG_EH_REGION, NULL_RTX))
5657     return;
5658
5659   /* Make sure that the SET_SRC of this store insns can be assigned to
5660      a register, or we will fail later on in replace_store_insn, which
5661      assumes that we can do this.  But sometimes the target machine has
5662      oddities like MEM read-modify-write instruction.  See for example
5663      PR24257.  */
5664   if (!can_assign_to_reg_p (SET_SRC (set)))
5665     return;
5666
5667   ptr = ldst_entry (dest);
5668   if (!ptr->pattern_regs)
5669     ptr->pattern_regs = extract_mentioned_regs (dest);
5670
5671   /* Do not check for anticipatability if we either found one anticipatable
5672      store already, or tested for one and found out that it was killed.  */
5673   check_anticipatable = 0;
5674   if (!ANTIC_STORE_LIST (ptr))
5675     check_anticipatable = 1;
5676   else
5677     {
5678       tmp = XEXP (ANTIC_STORE_LIST (ptr), 0);
5679       if (tmp != NULL_RTX
5680           && BLOCK_FOR_INSN (tmp) != bb)
5681         check_anticipatable = 1;
5682     }
5683   if (check_anticipatable)
5684     {
5685       if (store_killed_before (dest, ptr->pattern_regs, insn, bb, regs_set_before))
5686         tmp = NULL_RTX;
5687       else
5688         tmp = insn;
5689       ANTIC_STORE_LIST (ptr) = alloc_INSN_LIST (tmp,
5690                                                 ANTIC_STORE_LIST (ptr));
5691     }
5692
5693   /* It is not necessary to check whether store is available if we did
5694      it successfully before; if we failed before, do not bother to check
5695      until we reach the insn that caused us to fail.  */
5696   check_available = 0;
5697   if (!AVAIL_STORE_LIST (ptr))
5698     check_available = 1;
5699   else
5700     {
5701       tmp = XEXP (AVAIL_STORE_LIST (ptr), 0);
5702       if (BLOCK_FOR_INSN (tmp) != bb)
5703         check_available = 1;
5704     }
5705   if (check_available)
5706     {
5707       /* Check that we have already reached the insn at that the check
5708          failed last time.  */
5709       if (LAST_AVAIL_CHECK_FAILURE (ptr))
5710         {
5711           for (tmp = BB_END (bb);
5712                tmp != insn && tmp != LAST_AVAIL_CHECK_FAILURE (ptr);
5713                tmp = PREV_INSN (tmp))
5714             continue;
5715           if (tmp == insn)
5716             check_available = 0;
5717         }
5718       else
5719         check_available = store_killed_after (dest, ptr->pattern_regs, insn,
5720                                               bb, regs_set_after,
5721                                               &LAST_AVAIL_CHECK_FAILURE (ptr));
5722     }
5723   if (!check_available)
5724     AVAIL_STORE_LIST (ptr) = alloc_INSN_LIST (insn, AVAIL_STORE_LIST (ptr));
5725 }
5726
5727 /* Find available and anticipatable stores.  */
5728
5729 static int
5730 compute_store_table (void)
5731 {
5732   int ret;
5733   basic_block bb;
5734   unsigned regno;
5735   rtx insn, pat, tmp;
5736   int *last_set_in, *already_set;
5737   struct ls_expr * ptr, **prev_next_ptr_ptr;
5738
5739   max_gcse_regno = max_reg_num ();
5740
5741   reg_set_in_block = sbitmap_vector_alloc (last_basic_block,
5742                                                        max_gcse_regno);
5743   sbitmap_vector_zero (reg_set_in_block, last_basic_block);
5744   pre_ldst_mems = 0;
5745   pre_ldst_table = htab_create (13, pre_ldst_expr_hash,
5746                                 pre_ldst_expr_eq, NULL);
5747   last_set_in = XCNEWVEC (int, max_gcse_regno);
5748   already_set = XNEWVEC (int, max_gcse_regno);
5749
5750   /* Find all the stores we care about.  */
5751   FOR_EACH_BB (bb)
5752     {
5753       /* First compute the registers set in this block.  */
5754       regvec = last_set_in;
5755
5756       FOR_BB_INSNS (bb, insn)
5757         {
5758           if (! INSN_P (insn))
5759             continue;
5760
5761           if (CALL_P (insn))
5762             {
5763               for (regno = 0; regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER; regno++)
5764                 if (TEST_HARD_REG_BIT (regs_invalidated_by_call, regno))
5765                   {
5766                     last_set_in[regno] = INSN_UID (insn);
5767                     SET_BIT (reg_set_in_block[bb->index], regno);
5768                   }
5769             }
5770
5771           pat = PATTERN (insn);
5772           compute_store_table_current_insn = insn;
5773           note_stores (pat, reg_set_info, reg_set_in_block[bb->index]);
5774         }
5775
5776       /* Now find the stores.  */
5777       memset (already_set, 0, sizeof (int) * max_gcse_regno);
5778       regvec = already_set;
5779       FOR_BB_INSNS (bb, insn)
5780         {
5781           if (! INSN_P (insn))
5782             continue;
5783
5784           if (CALL_P (insn))
5785             {
5786               for (regno = 0; regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER; regno++)
5787                 if (TEST_HARD_REG_BIT (regs_invalidated_by_call, regno))
5788                   already_set[regno] = 1;
5789             }
5790
5791           pat = PATTERN (insn);
5792           note_stores (pat, reg_set_info, NULL);
5793
5794           /* Now that we've marked regs, look for stores.  */
5795           find_moveable_store (insn, already_set, last_set_in);
5796
5797           /* Unmark regs that are no longer set.  */
5798           compute_store_table_current_insn = insn;
5799           note_stores (pat, reg_clear_last_set, last_set_in);
5800           if (CALL_P (insn))
5801             {
5802               for (regno = 0; regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER; regno++)
5803                 if (TEST_HARD_REG_BIT (regs_invalidated_by_call, regno)
5804                     && last_set_in[regno] == INSN_UID (insn))
5805                   last_set_in[regno] = 0;
5806             }
5807         }
5808
5809 #ifdef ENABLE_CHECKING
5810       /* last_set_in should now be all-zero.  */
5811       for (regno = 0; regno < max_gcse_regno; regno++)
5812         gcc_assert (!last_set_in[regno]);
5813 #endif
5814
5815       /* Clear temporary marks.  */
5816       for (ptr = first_ls_expr (); ptr != NULL; ptr = next_ls_expr (ptr))
5817         {
5818           LAST_AVAIL_CHECK_FAILURE(ptr) = NULL_RTX;
5819           if (ANTIC_STORE_LIST (ptr)
5820               && (tmp = XEXP (ANTIC_STORE_LIST (ptr), 0)) == NULL_RTX)
5821             ANTIC_STORE_LIST (ptr) = XEXP (ANTIC_STORE_LIST (ptr), 1);
5822         }
5823     }
5824
5825   /* Remove the stores that are not available anywhere, as there will
5826      be no opportunity to optimize them.  */
5827   for (ptr = pre_ldst_mems, prev_next_ptr_ptr = &pre_ldst_mems;
5828        ptr != NULL;
5829        ptr = *prev_next_ptr_ptr)
5830     {
5831       if (!AVAIL_STORE_LIST (ptr))
5832         {
5833           *prev_next_ptr_ptr = ptr->next;
5834           htab_remove_elt_with_hash (pre_ldst_table, ptr, ptr->hash_index);
5835           free_ldst_entry (ptr);
5836         }
5837       else
5838         prev_next_ptr_ptr = &ptr->next;
5839     }
5840
5841   ret = enumerate_ldsts ();
5842
5843   if (dump_file)
5844     {
5845       fprintf (dump_file, "ST_avail and ST_antic (shown under loads..)\n");
5846       print_ldst_list (dump_file);
5847     }
5848
5849   free (last_set_in);
5850   free (already_set);
5851   return ret;
5852 }
5853
5854 /* Check to see if the load X is aliased with STORE_PATTERN.
5855    AFTER is true if we are checking the case when STORE_PATTERN occurs
5856    after the X.  */
5857
5858 static bool
5859 load_kills_store (rtx x, rtx store_pattern, int after)
5860 {
5861   if (after)
5862     return anti_dependence (x, store_pattern);
5863   else
5864     return true_dependence (store_pattern, GET_MODE (store_pattern), x,
5865                             rtx_addr_varies_p);
5866 }
5867
5868 /* Go through the entire insn X, looking for any loads which might alias
5869    STORE_PATTERN.  Return true if found.
5870    AFTER is true if we are checking the case when STORE_PATTERN occurs
5871    after the insn X.  */
5872
5873 static bool
5874 find_loads (rtx x, rtx store_pattern, int after)
5875 {
5876   const char * fmt;
5877   int i, j;
5878   int ret = false;
5879
5880   if (!x)
5881     return false;
5882
5883   if (GET_CODE (x) == SET)
5884     x = SET_SRC (x);
5885
5886   if (MEM_P (x))
5887     {
5888       if (load_kills_store (x, store_pattern, after))
5889         return true;
5890     }
5891
5892   /* Recursively process the insn.  */
5893   fmt = GET_RTX_FORMAT (GET_CODE (x));
5894
5895   for (i = GET_RTX_LENGTH (GET_CODE (x)) - 1; i >= 0 && !ret; i--)
5896     {
5897       if (fmt[i] == 'e')
5898         ret |= find_loads (XEXP (x, i), store_pattern, after);
5899       else if (fmt[i] == 'E')
5900         for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
5901           ret |= find_loads (XVECEXP (x, i, j), store_pattern, after);
5902     }
5903   return ret;
5904 }
5905
5906 /* Check if INSN kills the store pattern X (is aliased with it).
5907    AFTER is true if we are checking the case when store X occurs
5908    after the insn.  Return true if it does.  */
5909
5910 static bool
5911 store_killed_in_insn (rtx x, rtx x_regs, rtx insn, int after)
5912 {
5913   rtx reg, base, note;
5914
5915   if (!INSN_P (insn))
5916     return false;
5917
5918   if (CALL_P (insn))
5919     {
5920       /* A normal or pure call might read from pattern,
5921          but a const call will not.  */
5922       if (! CONST_OR_PURE_CALL_P (insn) || pure_call_p (insn))
5923         return true;
5924
5925       /* But even a const call reads its parameters.  Check whether the
5926          base of some of registers used in mem is stack pointer.  */
5927       for (reg = x_regs; reg; reg = XEXP (reg, 1))
5928         {
5929           base = find_base_term (XEXP (reg, 0));
5930           if (!base
5931               || (GET_CODE (base) == ADDRESS
5932                   && GET_MODE (base) == Pmode
5933                   && XEXP (base, 0) == stack_pointer_rtx))
5934             return true;
5935         }
5936
5937       return false;
5938     }
5939
5940   if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == SET)
5941     {
5942       rtx pat = PATTERN (insn);
5943       rtx dest = SET_DEST (pat);
5944
5945       if (GET_CODE (dest) == ZERO_EXTRACT)
5946         dest = XEXP (dest, 0);
5947
5948       /* Check for memory stores to aliased objects.  */
5949       if (MEM_P (dest)
5950           && !expr_equiv_p (dest, x))
5951         {
5952           if (after)
5953             {
5954               if (output_dependence (dest, x))
5955                 return true;
5956             }
5957           else
5958             {
5959               if (output_dependence (x, dest))
5960                 return true;
5961             }
5962         }
5963       if (find_loads (SET_SRC (pat), x, after))
5964         return true;
5965     }
5966   else if (find_loads (PATTERN (insn), x, after))
5967     return true;
5968
5969   /* If this insn has a REG_EQUAL or REG_EQUIV note referencing a memory
5970      location aliased with X, then this insn kills X.  */
5971   note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
5972   if (! note)
5973     return false;
5974   note = XEXP (note, 0);
5975
5976   /* However, if the note represents a must alias rather than a may
5977      alias relationship, then it does not kill X.  */
5978   if (expr_equiv_p (note, x))
5979     return false;
5980
5981   /* See if there are any aliased loads in the note.  */
5982   return find_loads (note, x, after);
5983 }
5984
5985 /* Returns true if the expression X is loaded or clobbered on or after INSN
5986    within basic block BB.  REGS_SET_AFTER is bitmap of registers set in
5987    or after the insn.  X_REGS is list of registers mentioned in X. If the store
5988    is killed, return the last insn in that it occurs in FAIL_INSN.  */
5989
5990 static bool
5991 store_killed_after (rtx x, rtx x_regs, rtx insn, basic_block bb,
5992                     int *regs_set_after, rtx *fail_insn)
5993 {
5994   rtx last = BB_END (bb), act;
5995
5996   if (!store_ops_ok (x_regs, regs_set_after))
5997     {
5998       /* We do not know where it will happen.  */
5999       if (fail_insn)
6000         *fail_insn = NULL_RTX;
6001       return true;
6002     }
6003
6004   /* Scan from the end, so that fail_insn is determined correctly.  */
6005   for (act = last; act != PREV_INSN (insn); act = PREV_INSN (act))
6006     if (store_killed_in_insn (x, x_regs, act, false))
6007       {
6008         if (fail_insn)
6009           *fail_insn = act;
6010         return true;
6011       }
6012
6013   return false;
6014 }
6015
6016 /* Returns true if the expression X is loaded or clobbered on or before INSN
6017    within basic block BB. X_REGS is list of registers mentioned in X.
6018    REGS_SET_BEFORE is bitmap of registers set before or in this insn.  */
6019 static bool
6020 store_killed_before (rtx x, rtx x_regs, rtx insn, basic_block bb,
6021                      int *regs_set_before)
6022 {
6023   rtx first = BB_HEAD (bb);
6024
6025   if (!store_ops_ok (x_regs, regs_set_before))
6026     return true;
6027
6028   for ( ; insn != PREV_INSN (first); insn = PREV_INSN (insn))
6029     if (store_killed_in_insn (x, x_regs, insn, true))
6030       return true;
6031
6032   return false;
6033 }
6034
6035 /* Fill in available, anticipatable, transparent and kill vectors in
6036    STORE_DATA, based on lists of available and anticipatable stores.  */
6037 static void
6038 build_store_vectors (void)
6039 {
6040   basic_block bb;
6041   int *regs_set_in_block;
6042   rtx insn, st;
6043   struct ls_expr * ptr;
6044   unsigned regno;
6045
6046   /* Build the gen_vector. This is any store in the table which is not killed
6047      by aliasing later in its block.  */
6048   ae_gen = sbitmap_vector_alloc (last_basic_block, num_stores);
6049   sbitmap_vector_zero (ae_gen, last_basic_block);
6050
6051   st_antloc = sbitmap_vector_alloc (last_basic_block, num_stores);
6052   sbitmap_vector_zero (st_antloc, last_basic_block);
6053
6054   for (ptr = first_ls_expr (); ptr != NULL; ptr = next_ls_expr (ptr))
6055     {
6056       for (st = AVAIL_STORE_LIST (ptr); st != NULL; st = XEXP (st, 1))
6057         {
6058           insn = XEXP (st, 0);
6059           bb = BLOCK_FOR_INSN (insn);
6060
6061           /* If we've already seen an available expression in this block,
6062              we can delete this one (It occurs earlier in the block). We'll
6063              copy the SRC expression to an unused register in case there
6064              are any side effects.  */
6065           if (TEST_BIT (ae_gen[bb->index], ptr->index))
6066             {
6067               rtx r = gen_reg_rtx (GET_MODE (ptr->pattern));
6068               if (dump_file)
6069                 fprintf (dump_file, "Removing redundant store:\n");
6070               replace_store_insn (r, XEXP (st, 0), bb, ptr);
6071               continue;
6072             }
6073           SET_BIT (ae_gen[bb->index], ptr->index);
6074         }
6075
6076       for (st = ANTIC_STORE_LIST (ptr); st != NULL; st = XEXP (st, 1))
6077         {
6078           insn = XEXP (st, 0);
6079           bb = BLOCK_FOR_INSN (insn);
6080           SET_BIT (st_antloc[bb->index], ptr->index);
6081         }
6082     }
6083
6084   ae_kill = sbitmap_vector_alloc (last_basic_block, num_stores);
6085   sbitmap_vector_zero (ae_kill, last_basic_block);
6086
6087   transp = sbitmap_vector_alloc (last_basic_block, num_stores);
6088   sbitmap_vector_zero (transp, last_basic_block);
6089   regs_set_in_block = XNEWVEC (int, max_gcse_regno);
6090
6091   FOR_EACH_BB (bb)
6092     {
6093       for (regno = 0; regno < max_gcse_regno; regno++)
6094         regs_set_in_block[regno] = TEST_BIT (reg_set_in_block[bb->index], regno);
6095
6096       for (ptr = first_ls_expr (); ptr != NULL; ptr = next_ls_expr (ptr))
6097         {
6098           if (store_killed_after (ptr->pattern, ptr->pattern_regs, BB_HEAD (bb),
6099                                   bb, regs_set_in_block, NULL))
6100             {
6101               /* It should not be necessary to consider the expression
6102                  killed if it is both anticipatable and available.  */
6103               if (!TEST_BIT (st_antloc[bb->index], ptr->index)
6104                   || !TEST_BIT (ae_gen[bb->index], ptr->index))
6105                 SET_BIT (ae_kill[bb->index], ptr->index);
6106             }
6107           else
6108             SET_BIT (transp[bb->index], ptr->index);
6109         }
6110     }
6111
6112   free (regs_set_in_block);
6113
6114   if (dump_file)
6115     {
6116       dump_sbitmap_vector (dump_file, "st_antloc", "", st_antloc, last_basic_block);
6117       dump_sbitmap_vector (dump_file, "st_kill", "", ae_kill, last_basic_block);
6118       dump_sbitmap_vector (dump_file, "Transpt", "", transp, last_basic_block);
6119       dump_sbitmap_vector (dump_file, "st_avloc", "", ae_gen, last_basic_block);
6120     }
6121 }
6122
6123 /* Insert an instruction at the beginning of a basic block, and update
6124    the BB_HEAD if needed.  */
6125
6126 static void
6127 insert_insn_start_bb (rtx insn, basic_block bb)
6128 {
6129   /* Insert at start of successor block.  */
6130   rtx prev = PREV_INSN (BB_HEAD (bb));
6131   rtx before = BB_HEAD (bb);
6132   while (before != 0)
6133     {
6134       if (! LABEL_P (before)
6135           && (! NOTE_P (before)
6136               || NOTE_LINE_NUMBER (before) != NOTE_INSN_BASIC_BLOCK))
6137         break;
6138       prev = before;
6139       if (prev == BB_END (bb))
6140         break;
6141       before = NEXT_INSN (before);
6142     }
6143
6144   insn = emit_insn_after_noloc (insn, prev);
6145
6146   if (dump_file)
6147     {
6148       fprintf (dump_file, "STORE_MOTION  insert store at start of BB %d:\n",
6149                bb->index);
6150       print_inline_rtx (dump_file, insn, 6);
6151       fprintf (dump_file, "\n");
6152     }
6153 }
6154
6155 /* This routine will insert a store on an edge. EXPR is the ldst entry for
6156    the memory reference, and E is the edge to insert it on.  Returns nonzero
6157    if an edge insertion was performed.  */
6158
6159 static int
6160 insert_store (struct ls_expr * expr, edge e)
6161 {
6162   rtx reg, insn;
6163   basic_block bb;
6164   edge tmp;
6165   edge_iterator ei;
6166
6167   /* We did all the deleted before this insert, so if we didn't delete a
6168      store, then we haven't set the reaching reg yet either.  */
6169   if (expr->reaching_reg == NULL_RTX)
6170     return 0;
6171
6172   if (e->flags & EDGE_FAKE)
6173     return 0;
6174
6175   reg = expr->reaching_reg;
6176   insn = gen_move_insn (copy_rtx (expr->pattern), reg);
6177
6178   /* If we are inserting this expression on ALL predecessor edges of a BB,
6179      insert it at the start of the BB, and reset the insert bits on the other
6180      edges so we don't try to insert it on the other edges.  */
6181   bb = e->dest;
6182   FOR_EACH_EDGE (tmp, ei, e->dest->preds)
6183     if (!(tmp->flags & EDGE_FAKE))
6184       {
6185         int index = EDGE_INDEX (edge_list, tmp->src, tmp->dest);
6186         
6187         gcc_assert (index != EDGE_INDEX_NO_EDGE);
6188         if (! TEST_BIT (pre_insert_map[index], expr->index))
6189           break;
6190       }
6191
6192   /* If tmp is NULL, we found an insertion on every edge, blank the
6193      insertion vector for these edges, and insert at the start of the BB.  */
6194   if (!tmp && bb != EXIT_BLOCK_PTR)
6195     {
6196       FOR_EACH_EDGE (tmp, ei, e->dest->preds)
6197         {
6198           int index = EDGE_INDEX (edge_list, tmp->src, tmp->dest);
6199           RESET_BIT (pre_insert_map[index], expr->index);
6200         }
6201       insert_insn_start_bb (insn, bb);
6202       return 0;
6203     }
6204
6205   /* We can't put stores in the front of blocks pointed to by abnormal
6206      edges since that may put a store where one didn't used to be.  */
6207   gcc_assert (!(e->flags & EDGE_ABNORMAL));
6208
6209   insert_insn_on_edge (insn, e);
6210
6211   if (dump_file)
6212     {
6213       fprintf (dump_file, "STORE_MOTION  insert insn on edge (%d, %d):\n",
6214                e->src->index, e->dest->index);
6215       print_inline_rtx (dump_file, insn, 6);
6216       fprintf (dump_file, "\n");
6217     }
6218
6219   return 1;
6220 }
6221
6222 /* Remove any REG_EQUAL or REG_EQUIV notes containing a reference to the
6223    memory location in SMEXPR set in basic block BB.
6224
6225    This could be rather expensive.  */
6226
6227 static void
6228 remove_reachable_equiv_notes (basic_block bb, struct ls_expr *smexpr)
6229 {
6230   edge_iterator *stack, ei;
6231   int sp;
6232   edge act;
6233   sbitmap visited = sbitmap_alloc (last_basic_block);
6234   rtx last, insn, note;
6235   rtx mem = smexpr->pattern;
6236
6237   stack = XNEWVEC (edge_iterator, n_basic_blocks);
6238   sp = 0;
6239   ei = ei_start (bb->succs);
6240
6241   sbitmap_zero (visited);
6242
6243   act = (EDGE_COUNT (ei_container (ei)) > 0 ? EDGE_I (ei_container (ei), 0) : NULL);
6244   while (1)
6245     {
6246       if (!act)
6247         {
6248           if (!sp)
6249             {
6250               free (stack);
6251               sbitmap_free (visited);
6252               return;
6253             }
6254           act = ei_edge (stack[--sp]);
6255         }
6256       bb = act->dest;
6257
6258       if (bb == EXIT_BLOCK_PTR
6259           || TEST_BIT (visited, bb->index))
6260         {
6261           if (!ei_end_p (ei))
6262               ei_next (&ei);
6263           act = (! ei_end_p (ei)) ? ei_edge (ei) : NULL;
6264           continue;
6265         }
6266       SET_BIT (visited, bb->index);
6267
6268       if (TEST_BIT (st_antloc[bb->index], smexpr->index))
6269         {
6270           for (last = ANTIC_STORE_LIST (smexpr);
6271                BLOCK_FOR_INSN (XEXP (last, 0)) != bb;
6272                last = XEXP (last, 1))
6273             continue;
6274           last = XEXP (last, 0);
6275         }
6276       else
6277         last = NEXT_INSN (BB_END (bb));
6278
6279       for (insn = BB_HEAD (bb); insn != last; insn = NEXT_INSN (insn))
6280         if (INSN_P (insn))
6281           {
6282             note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
6283             if (!note || !expr_equiv_p (XEXP (note, 0), mem))
6284               continue;
6285
6286             if (dump_file)
6287               fprintf (dump_file, "STORE_MOTION  drop REG_EQUAL note at insn %d:\n",
6288                        INSN_UID (insn));
6289             remove_note (insn, note);
6290           }
6291
6292       if (!ei_end_p (ei))
6293         ei_next (&ei);
6294       act = (! ei_end_p (ei)) ? ei_edge (ei) : NULL;
6295
6296       if (EDGE_COUNT (bb->succs) > 0)
6297         {
6298           if (act)
6299             stack[sp++] = ei;
6300           ei = ei_start (bb->succs);
6301           act = (EDGE_COUNT (ei_container (ei)) > 0 ? EDGE_I (ei_container (ei), 0) : NULL);
6302         }
6303     }
6304 }
6305
6306 /* This routine will replace a store with a SET to a specified register.  */
6307
6308 static void
6309 replace_store_insn (rtx reg, rtx del, basic_block bb, struct ls_expr *smexpr)
6310 {
6311   rtx insn, mem, note, set, ptr, pair;
6312
6313   mem = smexpr->pattern;
6314   insn = gen_move_insn (reg, SET_SRC (single_set (del)));
6315   insn = emit_insn_after (insn, del);
6316
6317   if (dump_file)
6318     {
6319       fprintf (dump_file,
6320                "STORE_MOTION  delete insn in BB %d:\n      ", bb->index);
6321       print_inline_rtx (dump_file, del, 6);
6322       fprintf (dump_file, "\nSTORE MOTION  replaced with insn:\n      ");
6323       print_inline_rtx (dump_file, insn, 6);
6324       fprintf (dump_file, "\n");
6325     }
6326
6327   for (ptr = ANTIC_STORE_LIST (smexpr); ptr; ptr = XEXP (ptr, 1))
6328     if (XEXP (ptr, 0) == del)
6329       {
6330         XEXP (ptr, 0) = insn;
6331         break;
6332       }
6333
6334   /* Move the notes from the deleted insn to its replacement, and patch
6335      up the LIBCALL notes.  */
6336   REG_NOTES (insn) = REG_NOTES (del);
6337
6338   note = find_reg_note (insn, REG_RETVAL, NULL_RTX);
6339   if (note)
6340     {
6341       pair = XEXP (note, 0);
6342       note = find_reg_note (pair, REG_LIBCALL, NULL_RTX);
6343       XEXP (note, 0) = insn;
6344     }
6345   note = find_reg_note (insn, REG_LIBCALL, NULL_RTX);
6346   if (note)
6347     {
6348       pair = XEXP (note, 0);
6349       note = find_reg_note (pair, REG_RETVAL, NULL_RTX);
6350       XEXP (note, 0) = insn;
6351     }
6352
6353   delete_insn (del);
6354
6355   /* Now we must handle REG_EQUAL notes whose contents is equal to the mem;
6356      they are no longer accurate provided that they are reached by this
6357      definition, so drop them.  */
6358   for (; insn != NEXT_INSN (BB_END (bb)); insn = NEXT_INSN (insn))
6359     if (INSN_P (insn))
6360       {
6361         set = single_set (insn);
6362         if (!set)
6363           continue;
6364         if (expr_equiv_p (SET_DEST (set), mem))
6365           return;
6366         note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
6367         if (!note || !expr_equiv_p (XEXP (note, 0), mem))
6368           continue;
6369
6370         if (dump_file)
6371           fprintf (dump_file, "STORE_MOTION  drop REG_EQUAL note at insn %d:\n",
6372                    INSN_UID (insn));
6373         remove_note (insn, note);
6374       }
6375   remove_reachable_equiv_notes (bb, smexpr);
6376 }
6377
6378
6379 /* Delete a store, but copy the value that would have been stored into
6380    the reaching_reg for later storing.  */
6381
6382 static void
6383 delete_store (struct ls_expr * expr, basic_block bb)
6384 {
6385   rtx reg, i, del;
6386
6387   if (expr->reaching_reg == NULL_RTX)
6388     expr->reaching_reg = gen_reg_rtx (GET_MODE (expr->pattern));
6389
6390   reg = expr->reaching_reg;
6391
6392   for (i = AVAIL_STORE_LIST (expr); i; i = XEXP (i, 1))
6393     {
6394       del = XEXP (i, 0);
6395       if (BLOCK_FOR_INSN (del) == bb)
6396         {
6397           /* We know there is only one since we deleted redundant
6398              ones during the available computation.  */
6399           replace_store_insn (reg, del, bb, expr);
6400           break;
6401         }
6402     }
6403 }
6404
6405 /* Free memory used by store motion.  */
6406
6407 static void
6408 free_store_memory (void)
6409 {
6410   free_ldst_mems ();
6411
6412   if (ae_gen)
6413     sbitmap_vector_free (ae_gen);
6414   if (ae_kill)
6415     sbitmap_vector_free (ae_kill);
6416   if (transp)
6417     sbitmap_vector_free (transp);
6418   if (st_antloc)
6419     sbitmap_vector_free (st_antloc);
6420   if (pre_insert_map)
6421     sbitmap_vector_free (pre_insert_map);
6422   if (pre_delete_map)
6423     sbitmap_vector_free (pre_delete_map);
6424   if (reg_set_in_block)
6425     sbitmap_vector_free (reg_set_in_block);
6426
6427   ae_gen = ae_kill = transp = st_antloc = NULL;
6428   pre_insert_map = pre_delete_map = reg_set_in_block = NULL;
6429 }
6430
6431 /* Perform store motion. Much like gcse, except we move expressions the
6432    other way by looking at the flowgraph in reverse.  */
6433
6434 static void
6435 store_motion (void)
6436 {
6437   basic_block bb;
6438   int x;
6439   struct ls_expr * ptr;
6440   int update_flow = 0;
6441
6442   if (dump_file)
6443     {
6444       fprintf (dump_file, "before store motion\n");
6445       print_rtl (dump_file, get_insns ());
6446     }
6447
6448   init_alias_analysis ();
6449
6450   /* Find all the available and anticipatable stores.  */
6451   num_stores = compute_store_table ();
6452   if (num_stores == 0)
6453     {
6454       htab_delete (pre_ldst_table);
6455       pre_ldst_table = NULL;
6456       sbitmap_vector_free (reg_set_in_block);
6457       end_alias_analysis ();
6458       return;
6459     }
6460
6461   /* Now compute kill & transp vectors.  */
6462   build_store_vectors ();
6463   add_noreturn_fake_exit_edges ();
6464   connect_infinite_loops_to_exit ();
6465
6466   edge_list = pre_edge_rev_lcm (num_stores, transp, ae_gen,
6467                                 st_antloc, ae_kill, &pre_insert_map,
6468                                 &pre_delete_map);
6469
6470   /* Now we want to insert the new stores which are going to be needed.  */
6471   for (ptr = first_ls_expr (); ptr != NULL; ptr = next_ls_expr (ptr))
6472     {
6473       /* If any of the edges we have above are abnormal, we can't move this
6474          store.  */
6475       for (x = NUM_EDGES (edge_list) - 1; x >= 0; x--)
6476         if (TEST_BIT (pre_insert_map[x], ptr->index)
6477             && (INDEX_EDGE (edge_list, x)->flags & EDGE_ABNORMAL))
6478           break;
6479
6480       if (x >= 0)
6481         {
6482           if (dump_file != NULL)
6483             fprintf (dump_file,
6484                      "Can't replace store %d: abnormal edge from %d to %d\n",
6485                      ptr->index, INDEX_EDGE (edge_list, x)->src->index,
6486                      INDEX_EDGE (edge_list, x)->dest->index);
6487           continue;
6488         }
6489                       
6490       /* Now we want to insert the new stores which are going to be needed.  */
6491
6492       FOR_EACH_BB (bb)
6493         if (TEST_BIT (pre_delete_map[bb->index], ptr->index))
6494           delete_store (ptr, bb);
6495
6496       for (x = 0; x < NUM_EDGES (edge_list); x++)
6497         if (TEST_BIT (pre_insert_map[x], ptr->index))
6498           update_flow |= insert_store (ptr, INDEX_EDGE (edge_list, x));
6499     }
6500
6501   if (update_flow)
6502     commit_edge_insertions ();
6503
6504   free_store_memory ();
6505   free_edge_list (edge_list);
6506   remove_fake_exit_edges ();
6507   end_alias_analysis ();
6508 }
6509
6510 \f
6511 /* Entry point for jump bypassing optimization pass.  */
6512
6513 static int
6514 bypass_jumps (void)
6515 {
6516   int changed;
6517
6518   /* We do not construct an accurate cfg in functions which call
6519      setjmp, so just punt to be safe.  */
6520   if (current_function_calls_setjmp)
6521     return 0;
6522
6523   /* Identify the basic block information for this function, including
6524      successors and predecessors.  */
6525   max_gcse_regno = max_reg_num ();
6526
6527   if (dump_file)
6528     dump_flow_info (dump_file, dump_flags);
6529
6530   /* Return if there's nothing to do, or it is too expensive.  */
6531   if (n_basic_blocks <= NUM_FIXED_BLOCKS + 1
6532       || is_too_expensive (_ ("jump bypassing disabled")))
6533     return 0;
6534
6535   gcc_obstack_init (&gcse_obstack);
6536   bytes_used = 0;
6537
6538   /* We need alias.  */
6539   init_alias_analysis ();
6540
6541   /* Record where pseudo-registers are set.  This data is kept accurate
6542      during each pass.  ??? We could also record hard-reg information here
6543      [since it's unchanging], however it is currently done during hash table
6544      computation.
6545
6546      It may be tempting to compute MEM set information here too, but MEM sets
6547      will be subject to code motion one day and thus we need to compute
6548      information about memory sets when we build the hash tables.  */
6549
6550   alloc_reg_set_mem (max_gcse_regno);
6551   compute_sets ();
6552
6553   max_gcse_regno = max_reg_num ();
6554   alloc_gcse_mem ();
6555   changed = one_cprop_pass (MAX_GCSE_PASSES + 2, true, true);
6556   free_gcse_mem ();
6557
6558   if (dump_file)
6559     {
6560       fprintf (dump_file, "BYPASS of %s: %d basic blocks, ",
6561                current_function_name (), n_basic_blocks);
6562       fprintf (dump_file, "%d bytes\n\n", bytes_used);
6563     }
6564
6565   obstack_free (&gcse_obstack, NULL);
6566   free_reg_set_mem ();
6567
6568   /* We are finished with alias.  */
6569   end_alias_analysis ();
6570   allocate_reg_info (max_reg_num (), FALSE, FALSE);
6571
6572   return changed;
6573 }
6574
6575 /* Return true if the graph is too expensive to optimize. PASS is the
6576    optimization about to be performed.  */
6577
6578 static bool
6579 is_too_expensive (const char *pass)
6580 {
6581   /* Trying to perform global optimizations on flow graphs which have
6582      a high connectivity will take a long time and is unlikely to be
6583      particularly useful.
6584
6585      In normal circumstances a cfg should have about twice as many
6586      edges as blocks.  But we do not want to punish small functions
6587      which have a couple switch statements.  Rather than simply
6588      threshold the number of blocks, uses something with a more
6589      graceful degradation.  */
6590   if (n_edges > 20000 + n_basic_blocks * 4)
6591     {
6592       warning (OPT_Wdisabled_optimization,
6593                "%s: %d basic blocks and %d edges/basic block",
6594                pass, n_basic_blocks, n_edges / n_basic_blocks);
6595
6596       return true;
6597     }
6598
6599   /* If allocating memory for the cprop bitmap would take up too much
6600      storage it's better just to disable the optimization.  */
6601   if ((n_basic_blocks
6602        * SBITMAP_SET_SIZE (max_reg_num ())
6603        * sizeof (SBITMAP_ELT_TYPE)) > MAX_GCSE_MEMORY)
6604     {
6605       warning (OPT_Wdisabled_optimization,
6606                "%s: %d basic blocks and %d registers",
6607                pass, n_basic_blocks, max_reg_num ());
6608
6609       return true;
6610     }
6611
6612   return false;
6613 }
6614 \f
6615 static bool
6616 gate_handle_jump_bypass (void)
6617 {
6618   return optimize > 0 && flag_gcse;
6619 }
6620
6621 /* Perform jump bypassing and control flow optimizations.  */
6622 static unsigned int
6623 rest_of_handle_jump_bypass (void)
6624 {
6625   cleanup_cfg (CLEANUP_EXPENSIVE);
6626   reg_scan (get_insns (), max_reg_num ());
6627
6628   if (bypass_jumps ())
6629     {
6630       rebuild_jump_labels (get_insns ());
6631       cleanup_cfg (CLEANUP_EXPENSIVE);
6632       delete_trivially_dead_insns (get_insns (), max_reg_num ());
6633     }
6634   return 0;
6635 }
6636
6637 struct tree_opt_pass pass_jump_bypass =
6638 {
6639   "bypass",                             /* name */
6640   gate_handle_jump_bypass,              /* gate */   
6641   rest_of_handle_jump_bypass,           /* execute */       
6642   NULL,                                 /* sub */
6643   NULL,                                 /* next */
6644   0,                                    /* static_pass_number */
6645   TV_BYPASS,                            /* tv_id */
6646   0,                                    /* properties_required */
6647   0,                                    /* properties_provided */
6648   0,                                    /* properties_destroyed */
6649   0,                                    /* todo_flags_start */
6650   TODO_dump_func |
6651   TODO_ggc_collect | TODO_verify_flow,  /* todo_flags_finish */
6652   'G'                                   /* letter */
6653 };
6654
6655
6656 static bool
6657 gate_handle_gcse (void)
6658 {
6659   return optimize > 0 && flag_gcse;
6660 }
6661
6662
6663 static unsigned int
6664 rest_of_handle_gcse (void)
6665 {
6666   int save_csb, save_cfj;
6667   int tem2 = 0, tem;
6668
6669   tem = gcse_main (get_insns ());
6670   rebuild_jump_labels (get_insns ());
6671   delete_trivially_dead_insns (get_insns (), max_reg_num ());
6672
6673   save_csb = flag_cse_skip_blocks;
6674   save_cfj = flag_cse_follow_jumps;
6675   flag_cse_skip_blocks = flag_cse_follow_jumps = 0;
6676
6677   /* If -fexpensive-optimizations, re-run CSE to clean up things done
6678      by gcse.  */
6679   if (flag_expensive_optimizations)
6680     {
6681       timevar_push (TV_CSE);
6682       reg_scan (get_insns (), max_reg_num ());
6683       tem2 = cse_main (get_insns (), max_reg_num ());
6684       purge_all_dead_edges ();
6685       delete_trivially_dead_insns (get_insns (), max_reg_num ());
6686       timevar_pop (TV_CSE);
6687       cse_not_expected = !flag_rerun_cse_after_loop;
6688     }
6689
6690   /* If gcse or cse altered any jumps, rerun jump optimizations to clean
6691      things up.  */
6692   if (tem || tem2)
6693     {
6694       timevar_push (TV_JUMP);
6695       rebuild_jump_labels (get_insns ());
6696       delete_dead_jumptables ();
6697       cleanup_cfg (CLEANUP_EXPENSIVE);
6698       timevar_pop (TV_JUMP);
6699     }
6700
6701   flag_cse_skip_blocks = save_csb;
6702   flag_cse_follow_jumps = save_cfj;
6703   return 0;
6704 }
6705
6706 struct tree_opt_pass pass_gcse =
6707 {
6708   "gcse1",                              /* name */
6709   gate_handle_gcse,                     /* gate */   
6710   rest_of_handle_gcse,                  /* execute */       
6711   NULL,                                 /* sub */
6712   NULL,                                 /* next */
6713   0,                                    /* static_pass_number */
6714   TV_GCSE,                              /* tv_id */
6715   0,                                    /* properties_required */
6716   0,                                    /* properties_provided */
6717   0,                                    /* properties_destroyed */
6718   0,                                    /* todo_flags_start */
6719   TODO_dump_func |
6720   TODO_verify_flow | TODO_ggc_collect,  /* todo_flags_finish */
6721   'G'                                   /* letter */
6722 };
6723
6724
6725 #include "gt-gcse.h"