OSDN Git Service

* gcse.c (cprop_insn): Update call of cprop_cc0_jump.
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / gcse.c
1 /* Global common subexpression elimination/Partial redundancy elimination
2    and global constant/copy propagation for GNU compiler.
3    Copyright (C) 1997, 1998, 1999, 2000, 2001 Free Software Foundation, Inc.
4
5 This file is part of GNU CC.
6
7 GNU CC is free software; you can redistribute it and/or modify
8 it under the terms of the GNU General Public License as published by
9 the Free Software Foundation; either version 2, or (at your option)
10 any later version.
11
12 GNU CC is distributed in the hope that it will be useful,
13 but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
14 MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
15 GNU General Public License for more details.
16
17 You should have received a copy of the GNU General Public License
18 along with GNU CC; see the file COPYING.  If not, write to
19 the Free Software Foundation, 59 Temple Place - Suite 330,
20 Boston, MA 02111-1307, USA.  */
21
22 /* TODO
23    - reordering of memory allocation and freeing to be more space efficient
24    - do rough calc of how many regs are needed in each block, and a rough
25      calc of how many regs are available in each class and use that to
26      throttle back the code in cases where RTX_COST is minimal.
27    - a store to the same address as a load does not kill the load if the
28      source of the store is also the destination of the load.  Handling this
29      allows more load motion, particularly out of loops.
30    - ability to realloc sbitmap vectors would allow one initial computation
31      of reg_set_in_block with only subsequent additions, rather than
32      recomputing it for each pass
33
34 */
35
36 /* References searched while implementing this.
37
38    Compilers Principles, Techniques and Tools
39    Aho, Sethi, Ullman
40    Addison-Wesley, 1988
41
42    Global Optimization by Suppression of Partial Redundancies
43    E. Morel, C. Renvoise
44    communications of the acm, Vol. 22, Num. 2, Feb. 1979
45
46    A Portable Machine-Independent Global Optimizer - Design and Measurements
47    Frederick Chow
48    Stanford Ph.D. thesis, Dec. 1983
49
50    A Fast Algorithm for Code Movement Optimization
51    D.M. Dhamdhere
52    SIGPLAN Notices, Vol. 23, Num. 10, Oct. 1988
53
54    A Solution to a Problem with Morel and Renvoise's
55    Global Optimization by Suppression of Partial Redundancies
56    K-H Drechsler, M.P. Stadel
57    ACM TOPLAS, Vol. 10, Num. 4, Oct. 1988
58
59    Practical Adaptation of the Global Optimization
60    Algorithm of Morel and Renvoise
61    D.M. Dhamdhere
62    ACM TOPLAS, Vol. 13, Num. 2. Apr. 1991
63
64    Efficiently Computing Static Single Assignment Form and the Control
65    Dependence Graph
66    R. Cytron, J. Ferrante, B.K. Rosen, M.N. Wegman, and F.K. Zadeck
67    ACM TOPLAS, Vol. 13, Num. 4, Oct. 1991
68
69    Lazy Code Motion
70    J. Knoop, O. Ruthing, B. Steffen
71    ACM SIGPLAN Notices Vol. 27, Num. 7, Jul. 1992, '92 Conference on PLDI
72
73    What's In a Region?  Or Computing Control Dependence Regions in Near-Linear
74    Time for Reducible Flow Control
75    Thomas Ball
76    ACM Letters on Programming Languages and Systems,
77    Vol. 2, Num. 1-4, Mar-Dec 1993
78
79    An Efficient Representation for Sparse Sets
80    Preston Briggs, Linda Torczon
81    ACM Letters on Programming Languages and Systems,
82    Vol. 2, Num. 1-4, Mar-Dec 1993
83
84    A Variation of Knoop, Ruthing, and Steffen's Lazy Code Motion
85    K-H Drechsler, M.P. Stadel
86    ACM SIGPLAN Notices, Vol. 28, Num. 5, May 1993
87
88    Partial Dead Code Elimination
89    J. Knoop, O. Ruthing, B. Steffen
90    ACM SIGPLAN Notices, Vol. 29, Num. 6, Jun. 1994
91
92    Effective Partial Redundancy Elimination
93    P. Briggs, K.D. Cooper
94    ACM SIGPLAN Notices, Vol. 29, Num. 6, Jun. 1994
95
96    The Program Structure Tree: Computing Control Regions in Linear Time
97    R. Johnson, D. Pearson, K. Pingali
98    ACM SIGPLAN Notices, Vol. 29, Num. 6, Jun. 1994
99
100    Optimal Code Motion: Theory and Practice
101    J. Knoop, O. Ruthing, B. Steffen
102    ACM TOPLAS, Vol. 16, Num. 4, Jul. 1994
103
104    The power of assignment motion
105    J. Knoop, O. Ruthing, B. Steffen
106    ACM SIGPLAN Notices Vol. 30, Num. 6, Jun. 1995, '95 Conference on PLDI
107
108    Global code motion / global value numbering
109    C. Click
110    ACM SIGPLAN Notices Vol. 30, Num. 6, Jun. 1995, '95 Conference on PLDI
111
112    Value Driven Redundancy Elimination
113    L.T. Simpson
114    Rice University Ph.D. thesis, Apr. 1996
115
116    Value Numbering
117    L.T. Simpson
118    Massively Scalar Compiler Project, Rice University, Sep. 1996
119
120    High Performance Compilers for Parallel Computing
121    Michael Wolfe
122    Addison-Wesley, 1996
123
124    Advanced Compiler Design and Implementation
125    Steven Muchnick
126    Morgan Kaufmann, 1997
127
128    Building an Optimizing Compiler
129    Robert Morgan
130    Digital Press, 1998
131
132    People wishing to speed up the code here should read:
133      Elimination Algorithms for Data Flow Analysis
134      B.G. Ryder, M.C. Paull
135      ACM Computing Surveys, Vol. 18, Num. 3, Sep. 1986
136
137      How to Analyze Large Programs Efficiently and Informatively
138      D.M. Dhamdhere, B.K. Rosen, F.K. Zadeck
139      ACM SIGPLAN Notices Vol. 27, Num. 7, Jul. 1992, '92 Conference on PLDI
140
141    People wishing to do something different can find various possibilities
142    in the above papers and elsewhere.
143 */
144
145 #include "config.h"
146 #include "system.h"
147 #include "toplev.h"
148
149 #include "rtl.h"
150 #include "tm_p.h"
151 #include "regs.h"
152 #include "hard-reg-set.h"
153 #include "flags.h"
154 #include "real.h"
155 #include "insn-config.h"
156 #include "recog.h"
157 #include "basic-block.h"
158 #include "output.h"
159 #include "function.h"
160 #include "expr.h" 
161 #include "ggc.h"
162 #include "params.h"
163
164 #include "obstack.h"
165 #define obstack_chunk_alloc gmalloc
166 #define obstack_chunk_free free
167
168 /* Propagate flow information through back edges and thus enable PRE's
169    moving loop invariant calculations out of loops.
170
171    Originally this tended to create worse overall code, but several
172    improvements during the development of PRE seem to have made following
173    back edges generally a win.
174
175    Note much of the loop invariant code motion done here would normally
176    be done by loop.c, which has more heuristics for when to move invariants
177    out of loops.  At some point we might need to move some of those
178    heuristics into gcse.c.  */
179 #define FOLLOW_BACK_EDGES 1
180
181 /* We support GCSE via Partial Redundancy Elimination.  PRE optimizations
182    are a superset of those done by GCSE.
183
184    We perform the following steps:
185
186    1) Compute basic block information.
187
188    2) Compute table of places where registers are set.
189
190    3) Perform copy/constant propagation.
191
192    4) Perform global cse.
193
194    5) Perform another pass of copy/constant propagation.
195
196    Two passes of copy/constant propagation are done because the first one
197    enables more GCSE and the second one helps to clean up the copies that
198    GCSE creates.  This is needed more for PRE than for Classic because Classic
199    GCSE will try to use an existing register containing the common
200    subexpression rather than create a new one.  This is harder to do for PRE
201    because of the code motion (which Classic GCSE doesn't do).
202
203    Expressions we are interested in GCSE-ing are of the form
204    (set (pseudo-reg) (expression)).
205    Function want_to_gcse_p says what these are.
206
207    PRE handles moving invariant expressions out of loops (by treating them as
208    partially redundant).
209
210    Eventually it would be nice to replace cse.c/gcse.c with SSA (static single
211    assignment) based GVN (global value numbering).  L. T. Simpson's paper
212    (Rice University) on value numbering is a useful reference for this.
213
214    **********************
215
216    We used to support multiple passes but there are diminishing returns in
217    doing so.  The first pass usually makes 90% of the changes that are doable.
218    A second pass can make a few more changes made possible by the first pass.
219    Experiments show any further passes don't make enough changes to justify
220    the expense.
221
222    A study of spec92 using an unlimited number of passes:
223    [1 pass] = 1208 substitutions, [2] = 577, [3] = 202, [4] = 192, [5] = 83,
224    [6] = 34, [7] = 17, [8] = 9, [9] = 4, [10] = 4, [11] = 2,
225    [12] = 2, [13] = 1, [15] = 1, [16] = 2, [41] = 1
226
227    It was found doing copy propagation between each pass enables further
228    substitutions.
229
230    PRE is quite expensive in complicated functions because the DFA can take
231    awhile to converge.  Hence we only perform one pass.  The parameter max-gcse-passes can
232    be modified if one wants to experiment.
233
234    **********************
235
236    The steps for PRE are:
237
238    1) Build the hash table of expressions we wish to GCSE (expr_hash_table).
239
240    2) Perform the data flow analysis for PRE.
241
242    3) Delete the redundant instructions
243
244    4) Insert the required copies [if any] that make the partially
245       redundant instructions fully redundant.
246
247    5) For other reaching expressions, insert an instruction to copy the value
248       to a newly created pseudo that will reach the redundant instruction.
249
250    The deletion is done first so that when we do insertions we
251    know which pseudo reg to use.
252
253    Various papers have argued that PRE DFA is expensive (O(n^2)) and others
254    argue it is not.  The number of iterations for the algorithm to converge
255    is typically 2-4 so I don't view it as that expensive (relatively speaking).
256
257    PRE GCSE depends heavily on the second CSE pass to clean up the copies
258    we create.  To make an expression reach the place where it's redundant,
259    the result of the expression is copied to a new register, and the redundant
260    expression is deleted by replacing it with this new register.  Classic GCSE
261    doesn't have this problem as much as it computes the reaching defs of
262    each register in each block and thus can try to use an existing register.
263
264    **********************
265
266    A fair bit of simplicity is created by creating small functions for simple
267    tasks, even when the function is only called in one place.  This may
268    measurably slow things down [or may not] by creating more function call
269    overhead than is necessary.  The source is laid out so that it's trivial
270    to make the affected functions inline so that one can measure what speed
271    up, if any, can be achieved, and maybe later when things settle things can
272    be rearranged.
273
274    Help stamp out big monolithic functions!  */
275 \f
276 /* GCSE global vars.  */
277
278 /* -dG dump file.  */
279 static FILE *gcse_file;
280
281 /* Note whether or not we should run jump optimization after gcse.  We
282    want to do this for two cases.
283
284     * If we changed any jumps via cprop.
285
286     * If we added any labels via edge splitting.  */
287
288 static int run_jump_opt_after_gcse;
289
290 /* Bitmaps are normally not included in debugging dumps.
291    However it's useful to be able to print them from GDB.
292    We could create special functions for this, but it's simpler to
293    just allow passing stderr to the dump_foo fns.  Since stderr can
294    be a macro, we store a copy here.  */
295 static FILE *debug_stderr;
296
297 /* An obstack for our working variables.  */
298 static struct obstack gcse_obstack;
299
300 /* Non-zero for each mode that supports (set (reg) (reg)).
301    This is trivially true for integer and floating point values.
302    It may or may not be true for condition codes.  */
303 static char can_copy_p[(int) NUM_MACHINE_MODES];
304
305 /* Non-zero if can_copy_p has been initialized.  */
306 static int can_copy_init_p;
307
308 struct reg_use {rtx reg_rtx; };
309
310 /* Hash table of expressions.  */
311
312 struct expr
313 {
314   /* The expression (SET_SRC for expressions, PATTERN for assignments).  */
315   rtx expr;
316   /* Index in the available expression bitmaps.  */
317   int bitmap_index;
318   /* Next entry with the same hash.  */
319   struct expr *next_same_hash;
320   /* List of anticipatable occurrences in basic blocks in the function.
321      An "anticipatable occurrence" is one that is the first occurrence in the
322      basic block, the operands are not modified in the basic block prior
323      to the occurrence and the output is not used between the start of
324      the block and the occurrence.  */
325   struct occr *antic_occr;
326   /* List of available occurrence in basic blocks in the function.
327      An "available occurrence" is one that is the last occurrence in the
328      basic block and the operands are not modified by following statements in
329      the basic block [including this insn].  */
330   struct occr *avail_occr;
331   /* Non-null if the computation is PRE redundant.
332      The value is the newly created pseudo-reg to record a copy of the
333      expression in all the places that reach the redundant copy.  */
334   rtx reaching_reg;
335 };
336
337 /* Occurrence of an expression.
338    There is one per basic block.  If a pattern appears more than once the
339    last appearance is used [or first for anticipatable expressions].  */
340
341 struct occr
342 {
343   /* Next occurrence of this expression.  */
344   struct occr *next;
345   /* The insn that computes the expression.  */
346   rtx insn;
347   /* Non-zero if this [anticipatable] occurrence has been deleted.  */
348   char deleted_p;
349   /* Non-zero if this [available] occurrence has been copied to
350      reaching_reg.  */
351   /* ??? This is mutually exclusive with deleted_p, so they could share
352      the same byte.  */
353   char copied_p;
354 };
355
356 /* Expression and copy propagation hash tables.
357    Each hash table is an array of buckets.
358    ??? It is known that if it were an array of entries, structure elements
359    `next_same_hash' and `bitmap_index' wouldn't be necessary.  However, it is
360    not clear whether in the final analysis a sufficient amount of memory would
361    be saved as the size of the available expression bitmaps would be larger
362    [one could build a mapping table without holes afterwards though].
363    Someday I'll perform the computation and figure it out.  */
364
365 /* Total size of the expression hash table, in elements.  */
366 static unsigned int expr_hash_table_size;
367
368 /* The table itself.
369    This is an array of `expr_hash_table_size' elements.  */
370 static struct expr **expr_hash_table;
371
372 /* Total size of the copy propagation hash table, in elements.  */
373 static unsigned int set_hash_table_size;
374
375 /* The table itself.
376    This is an array of `set_hash_table_size' elements.  */
377 static struct expr **set_hash_table;
378
379 /* Mapping of uids to cuids.
380    Only real insns get cuids.  */
381 static int *uid_cuid;
382
383 /* Highest UID in UID_CUID.  */
384 static int max_uid;
385
386 /* Get the cuid of an insn.  */
387 #ifdef ENABLE_CHECKING
388 #define INSN_CUID(INSN) (INSN_UID (INSN) > max_uid ? (abort (), 0) : uid_cuid[INSN_UID (INSN)])
389 #else
390 #define INSN_CUID(INSN) (uid_cuid[INSN_UID (INSN)])
391 #endif
392
393 /* Number of cuids.  */
394 static int max_cuid;
395
396 /* Mapping of cuids to insns.  */
397 static rtx *cuid_insn;
398
399 /* Get insn from cuid.  */
400 #define CUID_INSN(CUID) (cuid_insn[CUID])
401
402 /* Maximum register number in function prior to doing gcse + 1.
403    Registers created during this pass have regno >= max_gcse_regno.
404    This is named with "gcse" to not collide with global of same name.  */
405 static unsigned int max_gcse_regno;
406
407 /* Maximum number of cse-able expressions found.  */
408 static int n_exprs;
409
410 /* Maximum number of assignments for copy propagation found.  */
411 static int n_sets;
412
413 /* Table of registers that are modified.
414
415    For each register, each element is a list of places where the pseudo-reg
416    is set.
417
418    For simplicity, GCSE is done on sets of pseudo-regs only.  PRE GCSE only
419    requires knowledge of which blocks kill which regs [and thus could use
420    a bitmap instead of the lists `reg_set_table' uses].
421
422    `reg_set_table' and could be turned into an array of bitmaps (num-bbs x
423    num-regs) [however perhaps it may be useful to keep the data as is].  One
424    advantage of recording things this way is that `reg_set_table' is fairly
425    sparse with respect to pseudo regs but for hard regs could be fairly dense
426    [relatively speaking].  And recording sets of pseudo-regs in lists speeds
427    up functions like compute_transp since in the case of pseudo-regs we only
428    need to iterate over the number of times a pseudo-reg is set, not over the
429    number of basic blocks [clearly there is a bit of a slow down in the cases
430    where a pseudo is set more than once in a block, however it is believed
431    that the net effect is to speed things up].  This isn't done for hard-regs
432    because recording call-clobbered hard-regs in `reg_set_table' at each
433    function call can consume a fair bit of memory, and iterating over
434    hard-regs stored this way in compute_transp will be more expensive.  */
435
436 typedef struct reg_set
437 {
438   /* The next setting of this register.  */
439   struct reg_set *next;
440   /* The insn where it was set.  */
441   rtx insn;
442 } reg_set;
443
444 static reg_set **reg_set_table;
445
446 /* Size of `reg_set_table'.
447    The table starts out at max_gcse_regno + slop, and is enlarged as
448    necessary.  */
449 static int reg_set_table_size;
450
451 /* Amount to grow `reg_set_table' by when it's full.  */
452 #define REG_SET_TABLE_SLOP 100
453
454 /* This is a list of expressions which are MEMs and will be used by load
455    or store motion. 
456    Load motion tracks MEMs which aren't killed by
457    anything except itself. (ie, loads and stores to a single location).
458    We can then allow movement of these MEM refs with a little special 
459    allowance. (all stores copy the same value to the reaching reg used
460    for the loads).  This means all values used to store into memory must have
461    no side effects so we can re-issue the setter value.  
462    Store Motion uses this structure as an expression table to track stores
463    which look interesting, and might be moveable towards the exit block.  */
464
465 struct ls_expr
466 {
467   struct expr * expr;           /* Gcse expression reference for LM.  */
468   rtx pattern;                  /* Pattern of this mem.  */
469   rtx loads;                    /* INSN list of loads seen.  */
470   rtx stores;                   /* INSN list of stores seen.  */
471   struct ls_expr * next;        /* Next in the list.  */
472   int invalid;                  /* Invalid for some reason.  */
473   int index;                    /* If it maps to a bitmap index.  */
474   int hash_index;               /* Index when in a hash table.  */
475   rtx reaching_reg;             /* Register to use when re-writing.  */
476 };
477
478 /* Head of the list of load/store memory refs.  */
479 static struct ls_expr * pre_ldst_mems = NULL;
480
481 /* Bitmap containing one bit for each register in the program.
482    Used when performing GCSE to track which registers have been set since
483    the start of the basic block.  */
484 static sbitmap reg_set_bitmap;
485
486 /* For each block, a bitmap of registers set in the block.
487    This is used by expr_killed_p and compute_transp.
488    It is computed during hash table computation and not by compute_sets
489    as it includes registers added since the last pass (or between cprop and
490    gcse) and it's currently not easy to realloc sbitmap vectors.  */
491 static sbitmap *reg_set_in_block;
492
493 /* Array, indexed by basic block number for a list of insns which modify
494    memory within that block.  */
495 static rtx * modify_mem_list;
496
497 /* This array parallels modify_mem_list, but is kept canonicalized.  */
498 static rtx * canon_modify_mem_list;
499 /* Various variables for statistics gathering.  */
500
501 /* Memory used in a pass.
502    This isn't intended to be absolutely precise.  Its intent is only
503    to keep an eye on memory usage.  */
504 static int bytes_used;
505
506 /* GCSE substitutions made.  */
507 static int gcse_subst_count;
508 /* Number of copy instructions created.  */
509 static int gcse_create_count;
510 /* Number of constants propagated.  */
511 static int const_prop_count;
512 /* Number of copys propagated.  */
513 static int copy_prop_count;
514 \f
515 /* These variables are used by classic GCSE.
516    Normally they'd be defined a bit later, but `rd_gen' needs to
517    be declared sooner.  */
518
519 /* Each block has a bitmap of each type.
520    The length of each blocks bitmap is:
521
522        max_cuid  - for reaching definitions
523        n_exprs - for available expressions
524
525    Thus we view the bitmaps as 2 dimensional arrays.  i.e.
526    rd_kill[block_num][cuid_num]
527    ae_kill[block_num][expr_num]                  */
528
529 /* For reaching defs */
530 static sbitmap *rd_kill, *rd_gen, *reaching_defs, *rd_out;
531
532 /* for available exprs */
533 static sbitmap *ae_kill, *ae_gen, *ae_in, *ae_out;
534
535 /* Objects of this type are passed around by the null-pointer check
536    removal routines.  */
537 struct null_pointer_info
538 {
539   /* The basic block being processed.  */
540   int current_block;
541   /* The first register to be handled in this pass.  */
542   unsigned int min_reg;
543   /* One greater than the last register to be handled in this pass.  */
544   unsigned int max_reg;
545   sbitmap *nonnull_local;
546   sbitmap *nonnull_killed;
547 };
548 \f
549 static void compute_can_copy    PARAMS ((void));
550 static char *gmalloc            PARAMS ((unsigned int));
551 static char *grealloc           PARAMS ((char *, unsigned int));
552 static char *gcse_alloc         PARAMS ((unsigned long));
553 static void alloc_gcse_mem      PARAMS ((rtx));
554 static void free_gcse_mem       PARAMS ((void));
555 static void alloc_reg_set_mem   PARAMS ((int));
556 static void free_reg_set_mem    PARAMS ((void));
557 static int get_bitmap_width     PARAMS ((int, int, int));
558 static void record_one_set      PARAMS ((int, rtx));
559 static void record_set_info     PARAMS ((rtx, rtx, void *));
560 static void compute_sets        PARAMS ((rtx));
561 static void hash_scan_insn      PARAMS ((rtx, int, int));
562 static void hash_scan_set       PARAMS ((rtx, rtx, int));
563 static void hash_scan_clobber   PARAMS ((rtx, rtx));
564 static void hash_scan_call      PARAMS ((rtx, rtx));
565 static int want_to_gcse_p       PARAMS ((rtx));
566 static int oprs_unchanged_p     PARAMS ((rtx, rtx, int));
567 static int oprs_anticipatable_p PARAMS ((rtx, rtx));
568 static int oprs_available_p     PARAMS ((rtx, rtx));
569 static void insert_expr_in_table PARAMS ((rtx, enum machine_mode, rtx,
570                                           int, int));
571 static void insert_set_in_table PARAMS ((rtx, rtx));
572 static unsigned int hash_expr   PARAMS ((rtx, enum machine_mode, int *, int));
573 static unsigned int hash_expr_1 PARAMS ((rtx, enum machine_mode, int *));
574 static unsigned int hash_string_1 PARAMS ((const char *));
575 static unsigned int hash_set    PARAMS ((int, int));
576 static int expr_equiv_p         PARAMS ((rtx, rtx));
577 static void record_last_reg_set_info PARAMS ((rtx, int));
578 static void record_last_mem_set_info PARAMS ((rtx));
579 static void record_last_set_info PARAMS ((rtx, rtx, void *));
580 static void compute_hash_table  PARAMS ((int));
581 static void alloc_set_hash_table PARAMS ((int));
582 static void free_set_hash_table PARAMS ((void));
583 static void compute_set_hash_table PARAMS ((void));
584 static void alloc_expr_hash_table PARAMS ((unsigned int));
585 static void free_expr_hash_table PARAMS ((void));
586 static void compute_expr_hash_table PARAMS ((void));
587 static void dump_hash_table     PARAMS ((FILE *, const char *, struct expr **,
588                                          int, int));
589 static struct expr *lookup_expr PARAMS ((rtx));
590 static struct expr *lookup_set  PARAMS ((unsigned int, rtx));
591 static struct expr *next_set    PARAMS ((unsigned int, struct expr *));
592 static void reset_opr_set_tables PARAMS ((void));
593 static int oprs_not_set_p       PARAMS ((rtx, rtx));
594 static void mark_call           PARAMS ((rtx));
595 static void mark_set            PARAMS ((rtx, rtx));
596 static void mark_clobber        PARAMS ((rtx, rtx));
597 static void mark_oprs_set       PARAMS ((rtx));
598 static void alloc_cprop_mem     PARAMS ((int, int));
599 static void free_cprop_mem      PARAMS ((void));
600 static void compute_transp      PARAMS ((rtx, int, sbitmap *, int));
601 static void compute_transpout   PARAMS ((void));
602 static void compute_local_properties PARAMS ((sbitmap *, sbitmap *, sbitmap *,
603                                               int));
604 static void compute_cprop_data  PARAMS ((void));
605 static void find_used_regs      PARAMS ((rtx *, void *));
606 static int try_replace_reg      PARAMS ((rtx, rtx, rtx));
607 static struct expr *find_avail_set PARAMS ((int, rtx));
608 static int cprop_jump           PARAMS ((basic_block, rtx, rtx, rtx));
609 #ifdef HAVE_cc0
610 static int cprop_cc0_jump       PARAMS ((basic_block, rtx, struct reg_use *, rtx));
611 #endif
612 static void mems_conflict_for_gcse_p PARAMS ((rtx, rtx, void *));
613 static int load_killed_in_block_p    PARAMS ((basic_block, int, rtx, int));
614 static void canon_list_insert        PARAMS ((rtx, rtx, void *));
615 static int cprop_insn           PARAMS ((basic_block, rtx, int));
616 static int cprop                PARAMS ((int));
617 static int one_cprop_pass       PARAMS ((int, int));
618 static void alloc_pre_mem       PARAMS ((int, int));
619 static void free_pre_mem        PARAMS ((void));
620 static void compute_pre_data    PARAMS ((void));
621 static int pre_expr_reaches_here_p PARAMS ((basic_block, struct expr *, 
622                                             basic_block));
623 static void insert_insn_end_bb  PARAMS ((struct expr *, basic_block, int));
624 static void pre_insert_copy_insn PARAMS ((struct expr *, rtx));
625 static void pre_insert_copies   PARAMS ((void));
626 static int pre_delete           PARAMS ((void));
627 static int pre_gcse             PARAMS ((void));
628 static int one_pre_gcse_pass    PARAMS ((int));
629 static void add_label_notes     PARAMS ((rtx, rtx));
630 static void alloc_code_hoist_mem PARAMS ((int, int));
631 static void free_code_hoist_mem PARAMS ((void));
632 static void compute_code_hoist_vbeinout PARAMS ((void));
633 static void compute_code_hoist_data PARAMS ((void));
634 static int hoist_expr_reaches_here_p PARAMS ((basic_block, int, basic_block, 
635                                               char *));
636 static void hoist_code          PARAMS ((void));
637 static int one_code_hoisting_pass PARAMS ((void));
638 static void alloc_rd_mem        PARAMS ((int, int));
639 static void free_rd_mem         PARAMS ((void));
640 static void handle_rd_kill_set  PARAMS ((rtx, int, basic_block));
641 static void compute_kill_rd     PARAMS ((void));
642 static void compute_rd          PARAMS ((void));
643 static void alloc_avail_expr_mem PARAMS ((int, int));
644 static void free_avail_expr_mem PARAMS ((void));
645 static void compute_ae_gen      PARAMS ((void));
646 static int expr_killed_p        PARAMS ((rtx, basic_block));
647 static void compute_ae_kill     PARAMS ((sbitmap *, sbitmap *));
648 static int expr_reaches_here_p  PARAMS ((struct occr *, struct expr *,
649                                          basic_block, int));
650 static rtx computing_insn       PARAMS ((struct expr *, rtx));
651 static int def_reaches_here_p   PARAMS ((rtx, rtx));
652 static int can_disregard_other_sets PARAMS ((struct reg_set **, rtx, int));
653 static int handle_avail_expr    PARAMS ((rtx, struct expr *));
654 static int classic_gcse         PARAMS ((void));
655 static int one_classic_gcse_pass PARAMS ((int));
656 static void invalidate_nonnull_info PARAMS ((rtx, rtx, void *));
657 static void delete_null_pointer_checks_1 PARAMS ((varray_type *, unsigned int *,
658                                                   sbitmap *, sbitmap *,
659                                                   struct null_pointer_info *));
660 static rtx process_insert_insn  PARAMS ((struct expr *));
661 static int pre_edge_insert      PARAMS ((struct edge_list *, struct expr **));
662 static int expr_reaches_here_p_work PARAMS ((struct occr *, struct expr *,
663                                              basic_block, int, char *));
664 static int pre_expr_reaches_here_p_work PARAMS ((basic_block, struct expr *,
665                                                  basic_block, char *));
666 static struct ls_expr * ldst_entry      PARAMS ((rtx));
667 static void free_ldst_entry             PARAMS ((struct ls_expr *));
668 static void free_ldst_mems              PARAMS ((void));
669 static void print_ldst_list             PARAMS ((FILE *));
670 static struct ls_expr * find_rtx_in_ldst PARAMS ((rtx));
671 static int enumerate_ldsts              PARAMS ((void));
672 static inline struct ls_expr * first_ls_expr PARAMS ((void));
673 static inline struct ls_expr * next_ls_expr  PARAMS ((struct ls_expr *));
674 static int simple_mem                   PARAMS ((rtx));
675 static void invalidate_any_buried_refs  PARAMS ((rtx));
676 static void compute_ld_motion_mems      PARAMS ((void)); 
677 static void trim_ld_motion_mems         PARAMS ((void));
678 static void update_ld_motion_stores     PARAMS ((struct expr *));
679 static void reg_set_info                PARAMS ((rtx, rtx, void *));
680 static int store_ops_ok                 PARAMS ((rtx, basic_block));
681 static void find_moveable_store         PARAMS ((rtx));
682 static int compute_store_table          PARAMS ((void));
683 static int load_kills_store             PARAMS ((rtx, rtx));
684 static int find_loads                   PARAMS ((rtx, rtx));
685 static int store_killed_in_insn         PARAMS ((rtx, rtx));
686 static int store_killed_after           PARAMS ((rtx, rtx, basic_block));
687 static int store_killed_before          PARAMS ((rtx, rtx, basic_block));
688 static void build_store_vectors         PARAMS ((void));
689 static void insert_insn_start_bb        PARAMS ((rtx, basic_block));
690 static int insert_store                 PARAMS ((struct ls_expr *, edge));
691 static void replace_store_insn          PARAMS ((rtx, rtx, basic_block));
692 static void delete_store                PARAMS ((struct ls_expr *, 
693                                                  basic_block));
694 static void free_store_memory           PARAMS ((void));
695 static void store_motion                PARAMS ((void));
696 \f
697 /* Entry point for global common subexpression elimination.
698    F is the first instruction in the function.  */
699
700 int
701 gcse_main (f, file)
702      rtx f;
703      FILE *file;
704 {
705   int changed, pass;
706   /* Bytes used at start of pass.  */
707   int initial_bytes_used;
708   /* Maximum number of bytes used by a pass.  */
709   int max_pass_bytes;
710   /* Point to release obstack data from for each pass.  */
711   char *gcse_obstack_bottom;
712
713   /* Insertion of instructions on edges can create new basic blocks; we
714      need the original basic block count so that we can properly deallocate
715      arrays sized on the number of basic blocks originally in the cfg.  */
716   int orig_bb_count;
717   /* We do not construct an accurate cfg in functions which call
718      setjmp, so just punt to be safe.  */
719   if (current_function_calls_setjmp)
720     return 0;
721    
722   /* Assume that we do not need to run jump optimizations after gcse.  */
723   run_jump_opt_after_gcse = 0;
724
725   /* For calling dump_foo fns from gdb.  */
726   debug_stderr = stderr;
727   gcse_file = file;
728
729   /* Identify the basic block information for this function, including
730      successors and predecessors.  */
731   max_gcse_regno = max_reg_num ();
732
733   if (file)
734     dump_flow_info (file);
735
736   orig_bb_count = n_basic_blocks;
737   /* Return if there's nothing to do.  */
738   if (n_basic_blocks <= 1)
739     return 0;
740
741   /* Trying to perform global optimizations on flow graphs which have
742      a high connectivity will take a long time and is unlikely to be
743      particularly useful.
744
745      In normal circumstances a cfg should have about twice as many edges
746      as blocks.  But we do not want to punish small functions which have
747      a couple switch statements.  So we require a relatively large number
748      of basic blocks and the ratio of edges to blocks to be high.  */
749   if (n_basic_blocks > 1000 && n_edges / n_basic_blocks >= 20)
750     {
751       if (warn_disabled_optimization)
752       warning ("GCSE disabled: %d > 1000 basic blocks and %d >= 20 edges/basic block",
753                n_basic_blocks, n_edges / n_basic_blocks);
754       return 0;
755     }
756
757   /* If allocating memory for the cprop bitmap would take up too much
758      storage it's better just to disable the optimization.  */
759   if ((n_basic_blocks 
760        * SBITMAP_SET_SIZE (max_gcse_regno)
761        * sizeof (SBITMAP_ELT_TYPE)) > MAX_GCSE_MEMORY)
762     {
763       if (warn_disabled_optimization)
764         warning ("GCSE disabled: %d basic blocks and %d registers",
765                  n_basic_blocks, max_gcse_regno);
766
767       return 0;
768     }
769
770   /* See what modes support reg/reg copy operations.  */
771   if (! can_copy_init_p)
772     {
773       compute_can_copy ();
774       can_copy_init_p = 1;
775     }
776
777   gcc_obstack_init (&gcse_obstack);
778   bytes_used = 0;
779
780   /* We need alias.  */
781   init_alias_analysis ();
782   /* Record where pseudo-registers are set.  This data is kept accurate
783      during each pass.  ??? We could also record hard-reg information here
784      [since it's unchanging], however it is currently done during hash table
785      computation.
786
787      It may be tempting to compute MEM set information here too, but MEM sets
788      will be subject to code motion one day and thus we need to compute
789      information about memory sets when we build the hash tables.  */
790
791   alloc_reg_set_mem (max_gcse_regno);
792   compute_sets (f);
793
794   pass = 0;
795   initial_bytes_used = bytes_used;
796   max_pass_bytes = 0;
797   gcse_obstack_bottom = gcse_alloc (1);
798   changed = 1;
799   while (changed && pass < MAX_GCSE_PASSES)
800     {
801       changed = 0;
802       if (file)
803         fprintf (file, "GCSE pass %d\n\n", pass + 1);
804
805       /* Initialize bytes_used to the space for the pred/succ lists,
806          and the reg_set_table data.  */
807       bytes_used = initial_bytes_used;
808
809       /* Each pass may create new registers, so recalculate each time.  */
810       max_gcse_regno = max_reg_num ();
811
812       alloc_gcse_mem (f);
813
814       /* Don't allow constant propagation to modify jumps
815          during this pass.  */
816       changed = one_cprop_pass (pass + 1, 0);
817
818       if (optimize_size)
819         changed |= one_classic_gcse_pass (pass + 1);
820       else
821         {
822           changed |= one_pre_gcse_pass (pass + 1);
823           /* We may have just created new basic blocks.  Release and
824              recompute various things which are sized on the number of
825              basic blocks.  */
826           if (changed)
827             {
828               int i;
829
830               for (i = 0; i < orig_bb_count; i++)
831                 {
832                   if (modify_mem_list[i])
833                     free_INSN_LIST_list (modify_mem_list + i);
834                   if (canon_modify_mem_list[i])
835                     free_INSN_LIST_list (canon_modify_mem_list + i); 
836                 }
837               modify_mem_list
838                 = (rtx *) gmalloc (n_basic_blocks * sizeof (rtx *));
839               canon_modify_mem_list
840                 = (rtx *) gmalloc (n_basic_blocks * sizeof (rtx *));
841               memset ((char *) modify_mem_list, 0, n_basic_blocks * sizeof (rtx *));
842               memset ((char *) canon_modify_mem_list, 0, n_basic_blocks * sizeof (rtx *));
843               orig_bb_count = n_basic_blocks;
844             }
845           free_reg_set_mem ();
846           alloc_reg_set_mem (max_reg_num ());
847           compute_sets (f);
848           run_jump_opt_after_gcse = 1;
849         }
850
851       if (max_pass_bytes < bytes_used)
852         max_pass_bytes = bytes_used;
853
854       /* Free up memory, then reallocate for code hoisting.  We can
855          not re-use the existing allocated memory because the tables
856          will not have info for the insns or registers created by
857          partial redundancy elimination.  */
858       free_gcse_mem ();
859
860       /* It does not make sense to run code hoisting unless we optimizing
861          for code size -- it rarely makes programs faster, and can make
862          them bigger if we did partial redundancy elimination (when optimizing
863          for space, we use a classic gcse algorithm instead of partial
864          redundancy algorithms).  */
865       if (optimize_size)
866         {
867           max_gcse_regno = max_reg_num ();
868           alloc_gcse_mem (f);
869           changed |= one_code_hoisting_pass ();
870           free_gcse_mem ();
871
872           if (max_pass_bytes < bytes_used)
873             max_pass_bytes = bytes_used;
874         }
875
876       if (file)
877         {
878           fprintf (file, "\n");
879           fflush (file);
880         }
881
882       obstack_free (&gcse_obstack, gcse_obstack_bottom);
883       pass++;
884     }
885
886   /* Do one last pass of copy propagation, including cprop into
887      conditional jumps.  */
888
889   max_gcse_regno = max_reg_num ();
890   alloc_gcse_mem (f);
891   /* This time, go ahead and allow cprop to alter jumps.  */
892   one_cprop_pass (pass + 1, 1);
893   free_gcse_mem ();
894
895   if (file)
896     {
897       fprintf (file, "GCSE of %s: %d basic blocks, ",
898                current_function_name, n_basic_blocks);
899       fprintf (file, "%d pass%s, %d bytes\n\n",
900                pass, pass > 1 ? "es" : "", max_pass_bytes);
901     }
902
903   obstack_free (&gcse_obstack, NULL);
904   free_reg_set_mem ();
905   /* We are finished with alias.  */
906   end_alias_analysis ();
907   allocate_reg_info (max_reg_num (), FALSE, FALSE);
908
909   if (!optimize_size && flag_gcse_sm)
910     store_motion ();
911   /* Record where pseudo-registers are set.  */
912   return run_jump_opt_after_gcse;
913 }
914 \f
915 /* Misc. utilities.  */
916
917 /* Compute which modes support reg/reg copy operations.  */
918
919 static void
920 compute_can_copy ()
921 {
922   int i;
923 #ifndef AVOID_CCMODE_COPIES
924   rtx reg,insn;
925 #endif
926   memset (can_copy_p, 0, NUM_MACHINE_MODES);
927
928   start_sequence ();
929   for (i = 0; i < NUM_MACHINE_MODES; i++)
930     if (GET_MODE_CLASS (i) == MODE_CC)
931       {
932 #ifdef AVOID_CCMODE_COPIES
933         can_copy_p[i] = 0;
934 #else
935         reg = gen_rtx_REG ((enum machine_mode) i, LAST_VIRTUAL_REGISTER + 1);
936         insn = emit_insn (gen_rtx_SET (VOIDmode, reg, reg));
937         if (recog (PATTERN (insn), insn, NULL) >= 0)
938           can_copy_p[i] = 1;
939 #endif
940       }
941     else
942       can_copy_p[i] = 1;
943
944   end_sequence ();
945 }
946 \f
947 /* Cover function to xmalloc to record bytes allocated.  */
948
949 static char *
950 gmalloc (size)
951      unsigned int size;
952 {
953   bytes_used += size;
954   return xmalloc (size);
955 }
956
957 /* Cover function to xrealloc.
958    We don't record the additional size since we don't know it.
959    It won't affect memory usage stats much anyway.  */
960
961 static char *
962 grealloc (ptr, size)
963      char *ptr;
964      unsigned int size;
965 {
966   return xrealloc (ptr, size);
967 }
968
969 /* Cover function to obstack_alloc.
970    We don't need to record the bytes allocated here since
971    obstack_chunk_alloc is set to gmalloc.  */
972
973 static char *
974 gcse_alloc (size)
975      unsigned long size;
976 {
977   return (char *) obstack_alloc (&gcse_obstack, size);
978 }
979
980 /* Allocate memory for the cuid mapping array,
981    and reg/memory set tracking tables.
982
983    This is called at the start of each pass.  */
984
985 static void
986 alloc_gcse_mem (f)
987      rtx f;
988 {
989   int i,n;
990   rtx insn;
991
992   /* Find the largest UID and create a mapping from UIDs to CUIDs.
993      CUIDs are like UIDs except they increase monotonically, have no gaps,
994      and only apply to real insns.  */
995
996   max_uid = get_max_uid ();
997   n = (max_uid + 1) * sizeof (int);
998   uid_cuid = (int *) gmalloc (n);
999   memset ((char *) uid_cuid, 0, n);
1000   for (insn = f, i = 0; insn; insn = NEXT_INSN (insn))
1001     {
1002       if (INSN_P (insn))
1003         uid_cuid[INSN_UID (insn)] = i++;
1004       else
1005         uid_cuid[INSN_UID (insn)] = i;
1006     }
1007
1008   /* Create a table mapping cuids to insns.  */
1009
1010   max_cuid = i;
1011   n = (max_cuid + 1) * sizeof (rtx);
1012   cuid_insn = (rtx *) gmalloc (n);
1013   memset ((char *) cuid_insn, 0, n);
1014   for (insn = f, i = 0; insn; insn = NEXT_INSN (insn))
1015     if (INSN_P (insn))
1016       CUID_INSN (i++) = insn;
1017
1018   /* Allocate vars to track sets of regs.  */
1019   reg_set_bitmap = (sbitmap) sbitmap_alloc (max_gcse_regno);
1020
1021   /* Allocate vars to track sets of regs, memory per block.  */
1022   reg_set_in_block = (sbitmap *) sbitmap_vector_alloc (n_basic_blocks,
1023                                                        max_gcse_regno);
1024   /* Allocate array to keep a list of insns which modify memory in each
1025      basic block.  */
1026   modify_mem_list = (rtx *) gmalloc (n_basic_blocks * sizeof (rtx *));
1027   canon_modify_mem_list = (rtx *) gmalloc (n_basic_blocks * sizeof (rtx *));
1028   memset ((char *) modify_mem_list, 0, n_basic_blocks * sizeof (rtx *));
1029   memset ((char *) canon_modify_mem_list, 0, n_basic_blocks * sizeof (rtx *));
1030 }
1031
1032 /* Free memory allocated by alloc_gcse_mem.  */
1033
1034 static void
1035 free_gcse_mem ()
1036 {
1037   free (uid_cuid);
1038   free (cuid_insn);
1039
1040   free (reg_set_bitmap);
1041
1042   sbitmap_vector_free (reg_set_in_block);
1043   /* re-Cache any INSN_LIST nodes we have allocated.  */
1044   {
1045     int i;
1046
1047     for (i = 0; i < n_basic_blocks; i++)
1048       {
1049         if (modify_mem_list[i])
1050           free_INSN_LIST_list (modify_mem_list + i);
1051         if (canon_modify_mem_list[i])
1052           free_INSN_LIST_list (canon_modify_mem_list + i);
1053       }
1054
1055     free (modify_mem_list);
1056     free (canon_modify_mem_list);
1057     modify_mem_list = 0;
1058     canon_modify_mem_list = 0;
1059   }
1060 }
1061
1062 /* Many of the global optimization algorithms work by solving dataflow
1063    equations for various expressions.  Initially, some local value is
1064    computed for each expression in each block.  Then, the values across the
1065    various blocks are combined (by following flow graph edges) to arrive at
1066    global values.  Conceptually, each set of equations is independent.  We
1067    may therefore solve all the equations in parallel, solve them one at a
1068    time, or pick any intermediate approach.
1069
1070    When you're going to need N two-dimensional bitmaps, each X (say, the
1071    number of blocks) by Y (say, the number of expressions), call this
1072    function.  It's not important what X and Y represent; only that Y
1073    correspond to the things that can be done in parallel.  This function will
1074    return an appropriate chunking factor C; you should solve C sets of
1075    equations in parallel.  By going through this function, we can easily
1076    trade space against time; by solving fewer equations in parallel we use
1077    less space.  */
1078
1079 static int
1080 get_bitmap_width (n, x, y)
1081      int n;
1082      int x;
1083      int y;
1084 {
1085   /* It's not really worth figuring out *exactly* how much memory will
1086      be used by a particular choice.  The important thing is to get
1087      something approximately right.  */
1088   size_t max_bitmap_memory = 10 * 1024 * 1024;
1089
1090   /* The number of bytes we'd use for a single column of minimum
1091      width.  */
1092   size_t column_size = n * x * sizeof (SBITMAP_ELT_TYPE);
1093
1094   /* Often, it's reasonable just to solve all the equations in
1095      parallel.  */
1096   if (column_size * SBITMAP_SET_SIZE (y) <= max_bitmap_memory)
1097     return y;
1098
1099   /* Otherwise, pick the largest width we can, without going over the
1100      limit.  */
1101   return SBITMAP_ELT_BITS * ((max_bitmap_memory + column_size - 1)
1102                              / column_size);
1103 }
1104 \f
1105 /* Compute the local properties of each recorded expression.
1106
1107    Local properties are those that are defined by the block, irrespective of
1108    other blocks.
1109
1110    An expression is transparent in a block if its operands are not modified
1111    in the block.
1112
1113    An expression is computed (locally available) in a block if it is computed
1114    at least once and expression would contain the same value if the
1115    computation was moved to the end of the block.
1116
1117    An expression is locally anticipatable in a block if it is computed at
1118    least once and expression would contain the same value if the computation
1119    was moved to the beginning of the block.
1120
1121    We call this routine for cprop, pre and code hoisting.  They all compute
1122    basically the same information and thus can easily share this code.
1123
1124    TRANSP, COMP, and ANTLOC are destination sbitmaps for recording local
1125    properties.  If NULL, then it is not necessary to compute or record that
1126    particular property.
1127
1128    SETP controls which hash table to look at.  If zero, this routine looks at
1129    the expr hash table; if nonzero this routine looks at the set hash table.
1130    Additionally, TRANSP is computed as ~TRANSP, since this is really cprop's
1131    ABSALTERED.  */
1132  
1133 static void
1134 compute_local_properties (transp, comp, antloc, setp)
1135      sbitmap *transp;
1136      sbitmap *comp;
1137      sbitmap *antloc;
1138      int setp;
1139 {
1140   unsigned int i, hash_table_size;
1141   struct expr **hash_table;
1142   
1143   /* Initialize any bitmaps that were passed in.  */
1144   if (transp)
1145     {
1146       if (setp)
1147         sbitmap_vector_zero (transp, n_basic_blocks);
1148       else
1149         sbitmap_vector_ones (transp, n_basic_blocks);
1150     }
1151
1152   if (comp)
1153     sbitmap_vector_zero (comp, n_basic_blocks);
1154   if (antloc)
1155     sbitmap_vector_zero (antloc, n_basic_blocks);
1156
1157   /* We use the same code for cprop, pre and hoisting.  For cprop
1158      we care about the set hash table, for pre and hoisting we
1159      care about the expr hash table.  */
1160   hash_table_size = setp ? set_hash_table_size : expr_hash_table_size;
1161   hash_table = setp ? set_hash_table : expr_hash_table;
1162
1163   for (i = 0; i < hash_table_size; i++)
1164     {
1165       struct expr *expr;
1166
1167       for (expr = hash_table[i]; expr != NULL; expr = expr->next_same_hash)
1168         {
1169           int indx = expr->bitmap_index;
1170           struct occr *occr;
1171
1172           /* The expression is transparent in this block if it is not killed.
1173              We start by assuming all are transparent [none are killed], and
1174              then reset the bits for those that are.  */
1175           if (transp)
1176             compute_transp (expr->expr, indx, transp, setp);
1177
1178           /* The occurrences recorded in antic_occr are exactly those that
1179              we want to set to non-zero in ANTLOC.  */
1180           if (antloc)
1181             for (occr = expr->antic_occr; occr != NULL; occr = occr->next)
1182               {
1183                 SET_BIT (antloc[BLOCK_NUM (occr->insn)], indx);
1184
1185                 /* While we're scanning the table, this is a good place to
1186                    initialize this.  */
1187                 occr->deleted_p = 0;
1188               }
1189
1190           /* The occurrences recorded in avail_occr are exactly those that
1191              we want to set to non-zero in COMP.  */
1192           if (comp)
1193             for (occr = expr->avail_occr; occr != NULL; occr = occr->next)
1194               {
1195                 SET_BIT (comp[BLOCK_NUM (occr->insn)], indx);
1196
1197                 /* While we're scanning the table, this is a good place to
1198                    initialize this.  */
1199                 occr->copied_p = 0;
1200               }
1201
1202           /* While we're scanning the table, this is a good place to
1203              initialize this.  */
1204           expr->reaching_reg = 0;
1205         }
1206     }
1207 }
1208 \f
1209 /* Register set information.
1210
1211    `reg_set_table' records where each register is set or otherwise
1212    modified.  */
1213
1214 static struct obstack reg_set_obstack;
1215
1216 static void
1217 alloc_reg_set_mem (n_regs)
1218      int n_regs;
1219 {
1220   unsigned int n;
1221
1222   reg_set_table_size = n_regs + REG_SET_TABLE_SLOP;
1223   n = reg_set_table_size * sizeof (struct reg_set *);
1224   reg_set_table = (struct reg_set **) gmalloc (n);
1225   memset ((char *) reg_set_table, 0, n);
1226
1227   gcc_obstack_init (&reg_set_obstack);
1228 }
1229
1230 static void
1231 free_reg_set_mem ()
1232 {
1233   free (reg_set_table);
1234   obstack_free (&reg_set_obstack, NULL);
1235 }
1236
1237 /* Record REGNO in the reg_set table.  */
1238
1239 static void
1240 record_one_set (regno, insn)
1241      int regno;
1242      rtx insn;
1243 {
1244   /* Allocate a new reg_set element and link it onto the list.  */
1245   struct reg_set *new_reg_info;
1246
1247   /* If the table isn't big enough, enlarge it.  */
1248   if (regno >= reg_set_table_size)
1249     {
1250       int new_size = regno + REG_SET_TABLE_SLOP;
1251
1252       reg_set_table
1253         = (struct reg_set **) grealloc ((char *) reg_set_table,
1254                                         new_size * sizeof (struct reg_set *));
1255       memset ((char *) (reg_set_table + reg_set_table_size), 0,
1256              (new_size - reg_set_table_size) * sizeof (struct reg_set *));
1257       reg_set_table_size = new_size;
1258     }
1259
1260   new_reg_info = (struct reg_set *) obstack_alloc (&reg_set_obstack,
1261                                                    sizeof (struct reg_set));
1262   bytes_used += sizeof (struct reg_set);
1263   new_reg_info->insn = insn;
1264   new_reg_info->next = reg_set_table[regno];
1265   reg_set_table[regno] = new_reg_info;
1266 }
1267
1268 /* Called from compute_sets via note_stores to handle one SET or CLOBBER in
1269    an insn.  The DATA is really the instruction in which the SET is
1270    occurring.  */
1271
1272 static void
1273 record_set_info (dest, setter, data)
1274      rtx dest, setter ATTRIBUTE_UNUSED;
1275      void *data;
1276 {
1277   rtx record_set_insn = (rtx) data;
1278
1279   if (GET_CODE (dest) == REG && REGNO (dest) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1280     record_one_set (REGNO (dest), record_set_insn);
1281 }
1282
1283 /* Scan the function and record each set of each pseudo-register.
1284
1285    This is called once, at the start of the gcse pass.  See the comments for
1286    `reg_set_table' for further documenation.  */
1287
1288 static void
1289 compute_sets (f)
1290      rtx f;
1291 {
1292   rtx insn;
1293
1294   for (insn = f; insn != 0; insn = NEXT_INSN (insn))
1295     if (INSN_P (insn))
1296       note_stores (PATTERN (insn), record_set_info, insn);
1297 }
1298 \f
1299 /* Hash table support.  */
1300
1301 /* For each register, the cuid of the first/last insn in the block to set it,
1302    or -1 if not set.  */
1303 #define NEVER_SET -1
1304 static int *reg_first_set;
1305 static int *reg_last_set;
1306
1307
1308 /* See whether X, the source of a set, is something we want to consider for
1309    GCSE.  */
1310
1311 static int
1312 want_to_gcse_p (x)
1313      rtx x;
1314 {
1315   static rtx test_insn = 0;
1316   int num_clobbers = 0;
1317   int icode;
1318
1319   switch (GET_CODE (x))
1320     {
1321     case REG:
1322     case SUBREG:
1323     case CONST_INT:
1324     case CONST_DOUBLE:
1325     case CALL:
1326       return 0;
1327
1328     default:
1329       break;
1330     }
1331
1332   /* If this is a valid operand, we are OK.  If it's VOIDmode, we aren't.  */
1333   if (general_operand (x, GET_MODE (x)))
1334     return 1;
1335   else if (GET_MODE (x) == VOIDmode)
1336     return 0;
1337
1338   /* Otherwise, check if we can make a valid insn from it.  First initialize
1339      our test insn if we haven't already.  */
1340   if (test_insn == 0)
1341     {
1342       test_insn
1343         = make_insn_raw (gen_rtx_SET (VOIDmode,
1344                                       gen_rtx_REG (word_mode,
1345                                                    FIRST_PSEUDO_REGISTER * 2),
1346                                       const0_rtx));
1347       NEXT_INSN (test_insn) = PREV_INSN (test_insn) = 0;
1348       ggc_add_rtx_root (&test_insn, 1);
1349     }
1350
1351   /* Now make an insn like the one we would make when GCSE'ing and see if
1352      valid.  */
1353   PUT_MODE (SET_DEST (PATTERN (test_insn)), GET_MODE (x));
1354   SET_SRC (PATTERN (test_insn)) = x;
1355   return ((icode = recog (PATTERN (test_insn), test_insn, &num_clobbers)) >= 0
1356           && (num_clobbers == 0 || ! added_clobbers_hard_reg_p (icode)));
1357 }
1358
1359 /* Return non-zero if the operands of expression X are unchanged from the
1360    start of INSN's basic block up to but not including INSN (if AVAIL_P == 0),
1361    or from INSN to the end of INSN's basic block (if AVAIL_P != 0).  */
1362
1363 static int
1364 oprs_unchanged_p (x, insn, avail_p)
1365      rtx x, insn;
1366      int avail_p;
1367 {
1368   int i, j;
1369   enum rtx_code code;
1370   const char *fmt;
1371
1372   if (x == 0)
1373     return 1;
1374
1375   code = GET_CODE (x);
1376   switch (code)
1377     {
1378     case REG:
1379       if (avail_p)
1380         return (reg_last_set[REGNO (x)] == NEVER_SET
1381                 || reg_last_set[REGNO (x)] < INSN_CUID (insn));
1382       else
1383         return (reg_first_set[REGNO (x)] == NEVER_SET
1384                 || reg_first_set[REGNO (x)] >= INSN_CUID (insn));
1385
1386     case MEM:
1387       if (load_killed_in_block_p (BLOCK_FOR_INSN (insn), INSN_CUID (insn),
1388                                   x, avail_p))
1389         return 0;
1390       else
1391         return oprs_unchanged_p (XEXP (x, 0), insn, avail_p);
1392
1393     case PRE_DEC:
1394     case PRE_INC:
1395     case POST_DEC:
1396     case POST_INC:
1397     case PRE_MODIFY:
1398     case POST_MODIFY:
1399       return 0;
1400
1401     case PC:
1402     case CC0: /*FIXME*/
1403     case CONST:
1404     case CONST_INT:
1405     case CONST_DOUBLE:
1406     case SYMBOL_REF:
1407     case LABEL_REF:
1408     case ADDR_VEC:
1409     case ADDR_DIFF_VEC:
1410       return 1;
1411
1412     default:
1413       break;
1414     }
1415
1416   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1, fmt = GET_RTX_FORMAT (code); i >= 0; i--)
1417     {
1418       if (fmt[i] == 'e')
1419         {
1420           /* If we are about to do the last recursive call needed at this
1421              level, change it into iteration.  This function is called enough
1422              to be worth it.  */
1423           if (i == 0)
1424             return oprs_unchanged_p (XEXP (x, i), insn, avail_p);
1425
1426           else if (! oprs_unchanged_p (XEXP (x, i), insn, avail_p))
1427             return 0;
1428         }
1429       else if (fmt[i] == 'E')
1430         for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
1431           if (! oprs_unchanged_p (XVECEXP (x, i, j), insn, avail_p))
1432             return 0;
1433     }
1434
1435   return 1;
1436 }
1437
1438 /* Used for communication between mems_conflict_for_gcse_p and
1439    load_killed_in_block_p.  Nonzero if mems_conflict_for_gcse_p finds a
1440    conflict between two memory references.  */
1441 static int gcse_mems_conflict_p;
1442
1443 /* Used for communication between mems_conflict_for_gcse_p and
1444    load_killed_in_block_p.  A memory reference for a load instruction,
1445    mems_conflict_for_gcse_p will see if a memory store conflicts with
1446    this memory load.  */
1447 static rtx gcse_mem_operand;
1448
1449 /* DEST is the output of an instruction.  If it is a memory reference, and
1450    possibly conflicts with the load found in gcse_mem_operand, then set
1451    gcse_mems_conflict_p to a nonzero value.  */
1452
1453 static void
1454 mems_conflict_for_gcse_p (dest, setter, data)
1455      rtx dest, setter ATTRIBUTE_UNUSED;
1456      void *data ATTRIBUTE_UNUSED;
1457 {
1458   while (GET_CODE (dest) == SUBREG
1459          || GET_CODE (dest) == ZERO_EXTRACT
1460          || GET_CODE (dest) == SIGN_EXTRACT
1461          || GET_CODE (dest) == STRICT_LOW_PART)
1462     dest = XEXP (dest, 0);
1463
1464   /* If DEST is not a MEM, then it will not conflict with the load.  Note
1465      that function calls are assumed to clobber memory, but are handled
1466      elsewhere.  */
1467   if (GET_CODE (dest) != MEM)
1468     return;
1469
1470   /* If we are setting a MEM in our list of specially recognized MEMs,
1471      don't mark as killed this time.  */ 
1472   
1473   if (dest == gcse_mem_operand && pre_ldst_mems != NULL)
1474     {
1475       if (!find_rtx_in_ldst (dest))
1476         gcse_mems_conflict_p = 1;
1477       return;
1478     }
1479
1480   if (true_dependence (dest, GET_MODE (dest), gcse_mem_operand,
1481                        rtx_addr_varies_p))
1482     gcse_mems_conflict_p = 1;
1483 }
1484
1485 /* Return nonzero if the expression in X (a memory reference) is killed
1486    in block BB before or after the insn with the CUID in UID_LIMIT.
1487    AVAIL_P is nonzero for kills after UID_LIMIT, and zero for kills
1488    before UID_LIMIT.
1489
1490    To check the entire block, set UID_LIMIT to max_uid + 1 and
1491    AVAIL_P to 0.  */
1492
1493 static int
1494 load_killed_in_block_p (bb, uid_limit, x, avail_p)
1495      basic_block bb;
1496      int uid_limit;
1497      rtx x;
1498      int avail_p;
1499 {
1500   rtx list_entry = modify_mem_list[bb->index];
1501   while (list_entry)
1502     {
1503       rtx setter;
1504       /* Ignore entries in the list that do not apply.  */
1505       if ((avail_p
1506            && INSN_CUID (XEXP (list_entry, 0)) < uid_limit)
1507           || (! avail_p
1508               && INSN_CUID (XEXP (list_entry, 0)) > uid_limit))
1509         {
1510           list_entry = XEXP (list_entry, 1);
1511           continue;
1512         }
1513
1514       setter = XEXP (list_entry, 0);
1515
1516       /* If SETTER is a call everything is clobbered.  Note that calls
1517          to pure functions are never put on the list, so we need not
1518          worry about them.  */
1519       if (GET_CODE (setter) == CALL_INSN)
1520         return 1;
1521
1522       /* SETTER must be an INSN of some kind that sets memory.  Call
1523          note_stores to examine each hunk of memory that is modified. 
1524
1525          The note_stores interface is pretty limited, so we have to
1526          communicate via global variables.  Yuk.  */
1527       gcse_mem_operand = x;
1528       gcse_mems_conflict_p = 0;
1529       note_stores (PATTERN (setter), mems_conflict_for_gcse_p, NULL);
1530       if (gcse_mems_conflict_p)
1531         return 1;
1532       list_entry = XEXP (list_entry, 1);
1533     }
1534   return 0;
1535 }
1536
1537 /* Return non-zero if the operands of expression X are unchanged from
1538    the start of INSN's basic block up to but not including INSN.  */
1539
1540 static int
1541 oprs_anticipatable_p (x, insn)
1542      rtx x, insn;
1543 {
1544   return oprs_unchanged_p (x, insn, 0);
1545 }
1546
1547 /* Return non-zero if the operands of expression X are unchanged from
1548    INSN to the end of INSN's basic block.  */
1549
1550 static int
1551 oprs_available_p (x, insn)
1552      rtx x, insn;
1553 {
1554   return oprs_unchanged_p (x, insn, 1);
1555 }
1556
1557 /* Hash expression X.
1558
1559    MODE is only used if X is a CONST_INT.  DO_NOT_RECORD_P is a boolean
1560    indicating if a volatile operand is found or if the expression contains
1561    something we don't want to insert in the table.
1562
1563    ??? One might want to merge this with canon_hash.  Later.  */
1564
1565 static unsigned int
1566 hash_expr (x, mode, do_not_record_p, hash_table_size)
1567      rtx x;
1568      enum machine_mode mode;
1569      int *do_not_record_p;
1570      int hash_table_size;
1571 {
1572   unsigned int hash;
1573
1574   *do_not_record_p = 0;
1575
1576   hash = hash_expr_1 (x, mode, do_not_record_p);
1577   return hash % hash_table_size;
1578 }
1579
1580 /* Hash a string.  Just add its bytes up.  */
1581
1582 static inline unsigned
1583 hash_string_1 (ps)
1584      const char *ps;
1585 {
1586   unsigned hash = 0;
1587   const unsigned char *p = (const unsigned char *)ps;
1588   
1589   if (p)
1590     while (*p)
1591       hash += *p++;
1592
1593   return hash;
1594 }
1595
1596 /* Subroutine of hash_expr to do the actual work.  */
1597
1598 static unsigned int
1599 hash_expr_1 (x, mode, do_not_record_p)
1600      rtx x;
1601      enum machine_mode mode;
1602      int *do_not_record_p;
1603 {
1604   int i, j;
1605   unsigned hash = 0;
1606   enum rtx_code code;
1607   const char *fmt;
1608
1609   /* Used to turn recursion into iteration.  We can't rely on GCC's
1610      tail-recursion eliminatio since we need to keep accumulating values
1611      in HASH.  */
1612
1613   if (x == 0)
1614     return hash;
1615
1616  repeat:
1617   code = GET_CODE (x);
1618   switch (code)
1619     {
1620     case REG:
1621       hash += ((unsigned int) REG << 7) + REGNO (x);
1622       return hash;
1623
1624     case CONST_INT:
1625       hash += (((unsigned int) CONST_INT << 7) + (unsigned int) mode
1626                + (unsigned int) INTVAL (x));
1627       return hash;
1628
1629     case CONST_DOUBLE:
1630       /* This is like the general case, except that it only counts
1631          the integers representing the constant.  */
1632       hash += (unsigned int) code + (unsigned int) GET_MODE (x);
1633       if (GET_MODE (x) != VOIDmode)
1634         for (i = 2; i < GET_RTX_LENGTH (CONST_DOUBLE); i++)
1635           hash += (unsigned int) XWINT (x, i);
1636       else
1637         hash += ((unsigned int) CONST_DOUBLE_LOW (x)
1638                  + (unsigned int) CONST_DOUBLE_HIGH (x));
1639       return hash;
1640
1641       /* Assume there is only one rtx object for any given label.  */
1642     case LABEL_REF:
1643       /* We don't hash on the address of the CODE_LABEL to avoid bootstrap
1644          differences and differences between each stage's debugging dumps.  */
1645       hash += (((unsigned int) LABEL_REF << 7)
1646                + CODE_LABEL_NUMBER (XEXP (x, 0)));
1647       return hash;
1648
1649     case SYMBOL_REF:
1650       {
1651         /* Don't hash on the symbol's address to avoid bootstrap differences.
1652            Different hash values may cause expressions to be recorded in
1653            different orders and thus different registers to be used in the
1654            final assembler.  This also avoids differences in the dump files
1655            between various stages.  */
1656         unsigned int h = 0;
1657         const unsigned char *p = (const unsigned char *) XSTR (x, 0);
1658
1659         while (*p)
1660           h += (h << 7) + *p++; /* ??? revisit */
1661
1662         hash += ((unsigned int) SYMBOL_REF << 7) + h;
1663         return hash;
1664       }
1665
1666     case MEM:
1667       if (MEM_VOLATILE_P (x))
1668         {
1669           *do_not_record_p = 1;
1670           return 0;
1671         }
1672
1673       hash += (unsigned int) MEM;
1674       hash += MEM_ALIAS_SET (x);
1675       x = XEXP (x, 0);
1676       goto repeat;
1677
1678     case PRE_DEC:
1679     case PRE_INC:
1680     case POST_DEC:
1681     case POST_INC:
1682     case PC:
1683     case CC0:
1684     case CALL:
1685     case UNSPEC_VOLATILE:
1686       *do_not_record_p = 1;
1687       return 0;
1688
1689     case ASM_OPERANDS:
1690       if (MEM_VOLATILE_P (x))
1691         {
1692           *do_not_record_p = 1;
1693           return 0;
1694         }
1695       else
1696         {
1697           /* We don't want to take the filename and line into account.  */
1698           hash += (unsigned) code + (unsigned) GET_MODE (x)
1699             + hash_string_1 (ASM_OPERANDS_TEMPLATE (x))
1700             + hash_string_1 (ASM_OPERANDS_OUTPUT_CONSTRAINT (x))
1701             + (unsigned) ASM_OPERANDS_OUTPUT_IDX (x);
1702
1703           if (ASM_OPERANDS_INPUT_LENGTH (x))
1704             {
1705               for (i = 1; i < ASM_OPERANDS_INPUT_LENGTH (x); i++)
1706                 {
1707                   hash += (hash_expr_1 (ASM_OPERANDS_INPUT (x, i),
1708                                         GET_MODE (ASM_OPERANDS_INPUT (x, i)),
1709                                         do_not_record_p)
1710                            + hash_string_1 (ASM_OPERANDS_INPUT_CONSTRAINT
1711                                             (x, i)));
1712                 }
1713
1714               hash += hash_string_1 (ASM_OPERANDS_INPUT_CONSTRAINT (x, 0));
1715               x = ASM_OPERANDS_INPUT (x, 0);
1716               mode = GET_MODE (x);
1717               goto repeat;
1718             }
1719           return hash;
1720         }
1721
1722     default:
1723       break;
1724     }
1725
1726   hash += (unsigned) code + (unsigned) GET_MODE (x);
1727   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1, fmt = GET_RTX_FORMAT (code); i >= 0; i--)
1728     {
1729       if (fmt[i] == 'e')
1730         {
1731           /* If we are about to do the last recursive call
1732              needed at this level, change it into iteration.
1733              This function is called enough to be worth it.  */
1734           if (i == 0)
1735             {
1736               x = XEXP (x, i);
1737               goto repeat;
1738             }
1739
1740           hash += hash_expr_1 (XEXP (x, i), 0, do_not_record_p);
1741           if (*do_not_record_p)
1742             return 0;
1743         }
1744
1745       else if (fmt[i] == 'E')
1746         for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
1747           {
1748             hash += hash_expr_1 (XVECEXP (x, i, j), 0, do_not_record_p);
1749             if (*do_not_record_p)
1750               return 0;
1751           }
1752
1753       else if (fmt[i] == 's')
1754         hash += hash_string_1 (XSTR (x, i));
1755       else if (fmt[i] == 'i')
1756         hash += (unsigned int) XINT (x, i);
1757       else
1758         abort ();
1759     }
1760
1761   return hash;
1762 }
1763
1764 /* Hash a set of register REGNO.
1765
1766    Sets are hashed on the register that is set.  This simplifies the PRE copy
1767    propagation code.
1768
1769    ??? May need to make things more elaborate.  Later, as necessary.  */
1770
1771 static unsigned int
1772 hash_set (regno, hash_table_size)
1773      int regno;
1774      int hash_table_size;
1775 {
1776   unsigned int hash;
1777
1778   hash = regno;
1779   return hash % hash_table_size;
1780 }
1781
1782 /* Return non-zero if exp1 is equivalent to exp2.
1783    ??? Borrowed from cse.c.  Might want to remerge with cse.c.  Later.  */
1784
1785 static int
1786 expr_equiv_p (x, y)
1787      rtx x, y;
1788 {
1789   register int i, j;
1790   register enum rtx_code code;
1791   register const char *fmt;
1792
1793   if (x == y)
1794     return 1;
1795
1796   if (x == 0 || y == 0)
1797     return x == y;
1798
1799   code = GET_CODE (x);
1800   if (code != GET_CODE (y))
1801     return 0;
1802
1803   /* (MULT:SI x y) and (MULT:HI x y) are NOT equivalent.  */
1804   if (GET_MODE (x) != GET_MODE (y))
1805     return 0;
1806
1807   switch (code)
1808     {
1809     case PC:
1810     case CC0:
1811       return x == y;
1812
1813     case CONST_INT:
1814       return INTVAL (x) == INTVAL (y);
1815
1816     case LABEL_REF:
1817       return XEXP (x, 0) == XEXP (y, 0);
1818
1819     case SYMBOL_REF:
1820       return XSTR (x, 0) == XSTR (y, 0);
1821
1822     case REG:
1823       return REGNO (x) == REGNO (y);
1824
1825     case MEM:
1826       /* Can't merge two expressions in different alias sets, since we can
1827          decide that the expression is transparent in a block when it isn't,
1828          due to it being set with the different alias set.  */
1829       if (MEM_ALIAS_SET (x) != MEM_ALIAS_SET (y))
1830         return 0;
1831       break;
1832
1833     /*  For commutative operations, check both orders.  */
1834     case PLUS:
1835     case MULT:
1836     case AND:
1837     case IOR:
1838     case XOR:
1839     case NE:
1840     case EQ:
1841       return ((expr_equiv_p (XEXP (x, 0), XEXP (y, 0))
1842                && expr_equiv_p (XEXP (x, 1), XEXP (y, 1)))
1843               || (expr_equiv_p (XEXP (x, 0), XEXP (y, 1))
1844                   && expr_equiv_p (XEXP (x, 1), XEXP (y, 0))));
1845
1846     case ASM_OPERANDS:
1847       /* We don't use the generic code below because we want to
1848          disregard filename and line numbers.  */
1849
1850       /* A volatile asm isn't equivalent to any other.  */
1851       if (MEM_VOLATILE_P (x) || MEM_VOLATILE_P (y))
1852         return 0;
1853
1854       if (GET_MODE (x) != GET_MODE (y)
1855           || strcmp (ASM_OPERANDS_TEMPLATE (x), ASM_OPERANDS_TEMPLATE (y))
1856           || strcmp (ASM_OPERANDS_OUTPUT_CONSTRAINT (x),
1857                      ASM_OPERANDS_OUTPUT_CONSTRAINT (y))
1858           || ASM_OPERANDS_OUTPUT_IDX (x) != ASM_OPERANDS_OUTPUT_IDX (y)
1859           || ASM_OPERANDS_INPUT_LENGTH (x) != ASM_OPERANDS_INPUT_LENGTH (y))
1860         return 0;
1861
1862       if (ASM_OPERANDS_INPUT_LENGTH (x))
1863         {
1864           for (i = ASM_OPERANDS_INPUT_LENGTH (x) - 1; i >= 0; i--)
1865             if (! expr_equiv_p (ASM_OPERANDS_INPUT (x, i),
1866                                 ASM_OPERANDS_INPUT (y, i))
1867                 || strcmp (ASM_OPERANDS_INPUT_CONSTRAINT (x, i),
1868                            ASM_OPERANDS_INPUT_CONSTRAINT (y, i)))
1869               return 0;
1870         }
1871
1872       return 1;
1873
1874     default:
1875       break;
1876     }
1877
1878   /* Compare the elements.  If any pair of corresponding elements
1879      fail to match, return 0 for the whole thing.  */
1880
1881   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
1882   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
1883     {
1884       switch (fmt[i])
1885         {
1886         case 'e':
1887           if (! expr_equiv_p (XEXP (x, i), XEXP (y, i)))
1888             return 0;
1889           break;
1890
1891         case 'E':
1892           if (XVECLEN (x, i) != XVECLEN (y, i))
1893             return 0;
1894           for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
1895             if (! expr_equiv_p (XVECEXP (x, i, j), XVECEXP (y, i, j)))
1896               return 0;
1897           break;
1898
1899         case 's':
1900           if (strcmp (XSTR (x, i), XSTR (y, i)))
1901             return 0;
1902           break;
1903
1904         case 'i':
1905           if (XINT (x, i) != XINT (y, i))
1906             return 0;
1907           break;
1908
1909         case 'w':
1910           if (XWINT (x, i) != XWINT (y, i))
1911             return 0;
1912         break;
1913
1914         case '0':
1915           break;
1916
1917         default:
1918           abort ();
1919         }
1920       }
1921
1922   return 1;
1923 }
1924
1925 /* Insert expression X in INSN in the hash table.
1926    If it is already present, record it as the last occurrence in INSN's
1927    basic block.
1928
1929    MODE is the mode of the value X is being stored into.
1930    It is only used if X is a CONST_INT.
1931
1932    ANTIC_P is non-zero if X is an anticipatable expression.
1933    AVAIL_P is non-zero if X is an available expression.  */
1934
1935 static void
1936 insert_expr_in_table (x, mode, insn, antic_p, avail_p)
1937      rtx x;
1938      enum machine_mode mode;
1939      rtx insn;
1940      int antic_p, avail_p;
1941 {
1942   int found, do_not_record_p;
1943   unsigned int hash;
1944   struct expr *cur_expr, *last_expr = NULL;
1945   struct occr *antic_occr, *avail_occr;
1946   struct occr *last_occr = NULL;
1947
1948   hash = hash_expr (x, mode, &do_not_record_p, expr_hash_table_size);
1949
1950   /* Do not insert expression in table if it contains volatile operands,
1951      or if hash_expr determines the expression is something we don't want
1952      to or can't handle.  */
1953   if (do_not_record_p)
1954     return;
1955
1956   cur_expr = expr_hash_table[hash];
1957   found = 0;
1958
1959   while (cur_expr && 0 == (found = expr_equiv_p (cur_expr->expr, x)))
1960     {
1961       /* If the expression isn't found, save a pointer to the end of
1962          the list.  */
1963       last_expr = cur_expr;
1964       cur_expr = cur_expr->next_same_hash;
1965     }
1966
1967   if (! found)
1968     {
1969       cur_expr = (struct expr *) gcse_alloc (sizeof (struct expr));
1970       bytes_used += sizeof (struct expr);
1971       if (expr_hash_table[hash] == NULL)
1972         /* This is the first pattern that hashed to this index.  */
1973         expr_hash_table[hash] = cur_expr;
1974       else
1975         /* Add EXPR to end of this hash chain.  */
1976         last_expr->next_same_hash = cur_expr;
1977
1978       /* Set the fields of the expr element.  */ 
1979       cur_expr->expr = x;
1980       cur_expr->bitmap_index = n_exprs++;
1981       cur_expr->next_same_hash = NULL;
1982       cur_expr->antic_occr = NULL;
1983       cur_expr->avail_occr = NULL;
1984     }
1985
1986   /* Now record the occurrence(s).  */
1987   if (antic_p)
1988     {
1989       antic_occr = cur_expr->antic_occr;
1990
1991       /* Search for another occurrence in the same basic block.  */
1992       while (antic_occr && BLOCK_NUM (antic_occr->insn) != BLOCK_NUM (insn))
1993         {
1994           /* If an occurrence isn't found, save a pointer to the end of
1995              the list.  */
1996           last_occr = antic_occr;
1997           antic_occr = antic_occr->next;
1998         }
1999
2000       if (antic_occr)
2001         /* Found another instance of the expression in the same basic block.
2002            Prefer the currently recorded one.  We want the first one in the
2003            block and the block is scanned from start to end.  */
2004         ; /* nothing to do */
2005       else
2006         {
2007           /* First occurrence of this expression in this basic block.  */
2008           antic_occr = (struct occr *) gcse_alloc (sizeof (struct occr));
2009           bytes_used += sizeof (struct occr);
2010           /* First occurrence of this expression in any block?  */
2011           if (cur_expr->antic_occr == NULL)
2012             cur_expr->antic_occr = antic_occr;
2013           else
2014             last_occr->next = antic_occr;
2015
2016           antic_occr->insn = insn;
2017           antic_occr->next = NULL;
2018         }
2019     }
2020
2021   if (avail_p)
2022     {
2023       avail_occr = cur_expr->avail_occr;
2024
2025       /* Search for another occurrence in the same basic block.  */
2026       while (avail_occr && BLOCK_NUM (avail_occr->insn) != BLOCK_NUM (insn))
2027         {
2028           /* If an occurrence isn't found, save a pointer to the end of
2029              the list.  */
2030           last_occr = avail_occr;
2031           avail_occr = avail_occr->next;
2032         }
2033
2034       if (avail_occr)
2035         /* Found another instance of the expression in the same basic block.
2036            Prefer this occurrence to the currently recorded one.  We want
2037            the last one in the block and the block is scanned from start
2038            to end.  */
2039         avail_occr->insn = insn;
2040       else
2041         {
2042           /* First occurrence of this expression in this basic block.  */
2043           avail_occr = (struct occr *) gcse_alloc (sizeof (struct occr));
2044           bytes_used += sizeof (struct occr);
2045
2046           /* First occurrence of this expression in any block?  */
2047           if (cur_expr->avail_occr == NULL)
2048             cur_expr->avail_occr = avail_occr;
2049           else
2050             last_occr->next = avail_occr;
2051
2052           avail_occr->insn = insn;
2053           avail_occr->next = NULL;
2054         }
2055     }
2056 }
2057
2058 /* Insert pattern X in INSN in the hash table.
2059    X is a SET of a reg to either another reg or a constant.
2060    If it is already present, record it as the last occurrence in INSN's
2061    basic block.  */
2062
2063 static void
2064 insert_set_in_table (x, insn)
2065      rtx x;
2066      rtx insn;
2067 {
2068   int found;
2069   unsigned int hash;
2070   struct expr *cur_expr, *last_expr = NULL;
2071   struct occr *cur_occr, *last_occr = NULL;
2072
2073   if (GET_CODE (x) != SET
2074       || GET_CODE (SET_DEST (x)) != REG)
2075     abort ();
2076
2077   hash = hash_set (REGNO (SET_DEST (x)), set_hash_table_size);
2078
2079   cur_expr = set_hash_table[hash];
2080   found = 0;
2081
2082   while (cur_expr && 0 == (found = expr_equiv_p (cur_expr->expr, x)))
2083     {
2084       /* If the expression isn't found, save a pointer to the end of
2085          the list.  */
2086       last_expr = cur_expr;
2087       cur_expr = cur_expr->next_same_hash;
2088     }
2089
2090   if (! found)
2091     {
2092       cur_expr = (struct expr *) gcse_alloc (sizeof (struct expr));
2093       bytes_used += sizeof (struct expr);
2094       if (set_hash_table[hash] == NULL)
2095         /* This is the first pattern that hashed to this index.  */
2096         set_hash_table[hash] = cur_expr;
2097       else
2098         /* Add EXPR to end of this hash chain.  */
2099         last_expr->next_same_hash = cur_expr;
2100
2101       /* Set the fields of the expr element.
2102          We must copy X because it can be modified when copy propagation is
2103          performed on its operands.  */
2104       cur_expr->expr = copy_rtx (x);
2105       cur_expr->bitmap_index = n_sets++;
2106       cur_expr->next_same_hash = NULL;
2107       cur_expr->antic_occr = NULL;
2108       cur_expr->avail_occr = NULL;
2109     }
2110
2111   /* Now record the occurrence.  */
2112   cur_occr = cur_expr->avail_occr;
2113
2114   /* Search for another occurrence in the same basic block.  */
2115   while (cur_occr && BLOCK_NUM (cur_occr->insn) != BLOCK_NUM (insn))
2116     {
2117       /* If an occurrence isn't found, save a pointer to the end of
2118          the list.  */
2119       last_occr = cur_occr;
2120       cur_occr = cur_occr->next;
2121     }
2122
2123   if (cur_occr)
2124     /* Found another instance of the expression in the same basic block.
2125        Prefer this occurrence to the currently recorded one.  We want the
2126        last one in the block and the block is scanned from start to end.  */
2127     cur_occr->insn = insn;
2128   else
2129     {
2130       /* First occurrence of this expression in this basic block.  */
2131       cur_occr = (struct occr *) gcse_alloc (sizeof (struct occr));
2132       bytes_used += sizeof (struct occr);
2133
2134       /* First occurrence of this expression in any block?  */
2135       if (cur_expr->avail_occr == NULL)
2136         cur_expr->avail_occr = cur_occr;
2137       else
2138         last_occr->next = cur_occr;
2139
2140       cur_occr->insn = insn;
2141       cur_occr->next = NULL;
2142     }
2143 }
2144
2145 /* Scan pattern PAT of INSN and add an entry to the hash table.  If SET_P is
2146    non-zero, this is for the assignment hash table, otherwise it is for the
2147    expression hash table.  */
2148
2149 static void
2150 hash_scan_set (pat, insn, set_p)
2151      rtx pat, insn;
2152      int set_p;
2153 {
2154   rtx src = SET_SRC (pat);
2155   rtx dest = SET_DEST (pat);
2156   rtx note;
2157
2158   if (GET_CODE (src) == CALL)
2159     hash_scan_call (src, insn);
2160
2161   else if (GET_CODE (dest) == REG)
2162     {
2163       unsigned int regno = REGNO (dest);
2164       rtx tmp;
2165
2166       /* If this is a single set and we are doing constant propagation,
2167          see if a REG_NOTE shows this equivalent to a constant.  */
2168       if (set_p && (note = find_reg_equal_equiv_note (insn)) != 0
2169           && CONSTANT_P (XEXP (note, 0)))
2170         src = XEXP (note, 0), pat = gen_rtx_SET (VOIDmode, dest, src);
2171
2172       /* Only record sets of pseudo-regs in the hash table.  */
2173       if (! set_p
2174           && regno >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
2175           /* Don't GCSE something if we can't do a reg/reg copy.  */
2176           && can_copy_p [GET_MODE (dest)]
2177           /* Is SET_SRC something we want to gcse?  */
2178           && want_to_gcse_p (src)
2179           /* Don't CSE a nop.  */
2180           && ! set_noop_p (pat)
2181           /* Don't GCSE if it has attached REG_EQUIV note.
2182              At this point this only function parameters should have
2183              REG_EQUIV notes and if the argument slot is used somewhere
2184              explicitely, it means address of parameter has been taken,
2185              so we should not extend the lifetime of the pseudo.  */
2186           && ((note = find_reg_note (insn, REG_EQUIV, NULL_RTX)) == 0
2187               || GET_CODE (XEXP (note, 0)) != MEM))
2188         {
2189           /* An expression is not anticipatable if its operands are
2190              modified before this insn or if this is not the only SET in
2191              this insn.  */
2192           int antic_p = oprs_anticipatable_p (src, insn) && single_set (insn);
2193           /* An expression is not available if its operands are
2194              subsequently modified, including this insn.  */
2195           int avail_p = oprs_available_p (src, insn);
2196
2197           insert_expr_in_table (src, GET_MODE (dest), insn, antic_p, avail_p);
2198         }
2199
2200       /* Record sets for constant/copy propagation.  */
2201       else if (set_p
2202                && regno >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
2203                && ((GET_CODE (src) == REG
2204                     && REGNO (src) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
2205                     && can_copy_p [GET_MODE (dest)]
2206                     && REGNO (src) != regno)
2207                    || GET_CODE (src) == CONST_INT
2208                    || GET_CODE (src) == SYMBOL_REF
2209                    || GET_CODE (src) == CONST_DOUBLE)
2210                /* A copy is not available if its src or dest is subsequently
2211                   modified.  Here we want to search from INSN+1 on, but
2212                   oprs_available_p searches from INSN on.  */
2213                && (insn == BLOCK_END (BLOCK_NUM (insn))
2214                    || ((tmp = next_nonnote_insn (insn)) != NULL_RTX
2215                        && oprs_available_p (pat, tmp))))
2216         insert_set_in_table (pat, insn);
2217     }
2218 }
2219
2220 static void
2221 hash_scan_clobber (x, insn)
2222      rtx x ATTRIBUTE_UNUSED, insn ATTRIBUTE_UNUSED;
2223 {
2224   /* Currently nothing to do.  */
2225 }
2226
2227 static void
2228 hash_scan_call (x, insn)
2229      rtx x ATTRIBUTE_UNUSED, insn ATTRIBUTE_UNUSED;
2230 {
2231   /* Currently nothing to do.  */
2232 }
2233
2234 /* Process INSN and add hash table entries as appropriate.
2235
2236    Only available expressions that set a single pseudo-reg are recorded.
2237
2238    Single sets in a PARALLEL could be handled, but it's an extra complication
2239    that isn't dealt with right now.  The trick is handling the CLOBBERs that
2240    are also in the PARALLEL.  Later.
2241
2242    If SET_P is non-zero, this is for the assignment hash table,
2243    otherwise it is for the expression hash table.
2244    If IN_LIBCALL_BLOCK nonzero, we are in a libcall block, and should
2245    not record any expressions.  */
2246
2247 static void
2248 hash_scan_insn (insn, set_p, in_libcall_block)
2249      rtx insn;
2250      int set_p;
2251      int in_libcall_block;
2252 {
2253   rtx pat = PATTERN (insn);
2254   int i;
2255
2256   if (in_libcall_block)
2257     return;
2258
2259   /* Pick out the sets of INSN and for other forms of instructions record
2260      what's been modified.  */
2261
2262   if (GET_CODE (pat) == SET)
2263     hash_scan_set (pat, insn, set_p);
2264   else if (GET_CODE (pat) == PARALLEL)
2265     for (i = 0; i < XVECLEN (pat, 0); i++)
2266       {
2267         rtx x = XVECEXP (pat, 0, i);
2268
2269         if (GET_CODE (x) == SET)
2270           hash_scan_set (x, insn, set_p);
2271         else if (GET_CODE (x) == CLOBBER)
2272           hash_scan_clobber (x, insn);
2273         else if (GET_CODE (x) == CALL)
2274           hash_scan_call (x, insn);
2275       }
2276
2277   else if (GET_CODE (pat) == CLOBBER)
2278     hash_scan_clobber (pat, insn);
2279   else if (GET_CODE (pat) == CALL)
2280     hash_scan_call (pat, insn);
2281 }
2282
2283 static void
2284 dump_hash_table (file, name, table, table_size, total_size)
2285      FILE *file;
2286      const char *name;
2287      struct expr **table;
2288      int table_size, total_size;
2289 {
2290   int i;
2291   /* Flattened out table, so it's printed in proper order.  */
2292   struct expr **flat_table;
2293   unsigned int *hash_val;
2294   struct expr *expr;
2295
2296   flat_table 
2297     = (struct expr **) xcalloc (total_size, sizeof (struct expr *));
2298   hash_val = (unsigned int *) xmalloc (total_size * sizeof (unsigned int));
2299
2300   for (i = 0; i < table_size; i++)
2301     for (expr = table[i]; expr != NULL; expr = expr->next_same_hash)
2302       {
2303         flat_table[expr->bitmap_index] = expr;
2304         hash_val[expr->bitmap_index] = i;
2305       }
2306
2307   fprintf (file, "%s hash table (%d buckets, %d entries)\n",
2308            name, table_size, total_size);
2309
2310   for (i = 0; i < total_size; i++)
2311     if (flat_table[i] != 0)
2312       {
2313         expr = flat_table[i];
2314         fprintf (file, "Index %d (hash value %d)\n  ",
2315                  expr->bitmap_index, hash_val[i]);
2316         print_rtl (file, expr->expr);
2317         fprintf (file, "\n");
2318       }
2319
2320   fprintf (file, "\n");
2321
2322   free (flat_table);
2323   free (hash_val);
2324 }
2325
2326 /* Record register first/last/block set information for REGNO in INSN.
2327
2328    reg_first_set records the first place in the block where the register
2329    is set and is used to compute "anticipatability".
2330
2331    reg_last_set records the last place in the block where the register
2332    is set and is used to compute "availability".
2333
2334    reg_set_in_block records whether the register is set in the block
2335    and is used to compute "transparency".  */
2336
2337 static void
2338 record_last_reg_set_info (insn, regno)
2339      rtx insn;
2340      int regno;
2341 {
2342   if (reg_first_set[regno] == NEVER_SET)
2343     reg_first_set[regno] = INSN_CUID (insn);
2344
2345   reg_last_set[regno] = INSN_CUID (insn);
2346   SET_BIT (reg_set_in_block[BLOCK_NUM (insn)], regno);
2347 }
2348
2349
2350 /* Record all of the canonicalized MEMs of record_last_mem_set_info's insn.
2351    Note we store a pair of elements in the list, so they have to be
2352    taken off pairwise.  */
2353
2354 static void 
2355 canon_list_insert (dest, unused1, v_insn)
2356      rtx    dest ATTRIBUTE_UNUSED;
2357      rtx    unused1 ATTRIBUTE_UNUSED;
2358      void * v_insn;
2359 {
2360   rtx dest_addr, insn;
2361
2362   while (GET_CODE (dest) == SUBREG
2363       || GET_CODE (dest) == ZERO_EXTRACT
2364       || GET_CODE (dest) == SIGN_EXTRACT
2365       || GET_CODE (dest) == STRICT_LOW_PART)
2366     dest = XEXP (dest, 0);
2367
2368   /* If DEST is not a MEM, then it will not conflict with a load.  Note
2369      that function calls are assumed to clobber memory, but are handled
2370      elsewhere.  */
2371
2372   if (GET_CODE (dest) != MEM)
2373     return;
2374
2375   dest_addr = get_addr (XEXP (dest, 0));
2376   dest_addr = canon_rtx (dest_addr);
2377   insn = (rtx) v_insn;  
2378
2379   canon_modify_mem_list[BLOCK_NUM (insn)] = 
2380     alloc_INSN_LIST (dest_addr, canon_modify_mem_list[BLOCK_NUM (insn)]);
2381   canon_modify_mem_list[BLOCK_NUM (insn)] = 
2382     alloc_INSN_LIST (dest, canon_modify_mem_list[BLOCK_NUM (insn)]);
2383 }
2384
2385 /* Record memory modification information for INSN.  We do not actually care
2386    about the memory location(s) that are set, or even how they are set (consider
2387    a CALL_INSN).  We merely need to record which insns modify memory.  */
2388
2389 static void
2390 record_last_mem_set_info (insn)
2391      rtx insn;
2392 {
2393   /* load_killed_in_block_p will handle the case of calls clobbering
2394      everything. */
2395   modify_mem_list[BLOCK_NUM (insn)] = 
2396     alloc_INSN_LIST (insn, modify_mem_list[BLOCK_NUM (insn)]);
2397
2398   if (GET_CODE (insn) == CALL_INSN)
2399     {
2400       /* Note that traversals of this loop (other than for free-ing)
2401          will break after encountering a CALL_INSN.  So, there's no
2402          need to insert a pair of items, as canon_list_insert does. */
2403       canon_modify_mem_list[BLOCK_NUM (insn)] = 
2404         alloc_INSN_LIST (insn, canon_modify_mem_list[BLOCK_NUM (insn)]);
2405     }
2406   else
2407     note_stores (PATTERN (insn), canon_list_insert, (void*)insn );
2408 }
2409
2410 /* Called from compute_hash_table via note_stores to handle one
2411    SET or CLOBBER in an insn.  DATA is really the instruction in which
2412    the SET is taking place.  */
2413
2414 static void
2415 record_last_set_info (dest, setter, data)
2416      rtx dest, setter ATTRIBUTE_UNUSED;
2417      void *data;
2418 {
2419   rtx last_set_insn = (rtx) data;
2420
2421   if (GET_CODE (dest) == SUBREG)
2422     dest = SUBREG_REG (dest);
2423
2424   if (GET_CODE (dest) == REG)
2425     record_last_reg_set_info (last_set_insn, REGNO (dest));
2426   else if (GET_CODE (dest) == MEM
2427            /* Ignore pushes, they clobber nothing.  */
2428            && ! push_operand (dest, GET_MODE (dest)))
2429     record_last_mem_set_info (last_set_insn);
2430 }
2431
2432 /* Top level function to create an expression or assignment hash table.
2433
2434    Expression entries are placed in the hash table if
2435    - they are of the form (set (pseudo-reg) src),
2436    - src is something we want to perform GCSE on,
2437    - none of the operands are subsequently modified in the block
2438
2439    Assignment entries are placed in the hash table if
2440    - they are of the form (set (pseudo-reg) src),
2441    - src is something we want to perform const/copy propagation on,
2442    - none of the operands or target are subsequently modified in the block
2443
2444    Currently src must be a pseudo-reg or a const_int.
2445
2446    F is the first insn.
2447    SET_P is non-zero for computing the assignment hash table.  */
2448
2449 static void
2450 compute_hash_table (set_p)
2451      int set_p;
2452 {
2453   int bb;
2454
2455   /* While we compute the hash table we also compute a bit array of which
2456      registers are set in which blocks.
2457      ??? This isn't needed during const/copy propagation, but it's cheap to
2458      compute.  Later.  */
2459   sbitmap_vector_zero (reg_set_in_block, n_basic_blocks);
2460
2461   /* re-Cache any INSN_LIST nodes we have allocated.  */
2462   {
2463     int i;
2464     for (i = 0; i < n_basic_blocks; i++)
2465       {
2466         if (modify_mem_list[i])
2467           free_INSN_LIST_list (modify_mem_list + i);
2468         if (canon_modify_mem_list[i])
2469           free_INSN_LIST_list (canon_modify_mem_list + i);
2470       }
2471   }
2472   /* Some working arrays used to track first and last set in each block.  */
2473   /* ??? One could use alloca here, but at some size a threshold is crossed
2474      beyond which one should use malloc.  Are we at that threshold here?  */
2475   reg_first_set = (int *) gmalloc (max_gcse_regno * sizeof (int));
2476   reg_last_set = (int *) gmalloc (max_gcse_regno * sizeof (int));
2477
2478   for (bb = 0; bb < n_basic_blocks; bb++)
2479     {
2480       rtx insn;
2481       unsigned int regno;
2482       int in_libcall_block;
2483       unsigned int i;
2484
2485       /* First pass over the instructions records information used to
2486          determine when registers and memory are first and last set.
2487          ??? hard-reg reg_set_in_block computation
2488          could be moved to compute_sets since they currently don't change.  */
2489
2490       for (i = 0; i < max_gcse_regno; i++)
2491         reg_first_set[i] = reg_last_set[i] = NEVER_SET;
2492
2493
2494       for (insn = BLOCK_HEAD (bb);
2495            insn && insn != NEXT_INSN (BLOCK_END (bb));
2496            insn = NEXT_INSN (insn))
2497         {
2498 #ifdef NON_SAVING_SETJMP 
2499           if (NON_SAVING_SETJMP && GET_CODE (insn) == NOTE
2500               && NOTE_LINE_NUMBER (insn) == NOTE_INSN_SETJMP)
2501             {
2502               for (regno = 0; regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER; regno++)
2503                 record_last_reg_set_info (insn, regno);
2504               continue;
2505             }
2506 #endif
2507
2508           if (! INSN_P (insn))
2509             continue;
2510
2511           if (GET_CODE (insn) == CALL_INSN)
2512             {
2513               for (regno = 0; regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER; regno++)
2514                 if (TEST_HARD_REG_BIT (regs_invalidated_by_call, regno))
2515                   record_last_reg_set_info (insn, regno);
2516
2517               if (! CONST_CALL_P (insn))
2518                 record_last_mem_set_info (insn);
2519             }
2520
2521           note_stores (PATTERN (insn), record_last_set_info, insn);
2522         }
2523
2524       /* The next pass builds the hash table.  */
2525
2526       for (insn = BLOCK_HEAD (bb), in_libcall_block = 0;
2527            insn && insn != NEXT_INSN (BLOCK_END (bb));
2528            insn = NEXT_INSN (insn))
2529         if (INSN_P (insn))
2530           {
2531             if (find_reg_note (insn, REG_LIBCALL, NULL_RTX))
2532               in_libcall_block = 1;
2533             else if (find_reg_note (insn, REG_RETVAL, NULL_RTX))
2534               in_libcall_block = 0;
2535             hash_scan_insn (insn, set_p, in_libcall_block);
2536         }
2537     }
2538
2539   free (reg_first_set);
2540   free (reg_last_set);
2541
2542   /* Catch bugs early.  */
2543   reg_first_set = reg_last_set = 0;
2544 }
2545
2546 /* Allocate space for the set hash table.
2547    N_INSNS is the number of instructions in the function.
2548    It is used to determine the number of buckets to use.  */
2549
2550 static void
2551 alloc_set_hash_table (n_insns)
2552      int n_insns;
2553 {
2554   int n;
2555
2556   set_hash_table_size = n_insns / 4;
2557   if (set_hash_table_size < 11)
2558     set_hash_table_size = 11;
2559
2560   /* Attempt to maintain efficient use of hash table.
2561      Making it an odd number is simplest for now.
2562      ??? Later take some measurements.  */
2563   set_hash_table_size |= 1;
2564   n = set_hash_table_size * sizeof (struct expr *);
2565   set_hash_table = (struct expr **) gmalloc (n);
2566 }
2567
2568 /* Free things allocated by alloc_set_hash_table.  */
2569
2570 static void
2571 free_set_hash_table ()
2572 {
2573   free (set_hash_table);
2574 }
2575
2576 /* Compute the hash table for doing copy/const propagation.  */
2577
2578 static void
2579 compute_set_hash_table ()
2580 {
2581   /* Initialize count of number of entries in hash table.  */
2582   n_sets = 0;
2583   memset ((char *) set_hash_table, 0,
2584          set_hash_table_size * sizeof (struct expr *));
2585
2586   compute_hash_table (1);
2587 }
2588
2589 /* Allocate space for the expression hash table.
2590    N_INSNS is the number of instructions in the function.
2591    It is used to determine the number of buckets to use.  */
2592
2593 static void
2594 alloc_expr_hash_table (n_insns)
2595      unsigned int n_insns;
2596 {
2597   int n;
2598
2599   expr_hash_table_size = n_insns / 2;
2600   /* Make sure the amount is usable.  */
2601   if (expr_hash_table_size < 11)
2602     expr_hash_table_size = 11;
2603
2604   /* Attempt to maintain efficient use of hash table.
2605      Making it an odd number is simplest for now.
2606      ??? Later take some measurements.  */
2607   expr_hash_table_size |= 1;
2608   n = expr_hash_table_size * sizeof (struct expr *);
2609   expr_hash_table = (struct expr **) gmalloc (n);
2610 }
2611
2612 /* Free things allocated by alloc_expr_hash_table.  */
2613
2614 static void
2615 free_expr_hash_table ()
2616 {
2617   free (expr_hash_table);
2618 }
2619
2620 /* Compute the hash table for doing GCSE.  */
2621
2622 static void
2623 compute_expr_hash_table ()
2624 {
2625   /* Initialize count of number of entries in hash table.  */
2626   n_exprs = 0;
2627   memset ((char *) expr_hash_table, 0,
2628          expr_hash_table_size * sizeof (struct expr *));
2629
2630   compute_hash_table (0);
2631 }
2632 \f
2633 /* Expression tracking support.  */
2634
2635 /* Lookup pattern PAT in the expression table.
2636    The result is a pointer to the table entry, or NULL if not found.  */
2637
2638 static struct expr *
2639 lookup_expr (pat)
2640      rtx pat;
2641 {
2642   int do_not_record_p;
2643   unsigned int hash = hash_expr (pat, GET_MODE (pat), &do_not_record_p,
2644                                  expr_hash_table_size);
2645   struct expr *expr;
2646
2647   if (do_not_record_p)
2648     return NULL;
2649
2650   expr = expr_hash_table[hash];
2651
2652   while (expr && ! expr_equiv_p (expr->expr, pat))
2653     expr = expr->next_same_hash;
2654
2655   return expr;
2656 }
2657
2658 /* Lookup REGNO in the set table.  If PAT is non-NULL look for the entry that
2659    matches it, otherwise return the first entry for REGNO.  The result is a
2660    pointer to the table entry, or NULL if not found.  */
2661
2662 static struct expr *
2663 lookup_set (regno, pat)
2664      unsigned int regno;
2665      rtx pat;
2666 {
2667   unsigned int hash = hash_set (regno, set_hash_table_size);
2668   struct expr *expr;
2669
2670   expr = set_hash_table[hash];
2671
2672   if (pat)
2673     {
2674       while (expr && ! expr_equiv_p (expr->expr, pat))
2675         expr = expr->next_same_hash;
2676     }
2677   else
2678     {
2679       while (expr && REGNO (SET_DEST (expr->expr)) != regno)
2680         expr = expr->next_same_hash;
2681     }
2682
2683   return expr;
2684 }
2685
2686 /* Return the next entry for REGNO in list EXPR.  */
2687
2688 static struct expr *
2689 next_set (regno, expr)
2690      unsigned int regno;
2691      struct expr *expr;
2692 {
2693   do
2694     expr = expr->next_same_hash;
2695   while (expr && REGNO (SET_DEST (expr->expr)) != regno);
2696
2697   return expr;
2698 }
2699
2700 /* Reset tables used to keep track of what's still available [since the
2701    start of the block].  */
2702
2703 static void
2704 reset_opr_set_tables ()
2705 {
2706   /* Maintain a bitmap of which regs have been set since beginning of
2707      the block.  */
2708   sbitmap_zero (reg_set_bitmap);
2709
2710   /* Also keep a record of the last instruction to modify memory.
2711      For now this is very trivial, we only record whether any memory
2712      location has been modified.  */
2713   {
2714     int i;
2715
2716     /* re-Cache any INSN_LIST nodes we have allocated.  */
2717     for (i = 0; i < n_basic_blocks; i++)
2718       {
2719         if (modify_mem_list[i]) 
2720           free_INSN_LIST_list (modify_mem_list + i);
2721         if (canon_modify_mem_list[i]) 
2722           free_INSN_LIST_list (canon_modify_mem_list + i);
2723       }
2724   }
2725 }
2726
2727 /* Return non-zero if the operands of X are not set before INSN in
2728    INSN's basic block.  */
2729
2730 static int
2731 oprs_not_set_p (x, insn)
2732      rtx x, insn;
2733 {
2734   int i, j;
2735   enum rtx_code code;
2736   const char *fmt;
2737
2738   if (x == 0)
2739     return 1;
2740
2741   code = GET_CODE (x);
2742   switch (code)
2743     {
2744     case PC:
2745     case CC0:
2746     case CONST:
2747     case CONST_INT:
2748     case CONST_DOUBLE:
2749     case SYMBOL_REF:
2750     case LABEL_REF:
2751     case ADDR_VEC:
2752     case ADDR_DIFF_VEC:
2753       return 1;
2754
2755     case MEM:
2756       if (load_killed_in_block_p (BLOCK_FOR_INSN (insn), 
2757                                   INSN_CUID (insn), x, 0))
2758         return 0;
2759       else
2760         return oprs_not_set_p (XEXP (x, 0), insn);
2761
2762     case REG:
2763       return ! TEST_BIT (reg_set_bitmap, REGNO (x));
2764
2765     default:
2766       break;
2767     }
2768
2769   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1, fmt = GET_RTX_FORMAT (code); i >= 0; i--)
2770     {
2771       if (fmt[i] == 'e')
2772         {
2773           /* If we are about to do the last recursive call
2774              needed at this level, change it into iteration.
2775              This function is called enough to be worth it.  */
2776           if (i == 0)
2777             return oprs_not_set_p (XEXP (x, i), insn);
2778
2779           if (! oprs_not_set_p (XEXP (x, i), insn))
2780             return 0;
2781         }
2782       else if (fmt[i] == 'E')
2783         for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
2784           if (! oprs_not_set_p (XVECEXP (x, i, j), insn))
2785             return 0;
2786     }
2787
2788   return 1;
2789 }
2790
2791 /* Mark things set by a CALL.  */
2792
2793 static void
2794 mark_call (insn)
2795      rtx insn;
2796 {
2797   if (! CONST_CALL_P (insn))
2798     record_last_mem_set_info (insn);
2799 }
2800
2801 /* Mark things set by a SET.  */
2802
2803 static void
2804 mark_set (pat, insn)
2805      rtx pat, insn;
2806 {
2807   rtx dest = SET_DEST (pat);
2808
2809   while (GET_CODE (dest) == SUBREG
2810          || GET_CODE (dest) == ZERO_EXTRACT
2811          || GET_CODE (dest) == SIGN_EXTRACT
2812          || GET_CODE (dest) == STRICT_LOW_PART)
2813     dest = XEXP (dest, 0);
2814
2815   if (GET_CODE (dest) == REG)
2816     SET_BIT (reg_set_bitmap, REGNO (dest));
2817   else if (GET_CODE (dest) == MEM)
2818     record_last_mem_set_info (insn);
2819
2820   if (GET_CODE (SET_SRC (pat)) == CALL)
2821     mark_call (insn);
2822 }
2823
2824 /* Record things set by a CLOBBER.  */
2825
2826 static void
2827 mark_clobber (pat, insn)
2828      rtx pat, insn;
2829 {
2830   rtx clob = XEXP (pat, 0);
2831
2832   while (GET_CODE (clob) == SUBREG || GET_CODE (clob) == STRICT_LOW_PART)
2833     clob = XEXP (clob, 0);
2834
2835   if (GET_CODE (clob) == REG)
2836     SET_BIT (reg_set_bitmap, REGNO (clob));
2837   else
2838     record_last_mem_set_info (insn);
2839 }
2840
2841 /* Record things set by INSN.
2842    This data is used by oprs_not_set_p.  */
2843
2844 static void
2845 mark_oprs_set (insn)
2846      rtx insn;
2847 {
2848   rtx pat = PATTERN (insn);
2849   int i;
2850
2851   if (GET_CODE (pat) == SET)
2852     mark_set (pat, insn);
2853   else if (GET_CODE (pat) == PARALLEL)
2854     for (i = 0; i < XVECLEN (pat, 0); i++)
2855       {
2856         rtx x = XVECEXP (pat, 0, i);
2857
2858         if (GET_CODE (x) == SET)
2859           mark_set (x, insn);
2860         else if (GET_CODE (x) == CLOBBER)
2861           mark_clobber (x, insn);
2862         else if (GET_CODE (x) == CALL)
2863           mark_call (insn);
2864       }
2865
2866   else if (GET_CODE (pat) == CLOBBER)
2867     mark_clobber (pat, insn);
2868   else if (GET_CODE (pat) == CALL)
2869     mark_call (insn);
2870 }
2871
2872 \f
2873 /* Classic GCSE reaching definition support.  */
2874
2875 /* Allocate reaching def variables.  */
2876
2877 static void
2878 alloc_rd_mem (n_blocks, n_insns)
2879      int n_blocks, n_insns;
2880 {
2881   rd_kill = (sbitmap *) sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_insns);
2882   sbitmap_vector_zero (rd_kill, n_basic_blocks);
2883
2884   rd_gen = (sbitmap *) sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_insns);
2885   sbitmap_vector_zero (rd_gen, n_basic_blocks);
2886
2887   reaching_defs = (sbitmap *) sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_insns);
2888   sbitmap_vector_zero (reaching_defs, n_basic_blocks);
2889
2890   rd_out = (sbitmap *) sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_insns);
2891   sbitmap_vector_zero (rd_out, n_basic_blocks);
2892 }
2893
2894 /* Free reaching def variables.  */
2895
2896 static void
2897 free_rd_mem ()
2898 {
2899   sbitmap_vector_free (rd_kill);
2900   sbitmap_vector_free (rd_gen);
2901   sbitmap_vector_free (reaching_defs);
2902   sbitmap_vector_free (rd_out);
2903 }
2904
2905 /* Add INSN to the kills of BB.  REGNO, set in BB, is killed by INSN.  */
2906
2907 static void
2908 handle_rd_kill_set (insn, regno, bb)
2909      rtx insn;
2910      int regno;
2911      basic_block bb;
2912 {
2913   struct reg_set *this_reg;
2914
2915   for (this_reg = reg_set_table[regno]; this_reg; this_reg = this_reg ->next)
2916     if (BLOCK_NUM (this_reg->insn) != BLOCK_NUM (insn))
2917       SET_BIT (rd_kill[bb->index], INSN_CUID (this_reg->insn));
2918 }
2919
2920 /* Compute the set of kill's for reaching definitions.  */
2921
2922 static void
2923 compute_kill_rd ()
2924 {
2925   int bb, cuid;
2926   unsigned int regno;
2927   int i;
2928
2929   /* For each block
2930        For each set bit in `gen' of the block (i.e each insn which
2931            generates a definition in the block)
2932          Call the reg set by the insn corresponding to that bit regx
2933          Look at the linked list starting at reg_set_table[regx]
2934          For each setting of regx in the linked list, which is not in
2935              this block
2936            Set the bit in `kill' corresponding to that insn.   */
2937   for (bb = 0; bb < n_basic_blocks; bb++)
2938     for (cuid = 0; cuid < max_cuid; cuid++)
2939       if (TEST_BIT (rd_gen[bb], cuid))
2940         {
2941           rtx insn = CUID_INSN (cuid);
2942           rtx pat = PATTERN (insn);
2943
2944           if (GET_CODE (insn) == CALL_INSN)
2945             {
2946               for (regno = 0; regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER; regno++)
2947                 if (TEST_HARD_REG_BIT (regs_invalidated_by_call, regno))
2948                   handle_rd_kill_set (insn, regno, BASIC_BLOCK (bb));
2949             }
2950
2951           if (GET_CODE (pat) == PARALLEL)
2952             {
2953               for (i = XVECLEN (pat, 0) - 1; i >= 0; i--)
2954                 {
2955                   enum rtx_code code = GET_CODE (XVECEXP (pat, 0, i));
2956
2957                   if ((code == SET || code == CLOBBER)
2958                       && GET_CODE (XEXP (XVECEXP (pat, 0, i), 0)) == REG)
2959                     handle_rd_kill_set (insn,
2960                                         REGNO (XEXP (XVECEXP (pat, 0, i), 0)),
2961                                         BASIC_BLOCK (bb));
2962                 }
2963             }
2964           else if (GET_CODE (pat) == SET && GET_CODE (SET_DEST (pat)) == REG)
2965             /* Each setting of this register outside of this block
2966                must be marked in the set of kills in this block.  */
2967             handle_rd_kill_set (insn, REGNO (SET_DEST (pat)), BASIC_BLOCK (bb));
2968         }
2969 }
2970
2971 /* Compute the reaching definitions as in 
2972    Compilers Principles, Techniques, and Tools. Aho, Sethi, Ullman,
2973    Chapter 10.  It is the same algorithm as used for computing available
2974    expressions but applied to the gens and kills of reaching definitions.  */
2975
2976 static void
2977 compute_rd ()
2978 {
2979   int bb, changed, passes;
2980
2981   for (bb = 0; bb < n_basic_blocks; bb++)
2982     sbitmap_copy (rd_out[bb] /*dst*/, rd_gen[bb] /*src*/);
2983
2984   passes = 0;
2985   changed = 1;
2986   while (changed)
2987     {
2988       changed = 0;
2989       for (bb = 0; bb < n_basic_blocks; bb++)
2990         {
2991           sbitmap_union_of_preds (reaching_defs[bb], rd_out, bb);
2992           changed |= sbitmap_union_of_diff (rd_out[bb], rd_gen[bb],
2993                                             reaching_defs[bb], rd_kill[bb]);
2994         }
2995       passes++;
2996     }
2997
2998   if (gcse_file)
2999     fprintf (gcse_file, "reaching def computation: %d passes\n", passes);
3000 }
3001 \f
3002 /* Classic GCSE available expression support.  */
3003
3004 /* Allocate memory for available expression computation.  */
3005
3006 static void
3007 alloc_avail_expr_mem (n_blocks, n_exprs)
3008      int n_blocks, n_exprs;
3009 {
3010   ae_kill = (sbitmap *) sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
3011   sbitmap_vector_zero (ae_kill, n_basic_blocks);
3012
3013   ae_gen = (sbitmap *) sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
3014   sbitmap_vector_zero (ae_gen, n_basic_blocks);
3015
3016   ae_in = (sbitmap *) sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
3017   sbitmap_vector_zero (ae_in, n_basic_blocks);
3018
3019   ae_out = (sbitmap *) sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
3020   sbitmap_vector_zero (ae_out, n_basic_blocks);
3021 }
3022
3023 static void
3024 free_avail_expr_mem ()
3025 {
3026   sbitmap_vector_free (ae_kill);
3027   sbitmap_vector_free (ae_gen);
3028   sbitmap_vector_free (ae_in);
3029   sbitmap_vector_free (ae_out);
3030 }
3031
3032 /* Compute the set of available expressions generated in each basic block.  */
3033
3034 static void
3035 compute_ae_gen ()
3036 {
3037   unsigned int i;
3038   struct expr *expr;
3039   struct occr *occr;
3040
3041   /* For each recorded occurrence of each expression, set ae_gen[bb][expr].
3042      This is all we have to do because an expression is not recorded if it
3043      is not available, and the only expressions we want to work with are the
3044      ones that are recorded.  */
3045   for (i = 0; i < expr_hash_table_size; i++)
3046     for (expr = expr_hash_table[i]; expr != 0; expr = expr->next_same_hash)
3047       for (occr = expr->avail_occr; occr != 0; occr = occr->next)
3048         SET_BIT (ae_gen[BLOCK_NUM (occr->insn)], expr->bitmap_index);
3049 }
3050
3051 /* Return non-zero if expression X is killed in BB.  */
3052
3053 static int
3054 expr_killed_p (x, bb)
3055      rtx x;
3056      basic_block bb;
3057 {
3058   int i, j;
3059   enum rtx_code code;
3060   const char *fmt;
3061
3062   if (x == 0)
3063     return 1;
3064
3065   code = GET_CODE (x);
3066   switch (code)
3067     {
3068     case REG:
3069       return TEST_BIT (reg_set_in_block[bb->index], REGNO (x));
3070
3071     case MEM:
3072       if (load_killed_in_block_p (bb, get_max_uid () + 1, x, 0))
3073         return 1;
3074       else
3075         return expr_killed_p (XEXP (x, 0), bb);
3076
3077     case PC:
3078     case CC0: /*FIXME*/
3079     case CONST:
3080     case CONST_INT:
3081     case CONST_DOUBLE:
3082     case SYMBOL_REF:
3083     case LABEL_REF:
3084     case ADDR_VEC:
3085     case ADDR_DIFF_VEC:
3086       return 0;
3087
3088     default:
3089       break;
3090     }
3091
3092   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1, fmt = GET_RTX_FORMAT (code); i >= 0; i--)
3093     {
3094       if (fmt[i] == 'e')
3095         {
3096           /* If we are about to do the last recursive call
3097              needed at this level, change it into iteration.
3098              This function is called enough to be worth it.  */
3099           if (i == 0)
3100             return expr_killed_p (XEXP (x, i), bb);
3101           else if (expr_killed_p (XEXP (x, i), bb))
3102             return 1;
3103         }
3104       else if (fmt[i] == 'E')
3105         for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
3106           if (expr_killed_p (XVECEXP (x, i, j), bb))
3107             return 1;
3108     }
3109
3110   return 0;
3111 }
3112
3113 /* Compute the set of available expressions killed in each basic block.  */
3114
3115 static void
3116 compute_ae_kill (ae_gen, ae_kill)
3117      sbitmap *ae_gen, *ae_kill;
3118 {
3119   int bb;
3120   unsigned int i;
3121   struct expr *expr;
3122
3123   for (bb = 0; bb < n_basic_blocks; bb++)
3124     for (i = 0; i < expr_hash_table_size; i++)
3125       for (expr = expr_hash_table[i]; expr; expr = expr->next_same_hash)
3126         {
3127           /* Skip EXPR if generated in this block.  */
3128           if (TEST_BIT (ae_gen[bb], expr->bitmap_index))
3129             continue;
3130
3131           if (expr_killed_p (expr->expr, BASIC_BLOCK (bb)))
3132             SET_BIT (ae_kill[bb], expr->bitmap_index);
3133         }
3134 }
3135 \f
3136 /* Actually perform the Classic GCSE optimizations.  */
3137
3138 /* Return non-zero if occurrence OCCR of expression EXPR reaches block BB.
3139
3140    CHECK_SELF_LOOP is non-zero if we should consider a block reaching itself
3141    as a positive reach.  We want to do this when there are two computations
3142    of the expression in the block.
3143
3144    VISITED is a pointer to a working buffer for tracking which BB's have
3145    been visited.  It is NULL for the top-level call.
3146
3147    We treat reaching expressions that go through blocks containing the same
3148    reaching expression as "not reaching".  E.g. if EXPR is generated in blocks
3149    2 and 3, INSN is in block 4, and 2->3->4, we treat the expression in block
3150    2 as not reaching.  The intent is to improve the probability of finding
3151    only one reaching expression and to reduce register lifetimes by picking
3152    the closest such expression.  */
3153
3154 static int
3155 expr_reaches_here_p_work (occr, expr, bb, check_self_loop, visited)
3156      struct occr *occr;
3157      struct expr *expr;
3158      basic_block bb;
3159      int check_self_loop;
3160      char *visited;
3161 {
3162   edge pred;
3163
3164   for (pred = bb->pred; pred != NULL; pred = pred->pred_next)
3165     {
3166       basic_block pred_bb = pred->src;
3167
3168       if (visited[pred_bb->index])
3169         /* This predecessor has already been visited. Nothing to do.  */
3170           ;
3171       else if (pred_bb == bb)
3172         {
3173           /* BB loops on itself.  */
3174           if (check_self_loop
3175               && TEST_BIT (ae_gen[pred_bb->index], expr->bitmap_index)
3176               && BLOCK_NUM (occr->insn) == pred_bb->index)
3177             return 1;
3178
3179           visited[pred_bb->index] = 1;
3180         }
3181
3182       /* Ignore this predecessor if it kills the expression.  */
3183       else if (TEST_BIT (ae_kill[pred_bb->index], expr->bitmap_index))
3184         visited[pred_bb->index] = 1;
3185
3186       /* Does this predecessor generate this expression?  */
3187       else if (TEST_BIT (ae_gen[pred_bb->index], expr->bitmap_index))
3188         {
3189           /* Is this the occurrence we're looking for?
3190              Note that there's only one generating occurrence per block
3191              so we just need to check the block number.  */
3192           if (BLOCK_NUM (occr->insn) == pred_bb->index)
3193             return 1;
3194
3195           visited[pred_bb->index] = 1;
3196         }
3197
3198       /* Neither gen nor kill.  */
3199       else
3200         {
3201           visited[pred_bb->index] = 1;
3202           if (expr_reaches_here_p_work (occr, expr, pred_bb, check_self_loop, 
3203               visited))
3204
3205             return 1;
3206         }
3207     }
3208
3209   /* All paths have been checked.  */
3210   return 0;
3211 }
3212
3213 /* This wrapper for expr_reaches_here_p_work() is to ensure that any
3214    memory allocated for that function is returned. */
3215
3216 static int
3217 expr_reaches_here_p (occr, expr, bb, check_self_loop)
3218      struct occr *occr;
3219      struct expr *expr;
3220      basic_block bb;
3221      int check_self_loop;
3222 {
3223   int rval;
3224   char *visited = (char *) xcalloc (n_basic_blocks, 1);
3225
3226   rval = expr_reaches_here_p_work (occr, expr, bb, check_self_loop, visited);
3227   
3228   free (visited);
3229   return rval;
3230 }
3231
3232 /* Return the instruction that computes EXPR that reaches INSN's basic block.
3233    If there is more than one such instruction, return NULL.
3234
3235    Called only by handle_avail_expr.  */
3236
3237 static rtx
3238 computing_insn (expr, insn)
3239      struct expr *expr;
3240      rtx insn;
3241 {
3242   basic_block bb = BLOCK_FOR_INSN (insn);
3243
3244   if (expr->avail_occr->next == NULL)
3245     {    
3246       if (BLOCK_FOR_INSN (expr->avail_occr->insn) == bb)
3247         /* The available expression is actually itself
3248            (i.e. a loop in the flow graph) so do nothing.  */
3249         return NULL;
3250
3251       /* (FIXME) Case that we found a pattern that was created by
3252          a substitution that took place.  */
3253       return expr->avail_occr->insn;
3254     }
3255   else
3256     {
3257       /* Pattern is computed more than once.
3258          Search backwards from this insn to see how many of these 
3259          computations actually reach this insn.  */
3260       struct occr *occr;
3261       rtx insn_computes_expr = NULL;
3262       int can_reach = 0;
3263
3264       for (occr = expr->avail_occr; occr != NULL; occr = occr->next)
3265         {
3266           if (BLOCK_FOR_INSN (occr->insn) == bb)
3267             {
3268               /* The expression is generated in this block.
3269                  The only time we care about this is when the expression
3270                  is generated later in the block [and thus there's a loop].
3271                  We let the normal cse pass handle the other cases.  */
3272               if (INSN_CUID (insn) < INSN_CUID (occr->insn)
3273                   && expr_reaches_here_p (occr, expr, bb, 1))
3274                 {
3275                   can_reach++;
3276                   if (can_reach > 1)
3277                     return NULL;
3278
3279                   insn_computes_expr = occr->insn;
3280                 }
3281             }
3282           else if (expr_reaches_here_p (occr, expr, bb, 0))
3283             {
3284               can_reach++;
3285               if (can_reach > 1)
3286                 return NULL;
3287
3288               insn_computes_expr = occr->insn;
3289             }
3290         }
3291
3292       if (insn_computes_expr == NULL)
3293         abort ();
3294
3295       return insn_computes_expr;
3296     }
3297 }
3298
3299 /* Return non-zero if the definition in DEF_INSN can reach INSN.
3300    Only called by can_disregard_other_sets.  */
3301
3302 static int
3303 def_reaches_here_p (insn, def_insn)
3304      rtx insn, def_insn;
3305 {
3306   rtx reg;
3307
3308   if (TEST_BIT (reaching_defs[BLOCK_NUM (insn)], INSN_CUID (def_insn)))
3309     return 1;
3310
3311   if (BLOCK_NUM (insn) == BLOCK_NUM (def_insn))
3312     {
3313       if (INSN_CUID (def_insn) < INSN_CUID (insn))
3314         {
3315           if (GET_CODE (PATTERN (def_insn)) == PARALLEL)
3316             return 1;
3317           else if (GET_CODE (PATTERN (def_insn)) == CLOBBER)
3318             reg = XEXP (PATTERN (def_insn), 0);
3319           else if (GET_CODE (PATTERN (def_insn)) == SET)
3320             reg = SET_DEST (PATTERN (def_insn));
3321           else
3322             abort ();
3323
3324           return ! reg_set_between_p (reg, NEXT_INSN (def_insn), insn);
3325         }
3326       else
3327         return 0;
3328     }
3329
3330   return 0;
3331 }
3332
3333 /* Return non-zero if *ADDR_THIS_REG can only have one value at INSN.  The
3334    value returned is the number of definitions that reach INSN.  Returning a
3335    value of zero means that [maybe] more than one definition reaches INSN and
3336    the caller can't perform whatever optimization it is trying.  i.e. it is
3337    always safe to return zero.  */
3338
3339 static int
3340 can_disregard_other_sets (addr_this_reg, insn, for_combine)
3341      struct reg_set **addr_this_reg;
3342      rtx insn;
3343      int for_combine;
3344 {
3345   int number_of_reaching_defs = 0;
3346   struct reg_set *this_reg;
3347
3348   for (this_reg = *addr_this_reg; this_reg != 0; this_reg = this_reg->next)
3349     if (def_reaches_here_p (insn, this_reg->insn))
3350       {
3351         number_of_reaching_defs++;
3352         /* Ignore parallels for now.  */
3353         if (GET_CODE (PATTERN (this_reg->insn)) == PARALLEL)
3354           return 0;
3355
3356         if (!for_combine
3357             && (GET_CODE (PATTERN (this_reg->insn)) == CLOBBER
3358                 || ! rtx_equal_p (SET_SRC (PATTERN (this_reg->insn)),
3359                                   SET_SRC (PATTERN (insn)))))
3360           /* A setting of the reg to a different value reaches INSN.  */
3361           return 0;
3362
3363         if (number_of_reaching_defs > 1)
3364           {
3365             /* If in this setting the value the register is being set to is
3366                equal to the previous value the register was set to and this
3367                setting reaches the insn we are trying to do the substitution
3368                on then we are ok.  */
3369             if (GET_CODE (PATTERN (this_reg->insn)) == CLOBBER)
3370               return 0;
3371             else if (! rtx_equal_p (SET_SRC (PATTERN (this_reg->insn)),
3372                                     SET_SRC (PATTERN (insn))))
3373               return 0;
3374           }
3375
3376         *addr_this_reg = this_reg; 
3377       }
3378
3379   return number_of_reaching_defs;
3380 }
3381
3382 /* Expression computed by insn is available and the substitution is legal,
3383    so try to perform the substitution.
3384
3385    The result is non-zero if any changes were made.  */
3386
3387 static int
3388 handle_avail_expr (insn, expr)
3389      rtx insn;
3390      struct expr *expr;
3391 {
3392   rtx pat, insn_computes_expr, expr_set;
3393   rtx to;
3394   struct reg_set *this_reg;
3395   int found_setting, use_src;
3396   int changed = 0;
3397
3398   /* We only handle the case where one computation of the expression
3399      reaches this instruction.  */
3400   insn_computes_expr = computing_insn (expr, insn);
3401   if (insn_computes_expr == NULL)
3402     return 0;
3403   expr_set = single_set (insn_computes_expr);
3404   if (!expr_set)
3405     abort ();
3406
3407   found_setting = 0;
3408   use_src = 0;
3409
3410   /* At this point we know only one computation of EXPR outside of this
3411      block reaches this insn.  Now try to find a register that the
3412      expression is computed into.  */
3413   if (GET_CODE (SET_SRC (expr_set)) == REG)
3414     {
3415       /* This is the case when the available expression that reaches
3416          here has already been handled as an available expression.  */
3417       unsigned int regnum_for_replacing
3418         = REGNO (SET_SRC (expr_set));
3419
3420       /* If the register was created by GCSE we can't use `reg_set_table',
3421          however we know it's set only once.  */
3422       if (regnum_for_replacing >= max_gcse_regno
3423           /* If the register the expression is computed into is set only once,
3424              or only one set reaches this insn, we can use it.  */
3425           || (((this_reg = reg_set_table[regnum_for_replacing]),
3426                this_reg->next == NULL)
3427               || can_disregard_other_sets (&this_reg, insn, 0)))
3428        {
3429          use_src = 1;
3430          found_setting = 1;
3431        }
3432     }
3433
3434   if (!found_setting)
3435     {
3436       unsigned int regnum_for_replacing
3437         = REGNO (SET_DEST (expr_set));
3438
3439       /* This shouldn't happen.  */
3440       if (regnum_for_replacing >= max_gcse_regno)
3441         abort ();
3442
3443       this_reg = reg_set_table[regnum_for_replacing];
3444
3445       /* If the register the expression is computed into is set only once,
3446          or only one set reaches this insn, use it.  */
3447       if (this_reg->next == NULL
3448           || can_disregard_other_sets (&this_reg, insn, 0))
3449         found_setting = 1;
3450     }
3451
3452   if (found_setting)
3453     {
3454       pat = PATTERN (insn);
3455       if (use_src)
3456         to = SET_SRC (expr_set);
3457       else
3458         to = SET_DEST (expr_set);
3459       changed = validate_change (insn, &SET_SRC (pat), to, 0);
3460
3461       /* We should be able to ignore the return code from validate_change but
3462          to play it safe we check.  */
3463       if (changed)
3464         {
3465           gcse_subst_count++;
3466           if (gcse_file != NULL)
3467             {
3468               fprintf (gcse_file, "GCSE: Replacing the source in insn %d with",
3469                        INSN_UID (insn));
3470               fprintf (gcse_file, " reg %d %s insn %d\n",
3471                        REGNO (to), use_src ? "from" : "set in",
3472                        INSN_UID (insn_computes_expr));
3473             }
3474         }
3475     }
3476
3477   /* The register that the expr is computed into is set more than once.  */
3478   else if (1 /*expensive_op(this_pattrn->op) && do_expensive_gcse)*/)
3479     {
3480       /* Insert an insn after insnx that copies the reg set in insnx
3481          into a new pseudo register call this new register REGN.
3482          From insnb until end of basic block or until REGB is set
3483          replace all uses of REGB with REGN.  */
3484       rtx new_insn;
3485
3486       to = gen_reg_rtx (GET_MODE (SET_DEST (expr_set)));
3487
3488       /* Generate the new insn.  */
3489       /* ??? If the change fails, we return 0, even though we created
3490          an insn.  I think this is ok.  */
3491       new_insn
3492         = emit_insn_after (gen_rtx_SET (VOIDmode, to,
3493                                         SET_DEST (expr_set)),
3494                            insn_computes_expr);
3495
3496       /* Keep block number table up to date.  */
3497       set_block_for_new_insns (new_insn, BLOCK_FOR_INSN (insn_computes_expr));
3498
3499       /* Keep register set table up to date.  */
3500       record_one_set (REGNO (to), new_insn);
3501
3502       gcse_create_count++;
3503       if (gcse_file != NULL)
3504         {
3505           fprintf (gcse_file, "GCSE: Creating insn %d to copy value of reg %d",
3506                    INSN_UID (NEXT_INSN (insn_computes_expr)),
3507                    REGNO (SET_SRC (PATTERN (NEXT_INSN (insn_computes_expr)))));
3508           fprintf (gcse_file, ", computed in insn %d,\n",
3509                    INSN_UID (insn_computes_expr));
3510           fprintf (gcse_file, "      into newly allocated reg %d\n",
3511                    REGNO (to));
3512         }
3513
3514       pat = PATTERN (insn);
3515
3516       /* Do register replacement for INSN.  */
3517       changed = validate_change (insn, &SET_SRC (pat),
3518                                  SET_DEST (PATTERN
3519                                            (NEXT_INSN (insn_computes_expr))),
3520                                  0);
3521
3522       /* We should be able to ignore the return code from validate_change but
3523          to play it safe we check.  */
3524       if (changed)
3525         {
3526           gcse_subst_count++;
3527           if (gcse_file != NULL)
3528             {
3529               fprintf (gcse_file,
3530                        "GCSE: Replacing the source in insn %d with reg %d ",
3531                        INSN_UID (insn),
3532                        REGNO (SET_DEST (PATTERN (NEXT_INSN
3533                                                  (insn_computes_expr)))));
3534               fprintf (gcse_file, "set in insn %d\n",
3535                        INSN_UID (insn_computes_expr)); 
3536             }
3537         }
3538     }
3539
3540   return changed;
3541 }
3542
3543 /* Perform classic GCSE.  This is called by one_classic_gcse_pass after all
3544    the dataflow analysis has been done.
3545
3546    The result is non-zero if a change was made.  */
3547
3548 static int
3549 classic_gcse ()
3550 {
3551   int bb, changed;
3552   rtx insn;
3553
3554   /* Note we start at block 1.  */
3555
3556   changed = 0;
3557   for (bb = 1; bb < n_basic_blocks; bb++)
3558     {
3559       /* Reset tables used to keep track of what's still valid [since the
3560          start of the block].  */
3561       reset_opr_set_tables ();
3562
3563       for (insn = BLOCK_HEAD (bb);
3564            insn != NULL && insn != NEXT_INSN (BLOCK_END (bb));
3565            insn = NEXT_INSN (insn))
3566         {
3567           /* Is insn of form (set (pseudo-reg) ...)?  */
3568           if (GET_CODE (insn) == INSN
3569               && GET_CODE (PATTERN (insn)) == SET
3570               && GET_CODE (SET_DEST (PATTERN (insn))) == REG
3571               && REGNO (SET_DEST (PATTERN (insn))) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER)
3572             {
3573               rtx pat = PATTERN (insn);
3574               rtx src = SET_SRC (pat);
3575               struct expr *expr;
3576
3577               if (want_to_gcse_p (src)
3578                   /* Is the expression recorded?  */
3579                   && ((expr = lookup_expr (src)) != NULL)
3580                   /* Is the expression available [at the start of the
3581                      block]?  */
3582                   && TEST_BIT (ae_in[bb], expr->bitmap_index)
3583                   /* Are the operands unchanged since the start of the
3584                      block?  */
3585                   && oprs_not_set_p (src, insn))
3586                 changed |= handle_avail_expr (insn, expr);
3587             }
3588
3589           /* Keep track of everything modified by this insn.  */
3590           /* ??? Need to be careful w.r.t. mods done to INSN.  */
3591           if (INSN_P (insn))
3592             mark_oprs_set (insn);
3593         }
3594     }
3595
3596   return changed;
3597 }
3598
3599 /* Top level routine to perform one classic GCSE pass.
3600
3601    Return non-zero if a change was made.  */
3602
3603 static int
3604 one_classic_gcse_pass (pass)
3605      int pass;
3606 {
3607   int changed = 0;
3608
3609   gcse_subst_count = 0;
3610   gcse_create_count = 0;
3611
3612   alloc_expr_hash_table (max_cuid);
3613   alloc_rd_mem (n_basic_blocks, max_cuid);
3614   compute_expr_hash_table ();
3615   if (gcse_file)
3616     dump_hash_table (gcse_file, "Expression", expr_hash_table,
3617                      expr_hash_table_size, n_exprs);
3618
3619   if (n_exprs > 0)
3620     {
3621       compute_kill_rd ();
3622       compute_rd ();
3623       alloc_avail_expr_mem (n_basic_blocks, n_exprs);
3624       compute_ae_gen ();
3625       compute_ae_kill (ae_gen, ae_kill);
3626       compute_available (ae_gen, ae_kill, ae_out, ae_in);
3627       changed = classic_gcse ();
3628       free_avail_expr_mem ();
3629     }
3630
3631   free_rd_mem ();
3632   free_expr_hash_table ();
3633
3634   if (gcse_file)
3635     {
3636       fprintf (gcse_file, "\n");
3637       fprintf (gcse_file, "GCSE of %s, pass %d: %d bytes needed, %d substs,",
3638                current_function_name, pass, bytes_used, gcse_subst_count);
3639       fprintf (gcse_file, "%d insns created\n", gcse_create_count);
3640     }
3641
3642   return changed;
3643 }
3644 \f
3645 /* Compute copy/constant propagation working variables.  */
3646
3647 /* Local properties of assignments.  */
3648 static sbitmap *cprop_pavloc;
3649 static sbitmap *cprop_absaltered;
3650
3651 /* Global properties of assignments (computed from the local properties).  */
3652 static sbitmap *cprop_avin;
3653 static sbitmap *cprop_avout;
3654
3655 /* Allocate vars used for copy/const propagation.  N_BLOCKS is the number of
3656    basic blocks.  N_SETS is the number of sets.  */
3657
3658 static void
3659 alloc_cprop_mem (n_blocks, n_sets)
3660      int n_blocks, n_sets;
3661 {
3662   cprop_pavloc = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_sets);
3663   cprop_absaltered = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_sets);
3664
3665   cprop_avin = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_sets);
3666   cprop_avout = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_sets);
3667 }
3668
3669 /* Free vars used by copy/const propagation.  */
3670
3671 static void
3672 free_cprop_mem ()
3673 {
3674   sbitmap_vector_free (cprop_pavloc);
3675   sbitmap_vector_free (cprop_absaltered);
3676   sbitmap_vector_free (cprop_avin);
3677   sbitmap_vector_free (cprop_avout);
3678 }
3679
3680 /* For each block, compute whether X is transparent.  X is either an
3681    expression or an assignment [though we don't care which, for this context
3682    an assignment is treated as an expression].  For each block where an
3683    element of X is modified, set (SET_P == 1) or reset (SET_P == 0) the INDX
3684    bit in BMAP.  */
3685
3686 static void
3687 compute_transp (x, indx, bmap, set_p)
3688      rtx x;
3689      int indx;
3690      sbitmap *bmap;
3691      int set_p;
3692 {
3693   int bb, i, j;
3694   enum rtx_code code;
3695   reg_set *r;
3696   const char *fmt;
3697
3698   /* repeat is used to turn tail-recursion into iteration since GCC
3699      can't do it when there's no return value.  */
3700  repeat:
3701
3702   if (x == 0)
3703     return;
3704
3705   code = GET_CODE (x);
3706   switch (code)
3707     {
3708     case REG:
3709       if (set_p)
3710         {
3711           if (REGNO (x) < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
3712             {
3713               for (bb = 0; bb < n_basic_blocks; bb++)
3714                 if (TEST_BIT (reg_set_in_block[bb], REGNO (x)))
3715                   SET_BIT (bmap[bb], indx);
3716             }
3717           else
3718             {
3719               for (r = reg_set_table[REGNO (x)]; r != NULL; r = r->next)
3720                 SET_BIT (bmap[BLOCK_NUM (r->insn)], indx);
3721             }
3722         }
3723       else
3724         {
3725           if (REGNO (x) < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
3726             {
3727               for (bb = 0; bb < n_basic_blocks; bb++)
3728                 if (TEST_BIT (reg_set_in_block[bb], REGNO (x)))
3729                   RESET_BIT (bmap[bb], indx);
3730             }
3731           else
3732             {
3733               for (r = reg_set_table[REGNO (x)]; r != NULL; r = r->next)
3734                 RESET_BIT (bmap[BLOCK_NUM (r->insn)], indx);
3735             }
3736         }
3737
3738       return;
3739
3740     case MEM:
3741       for (bb = 0; bb < n_basic_blocks; bb++)
3742         {
3743           rtx list_entry = canon_modify_mem_list[bb];
3744
3745           while (list_entry)
3746             {
3747               rtx dest, dest_addr;
3748
3749               if (GET_CODE (XEXP (list_entry, 0)) == CALL_INSN)
3750                 {
3751                   if (set_p)
3752                     SET_BIT (bmap[bb], indx);
3753                   else
3754                     RESET_BIT (bmap[bb], indx);
3755                   break;
3756                 }
3757               /* LIST_ENTRY must be an INSN of some kind that sets memory.
3758                  Examine each hunk of memory that is modified.  */
3759
3760               dest = XEXP (list_entry, 0);
3761               list_entry = XEXP (list_entry, 1);
3762               dest_addr = XEXP (list_entry, 0);
3763               
3764               if (canon_true_dependence (dest, GET_MODE (dest), dest_addr,
3765                                          x, rtx_addr_varies_p))
3766                 {
3767                   if (set_p)
3768                     SET_BIT (bmap[bb], indx);
3769                   else
3770                     RESET_BIT (bmap[bb], indx);
3771                   break;
3772                 }
3773               list_entry = XEXP (list_entry, 1);
3774             }
3775         }
3776
3777       x = XEXP (x, 0);
3778       goto repeat;
3779
3780     case PC:
3781     case CC0: /*FIXME*/
3782     case CONST:
3783     case CONST_INT:
3784     case CONST_DOUBLE:
3785     case SYMBOL_REF:
3786     case LABEL_REF:
3787     case ADDR_VEC:
3788     case ADDR_DIFF_VEC:
3789       return;
3790
3791     default:
3792       break;
3793     }
3794
3795   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1, fmt = GET_RTX_FORMAT (code); i >= 0; i--)
3796     {
3797       if (fmt[i] == 'e')
3798         {
3799           /* If we are about to do the last recursive call
3800              needed at this level, change it into iteration.
3801              This function is called enough to be worth it.  */
3802           if (i == 0)
3803             {
3804               x = XEXP (x, i);
3805               goto repeat;
3806             }
3807
3808           compute_transp (XEXP (x, i), indx, bmap, set_p);
3809         }
3810       else if (fmt[i] == 'E')
3811         for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
3812           compute_transp (XVECEXP (x, i, j), indx, bmap, set_p);
3813     }
3814 }
3815
3816 /* Top level routine to do the dataflow analysis needed by copy/const
3817    propagation.  */
3818
3819 static void
3820 compute_cprop_data ()
3821 {
3822   compute_local_properties (cprop_absaltered, cprop_pavloc, NULL, 1);
3823   compute_available (cprop_pavloc, cprop_absaltered,
3824                      cprop_avout, cprop_avin);
3825 }
3826 \f
3827 /* Copy/constant propagation.  */
3828
3829 /* Maximum number of register uses in an insn that we handle.  */
3830 #define MAX_USES 8
3831
3832 /* Table of uses found in an insn.
3833    Allocated statically to avoid alloc/free complexity and overhead.  */
3834 static struct reg_use reg_use_table[MAX_USES];
3835
3836 /* Index into `reg_use_table' while building it.  */
3837 static int reg_use_count;
3838
3839 /* Set up a list of register numbers used in INSN.  The found uses are stored
3840    in `reg_use_table'.  `reg_use_count' is initialized to zero before entry,
3841    and contains the number of uses in the table upon exit.
3842
3843    ??? If a register appears multiple times we will record it multiple times.
3844    This doesn't hurt anything but it will slow things down.  */
3845
3846 static void
3847 find_used_regs (xptr, data)
3848      rtx *xptr;
3849      void *data ATTRIBUTE_UNUSED;
3850 {
3851   int i, j;
3852   enum rtx_code code;
3853   const char *fmt;
3854   rtx x = *xptr;
3855
3856   /* repeat is used to turn tail-recursion into iteration since GCC
3857      can't do it when there's no return value.  */
3858  repeat:
3859   if (x == 0)
3860     return;
3861
3862   code = GET_CODE (x);
3863   if (REG_P (x))
3864     {
3865       if (reg_use_count == MAX_USES)
3866         return;
3867
3868       reg_use_table[reg_use_count].reg_rtx = x;
3869       reg_use_count++;
3870     }
3871
3872   /* Recursively scan the operands of this expression.  */
3873
3874   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1, fmt = GET_RTX_FORMAT (code); i >= 0; i--)
3875     {
3876       if (fmt[i] == 'e')
3877         {
3878           /* If we are about to do the last recursive call
3879              needed at this level, change it into iteration.
3880              This function is called enough to be worth it.  */
3881           if (i == 0)
3882             {
3883               x = XEXP (x, 0);
3884               goto repeat;
3885             }
3886
3887           find_used_regs (&XEXP (x, i), data);
3888         }
3889       else if (fmt[i] == 'E')
3890         for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
3891           find_used_regs (&XVECEXP (x, i, j), data);
3892     }
3893 }
3894
3895 /* Try to replace all non-SET_DEST occurrences of FROM in INSN with TO.
3896    Returns non-zero is successful.  */
3897
3898 static int
3899 try_replace_reg (from, to, insn)
3900      rtx from, to, insn;
3901 {
3902   rtx note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
3903   rtx src = 0;
3904   int success = 0;
3905   rtx set = single_set (insn);
3906
3907   success = validate_replace_src (from, to, insn);
3908
3909   /* If above failed and this is a single set, try to simplify the source of
3910      the set given our substitution.  We could perhaps try this for multiple
3911      SETs, but it probably won't buy us anything.  */
3912   if (!success && set != 0)
3913     {
3914       src = simplify_replace_rtx (SET_SRC (set), from, to);
3915
3916       if (!rtx_equal_p (src, SET_SRC (set))
3917           && validate_change (insn, &SET_SRC (set), src, 0))
3918         success = 1;
3919     }
3920
3921   /* If we've failed to do replacement, have a single SET, and don't already
3922      have a note, add a REG_EQUAL note to not lose information.  */
3923   if (!success && note == 0 && set != 0)
3924     note = REG_NOTES (insn)
3925       = gen_rtx_EXPR_LIST (REG_EQUAL, src, REG_NOTES (insn));
3926
3927   /* If there is already a NOTE, update the expression in it with our
3928      replacement.  */
3929   else if (note != 0)
3930     XEXP (note, 0) = simplify_replace_rtx (XEXP (note, 0), from, to);
3931
3932   /* REG_EQUAL may get simplified into register.
3933      We don't allow that. Remove that note. This code ought
3934      not to hapen, because previous code ought to syntetize
3935      reg-reg move, but be on the safe side.  */
3936   if (note && REG_P (XEXP (note, 0)))
3937     remove_note (insn, note);
3938
3939   return success;
3940 }
3941
3942 /* Find a set of REGNOs that are available on entry to INSN's block.  Returns
3943    NULL no such set is found.  */
3944
3945 static struct expr *
3946 find_avail_set (regno, insn)
3947      int regno;
3948      rtx insn;
3949 {
3950   /* SET1 contains the last set found that can be returned to the caller for
3951      use in a substitution.  */
3952   struct expr *set1 = 0;
3953  
3954   /* Loops are not possible here.  To get a loop we would need two sets
3955      available at the start of the block containing INSN.  ie we would
3956      need two sets like this available at the start of the block:
3957
3958        (set (reg X) (reg Y))
3959        (set (reg Y) (reg X))
3960
3961      This can not happen since the set of (reg Y) would have killed the
3962      set of (reg X) making it unavailable at the start of this block.  */
3963   while (1)
3964      {
3965       rtx src;
3966       struct expr *set = lookup_set (regno, NULL_RTX);
3967
3968       /* Find a set that is available at the start of the block
3969          which contains INSN.  */
3970       while (set)
3971         {
3972           if (TEST_BIT (cprop_avin[BLOCK_NUM (insn)], set->bitmap_index))
3973             break;
3974           set = next_set (regno, set);
3975         }
3976
3977       /* If no available set was found we've reached the end of the
3978          (possibly empty) copy chain.  */
3979       if (set == 0)
3980         break;
3981
3982       if (GET_CODE (set->expr) != SET)
3983         abort ();
3984
3985       src = SET_SRC (set->expr);
3986
3987       /* We know the set is available.
3988          Now check that SRC is ANTLOC (i.e. none of the source operands
3989          have changed since the start of the block).  
3990
3991          If the source operand changed, we may still use it for the next
3992          iteration of this loop, but we may not use it for substitutions.  */
3993
3994       if (CONSTANT_P (src) || oprs_not_set_p (src, insn))
3995         set1 = set;
3996
3997       /* If the source of the set is anything except a register, then
3998          we have reached the end of the copy chain.  */
3999       if (GET_CODE (src) != REG)
4000         break;
4001
4002       /* Follow the copy chain, ie start another iteration of the loop
4003          and see if we have an available copy into SRC.  */
4004       regno = REGNO (src);
4005      }
4006
4007   /* SET1 holds the last set that was available and anticipatable at
4008      INSN.  */
4009   return set1;
4010 }
4011
4012 /* Subroutine of cprop_insn that tries to propagate constants into
4013    JUMP_INSNS.  INSN must be a conditional jump.  FROM is what we will try to
4014    replace, SRC is the constant we will try to substitute for it.  Returns
4015    nonzero if a change was made.  We know INSN has just a SET.  */
4016
4017 static int
4018 cprop_jump (bb, insn, from, src)
4019      rtx insn;
4020      rtx from;
4021      rtx src;
4022      basic_block bb;
4023 {
4024   rtx set = PATTERN (insn);
4025   rtx new = simplify_replace_rtx (SET_SRC (set), from, src);
4026
4027   /* If no simplification can be made, then try the next
4028      register.  */
4029   if (rtx_equal_p (new, SET_SRC (set)))
4030     return 0;
4031  
4032   /* If this is now a no-op leave it that way, but update LABEL_NUSED if
4033      necessary.  */
4034   if (new == pc_rtx)
4035     {
4036       SET_SRC (set) = new;
4037
4038       if (JUMP_LABEL (insn) != 0)
4039         --LABEL_NUSES (JUMP_LABEL (insn));
4040     }
4041
4042   /* Otherwise, this must be a valid instruction.  */
4043   else if (! validate_change (insn, &SET_SRC (set), new, 0))
4044     return 0;
4045
4046   /* If this has turned into an unconditional jump,
4047      then put a barrier after it so that the unreachable
4048      code will be deleted.  */
4049   if (GET_CODE (SET_SRC (set)) == LABEL_REF)
4050     emit_barrier_after (insn);
4051
4052   run_jump_opt_after_gcse = 1;
4053
4054   const_prop_count++;
4055   if (gcse_file != NULL)
4056     {
4057       fprintf (gcse_file,
4058                "CONST-PROP: Replacing reg %d in insn %d with constant ",
4059                REGNO (from), INSN_UID (insn));
4060       print_rtl (gcse_file, src);
4061       fprintf (gcse_file, "\n");
4062     }
4063   purge_dead_edges (bb);
4064
4065   return 1;
4066 }
4067
4068 #ifdef HAVE_cc0
4069
4070 /* Subroutine of cprop_insn that tries to propagate constants into JUMP_INSNS
4071    for machines that have CC0.  INSN is a single set that stores into CC0;
4072    the insn following it is a conditional jump.  REG_USED is the use we will
4073    try to replace, SRC is the constant we will try to substitute for it.
4074    Returns nonzero if a change was made.  */
4075
4076 static int
4077 cprop_cc0_jump (bb, insn, reg_used, src)
4078      basic_block bb;
4079      rtx insn;
4080      struct reg_use *reg_used;
4081      rtx src;
4082 {
4083   /* First substitute in the SET_SRC of INSN, then substitute that for
4084      CC0 in JUMP.  */
4085   rtx jump = NEXT_INSN (insn);
4086   rtx new_src = simplify_replace_rtx (SET_SRC (PATTERN (insn)),
4087                                       reg_used->reg_rtx, src);
4088
4089   if (! cprop_jump (bb, jump, cc0_rtx, new_src))
4090     return 0;
4091
4092   /* If we succeeded, delete the cc0 setter.  */
4093   PUT_CODE (insn, NOTE);
4094   NOTE_LINE_NUMBER (insn) = NOTE_INSN_DELETED;
4095   NOTE_SOURCE_FILE (insn) = 0;
4096
4097   return 1;
4098  }
4099 #endif
4100  
4101 /* Perform constant and copy propagation on INSN.
4102    The result is non-zero if a change was made.  */
4103
4104 static int
4105 cprop_insn (bb, insn, alter_jumps)
4106      basic_block bb;
4107      rtx insn;
4108      int alter_jumps;
4109 {
4110   struct reg_use *reg_used;
4111   int changed = 0;
4112   rtx note;
4113
4114   if (!INSN_P (insn))
4115     return 0;
4116
4117   reg_use_count = 0;
4118   note_uses (&PATTERN (insn), find_used_regs, NULL);
4119   
4120   note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
4121
4122   /* We may win even when propagating constants into notes. */
4123   if (note)
4124     find_used_regs (&XEXP (note, 0), NULL);
4125
4126   for (reg_used = &reg_use_table[0]; reg_use_count > 0;
4127        reg_used++, reg_use_count--)
4128     {
4129       unsigned int regno = REGNO (reg_used->reg_rtx);
4130       rtx pat, src;
4131       struct expr *set;
4132
4133       /* Ignore registers created by GCSE.
4134          We do this because ... */
4135       if (regno >= max_gcse_regno)
4136         continue;
4137
4138       /* If the register has already been set in this block, there's
4139          nothing we can do.  */
4140       if (! oprs_not_set_p (reg_used->reg_rtx, insn))
4141         continue;
4142
4143       /* Find an assignment that sets reg_used and is available
4144          at the start of the block.  */
4145       set = find_avail_set (regno, insn);
4146       if (! set)
4147         continue;
4148   
4149       pat = set->expr;
4150       /* ??? We might be able to handle PARALLELs.  Later.  */
4151       if (GET_CODE (pat) != SET)
4152         abort ();
4153
4154       src = SET_SRC (pat);
4155
4156       /* Constant propagation.  */
4157       if (GET_CODE (src) == CONST_INT || GET_CODE (src) == CONST_DOUBLE
4158           || GET_CODE (src) == SYMBOL_REF)
4159         {
4160           /* Handle normal insns first.  */
4161           if (GET_CODE (insn) == INSN
4162               && try_replace_reg (reg_used->reg_rtx, src, insn))
4163             {
4164               changed = 1;
4165               const_prop_count++;
4166               if (gcse_file != NULL)
4167                 {
4168                   fprintf (gcse_file, "CONST-PROP: Replacing reg %d in ",
4169                            regno);
4170                   fprintf (gcse_file, "insn %d with constant ",
4171                            INSN_UID (insn));
4172                   print_rtl (gcse_file, src);
4173                   fprintf (gcse_file, "\n");
4174                 }
4175
4176               /* The original insn setting reg_used may or may not now be
4177                  deletable.  We leave the deletion to flow.  */
4178             }
4179
4180           /* Try to propagate a CONST_INT into a conditional jump.
4181              We're pretty specific about what we will handle in this
4182              code, we can extend this as necessary over time.
4183
4184              Right now the insn in question must look like
4185              (set (pc) (if_then_else ...))  */
4186           else if (alter_jumps
4187                    && GET_CODE (insn) == JUMP_INSN
4188                    && condjump_p (insn)
4189                    && ! simplejump_p (insn))
4190             changed |= cprop_jump (bb, insn, reg_used->reg_rtx, src);
4191
4192 #ifdef HAVE_cc0
4193           /* Similar code for machines that use a pair of CC0 setter and
4194              conditional jump insn.  */
4195           else if (alter_jumps
4196                    && GET_CODE (PATTERN (insn)) == SET
4197                    && SET_DEST (PATTERN (insn)) == cc0_rtx
4198                    && GET_CODE (NEXT_INSN (insn)) == JUMP_INSN
4199                    && condjump_p (NEXT_INSN (insn))
4200                    && ! simplejump_p (NEXT_INSN (insn))
4201                    && cprop_cc0_jump (bb, insn, reg_used, src))
4202             {
4203               changed = 1;
4204               break;
4205             }
4206 #endif
4207         }
4208       else if (GET_CODE (src) == REG
4209                && REGNO (src) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
4210                && REGNO (src) != regno)
4211         {
4212           if (try_replace_reg (reg_used->reg_rtx, src, insn))
4213             {
4214               changed = 1;
4215               copy_prop_count++;
4216               if (gcse_file != NULL)
4217                 {
4218                   fprintf (gcse_file, "COPY-PROP: Replacing reg %d in insn %d",
4219                            regno, INSN_UID (insn));
4220                   fprintf (gcse_file, " with reg %d\n", REGNO (src));
4221                 }
4222
4223               /* The original insn setting reg_used may or may not now be
4224                  deletable.  We leave the deletion to flow.  */
4225               /* FIXME: If it turns out that the insn isn't deletable,
4226                  then we may have unnecessarily extended register lifetimes
4227                  and made things worse.  */
4228             }
4229         }
4230     }
4231
4232   return changed;
4233 }
4234
4235 /* Forward propagate copies.  This includes copies and constants.  Return
4236    non-zero if a change was made.  */
4237
4238 static int
4239 cprop (alter_jumps)
4240      int alter_jumps;
4241 {
4242   int bb, changed;
4243   rtx insn;
4244
4245   /* Note we start at block 1.  */
4246
4247   changed = 0;
4248   for (bb = 1; bb < n_basic_blocks; bb++)
4249     {
4250       /* Reset tables used to keep track of what's still valid [since the
4251          start of the block].  */
4252       reset_opr_set_tables ();
4253
4254       for (insn = BLOCK_HEAD (bb);
4255            insn != NULL && insn != NEXT_INSN (BLOCK_END (bb));
4256            insn = NEXT_INSN (insn))
4257         if (INSN_P (insn))
4258           {
4259             changed |= cprop_insn (BASIC_BLOCK (bb), insn, alter_jumps);
4260
4261             /* Keep track of everything modified by this insn.  */
4262             /* ??? Need to be careful w.r.t. mods done to INSN.  Don't
4263                call mark_oprs_set if we turned the insn into a NOTE.  */
4264             if (GET_CODE (insn) != NOTE)
4265               mark_oprs_set (insn);
4266         }
4267     }
4268
4269   if (gcse_file != NULL)
4270     fprintf (gcse_file, "\n");
4271
4272   return changed;
4273 }
4274
4275 /* Perform one copy/constant propagation pass.
4276    F is the first insn in the function.
4277    PASS is the pass count.  */
4278
4279 static int
4280 one_cprop_pass (pass, alter_jumps)
4281      int pass;
4282      int alter_jumps;
4283 {
4284   int changed = 0;
4285
4286   const_prop_count = 0;
4287   copy_prop_count = 0;
4288
4289   alloc_set_hash_table (max_cuid);
4290   compute_set_hash_table ();
4291   if (gcse_file)
4292     dump_hash_table (gcse_file, "SET", set_hash_table, set_hash_table_size,
4293                      n_sets);
4294   if (n_sets > 0)
4295     {
4296       alloc_cprop_mem (n_basic_blocks, n_sets);
4297       compute_cprop_data ();
4298       changed = cprop (alter_jumps);
4299       free_cprop_mem ();
4300     }
4301
4302   free_set_hash_table ();
4303
4304   if (gcse_file)
4305     {
4306       fprintf (gcse_file, "CPROP of %s, pass %d: %d bytes needed, ",
4307                current_function_name, pass, bytes_used);
4308       fprintf (gcse_file, "%d const props, %d copy props\n\n",
4309                const_prop_count, copy_prop_count);
4310     }
4311
4312   return changed;
4313 }
4314 \f
4315 /* Compute PRE+LCM working variables.  */
4316
4317 /* Local properties of expressions.  */
4318 /* Nonzero for expressions that are transparent in the block.  */
4319 static sbitmap *transp;
4320
4321 /* Nonzero for expressions that are transparent at the end of the block.
4322    This is only zero for expressions killed by abnormal critical edge
4323    created by a calls.  */
4324 static sbitmap *transpout;
4325
4326 /* Nonzero for expressions that are computed (available) in the block.  */
4327 static sbitmap *comp;
4328
4329 /* Nonzero for expressions that are locally anticipatable in the block.  */
4330 static sbitmap *antloc;
4331
4332 /* Nonzero for expressions where this block is an optimal computation
4333    point.  */
4334 static sbitmap *pre_optimal;
4335
4336 /* Nonzero for expressions which are redundant in a particular block.  */
4337 static sbitmap *pre_redundant;
4338
4339 /* Nonzero for expressions which should be inserted on a specific edge.  */
4340 static sbitmap *pre_insert_map;
4341
4342 /* Nonzero for expressions which should be deleted in a specific block.  */
4343 static sbitmap *pre_delete_map;
4344
4345 /* Contains the edge_list returned by pre_edge_lcm.  */
4346 static struct edge_list *edge_list;
4347
4348 /* Redundant insns.  */
4349 static sbitmap pre_redundant_insns;
4350
4351 /* Allocate vars used for PRE analysis.  */
4352
4353 static void
4354 alloc_pre_mem (n_blocks, n_exprs)
4355      int n_blocks, n_exprs;
4356 {
4357   transp = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
4358   comp = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
4359   antloc = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
4360
4361   pre_optimal = NULL;
4362   pre_redundant = NULL;
4363   pre_insert_map = NULL;
4364   pre_delete_map = NULL;
4365   ae_in = NULL;
4366   ae_out = NULL;
4367   ae_kill = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
4368
4369   /* pre_insert and pre_delete are allocated later.  */
4370 }
4371
4372 /* Free vars used for PRE analysis.  */
4373
4374 static void
4375 free_pre_mem ()
4376 {
4377   sbitmap_vector_free (transp);
4378   sbitmap_vector_free (comp);
4379
4380   /* ANTLOC and AE_KILL are freed just after pre_lcm finishes.  */
4381
4382   if (pre_optimal)
4383     sbitmap_vector_free (pre_optimal);
4384   if (pre_redundant)
4385     sbitmap_vector_free (pre_redundant);
4386   if (pre_insert_map)
4387     sbitmap_vector_free (pre_insert_map);
4388   if (pre_delete_map)
4389     sbitmap_vector_free (pre_delete_map);
4390   if (ae_in)
4391     sbitmap_vector_free (ae_in);
4392   if (ae_out)
4393     sbitmap_vector_free (ae_out);
4394
4395   transp = comp = NULL;
4396   pre_optimal = pre_redundant = pre_insert_map = pre_delete_map = NULL;
4397   ae_in = ae_out = NULL;
4398 }
4399
4400 /* Top level routine to do the dataflow analysis needed by PRE.  */
4401
4402 static void
4403 compute_pre_data ()
4404 {
4405   sbitmap trapping_expr;
4406   int i;
4407   unsigned int ui;
4408
4409   compute_local_properties (transp, comp, antloc, 0);
4410   sbitmap_vector_zero (ae_kill, n_basic_blocks);
4411
4412   /* Collect expressions which might trap.  */
4413   trapping_expr = sbitmap_alloc (n_exprs);
4414   sbitmap_zero (trapping_expr);
4415   for (ui = 0; ui < expr_hash_table_size; ui++)
4416     {
4417       struct expr *e;
4418       for (e = expr_hash_table[ui]; e != NULL; e = e->next_same_hash)
4419         if (may_trap_p (e->expr))
4420           SET_BIT (trapping_expr, e->bitmap_index);
4421     }
4422
4423   /* Compute ae_kill for each basic block using:
4424
4425      ~(TRANSP | COMP)
4426
4427      This is significantly faster than compute_ae_kill.  */
4428
4429   for (i = 0; i < n_basic_blocks; i++)
4430     {
4431       edge e;
4432
4433       /* If the current block is the destination of an abnormal edge, we
4434          kill all trapping expressions because we won't be able to properly
4435          place the instruction on the edge.  So make them neither
4436          anticipatable nor transparent.  This is fairly conservative.  */
4437       for (e = BASIC_BLOCK (i)->pred; e ; e = e->pred_next)
4438         if (e->flags & EDGE_ABNORMAL)
4439           {
4440             sbitmap_difference (antloc[i], antloc[i], trapping_expr);
4441             sbitmap_difference (transp[i], transp[i], trapping_expr);
4442             break;
4443           }
4444
4445       sbitmap_a_or_b (ae_kill[i], transp[i], comp[i]);
4446       sbitmap_not (ae_kill[i], ae_kill[i]);
4447     }
4448
4449   edge_list = pre_edge_lcm (gcse_file, n_exprs, transp, comp, antloc,
4450                             ae_kill, &pre_insert_map, &pre_delete_map);
4451   sbitmap_vector_free (antloc);
4452   antloc = NULL;
4453   sbitmap_vector_free (ae_kill);
4454   ae_kill = NULL; 
4455   free (trapping_expr);
4456 }
4457 \f
4458 /* PRE utilities */
4459
4460 /* Return non-zero if an occurrence of expression EXPR in OCCR_BB would reach
4461    block BB.
4462
4463    VISITED is a pointer to a working buffer for tracking which BB's have
4464    been visited.  It is NULL for the top-level call.
4465
4466    We treat reaching expressions that go through blocks containing the same
4467    reaching expression as "not reaching".  E.g. if EXPR is generated in blocks
4468    2 and 3, INSN is in block 4, and 2->3->4, we treat the expression in block
4469    2 as not reaching.  The intent is to improve the probability of finding
4470    only one reaching expression and to reduce register lifetimes by picking
4471    the closest such expression.  */
4472
4473 static int
4474 pre_expr_reaches_here_p_work (occr_bb, expr, bb, visited)
4475      basic_block occr_bb;
4476      struct expr *expr;
4477      basic_block bb;
4478      char *visited;
4479 {
4480   edge pred;
4481
4482   for (pred = bb->pred; pred != NULL; pred = pred->pred_next)
4483     {
4484       basic_block pred_bb = pred->src;
4485
4486       if (pred->src == ENTRY_BLOCK_PTR
4487           /* Has predecessor has already been visited?  */
4488           || visited[pred_bb->index])
4489         ;/* Nothing to do.  */
4490
4491       /* Does this predecessor generate this expression?  */
4492       else if (TEST_BIT (comp[pred_bb->index], expr->bitmap_index))
4493         {
4494           /* Is this the occurrence we're looking for?
4495              Note that there's only one generating occurrence per block
4496              so we just need to check the block number.  */
4497           if (occr_bb == pred_bb)
4498             return 1;
4499
4500           visited[pred_bb->index] = 1;
4501         }
4502       /* Ignore this predecessor if it kills the expression.  */
4503       else if (! TEST_BIT (transp[pred_bb->index], expr->bitmap_index))
4504         visited[pred_bb->index] = 1;
4505
4506       /* Neither gen nor kill.  */
4507       else
4508         {
4509           visited[pred_bb->index] = 1;
4510           if (pre_expr_reaches_here_p_work (occr_bb, expr, pred_bb, visited))
4511             return 1;
4512         }
4513     }
4514
4515   /* All paths have been checked.  */
4516   return 0;
4517 }
4518
4519 /* The wrapper for pre_expr_reaches_here_work that ensures that any
4520    memory allocated for that function is returned. */
4521
4522 static int
4523 pre_expr_reaches_here_p (occr_bb, expr, bb)
4524      basic_block occr_bb;
4525      struct expr *expr;
4526      basic_block bb;
4527 {
4528   int rval;
4529   char *visited = (char *) xcalloc (n_basic_blocks, 1);
4530
4531   rval = pre_expr_reaches_here_p_work(occr_bb, expr, bb, visited);
4532
4533   free (visited);
4534   return rval;
4535 }
4536 \f
4537
4538 /* Given an expr, generate RTL which we can insert at the end of a BB,
4539    or on an edge.  Set the block number of any insns generated to 
4540    the value of BB.  */
4541
4542 static rtx
4543 process_insert_insn (expr)
4544      struct expr *expr;
4545 {
4546   rtx reg = expr->reaching_reg;
4547   rtx exp = copy_rtx (expr->expr);
4548   rtx pat;
4549
4550   start_sequence ();
4551
4552   /* If the expression is something that's an operand, like a constant,
4553      just copy it to a register.  */
4554   if (general_operand (exp, GET_MODE (reg)))
4555     emit_move_insn (reg, exp);
4556
4557   /* Otherwise, make a new insn to compute this expression and make sure the
4558      insn will be recognized (this also adds any needed CLOBBERs).  Copy the
4559      expression to make sure we don't have any sharing issues.  */
4560   else if (insn_invalid_p (emit_insn (gen_rtx_SET (VOIDmode, reg, exp))))
4561     abort ();
4562   
4563   pat = gen_sequence ();
4564   end_sequence ();
4565
4566   return pat;
4567 }
4568   
4569 /* Add EXPR to the end of basic block BB.
4570
4571    This is used by both the PRE and code hoisting.
4572
4573    For PRE, we want to verify that the expr is either transparent
4574    or locally anticipatable in the target block.  This check makes
4575    no sense for code hoisting.  */
4576
4577 static void
4578 insert_insn_end_bb (expr, bb, pre)
4579      struct expr *expr;
4580      basic_block bb;
4581      int pre;
4582 {
4583   rtx insn = bb->end;
4584   rtx new_insn;
4585   rtx reg = expr->reaching_reg;
4586   int regno = REGNO (reg);
4587   rtx pat;
4588   int i;
4589
4590   pat = process_insert_insn (expr);
4591
4592   /* If the last insn is a jump, insert EXPR in front [taking care to
4593      handle cc0, etc. properly].  */
4594
4595   if (GET_CODE (insn) == JUMP_INSN)
4596     {
4597 #ifdef HAVE_cc0
4598       rtx note;
4599 #endif
4600
4601       /* If this is a jump table, then we can't insert stuff here.  Since
4602          we know the previous real insn must be the tablejump, we insert
4603          the new instruction just before the tablejump.  */
4604       if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == ADDR_VEC
4605           || GET_CODE (PATTERN (insn)) == ADDR_DIFF_VEC)
4606         insn = prev_real_insn (insn);
4607
4608 #ifdef HAVE_cc0
4609       /* FIXME: 'twould be nice to call prev_cc0_setter here but it aborts
4610          if cc0 isn't set.  */
4611       note = find_reg_note (insn, REG_CC_SETTER, NULL_RTX);
4612       if (note)
4613         insn = XEXP (note, 0);
4614       else
4615         {
4616           rtx maybe_cc0_setter = prev_nonnote_insn (insn);
4617           if (maybe_cc0_setter
4618               && INSN_P (maybe_cc0_setter)
4619               && sets_cc0_p (PATTERN (maybe_cc0_setter)))
4620             insn = maybe_cc0_setter;
4621         }
4622 #endif
4623       /* FIXME: What if something in cc0/jump uses value set in new insn?  */
4624       new_insn = emit_block_insn_before (pat, insn, bb);
4625     }
4626
4627   /* Likewise if the last insn is a call, as will happen in the presence
4628      of exception handling.  */
4629   else if (GET_CODE (insn) == CALL_INSN)
4630     {
4631       HARD_REG_SET parm_regs;
4632       int nparm_regs;
4633       rtx p;
4634
4635       /* Keeping in mind SMALL_REGISTER_CLASSES and parameters in registers,
4636          we search backward and place the instructions before the first
4637          parameter is loaded.  Do this for everyone for consistency and a
4638          presumtion that we'll get better code elsewhere as well.  
4639
4640          It should always be the case that we can put these instructions
4641          anywhere in the basic block with performing PRE optimizations.
4642          Check this.  */
4643
4644       if (pre
4645           && !TEST_BIT (antloc[bb->index], expr->bitmap_index)
4646           && !TEST_BIT (transp[bb->index], expr->bitmap_index))
4647         abort ();
4648
4649       /* Since different machines initialize their parameter registers
4650          in different orders, assume nothing.  Collect the set of all
4651          parameter registers.  */
4652       CLEAR_HARD_REG_SET (parm_regs);
4653       nparm_regs = 0;
4654       for (p = CALL_INSN_FUNCTION_USAGE (insn); p ; p = XEXP (p, 1))
4655         if (GET_CODE (XEXP (p, 0)) == USE
4656             && GET_CODE (XEXP (XEXP (p, 0), 0)) == REG)
4657           {
4658             if (REGNO (XEXP (XEXP (p, 0), 0)) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER)
4659               abort ();
4660
4661             /* We only care about registers which can hold function
4662                arguments.  */
4663             if (! FUNCTION_ARG_REGNO_P (REGNO (XEXP (XEXP (p, 0), 0))))
4664               continue;
4665
4666             SET_HARD_REG_BIT (parm_regs, REGNO (XEXP (XEXP (p, 0), 0)));
4667             nparm_regs++;
4668           }
4669
4670       /* Search backward for the first set of a register in this set.  */
4671       while (nparm_regs && bb->head != insn)
4672         {
4673           insn = PREV_INSN (insn);
4674           p = single_set (insn);
4675           if (p && GET_CODE (SET_DEST (p)) == REG
4676               && REGNO (SET_DEST (p)) < FIRST_PSEUDO_REGISTER
4677               && TEST_HARD_REG_BIT (parm_regs, REGNO (SET_DEST (p))))
4678             {
4679               CLEAR_HARD_REG_BIT (parm_regs, REGNO (SET_DEST (p)));
4680               nparm_regs--;
4681             }
4682         }
4683       
4684       /* If we found all the parameter loads, then we want to insert
4685          before the first parameter load.
4686
4687          If we did not find all the parameter loads, then we might have
4688          stopped on the head of the block, which could be a CODE_LABEL.
4689          If we inserted before the CODE_LABEL, then we would be putting
4690          the insn in the wrong basic block.  In that case, put the insn
4691          after the CODE_LABEL.  Also, respect NOTE_INSN_BASIC_BLOCK.  */
4692       while (GET_CODE (insn) == CODE_LABEL
4693              || NOTE_INSN_BASIC_BLOCK_P (insn))
4694         insn = NEXT_INSN (insn);
4695
4696       new_insn = emit_block_insn_before (pat, insn, bb);
4697     }
4698   else
4699     {
4700       new_insn = emit_insn_after (pat, insn);
4701       bb->end = new_insn;
4702     }
4703
4704   /* Keep block number table up to date.
4705      Note, PAT could be a multiple insn sequence, we have to make
4706      sure that each insn in the sequence is handled.  */
4707   if (GET_CODE (pat) == SEQUENCE)
4708     {
4709       for (i = 0; i < XVECLEN (pat, 0); i++)
4710         {
4711           rtx insn = XVECEXP (pat, 0, i);
4712
4713           set_block_for_insn (insn, bb);
4714           if (INSN_P (insn))
4715             add_label_notes (PATTERN (insn), new_insn);
4716
4717           note_stores (PATTERN (insn), record_set_info, insn);
4718         }
4719     }
4720   else
4721     {
4722       add_label_notes (SET_SRC (pat), new_insn);
4723       set_block_for_new_insns (new_insn, bb);
4724
4725       /* Keep register set table up to date.  */
4726       record_one_set (regno, new_insn);
4727     }
4728
4729   gcse_create_count++;
4730
4731   if (gcse_file)
4732     {
4733       fprintf (gcse_file, "PRE/HOIST: end of bb %d, insn %d, ",
4734                bb->index, INSN_UID (new_insn));
4735       fprintf (gcse_file, "copying expression %d to reg %d\n",
4736                expr->bitmap_index, regno);
4737     }
4738 }
4739
4740 /* Insert partially redundant expressions on edges in the CFG to make
4741    the expressions fully redundant.  */
4742
4743 static int
4744 pre_edge_insert (edge_list, index_map)
4745      struct edge_list *edge_list;
4746      struct expr **index_map;
4747 {
4748   int e, i, j, num_edges, set_size, did_insert = 0;
4749   sbitmap *inserted;
4750
4751   /* Where PRE_INSERT_MAP is nonzero, we add the expression on that edge
4752      if it reaches any of the deleted expressions.  */
4753
4754   set_size = pre_insert_map[0]->size;
4755   num_edges = NUM_EDGES (edge_list);
4756   inserted = sbitmap_vector_alloc (num_edges, n_exprs);
4757   sbitmap_vector_zero (inserted, num_edges);
4758
4759   for (e = 0; e < num_edges; e++)
4760     {
4761       int indx;
4762       basic_block bb = INDEX_EDGE_PRED_BB (edge_list, e);
4763
4764       for (i = indx = 0; i < set_size; i++, indx += SBITMAP_ELT_BITS)
4765         {
4766           SBITMAP_ELT_TYPE insert = pre_insert_map[e]->elms[i];
4767
4768           for (j = indx; insert && j < n_exprs; j++, insert >>= 1)
4769             if ((insert & 1) != 0 && index_map[j]->reaching_reg != NULL_RTX)
4770               {
4771                 struct expr *expr = index_map[j];
4772                 struct occr *occr;
4773
4774                 /* Now look at each deleted occurence of this expression.  */
4775                 for (occr = expr->antic_occr; occr != NULL; occr = occr->next)
4776                   {
4777                     if (! occr->deleted_p)
4778                       continue;
4779
4780                     /* Insert this expression on this edge if if it would
4781                        reach the deleted occurence in BB.  */
4782                     if (!TEST_BIT (inserted[e], j))
4783                       {
4784                         rtx insn;
4785                         edge eg = INDEX_EDGE (edge_list, e);
4786
4787                         /* We can't insert anything on an abnormal and
4788                            critical edge, so we insert the insn at the end of
4789                            the previous block. There are several alternatives
4790                            detailed in Morgans book P277 (sec 10.5) for
4791                            handling this situation.  This one is easiest for
4792                            now.  */
4793
4794                         if ((eg->flags & EDGE_ABNORMAL) == EDGE_ABNORMAL)
4795                           insert_insn_end_bb (index_map[j], bb, 0);
4796                         else
4797                           {
4798                             insn = process_insert_insn (index_map[j]);
4799                             insert_insn_on_edge (insn, eg);
4800                           }
4801
4802                         if (gcse_file)
4803                           {
4804                             fprintf (gcse_file, "PRE/HOIST: edge (%d,%d), ",
4805                                      bb->index,
4806                                      INDEX_EDGE_SUCC_BB (edge_list, e)->index);
4807                             fprintf (gcse_file, "copy expression %d\n",
4808                                      expr->bitmap_index);
4809                           }
4810
4811                         update_ld_motion_stores (expr);
4812                         SET_BIT (inserted[e], j);
4813                         did_insert = 1;
4814                         gcse_create_count++;
4815                       }
4816                   }
4817               }
4818         }
4819     }
4820
4821   sbitmap_vector_free (inserted);
4822   return did_insert;
4823 }
4824
4825 /* Copy the result of INSN to REG.  INDX is the expression number.  */
4826
4827 static void
4828 pre_insert_copy_insn (expr, insn)
4829      struct expr *expr;
4830      rtx insn;
4831 {
4832   rtx reg = expr->reaching_reg;
4833   int regno = REGNO (reg);
4834   int indx = expr->bitmap_index;
4835   rtx set = single_set (insn);
4836   rtx new_insn;
4837   basic_block bb = BLOCK_FOR_INSN (insn);
4838
4839   if (!set)
4840     abort ();
4841
4842   new_insn = emit_insn_after (gen_move_insn (reg, SET_DEST (set)), insn);
4843
4844   /* Keep block number table up to date.  */
4845   set_block_for_new_insns (new_insn, bb);
4846
4847   /* Keep register set table up to date.  */
4848   record_one_set (regno, new_insn);
4849   if (insn == bb->end)
4850     bb->end = new_insn;
4851
4852   gcse_create_count++;
4853
4854   if (gcse_file)
4855     fprintf (gcse_file,
4856              "PRE: bb %d, insn %d, copy expression %d in insn %d to reg %d\n",
4857               BLOCK_NUM (insn), INSN_UID (new_insn), indx,
4858               INSN_UID (insn), regno);
4859   update_ld_motion_stores (expr);
4860 }
4861
4862 /* Copy available expressions that reach the redundant expression
4863    to `reaching_reg'.  */
4864
4865 static void
4866 pre_insert_copies ()
4867 {
4868   unsigned int i;
4869   struct expr *expr;
4870   struct occr *occr;
4871   struct occr *avail;
4872
4873   /* For each available expression in the table, copy the result to
4874      `reaching_reg' if the expression reaches a deleted one.
4875
4876      ??? The current algorithm is rather brute force.
4877      Need to do some profiling.  */
4878
4879   for (i = 0; i < expr_hash_table_size; i++)
4880     for (expr = expr_hash_table[i]; expr != NULL; expr = expr->next_same_hash)
4881       {
4882         /* If the basic block isn't reachable, PPOUT will be TRUE.  However,
4883            we don't want to insert a copy here because the expression may not
4884            really be redundant.  So only insert an insn if the expression was
4885            deleted.  This test also avoids further processing if the
4886            expression wasn't deleted anywhere.  */
4887         if (expr->reaching_reg == NULL)
4888           continue;
4889
4890         for (occr = expr->antic_occr; occr != NULL; occr = occr->next)
4891           {
4892             if (! occr->deleted_p)
4893               continue;
4894
4895             for (avail = expr->avail_occr; avail != NULL; avail = avail->next)
4896               {
4897                 rtx insn = avail->insn;
4898
4899                 /* No need to handle this one if handled already.  */
4900                 if (avail->copied_p)
4901                   continue;
4902
4903                 /* Don't handle this one if it's a redundant one.  */
4904                 if (TEST_BIT (pre_redundant_insns, INSN_CUID (insn)))
4905                   continue;
4906
4907                 /* Or if the expression doesn't reach the deleted one.  */
4908                 if (! pre_expr_reaches_here_p (BLOCK_FOR_INSN (avail->insn), 
4909                                                expr,
4910                                                BLOCK_FOR_INSN (occr->insn)))
4911                   continue;
4912
4913                 /* Copy the result of avail to reaching_reg.  */
4914                 pre_insert_copy_insn (expr, insn);
4915                 avail->copied_p = 1;
4916               }
4917           }
4918       }
4919 }
4920
4921 /* Delete redundant computations.
4922    Deletion is done by changing the insn to copy the `reaching_reg' of
4923    the expression into the result of the SET.  It is left to later passes
4924    (cprop, cse2, flow, combine, regmove) to propagate the copy or eliminate it.
4925
4926    Returns non-zero if a change is made.  */
4927
4928 static int
4929 pre_delete ()
4930 {
4931   unsigned int i;
4932   int changed;
4933   struct expr *expr;
4934   struct occr *occr;
4935
4936   changed = 0;
4937   for (i = 0; i < expr_hash_table_size; i++)
4938     for (expr = expr_hash_table[i]; expr != NULL; expr = expr->next_same_hash)
4939       {
4940         int indx = expr->bitmap_index;
4941
4942         /* We only need to search antic_occr since we require
4943            ANTLOC != 0.  */
4944
4945         for (occr = expr->antic_occr; occr != NULL; occr = occr->next)
4946           {
4947             rtx insn = occr->insn;
4948             rtx set;
4949             basic_block bb = BLOCK_FOR_INSN (insn);
4950
4951             if (TEST_BIT (pre_delete_map[bb->index], indx))
4952               {
4953                 set = single_set (insn);
4954                 if (! set)
4955                   abort ();
4956
4957                 /* Create a pseudo-reg to store the result of reaching
4958                    expressions into.  Get the mode for the new pseudo from
4959                    the mode of the original destination pseudo.  */
4960                 if (expr->reaching_reg == NULL)
4961                   expr->reaching_reg
4962                     = gen_reg_rtx (GET_MODE (SET_DEST (set)));
4963
4964                 /* In theory this should never fail since we're creating
4965                    a reg->reg copy.
4966
4967                    However, on the x86 some of the movXX patterns actually
4968                    contain clobbers of scratch regs.  This may cause the
4969                    insn created by validate_change to not match any pattern
4970                    and thus cause validate_change to fail.   */
4971                 if (validate_change (insn, &SET_SRC (set),
4972                                      expr->reaching_reg, 0))
4973                   {
4974                     occr->deleted_p = 1;
4975                     SET_BIT (pre_redundant_insns, INSN_CUID (insn));
4976                     changed = 1;
4977                     gcse_subst_count++;
4978                   }
4979
4980                 if (gcse_file)
4981                   {
4982                     fprintf (gcse_file,
4983                              "PRE: redundant insn %d (expression %d) in ",
4984                                INSN_UID (insn), indx);
4985                     fprintf (gcse_file, "bb %d, reaching reg is %d\n",
4986                              bb->index, REGNO (expr->reaching_reg));
4987                   }
4988               }
4989           }
4990       }
4991
4992   return changed;
4993 }
4994
4995 /* Perform GCSE optimizations using PRE.
4996    This is called by one_pre_gcse_pass after all the dataflow analysis
4997    has been done.
4998
4999    This is based on the original Morel-Renvoise paper Fred Chow's thesis, and
5000    lazy code motion from Knoop, Ruthing and Steffen as described in Advanced
5001    Compiler Design and Implementation.
5002
5003    ??? A new pseudo reg is created to hold the reaching expression.  The nice
5004    thing about the classical approach is that it would try to use an existing
5005    reg.  If the register can't be adequately optimized [i.e. we introduce
5006    reload problems], one could add a pass here to propagate the new register
5007    through the block.
5008
5009    ??? We don't handle single sets in PARALLELs because we're [currently] not
5010    able to copy the rest of the parallel when we insert copies to create full
5011    redundancies from partial redundancies.  However, there's no reason why we
5012    can't handle PARALLELs in the cases where there are no partial
5013    redundancies.  */
5014
5015 static int
5016 pre_gcse ()
5017 {
5018   unsigned int i;
5019   int did_insert, changed;
5020   struct expr **index_map;
5021   struct expr *expr;
5022
5023   /* Compute a mapping from expression number (`bitmap_index') to
5024      hash table entry.  */
5025
5026   index_map = (struct expr **) xcalloc (n_exprs, sizeof (struct expr *));
5027   for (i = 0; i < expr_hash_table_size; i++)
5028     for (expr = expr_hash_table[i]; expr != NULL; expr = expr->next_same_hash)
5029       index_map[expr->bitmap_index] = expr;
5030
5031   /* Reset bitmap used to track which insns are redundant.  */
5032   pre_redundant_insns = sbitmap_alloc (max_cuid);
5033   sbitmap_zero (pre_redundant_insns);
5034
5035   /* Delete the redundant insns first so that
5036      - we know what register to use for the new insns and for the other
5037        ones with reaching expressions
5038      - we know which insns are redundant when we go to create copies  */
5039
5040   changed = pre_delete ();
5041
5042   did_insert = pre_edge_insert (edge_list, index_map);
5043
5044   /* In other places with reaching expressions, copy the expression to the
5045      specially allocated pseudo-reg that reaches the redundant expr.  */
5046   pre_insert_copies ();
5047   if (did_insert)
5048     {
5049       commit_edge_insertions ();
5050       changed = 1;
5051     }
5052
5053   free (index_map);
5054   free (pre_redundant_insns);
5055   return changed;
5056 }
5057
5058 /* Top level routine to perform one PRE GCSE pass.
5059
5060    Return non-zero if a change was made.  */
5061
5062 static int
5063 one_pre_gcse_pass (pass)
5064      int pass;
5065 {
5066   int changed = 0;
5067
5068   gcse_subst_count = 0;
5069   gcse_create_count = 0;
5070
5071   alloc_expr_hash_table (max_cuid);
5072   add_noreturn_fake_exit_edges ();
5073   if (flag_gcse_lm)
5074     compute_ld_motion_mems ();
5075
5076   compute_expr_hash_table ();
5077   trim_ld_motion_mems ();
5078   if (gcse_file)
5079     dump_hash_table (gcse_file, "Expression", expr_hash_table,
5080                      expr_hash_table_size, n_exprs);
5081
5082   if (n_exprs > 0)
5083     {
5084       alloc_pre_mem (n_basic_blocks, n_exprs);
5085       compute_pre_data ();
5086       changed |= pre_gcse ();
5087       free_edge_list (edge_list);
5088       free_pre_mem ();
5089     }
5090
5091   free_ldst_mems ();
5092   remove_fake_edges ();
5093   free_expr_hash_table ();
5094
5095   if (gcse_file)
5096     {
5097       fprintf (gcse_file, "\nPRE GCSE of %s, pass %d: %d bytes needed, ",
5098                current_function_name, pass, bytes_used);
5099       fprintf (gcse_file, "%d substs, %d insns created\n",
5100                gcse_subst_count, gcse_create_count);
5101     }
5102
5103   return changed;
5104 }
5105 \f
5106 /* If X contains any LABEL_REF's, add REG_LABEL notes for them to INSN.
5107    If notes are added to an insn which references a CODE_LABEL, the
5108    LABEL_NUSES count is incremented.  We have to add REG_LABEL notes,
5109    because the following loop optimization pass requires them.  */
5110
5111 /* ??? This is very similar to the loop.c add_label_notes function.  We
5112    could probably share code here.  */
5113
5114 /* ??? If there was a jump optimization pass after gcse and before loop,
5115    then we would not need to do this here, because jump would add the
5116    necessary REG_LABEL notes.  */
5117
5118 static void
5119 add_label_notes (x, insn)
5120      rtx x;
5121      rtx insn;
5122 {
5123   enum rtx_code code = GET_CODE (x);
5124   int i, j;
5125   const char *fmt;
5126
5127   if (code == LABEL_REF && !LABEL_REF_NONLOCAL_P (x))
5128     {
5129       /* This code used to ignore labels that referred to dispatch tables to
5130          avoid flow generating (slighly) worse code.
5131
5132          We no longer ignore such label references (see LABEL_REF handling in
5133          mark_jump_label for additional information).  */
5134
5135       REG_NOTES (insn) = gen_rtx_EXPR_LIST (REG_LABEL, XEXP (x, 0),
5136                                             REG_NOTES (insn));
5137       if (LABEL_P (XEXP (x, 0)))
5138         LABEL_NUSES (XEXP (x, 0))++;
5139       return;
5140     }
5141
5142   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1, fmt = GET_RTX_FORMAT (code); i >= 0; i--)
5143     {
5144       if (fmt[i] == 'e')
5145         add_label_notes (XEXP (x, i), insn);
5146       else if (fmt[i] == 'E')
5147         for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
5148           add_label_notes (XVECEXP (x, i, j), insn);
5149     }
5150 }
5151
5152 /* Compute transparent outgoing information for each block.
5153
5154    An expression is transparent to an edge unless it is killed by
5155    the edge itself.  This can only happen with abnormal control flow,
5156    when the edge is traversed through a call.  This happens with
5157    non-local labels and exceptions.
5158
5159    This would not be necessary if we split the edge.  While this is
5160    normally impossible for abnormal critical edges, with some effort
5161    it should be possible with exception handling, since we still have
5162    control over which handler should be invoked.  But due to increased
5163    EH table sizes, this may not be worthwhile.  */
5164
5165 static void
5166 compute_transpout ()
5167 {
5168   int bb;
5169   unsigned int i;
5170   struct expr *expr;
5171
5172   sbitmap_vector_ones (transpout, n_basic_blocks);
5173
5174   for (bb = 0; bb < n_basic_blocks; ++bb)
5175     {
5176       /* Note that flow inserted a nop a the end of basic blocks that
5177          end in call instructions for reasons other than abnormal
5178          control flow.  */
5179       if (GET_CODE (BLOCK_END (bb)) != CALL_INSN)
5180         continue;
5181
5182       for (i = 0; i < expr_hash_table_size; i++)
5183         for (expr = expr_hash_table[i]; expr ; expr = expr->next_same_hash)
5184           if (GET_CODE (expr->expr) == MEM)
5185             {
5186               if (GET_CODE (XEXP (expr->expr, 0)) == SYMBOL_REF
5187                   && CONSTANT_POOL_ADDRESS_P (XEXP (expr->expr, 0)))
5188                 continue;
5189                 
5190               /* ??? Optimally, we would use interprocedural alias
5191                  analysis to determine if this mem is actually killed
5192                  by this call.  */
5193               RESET_BIT (transpout[bb], expr->bitmap_index);
5194             }
5195     }
5196 }
5197
5198 /* Removal of useless null pointer checks */
5199
5200 /* Called via note_stores.  X is set by SETTER.  If X is a register we must
5201    invalidate nonnull_local and set nonnull_killed.  DATA is really a
5202    `null_pointer_info *'.
5203
5204    We ignore hard registers.  */
5205
5206 static void
5207 invalidate_nonnull_info (x, setter, data)
5208      rtx x;
5209      rtx setter ATTRIBUTE_UNUSED;
5210      void *data;
5211 {
5212   unsigned int regno;
5213   struct null_pointer_info *npi = (struct null_pointer_info *) data;
5214
5215   while (GET_CODE (x) == SUBREG)
5216     x = SUBREG_REG (x);
5217
5218   /* Ignore anything that is not a register or is a hard register.  */
5219   if (GET_CODE (x) != REG
5220       || REGNO (x) < npi->min_reg
5221       || REGNO (x) >= npi->max_reg)
5222     return;
5223
5224   regno = REGNO (x) - npi->min_reg;
5225
5226   RESET_BIT (npi->nonnull_local[npi->current_block], regno);
5227   SET_BIT (npi->nonnull_killed[npi->current_block], regno);
5228 }
5229
5230 /* Do null-pointer check elimination for the registers indicated in
5231    NPI.  NONNULL_AVIN and NONNULL_AVOUT are pre-allocated sbitmaps;
5232    they are not our responsibility to free.  */
5233
5234 static void
5235 delete_null_pointer_checks_1 (delete_list, block_reg, nonnull_avin,
5236                               nonnull_avout, npi)
5237      varray_type *delete_list;
5238      unsigned int *block_reg;
5239      sbitmap *nonnull_avin;
5240      sbitmap *nonnull_avout;
5241      struct null_pointer_info *npi;
5242 {
5243   int bb;
5244   int current_block;
5245   sbitmap *nonnull_local = npi->nonnull_local;
5246   sbitmap *nonnull_killed = npi->nonnull_killed;
5247   
5248   /* Compute local properties, nonnull and killed.  A register will have
5249      the nonnull property if at the end of the current block its value is
5250      known to be nonnull.  The killed property indicates that somewhere in
5251      the block any information we had about the register is killed.
5252
5253      Note that a register can have both properties in a single block.  That
5254      indicates that it's killed, then later in the block a new value is
5255      computed.  */
5256   sbitmap_vector_zero (nonnull_local, n_basic_blocks);
5257   sbitmap_vector_zero (nonnull_killed, n_basic_blocks);
5258
5259   for (current_block = 0; current_block < n_basic_blocks; current_block++)
5260     {
5261       rtx insn, stop_insn;
5262
5263       /* Set the current block for invalidate_nonnull_info.  */
5264       npi->current_block = current_block;
5265
5266       /* Scan each insn in the basic block looking for memory references and
5267          register sets.  */
5268       stop_insn = NEXT_INSN (BLOCK_END (current_block));
5269       for (insn = BLOCK_HEAD (current_block);
5270            insn != stop_insn;
5271            insn = NEXT_INSN (insn))
5272         {
5273           rtx set;
5274           rtx reg;
5275
5276           /* Ignore anything that is not a normal insn.  */
5277           if (! INSN_P (insn))
5278             continue;
5279
5280           /* Basically ignore anything that is not a simple SET.  We do have
5281              to make sure to invalidate nonnull_local and set nonnull_killed
5282              for such insns though.  */
5283           set = single_set (insn);
5284           if (!set)
5285             {
5286               note_stores (PATTERN (insn), invalidate_nonnull_info, npi);
5287               continue;
5288             }
5289
5290           /* See if we've got a useable memory load.  We handle it first
5291              in case it uses its address register as a dest (which kills
5292              the nonnull property).  */
5293           if (GET_CODE (SET_SRC (set)) == MEM
5294               && GET_CODE ((reg = XEXP (SET_SRC (set), 0))) == REG
5295               && REGNO (reg) >= npi->min_reg
5296               && REGNO (reg) < npi->max_reg)
5297             SET_BIT (nonnull_local[current_block],
5298                      REGNO (reg) - npi->min_reg);
5299
5300           /* Now invalidate stuff clobbered by this insn.  */
5301           note_stores (PATTERN (insn), invalidate_nonnull_info, npi);
5302
5303           /* And handle stores, we do these last since any sets in INSN can
5304              not kill the nonnull property if it is derived from a MEM
5305              appearing in a SET_DEST.  */
5306           if (GET_CODE (SET_DEST (set)) == MEM
5307               && GET_CODE ((reg = XEXP (SET_DEST (set), 0))) == REG
5308               && REGNO (reg) >= npi->min_reg
5309               && REGNO (reg) < npi->max_reg)
5310             SET_BIT (nonnull_local[current_block],
5311                      REGNO (reg) - npi->min_reg);
5312         }
5313     }
5314
5315   /* Now compute global properties based on the local properties.   This
5316      is a classic global availablity algorithm.  */
5317   compute_available (nonnull_local, nonnull_killed,
5318                      nonnull_avout, nonnull_avin);
5319
5320   /* Now look at each bb and see if it ends with a compare of a value
5321      against zero.  */
5322   for (bb = 0; bb < n_basic_blocks; bb++)
5323     {
5324       rtx last_insn = BLOCK_END (bb);
5325       rtx condition, earliest;
5326       int compare_and_branch;
5327
5328       /* Since MIN_REG is always at least FIRST_PSEUDO_REGISTER, and
5329          since BLOCK_REG[BB] is zero if this block did not end with a
5330          comparison against zero, this condition works.  */
5331       if (block_reg[bb] < npi->min_reg
5332           || block_reg[bb] >= npi->max_reg)
5333         continue;
5334
5335       /* LAST_INSN is a conditional jump.  Get its condition.  */
5336       condition = get_condition (last_insn, &earliest);
5337
5338       /* If we can't determine the condition then skip.  */
5339       if (! condition)
5340         continue;
5341
5342       /* Is the register known to have a nonzero value?  */
5343       if (!TEST_BIT (nonnull_avout[bb], block_reg[bb] - npi->min_reg))
5344         continue;
5345
5346       /* Try to compute whether the compare/branch at the loop end is one or
5347          two instructions.  */
5348       if (earliest == last_insn)
5349         compare_and_branch = 1;
5350       else if (earliest == prev_nonnote_insn (last_insn))
5351         compare_and_branch = 2;
5352       else
5353         continue;
5354
5355       /* We know the register in this comparison is nonnull at exit from
5356          this block.  We can optimize this comparison.  */
5357       if (GET_CODE (condition) == NE)
5358         {
5359           rtx new_jump;
5360
5361           new_jump = emit_jump_insn_before (gen_jump (JUMP_LABEL (last_insn)),
5362                                             last_insn);
5363           JUMP_LABEL (new_jump) = JUMP_LABEL (last_insn);
5364           LABEL_NUSES (JUMP_LABEL (new_jump))++;
5365           emit_barrier_after (new_jump);
5366         }
5367       if (!*delete_list)
5368         VARRAY_RTX_INIT (*delete_list, 10, "delete_list");
5369
5370       VARRAY_PUSH_RTX (*delete_list, last_insn);
5371       if (compare_and_branch == 2)
5372         VARRAY_PUSH_RTX (*delete_list, earliest);
5373
5374       /* Don't check this block again.  (Note that BLOCK_END is
5375          invalid here; we deleted the last instruction in the 
5376          block.)  */
5377       block_reg[bb] = 0;
5378     }
5379 }
5380
5381 /* Find EQ/NE comparisons against zero which can be (indirectly) evaluated
5382    at compile time.
5383
5384    This is conceptually similar to global constant/copy propagation and
5385    classic global CSE (it even uses the same dataflow equations as cprop).
5386
5387    If a register is used as memory address with the form (mem (reg)), then we
5388    know that REG can not be zero at that point in the program.  Any instruction
5389    which sets REG "kills" this property.
5390
5391    So, if every path leading to a conditional branch has an available memory
5392    reference of that form, then we know the register can not have the value
5393    zero at the conditional branch.  
5394
5395    So we merely need to compute the local properies and propagate that data
5396    around the cfg, then optimize where possible.
5397
5398    We run this pass two times.  Once before CSE, then again after CSE.  This
5399    has proven to be the most profitable approach.  It is rare for new
5400    optimization opportunities of this nature to appear after the first CSE
5401    pass.
5402
5403    This could probably be integrated with global cprop with a little work.  */
5404
5405 void
5406 delete_null_pointer_checks (f)
5407      rtx f ATTRIBUTE_UNUSED;
5408 {
5409   sbitmap *nonnull_avin, *nonnull_avout;
5410   unsigned int *block_reg;
5411   varray_type delete_list = NULL;
5412   int bb;
5413   int reg;
5414   int regs_per_pass;
5415   int max_reg;
5416   unsigned int i;
5417   struct null_pointer_info npi;
5418
5419   /* If we have only a single block, then there's nothing to do.  */
5420   if (n_basic_blocks <= 1)
5421     return;
5422
5423   /* Trying to perform global optimizations on flow graphs which have
5424      a high connectivity will take a long time and is unlikely to be
5425      particularly useful.
5426
5427      In normal circumstances a cfg should have about twice as many edges
5428      as blocks.  But we do not want to punish small functions which have
5429      a couple switch statements.  So we require a relatively large number
5430      of basic blocks and the ratio of edges to blocks to be high.  */
5431   if (n_basic_blocks > 1000 && n_edges / n_basic_blocks >= 20)
5432     return;
5433
5434   /* We need four bitmaps, each with a bit for each register in each
5435      basic block.  */
5436   max_reg = max_reg_num ();
5437   regs_per_pass = get_bitmap_width (4, n_basic_blocks, max_reg);
5438
5439   /* Allocate bitmaps to hold local and global properties.  */
5440   npi.nonnull_local = sbitmap_vector_alloc (n_basic_blocks, regs_per_pass);
5441   npi.nonnull_killed = sbitmap_vector_alloc (n_basic_blocks, regs_per_pass);
5442   nonnull_avin = sbitmap_vector_alloc (n_basic_blocks, regs_per_pass);
5443   nonnull_avout = sbitmap_vector_alloc (n_basic_blocks, regs_per_pass);
5444
5445   /* Go through the basic blocks, seeing whether or not each block
5446      ends with a conditional branch whose condition is a comparison
5447      against zero.  Record the register compared in BLOCK_REG.  */
5448   block_reg = (unsigned int *) xcalloc (n_basic_blocks, sizeof (int));
5449   for (bb = 0; bb < n_basic_blocks; bb++)
5450     {
5451       rtx last_insn = BLOCK_END (bb);
5452       rtx condition, earliest, reg;
5453
5454       /* We only want conditional branches.  */
5455       if (GET_CODE (last_insn) != JUMP_INSN
5456           || !any_condjump_p (last_insn)
5457           || !onlyjump_p (last_insn))
5458         continue;
5459
5460       /* LAST_INSN is a conditional jump.  Get its condition.  */
5461       condition = get_condition (last_insn, &earliest);
5462
5463       /* If we were unable to get the condition, or it is not a equality
5464          comparison against zero then there's nothing we can do.  */
5465       if (!condition
5466           || (GET_CODE (condition) != NE && GET_CODE (condition) != EQ)
5467           || GET_CODE (XEXP (condition, 1)) != CONST_INT
5468           || (XEXP (condition, 1) 
5469               != CONST0_RTX (GET_MODE (XEXP (condition, 0)))))
5470         continue;
5471
5472       /* We must be checking a register against zero.  */
5473       reg = XEXP (condition, 0);
5474       if (GET_CODE (reg) != REG)
5475         continue;
5476
5477       block_reg[bb] = REGNO (reg);
5478     }
5479
5480   /* Go through the algorithm for each block of registers.  */
5481   for (reg = FIRST_PSEUDO_REGISTER; reg < max_reg; reg += regs_per_pass)
5482     {
5483       npi.min_reg = reg;
5484       npi.max_reg = MIN (reg + regs_per_pass, max_reg);
5485       delete_null_pointer_checks_1 (&delete_list, block_reg, nonnull_avin,
5486                                     nonnull_avout, &npi);
5487     }
5488
5489   /* Now delete the instructions all at once.  This breaks the CFG.  */
5490   if (delete_list)
5491     {
5492       for (i = 0; i < VARRAY_ACTIVE_SIZE (delete_list); i++)
5493         delete_insn (VARRAY_RTX (delete_list, i));
5494       VARRAY_FREE (delete_list);
5495     }
5496
5497   /* Free the table of registers compared at the end of every block.  */
5498   free (block_reg);
5499
5500   /* Free bitmaps.  */
5501   sbitmap_vector_free (npi.nonnull_local);
5502   sbitmap_vector_free (npi.nonnull_killed);
5503   sbitmap_vector_free (nonnull_avin);
5504   sbitmap_vector_free (nonnull_avout);
5505 }
5506
5507 /* Code Hoisting variables and subroutines.  */
5508
5509 /* Very busy expressions.  */
5510 static sbitmap *hoist_vbein;
5511 static sbitmap *hoist_vbeout;
5512
5513 /* Hoistable expressions.  */
5514 static sbitmap *hoist_exprs;
5515
5516 /* Dominator bitmaps.  */
5517 static sbitmap *dominators;
5518
5519 /* ??? We could compute post dominators and run this algorithm in
5520    reverse to to perform tail merging, doing so would probably be
5521    more effective than the tail merging code in jump.c.
5522
5523    It's unclear if tail merging could be run in parallel with
5524    code hoisting.  It would be nice.  */
5525
5526 /* Allocate vars used for code hoisting analysis.  */
5527
5528 static void
5529 alloc_code_hoist_mem (n_blocks, n_exprs)
5530      int n_blocks, n_exprs;
5531 {
5532   antloc = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
5533   transp = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
5534   comp = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
5535
5536   hoist_vbein = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
5537   hoist_vbeout = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
5538   hoist_exprs = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
5539   transpout = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
5540
5541   dominators = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_blocks);
5542 }
5543
5544 /* Free vars used for code hoisting analysis.  */
5545
5546 static void
5547 free_code_hoist_mem ()
5548 {
5549   sbitmap_vector_free (antloc);
5550   sbitmap_vector_free (transp);
5551   sbitmap_vector_free (comp);
5552
5553   sbitmap_vector_free (hoist_vbein);
5554   sbitmap_vector_free (hoist_vbeout);
5555   sbitmap_vector_free (hoist_exprs);
5556   sbitmap_vector_free (transpout);
5557
5558   sbitmap_vector_free (dominators);
5559 }
5560
5561 /* Compute the very busy expressions at entry/exit from each block.
5562
5563    An expression is very busy if all paths from a given point
5564    compute the expression.  */
5565
5566 static void
5567 compute_code_hoist_vbeinout ()
5568 {
5569   int bb, changed, passes;
5570
5571   sbitmap_vector_zero (hoist_vbeout, n_basic_blocks);
5572   sbitmap_vector_zero (hoist_vbein, n_basic_blocks);
5573
5574   passes = 0;
5575   changed = 1;
5576
5577   while (changed)
5578     {
5579       changed = 0;
5580
5581       /* We scan the blocks in the reverse order to speed up
5582          the convergence.  */
5583       for (bb = n_basic_blocks - 1; bb >= 0; bb--)
5584         {
5585           changed |= sbitmap_a_or_b_and_c (hoist_vbein[bb], antloc[bb],
5586                                            hoist_vbeout[bb], transp[bb]);
5587           if (bb != n_basic_blocks - 1)
5588             sbitmap_intersection_of_succs (hoist_vbeout[bb], hoist_vbein, bb);
5589         }
5590
5591       passes++;
5592     }
5593
5594   if (gcse_file)
5595     fprintf (gcse_file, "hoisting vbeinout computation: %d passes\n", passes);
5596 }
5597
5598 /* Top level routine to do the dataflow analysis needed by code hoisting.  */
5599
5600 static void
5601 compute_code_hoist_data ()
5602 {
5603   compute_local_properties (transp, comp, antloc, 0);
5604   compute_transpout ();
5605   compute_code_hoist_vbeinout ();
5606   calculate_dominance_info (NULL, dominators, CDI_DOMINATORS);
5607   if (gcse_file)
5608     fprintf (gcse_file, "\n");
5609 }
5610
5611 /* Determine if the expression identified by EXPR_INDEX would
5612    reach BB unimpared if it was placed at the end of EXPR_BB.
5613
5614    It's unclear exactly what Muchnick meant by "unimpared".  It seems
5615    to me that the expression must either be computed or transparent in
5616    *every* block in the path(s) from EXPR_BB to BB.  Any other definition
5617    would allow the expression to be hoisted out of loops, even if
5618    the expression wasn't a loop invariant.
5619
5620    Contrast this to reachability for PRE where an expression is
5621    considered reachable if *any* path reaches instead of *all*
5622    paths.  */
5623
5624 static int
5625 hoist_expr_reaches_here_p (expr_bb, expr_index, bb, visited)
5626      basic_block expr_bb;
5627      int expr_index;
5628      basic_block bb;
5629      char *visited;
5630 {
5631   edge pred;
5632   int visited_allocated_locally = 0;
5633   
5634
5635   if (visited == NULL)
5636     {
5637        visited_allocated_locally = 1;
5638        visited = xcalloc (n_basic_blocks, 1);
5639     }
5640
5641   for (pred = bb->pred; pred != NULL; pred = pred->pred_next)
5642     {
5643       basic_block pred_bb = pred->src;
5644
5645       if (pred->src == ENTRY_BLOCK_PTR)
5646         break;
5647       else if (visited[pred_bb->index])
5648         continue;
5649
5650       /* Does this predecessor generate this expression?  */
5651       else if (TEST_BIT (comp[pred_bb->index], expr_index))
5652         break;
5653       else if (! TEST_BIT (transp[pred_bb->index], expr_index))
5654         break;
5655
5656       /* Not killed.  */
5657       else
5658         {
5659           visited[pred_bb->index] = 1;
5660           if (! hoist_expr_reaches_here_p (expr_bb, expr_index,
5661                                            pred_bb, visited))
5662             break;
5663         }
5664     }
5665   if (visited_allocated_locally) 
5666     free (visited);
5667
5668   return (pred == NULL);
5669 }
5670 \f
5671 /* Actually perform code hoisting.  */
5672
5673 static void
5674 hoist_code ()
5675 {
5676   int bb, dominated;
5677   unsigned int i;
5678   struct expr **index_map;
5679   struct expr *expr;
5680
5681   sbitmap_vector_zero (hoist_exprs, n_basic_blocks);
5682
5683   /* Compute a mapping from expression number (`bitmap_index') to
5684      hash table entry.  */
5685
5686   index_map = (struct expr **) xcalloc (n_exprs, sizeof (struct expr *));
5687   for (i = 0; i < expr_hash_table_size; i++)
5688     for (expr = expr_hash_table[i]; expr != NULL; expr = expr->next_same_hash)
5689       index_map[expr->bitmap_index] = expr;
5690
5691   /* Walk over each basic block looking for potentially hoistable
5692      expressions, nothing gets hoisted from the entry block.  */
5693   for (bb = 0; bb < n_basic_blocks; bb++)
5694     {
5695       int found = 0;
5696       int insn_inserted_p;
5697
5698       /* Examine each expression that is very busy at the exit of this
5699          block.  These are the potentially hoistable expressions.  */
5700       for (i = 0; i < hoist_vbeout[bb]->n_bits; i++)
5701         {
5702           int hoistable = 0;
5703
5704           if (TEST_BIT (hoist_vbeout[bb], i) && TEST_BIT (transpout[bb], i))
5705             {
5706               /* We've found a potentially hoistable expression, now
5707                  we look at every block BB dominates to see if it
5708                  computes the expression.  */
5709               for (dominated = 0; dominated < n_basic_blocks; dominated++)
5710                 {
5711                   /* Ignore self dominance.  */
5712                   if (bb == dominated
5713                       || ! TEST_BIT (dominators[dominated], bb))
5714                     continue;
5715
5716                   /* We've found a dominated block, now see if it computes
5717                      the busy expression and whether or not moving that
5718                      expression to the "beginning" of that block is safe.  */
5719                   if (!TEST_BIT (antloc[dominated], i))
5720                     continue;
5721
5722                   /* Note if the expression would reach the dominated block
5723                      unimpared if it was placed at the end of BB. 
5724
5725                      Keep track of how many times this expression is hoistable
5726                      from a dominated block into BB.  */
5727                   if (hoist_expr_reaches_here_p (BASIC_BLOCK (bb), i, 
5728                                                  BASIC_BLOCK (dominated), NULL))
5729                     hoistable++;
5730                 }
5731
5732               /* If we found more than one hoistable occurence of this
5733                  expression, then note it in the bitmap of expressions to
5734                  hoist.  It makes no sense to hoist things which are computed
5735                  in only one BB, and doing so tends to pessimize register
5736                  allocation.  One could increase this value to try harder
5737                  to avoid any possible code expansion due to register
5738                  allocation issues; however experiments have shown that
5739                  the vast majority of hoistable expressions are only movable
5740                  from two successors, so raising this threshhold is likely
5741                  to nullify any benefit we get from code hoisting.  */
5742               if (hoistable > 1)
5743                 {
5744                   SET_BIT (hoist_exprs[bb], i);
5745                   found = 1;
5746                 }
5747             }
5748         }
5749                 
5750       /* If we found nothing to hoist, then quit now.  */
5751       if (! found)
5752         continue;
5753
5754       /* Loop over all the hoistable expressions.  */
5755       for (i = 0; i < hoist_exprs[bb]->n_bits; i++)
5756         {
5757           /* We want to insert the expression into BB only once, so
5758              note when we've inserted it.  */
5759           insn_inserted_p = 0;
5760
5761           /* These tests should be the same as the tests above.  */
5762           if (TEST_BIT (hoist_vbeout[bb], i))
5763             {
5764               /* We've found a potentially hoistable expression, now
5765                  we look at every block BB dominates to see if it
5766                  computes the expression.  */
5767               for (dominated = 0; dominated < n_basic_blocks; dominated++)
5768                 {
5769                   /* Ignore self dominance.  */
5770                   if (bb == dominated
5771                       || ! TEST_BIT (dominators[dominated], bb))
5772                     continue;
5773
5774                   /* We've found a dominated block, now see if it computes
5775                      the busy expression and whether or not moving that
5776                      expression to the "beginning" of that block is safe.  */
5777                   if (!TEST_BIT (antloc[dominated], i))
5778                     continue;
5779
5780                   /* The expression is computed in the dominated block and
5781                      it would be safe to compute it at the start of the
5782                      dominated block.  Now we have to determine if the
5783                      expresion would reach the dominated block if it was
5784                      placed at the end of BB.  */
5785                   if (hoist_expr_reaches_here_p (BASIC_BLOCK (bb), i, 
5786                                                  BASIC_BLOCK (dominated), NULL))
5787                     {
5788                       struct expr *expr = index_map[i];
5789                       struct occr *occr = expr->antic_occr;
5790                       rtx insn;
5791                       rtx set;
5792
5793                       /* Find the right occurence of this expression.  */
5794                       while (BLOCK_NUM (occr->insn) != dominated && occr)
5795                         occr = occr->next;
5796
5797                       /* Should never happen.  */
5798                       if (!occr)
5799                         abort ();
5800
5801                       insn = occr->insn;
5802                  
5803                       set = single_set (insn);
5804                       if (! set)
5805                         abort ();
5806
5807                       /* Create a pseudo-reg to store the result of reaching
5808                          expressions into.  Get the mode for the new pseudo
5809                          from the mode of the original destination pseudo.  */
5810                       if (expr->reaching_reg == NULL)
5811                         expr->reaching_reg
5812                           = gen_reg_rtx (GET_MODE (SET_DEST (set)));
5813
5814                       /* In theory this should never fail since we're creating
5815                          a reg->reg copy.
5816
5817                          However, on the x86 some of the movXX patterns
5818                          actually contain clobbers of scratch regs.  This may
5819                          cause the insn created by validate_change to not
5820                          match any pattern and thus cause validate_change to
5821                          fail.  */
5822                       if (validate_change (insn, &SET_SRC (set),
5823                                            expr->reaching_reg, 0))
5824                         {
5825                           occr->deleted_p = 1;
5826                           if (!insn_inserted_p)
5827                             {
5828                               insert_insn_end_bb (index_map[i], 
5829                                                   BASIC_BLOCK (bb), 0);
5830                               insn_inserted_p = 1;
5831                             }
5832                         }
5833                     }
5834                 }
5835             }
5836         }
5837     }
5838
5839     free (index_map);
5840 }
5841
5842 /* Top level routine to perform one code hoisting (aka unification) pass
5843
5844    Return non-zero if a change was made.  */
5845
5846 static int
5847 one_code_hoisting_pass ()
5848 {
5849   int changed = 0;
5850
5851   alloc_expr_hash_table (max_cuid);
5852   compute_expr_hash_table ();
5853   if (gcse_file)
5854     dump_hash_table (gcse_file, "Code Hosting Expressions", expr_hash_table,
5855                      expr_hash_table_size, n_exprs);
5856
5857   if (n_exprs > 0)
5858     {
5859       alloc_code_hoist_mem (n_basic_blocks, n_exprs);
5860       compute_code_hoist_data ();
5861       hoist_code ();
5862       free_code_hoist_mem ();
5863     }
5864
5865   free_expr_hash_table ();
5866
5867   return changed;
5868 }
5869 \f
5870 /*  Here we provide the things required to do store motion towards
5871     the exit. In order for this to be effective, gcse also needed to
5872     be taught how to move a load when it is kill only by a store to itself.
5873
5874             int i;
5875             float a[10];
5876
5877             void foo(float scale)
5878             {
5879               for (i=0; i<10; i++)
5880                 a[i] *= scale;
5881             }
5882
5883     'i' is both loaded and stored to in the loop. Normally, gcse cannot move
5884     the load out since its live around the loop, and stored at the bottom 
5885     of the loop. 
5886
5887       The 'Load Motion' referred to and implemented in this file is 
5888     an enhancement to gcse which when using edge based lcm, recognizes
5889     this situation and allows gcse to move the load out of the loop.
5890
5891       Once gcse has hoisted the load, store motion can then push this
5892     load towards the exit, and we end up with no loads or stores of 'i'
5893     in the loop.  */
5894
5895 /* This will search the ldst list for a matching expresion. If it
5896    doesn't find one, we create one and initialize it.  */
5897
5898 static struct ls_expr *
5899 ldst_entry (x)
5900      rtx x;
5901 {
5902   struct ls_expr * ptr;
5903
5904   for (ptr = first_ls_expr(); ptr != NULL; ptr = next_ls_expr (ptr))
5905     if (expr_equiv_p (ptr->pattern, x))
5906       break;
5907
5908   if (!ptr)
5909     {
5910       ptr = (struct ls_expr *) xmalloc (sizeof (struct ls_expr));
5911
5912       ptr->next         = pre_ldst_mems;
5913       ptr->expr         = NULL;
5914       ptr->pattern      = x;
5915       ptr->loads        = NULL_RTX;
5916       ptr->stores       = NULL_RTX;
5917       ptr->reaching_reg = NULL_RTX;
5918       ptr->invalid      = 0;
5919       ptr->index        = 0;
5920       ptr->hash_index   = 0;
5921       pre_ldst_mems     = ptr;
5922     }
5923   
5924   return ptr;
5925 }
5926
5927 /* Free up an individual ldst entry.  */
5928
5929 static void 
5930 free_ldst_entry (ptr)
5931      struct ls_expr * ptr;
5932 {
5933   free_INSN_LIST_list (& ptr->loads);
5934   free_INSN_LIST_list (& ptr->stores);
5935
5936   free (ptr);
5937 }
5938
5939 /* Free up all memory associated with the ldst list.  */
5940
5941 static void
5942 free_ldst_mems ()
5943 {
5944   while (pre_ldst_mems) 
5945     {
5946       struct ls_expr * tmp = pre_ldst_mems;
5947
5948       pre_ldst_mems = pre_ldst_mems->next;
5949
5950       free_ldst_entry (tmp);
5951     }
5952
5953   pre_ldst_mems = NULL;
5954 }
5955
5956 /* Dump debugging info about the ldst list.  */
5957
5958 static void
5959 print_ldst_list (file)
5960      FILE * file;
5961 {
5962   struct ls_expr * ptr;
5963
5964   fprintf (file, "LDST list: \n");
5965
5966   for (ptr = first_ls_expr(); ptr != NULL; ptr = next_ls_expr (ptr))
5967     {
5968       fprintf (file, "  Pattern (%3d): ", ptr->index);
5969
5970       print_rtl (file, ptr->pattern);
5971
5972       fprintf (file, "\n         Loads : ");
5973
5974       if (ptr->loads)
5975         print_rtl (file, ptr->loads);
5976       else
5977         fprintf (file, "(nil)");
5978
5979       fprintf (file, "\n        Stores : ");
5980
5981       if (ptr->stores)
5982         print_rtl (file, ptr->stores);
5983       else
5984         fprintf (file, "(nil)");
5985
5986       fprintf (file, "\n\n");
5987     }
5988
5989   fprintf (file, "\n");
5990 }
5991
5992 /* Returns 1 if X is in the list of ldst only expressions.  */
5993
5994 static struct ls_expr *
5995 find_rtx_in_ldst (x)
5996      rtx x;
5997 {
5998   struct ls_expr * ptr;
5999   
6000   for (ptr = pre_ldst_mems; ptr != NULL; ptr = ptr->next)
6001     if (expr_equiv_p (ptr->pattern, x) && ! ptr->invalid)
6002       return ptr;
6003
6004   return NULL;
6005 }
6006
6007 /* Assign each element of the list of mems a monotonically increasing value.  */
6008
6009 static int
6010 enumerate_ldsts ()
6011 {
6012   struct ls_expr * ptr;
6013   int n = 0;
6014
6015   for (ptr = pre_ldst_mems; ptr != NULL; ptr = ptr->next)
6016     ptr->index = n++;
6017
6018   return n;
6019 }
6020
6021 /* Return first item in the list.  */
6022
6023 static inline struct ls_expr *
6024 first_ls_expr ()
6025 {
6026   return pre_ldst_mems;
6027 }
6028
6029 /* Return the next item in ther list after the specified one.  */
6030
6031 static inline struct ls_expr *
6032 next_ls_expr (ptr)
6033      struct ls_expr * ptr;
6034 {
6035   return ptr->next;
6036 }
6037 \f
6038 /* Load Motion for loads which only kill themselves.  */
6039
6040 /* Return true if x is a simple MEM operation, with no registers or
6041    side effects. These are the types of loads we consider for the
6042    ld_motion list, otherwise we let the usual aliasing take care of it.  */
6043
6044 static int 
6045 simple_mem (x)
6046      rtx x;
6047 {
6048   if (GET_CODE (x) != MEM)
6049     return 0;
6050   
6051   if (MEM_VOLATILE_P (x))
6052     return 0;
6053   
6054   if (GET_MODE (x) == BLKmode)
6055     return 0;
6056
6057   if (!rtx_varies_p (XEXP (x, 0), 0))
6058     return 1;
6059   
6060   return 0;
6061 }
6062
6063 /* Make sure there isn't a buried reference in this pattern anywhere.  
6064    If there is, invalidate the entry for it since we're not capable 
6065    of fixing it up just yet.. We have to be sure we know about ALL 
6066    loads since the aliasing code will allow all entries in the
6067    ld_motion list to not-alias itself.  If we miss a load, we will get
6068    the wrong value since gcse might common it and we won't know to 
6069    fix it up.  */
6070
6071 static void
6072 invalidate_any_buried_refs (x)
6073      rtx x;
6074 {
6075   const char * fmt;
6076   int i,j;
6077   struct ls_expr * ptr;
6078
6079   /* Invalidate it in the list.  */
6080   if (GET_CODE (x) == MEM && simple_mem (x))
6081     {
6082       ptr = ldst_entry (x);
6083       ptr->invalid = 1;
6084     }
6085
6086   /* Recursively process the insn.  */
6087   fmt = GET_RTX_FORMAT (GET_CODE (x));
6088   
6089   for (i = GET_RTX_LENGTH (GET_CODE (x)) - 1; i >= 0; i--)
6090     {
6091       if (fmt[i] == 'e')
6092         invalidate_any_buried_refs (XEXP (x, i));
6093       else if (fmt[i] == 'E')
6094         for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
6095           invalidate_any_buried_refs (XVECEXP (x, i, j));
6096     }
6097 }
6098
6099 /* Find all the 'simple' MEMs which are used in LOADs and STORES. Simple
6100    being defined as MEM loads and stores to symbols, with no
6101    side effects and no registers in the expression. If there are any 
6102    uses/defs which dont match this criteria, it is invalidated and
6103    trimmed out later.  */
6104
6105 static void 
6106 compute_ld_motion_mems ()
6107 {
6108   struct ls_expr * ptr;
6109   int bb;
6110   rtx insn;
6111   
6112   pre_ldst_mems = NULL;
6113
6114   for (bb = 0; bb < n_basic_blocks; bb++)
6115     {
6116       for (insn = BLOCK_HEAD (bb);
6117            insn && insn != NEXT_INSN (BLOCK_END (bb));
6118            insn = NEXT_INSN (insn))
6119         {
6120           if (GET_RTX_CLASS (GET_CODE (insn)) == 'i')
6121             {
6122               if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == SET)
6123                 {
6124                   rtx src = SET_SRC (PATTERN (insn));
6125                   rtx dest = SET_DEST (PATTERN (insn));
6126
6127                   /* Check for a simple LOAD...  */
6128                   if (GET_CODE (src) == MEM && simple_mem (src))
6129                     {
6130                       ptr = ldst_entry (src);
6131                       if (GET_CODE (dest) == REG)
6132                         ptr->loads = alloc_INSN_LIST (insn, ptr->loads);
6133                       else
6134                         ptr->invalid = 1;
6135                     }
6136                   else
6137                     {
6138                       /* Make sure there isn't a buried load somewhere.  */
6139                       invalidate_any_buried_refs (src);
6140                     }
6141                   
6142                   /* Check for stores. Don't worry about aliased ones, they
6143                      will block any movement we might do later. We only care
6144                      about this exact pattern since those are the only
6145                      circumstance that we will ignore the aliasing info.  */
6146                   if (GET_CODE (dest) == MEM && simple_mem (dest))
6147                     {
6148                       ptr = ldst_entry (dest);
6149                       
6150                       if (GET_CODE (src) != MEM
6151                           && GET_CODE (src) != ASM_OPERANDS)
6152                         ptr->stores = alloc_INSN_LIST (insn, ptr->stores);
6153                       else
6154                         ptr->invalid = 1;
6155                     }
6156                 }
6157               else
6158                 invalidate_any_buried_refs (PATTERN (insn));
6159             }
6160         }
6161     }
6162 }
6163
6164 /* Remove any references that have been either invalidated or are not in the 
6165    expression list for pre gcse.  */
6166
6167 static void
6168 trim_ld_motion_mems ()
6169 {
6170   struct ls_expr * last = NULL;
6171   struct ls_expr * ptr = first_ls_expr ();
6172
6173   while (ptr != NULL)
6174     {
6175       int del = ptr->invalid;
6176       struct expr * expr = NULL;
6177       
6178       /* Delete if entry has been made invalid.  */
6179       if (!del) 
6180         {
6181           unsigned int i;
6182           
6183           del = 1;
6184           /* Delete if we cannot find this mem in the expression list.  */
6185           for (i = 0; i < expr_hash_table_size && del; i++)
6186             {
6187               for (expr = expr_hash_table[i]; 
6188                    expr != NULL; 
6189                    expr = expr->next_same_hash)
6190                 if (expr_equiv_p (expr->expr, ptr->pattern))
6191                   {
6192                     del = 0;
6193                     break;
6194                   }
6195             }
6196         }
6197       
6198       if (del)
6199         {
6200           if (last != NULL)
6201             {
6202               last->next = ptr->next;
6203               free_ldst_entry (ptr);
6204               ptr = last->next;
6205             }
6206           else
6207             {
6208               pre_ldst_mems = pre_ldst_mems->next;
6209               free_ldst_entry (ptr);
6210               ptr = pre_ldst_mems;
6211             }
6212         }
6213       else
6214         {
6215           /* Set the expression field if we are keeping it.  */
6216           last = ptr;
6217           ptr->expr = expr;
6218           ptr = ptr->next;
6219         }
6220     }
6221
6222   /* Show the world what we've found.  */
6223   if (gcse_file && pre_ldst_mems != NULL)
6224     print_ldst_list (gcse_file);
6225 }
6226
6227 /* This routine will take an expression which we are replacing with
6228    a reaching register, and update any stores that are needed if
6229    that expression is in the ld_motion list.  Stores are updated by
6230    copying their SRC to the reaching register, and then storeing
6231    the reaching register into the store location. These keeps the
6232    correct value in the reaching register for the loads.  */
6233
6234 static void
6235 update_ld_motion_stores (expr)
6236      struct expr * expr;
6237 {
6238   struct ls_expr * mem_ptr;
6239
6240   if ((mem_ptr = find_rtx_in_ldst (expr->expr)))
6241     {
6242       /* We can try to find just the REACHED stores, but is shouldn't 
6243          matter to set the reaching reg everywhere...  some might be 
6244          dead and should be eliminated later.  */
6245
6246       /* We replace  SET mem = expr   with
6247            SET reg = expr
6248            SET mem = reg , where reg is the 
6249            reaching reg used in the load.  */
6250       rtx list = mem_ptr->stores;
6251       
6252       for ( ; list != NULL_RTX; list = XEXP (list, 1))
6253         {
6254           rtx insn = XEXP (list, 0);
6255           rtx pat = PATTERN (insn);
6256           rtx src = SET_SRC (pat);
6257           rtx reg = expr->reaching_reg;
6258           rtx copy, new;
6259
6260           /* If we've already copied it, continue.  */
6261           if (expr->reaching_reg == src)
6262             continue;
6263           
6264           if (gcse_file)
6265             {
6266               fprintf (gcse_file, "PRE:  store updated with reaching reg ");
6267               print_rtl (gcse_file, expr->reaching_reg);
6268               fprintf (gcse_file, ":\n  ");
6269               print_inline_rtx (gcse_file, insn, 8);
6270               fprintf (gcse_file, "\n");
6271             }
6272           
6273           copy = gen_move_insn ( reg, SET_SRC (pat));
6274           new = emit_insn_before (copy, insn);
6275           record_one_set (REGNO (reg), new);
6276           set_block_for_new_insns (new, BLOCK_FOR_INSN (insn));
6277           SET_SRC (pat) = reg;
6278
6279           /* un-recognize this pattern since it's probably different now.  */
6280           INSN_CODE (insn) = -1;
6281           gcse_create_count++;
6282         }
6283     }
6284 }
6285 \f
6286 /* Store motion code.  */
6287
6288 /* This is used to communicate the target bitvector we want to use in the 
6289    reg_set_info routine when called via the note_stores mechanism.  */
6290 static sbitmap * regvec;
6291
6292 /* Used in computing the reverse edge graph bit vectors.  */
6293 static sbitmap * st_antloc;
6294
6295 /* Global holding the number of store expressions we are dealing with.  */
6296 static int num_stores;
6297
6298 /* Checks to set if we need to mark a register set. Called from note_stores.  */
6299
6300 static void
6301 reg_set_info (dest, setter, data)
6302      rtx dest, setter ATTRIBUTE_UNUSED;
6303      void * data ATTRIBUTE_UNUSED;
6304 {
6305   if (GET_CODE (dest) == SUBREG)
6306     dest = SUBREG_REG (dest);
6307
6308   if (GET_CODE (dest) == REG)
6309     SET_BIT (*regvec, REGNO (dest));
6310 }
6311
6312 /* Return non-zero if the register operands of expression X are killed 
6313    anywhere in basic block BB.  */
6314
6315 static int
6316 store_ops_ok (x, bb)
6317      rtx x;
6318      basic_block bb;
6319 {
6320   int i;
6321   enum rtx_code code;
6322   const char * fmt;
6323
6324   /* Repeat is used to turn tail-recursion into iteration.  */
6325  repeat:
6326
6327   if (x == 0)
6328     return 1;
6329
6330   code = GET_CODE (x);
6331   switch (code)
6332     {
6333     case REG:
6334         /* If a reg has changed after us in this
6335            block, the operand has been killed.  */
6336         return TEST_BIT (reg_set_in_block[bb->index], REGNO (x));
6337
6338     case MEM:
6339       x = XEXP (x, 0);
6340       goto repeat;
6341
6342     case PRE_DEC:
6343     case PRE_INC:
6344     case POST_DEC:
6345     case POST_INC:
6346       return 0;
6347
6348     case PC:
6349     case CC0: /*FIXME*/
6350     case CONST:
6351     case CONST_INT:
6352     case CONST_DOUBLE:
6353     case SYMBOL_REF:
6354     case LABEL_REF:
6355     case ADDR_VEC:
6356     case ADDR_DIFF_VEC:
6357       return 1;
6358
6359     default:
6360       break;
6361     }
6362
6363   i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1;
6364   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
6365   
6366   for (; i >= 0; i--)
6367     {
6368       if (fmt[i] == 'e')
6369         {
6370           rtx tem = XEXP (x, i);
6371
6372           /* If we are about to do the last recursive call
6373              needed at this level, change it into iteration.
6374              This function is called enough to be worth it.  */
6375           if (i == 0)
6376             {
6377               x = tem;
6378               goto repeat;
6379             }
6380           
6381           if (! store_ops_ok (tem, bb))
6382             return 0;
6383         }
6384       else if (fmt[i] == 'E')
6385         {
6386           int j;
6387           
6388           for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
6389             {
6390               if (! store_ops_ok (XVECEXP (x, i, j), bb))
6391                 return 0;
6392             }
6393         }
6394     }
6395
6396   return 1;
6397 }
6398
6399 /* Determine whether insn is MEM store pattern that we will consider moving.  */
6400
6401 static void
6402 find_moveable_store (insn)
6403      rtx insn;
6404 {
6405   struct ls_expr * ptr;
6406   rtx dest = PATTERN (insn);
6407
6408   if (GET_CODE (dest) != SET
6409       || GET_CODE (SET_SRC (dest)) == ASM_OPERANDS)
6410     return;
6411
6412   dest = SET_DEST (dest);
6413   
6414   if (GET_CODE (dest) != MEM || MEM_VOLATILE_P (dest)
6415       || GET_MODE (dest) == BLKmode)
6416     return;
6417
6418   if (GET_CODE (XEXP (dest, 0)) != SYMBOL_REF)
6419       return;
6420
6421   if (rtx_varies_p (XEXP (dest, 0), 0))
6422     return;
6423
6424   ptr = ldst_entry (dest);
6425   ptr->stores = alloc_INSN_LIST (insn, ptr->stores);
6426 }
6427
6428 /* Perform store motion. Much like gcse, except we move expressions the
6429    other way by looking at the flowgraph in reverse.  */
6430
6431 static int
6432 compute_store_table ()
6433 {
6434   int bb, ret;
6435   unsigned regno;
6436   rtx insn, pat;
6437
6438   max_gcse_regno = max_reg_num ();
6439
6440   reg_set_in_block = (sbitmap *) sbitmap_vector_alloc (n_basic_blocks,
6441                                                        max_gcse_regno);
6442   sbitmap_vector_zero (reg_set_in_block, n_basic_blocks);
6443   pre_ldst_mems = 0;
6444
6445   /* Find all the stores we care about.  */
6446   for (bb = 0; bb < n_basic_blocks; bb++)
6447     {
6448       regvec = & (reg_set_in_block[bb]);
6449       for (insn = BLOCK_END (bb);
6450            insn && insn != PREV_INSN (BLOCK_HEAD (bb));
6451            insn = PREV_INSN (insn))
6452         {
6453 #ifdef NON_SAVING_SETJMP 
6454           if (NON_SAVING_SETJMP && GET_CODE (insn) == NOTE
6455               && NOTE_LINE_NUMBER (insn) == NOTE_INSN_SETJMP)
6456             {
6457               for (regno = 0; regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER; regno++)
6458                 SET_BIT (reg_set_in_block[bb], regno);
6459               continue;
6460             }
6461 #endif
6462         /* Ignore anything that is not a normal insn.  */
6463         if (GET_RTX_CLASS (GET_CODE (insn)) != 'i')
6464             continue;
6465
6466           if (GET_CODE (insn) == CALL_INSN)
6467             {
6468               for (regno = 0; regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER; regno++)
6469                 if (TEST_HARD_REG_BIT (regs_invalidated_by_call, regno))
6470                   SET_BIT (reg_set_in_block[bb], regno);
6471             }
6472           
6473           pat = PATTERN (insn);
6474           note_stores (pat, reg_set_info, NULL);
6475           
6476           /* Now that we've marked regs, look for stores.  */
6477           if (GET_CODE (pat) == SET)
6478             find_moveable_store (insn);
6479         }
6480     }
6481
6482   ret = enumerate_ldsts ();
6483   
6484   if (gcse_file)
6485     {
6486       fprintf (gcse_file, "Store Motion Expressions.\n");
6487       print_ldst_list (gcse_file);
6488     }
6489   
6490   return ret;
6491 }
6492
6493 /* Check to see if the load X is aliased with STORE_PATTERN.  */
6494
6495 static int
6496 load_kills_store (x, store_pattern)
6497      rtx x, store_pattern;
6498 {
6499   if (true_dependence (x, GET_MODE (x), store_pattern, rtx_addr_varies_p))
6500     return 1;
6501   return 0;
6502 }
6503
6504 /* Go through the entire insn X, looking for any loads which might alias 
6505    STORE_PATTERN.  Return 1 if found.  */
6506
6507 static int
6508 find_loads (x, store_pattern)
6509      rtx x, store_pattern;
6510 {
6511   const char * fmt;
6512   int i,j;
6513   int ret = 0;
6514
6515   if (GET_CODE (x) == SET) 
6516     x = SET_SRC (x);
6517
6518   if (GET_CODE (x) == MEM)
6519     {
6520       if (load_kills_store (x, store_pattern))
6521         return 1;
6522     }
6523
6524   /* Recursively process the insn.  */
6525   fmt = GET_RTX_FORMAT (GET_CODE (x));
6526   
6527   for (i = GET_RTX_LENGTH (GET_CODE (x)) - 1; i >= 0 && !ret; i--)
6528     {
6529       if (fmt[i] == 'e')
6530         ret |= find_loads (XEXP (x, i), store_pattern);
6531       else if (fmt[i] == 'E')
6532         for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
6533           ret |= find_loads (XVECEXP (x, i, j), store_pattern);
6534     }
6535   return ret;
6536 }
6537
6538 /* Check if INSN kills the store pattern X (is aliased with it).  
6539    Return 1 if it it does.  */
6540
6541 static int 
6542 store_killed_in_insn (x, insn)
6543      rtx x, insn;
6544 {
6545   if (GET_RTX_CLASS (GET_CODE (insn)) != 'i')
6546     return 0;
6547   
6548   if (GET_CODE (insn) == CALL_INSN)
6549     {
6550       if (CONST_CALL_P (insn))
6551         return 0;
6552       else
6553         return 1;
6554     }
6555   
6556   if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == SET)
6557     {
6558       rtx pat = PATTERN (insn);
6559       /* Check for memory stores to aliased objects.  */
6560       if (GET_CODE (SET_DEST (pat)) == MEM && !expr_equiv_p (SET_DEST (pat), x))
6561         /* pretend its a load and check for aliasing.  */
6562         if (find_loads (SET_DEST (pat), x))
6563           return 1;
6564       return find_loads (SET_SRC (pat), x);
6565     }
6566   else
6567     return find_loads (PATTERN (insn), x);
6568 }
6569
6570 /* Returns 1 if the expression X is loaded or clobbered on or after INSN
6571    within basic block BB.  */
6572
6573 static int 
6574 store_killed_after (x, insn, bb)
6575      rtx x, insn;
6576      basic_block bb;
6577 {
6578    rtx last = bb->end;
6579    
6580    if (insn == last)
6581      return 0;
6582
6583   /* Check if the register operands of the store are OK in this block.
6584      Note that if registers are changed ANYWHERE in the block, we'll 
6585      decide we can't move it, regardless of whether it changed above 
6586      or below the store. This could be improved by checking the register
6587      operands while lookinng for aliasing in each insn.  */
6588   if (!store_ops_ok (XEXP (x, 0), bb))
6589     return 1;
6590
6591    for ( ; insn && insn != NEXT_INSN (last); insn = NEXT_INSN (insn))
6592      if (store_killed_in_insn (x, insn))
6593        return 1;
6594    
6595   return 0;
6596 }
6597
6598 /* Returns 1 if the expression X is loaded or clobbered on or before INSN
6599    within basic block BB.  */
6600 static int 
6601 store_killed_before (x, insn, bb)
6602      rtx x, insn;
6603      basic_block bb;
6604 {
6605    rtx first = bb->head;
6606
6607    if (insn == first)
6608      return store_killed_in_insn (x, insn);
6609    
6610   /* Check if the register operands of the store are OK in this block.
6611      Note that if registers are changed ANYWHERE in the block, we'll 
6612      decide we can't move it, regardless of whether it changed above 
6613      or below the store. This could be improved by checking the register
6614      operands while lookinng for aliasing in each insn.  */
6615   if (!store_ops_ok (XEXP (x, 0), bb))
6616     return 1;
6617
6618    for ( ; insn && insn != PREV_INSN (first); insn = PREV_INSN (insn))
6619      if (store_killed_in_insn (x, insn))
6620        return 1;
6621    
6622    return 0;
6623 }
6624
6625 #define ANTIC_STORE_LIST(x)     ((x)->loads)
6626 #define AVAIL_STORE_LIST(x)     ((x)->stores)
6627
6628 /* Given the table of available store insns at the end of blocks,
6629    determine which ones are not killed by aliasing, and generate
6630    the appropriate vectors for gen and killed.  */
6631 static void
6632 build_store_vectors () 
6633 {
6634   basic_block bb;
6635   int b;
6636   rtx insn, st;
6637   struct ls_expr * ptr;
6638
6639   /* Build the gen_vector. This is any store in the table which is not killed
6640      by aliasing later in its block.  */
6641   ae_gen = (sbitmap *) sbitmap_vector_alloc (n_basic_blocks, num_stores);
6642   sbitmap_vector_zero (ae_gen, n_basic_blocks);
6643
6644   st_antloc = (sbitmap *) sbitmap_vector_alloc (n_basic_blocks, num_stores);
6645   sbitmap_vector_zero (st_antloc, n_basic_blocks);
6646
6647   for (ptr = first_ls_expr (); ptr != NULL; ptr = next_ls_expr (ptr))
6648     { 
6649       /* Put all the stores into either the antic list, or the avail list,
6650          or both.  */
6651       rtx store_list = ptr->stores;
6652       ptr->stores = NULL_RTX;
6653
6654       for (st = store_list; st != NULL; st = XEXP (st, 1))
6655         {
6656           insn = XEXP (st, 0);
6657           bb = BLOCK_FOR_INSN (insn);
6658           
6659           if (!store_killed_after (ptr->pattern, insn, bb))
6660             {
6661               /* If we've already seen an availale expression in this block,
6662                  we can delete the one we saw already (It occurs earlier in
6663                  the block), and replace it with this one). We'll copy the
6664                  old SRC expression to an unused register in case there
6665                  are any side effects.  */
6666               if (TEST_BIT (ae_gen[bb->index], ptr->index))
6667                 {
6668                   /* Find previous store.  */
6669                   rtx st;
6670                   for (st = AVAIL_STORE_LIST (ptr); st ; st = XEXP (st, 1))
6671                     if (BLOCK_FOR_INSN (XEXP (st, 0)) == bb)
6672                       break;
6673                   if (st)
6674                     {
6675                       rtx r = gen_reg_rtx (GET_MODE (ptr->pattern));
6676                       if (gcse_file)
6677                         fprintf(gcse_file, "Removing redundant store:\n");
6678                       replace_store_insn (r, XEXP (st, 0), bb);
6679                       XEXP (st, 0) = insn;
6680                       continue;
6681                     }
6682                 }
6683               SET_BIT (ae_gen[bb->index], ptr->index);
6684               AVAIL_STORE_LIST (ptr) = alloc_INSN_LIST (insn,
6685                                                         AVAIL_STORE_LIST (ptr));
6686             }
6687           
6688           if (!store_killed_before (ptr->pattern, insn, bb))
6689             {
6690               SET_BIT (st_antloc[BLOCK_NUM (insn)], ptr->index);
6691               ANTIC_STORE_LIST (ptr) = alloc_INSN_LIST (insn,
6692                                                         ANTIC_STORE_LIST (ptr));
6693             }
6694         }
6695       
6696       /* Free the original list of store insns.  */
6697       free_INSN_LIST_list (&store_list);
6698     }
6699           
6700   ae_kill = (sbitmap *) sbitmap_vector_alloc (n_basic_blocks, num_stores);
6701   sbitmap_vector_zero (ae_kill, n_basic_blocks);
6702
6703   transp = (sbitmap *) sbitmap_vector_alloc (n_basic_blocks, num_stores);
6704   sbitmap_vector_zero (transp, n_basic_blocks);
6705
6706   for (ptr = first_ls_expr (); ptr != NULL; ptr = next_ls_expr (ptr))
6707     for (b = 0; b < n_basic_blocks; b++)
6708       {
6709         if (store_killed_after (ptr->pattern, BLOCK_HEAD (b), BASIC_BLOCK (b)))
6710           {
6711             /* The anticipatable expression is not killed if it's gen'd. */
6712             /*
6713               We leave this check out for now. If we have a code sequence 
6714               in a block which looks like:
6715                         ST MEMa = x
6716                         L     y = MEMa
6717                         ST MEMa = z
6718               We should flag this as having an ANTIC expression, NOT
6719               transparent, NOT killed, and AVAIL.
6720               Unfortunately, since we haven't re-written all loads to
6721               use the reaching reg, we'll end up doing an incorrect 
6722               Load in the middle here if we push the store down. It happens in
6723                     gcc.c-torture/execute/960311-1.c with -O3
6724               If we always kill it in this case, we'll sometimes do
6725               uneccessary work, but it shouldn't actually hurt anything.
6726             if (!TEST_BIT (ae_gen[b], ptr->index)).  */
6727             SET_BIT (ae_kill[b], ptr->index);
6728           }
6729         else
6730           SET_BIT (transp[b], ptr->index);
6731       }
6732
6733   /* Any block with no exits calls some non-returning function, so
6734      we better mark the store killed here, or we might not store to
6735      it at all.  If we knew it was abort, we wouldn't have to store,
6736      but we don't know that for sure.  */
6737   if (gcse_file) 
6738     {
6739       fprintf (gcse_file, "ST_avail and ST_antic (shown under loads..)\n");
6740       print_ldst_list (gcse_file);
6741       dump_sbitmap_vector (gcse_file, "st_antloc", "", st_antloc, n_basic_blocks);
6742       dump_sbitmap_vector (gcse_file, "st_kill", "", ae_kill, n_basic_blocks);
6743       dump_sbitmap_vector (gcse_file, "Transpt", "", transp, n_basic_blocks);
6744       dump_sbitmap_vector (gcse_file, "st_avloc", "", ae_gen, n_basic_blocks);
6745     }
6746 }
6747
6748 /* Insert an instruction at the begining of a basic block, and update 
6749    the BLOCK_HEAD if needed.  */
6750
6751 static void 
6752 insert_insn_start_bb (insn, bb)
6753      rtx insn;
6754      basic_block bb;
6755 {
6756   /* Insert at start of successor block.  */
6757   rtx prev = PREV_INSN (bb->head);
6758   rtx before = bb->head;
6759   while (before != 0)
6760     {
6761       if (GET_CODE (before) != CODE_LABEL
6762           && (GET_CODE (before) != NOTE
6763               || NOTE_LINE_NUMBER (before) != NOTE_INSN_BASIC_BLOCK))
6764         break;
6765       prev = before;
6766       if (prev == bb->end)
6767         break;
6768       before = NEXT_INSN (before);
6769     }
6770
6771   insn = emit_insn_after (insn, prev);
6772
6773   if (prev == bb->end)
6774     bb->end = insn;
6775
6776   set_block_for_new_insns (insn, bb);
6777
6778   if (gcse_file)
6779     {
6780       fprintf (gcse_file, "STORE_MOTION  insert store at start of BB %d:\n",
6781                bb->index);
6782       print_inline_rtx (gcse_file, insn, 6);
6783       fprintf (gcse_file, "\n");
6784     }
6785 }
6786
6787 /* This routine will insert a store on an edge. EXPR is the ldst entry for
6788    the memory reference, and E is the edge to insert it on.  Returns non-zero
6789    if an edge insertion was performed.  */
6790
6791 static int
6792 insert_store (expr, e)
6793      struct ls_expr * expr;
6794      edge e;
6795 {
6796   rtx reg, insn;
6797   basic_block bb;
6798   edge tmp;
6799
6800   /* We did all the deleted before this insert, so if we didn't delete a
6801      store, then we haven't set the reaching reg yet either.  */
6802   if (expr->reaching_reg == NULL_RTX)
6803     return 0;
6804
6805   reg = expr->reaching_reg;
6806   insn = gen_move_insn (expr->pattern, reg);
6807   
6808   /* If we are inserting this expression on ALL predecessor edges of a BB,
6809      insert it at the start of the BB, and reset the insert bits on the other
6810      edges so we don;t try to insert it on the other edges.  */
6811   bb = e->dest;
6812   for (tmp = e->dest->pred; tmp ; tmp = tmp->pred_next)
6813     {
6814       int index = EDGE_INDEX (edge_list, tmp->src, tmp->dest);
6815       if (index == EDGE_INDEX_NO_EDGE)
6816         abort ();
6817       if (! TEST_BIT (pre_insert_map[index], expr->index))
6818         break;
6819     }
6820
6821   /* If tmp is NULL, we found an insertion on every edge, blank the
6822      insertion vector for these edges, and insert at the start of the BB.  */
6823   if (!tmp && bb != EXIT_BLOCK_PTR)
6824     {
6825       for (tmp = e->dest->pred; tmp ; tmp = tmp->pred_next)
6826         {
6827           int index = EDGE_INDEX (edge_list, tmp->src, tmp->dest);
6828           RESET_BIT (pre_insert_map[index], expr->index);
6829         }
6830       insert_insn_start_bb (insn, bb);
6831       return 0;
6832     }
6833   
6834   /* We can't insert on this edge, so we'll insert at the head of the
6835      successors block.  See Morgan, sec 10.5.  */
6836   if ((e->flags & EDGE_ABNORMAL) == EDGE_ABNORMAL)
6837     {
6838       insert_insn_start_bb (insn, bb);
6839       return 0;
6840     }
6841
6842   insert_insn_on_edge (insn, e);
6843   
6844   if (gcse_file)
6845     {
6846       fprintf (gcse_file, "STORE_MOTION  insert insn on edge (%d, %d):\n",
6847                e->src->index, e->dest->index);
6848       print_inline_rtx (gcse_file, insn, 6);
6849       fprintf (gcse_file, "\n");
6850     }
6851   
6852   return 1;
6853 }
6854
6855 /* This routine will replace a store with a SET to a specified register.  */
6856
6857 static void
6858 replace_store_insn (reg, del, bb)
6859      rtx reg, del;
6860      basic_block bb;
6861 {
6862   rtx insn;
6863   
6864   insn = gen_move_insn (reg, SET_SRC (PATTERN (del)));
6865   insn = emit_insn_after (insn, del);
6866   set_block_for_new_insns (insn, bb);
6867   
6868   if (gcse_file)
6869     {
6870       fprintf (gcse_file, 
6871                "STORE_MOTION  delete insn in BB %d:\n      ", bb->index);
6872       print_inline_rtx (gcse_file, del, 6);
6873       fprintf(gcse_file, "\nSTORE MOTION  replaced with insn:\n      ");
6874       print_inline_rtx (gcse_file, insn, 6);
6875       fprintf(gcse_file, "\n");
6876     }
6877   
6878   if (bb->end == del)
6879     bb->end = insn;
6880   
6881   if (bb->head == del)
6882     bb->head = insn;
6883   
6884   delete_insn (del);
6885 }
6886
6887
6888 /* Delete a store, but copy the value that would have been stored into
6889    the reaching_reg for later storing.  */
6890
6891 static void
6892 delete_store (expr, bb)
6893      struct ls_expr * expr;
6894      basic_block bb;
6895 {
6896   rtx reg, i, del;
6897
6898   if (expr->reaching_reg == NULL_RTX)
6899     expr->reaching_reg = gen_reg_rtx (GET_MODE (expr->pattern));
6900   
6901
6902   /* If there is more than 1 store, the earlier ones will be dead, 
6903      but it doesn't hurt to replace them here.  */  
6904   reg = expr->reaching_reg;
6905   
6906   for (i = AVAIL_STORE_LIST (expr); i; i = XEXP (i, 1))
6907     {
6908       del = XEXP (i, 0);
6909       if (BLOCK_FOR_INSN (del) == bb)
6910         {
6911           /* We know there is only one since we deleted redundant 
6912              ones during the available computation.  */
6913           replace_store_insn (reg, del, bb);
6914           break;
6915         }
6916     }
6917 }
6918
6919 /* Free memory used by store motion.  */
6920
6921 static void 
6922 free_store_memory ()
6923 {
6924   free_ldst_mems ();
6925   
6926   if (ae_gen)
6927     sbitmap_vector_free (ae_gen);
6928   if (ae_kill)
6929     sbitmap_vector_free (ae_kill);
6930   if (transp)
6931     sbitmap_vector_free (transp);
6932   if (st_antloc)
6933     sbitmap_vector_free (st_antloc);
6934   if (pre_insert_map)
6935     sbitmap_vector_free (pre_insert_map);
6936   if (pre_delete_map)
6937     sbitmap_vector_free (pre_delete_map);
6938   if (reg_set_in_block)
6939     sbitmap_vector_free (reg_set_in_block);
6940   
6941   ae_gen = ae_kill = transp = st_antloc = NULL;
6942   pre_insert_map = pre_delete_map = reg_set_in_block = NULL;
6943 }
6944
6945 /* Perform store motion. Much like gcse, except we move expressions the
6946    other way by looking at the flowgraph in reverse.  */
6947
6948 static void
6949 store_motion ()
6950 {
6951   int x;
6952   struct ls_expr * ptr;
6953   int update_flow = 0;
6954
6955   if (gcse_file)
6956     {
6957       fprintf (gcse_file, "before store motion\n");
6958       print_rtl (gcse_file, get_insns ());
6959     }
6960
6961
6962   init_alias_analysis ();
6963
6964   /* Find all the stores that are live to the end of their block.  */
6965   num_stores = compute_store_table ();
6966   if (num_stores == 0)
6967     {
6968       sbitmap_vector_free (reg_set_in_block);
6969       end_alias_analysis ();
6970       return;
6971     }
6972
6973   /* Now compute whats actually available to move.  */
6974   add_noreturn_fake_exit_edges ();
6975   build_store_vectors ();
6976
6977   edge_list = pre_edge_rev_lcm (gcse_file, num_stores, transp, ae_gen, 
6978                                 st_antloc, ae_kill, &pre_insert_map, 
6979                                 &pre_delete_map);
6980
6981   /* Now we want to insert the new stores which are going to be needed.  */
6982   for (ptr = first_ls_expr (); ptr != NULL; ptr = next_ls_expr (ptr))
6983     {
6984       for (x = 0; x < n_basic_blocks; x++)
6985         if (TEST_BIT (pre_delete_map[x], ptr->index))
6986           delete_store (ptr, BASIC_BLOCK (x));
6987
6988       for (x = 0; x < NUM_EDGES (edge_list); x++)
6989         if (TEST_BIT (pre_insert_map[x], ptr->index))
6990           update_flow |= insert_store (ptr, INDEX_EDGE (edge_list, x));
6991     }
6992
6993   if (update_flow)
6994     commit_edge_insertions ();
6995
6996   free_store_memory ();
6997   free_edge_list (edge_list);
6998   remove_fake_edges ();
6999   end_alias_analysis ();
7000 }