OSDN Git Service

* gcse.c (try_replace_reg): Fix updating of note.
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / gcse.c
1 /* Global common subexpression elimination/Partial redundancy elimination
2    and global constant/copy propagation for GNU compiler.
3    Copyright (C) 1997, 1998, 1999, 2000, 2001, 2002, 2003
4    Free Software Foundation, Inc.
5
6 This file is part of GCC.
7
8 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify it under
9 the terms of the GNU General Public License as published by the Free
10 Software Foundation; either version 2, or (at your option) any later
11 version.
12
13 GCC is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY
14 WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
15 FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License
16 for more details.
17
18 You should have received a copy of the GNU General Public License
19 along with GCC; see the file COPYING.  If not, write to the Free
20 Software Foundation, 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA
21 02111-1307, USA.  */
22
23 /* TODO
24    - reordering of memory allocation and freeing to be more space efficient
25    - do rough calc of how many regs are needed in each block, and a rough
26      calc of how many regs are available in each class and use that to
27      throttle back the code in cases where RTX_COST is minimal.
28    - a store to the same address as a load does not kill the load if the
29      source of the store is also the destination of the load.  Handling this
30      allows more load motion, particularly out of loops.
31    - ability to realloc sbitmap vectors would allow one initial computation
32      of reg_set_in_block with only subsequent additions, rather than
33      recomputing it for each pass
34
35 */
36
37 /* References searched while implementing this.
38
39    Compilers Principles, Techniques and Tools
40    Aho, Sethi, Ullman
41    Addison-Wesley, 1988
42
43    Global Optimization by Suppression of Partial Redundancies
44    E. Morel, C. Renvoise
45    communications of the acm, Vol. 22, Num. 2, Feb. 1979
46
47    A Portable Machine-Independent Global Optimizer - Design and Measurements
48    Frederick Chow
49    Stanford Ph.D. thesis, Dec. 1983
50
51    A Fast Algorithm for Code Movement Optimization
52    D.M. Dhamdhere
53    SIGPLAN Notices, Vol. 23, Num. 10, Oct. 1988
54
55    A Solution to a Problem with Morel and Renvoise's
56    Global Optimization by Suppression of Partial Redundancies
57    K-H Drechsler, M.P. Stadel
58    ACM TOPLAS, Vol. 10, Num. 4, Oct. 1988
59
60    Practical Adaptation of the Global Optimization
61    Algorithm of Morel and Renvoise
62    D.M. Dhamdhere
63    ACM TOPLAS, Vol. 13, Num. 2. Apr. 1991
64
65    Efficiently Computing Static Single Assignment Form and the Control
66    Dependence Graph
67    R. Cytron, J. Ferrante, B.K. Rosen, M.N. Wegman, and F.K. Zadeck
68    ACM TOPLAS, Vol. 13, Num. 4, Oct. 1991
69
70    Lazy Code Motion
71    J. Knoop, O. Ruthing, B. Steffen
72    ACM SIGPLAN Notices Vol. 27, Num. 7, Jul. 1992, '92 Conference on PLDI
73
74    What's In a Region?  Or Computing Control Dependence Regions in Near-Linear
75    Time for Reducible Flow Control
76    Thomas Ball
77    ACM Letters on Programming Languages and Systems,
78    Vol. 2, Num. 1-4, Mar-Dec 1993
79
80    An Efficient Representation for Sparse Sets
81    Preston Briggs, Linda Torczon
82    ACM Letters on Programming Languages and Systems,
83    Vol. 2, Num. 1-4, Mar-Dec 1993
84
85    A Variation of Knoop, Ruthing, and Steffen's Lazy Code Motion
86    K-H Drechsler, M.P. Stadel
87    ACM SIGPLAN Notices, Vol. 28, Num. 5, May 1993
88
89    Partial Dead Code Elimination
90    J. Knoop, O. Ruthing, B. Steffen
91    ACM SIGPLAN Notices, Vol. 29, Num. 6, Jun. 1994
92
93    Effective Partial Redundancy Elimination
94    P. Briggs, K.D. Cooper
95    ACM SIGPLAN Notices, Vol. 29, Num. 6, Jun. 1994
96
97    The Program Structure Tree: Computing Control Regions in Linear Time
98    R. Johnson, D. Pearson, K. Pingali
99    ACM SIGPLAN Notices, Vol. 29, Num. 6, Jun. 1994
100
101    Optimal Code Motion: Theory and Practice
102    J. Knoop, O. Ruthing, B. Steffen
103    ACM TOPLAS, Vol. 16, Num. 4, Jul. 1994
104
105    The power of assignment motion
106    J. Knoop, O. Ruthing, B. Steffen
107    ACM SIGPLAN Notices Vol. 30, Num. 6, Jun. 1995, '95 Conference on PLDI
108
109    Global code motion / global value numbering
110    C. Click
111    ACM SIGPLAN Notices Vol. 30, Num. 6, Jun. 1995, '95 Conference on PLDI
112
113    Value Driven Redundancy Elimination
114    L.T. Simpson
115    Rice University Ph.D. thesis, Apr. 1996
116
117    Value Numbering
118    L.T. Simpson
119    Massively Scalar Compiler Project, Rice University, Sep. 1996
120
121    High Performance Compilers for Parallel Computing
122    Michael Wolfe
123    Addison-Wesley, 1996
124
125    Advanced Compiler Design and Implementation
126    Steven Muchnick
127    Morgan Kaufmann, 1997
128
129    Building an Optimizing Compiler
130    Robert Morgan
131    Digital Press, 1998
132
133    People wishing to speed up the code here should read:
134      Elimination Algorithms for Data Flow Analysis
135      B.G. Ryder, M.C. Paull
136      ACM Computing Surveys, Vol. 18, Num. 3, Sep. 1986
137
138      How to Analyze Large Programs Efficiently and Informatively
139      D.M. Dhamdhere, B.K. Rosen, F.K. Zadeck
140      ACM SIGPLAN Notices Vol. 27, Num. 7, Jul. 1992, '92 Conference on PLDI
141
142    People wishing to do something different can find various possibilities
143    in the above papers and elsewhere.
144 */
145
146 #include "config.h"
147 #include "system.h"
148 #include "coretypes.h"
149 #include "tm.h"
150 #include "toplev.h"
151
152 #include "rtl.h"
153 #include "tm_p.h"
154 #include "regs.h"
155 #include "hard-reg-set.h"
156 #include "flags.h"
157 #include "real.h"
158 #include "insn-config.h"
159 #include "recog.h"
160 #include "basic-block.h"
161 #include "output.h"
162 #include "function.h"
163 #include "expr.h"
164 #include "except.h"
165 #include "ggc.h"
166 #include "params.h"
167 #include "cselib.h"
168
169 #include "obstack.h"
170
171 /* Propagate flow information through back edges and thus enable PRE's
172    moving loop invariant calculations out of loops.
173
174    Originally this tended to create worse overall code, but several
175    improvements during the development of PRE seem to have made following
176    back edges generally a win.
177
178    Note much of the loop invariant code motion done here would normally
179    be done by loop.c, which has more heuristics for when to move invariants
180    out of loops.  At some point we might need to move some of those
181    heuristics into gcse.c.  */
182
183 /* We support GCSE via Partial Redundancy Elimination.  PRE optimizations
184    are a superset of those done by GCSE.
185
186    We perform the following steps:
187
188    1) Compute basic block information.
189
190    2) Compute table of places where registers are set.
191
192    3) Perform copy/constant propagation.
193
194    4) Perform global cse.
195
196    5) Perform another pass of copy/constant propagation.
197
198    Two passes of copy/constant propagation are done because the first one
199    enables more GCSE and the second one helps to clean up the copies that
200    GCSE creates.  This is needed more for PRE than for Classic because Classic
201    GCSE will try to use an existing register containing the common
202    subexpression rather than create a new one.  This is harder to do for PRE
203    because of the code motion (which Classic GCSE doesn't do).
204
205    Expressions we are interested in GCSE-ing are of the form
206    (set (pseudo-reg) (expression)).
207    Function want_to_gcse_p says what these are.
208
209    PRE handles moving invariant expressions out of loops (by treating them as
210    partially redundant).
211
212    Eventually it would be nice to replace cse.c/gcse.c with SSA (static single
213    assignment) based GVN (global value numbering).  L. T. Simpson's paper
214    (Rice University) on value numbering is a useful reference for this.
215
216    **********************
217
218    We used to support multiple passes but there are diminishing returns in
219    doing so.  The first pass usually makes 90% of the changes that are doable.
220    A second pass can make a few more changes made possible by the first pass.
221    Experiments show any further passes don't make enough changes to justify
222    the expense.
223
224    A study of spec92 using an unlimited number of passes:
225    [1 pass] = 1208 substitutions, [2] = 577, [3] = 202, [4] = 192, [5] = 83,
226    [6] = 34, [7] = 17, [8] = 9, [9] = 4, [10] = 4, [11] = 2,
227    [12] = 2, [13] = 1, [15] = 1, [16] = 2, [41] = 1
228
229    It was found doing copy propagation between each pass enables further
230    substitutions.
231
232    PRE is quite expensive in complicated functions because the DFA can take
233    awhile to converge.  Hence we only perform one pass.  The parameter max-gcse-passes can
234    be modified if one wants to experiment.
235
236    **********************
237
238    The steps for PRE are:
239
240    1) Build the hash table of expressions we wish to GCSE (expr_hash_table).
241
242    2) Perform the data flow analysis for PRE.
243
244    3) Delete the redundant instructions
245
246    4) Insert the required copies [if any] that make the partially
247       redundant instructions fully redundant.
248
249    5) For other reaching expressions, insert an instruction to copy the value
250       to a newly created pseudo that will reach the redundant instruction.
251
252    The deletion is done first so that when we do insertions we
253    know which pseudo reg to use.
254
255    Various papers have argued that PRE DFA is expensive (O(n^2)) and others
256    argue it is not.  The number of iterations for the algorithm to converge
257    is typically 2-4 so I don't view it as that expensive (relatively speaking).
258
259    PRE GCSE depends heavily on the second CSE pass to clean up the copies
260    we create.  To make an expression reach the place where it's redundant,
261    the result of the expression is copied to a new register, and the redundant
262    expression is deleted by replacing it with this new register.  Classic GCSE
263    doesn't have this problem as much as it computes the reaching defs of
264    each register in each block and thus can try to use an existing register.
265
266    **********************
267
268    A fair bit of simplicity is created by creating small functions for simple
269    tasks, even when the function is only called in one place.  This may
270    measurably slow things down [or may not] by creating more function call
271    overhead than is necessary.  The source is laid out so that it's trivial
272    to make the affected functions inline so that one can measure what speed
273    up, if any, can be achieved, and maybe later when things settle things can
274    be rearranged.
275
276    Help stamp out big monolithic functions!  */
277 \f
278 /* GCSE global vars.  */
279
280 /* -dG dump file.  */
281 static FILE *gcse_file;
282
283 /* Note whether or not we should run jump optimization after gcse.  We
284    want to do this for two cases.
285
286     * If we changed any jumps via cprop.
287
288     * If we added any labels via edge splitting.  */
289
290 static int run_jump_opt_after_gcse;
291
292 /* Bitmaps are normally not included in debugging dumps.
293    However it's useful to be able to print them from GDB.
294    We could create special functions for this, but it's simpler to
295    just allow passing stderr to the dump_foo fns.  Since stderr can
296    be a macro, we store a copy here.  */
297 static FILE *debug_stderr;
298
299 /* An obstack for our working variables.  */
300 static struct obstack gcse_obstack;
301
302 struct reg_use {rtx reg_rtx; };
303
304 /* Hash table of expressions.  */
305
306 struct expr
307 {
308   /* The expression (SET_SRC for expressions, PATTERN for assignments).  */
309   rtx expr;
310   /* Index in the available expression bitmaps.  */
311   int bitmap_index;
312   /* Next entry with the same hash.  */
313   struct expr *next_same_hash;
314   /* List of anticipatable occurrences in basic blocks in the function.
315      An "anticipatable occurrence" is one that is the first occurrence in the
316      basic block, the operands are not modified in the basic block prior
317      to the occurrence and the output is not used between the start of
318      the block and the occurrence.  */
319   struct occr *antic_occr;
320   /* List of available occurrence in basic blocks in the function.
321      An "available occurrence" is one that is the last occurrence in the
322      basic block and the operands are not modified by following statements in
323      the basic block [including this insn].  */
324   struct occr *avail_occr;
325   /* Non-null if the computation is PRE redundant.
326      The value is the newly created pseudo-reg to record a copy of the
327      expression in all the places that reach the redundant copy.  */
328   rtx reaching_reg;
329 };
330
331 /* Occurrence of an expression.
332    There is one per basic block.  If a pattern appears more than once the
333    last appearance is used [or first for anticipatable expressions].  */
334
335 struct occr
336 {
337   /* Next occurrence of this expression.  */
338   struct occr *next;
339   /* The insn that computes the expression.  */
340   rtx insn;
341   /* Nonzero if this [anticipatable] occurrence has been deleted.  */
342   char deleted_p;
343   /* Nonzero if this [available] occurrence has been copied to
344      reaching_reg.  */
345   /* ??? This is mutually exclusive with deleted_p, so they could share
346      the same byte.  */
347   char copied_p;
348 };
349
350 /* Expression and copy propagation hash tables.
351    Each hash table is an array of buckets.
352    ??? It is known that if it were an array of entries, structure elements
353    `next_same_hash' and `bitmap_index' wouldn't be necessary.  However, it is
354    not clear whether in the final analysis a sufficient amount of memory would
355    be saved as the size of the available expression bitmaps would be larger
356    [one could build a mapping table without holes afterwards though].
357    Someday I'll perform the computation and figure it out.  */
358
359 struct hash_table
360 {
361   /* The table itself.
362      This is an array of `expr_hash_table_size' elements.  */
363   struct expr **table;
364
365   /* Size of the hash table, in elements.  */
366   unsigned int size;
367
368   /* Number of hash table elements.  */
369   unsigned int n_elems;
370
371   /* Whether the table is expression of copy propagation one.  */
372   int set_p;
373 };
374
375 /* Expression hash table.  */
376 static struct hash_table expr_hash_table;
377
378 /* Copy propagation hash table.  */
379 static struct hash_table set_hash_table;
380
381 /* Mapping of uids to cuids.
382    Only real insns get cuids.  */
383 static int *uid_cuid;
384
385 /* Highest UID in UID_CUID.  */
386 static int max_uid;
387
388 /* Get the cuid of an insn.  */
389 #ifdef ENABLE_CHECKING
390 #define INSN_CUID(INSN) (INSN_UID (INSN) > max_uid ? (abort (), 0) : uid_cuid[INSN_UID (INSN)])
391 #else
392 #define INSN_CUID(INSN) (uid_cuid[INSN_UID (INSN)])
393 #endif
394
395 /* Number of cuids.  */
396 static int max_cuid;
397
398 /* Mapping of cuids to insns.  */
399 static rtx *cuid_insn;
400
401 /* Get insn from cuid.  */
402 #define CUID_INSN(CUID) (cuid_insn[CUID])
403
404 /* Maximum register number in function prior to doing gcse + 1.
405    Registers created during this pass have regno >= max_gcse_regno.
406    This is named with "gcse" to not collide with global of same name.  */
407 static unsigned int max_gcse_regno;
408
409 /* Table of registers that are modified.
410
411    For each register, each element is a list of places where the pseudo-reg
412    is set.
413
414    For simplicity, GCSE is done on sets of pseudo-regs only.  PRE GCSE only
415    requires knowledge of which blocks kill which regs [and thus could use
416    a bitmap instead of the lists `reg_set_table' uses].
417
418    `reg_set_table' and could be turned into an array of bitmaps (num-bbs x
419    num-regs) [however perhaps it may be useful to keep the data as is].  One
420    advantage of recording things this way is that `reg_set_table' is fairly
421    sparse with respect to pseudo regs but for hard regs could be fairly dense
422    [relatively speaking].  And recording sets of pseudo-regs in lists speeds
423    up functions like compute_transp since in the case of pseudo-regs we only
424    need to iterate over the number of times a pseudo-reg is set, not over the
425    number of basic blocks [clearly there is a bit of a slow down in the cases
426    where a pseudo is set more than once in a block, however it is believed
427    that the net effect is to speed things up].  This isn't done for hard-regs
428    because recording call-clobbered hard-regs in `reg_set_table' at each
429    function call can consume a fair bit of memory, and iterating over
430    hard-regs stored this way in compute_transp will be more expensive.  */
431
432 typedef struct reg_set
433 {
434   /* The next setting of this register.  */
435   struct reg_set *next;
436   /* The insn where it was set.  */
437   rtx insn;
438 } reg_set;
439
440 static reg_set **reg_set_table;
441
442 /* Size of `reg_set_table'.
443    The table starts out at max_gcse_regno + slop, and is enlarged as
444    necessary.  */
445 static int reg_set_table_size;
446
447 /* Amount to grow `reg_set_table' by when it's full.  */
448 #define REG_SET_TABLE_SLOP 100
449
450 /* This is a list of expressions which are MEMs and will be used by load
451    or store motion.
452    Load motion tracks MEMs which aren't killed by
453    anything except itself. (ie, loads and stores to a single location).
454    We can then allow movement of these MEM refs with a little special
455    allowance. (all stores copy the same value to the reaching reg used
456    for the loads).  This means all values used to store into memory must have
457    no side effects so we can re-issue the setter value.
458    Store Motion uses this structure as an expression table to track stores
459    which look interesting, and might be moveable towards the exit block.  */
460
461 struct ls_expr
462 {
463   struct expr * expr;           /* Gcse expression reference for LM.  */
464   rtx pattern;                  /* Pattern of this mem.  */
465   rtx pattern_regs;             /* List of registers mentioned by the mem.  */
466   rtx loads;                    /* INSN list of loads seen.  */
467   rtx stores;                   /* INSN list of stores seen.  */
468   struct ls_expr * next;        /* Next in the list.  */
469   int invalid;                  /* Invalid for some reason.  */
470   int index;                    /* If it maps to a bitmap index.  */
471   int hash_index;               /* Index when in a hash table.  */
472   rtx reaching_reg;             /* Register to use when re-writing.  */
473 };
474
475 /* Array of implicit set patterns indexed by basic block index.  */
476 static rtx *implicit_sets;
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 regset 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 bitmap modify_mem_list_set;
497
498 /* This array parallels modify_mem_list, but is kept canonicalized.  */
499 static rtx * canon_modify_mem_list;
500 bitmap canon_modify_mem_list_set;
501 /* Various variables for statistics gathering.  */
502
503 /* Memory used in a pass.
504    This isn't intended to be absolutely precise.  Its intent is only
505    to keep an eye on memory usage.  */
506 static int bytes_used;
507
508 /* GCSE substitutions made.  */
509 static int gcse_subst_count;
510 /* Number of copy instructions created.  */
511 static int gcse_create_count;
512 /* Number of constants propagated.  */
513 static int const_prop_count;
514 /* Number of copys propagated.  */
515 static int copy_prop_count;
516 \f
517 /* These variables are used by classic GCSE.
518    Normally they'd be defined a bit later, but `rd_gen' needs to
519    be declared sooner.  */
520
521 /* Each block has a bitmap of each type.
522    The length of each blocks bitmap is:
523
524        max_cuid  - for reaching definitions
525        n_exprs - for available expressions
526
527    Thus we view the bitmaps as 2 dimensional arrays.  i.e.
528    rd_kill[block_num][cuid_num]
529    ae_kill[block_num][expr_num]                  */
530
531 /* For reaching defs */
532 static sbitmap *rd_kill, *rd_gen, *reaching_defs, *rd_out;
533
534 /* for available exprs */
535 static sbitmap *ae_kill, *ae_gen, *ae_in, *ae_out;
536
537 /* Objects of this type are passed around by the null-pointer check
538    removal routines.  */
539 struct null_pointer_info
540 {
541   /* The basic block being processed.  */
542   basic_block current_block;
543   /* The first register to be handled in this pass.  */
544   unsigned int min_reg;
545   /* One greater than the last register to be handled in this pass.  */
546   unsigned int max_reg;
547   sbitmap *nonnull_local;
548   sbitmap *nonnull_killed;
549 };
550 \f
551 static void compute_can_copy (void);
552 static void *gmalloc (unsigned int);
553 static void *grealloc (void *, unsigned int);
554 static void *gcse_alloc (unsigned long);
555 static void alloc_gcse_mem (rtx);
556 static void free_gcse_mem (void);
557 static void alloc_reg_set_mem (int);
558 static void free_reg_set_mem (void);
559 static int get_bitmap_width (int, int, int);
560 static void record_one_set (int, rtx);
561 static void record_set_info (rtx, rtx, void *);
562 static void compute_sets (rtx);
563 static void hash_scan_insn (rtx, struct hash_table *, int);
564 static void hash_scan_set (rtx, rtx, struct hash_table *);
565 static void hash_scan_clobber (rtx, rtx, struct hash_table *);
566 static void hash_scan_call (rtx, rtx, struct hash_table *);
567 static int want_to_gcse_p (rtx);
568 static bool gcse_constant_p (rtx);
569 static int oprs_unchanged_p (rtx, rtx, int);
570 static int oprs_anticipatable_p (rtx, rtx);
571 static int oprs_available_p (rtx, rtx);
572 static void insert_expr_in_table (rtx, enum machine_mode, rtx, int, int,
573                                   struct hash_table *);
574 static void insert_set_in_table (rtx, rtx, struct hash_table *);
575 static unsigned int hash_expr (rtx, enum machine_mode, int *, int);
576 static unsigned int hash_expr_1 (rtx, enum machine_mode, int *);
577 static unsigned int hash_string_1 (const char *);
578 static unsigned int hash_set (int, int);
579 static int expr_equiv_p (rtx, rtx);
580 static void record_last_reg_set_info (rtx, int);
581 static void record_last_mem_set_info (rtx);
582 static void record_last_set_info (rtx, rtx, void *);
583 static void compute_hash_table (struct hash_table *);
584 static void alloc_hash_table (int, struct hash_table *, int);
585 static void free_hash_table (struct hash_table *);
586 static void compute_hash_table_work (struct hash_table *);
587 static void dump_hash_table (FILE *, const char *, struct hash_table *);
588 static struct expr *lookup_expr (rtx, struct hash_table *);
589 static struct expr *lookup_set (unsigned int, struct hash_table *);
590 static struct expr *next_set (unsigned int, struct expr *);
591 static void reset_opr_set_tables (void);
592 static int oprs_not_set_p (rtx, rtx);
593 static void mark_call (rtx);
594 static void mark_set (rtx, rtx);
595 static void mark_clobber (rtx, rtx);
596 static void mark_oprs_set (rtx);
597 static void alloc_cprop_mem (int, int);
598 static void free_cprop_mem (void);
599 static void compute_transp (rtx, int, sbitmap *, int);
600 static void compute_transpout (void);
601 static void compute_local_properties (sbitmap *, sbitmap *, sbitmap *,
602                                       struct hash_table *);
603 static void compute_cprop_data (void);
604 static void find_used_regs (rtx *, void *);
605 static int try_replace_reg (rtx, rtx, rtx);
606 static struct expr *find_avail_set (int, rtx);
607 static int cprop_jump (basic_block, rtx, rtx, rtx, rtx);
608 static void mems_conflict_for_gcse_p (rtx, rtx, void *);
609 static int load_killed_in_block_p (basic_block, int, rtx, int);
610 static void canon_list_insert (rtx, rtx, void *);
611 static int cprop_insn (rtx, int);
612 static int cprop (int);
613 static void find_implicit_sets (void);
614 static int one_cprop_pass (int, int, int);
615 static bool constprop_register (rtx, rtx, rtx, int);
616 static struct expr *find_bypass_set (int, int);
617 static bool reg_killed_on_edge (rtx, edge);
618 static int bypass_block (basic_block, rtx, rtx);
619 static int bypass_conditional_jumps (void);
620 static void alloc_pre_mem (int, int);
621 static void free_pre_mem (void);
622 static void compute_pre_data (void);
623 static int pre_expr_reaches_here_p (basic_block, struct expr *,
624                                     basic_block);
625 static void insert_insn_end_bb (struct expr *, basic_block, int);
626 static void pre_insert_copy_insn (struct expr *, rtx);
627 static void pre_insert_copies (void);
628 static int pre_delete (void);
629 static int pre_gcse (void);
630 static int one_pre_gcse_pass (int);
631 static void add_label_notes (rtx, rtx);
632 static void alloc_code_hoist_mem (int, int);
633 static void free_code_hoist_mem (void);
634 static void compute_code_hoist_vbeinout (void);
635 static void compute_code_hoist_data (void);
636 static int hoist_expr_reaches_here_p (basic_block, int, basic_block, char *);
637 static void hoist_code (void);
638 static int one_code_hoisting_pass (void);
639 static void alloc_rd_mem (int, int);
640 static void free_rd_mem (void);
641 static void handle_rd_kill_set (rtx, int, basic_block);
642 static void compute_kill_rd (void);
643 static void compute_rd (void);
644 static void alloc_avail_expr_mem (int, int);
645 static void free_avail_expr_mem (void);
646 static void compute_ae_gen (struct hash_table *);
647 static int expr_killed_p (rtx, basic_block);
648 static void compute_ae_kill (sbitmap *, sbitmap *, struct hash_table *);
649 static int expr_reaches_here_p (struct occr *, struct expr *, basic_block,
650                                 int);
651 static rtx computing_insn (struct expr *, rtx);
652 static int def_reaches_here_p (rtx, rtx);
653 static int can_disregard_other_sets (struct reg_set **, rtx, int);
654 static int handle_avail_expr (rtx, struct expr *);
655 static int classic_gcse (void);
656 static int one_classic_gcse_pass (int);
657 static void invalidate_nonnull_info (rtx, rtx, void *);
658 static int delete_null_pointer_checks_1 (unsigned int *, sbitmap *, sbitmap *,
659                                          struct null_pointer_info *);
660 static rtx process_insert_insn (struct expr *);
661 static int pre_edge_insert (struct edge_list *, struct expr **);
662 static int expr_reaches_here_p_work (struct occr *, struct expr *,
663                                      basic_block, int, char *);
664 static int pre_expr_reaches_here_p_work (basic_block, struct expr *,
665                                          basic_block, char *);
666 static struct ls_expr * ldst_entry (rtx);
667 static void free_ldst_entry (struct ls_expr *);
668 static void free_ldst_mems (void);
669 static void print_ldst_list (FILE *);
670 static struct ls_expr * find_rtx_in_ldst (rtx);
671 static int enumerate_ldsts (void);
672 static inline struct ls_expr * first_ls_expr (void);
673 static inline struct ls_expr * next_ls_expr (struct ls_expr *);
674 static int simple_mem (rtx);
675 static void invalidate_any_buried_refs (rtx);
676 static void compute_ld_motion_mems (void);
677 static void trim_ld_motion_mems (void);
678 static void update_ld_motion_stores (struct expr *);
679 static void reg_set_info (rtx, rtx, void *);
680 static bool store_ops_ok (rtx, int *);
681 static rtx extract_mentioned_regs (rtx);
682 static rtx extract_mentioned_regs_helper (rtx, rtx);
683 static void find_moveable_store (rtx, int *, int *);
684 static int compute_store_table (void);
685 static bool load_kills_store (rtx, rtx, int);
686 static bool find_loads (rtx, rtx, int);
687 static bool store_killed_in_insn (rtx, rtx, rtx, int);
688 static bool store_killed_after (rtx, rtx, rtx, basic_block, int *, rtx *);
689 static bool store_killed_before (rtx, rtx, rtx, basic_block, int *);
690 static void build_store_vectors (void);
691 static void insert_insn_start_bb (rtx, basic_block);
692 static int insert_store (struct ls_expr *, edge);
693 static void replace_store_insn (rtx, rtx, basic_block);
694 static void delete_store (struct ls_expr *, basic_block);
695 static void free_store_memory (void);
696 static void store_motion (void);
697 static void free_insn_expr_list_list (rtx *);
698 static void clear_modify_mem_tables (void);
699 static void free_modify_mem_tables (void);
700 static rtx gcse_emit_move_after (rtx, rtx, rtx);
701 static void local_cprop_find_used_regs (rtx *, void *);
702 static bool do_local_cprop (rtx, rtx, int, rtx*);
703 static bool adjust_libcall_notes (rtx, rtx, rtx, rtx*);
704 static void local_cprop_pass (int);
705 \f
706 /* Entry point for global common subexpression elimination.
707    F is the first instruction in the function.  */
708
709 int
710 gcse_main (rtx f, FILE *file)
711 {
712   int changed, pass;
713   /* Bytes used at start of pass.  */
714   int initial_bytes_used;
715   /* Maximum number of bytes used by a pass.  */
716   int max_pass_bytes;
717   /* Point to release obstack data from for each pass.  */
718   char *gcse_obstack_bottom;
719
720   /* We do not construct an accurate cfg in functions which call
721      setjmp, so just punt to be safe.  */
722   if (current_function_calls_setjmp)
723     return 0;
724
725   /* Assume that we do not need to run jump optimizations after gcse.  */
726   run_jump_opt_after_gcse = 0;
727
728   /* For calling dump_foo fns from gdb.  */
729   debug_stderr = stderr;
730   gcse_file = file;
731
732   /* Identify the basic block information for this function, including
733      successors and predecessors.  */
734   max_gcse_regno = max_reg_num ();
735
736   if (file)
737     dump_flow_info (file);
738
739   /* Return if there's nothing to do.  */
740   if (n_basic_blocks <= 1)
741     return 0;
742
743   /* Trying to perform global optimizations on flow graphs which have
744      a high connectivity will take a long time and is unlikely to be
745      particularly useful.
746
747      In normal circumstances a cfg should have about twice as many edges
748      as blocks.  But we do not want to punish small functions which have
749      a couple switch statements.  So we require a relatively large number
750      of basic blocks and the ratio of edges to blocks to be high.  */
751   if (n_basic_blocks > 1000 && n_edges / n_basic_blocks >= 20)
752     {
753       if (warn_disabled_optimization)
754         warning ("GCSE disabled: %d > 1000 basic blocks and %d >= 20 edges/basic block",
755                  n_basic_blocks, n_edges / n_basic_blocks);
756       return 0;
757     }
758
759   /* If allocating memory for the cprop bitmap would take up too much
760      storage it's better just to disable the optimization.  */
761   if ((n_basic_blocks
762        * SBITMAP_SET_SIZE (max_gcse_regno)
763        * sizeof (SBITMAP_ELT_TYPE)) > MAX_GCSE_MEMORY)
764     {
765       if (warn_disabled_optimization)
766         warning ("GCSE disabled: %d basic blocks and %d registers",
767                  n_basic_blocks, max_gcse_regno);
768
769       return 0;
770     }
771
772   gcc_obstack_init (&gcse_obstack);
773   bytes_used = 0;
774
775   /* We need alias.  */
776   init_alias_analysis ();
777   /* Record where pseudo-registers are set.  This data is kept accurate
778      during each pass.  ??? We could also record hard-reg information here
779      [since it's unchanging], however it is currently done during hash table
780      computation.
781
782      It may be tempting to compute MEM set information here too, but MEM sets
783      will be subject to code motion one day and thus we need to compute
784      information about memory sets when we build the hash tables.  */
785
786   alloc_reg_set_mem (max_gcse_regno);
787   compute_sets (f);
788
789   pass = 0;
790   initial_bytes_used = bytes_used;
791   max_pass_bytes = 0;
792   gcse_obstack_bottom = gcse_alloc (1);
793   changed = 1;
794   while (changed && pass < MAX_GCSE_PASSES)
795     {
796       changed = 0;
797       if (file)
798         fprintf (file, "GCSE pass %d\n\n", pass + 1);
799
800       /* Initialize bytes_used to the space for the pred/succ lists,
801          and the reg_set_table data.  */
802       bytes_used = initial_bytes_used;
803
804       /* Each pass may create new registers, so recalculate each time.  */
805       max_gcse_regno = max_reg_num ();
806
807       alloc_gcse_mem (f);
808
809       /* Don't allow constant propagation to modify jumps
810          during this pass.  */
811       changed = one_cprop_pass (pass + 1, 0, 0);
812
813       if (optimize_size)
814         changed |= one_classic_gcse_pass (pass + 1);
815       else
816         {
817           changed |= one_pre_gcse_pass (pass + 1);
818           /* We may have just created new basic blocks.  Release and
819              recompute various things which are sized on the number of
820              basic blocks.  */
821           if (changed)
822             {
823               free_modify_mem_tables ();
824               modify_mem_list = gmalloc (last_basic_block * sizeof (rtx));
825               canon_modify_mem_list
826                 = gmalloc (last_basic_block * sizeof (rtx));
827               memset (modify_mem_list, 0, last_basic_block * sizeof (rtx));
828               memset (canon_modify_mem_list, 0, last_basic_block * sizeof (rtx));
829             }
830           free_reg_set_mem ();
831           alloc_reg_set_mem (max_reg_num ());
832           compute_sets (f);
833           run_jump_opt_after_gcse = 1;
834         }
835
836       if (max_pass_bytes < bytes_used)
837         max_pass_bytes = bytes_used;
838
839       /* Free up memory, then reallocate for code hoisting.  We can
840          not re-use the existing allocated memory because the tables
841          will not have info for the insns or registers created by
842          partial redundancy elimination.  */
843       free_gcse_mem ();
844
845       /* It does not make sense to run code hoisting unless we optimizing
846          for code size -- it rarely makes programs faster, and can make
847          them bigger if we did partial redundancy elimination (when optimizing
848          for space, we use a classic gcse algorithm instead of partial
849          redundancy algorithms).  */
850       if (optimize_size)
851         {
852           max_gcse_regno = max_reg_num ();
853           alloc_gcse_mem (f);
854           changed |= one_code_hoisting_pass ();
855           free_gcse_mem ();
856
857           if (max_pass_bytes < bytes_used)
858             max_pass_bytes = bytes_used;
859         }
860
861       if (file)
862         {
863           fprintf (file, "\n");
864           fflush (file);
865         }
866
867       obstack_free (&gcse_obstack, gcse_obstack_bottom);
868       pass++;
869     }
870
871   /* Do one last pass of copy propagation, including cprop into
872      conditional jumps.  */
873
874   max_gcse_regno = max_reg_num ();
875   alloc_gcse_mem (f);
876   /* This time, go ahead and allow cprop to alter jumps.  */
877   one_cprop_pass (pass + 1, 1, 0);
878   free_gcse_mem ();
879
880   if (file)
881     {
882       fprintf (file, "GCSE of %s: %d basic blocks, ",
883                current_function_name, n_basic_blocks);
884       fprintf (file, "%d pass%s, %d bytes\n\n",
885                pass, pass > 1 ? "es" : "", max_pass_bytes);
886     }
887
888   obstack_free (&gcse_obstack, NULL);
889   free_reg_set_mem ();
890   /* We are finished with alias.  */
891   end_alias_analysis ();
892   allocate_reg_info (max_reg_num (), FALSE, FALSE);
893
894   if (!optimize_size && flag_gcse_sm)
895     store_motion ();
896
897   /* Record where pseudo-registers are set.  */
898   return run_jump_opt_after_gcse;
899 }
900 \f
901 /* Misc. utilities.  */
902
903 /* Nonzero for each mode that supports (set (reg) (reg)).
904    This is trivially true for integer and floating point values.
905    It may or may not be true for condition codes.  */
906 static char can_copy[(int) NUM_MACHINE_MODES];
907
908 /* Compute which modes support reg/reg copy operations.  */
909
910 static void
911 compute_can_copy (void)
912 {
913   int i;
914 #ifndef AVOID_CCMODE_COPIES
915   rtx reg, insn;
916 #endif
917   memset (can_copy, 0, NUM_MACHINE_MODES);
918
919   start_sequence ();
920   for (i = 0; i < NUM_MACHINE_MODES; i++)
921     if (GET_MODE_CLASS (i) == MODE_CC)
922       {
923 #ifdef AVOID_CCMODE_COPIES
924         can_copy[i] = 0;
925 #else
926         reg = gen_rtx_REG ((enum machine_mode) i, LAST_VIRTUAL_REGISTER + 1);
927         insn = emit_insn (gen_rtx_SET (VOIDmode, reg, reg));
928         if (recog (PATTERN (insn), insn, NULL) >= 0)
929           can_copy[i] = 1;
930 #endif
931       }
932     else
933       can_copy[i] = 1;
934
935   end_sequence ();
936 }
937
938 /* Returns whether the mode supports reg/reg copy operations.  */
939
940 bool
941 can_copy_p (enum machine_mode mode)
942 {
943   static bool can_copy_init_p = false;
944
945   if (! can_copy_init_p)
946     {
947       compute_can_copy ();
948       can_copy_init_p = true;
949     }
950
951   return can_copy[mode] != 0;
952 }
953 \f
954 /* Cover function to xmalloc to record bytes allocated.  */
955
956 static void *
957 gmalloc (unsigned int size)
958 {
959   bytes_used += size;
960   return xmalloc (size);
961 }
962
963 /* Cover function to xrealloc.
964    We don't record the additional size since we don't know it.
965    It won't affect memory usage stats much anyway.  */
966
967 static void *
968 grealloc (void *ptr, unsigned int size)
969 {
970   return xrealloc (ptr, size);
971 }
972
973 /* Cover function to obstack_alloc.  */
974
975 static void *
976 gcse_alloc (unsigned long size)
977 {
978   bytes_used += size;
979   return obstack_alloc (&gcse_obstack, size);
980 }
981
982 /* Allocate memory for the cuid mapping array,
983    and reg/memory set tracking tables.
984
985    This is called at the start of each pass.  */
986
987 static void
988 alloc_gcse_mem (rtx f)
989 {
990   int i, n;
991   rtx insn;
992
993   /* Find the largest UID and create a mapping from UIDs to CUIDs.
994      CUIDs are like UIDs except they increase monotonically, have no gaps,
995      and only apply to real insns.  */
996
997   max_uid = get_max_uid ();
998   n = (max_uid + 1) * sizeof (int);
999   uid_cuid = gmalloc (n);
1000   memset (uid_cuid, 0, n);
1001   for (insn = f, i = 0; insn; insn = NEXT_INSN (insn))
1002     {
1003       if (INSN_P (insn))
1004         uid_cuid[INSN_UID (insn)] = i++;
1005       else
1006         uid_cuid[INSN_UID (insn)] = i;
1007     }
1008
1009   /* Create a table mapping cuids to insns.  */
1010
1011   max_cuid = i;
1012   n = (max_cuid + 1) * sizeof (rtx);
1013   cuid_insn = gmalloc (n);
1014   memset (cuid_insn, 0, n);
1015   for (insn = f, i = 0; insn; insn = NEXT_INSN (insn))
1016     if (INSN_P (insn))
1017       CUID_INSN (i++) = insn;
1018
1019   /* Allocate vars to track sets of regs.  */
1020   reg_set_bitmap = BITMAP_XMALLOC ();
1021
1022   /* Allocate vars to track sets of regs, memory per block.  */
1023   reg_set_in_block = sbitmap_vector_alloc (last_basic_block, max_gcse_regno);
1024   /* Allocate array to keep a list of insns which modify memory in each
1025      basic block.  */
1026   modify_mem_list = gmalloc (last_basic_block * sizeof (rtx));
1027   canon_modify_mem_list = gmalloc (last_basic_block * sizeof (rtx));
1028   memset (modify_mem_list, 0, last_basic_block * sizeof (rtx));
1029   memset (canon_modify_mem_list, 0, last_basic_block * sizeof (rtx));
1030   modify_mem_list_set = BITMAP_XMALLOC ();
1031   canon_modify_mem_list_set = BITMAP_XMALLOC ();
1032 }
1033
1034 /* Free memory allocated by alloc_gcse_mem.  */
1035
1036 static void
1037 free_gcse_mem (void)
1038 {
1039   free (uid_cuid);
1040   free (cuid_insn);
1041
1042   BITMAP_XFREE (reg_set_bitmap);
1043
1044   sbitmap_vector_free (reg_set_in_block);
1045   free_modify_mem_tables ();
1046   BITMAP_XFREE (modify_mem_list_set);
1047   BITMAP_XFREE (canon_modify_mem_list_set);
1048 }
1049
1050 /* Many of the global optimization algorithms work by solving dataflow
1051    equations for various expressions.  Initially, some local value is
1052    computed for each expression in each block.  Then, the values across the
1053    various blocks are combined (by following flow graph edges) to arrive at
1054    global values.  Conceptually, each set of equations is independent.  We
1055    may therefore solve all the equations in parallel, solve them one at a
1056    time, or pick any intermediate approach.
1057
1058    When you're going to need N two-dimensional bitmaps, each X (say, the
1059    number of blocks) by Y (say, the number of expressions), call this
1060    function.  It's not important what X and Y represent; only that Y
1061    correspond to the things that can be done in parallel.  This function will
1062    return an appropriate chunking factor C; you should solve C sets of
1063    equations in parallel.  By going through this function, we can easily
1064    trade space against time; by solving fewer equations in parallel we use
1065    less space.  */
1066
1067 static int
1068 get_bitmap_width (int n, int x, int y)
1069 {
1070   /* It's not really worth figuring out *exactly* how much memory will
1071      be used by a particular choice.  The important thing is to get
1072      something approximately right.  */
1073   size_t max_bitmap_memory = 10 * 1024 * 1024;
1074
1075   /* The number of bytes we'd use for a single column of minimum
1076      width.  */
1077   size_t column_size = n * x * sizeof (SBITMAP_ELT_TYPE);
1078
1079   /* Often, it's reasonable just to solve all the equations in
1080      parallel.  */
1081   if (column_size * SBITMAP_SET_SIZE (y) <= max_bitmap_memory)
1082     return y;
1083
1084   /* Otherwise, pick the largest width we can, without going over the
1085      limit.  */
1086   return SBITMAP_ELT_BITS * ((max_bitmap_memory + column_size - 1)
1087                              / column_size);
1088 }
1089 \f
1090 /* Compute the local properties of each recorded expression.
1091
1092    Local properties are those that are defined by the block, irrespective of
1093    other blocks.
1094
1095    An expression is transparent in a block if its operands are not modified
1096    in the block.
1097
1098    An expression is computed (locally available) in a block if it is computed
1099    at least once and expression would contain the same value if the
1100    computation was moved to the end of the block.
1101
1102    An expression is locally anticipatable in a block if it is computed at
1103    least once and expression would contain the same value if the computation
1104    was moved to the beginning of the block.
1105
1106    We call this routine for cprop, pre and code hoisting.  They all compute
1107    basically the same information and thus can easily share this code.
1108
1109    TRANSP, COMP, and ANTLOC are destination sbitmaps for recording local
1110    properties.  If NULL, then it is not necessary to compute or record that
1111    particular property.
1112
1113    TABLE controls which hash table to look at.  If it is  set hash table,
1114    additionally, TRANSP is computed as ~TRANSP, since this is really cprop's
1115    ABSALTERED.  */
1116
1117 static void
1118 compute_local_properties (sbitmap *transp, sbitmap *comp, sbitmap *antloc, struct hash_table *table)
1119 {
1120   unsigned int i;
1121
1122   /* Initialize any bitmaps that were passed in.  */
1123   if (transp)
1124     {
1125       if (table->set_p)
1126         sbitmap_vector_zero (transp, last_basic_block);
1127       else
1128         sbitmap_vector_ones (transp, last_basic_block);
1129     }
1130
1131   if (comp)
1132     sbitmap_vector_zero (comp, last_basic_block);
1133   if (antloc)
1134     sbitmap_vector_zero (antloc, last_basic_block);
1135
1136   for (i = 0; i < table->size; i++)
1137     {
1138       struct expr *expr;
1139
1140       for (expr = table->table[i]; expr != NULL; expr = expr->next_same_hash)
1141         {
1142           int indx = expr->bitmap_index;
1143           struct occr *occr;
1144
1145           /* The expression is transparent in this block if it is not killed.
1146              We start by assuming all are transparent [none are killed], and
1147              then reset the bits for those that are.  */
1148           if (transp)
1149             compute_transp (expr->expr, indx, transp, table->set_p);
1150
1151           /* The occurrences recorded in antic_occr are exactly those that
1152              we want to set to nonzero in ANTLOC.  */
1153           if (antloc)
1154             for (occr = expr->antic_occr; occr != NULL; occr = occr->next)
1155               {
1156                 SET_BIT (antloc[BLOCK_NUM (occr->insn)], indx);
1157
1158                 /* While we're scanning the table, this is a good place to
1159                    initialize this.  */
1160                 occr->deleted_p = 0;
1161               }
1162
1163           /* The occurrences recorded in avail_occr are exactly those that
1164              we want to set to nonzero in COMP.  */
1165           if (comp)
1166             for (occr = expr->avail_occr; occr != NULL; occr = occr->next)
1167               {
1168                 SET_BIT (comp[BLOCK_NUM (occr->insn)], indx);
1169
1170                 /* While we're scanning the table, this is a good place to
1171                    initialize this.  */
1172                 occr->copied_p = 0;
1173               }
1174
1175           /* While we're scanning the table, this is a good place to
1176              initialize this.  */
1177           expr->reaching_reg = 0;
1178         }
1179     }
1180 }
1181 \f
1182 /* Register set information.
1183
1184    `reg_set_table' records where each register is set or otherwise
1185    modified.  */
1186
1187 static struct obstack reg_set_obstack;
1188
1189 static void
1190 alloc_reg_set_mem (int n_regs)
1191 {
1192   unsigned int n;
1193
1194   reg_set_table_size = n_regs + REG_SET_TABLE_SLOP;
1195   n = reg_set_table_size * sizeof (struct reg_set *);
1196   reg_set_table = gmalloc (n);
1197   memset (reg_set_table, 0, n);
1198
1199   gcc_obstack_init (&reg_set_obstack);
1200 }
1201
1202 static void
1203 free_reg_set_mem (void)
1204 {
1205   free (reg_set_table);
1206   obstack_free (&reg_set_obstack, NULL);
1207 }
1208
1209 /* Record REGNO in the reg_set table.  */
1210
1211 static void
1212 record_one_set (int regno, rtx insn)
1213 {
1214   /* Allocate a new reg_set element and link it onto the list.  */
1215   struct reg_set *new_reg_info;
1216
1217   /* If the table isn't big enough, enlarge it.  */
1218   if (regno >= reg_set_table_size)
1219     {
1220       int new_size = regno + REG_SET_TABLE_SLOP;
1221
1222       reg_set_table = grealloc (reg_set_table,
1223                                 new_size * sizeof (struct reg_set *));
1224       memset (reg_set_table + reg_set_table_size, 0,
1225               (new_size - reg_set_table_size) * sizeof (struct reg_set *));
1226       reg_set_table_size = new_size;
1227     }
1228
1229   new_reg_info = obstack_alloc (&reg_set_obstack, sizeof (struct reg_set));
1230   bytes_used += sizeof (struct reg_set);
1231   new_reg_info->insn = insn;
1232   new_reg_info->next = reg_set_table[regno];
1233   reg_set_table[regno] = new_reg_info;
1234 }
1235
1236 /* Called from compute_sets via note_stores to handle one SET or CLOBBER in
1237    an insn.  The DATA is really the instruction in which the SET is
1238    occurring.  */
1239
1240 static void
1241 record_set_info (rtx dest, rtx setter ATTRIBUTE_UNUSED, void *data)
1242 {
1243   rtx record_set_insn = (rtx) data;
1244
1245   if (GET_CODE (dest) == REG && REGNO (dest) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1246     record_one_set (REGNO (dest), record_set_insn);
1247 }
1248
1249 /* Scan the function and record each set of each pseudo-register.
1250
1251    This is called once, at the start of the gcse pass.  See the comments for
1252    `reg_set_table' for further documentation.  */
1253
1254 static void
1255 compute_sets (rtx f)
1256 {
1257   rtx insn;
1258
1259   for (insn = f; insn != 0; insn = NEXT_INSN (insn))
1260     if (INSN_P (insn))
1261       note_stores (PATTERN (insn), record_set_info, insn);
1262 }
1263 \f
1264 /* Hash table support.  */
1265
1266 struct reg_avail_info
1267 {
1268   basic_block last_bb;
1269   int first_set;
1270   int last_set;
1271 };
1272
1273 static struct reg_avail_info *reg_avail_info;
1274 static basic_block current_bb;
1275
1276
1277 /* See whether X, the source of a set, is something we want to consider for
1278    GCSE.  */
1279
1280 static GTY(()) rtx test_insn;
1281 static int
1282 want_to_gcse_p (rtx x)
1283 {
1284   int num_clobbers = 0;
1285   int icode;
1286
1287   switch (GET_CODE (x))
1288     {
1289     case REG:
1290     case SUBREG:
1291     case CONST_INT:
1292     case CONST_DOUBLE:
1293     case CONST_VECTOR:
1294     case CALL:
1295     case CONSTANT_P_RTX:
1296       return 0;
1297
1298     default:
1299       break;
1300     }
1301
1302   /* If this is a valid operand, we are OK.  If it's VOIDmode, we aren't.  */
1303   if (general_operand (x, GET_MODE (x)))
1304     return 1;
1305   else if (GET_MODE (x) == VOIDmode)
1306     return 0;
1307
1308   /* Otherwise, check if we can make a valid insn from it.  First initialize
1309      our test insn if we haven't already.  */
1310   if (test_insn == 0)
1311     {
1312       test_insn
1313         = make_insn_raw (gen_rtx_SET (VOIDmode,
1314                                       gen_rtx_REG (word_mode,
1315                                                    FIRST_PSEUDO_REGISTER * 2),
1316                                       const0_rtx));
1317       NEXT_INSN (test_insn) = PREV_INSN (test_insn) = 0;
1318     }
1319
1320   /* Now make an insn like the one we would make when GCSE'ing and see if
1321      valid.  */
1322   PUT_MODE (SET_DEST (PATTERN (test_insn)), GET_MODE (x));
1323   SET_SRC (PATTERN (test_insn)) = x;
1324   return ((icode = recog (PATTERN (test_insn), test_insn, &num_clobbers)) >= 0
1325           && (num_clobbers == 0 || ! added_clobbers_hard_reg_p (icode)));
1326 }
1327
1328 /* Return nonzero if the operands of expression X are unchanged from the
1329    start of INSN's basic block up to but not including INSN (if AVAIL_P == 0),
1330    or from INSN to the end of INSN's basic block (if AVAIL_P != 0).  */
1331
1332 static int
1333 oprs_unchanged_p (rtx x, rtx insn, int avail_p)
1334 {
1335   int i, j;
1336   enum rtx_code code;
1337   const char *fmt;
1338
1339   if (x == 0)
1340     return 1;
1341
1342   code = GET_CODE (x);
1343   switch (code)
1344     {
1345     case REG:
1346       {
1347         struct reg_avail_info *info = &reg_avail_info[REGNO (x)];
1348
1349         if (info->last_bb != current_bb)
1350           return 1;
1351         if (avail_p)
1352           return info->last_set < INSN_CUID (insn);
1353         else
1354           return info->first_set >= INSN_CUID (insn);
1355       }
1356
1357     case MEM:
1358       if (load_killed_in_block_p (current_bb, INSN_CUID (insn),
1359                                   x, avail_p))
1360         return 0;
1361       else
1362         return oprs_unchanged_p (XEXP (x, 0), insn, avail_p);
1363
1364     case PRE_DEC:
1365     case PRE_INC:
1366     case POST_DEC:
1367     case POST_INC:
1368     case PRE_MODIFY:
1369     case POST_MODIFY:
1370       return 0;
1371
1372     case PC:
1373     case CC0: /*FIXME*/
1374     case CONST:
1375     case CONST_INT:
1376     case CONST_DOUBLE:
1377     case CONST_VECTOR:
1378     case SYMBOL_REF:
1379     case LABEL_REF:
1380     case ADDR_VEC:
1381     case ADDR_DIFF_VEC:
1382       return 1;
1383
1384     default:
1385       break;
1386     }
1387
1388   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1, fmt = GET_RTX_FORMAT (code); i >= 0; i--)
1389     {
1390       if (fmt[i] == 'e')
1391         {
1392           /* If we are about to do the last recursive call needed at this
1393              level, change it into iteration.  This function is called enough
1394              to be worth it.  */
1395           if (i == 0)
1396             return oprs_unchanged_p (XEXP (x, i), insn, avail_p);
1397
1398           else if (! oprs_unchanged_p (XEXP (x, i), insn, avail_p))
1399             return 0;
1400         }
1401       else if (fmt[i] == 'E')
1402         for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
1403           if (! oprs_unchanged_p (XVECEXP (x, i, j), insn, avail_p))
1404             return 0;
1405     }
1406
1407   return 1;
1408 }
1409
1410 /* Used for communication between mems_conflict_for_gcse_p and
1411    load_killed_in_block_p.  Nonzero if mems_conflict_for_gcse_p finds a
1412    conflict between two memory references.  */
1413 static int gcse_mems_conflict_p;
1414
1415 /* Used for communication between mems_conflict_for_gcse_p and
1416    load_killed_in_block_p.  A memory reference for a load instruction,
1417    mems_conflict_for_gcse_p will see if a memory store conflicts with
1418    this memory load.  */
1419 static rtx gcse_mem_operand;
1420
1421 /* DEST is the output of an instruction.  If it is a memory reference, and
1422    possibly conflicts with the load found in gcse_mem_operand, then set
1423    gcse_mems_conflict_p to a nonzero value.  */
1424
1425 static void
1426 mems_conflict_for_gcse_p (rtx dest, rtx setter ATTRIBUTE_UNUSED,
1427                           void *data ATTRIBUTE_UNUSED)
1428 {
1429   while (GET_CODE (dest) == SUBREG
1430          || GET_CODE (dest) == ZERO_EXTRACT
1431          || GET_CODE (dest) == SIGN_EXTRACT
1432          || GET_CODE (dest) == STRICT_LOW_PART)
1433     dest = XEXP (dest, 0);
1434
1435   /* If DEST is not a MEM, then it will not conflict with the load.  Note
1436      that function calls are assumed to clobber memory, but are handled
1437      elsewhere.  */
1438   if (GET_CODE (dest) != MEM)
1439     return;
1440
1441   /* If we are setting a MEM in our list of specially recognized MEMs,
1442      don't mark as killed this time.  */
1443
1444   if (expr_equiv_p (dest, gcse_mem_operand) && pre_ldst_mems != NULL)
1445     {
1446       if (!find_rtx_in_ldst (dest))
1447         gcse_mems_conflict_p = 1;
1448       return;
1449     }
1450
1451   if (true_dependence (dest, GET_MODE (dest), gcse_mem_operand,
1452                        rtx_addr_varies_p))
1453     gcse_mems_conflict_p = 1;
1454 }
1455
1456 /* Return nonzero if the expression in X (a memory reference) is killed
1457    in block BB before or after the insn with the CUID in UID_LIMIT.
1458    AVAIL_P is nonzero for kills after UID_LIMIT, and zero for kills
1459    before UID_LIMIT.
1460
1461    To check the entire block, set UID_LIMIT to max_uid + 1 and
1462    AVAIL_P to 0.  */
1463
1464 static int
1465 load_killed_in_block_p (basic_block bb, int uid_limit, rtx x, int avail_p)
1466 {
1467   rtx list_entry = modify_mem_list[bb->index];
1468   while (list_entry)
1469     {
1470       rtx setter;
1471       /* Ignore entries in the list that do not apply.  */
1472       if ((avail_p
1473            && INSN_CUID (XEXP (list_entry, 0)) < uid_limit)
1474           || (! avail_p
1475               && INSN_CUID (XEXP (list_entry, 0)) > uid_limit))
1476         {
1477           list_entry = XEXP (list_entry, 1);
1478           continue;
1479         }
1480
1481       setter = XEXP (list_entry, 0);
1482
1483       /* If SETTER is a call everything is clobbered.  Note that calls
1484          to pure functions are never put on the list, so we need not
1485          worry about them.  */
1486       if (GET_CODE (setter) == CALL_INSN)
1487         return 1;
1488
1489       /* SETTER must be an INSN of some kind that sets memory.  Call
1490          note_stores to examine each hunk of memory that is modified.
1491
1492          The note_stores interface is pretty limited, so we have to
1493          communicate via global variables.  Yuk.  */
1494       gcse_mem_operand = x;
1495       gcse_mems_conflict_p = 0;
1496       note_stores (PATTERN (setter), mems_conflict_for_gcse_p, NULL);
1497       if (gcse_mems_conflict_p)
1498         return 1;
1499       list_entry = XEXP (list_entry, 1);
1500     }
1501   return 0;
1502 }
1503
1504 /* Return nonzero if the operands of expression X are unchanged from
1505    the start of INSN's basic block up to but not including INSN.  */
1506
1507 static int
1508 oprs_anticipatable_p (rtx x, rtx insn)
1509 {
1510   return oprs_unchanged_p (x, insn, 0);
1511 }
1512
1513 /* Return nonzero if the operands of expression X are unchanged from
1514    INSN to the end of INSN's basic block.  */
1515
1516 static int
1517 oprs_available_p (rtx x, rtx insn)
1518 {
1519   return oprs_unchanged_p (x, insn, 1);
1520 }
1521
1522 /* Hash expression X.
1523
1524    MODE is only used if X is a CONST_INT.  DO_NOT_RECORD_P is a boolean
1525    indicating if a volatile operand is found or if the expression contains
1526    something we don't want to insert in the table.
1527
1528    ??? One might want to merge this with canon_hash.  Later.  */
1529
1530 static unsigned int
1531 hash_expr (rtx x, enum machine_mode mode, int *do_not_record_p, int hash_table_size)
1532 {
1533   unsigned int hash;
1534
1535   *do_not_record_p = 0;
1536
1537   hash = hash_expr_1 (x, mode, do_not_record_p);
1538   return hash % hash_table_size;
1539 }
1540
1541 /* Hash a string.  Just add its bytes up.  */
1542
1543 static inline unsigned
1544 hash_string_1 (const char *ps)
1545 {
1546   unsigned hash = 0;
1547   const unsigned char *p = (const unsigned char *) ps;
1548
1549   if (p)
1550     while (*p)
1551       hash += *p++;
1552
1553   return hash;
1554 }
1555
1556 /* Subroutine of hash_expr to do the actual work.  */
1557
1558 static unsigned int
1559 hash_expr_1 (rtx x, enum machine_mode mode, int *do_not_record_p)
1560 {
1561   int i, j;
1562   unsigned hash = 0;
1563   enum rtx_code code;
1564   const char *fmt;
1565
1566   /* Used to turn recursion into iteration.  We can't rely on GCC's
1567      tail-recursion elimination since we need to keep accumulating values
1568      in HASH.  */
1569
1570   if (x == 0)
1571     return hash;
1572
1573  repeat:
1574   code = GET_CODE (x);
1575   switch (code)
1576     {
1577     case REG:
1578       hash += ((unsigned int) REG << 7) + REGNO (x);
1579       return hash;
1580
1581     case CONST_INT:
1582       hash += (((unsigned int) CONST_INT << 7) + (unsigned int) mode
1583                + (unsigned int) INTVAL (x));
1584       return hash;
1585
1586     case CONST_DOUBLE:
1587       /* This is like the general case, except that it only counts
1588          the integers representing the constant.  */
1589       hash += (unsigned int) code + (unsigned int) GET_MODE (x);
1590       if (GET_MODE (x) != VOIDmode)
1591         for (i = 2; i < GET_RTX_LENGTH (CONST_DOUBLE); i++)
1592           hash += (unsigned int) XWINT (x, i);
1593       else
1594         hash += ((unsigned int) CONST_DOUBLE_LOW (x)
1595                  + (unsigned int) CONST_DOUBLE_HIGH (x));
1596       return hash;
1597
1598     case CONST_VECTOR:
1599       {
1600         int units;
1601         rtx elt;
1602
1603         units = CONST_VECTOR_NUNITS (x);
1604
1605         for (i = 0; i < units; ++i)
1606           {
1607             elt = CONST_VECTOR_ELT (x, i);
1608             hash += hash_expr_1 (elt, GET_MODE (elt), do_not_record_p);
1609           }
1610
1611         return hash;
1612       }
1613
1614       /* Assume there is only one rtx object for any given label.  */
1615     case LABEL_REF:
1616       /* We don't hash on the address of the CODE_LABEL to avoid bootstrap
1617          differences and differences between each stage's debugging dumps.  */
1618       hash += (((unsigned int) LABEL_REF << 7)
1619                + CODE_LABEL_NUMBER (XEXP (x, 0)));
1620       return hash;
1621
1622     case SYMBOL_REF:
1623       {
1624         /* Don't hash on the symbol's address to avoid bootstrap differences.
1625            Different hash values may cause expressions to be recorded in
1626            different orders and thus different registers to be used in the
1627            final assembler.  This also avoids differences in the dump files
1628            between various stages.  */
1629         unsigned int h = 0;
1630         const unsigned char *p = (const unsigned char *) XSTR (x, 0);
1631
1632         while (*p)
1633           h += (h << 7) + *p++; /* ??? revisit */
1634
1635         hash += ((unsigned int) SYMBOL_REF << 7) + h;
1636         return hash;
1637       }
1638
1639     case MEM:
1640       if (MEM_VOLATILE_P (x))
1641         {
1642           *do_not_record_p = 1;
1643           return 0;
1644         }
1645
1646       hash += (unsigned int) MEM;
1647       /* We used alias set for hashing, but this is not good, since the alias
1648          set may differ in -fprofile-arcs and -fbranch-probabilities compilation
1649          causing the profiles to fail to match.  */
1650       x = XEXP (x, 0);
1651       goto repeat;
1652
1653     case PRE_DEC:
1654     case PRE_INC:
1655     case POST_DEC:
1656     case POST_INC:
1657     case PC:
1658     case CC0:
1659     case CALL:
1660     case UNSPEC_VOLATILE:
1661       *do_not_record_p = 1;
1662       return 0;
1663
1664     case ASM_OPERANDS:
1665       if (MEM_VOLATILE_P (x))
1666         {
1667           *do_not_record_p = 1;
1668           return 0;
1669         }
1670       else
1671         {
1672           /* We don't want to take the filename and line into account.  */
1673           hash += (unsigned) code + (unsigned) GET_MODE (x)
1674             + hash_string_1 (ASM_OPERANDS_TEMPLATE (x))
1675             + hash_string_1 (ASM_OPERANDS_OUTPUT_CONSTRAINT (x))
1676             + (unsigned) ASM_OPERANDS_OUTPUT_IDX (x);
1677
1678           if (ASM_OPERANDS_INPUT_LENGTH (x))
1679             {
1680               for (i = 1; i < ASM_OPERANDS_INPUT_LENGTH (x); i++)
1681                 {
1682                   hash += (hash_expr_1 (ASM_OPERANDS_INPUT (x, i),
1683                                         GET_MODE (ASM_OPERANDS_INPUT (x, i)),
1684                                         do_not_record_p)
1685                            + hash_string_1 (ASM_OPERANDS_INPUT_CONSTRAINT
1686                                             (x, i)));
1687                 }
1688
1689               hash += hash_string_1 (ASM_OPERANDS_INPUT_CONSTRAINT (x, 0));
1690               x = ASM_OPERANDS_INPUT (x, 0);
1691               mode = GET_MODE (x);
1692               goto repeat;
1693             }
1694           return hash;
1695         }
1696
1697     default:
1698       break;
1699     }
1700
1701   hash += (unsigned) code + (unsigned) GET_MODE (x);
1702   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1, fmt = GET_RTX_FORMAT (code); i >= 0; i--)
1703     {
1704       if (fmt[i] == 'e')
1705         {
1706           /* If we are about to do the last recursive call
1707              needed at this level, change it into iteration.
1708              This function is called enough to be worth it.  */
1709           if (i == 0)
1710             {
1711               x = XEXP (x, i);
1712               goto repeat;
1713             }
1714
1715           hash += hash_expr_1 (XEXP (x, i), 0, do_not_record_p);
1716           if (*do_not_record_p)
1717             return 0;
1718         }
1719
1720       else if (fmt[i] == 'E')
1721         for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
1722           {
1723             hash += hash_expr_1 (XVECEXP (x, i, j), 0, do_not_record_p);
1724             if (*do_not_record_p)
1725               return 0;
1726           }
1727
1728       else if (fmt[i] == 's')
1729         hash += hash_string_1 (XSTR (x, i));
1730       else if (fmt[i] == 'i')
1731         hash += (unsigned int) XINT (x, i);
1732       else
1733         abort ();
1734     }
1735
1736   return hash;
1737 }
1738
1739 /* Hash a set of register REGNO.
1740
1741    Sets are hashed on the register that is set.  This simplifies the PRE copy
1742    propagation code.
1743
1744    ??? May need to make things more elaborate.  Later, as necessary.  */
1745
1746 static unsigned int
1747 hash_set (int regno, int hash_table_size)
1748 {
1749   unsigned int hash;
1750
1751   hash = regno;
1752   return hash % hash_table_size;
1753 }
1754
1755 /* Return nonzero if exp1 is equivalent to exp2.
1756    ??? Borrowed from cse.c.  Might want to remerge with cse.c.  Later.  */
1757
1758 static int
1759 expr_equiv_p (rtx x, rtx y)
1760 {
1761   int i, j;
1762   enum rtx_code code;
1763   const char *fmt;
1764
1765   if (x == y)
1766     return 1;
1767
1768   if (x == 0 || y == 0)
1769     return 0;
1770
1771   code = GET_CODE (x);
1772   if (code != GET_CODE (y))
1773     return 0;
1774
1775   /* (MULT:SI x y) and (MULT:HI x y) are NOT equivalent.  */
1776   if (GET_MODE (x) != GET_MODE (y))
1777     return 0;
1778
1779   switch (code)
1780     {
1781     case PC:
1782     case CC0:
1783     case CONST_INT:
1784       return 0;
1785
1786     case LABEL_REF:
1787       return XEXP (x, 0) == XEXP (y, 0);
1788
1789     case SYMBOL_REF:
1790       return XSTR (x, 0) == XSTR (y, 0);
1791
1792     case REG:
1793       return REGNO (x) == REGNO (y);
1794
1795     case MEM:
1796       /* Can't merge two expressions in different alias sets, since we can
1797          decide that the expression is transparent in a block when it isn't,
1798          due to it being set with the different alias set.  */
1799       if (MEM_ALIAS_SET (x) != MEM_ALIAS_SET (y))
1800         return 0;
1801       break;
1802
1803     /*  For commutative operations, check both orders.  */
1804     case PLUS:
1805     case MULT:
1806     case AND:
1807     case IOR:
1808     case XOR:
1809     case NE:
1810     case EQ:
1811       return ((expr_equiv_p (XEXP (x, 0), XEXP (y, 0))
1812                && expr_equiv_p (XEXP (x, 1), XEXP (y, 1)))
1813               || (expr_equiv_p (XEXP (x, 0), XEXP (y, 1))
1814                   && expr_equiv_p (XEXP (x, 1), XEXP (y, 0))));
1815
1816     case ASM_OPERANDS:
1817       /* We don't use the generic code below because we want to
1818          disregard filename and line numbers.  */
1819
1820       /* A volatile asm isn't equivalent to any other.  */
1821       if (MEM_VOLATILE_P (x) || MEM_VOLATILE_P (y))
1822         return 0;
1823
1824       if (GET_MODE (x) != GET_MODE (y)
1825           || strcmp (ASM_OPERANDS_TEMPLATE (x), ASM_OPERANDS_TEMPLATE (y))
1826           || strcmp (ASM_OPERANDS_OUTPUT_CONSTRAINT (x),
1827                      ASM_OPERANDS_OUTPUT_CONSTRAINT (y))
1828           || ASM_OPERANDS_OUTPUT_IDX (x) != ASM_OPERANDS_OUTPUT_IDX (y)
1829           || ASM_OPERANDS_INPUT_LENGTH (x) != ASM_OPERANDS_INPUT_LENGTH (y))
1830         return 0;
1831
1832       if (ASM_OPERANDS_INPUT_LENGTH (x))
1833         {
1834           for (i = ASM_OPERANDS_INPUT_LENGTH (x) - 1; i >= 0; i--)
1835             if (! expr_equiv_p (ASM_OPERANDS_INPUT (x, i),
1836                                 ASM_OPERANDS_INPUT (y, i))
1837                 || strcmp (ASM_OPERANDS_INPUT_CONSTRAINT (x, i),
1838                            ASM_OPERANDS_INPUT_CONSTRAINT (y, i)))
1839               return 0;
1840         }
1841
1842       return 1;
1843
1844     default:
1845       break;
1846     }
1847
1848   /* Compare the elements.  If any pair of corresponding elements
1849      fail to match, return 0 for the whole thing.  */
1850
1851   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
1852   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
1853     {
1854       switch (fmt[i])
1855         {
1856         case 'e':
1857           if (! expr_equiv_p (XEXP (x, i), XEXP (y, i)))
1858             return 0;
1859           break;
1860
1861         case 'E':
1862           if (XVECLEN (x, i) != XVECLEN (y, i))
1863             return 0;
1864           for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
1865             if (! expr_equiv_p (XVECEXP (x, i, j), XVECEXP (y, i, j)))
1866               return 0;
1867           break;
1868
1869         case 's':
1870           if (strcmp (XSTR (x, i), XSTR (y, i)))
1871             return 0;
1872           break;
1873
1874         case 'i':
1875           if (XINT (x, i) != XINT (y, i))
1876             return 0;
1877           break;
1878
1879         case 'w':
1880           if (XWINT (x, i) != XWINT (y, i))
1881             return 0;
1882         break;
1883
1884         case '0':
1885           break;
1886
1887         default:
1888           abort ();
1889         }
1890     }
1891
1892   return 1;
1893 }
1894
1895 /* Insert expression X in INSN in the hash TABLE.
1896    If it is already present, record it as the last occurrence in INSN's
1897    basic block.
1898
1899    MODE is the mode of the value X is being stored into.
1900    It is only used if X is a CONST_INT.
1901
1902    ANTIC_P is nonzero if X is an anticipatable expression.
1903    AVAIL_P is nonzero if X is an available expression.  */
1904
1905 static void
1906 insert_expr_in_table (rtx x, enum machine_mode mode, rtx insn, int antic_p,
1907                       int avail_p, struct hash_table *table)
1908 {
1909   int found, do_not_record_p;
1910   unsigned int hash;
1911   struct expr *cur_expr, *last_expr = NULL;
1912   struct occr *antic_occr, *avail_occr;
1913   struct occr *last_occr = NULL;
1914
1915   hash = hash_expr (x, mode, &do_not_record_p, table->size);
1916
1917   /* Do not insert expression in table if it contains volatile operands,
1918      or if hash_expr determines the expression is something we don't want
1919      to or can't handle.  */
1920   if (do_not_record_p)
1921     return;
1922
1923   cur_expr = table->table[hash];
1924   found = 0;
1925
1926   while (cur_expr && 0 == (found = expr_equiv_p (cur_expr->expr, x)))
1927     {
1928       /* If the expression isn't found, save a pointer to the end of
1929          the list.  */
1930       last_expr = cur_expr;
1931       cur_expr = cur_expr->next_same_hash;
1932     }
1933
1934   if (! found)
1935     {
1936       cur_expr = gcse_alloc (sizeof (struct expr));
1937       bytes_used += sizeof (struct expr);
1938       if (table->table[hash] == NULL)
1939         /* This is the first pattern that hashed to this index.  */
1940         table->table[hash] = cur_expr;
1941       else
1942         /* Add EXPR to end of this hash chain.  */
1943         last_expr->next_same_hash = cur_expr;
1944
1945       /* Set the fields of the expr element.  */
1946       cur_expr->expr = x;
1947       cur_expr->bitmap_index = table->n_elems++;
1948       cur_expr->next_same_hash = NULL;
1949       cur_expr->antic_occr = NULL;
1950       cur_expr->avail_occr = NULL;
1951     }
1952
1953   /* Now record the occurrence(s).  */
1954   if (antic_p)
1955     {
1956       antic_occr = cur_expr->antic_occr;
1957
1958       /* Search for another occurrence in the same basic block.  */
1959       while (antic_occr && BLOCK_NUM (antic_occr->insn) != BLOCK_NUM (insn))
1960         {
1961           /* If an occurrence isn't found, save a pointer to the end of
1962              the list.  */
1963           last_occr = antic_occr;
1964           antic_occr = antic_occr->next;
1965         }
1966
1967       if (antic_occr)
1968         /* Found another instance of the expression in the same basic block.
1969            Prefer the currently recorded one.  We want the first one in the
1970            block and the block is scanned from start to end.  */
1971         ; /* nothing to do */
1972       else
1973         {
1974           /* First occurrence of this expression in this basic block.  */
1975           antic_occr = gcse_alloc (sizeof (struct occr));
1976           bytes_used += sizeof (struct occr);
1977           /* First occurrence of this expression in any block?  */
1978           if (cur_expr->antic_occr == NULL)
1979             cur_expr->antic_occr = antic_occr;
1980           else
1981             last_occr->next = antic_occr;
1982
1983           antic_occr->insn = insn;
1984           antic_occr->next = NULL;
1985         }
1986     }
1987
1988   if (avail_p)
1989     {
1990       avail_occr = cur_expr->avail_occr;
1991
1992       /* Search for another occurrence in the same basic block.  */
1993       while (avail_occr && BLOCK_NUM (avail_occr->insn) != BLOCK_NUM (insn))
1994         {
1995           /* If an occurrence isn't found, save a pointer to the end of
1996              the list.  */
1997           last_occr = avail_occr;
1998           avail_occr = avail_occr->next;
1999         }
2000
2001       if (avail_occr)
2002         /* Found another instance of the expression in the same basic block.
2003            Prefer this occurrence to the currently recorded one.  We want
2004            the last one in the block and the block is scanned from start
2005            to end.  */
2006         avail_occr->insn = insn;
2007       else
2008         {
2009           /* First occurrence of this expression in this basic block.  */
2010           avail_occr = gcse_alloc (sizeof (struct occr));
2011           bytes_used += sizeof (struct occr);
2012
2013           /* First occurrence of this expression in any block?  */
2014           if (cur_expr->avail_occr == NULL)
2015             cur_expr->avail_occr = avail_occr;
2016           else
2017             last_occr->next = avail_occr;
2018
2019           avail_occr->insn = insn;
2020           avail_occr->next = NULL;
2021         }
2022     }
2023 }
2024
2025 /* Insert pattern X in INSN in the hash table.
2026    X is a SET of a reg to either another reg or a constant.
2027    If it is already present, record it as the last occurrence in INSN's
2028    basic block.  */
2029
2030 static void
2031 insert_set_in_table (rtx x, rtx insn, struct hash_table *table)
2032 {
2033   int found;
2034   unsigned int hash;
2035   struct expr *cur_expr, *last_expr = NULL;
2036   struct occr *cur_occr, *last_occr = NULL;
2037
2038   if (GET_CODE (x) != SET
2039       || GET_CODE (SET_DEST (x)) != REG)
2040     abort ();
2041
2042   hash = hash_set (REGNO (SET_DEST (x)), table->size);
2043
2044   cur_expr = table->table[hash];
2045   found = 0;
2046
2047   while (cur_expr && 0 == (found = expr_equiv_p (cur_expr->expr, x)))
2048     {
2049       /* If the expression isn't found, save a pointer to the end of
2050          the list.  */
2051       last_expr = cur_expr;
2052       cur_expr = cur_expr->next_same_hash;
2053     }
2054
2055   if (! found)
2056     {
2057       cur_expr = gcse_alloc (sizeof (struct expr));
2058       bytes_used += sizeof (struct expr);
2059       if (table->table[hash] == NULL)
2060         /* This is the first pattern that hashed to this index.  */
2061         table->table[hash] = cur_expr;
2062       else
2063         /* Add EXPR to end of this hash chain.  */
2064         last_expr->next_same_hash = cur_expr;
2065
2066       /* Set the fields of the expr element.
2067          We must copy X because it can be modified when copy propagation is
2068          performed on its operands.  */
2069       cur_expr->expr = copy_rtx (x);
2070       cur_expr->bitmap_index = table->n_elems++;
2071       cur_expr->next_same_hash = NULL;
2072       cur_expr->antic_occr = NULL;
2073       cur_expr->avail_occr = NULL;
2074     }
2075
2076   /* Now record the occurrence.  */
2077   cur_occr = cur_expr->avail_occr;
2078
2079   /* Search for another occurrence in the same basic block.  */
2080   while (cur_occr && BLOCK_NUM (cur_occr->insn) != BLOCK_NUM (insn))
2081     {
2082       /* If an occurrence isn't found, save a pointer to the end of
2083          the list.  */
2084       last_occr = cur_occr;
2085       cur_occr = cur_occr->next;
2086     }
2087
2088   if (cur_occr)
2089     /* Found another instance of the expression in the same basic block.
2090        Prefer this occurrence to the currently recorded one.  We want the
2091        last one in the block and the block is scanned from start to end.  */
2092     cur_occr->insn = insn;
2093   else
2094     {
2095       /* First occurrence of this expression in this basic block.  */
2096       cur_occr = gcse_alloc (sizeof (struct occr));
2097       bytes_used += sizeof (struct occr);
2098
2099       /* First occurrence of this expression in any block?  */
2100       if (cur_expr->avail_occr == NULL)
2101         cur_expr->avail_occr = cur_occr;
2102       else
2103         last_occr->next = cur_occr;
2104
2105       cur_occr->insn = insn;
2106       cur_occr->next = NULL;
2107     }
2108 }
2109
2110 /* Determine whether the rtx X should be treated as a constant for
2111    the purposes of GCSE's constant propagation.  */
2112
2113 static bool
2114 gcse_constant_p (rtx x)
2115 {
2116   /* Consider a COMPARE of two integers constant.  */
2117   if (GET_CODE (x) == COMPARE
2118       && GET_CODE (XEXP (x, 0)) == CONST_INT
2119       && GET_CODE (XEXP (x, 1)) == CONST_INT)
2120     return true;
2121
2122
2123   /* Consider a COMPARE of the same registers is a constant
2124     if they are not floating point registers.  */
2125   if (GET_CODE(x) == COMPARE
2126       && GET_CODE (XEXP (x, 0)) == REG
2127       && GET_CODE (XEXP (x, 1)) == REG
2128       && REGNO (XEXP (x, 0)) == REGNO (XEXP (x, 1))
2129       && ! FLOAT_MODE_P (GET_MODE (XEXP (x, 0)))
2130       && ! FLOAT_MODE_P (GET_MODE (XEXP (x, 1))))
2131     return true;
2132
2133   if (GET_CODE (x) == CONSTANT_P_RTX)
2134     return false;
2135
2136   return CONSTANT_P (x);
2137 }
2138
2139 /* Scan pattern PAT of INSN and add an entry to the hash TABLE (set or
2140    expression one).  */
2141
2142 static void
2143 hash_scan_set (rtx pat, rtx insn, struct hash_table *table)
2144 {
2145   rtx src = SET_SRC (pat);
2146   rtx dest = SET_DEST (pat);
2147   rtx note;
2148
2149   if (GET_CODE (src) == CALL)
2150     hash_scan_call (src, insn, table);
2151
2152   else if (GET_CODE (dest) == REG)
2153     {
2154       unsigned int regno = REGNO (dest);
2155       rtx tmp;
2156
2157       /* If this is a single set and we are doing constant propagation,
2158          see if a REG_NOTE shows this equivalent to a constant.  */
2159       if (table->set_p && (note = find_reg_equal_equiv_note (insn)) != 0
2160           && gcse_constant_p (XEXP (note, 0)))
2161         src = XEXP (note, 0), pat = gen_rtx_SET (VOIDmode, dest, src);
2162
2163       /* Only record sets of pseudo-regs in the hash table.  */
2164       if (! table->set_p
2165           && regno >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
2166           /* Don't GCSE something if we can't do a reg/reg copy.  */
2167           && can_copy_p (GET_MODE (dest))
2168           /* GCSE commonly inserts instruction after the insn.  We can't
2169              do that easily for EH_REGION notes so disable GCSE on these
2170              for now.  */
2171           && !find_reg_note (insn, REG_EH_REGION, NULL_RTX)
2172           /* Is SET_SRC something we want to gcse?  */
2173           && want_to_gcse_p (src)
2174           /* Don't CSE a nop.  */
2175           && ! set_noop_p (pat)
2176           /* Don't GCSE if it has attached REG_EQUIV note.
2177              At this point this only function parameters should have
2178              REG_EQUIV notes and if the argument slot is used somewhere
2179              explicitly, it means address of parameter has been taken,
2180              so we should not extend the lifetime of the pseudo.  */
2181           && ((note = find_reg_note (insn, REG_EQUIV, NULL_RTX)) == 0
2182               || GET_CODE (XEXP (note, 0)) != MEM))
2183         {
2184           /* An expression is not anticipatable if its operands are
2185              modified before this insn or if this is not the only SET in
2186              this insn.  */
2187           int antic_p = oprs_anticipatable_p (src, insn) && single_set (insn);
2188           /* An expression is not available if its operands are
2189              subsequently modified, including this insn.  It's also not
2190              available if this is a branch, because we can't insert
2191              a set after the branch.  */
2192           int avail_p = (oprs_available_p (src, insn)
2193                          && ! JUMP_P (insn));
2194
2195           insert_expr_in_table (src, GET_MODE (dest), insn, antic_p, avail_p, table);
2196         }
2197
2198       /* Record sets for constant/copy propagation.  */
2199       else if (table->set_p
2200                && regno >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
2201                && ((GET_CODE (src) == REG
2202                     && REGNO (src) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
2203                     && can_copy_p (GET_MODE (dest))
2204                     && REGNO (src) != regno)
2205                    || gcse_constant_p (src))
2206                /* A copy is not available if its src or dest is subsequently
2207                   modified.  Here we want to search from INSN+1 on, but
2208                   oprs_available_p searches from INSN on.  */
2209                && (insn == BLOCK_END (BLOCK_NUM (insn))
2210                    || ((tmp = next_nonnote_insn (insn)) != NULL_RTX
2211                        && oprs_available_p (pat, tmp))))
2212         insert_set_in_table (pat, insn, table);
2213     }
2214 }
2215
2216 static void
2217 hash_scan_clobber (rtx x ATTRIBUTE_UNUSED, rtx insn ATTRIBUTE_UNUSED,
2218                    struct hash_table *table ATTRIBUTE_UNUSED)
2219 {
2220   /* Currently nothing to do.  */
2221 }
2222
2223 static void
2224 hash_scan_call (rtx x ATTRIBUTE_UNUSED, rtx insn ATTRIBUTE_UNUSED,
2225                 struct hash_table *table ATTRIBUTE_UNUSED)
2226 {
2227   /* Currently nothing to do.  */
2228 }
2229
2230 /* Process INSN and add hash table entries as appropriate.
2231
2232    Only available expressions that set a single pseudo-reg are recorded.
2233
2234    Single sets in a PARALLEL could be handled, but it's an extra complication
2235    that isn't dealt with right now.  The trick is handling the CLOBBERs that
2236    are also in the PARALLEL.  Later.
2237
2238    If SET_P is nonzero, this is for the assignment hash table,
2239    otherwise it is for the expression hash table.
2240    If IN_LIBCALL_BLOCK nonzero, we are in a libcall block, and should
2241    not record any expressions.  */
2242
2243 static void
2244 hash_scan_insn (rtx insn, struct hash_table *table, int in_libcall_block)
2245 {
2246   rtx pat = PATTERN (insn);
2247   int i;
2248
2249   if (in_libcall_block)
2250     return;
2251
2252   /* Pick out the sets of INSN and for other forms of instructions record
2253      what's been modified.  */
2254
2255   if (GET_CODE (pat) == SET)
2256     hash_scan_set (pat, insn, table);
2257   else if (GET_CODE (pat) == PARALLEL)
2258     for (i = 0; i < XVECLEN (pat, 0); i++)
2259       {
2260         rtx x = XVECEXP (pat, 0, i);
2261
2262         if (GET_CODE (x) == SET)
2263           hash_scan_set (x, insn, table);
2264         else if (GET_CODE (x) == CLOBBER)
2265           hash_scan_clobber (x, insn, table);
2266         else if (GET_CODE (x) == CALL)
2267           hash_scan_call (x, insn, table);
2268       }
2269
2270   else if (GET_CODE (pat) == CLOBBER)
2271     hash_scan_clobber (pat, insn, table);
2272   else if (GET_CODE (pat) == CALL)
2273     hash_scan_call (pat, insn, table);
2274 }
2275
2276 static void
2277 dump_hash_table (FILE *file, const char *name, struct hash_table *table)
2278 {
2279   int i;
2280   /* Flattened out table, so it's printed in proper order.  */
2281   struct expr **flat_table;
2282   unsigned int *hash_val;
2283   struct expr *expr;
2284
2285   flat_table = xcalloc (table->n_elems, sizeof (struct expr *));
2286   hash_val = xmalloc (table->n_elems * sizeof (unsigned int));
2287
2288   for (i = 0; i < (int) table->size; i++)
2289     for (expr = table->table[i]; expr != NULL; expr = expr->next_same_hash)
2290       {
2291         flat_table[expr->bitmap_index] = expr;
2292         hash_val[expr->bitmap_index] = i;
2293       }
2294
2295   fprintf (file, "%s hash table (%d buckets, %d entries)\n",
2296            name, table->size, table->n_elems);
2297
2298   for (i = 0; i < (int) table->n_elems; i++)
2299     if (flat_table[i] != 0)
2300       {
2301         expr = flat_table[i];
2302         fprintf (file, "Index %d (hash value %d)\n  ",
2303                  expr->bitmap_index, hash_val[i]);
2304         print_rtl (file, expr->expr);
2305         fprintf (file, "\n");
2306       }
2307
2308   fprintf (file, "\n");
2309
2310   free (flat_table);
2311   free (hash_val);
2312 }
2313
2314 /* Record register first/last/block set information for REGNO in INSN.
2315
2316    first_set records the first place in the block where the register
2317    is set and is used to compute "anticipatability".
2318
2319    last_set records the last place in the block where the register
2320    is set and is used to compute "availability".
2321
2322    last_bb records the block for which first_set and last_set are
2323    valid, as a quick test to invalidate them.
2324
2325    reg_set_in_block records whether the register is set in the block
2326    and is used to compute "transparency".  */
2327
2328 static void
2329 record_last_reg_set_info (rtx insn, int regno)
2330 {
2331   struct reg_avail_info *info = &reg_avail_info[regno];
2332   int cuid = INSN_CUID (insn);
2333
2334   info->last_set = cuid;
2335   if (info->last_bb != current_bb)
2336     {
2337       info->last_bb = current_bb;
2338       info->first_set = cuid;
2339       SET_BIT (reg_set_in_block[current_bb->index], regno);
2340     }
2341 }
2342
2343
2344 /* Record all of the canonicalized MEMs of record_last_mem_set_info's insn.
2345    Note we store a pair of elements in the list, so they have to be
2346    taken off pairwise.  */
2347
2348 static void
2349 canon_list_insert (rtx dest ATTRIBUTE_UNUSED, rtx unused1 ATTRIBUTE_UNUSED,
2350                    void * v_insn)
2351 {
2352   rtx dest_addr, insn;
2353   int bb;
2354
2355   while (GET_CODE (dest) == SUBREG
2356       || GET_CODE (dest) == ZERO_EXTRACT
2357       || GET_CODE (dest) == SIGN_EXTRACT
2358       || GET_CODE (dest) == STRICT_LOW_PART)
2359     dest = XEXP (dest, 0);
2360
2361   /* If DEST is not a MEM, then it will not conflict with a load.  Note
2362      that function calls are assumed to clobber memory, but are handled
2363      elsewhere.  */
2364
2365   if (GET_CODE (dest) != MEM)
2366     return;
2367
2368   dest_addr = get_addr (XEXP (dest, 0));
2369   dest_addr = canon_rtx (dest_addr);
2370   insn = (rtx) v_insn;
2371   bb = BLOCK_NUM (insn);
2372
2373   canon_modify_mem_list[bb] =
2374     alloc_EXPR_LIST (VOIDmode, dest_addr, canon_modify_mem_list[bb]);
2375   canon_modify_mem_list[bb] =
2376     alloc_EXPR_LIST (VOIDmode, dest, canon_modify_mem_list[bb]);
2377   bitmap_set_bit (canon_modify_mem_list_set, bb);
2378 }
2379
2380 /* Record memory modification information for INSN.  We do not actually care
2381    about the memory location(s) that are set, or even how they are set (consider
2382    a CALL_INSN).  We merely need to record which insns modify memory.  */
2383
2384 static void
2385 record_last_mem_set_info (rtx insn)
2386 {
2387   int bb = BLOCK_NUM (insn);
2388
2389   /* load_killed_in_block_p will handle the case of calls clobbering
2390      everything.  */
2391   modify_mem_list[bb] = alloc_INSN_LIST (insn, modify_mem_list[bb]);
2392   bitmap_set_bit (modify_mem_list_set, bb);
2393
2394   if (GET_CODE (insn) == CALL_INSN)
2395     {
2396       /* Note that traversals of this loop (other than for free-ing)
2397          will break after encountering a CALL_INSN.  So, there's no
2398          need to insert a pair of items, as canon_list_insert does.  */
2399       canon_modify_mem_list[bb] =
2400         alloc_INSN_LIST (insn, canon_modify_mem_list[bb]);
2401       bitmap_set_bit (canon_modify_mem_list_set, bb);
2402     }
2403   else
2404     note_stores (PATTERN (insn), canon_list_insert, (void*) insn);
2405 }
2406
2407 /* Called from compute_hash_table via note_stores to handle one
2408    SET or CLOBBER in an insn.  DATA is really the instruction in which
2409    the SET is taking place.  */
2410
2411 static void
2412 record_last_set_info (rtx dest, rtx setter ATTRIBUTE_UNUSED, void *data)
2413 {
2414   rtx last_set_insn = (rtx) data;
2415
2416   if (GET_CODE (dest) == SUBREG)
2417     dest = SUBREG_REG (dest);
2418
2419   if (GET_CODE (dest) == REG)
2420     record_last_reg_set_info (last_set_insn, REGNO (dest));
2421   else if (GET_CODE (dest) == MEM
2422            /* Ignore pushes, they clobber nothing.  */
2423            && ! push_operand (dest, GET_MODE (dest)))
2424     record_last_mem_set_info (last_set_insn);
2425 }
2426
2427 /* Top level function to create an expression or assignment hash table.
2428
2429    Expression entries are placed in the hash table if
2430    - they are of the form (set (pseudo-reg) src),
2431    - src is something we want to perform GCSE on,
2432    - none of the operands are subsequently modified in the block
2433
2434    Assignment 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 const/copy propagation on,
2437    - none of the operands or target are subsequently modified in the block
2438
2439    Currently src must be a pseudo-reg or a const_int.
2440
2441    TABLE is the table computed.  */
2442
2443 static void
2444 compute_hash_table_work (struct hash_table *table)
2445 {
2446   unsigned int i;
2447
2448   /* While we compute the hash table we also compute a bit array of which
2449      registers are set in which blocks.
2450      ??? This isn't needed during const/copy propagation, but it's cheap to
2451      compute.  Later.  */
2452   sbitmap_vector_zero (reg_set_in_block, last_basic_block);
2453
2454   /* re-Cache any INSN_LIST nodes we have allocated.  */
2455   clear_modify_mem_tables ();
2456   /* Some working arrays used to track first and last set in each block.  */
2457   reg_avail_info = gmalloc (max_gcse_regno * sizeof (struct reg_avail_info));
2458
2459   for (i = 0; i < max_gcse_regno; ++i)
2460     reg_avail_info[i].last_bb = NULL;
2461
2462   FOR_EACH_BB (current_bb)
2463     {
2464       rtx insn;
2465       unsigned int regno;
2466       int in_libcall_block;
2467
2468       /* First pass over the instructions records information used to
2469          determine when registers and memory are first and last set.
2470          ??? hard-reg reg_set_in_block computation
2471          could be moved to compute_sets since they currently don't change.  */
2472
2473       for (insn = current_bb->head;
2474            insn && insn != NEXT_INSN (current_bb->end);
2475            insn = NEXT_INSN (insn))
2476         {
2477           if (! INSN_P (insn))
2478             continue;
2479
2480           if (GET_CODE (insn) == CALL_INSN)
2481             {
2482               bool clobbers_all = false;
2483 #ifdef NON_SAVING_SETJMP
2484               if (NON_SAVING_SETJMP
2485                   && find_reg_note (insn, REG_SETJMP, NULL_RTX))
2486                 clobbers_all = true;
2487 #endif
2488
2489               for (regno = 0; regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER; regno++)
2490                 if (clobbers_all
2491                     || TEST_HARD_REG_BIT (regs_invalidated_by_call, regno))
2492                   record_last_reg_set_info (insn, regno);
2493
2494               mark_call (insn);
2495             }
2496
2497           note_stores (PATTERN (insn), record_last_set_info, insn);
2498         }
2499
2500       /* Insert implicit sets in the hash table.  */
2501       if (table->set_p
2502           && implicit_sets[current_bb->index] != NULL_RTX)
2503         hash_scan_set (implicit_sets[current_bb->index],
2504                        current_bb->head, table);
2505
2506       /* The next pass builds the hash table.  */
2507
2508       for (insn = current_bb->head, in_libcall_block = 0;
2509            insn && insn != NEXT_INSN (current_bb->end);
2510            insn = NEXT_INSN (insn))
2511         if (INSN_P (insn))
2512           {
2513             if (find_reg_note (insn, REG_LIBCALL, NULL_RTX))
2514               in_libcall_block = 1;
2515             else if (table->set_p && find_reg_note (insn, REG_RETVAL, NULL_RTX))
2516               in_libcall_block = 0;
2517             hash_scan_insn (insn, table, in_libcall_block);
2518             if (!table->set_p && find_reg_note (insn, REG_RETVAL, NULL_RTX))
2519               in_libcall_block = 0;
2520           }
2521     }
2522
2523   free (reg_avail_info);
2524   reg_avail_info = NULL;
2525 }
2526
2527 /* Allocate space for the set/expr hash TABLE.
2528    N_INSNS is the number of instructions in the function.
2529    It is used to determine the number of buckets to use.
2530    SET_P determines whether set or expression table will
2531    be created.  */
2532
2533 static void
2534 alloc_hash_table (int n_insns, struct hash_table *table, int set_p)
2535 {
2536   int n;
2537
2538   table->size = n_insns / 4;
2539   if (table->size < 11)
2540     table->size = 11;
2541
2542   /* Attempt to maintain efficient use of hash table.
2543      Making it an odd number is simplest for now.
2544      ??? Later take some measurements.  */
2545   table->size |= 1;
2546   n = table->size * sizeof (struct expr *);
2547   table->table = gmalloc (n);
2548   table->set_p = set_p;
2549 }
2550
2551 /* Free things allocated by alloc_hash_table.  */
2552
2553 static void
2554 free_hash_table (struct hash_table *table)
2555 {
2556   free (table->table);
2557 }
2558
2559 /* Compute the hash TABLE for doing copy/const propagation or
2560    expression hash table.  */
2561
2562 static void
2563 compute_hash_table (struct hash_table *table)
2564 {
2565   /* Initialize count of number of entries in hash table.  */
2566   table->n_elems = 0;
2567   memset (table->table, 0, table->size * sizeof (struct expr *));
2568
2569   compute_hash_table_work (table);
2570 }
2571 \f
2572 /* Expression tracking support.  */
2573
2574 /* Lookup pattern PAT in the expression TABLE.
2575    The result is a pointer to the table entry, or NULL if not found.  */
2576
2577 static struct expr *
2578 lookup_expr (rtx pat, struct hash_table *table)
2579 {
2580   int do_not_record_p;
2581   unsigned int hash = hash_expr (pat, GET_MODE (pat), &do_not_record_p,
2582                                  table->size);
2583   struct expr *expr;
2584
2585   if (do_not_record_p)
2586     return NULL;
2587
2588   expr = table->table[hash];
2589
2590   while (expr && ! expr_equiv_p (expr->expr, pat))
2591     expr = expr->next_same_hash;
2592
2593   return expr;
2594 }
2595
2596 /* Lookup REGNO in the set TABLE.  The result is a pointer to the
2597    table entry, or NULL if not found.  */
2598
2599 static struct expr *
2600 lookup_set (unsigned int regno, struct hash_table *table)
2601 {
2602   unsigned int hash = hash_set (regno, table->size);
2603   struct expr *expr;
2604
2605   expr = table->table[hash];
2606
2607   while (expr && REGNO (SET_DEST (expr->expr)) != regno)
2608     expr = expr->next_same_hash;
2609
2610   return expr;
2611 }
2612
2613 /* Return the next entry for REGNO in list EXPR.  */
2614
2615 static struct expr *
2616 next_set (unsigned int regno, struct expr *expr)
2617 {
2618   do
2619     expr = expr->next_same_hash;
2620   while (expr && REGNO (SET_DEST (expr->expr)) != regno);
2621
2622   return expr;
2623 }
2624
2625 /* Like free_INSN_LIST_list or free_EXPR_LIST_list, except that the node
2626    types may be mixed.  */
2627
2628 static void
2629 free_insn_expr_list_list (rtx *listp)
2630 {
2631   rtx list, next;
2632
2633   for (list = *listp; list ; list = next)
2634     {
2635       next = XEXP (list, 1);
2636       if (GET_CODE (list) == EXPR_LIST)
2637         free_EXPR_LIST_node (list);
2638       else
2639         free_INSN_LIST_node (list);
2640     }
2641
2642   *listp = NULL;
2643 }
2644
2645 /* Clear canon_modify_mem_list and modify_mem_list tables.  */
2646 static void
2647 clear_modify_mem_tables (void)
2648 {
2649   int i;
2650
2651   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP
2652     (modify_mem_list_set, 0, i, free_INSN_LIST_list (modify_mem_list + i));
2653   bitmap_clear (modify_mem_list_set);
2654
2655   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP
2656     (canon_modify_mem_list_set, 0, i,
2657      free_insn_expr_list_list (canon_modify_mem_list + i));
2658   bitmap_clear (canon_modify_mem_list_set);
2659 }
2660
2661 /* Release memory used by modify_mem_list_set and canon_modify_mem_list_set.  */
2662
2663 static void
2664 free_modify_mem_tables (void)
2665 {
2666   clear_modify_mem_tables ();
2667   free (modify_mem_list);
2668   free (canon_modify_mem_list);
2669   modify_mem_list = 0;
2670   canon_modify_mem_list = 0;
2671 }
2672
2673 /* Reset tables used to keep track of what's still available [since the
2674    start of the block].  */
2675
2676 static void
2677 reset_opr_set_tables (void)
2678 {
2679   /* Maintain a bitmap of which regs have been set since beginning of
2680      the block.  */
2681   CLEAR_REG_SET (reg_set_bitmap);
2682
2683   /* Also keep a record of the last instruction to modify memory.
2684      For now this is very trivial, we only record whether any memory
2685      location has been modified.  */
2686   clear_modify_mem_tables ();
2687 }
2688
2689 /* Return nonzero if the operands of X are not set before INSN in
2690    INSN's basic block.  */
2691
2692 static int
2693 oprs_not_set_p (rtx x, rtx insn)
2694 {
2695   int i, j;
2696   enum rtx_code code;
2697   const char *fmt;
2698
2699   if (x == 0)
2700     return 1;
2701
2702   code = GET_CODE (x);
2703   switch (code)
2704     {
2705     case PC:
2706     case CC0:
2707     case CONST:
2708     case CONST_INT:
2709     case CONST_DOUBLE:
2710     case CONST_VECTOR:
2711     case SYMBOL_REF:
2712     case LABEL_REF:
2713     case ADDR_VEC:
2714     case ADDR_DIFF_VEC:
2715       return 1;
2716
2717     case MEM:
2718       if (load_killed_in_block_p (BLOCK_FOR_INSN (insn),
2719                                   INSN_CUID (insn), x, 0))
2720         return 0;
2721       else
2722         return oprs_not_set_p (XEXP (x, 0), insn);
2723
2724     case REG:
2725       return ! REGNO_REG_SET_P (reg_set_bitmap, REGNO (x));
2726
2727     default:
2728       break;
2729     }
2730
2731   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1, fmt = GET_RTX_FORMAT (code); i >= 0; i--)
2732     {
2733       if (fmt[i] == 'e')
2734         {
2735           /* If we are about to do the last recursive call
2736              needed at this level, change it into iteration.
2737              This function is called enough to be worth it.  */
2738           if (i == 0)
2739             return oprs_not_set_p (XEXP (x, i), insn);
2740
2741           if (! oprs_not_set_p (XEXP (x, i), insn))
2742             return 0;
2743         }
2744       else if (fmt[i] == 'E')
2745         for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
2746           if (! oprs_not_set_p (XVECEXP (x, i, j), insn))
2747             return 0;
2748     }
2749
2750   return 1;
2751 }
2752
2753 /* Mark things set by a CALL.  */
2754
2755 static void
2756 mark_call (rtx insn)
2757 {
2758   if (! CONST_OR_PURE_CALL_P (insn))
2759     record_last_mem_set_info (insn);
2760 }
2761
2762 /* Mark things set by a SET.  */
2763
2764 static void
2765 mark_set (rtx pat, rtx insn)
2766 {
2767   rtx dest = SET_DEST (pat);
2768
2769   while (GET_CODE (dest) == SUBREG
2770          || GET_CODE (dest) == ZERO_EXTRACT
2771          || GET_CODE (dest) == SIGN_EXTRACT
2772          || GET_CODE (dest) == STRICT_LOW_PART)
2773     dest = XEXP (dest, 0);
2774
2775   if (GET_CODE (dest) == REG)
2776     SET_REGNO_REG_SET (reg_set_bitmap, REGNO (dest));
2777   else if (GET_CODE (dest) == MEM)
2778     record_last_mem_set_info (insn);
2779
2780   if (GET_CODE (SET_SRC (pat)) == CALL)
2781     mark_call (insn);
2782 }
2783
2784 /* Record things set by a CLOBBER.  */
2785
2786 static void
2787 mark_clobber (rtx pat, rtx insn)
2788 {
2789   rtx clob = XEXP (pat, 0);
2790
2791   while (GET_CODE (clob) == SUBREG || GET_CODE (clob) == STRICT_LOW_PART)
2792     clob = XEXP (clob, 0);
2793
2794   if (GET_CODE (clob) == REG)
2795     SET_REGNO_REG_SET (reg_set_bitmap, REGNO (clob));
2796   else
2797     record_last_mem_set_info (insn);
2798 }
2799
2800 /* Record things set by INSN.
2801    This data is used by oprs_not_set_p.  */
2802
2803 static void
2804 mark_oprs_set (rtx insn)
2805 {
2806   rtx pat = PATTERN (insn);
2807   int i;
2808
2809   if (GET_CODE (pat) == SET)
2810     mark_set (pat, insn);
2811   else if (GET_CODE (pat) == PARALLEL)
2812     for (i = 0; i < XVECLEN (pat, 0); i++)
2813       {
2814         rtx x = XVECEXP (pat, 0, i);
2815
2816         if (GET_CODE (x) == SET)
2817           mark_set (x, insn);
2818         else if (GET_CODE (x) == CLOBBER)
2819           mark_clobber (x, insn);
2820         else if (GET_CODE (x) == CALL)
2821           mark_call (insn);
2822       }
2823
2824   else if (GET_CODE (pat) == CLOBBER)
2825     mark_clobber (pat, insn);
2826   else if (GET_CODE (pat) == CALL)
2827     mark_call (insn);
2828 }
2829
2830 \f
2831 /* Classic GCSE reaching definition support.  */
2832
2833 /* Allocate reaching def variables.  */
2834
2835 static void
2836 alloc_rd_mem (int n_blocks, int n_insns)
2837 {
2838   rd_kill = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_insns);
2839   sbitmap_vector_zero (rd_kill, n_blocks);
2840
2841   rd_gen = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_insns);
2842   sbitmap_vector_zero (rd_gen, n_blocks);
2843
2844   reaching_defs = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_insns);
2845   sbitmap_vector_zero (reaching_defs, n_blocks);
2846
2847   rd_out = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_insns);
2848   sbitmap_vector_zero (rd_out, n_blocks);
2849 }
2850
2851 /* Free reaching def variables.  */
2852
2853 static void
2854 free_rd_mem (void)
2855 {
2856   sbitmap_vector_free (rd_kill);
2857   sbitmap_vector_free (rd_gen);
2858   sbitmap_vector_free (reaching_defs);
2859   sbitmap_vector_free (rd_out);
2860 }
2861
2862 /* Add INSN to the kills of BB.  REGNO, set in BB, is killed by INSN.  */
2863
2864 static void
2865 handle_rd_kill_set (rtx insn, int regno, basic_block bb)
2866 {
2867   struct reg_set *this_reg;
2868
2869   for (this_reg = reg_set_table[regno]; this_reg; this_reg = this_reg ->next)
2870     if (BLOCK_NUM (this_reg->insn) != BLOCK_NUM (insn))
2871       SET_BIT (rd_kill[bb->index], INSN_CUID (this_reg->insn));
2872 }
2873
2874 /* Compute the set of kill's for reaching definitions.  */
2875
2876 static void
2877 compute_kill_rd (void)
2878 {
2879   int cuid;
2880   unsigned int regno;
2881   int i;
2882   basic_block bb;
2883
2884   /* For each block
2885        For each set bit in `gen' of the block (i.e each insn which
2886            generates a definition in the block)
2887          Call the reg set by the insn corresponding to that bit regx
2888          Look at the linked list starting at reg_set_table[regx]
2889          For each setting of regx in the linked list, which is not in
2890              this block
2891            Set the bit in `kill' corresponding to that insn.  */
2892   FOR_EACH_BB (bb)
2893     for (cuid = 0; cuid < max_cuid; cuid++)
2894       if (TEST_BIT (rd_gen[bb->index], cuid))
2895         {
2896           rtx insn = CUID_INSN (cuid);
2897           rtx pat = PATTERN (insn);
2898
2899           if (GET_CODE (insn) == CALL_INSN)
2900             {
2901               for (regno = 0; regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER; regno++)
2902                 if (TEST_HARD_REG_BIT (regs_invalidated_by_call, regno))
2903                   handle_rd_kill_set (insn, regno, bb);
2904             }
2905
2906           if (GET_CODE (pat) == PARALLEL)
2907             {
2908               for (i = XVECLEN (pat, 0) - 1; i >= 0; i--)
2909                 {
2910                   enum rtx_code code = GET_CODE (XVECEXP (pat, 0, i));
2911
2912                   if ((code == SET || code == CLOBBER)
2913                       && GET_CODE (XEXP (XVECEXP (pat, 0, i), 0)) == REG)
2914                     handle_rd_kill_set (insn,
2915                                         REGNO (XEXP (XVECEXP (pat, 0, i), 0)),
2916                                         bb);
2917                 }
2918             }
2919           else if (GET_CODE (pat) == SET && GET_CODE (SET_DEST (pat)) == REG)
2920             /* Each setting of this register outside of this block
2921                must be marked in the set of kills in this block.  */
2922             handle_rd_kill_set (insn, REGNO (SET_DEST (pat)), bb);
2923         }
2924 }
2925
2926 /* Compute the reaching definitions as in
2927    Compilers Principles, Techniques, and Tools. Aho, Sethi, Ullman,
2928    Chapter 10.  It is the same algorithm as used for computing available
2929    expressions but applied to the gens and kills of reaching definitions.  */
2930
2931 static void
2932 compute_rd (void)
2933 {
2934   int changed, passes;
2935   basic_block bb;
2936
2937   FOR_EACH_BB (bb)
2938     sbitmap_copy (rd_out[bb->index] /*dst*/, rd_gen[bb->index] /*src*/);
2939
2940   passes = 0;
2941   changed = 1;
2942   while (changed)
2943     {
2944       changed = 0;
2945       FOR_EACH_BB (bb)
2946         {
2947           sbitmap_union_of_preds (reaching_defs[bb->index], rd_out, bb->index);
2948           changed |= sbitmap_union_of_diff_cg (rd_out[bb->index], rd_gen[bb->index],
2949                                                reaching_defs[bb->index], rd_kill[bb->index]);
2950         }
2951       passes++;
2952     }
2953
2954   if (gcse_file)
2955     fprintf (gcse_file, "reaching def computation: %d passes\n", passes);
2956 }
2957 \f
2958 /* Classic GCSE available expression support.  */
2959
2960 /* Allocate memory for available expression computation.  */
2961
2962 static void
2963 alloc_avail_expr_mem (int n_blocks, int n_exprs)
2964 {
2965   ae_kill = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
2966   sbitmap_vector_zero (ae_kill, n_blocks);
2967
2968   ae_gen = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
2969   sbitmap_vector_zero (ae_gen, n_blocks);
2970
2971   ae_in = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
2972   sbitmap_vector_zero (ae_in, n_blocks);
2973
2974   ae_out = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
2975   sbitmap_vector_zero (ae_out, n_blocks);
2976 }
2977
2978 static void
2979 free_avail_expr_mem (void)
2980 {
2981   sbitmap_vector_free (ae_kill);
2982   sbitmap_vector_free (ae_gen);
2983   sbitmap_vector_free (ae_in);
2984   sbitmap_vector_free (ae_out);
2985 }
2986
2987 /* Compute the set of available expressions generated in each basic block.  */
2988
2989 static void
2990 compute_ae_gen (struct hash_table *expr_hash_table)
2991 {
2992   unsigned int i;
2993   struct expr *expr;
2994   struct occr *occr;
2995
2996   /* For each recorded occurrence of each expression, set ae_gen[bb][expr].
2997      This is all we have to do because an expression is not recorded if it
2998      is not available, and the only expressions we want to work with are the
2999      ones that are recorded.  */
3000   for (i = 0; i < expr_hash_table->size; i++)
3001     for (expr = expr_hash_table->table[i]; expr != 0; expr = expr->next_same_hash)
3002       for (occr = expr->avail_occr; occr != 0; occr = occr->next)
3003         SET_BIT (ae_gen[BLOCK_NUM (occr->insn)], expr->bitmap_index);
3004 }
3005
3006 /* Return nonzero if expression X is killed in BB.  */
3007
3008 static int
3009 expr_killed_p (rtx x, basic_block bb)
3010 {
3011   int i, j;
3012   enum rtx_code code;
3013   const char *fmt;
3014
3015   if (x == 0)
3016     return 1;
3017
3018   code = GET_CODE (x);
3019   switch (code)
3020     {
3021     case REG:
3022       return TEST_BIT (reg_set_in_block[bb->index], REGNO (x));
3023
3024     case MEM:
3025       if (load_killed_in_block_p (bb, get_max_uid () + 1, x, 0))
3026         return 1;
3027       else
3028         return expr_killed_p (XEXP (x, 0), bb);
3029
3030     case PC:
3031     case CC0: /*FIXME*/
3032     case CONST:
3033     case CONST_INT:
3034     case CONST_DOUBLE:
3035     case CONST_VECTOR:
3036     case SYMBOL_REF:
3037     case LABEL_REF:
3038     case ADDR_VEC:
3039     case ADDR_DIFF_VEC:
3040       return 0;
3041
3042     default:
3043       break;
3044     }
3045
3046   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1, fmt = GET_RTX_FORMAT (code); i >= 0; i--)
3047     {
3048       if (fmt[i] == 'e')
3049         {
3050           /* If we are about to do the last recursive call
3051              needed at this level, change it into iteration.
3052              This function is called enough to be worth it.  */
3053           if (i == 0)
3054             return expr_killed_p (XEXP (x, i), bb);
3055           else if (expr_killed_p (XEXP (x, i), bb))
3056             return 1;
3057         }
3058       else if (fmt[i] == 'E')
3059         for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
3060           if (expr_killed_p (XVECEXP (x, i, j), bb))
3061             return 1;
3062     }
3063
3064   return 0;
3065 }
3066
3067 /* Compute the set of available expressions killed in each basic block.  */
3068
3069 static void
3070 compute_ae_kill (sbitmap *ae_gen, sbitmap *ae_kill,
3071                  struct hash_table *expr_hash_table)
3072 {
3073   basic_block bb;
3074   unsigned int i;
3075   struct expr *expr;
3076
3077   FOR_EACH_BB (bb)
3078     for (i = 0; i < expr_hash_table->size; i++)
3079       for (expr = expr_hash_table->table[i]; expr; expr = expr->next_same_hash)
3080         {
3081           /* Skip EXPR if generated in this block.  */
3082           if (TEST_BIT (ae_gen[bb->index], expr->bitmap_index))
3083             continue;
3084
3085           if (expr_killed_p (expr->expr, bb))
3086             SET_BIT (ae_kill[bb->index], expr->bitmap_index);
3087         }
3088 }
3089 \f
3090 /* Actually perform the Classic GCSE optimizations.  */
3091
3092 /* Return nonzero if occurrence OCCR of expression EXPR reaches block BB.
3093
3094    CHECK_SELF_LOOP is nonzero if we should consider a block reaching itself
3095    as a positive reach.  We want to do this when there are two computations
3096    of the expression in the block.
3097
3098    VISITED is a pointer to a working buffer for tracking which BB's have
3099    been visited.  It is NULL for the top-level call.
3100
3101    We treat reaching expressions that go through blocks containing the same
3102    reaching expression as "not reaching".  E.g. if EXPR is generated in blocks
3103    2 and 3, INSN is in block 4, and 2->3->4, we treat the expression in block
3104    2 as not reaching.  The intent is to improve the probability of finding
3105    only one reaching expression and to reduce register lifetimes by picking
3106    the closest such expression.  */
3107
3108 static int
3109 expr_reaches_here_p_work (struct occr *occr, struct expr *expr,
3110                           basic_block bb, int check_self_loop, char *visited)
3111 {
3112   edge pred;
3113
3114   for (pred = bb->pred; pred != NULL; pred = pred->pred_next)
3115     {
3116       basic_block pred_bb = pred->src;
3117
3118       if (visited[pred_bb->index])
3119         /* This predecessor has already been visited. Nothing to do.  */
3120           ;
3121       else if (pred_bb == bb)
3122         {
3123           /* BB loops on itself.  */
3124           if (check_self_loop
3125               && TEST_BIT (ae_gen[pred_bb->index], expr->bitmap_index)
3126               && BLOCK_NUM (occr->insn) == pred_bb->index)
3127             return 1;
3128
3129           visited[pred_bb->index] = 1;
3130         }
3131
3132       /* Ignore this predecessor if it kills the expression.  */
3133       else if (TEST_BIT (ae_kill[pred_bb->index], expr->bitmap_index))
3134         visited[pred_bb->index] = 1;
3135
3136       /* Does this predecessor generate this expression?  */
3137       else if (TEST_BIT (ae_gen[pred_bb->index], expr->bitmap_index))
3138         {
3139           /* Is this the occurrence we're looking for?
3140              Note that there's only one generating occurrence per block
3141              so we just need to check the block number.  */
3142           if (BLOCK_NUM (occr->insn) == pred_bb->index)
3143             return 1;
3144
3145           visited[pred_bb->index] = 1;
3146         }
3147
3148       /* Neither gen nor kill.  */
3149       else
3150         {
3151           visited[pred_bb->index] = 1;
3152           if (expr_reaches_here_p_work (occr, expr, pred_bb, check_self_loop,
3153               visited))
3154
3155             return 1;
3156         }
3157     }
3158
3159   /* All paths have been checked.  */
3160   return 0;
3161 }
3162
3163 /* This wrapper for expr_reaches_here_p_work() is to ensure that any
3164    memory allocated for that function is returned.  */
3165
3166 static int
3167 expr_reaches_here_p (struct occr *occr, struct expr *expr, basic_block bb,
3168                      int check_self_loop)
3169 {
3170   int rval;
3171   char *visited = xcalloc (last_basic_block, 1);
3172
3173   rval = expr_reaches_here_p_work (occr, expr, bb, check_self_loop, visited);
3174
3175   free (visited);
3176   return rval;
3177 }
3178
3179 /* Return the instruction that computes EXPR that reaches INSN's basic block.
3180    If there is more than one such instruction, return NULL.
3181
3182    Called only by handle_avail_expr.  */
3183
3184 static rtx
3185 computing_insn (struct expr *expr, rtx insn)
3186 {
3187   basic_block bb = BLOCK_FOR_INSN (insn);
3188
3189   if (expr->avail_occr->next == NULL)
3190     {
3191       if (BLOCK_FOR_INSN (expr->avail_occr->insn) == bb)
3192         /* The available expression is actually itself
3193            (i.e. a loop in the flow graph) so do nothing.  */
3194         return NULL;
3195
3196       /* (FIXME) Case that we found a pattern that was created by
3197          a substitution that took place.  */
3198       return expr->avail_occr->insn;
3199     }
3200   else
3201     {
3202       /* Pattern is computed more than once.
3203          Search backwards from this insn to see how many of these
3204          computations actually reach this insn.  */
3205       struct occr *occr;
3206       rtx insn_computes_expr = NULL;
3207       int can_reach = 0;
3208
3209       for (occr = expr->avail_occr; occr != NULL; occr = occr->next)
3210         {
3211           if (BLOCK_FOR_INSN (occr->insn) == bb)
3212             {
3213               /* The expression is generated in this block.
3214                  The only time we care about this is when the expression
3215                  is generated later in the block [and thus there's a loop].
3216                  We let the normal cse pass handle the other cases.  */
3217               if (INSN_CUID (insn) < INSN_CUID (occr->insn)
3218                   && expr_reaches_here_p (occr, expr, bb, 1))
3219                 {
3220                   can_reach++;
3221                   if (can_reach > 1)
3222                     return NULL;
3223
3224                   insn_computes_expr = occr->insn;
3225                 }
3226             }
3227           else if (expr_reaches_here_p (occr, expr, bb, 0))
3228             {
3229               can_reach++;
3230               if (can_reach > 1)
3231                 return NULL;
3232
3233               insn_computes_expr = occr->insn;
3234             }
3235         }
3236
3237       if (insn_computes_expr == NULL)
3238         abort ();
3239
3240       return insn_computes_expr;
3241     }
3242 }
3243
3244 /* Return nonzero if the definition in DEF_INSN can reach INSN.
3245    Only called by can_disregard_other_sets.  */
3246
3247 static int
3248 def_reaches_here_p (rtx insn, rtx def_insn)
3249 {
3250   rtx reg;
3251
3252   if (TEST_BIT (reaching_defs[BLOCK_NUM (insn)], INSN_CUID (def_insn)))
3253     return 1;
3254
3255   if (BLOCK_NUM (insn) == BLOCK_NUM (def_insn))
3256     {
3257       if (INSN_CUID (def_insn) < INSN_CUID (insn))
3258         {
3259           if (GET_CODE (PATTERN (def_insn)) == PARALLEL)
3260             return 1;
3261           else if (GET_CODE (PATTERN (def_insn)) == CLOBBER)
3262             reg = XEXP (PATTERN (def_insn), 0);
3263           else if (GET_CODE (PATTERN (def_insn)) == SET)
3264             reg = SET_DEST (PATTERN (def_insn));
3265           else
3266             abort ();
3267
3268           return ! reg_set_between_p (reg, NEXT_INSN (def_insn), insn);
3269         }
3270       else
3271         return 0;
3272     }
3273
3274   return 0;
3275 }
3276
3277 /* Return nonzero if *ADDR_THIS_REG can only have one value at INSN.  The
3278    value returned is the number of definitions that reach INSN.  Returning a
3279    value of zero means that [maybe] more than one definition reaches INSN and
3280    the caller can't perform whatever optimization it is trying.  i.e. it is
3281    always safe to return zero.  */
3282
3283 static int
3284 can_disregard_other_sets (struct reg_set **addr_this_reg, rtx insn, int for_combine)
3285 {
3286   int number_of_reaching_defs = 0;
3287   struct reg_set *this_reg;
3288
3289   for (this_reg = *addr_this_reg; this_reg != 0; this_reg = this_reg->next)
3290     if (def_reaches_here_p (insn, this_reg->insn))
3291       {
3292         number_of_reaching_defs++;
3293         /* Ignore parallels for now.  */
3294         if (GET_CODE (PATTERN (this_reg->insn)) == PARALLEL)
3295           return 0;
3296
3297         if (!for_combine
3298             && (GET_CODE (PATTERN (this_reg->insn)) == CLOBBER
3299                 || ! rtx_equal_p (SET_SRC (PATTERN (this_reg->insn)),
3300                                   SET_SRC (PATTERN (insn)))))
3301           /* A setting of the reg to a different value reaches INSN.  */
3302           return 0;
3303
3304         if (number_of_reaching_defs > 1)
3305           {
3306             /* If in this setting the value the register is being set to is
3307                equal to the previous value the register was set to and this
3308                setting reaches the insn we are trying to do the substitution
3309                on then we are ok.  */
3310             if (GET_CODE (PATTERN (this_reg->insn)) == CLOBBER)
3311               return 0;
3312             else if (! rtx_equal_p (SET_SRC (PATTERN (this_reg->insn)),
3313                                     SET_SRC (PATTERN (insn))))
3314               return 0;
3315           }
3316
3317         *addr_this_reg = this_reg;
3318       }
3319
3320   return number_of_reaching_defs;
3321 }
3322
3323 /* Expression computed by insn is available and the substitution is legal,
3324    so try to perform the substitution.
3325
3326    The result is nonzero if any changes were made.  */
3327
3328 static int
3329 handle_avail_expr (rtx insn, struct expr *expr)
3330 {
3331   rtx pat, insn_computes_expr, expr_set;
3332   rtx to;
3333   struct reg_set *this_reg;
3334   int found_setting, use_src;
3335   int changed = 0;
3336
3337   /* We only handle the case where one computation of the expression
3338      reaches this instruction.  */
3339   insn_computes_expr = computing_insn (expr, insn);
3340   if (insn_computes_expr == NULL)
3341     return 0;
3342   expr_set = single_set (insn_computes_expr);
3343   if (!expr_set)
3344     abort ();
3345
3346   found_setting = 0;
3347   use_src = 0;
3348
3349   /* At this point we know only one computation of EXPR outside of this
3350      block reaches this insn.  Now try to find a register that the
3351      expression is computed into.  */
3352   if (GET_CODE (SET_SRC (expr_set)) == REG)
3353     {
3354       /* This is the case when the available expression that reaches
3355          here has already been handled as an available expression.  */
3356       unsigned int regnum_for_replacing
3357         = REGNO (SET_SRC (expr_set));
3358
3359       /* If the register was created by GCSE we can't use `reg_set_table',
3360          however we know it's set only once.  */
3361       if (regnum_for_replacing >= max_gcse_regno
3362           /* If the register the expression is computed into is set only once,
3363              or only one set reaches this insn, we can use it.  */
3364           || (((this_reg = reg_set_table[regnum_for_replacing]),
3365                this_reg->next == NULL)
3366               || can_disregard_other_sets (&this_reg, insn, 0)))
3367         {
3368           use_src = 1;
3369           found_setting = 1;
3370         }
3371     }
3372
3373   if (!found_setting)
3374     {
3375       unsigned int regnum_for_replacing
3376         = REGNO (SET_DEST (expr_set));
3377
3378       /* This shouldn't happen.  */
3379       if (regnum_for_replacing >= max_gcse_regno)
3380         abort ();
3381
3382       this_reg = reg_set_table[regnum_for_replacing];
3383
3384       /* If the register the expression is computed into is set only once,
3385          or only one set reaches this insn, use it.  */
3386       if (this_reg->next == NULL
3387           || can_disregard_other_sets (&this_reg, insn, 0))
3388         found_setting = 1;
3389     }
3390
3391   if (found_setting)
3392     {
3393       pat = PATTERN (insn);
3394       if (use_src)
3395         to = SET_SRC (expr_set);
3396       else
3397         to = SET_DEST (expr_set);
3398       changed = validate_change (insn, &SET_SRC (pat), to, 0);
3399
3400       /* We should be able to ignore the return code from validate_change but
3401          to play it safe we check.  */
3402       if (changed)
3403         {
3404           gcse_subst_count++;
3405           if (gcse_file != NULL)
3406             {
3407               fprintf (gcse_file, "GCSE: Replacing the source in insn %d with",
3408                        INSN_UID (insn));
3409               fprintf (gcse_file, " reg %d %s insn %d\n",
3410                        REGNO (to), use_src ? "from" : "set in",
3411                        INSN_UID (insn_computes_expr));
3412             }
3413         }
3414     }
3415
3416   /* The register that the expr is computed into is set more than once.  */
3417   else if (1 /*expensive_op(this_pattrn->op) && do_expensive_gcse)*/)
3418     {
3419       /* Insert an insn after insnx that copies the reg set in insnx
3420          into a new pseudo register call this new register REGN.
3421          From insnb until end of basic block or until REGB is set
3422          replace all uses of REGB with REGN.  */
3423       rtx new_insn;
3424
3425       to = gen_reg_rtx (GET_MODE (SET_DEST (expr_set)));
3426
3427       /* Generate the new insn.  */
3428       /* ??? If the change fails, we return 0, even though we created
3429          an insn.  I think this is ok.  */
3430       new_insn
3431         = emit_insn_after (gen_rtx_SET (VOIDmode, to,
3432                                         SET_DEST (expr_set)),
3433                            insn_computes_expr);
3434
3435       /* Keep register set table up to date.  */
3436       record_one_set (REGNO (to), new_insn);
3437
3438       gcse_create_count++;
3439       if (gcse_file != NULL)
3440         {
3441           fprintf (gcse_file, "GCSE: Creating insn %d to copy value of reg %d",
3442                    INSN_UID (NEXT_INSN (insn_computes_expr)),
3443                    REGNO (SET_SRC (PATTERN (NEXT_INSN (insn_computes_expr)))));
3444           fprintf (gcse_file, ", computed in insn %d,\n",
3445                    INSN_UID (insn_computes_expr));
3446           fprintf (gcse_file, "      into newly allocated reg %d\n",
3447                    REGNO (to));
3448         }
3449
3450       pat = PATTERN (insn);
3451
3452       /* Do register replacement for INSN.  */
3453       changed = validate_change (insn, &SET_SRC (pat),
3454                                  SET_DEST (PATTERN
3455                                            (NEXT_INSN (insn_computes_expr))),
3456                                  0);
3457
3458       /* We should be able to ignore the return code from validate_change but
3459          to play it safe we check.  */
3460       if (changed)
3461         {
3462           gcse_subst_count++;
3463           if (gcse_file != NULL)
3464             {
3465               fprintf (gcse_file,
3466                        "GCSE: Replacing the source in insn %d with reg %d ",
3467                        INSN_UID (insn),
3468                        REGNO (SET_DEST (PATTERN (NEXT_INSN
3469                                                  (insn_computes_expr)))));
3470               fprintf (gcse_file, "set in insn %d\n",
3471                        INSN_UID (insn_computes_expr));
3472             }
3473         }
3474     }
3475
3476   return changed;
3477 }
3478
3479 /* Perform classic GCSE.  This is called by one_classic_gcse_pass after all
3480    the dataflow analysis has been done.
3481
3482    The result is nonzero if a change was made.  */
3483
3484 static int
3485 classic_gcse (void)
3486 {
3487   int changed;
3488   rtx insn;
3489   basic_block bb;
3490
3491   /* Note we start at block 1.  */
3492
3493   if (ENTRY_BLOCK_PTR->next_bb == EXIT_BLOCK_PTR)
3494     return 0;
3495
3496   changed = 0;
3497   FOR_BB_BETWEEN (bb, ENTRY_BLOCK_PTR->next_bb->next_bb, EXIT_BLOCK_PTR, next_bb)
3498     {
3499       /* Reset tables used to keep track of what's still valid [since the
3500          start of the block].  */
3501       reset_opr_set_tables ();
3502
3503       for (insn = bb->head;
3504            insn != NULL && insn != NEXT_INSN (bb->end);
3505            insn = NEXT_INSN (insn))
3506         {
3507           /* Is insn of form (set (pseudo-reg) ...)?  */
3508           if (GET_CODE (insn) == INSN
3509               && GET_CODE (PATTERN (insn)) == SET
3510               && GET_CODE (SET_DEST (PATTERN (insn))) == REG
3511               && REGNO (SET_DEST (PATTERN (insn))) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER)
3512             {
3513               rtx pat = PATTERN (insn);
3514               rtx src = SET_SRC (pat);
3515               struct expr *expr;
3516
3517               if (want_to_gcse_p (src)
3518                   /* Is the expression recorded?  */
3519                   && ((expr = lookup_expr (src, &expr_hash_table)) != NULL)
3520                   /* Is the expression available [at the start of the
3521                      block]?  */
3522                   && TEST_BIT (ae_in[bb->index], expr->bitmap_index)
3523                   /* Are the operands unchanged since the start of the
3524                      block?  */
3525                   && oprs_not_set_p (src, insn))
3526                 changed |= handle_avail_expr (insn, expr);
3527             }
3528
3529           /* Keep track of everything modified by this insn.  */
3530           /* ??? Need to be careful w.r.t. mods done to INSN.  */
3531           if (INSN_P (insn))
3532             mark_oprs_set (insn);
3533         }
3534     }
3535
3536   return changed;
3537 }
3538
3539 /* Top level routine to perform one classic GCSE pass.
3540
3541    Return nonzero if a change was made.  */
3542
3543 static int
3544 one_classic_gcse_pass (int pass)
3545 {
3546   int changed = 0;
3547
3548   gcse_subst_count = 0;
3549   gcse_create_count = 0;
3550
3551   alloc_hash_table (max_cuid, &expr_hash_table, 0);
3552   alloc_rd_mem (last_basic_block, max_cuid);
3553   compute_hash_table (&expr_hash_table);
3554   if (gcse_file)
3555     dump_hash_table (gcse_file, "Expression", &expr_hash_table);
3556
3557   if (expr_hash_table.n_elems > 0)
3558     {
3559       compute_kill_rd ();
3560       compute_rd ();
3561       alloc_avail_expr_mem (last_basic_block, expr_hash_table.n_elems);
3562       compute_ae_gen (&expr_hash_table);
3563       compute_ae_kill (ae_gen, ae_kill, &expr_hash_table);
3564       compute_available (ae_gen, ae_kill, ae_out, ae_in);
3565       changed = classic_gcse ();
3566       free_avail_expr_mem ();
3567     }
3568
3569   free_rd_mem ();
3570   free_hash_table (&expr_hash_table);
3571
3572   if (gcse_file)
3573     {
3574       fprintf (gcse_file, "\n");
3575       fprintf (gcse_file, "GCSE of %s, pass %d: %d bytes needed, %d substs,",
3576                current_function_name, pass, bytes_used, gcse_subst_count);
3577       fprintf (gcse_file, "%d insns created\n", gcse_create_count);
3578     }
3579
3580   return changed;
3581 }
3582 \f
3583 /* Compute copy/constant propagation working variables.  */
3584
3585 /* Local properties of assignments.  */
3586 static sbitmap *cprop_pavloc;
3587 static sbitmap *cprop_absaltered;
3588
3589 /* Global properties of assignments (computed from the local properties).  */
3590 static sbitmap *cprop_avin;
3591 static sbitmap *cprop_avout;
3592
3593 /* Allocate vars used for copy/const propagation.  N_BLOCKS is the number of
3594    basic blocks.  N_SETS is the number of sets.  */
3595
3596 static void
3597 alloc_cprop_mem (int n_blocks, int n_sets)
3598 {
3599   cprop_pavloc = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_sets);
3600   cprop_absaltered = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_sets);
3601
3602   cprop_avin = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_sets);
3603   cprop_avout = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_sets);
3604 }
3605
3606 /* Free vars used by copy/const propagation.  */
3607
3608 static void
3609 free_cprop_mem (void)
3610 {
3611   sbitmap_vector_free (cprop_pavloc);
3612   sbitmap_vector_free (cprop_absaltered);
3613   sbitmap_vector_free (cprop_avin);
3614   sbitmap_vector_free (cprop_avout);
3615 }
3616
3617 /* For each block, compute whether X is transparent.  X is either an
3618    expression or an assignment [though we don't care which, for this context
3619    an assignment is treated as an expression].  For each block where an
3620    element of X is modified, set (SET_P == 1) or reset (SET_P == 0) the INDX
3621    bit in BMAP.  */
3622
3623 static void
3624 compute_transp (rtx x, int indx, sbitmap *bmap, int set_p)
3625 {
3626   int i, j;
3627   basic_block bb;
3628   enum rtx_code code;
3629   reg_set *r;
3630   const char *fmt;
3631
3632   /* repeat is used to turn tail-recursion into iteration since GCC
3633      can't do it when there's no return value.  */
3634  repeat:
3635
3636   if (x == 0)
3637     return;
3638
3639   code = GET_CODE (x);
3640   switch (code)
3641     {
3642     case REG:
3643       if (set_p)
3644         {
3645           if (REGNO (x) < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
3646             {
3647               FOR_EACH_BB (bb)
3648                 if (TEST_BIT (reg_set_in_block[bb->index], REGNO (x)))
3649                   SET_BIT (bmap[bb->index], indx);
3650             }
3651           else
3652             {
3653               for (r = reg_set_table[REGNO (x)]; r != NULL; r = r->next)
3654                 SET_BIT (bmap[BLOCK_NUM (r->insn)], indx);
3655             }
3656         }
3657       else
3658         {
3659           if (REGNO (x) < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
3660             {
3661               FOR_EACH_BB (bb)
3662                 if (TEST_BIT (reg_set_in_block[bb->index], REGNO (x)))
3663                   RESET_BIT (bmap[bb->index], indx);
3664             }
3665           else
3666             {
3667               for (r = reg_set_table[REGNO (x)]; r != NULL; r = r->next)
3668                 RESET_BIT (bmap[BLOCK_NUM (r->insn)], indx);
3669             }
3670         }
3671
3672       return;
3673
3674     case MEM:
3675       FOR_EACH_BB (bb)
3676         {
3677           rtx list_entry = canon_modify_mem_list[bb->index];
3678
3679           while (list_entry)
3680             {
3681               rtx dest, dest_addr;
3682
3683               if (GET_CODE (XEXP (list_entry, 0)) == CALL_INSN)
3684                 {
3685                   if (set_p)
3686                     SET_BIT (bmap[bb->index], indx);
3687                   else
3688                     RESET_BIT (bmap[bb->index], indx);
3689                   break;
3690                 }
3691               /* LIST_ENTRY must be an INSN of some kind that sets memory.
3692                  Examine each hunk of memory that is modified.  */
3693
3694               dest = XEXP (list_entry, 0);
3695               list_entry = XEXP (list_entry, 1);
3696               dest_addr = XEXP (list_entry, 0);
3697
3698               if (canon_true_dependence (dest, GET_MODE (dest), dest_addr,
3699                                          x, rtx_addr_varies_p))
3700                 {
3701                   if (set_p)
3702                     SET_BIT (bmap[bb->index], indx);
3703                   else
3704                     RESET_BIT (bmap[bb->index], indx);
3705                   break;
3706                 }
3707               list_entry = XEXP (list_entry, 1);
3708             }
3709         }
3710
3711       x = XEXP (x, 0);
3712       goto repeat;
3713
3714     case PC:
3715     case CC0: /*FIXME*/
3716     case CONST:
3717     case CONST_INT:
3718     case CONST_DOUBLE:
3719     case CONST_VECTOR:
3720     case SYMBOL_REF:
3721     case LABEL_REF:
3722     case ADDR_VEC:
3723     case ADDR_DIFF_VEC:
3724       return;
3725
3726     default:
3727       break;
3728     }
3729
3730   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1, fmt = GET_RTX_FORMAT (code); i >= 0; i--)
3731     {
3732       if (fmt[i] == 'e')
3733         {
3734           /* If we are about to do the last recursive call
3735              needed at this level, change it into iteration.
3736              This function is called enough to be worth it.  */
3737           if (i == 0)
3738             {
3739               x = XEXP (x, i);
3740               goto repeat;
3741             }
3742
3743           compute_transp (XEXP (x, i), indx, bmap, set_p);
3744         }
3745       else if (fmt[i] == 'E')
3746         for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
3747           compute_transp (XVECEXP (x, i, j), indx, bmap, set_p);
3748     }
3749 }
3750
3751 /* Top level routine to do the dataflow analysis needed by copy/const
3752    propagation.  */
3753
3754 static void
3755 compute_cprop_data (void)
3756 {
3757   compute_local_properties (cprop_absaltered, cprop_pavloc, NULL, &set_hash_table);
3758   compute_available (cprop_pavloc, cprop_absaltered,
3759                      cprop_avout, cprop_avin);
3760 }
3761 \f
3762 /* Copy/constant propagation.  */
3763
3764 /* Maximum number of register uses in an insn that we handle.  */
3765 #define MAX_USES 8
3766
3767 /* Table of uses found in an insn.
3768    Allocated statically to avoid alloc/free complexity and overhead.  */
3769 static struct reg_use reg_use_table[MAX_USES];
3770
3771 /* Index into `reg_use_table' while building it.  */
3772 static int reg_use_count;
3773
3774 /* Set up a list of register numbers used in INSN.  The found uses are stored
3775    in `reg_use_table'.  `reg_use_count' is initialized to zero before entry,
3776    and contains the number of uses in the table upon exit.
3777
3778    ??? If a register appears multiple times we will record it multiple times.
3779    This doesn't hurt anything but it will slow things down.  */
3780
3781 static void
3782 find_used_regs (rtx *xptr, void *data ATTRIBUTE_UNUSED)
3783 {
3784   int i, j;
3785   enum rtx_code code;
3786   const char *fmt;
3787   rtx x = *xptr;
3788
3789   /* repeat is used to turn tail-recursion into iteration since GCC
3790      can't do it when there's no return value.  */
3791  repeat:
3792   if (x == 0)
3793     return;
3794
3795   code = GET_CODE (x);
3796   if (REG_P (x))
3797     {
3798       if (reg_use_count == MAX_USES)
3799         return;
3800
3801       reg_use_table[reg_use_count].reg_rtx = x;
3802       reg_use_count++;
3803     }
3804
3805   /* Recursively scan the operands of this expression.  */
3806
3807   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1, fmt = GET_RTX_FORMAT (code); i >= 0; i--)
3808     {
3809       if (fmt[i] == 'e')
3810         {
3811           /* If we are about to do the last recursive call
3812              needed at this level, change it into iteration.
3813              This function is called enough to be worth it.  */
3814           if (i == 0)
3815             {
3816               x = XEXP (x, 0);
3817               goto repeat;
3818             }
3819
3820           find_used_regs (&XEXP (x, i), data);
3821         }
3822       else if (fmt[i] == 'E')
3823         for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
3824           find_used_regs (&XVECEXP (x, i, j), data);
3825     }
3826 }
3827
3828 /* Try to replace all non-SET_DEST occurrences of FROM in INSN with TO.
3829    Returns nonzero is successful.  */
3830
3831 static int
3832 try_replace_reg (rtx from, rtx to, rtx insn)
3833 {
3834   rtx note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
3835   rtx src = 0;
3836   int success = 0;
3837   rtx set = single_set (insn);
3838
3839   validate_replace_src_group (from, to, insn);
3840   if (num_changes_pending () && apply_change_group ())
3841     success = 1;
3842
3843   /* Try to simplify SET_SRC if we have substituted a constant.  */
3844   if (success && set && CONSTANT_P (to))
3845     {
3846       src = simplify_rtx (SET_SRC (set));
3847
3848       if (src)
3849         validate_change (insn, &SET_SRC (set), src, 0);
3850     }
3851
3852   /* If there is already a NOTE, update the expression in it with our
3853      replacement.  */
3854   if (note != 0)
3855     XEXP (note, 0) = simplify_replace_rtx (XEXP (note, 0), from, to);
3856
3857   if (!success && set && reg_mentioned_p (from, SET_SRC (set)))
3858     {
3859       /* If above failed and this is a single set, try to simplify the source of
3860          the set given our substitution.  We could perhaps try this for multiple
3861          SETs, but it probably won't buy us anything.  */
3862       src = simplify_replace_rtx (SET_SRC (set), from, to);
3863
3864       if (!rtx_equal_p (src, SET_SRC (set))
3865           && validate_change (insn, &SET_SRC (set), src, 0))
3866         success = 1;
3867
3868       /* If we've failed to do replacement, have a single SET, don't already
3869          have a note, and have no special SET, add a REG_EQUAL note to not
3870          lose information.  */
3871       if (!success && note == 0 && set != 0
3872           && GET_CODE (XEXP (set, 0)) != ZERO_EXTRACT
3873           && GET_CODE (XEXP (set, 0)) != SIGN_EXTRACT)
3874         note = set_unique_reg_note (insn, REG_EQUAL, copy_rtx (src));
3875     }
3876
3877   /* REG_EQUAL may get simplified into register.
3878      We don't allow that. Remove that note. This code ought
3879      not to happen, because previous code ought to synthesize
3880      reg-reg move, but be on the safe side.  */
3881   if (note && REG_P (XEXP (note, 0)))
3882     remove_note (insn, note);
3883
3884   return success;
3885 }
3886
3887 /* Find a set of REGNOs that are available on entry to INSN's block.  Returns
3888    NULL no such set is found.  */
3889
3890 static struct expr *
3891 find_avail_set (int regno, rtx insn)
3892 {
3893   /* SET1 contains the last set found that can be returned to the caller for
3894      use in a substitution.  */
3895   struct expr *set1 = 0;
3896
3897   /* Loops are not possible here.  To get a loop we would need two sets
3898      available at the start of the block containing INSN.  ie we would
3899      need two sets like this available at the start of the block:
3900
3901        (set (reg X) (reg Y))
3902        (set (reg Y) (reg X))
3903
3904      This can not happen since the set of (reg Y) would have killed the
3905      set of (reg X) making it unavailable at the start of this block.  */
3906   while (1)
3907     {
3908       rtx src;
3909       struct expr *set = lookup_set (regno, &set_hash_table);
3910
3911       /* Find a set that is available at the start of the block
3912          which contains INSN.  */
3913       while (set)
3914         {
3915           if (TEST_BIT (cprop_avin[BLOCK_NUM (insn)], set->bitmap_index))
3916             break;
3917           set = next_set (regno, set);
3918         }
3919
3920       /* If no available set was found we've reached the end of the
3921          (possibly empty) copy chain.  */
3922       if (set == 0)
3923         break;
3924
3925       if (GET_CODE (set->expr) != SET)
3926         abort ();
3927
3928       src = SET_SRC (set->expr);
3929
3930       /* We know the set is available.
3931          Now check that SRC is ANTLOC (i.e. none of the source operands
3932          have changed since the start of the block).
3933
3934          If the source operand changed, we may still use it for the next
3935          iteration of this loop, but we may not use it for substitutions.  */
3936
3937       if (gcse_constant_p (src) || oprs_not_set_p (src, insn))
3938         set1 = set;
3939
3940       /* If the source of the set is anything except a register, then
3941          we have reached the end of the copy chain.  */
3942       if (GET_CODE (src) != REG)
3943         break;
3944
3945       /* Follow the copy chain, ie start another iteration of the loop
3946          and see if we have an available copy into SRC.  */
3947       regno = REGNO (src);
3948     }
3949
3950   /* SET1 holds the last set that was available and anticipatable at
3951      INSN.  */
3952   return set1;
3953 }
3954
3955 /* Subroutine of cprop_insn that tries to propagate constants into
3956    JUMP_INSNS.  JUMP must be a conditional jump.  If SETCC is non-NULL
3957    it is the instruction that immediately precedes JUMP, and must be a
3958    single SET of a register.  FROM is what we will try to replace,
3959    SRC is the constant we will try to substitute for it.  Returns nonzero
3960    if a change was made.  */
3961
3962 static int
3963 cprop_jump (basic_block bb, rtx setcc, rtx jump, rtx from, rtx src)
3964 {
3965   rtx new, set_src, note_src;
3966   rtx set = pc_set (jump);
3967   rtx note = find_reg_equal_equiv_note (jump);
3968
3969   if (note)
3970     {
3971       note_src = XEXP (note, 0);
3972       if (GET_CODE (note_src) == EXPR_LIST)
3973         note_src = NULL_RTX;
3974     }
3975   else note_src = NULL_RTX;
3976
3977   /* Prefer REG_EQUAL notes except those containing EXPR_LISTs.  */
3978   set_src = note_src ? note_src : SET_SRC (set);
3979
3980   /* First substitute the SETCC condition into the JUMP instruction,
3981      then substitute that given values into this expanded JUMP.  */
3982   if (setcc != NULL_RTX
3983       && !modified_between_p (from, setcc, jump)
3984       && !modified_between_p (src, setcc, jump))
3985     {
3986       rtx setcc_src;
3987       rtx setcc_set = single_set (setcc);
3988       rtx setcc_note = find_reg_equal_equiv_note (setcc);
3989       setcc_src = (setcc_note && GET_CODE (XEXP (setcc_note, 0)) != EXPR_LIST)
3990                 ? XEXP (setcc_note, 0) : SET_SRC (setcc_set);
3991       set_src = simplify_replace_rtx (set_src, SET_DEST (setcc_set),
3992                                       setcc_src);
3993     }
3994   else
3995     setcc = NULL_RTX;
3996
3997   new = simplify_replace_rtx (set_src, from, src);
3998
3999   /* If no simplification can be made, then try the next register.  */
4000   if (rtx_equal_p (new, SET_SRC (set)))
4001     return 0;
4002
4003   /* If this is now a no-op delete it, otherwise this must be a valid insn.  */
4004   if (new == pc_rtx)
4005     delete_insn (jump);
4006   else
4007     {
4008       /* Ensure the value computed inside the jump insn to be equivalent
4009          to one computed by setcc.  */
4010       if (setcc && modified_in_p (new, setcc))
4011         return 0;
4012       if (! validate_change (jump, &SET_SRC (set), new, 0))
4013         {
4014           /* When (some) constants are not valid in a comparison, and there
4015              are two registers to be replaced by constants before the entire
4016              comparison can be folded into a constant, we need to keep
4017              intermediate information in REG_EQUAL notes.  For targets with
4018              separate compare insns, such notes are added by try_replace_reg.
4019              When we have a combined compare-and-branch instruction, however,
4020              we need to attach a note to the branch itself to make this
4021              optimization work.  */
4022
4023           if (!rtx_equal_p (new, note_src))
4024             set_unique_reg_note (jump, REG_EQUAL, copy_rtx (new));
4025           return 0;
4026         }
4027
4028       /* Remove REG_EQUAL note after simplification.  */
4029       if (note_src)
4030         remove_note (jump, note);
4031
4032       /* If this has turned into an unconditional jump,
4033          then put a barrier after it so that the unreachable
4034          code will be deleted.  */
4035       if (GET_CODE (SET_SRC (set)) == LABEL_REF)
4036         emit_barrier_after (jump);
4037      }
4038
4039 #ifdef HAVE_cc0
4040   /* Delete the cc0 setter.  */
4041   if (setcc != NULL && CC0_P (SET_DEST (single_set (setcc))))
4042     delete_insn (setcc);
4043 #endif
4044
4045   run_jump_opt_after_gcse = 1;
4046
4047   const_prop_count++;
4048   if (gcse_file != NULL)
4049     {
4050       fprintf (gcse_file,
4051                "CONST-PROP: Replacing reg %d in jump_insn %d with constant ",
4052                REGNO (from), INSN_UID (jump));
4053       print_rtl (gcse_file, src);
4054       fprintf (gcse_file, "\n");
4055     }
4056   purge_dead_edges (bb);
4057
4058   return 1;
4059 }
4060
4061 static bool
4062 constprop_register (rtx insn, rtx from, rtx to, int alter_jumps)
4063 {
4064   rtx sset;
4065
4066   /* Check for reg or cc0 setting instructions followed by
4067      conditional branch instructions first.  */
4068   if (alter_jumps
4069       && (sset = single_set (insn)) != NULL
4070       && NEXT_INSN (insn)
4071       && any_condjump_p (NEXT_INSN (insn)) && onlyjump_p (NEXT_INSN (insn)))
4072     {
4073       rtx dest = SET_DEST (sset);
4074       if ((REG_P (dest) || CC0_P (dest))
4075           && cprop_jump (BLOCK_FOR_INSN (insn), insn, NEXT_INSN (insn), from, to))
4076         return 1;
4077     }
4078
4079   /* Handle normal insns next.  */
4080   if (GET_CODE (insn) == INSN
4081       && try_replace_reg (from, to, insn))
4082     return 1;
4083
4084   /* Try to propagate a CONST_INT into a conditional jump.
4085      We're pretty specific about what we will handle in this
4086      code, we can extend this as necessary over time.
4087
4088      Right now the insn in question must look like
4089      (set (pc) (if_then_else ...))  */
4090   else if (alter_jumps && any_condjump_p (insn) && onlyjump_p (insn))
4091     return cprop_jump (BLOCK_FOR_INSN (insn), NULL, insn, from, to);
4092   return 0;
4093 }
4094
4095 /* Perform constant and copy propagation on INSN.
4096    The result is nonzero if a change was made.  */
4097
4098 static int
4099 cprop_insn (rtx insn, int alter_jumps)
4100 {
4101   struct reg_use *reg_used;
4102   int changed = 0;
4103   rtx note;
4104
4105   if (!INSN_P (insn))
4106     return 0;
4107
4108   reg_use_count = 0;
4109   note_uses (&PATTERN (insn), find_used_regs, NULL);
4110
4111   note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
4112
4113   /* We may win even when propagating constants into notes.  */
4114   if (note)
4115     find_used_regs (&XEXP (note, 0), NULL);
4116
4117   for (reg_used = &reg_use_table[0]; reg_use_count > 0;
4118        reg_used++, reg_use_count--)
4119     {
4120       unsigned int regno = REGNO (reg_used->reg_rtx);
4121       rtx pat, src;
4122       struct expr *set;
4123
4124       /* Ignore registers created by GCSE.
4125          We do this because ...  */
4126       if (regno >= max_gcse_regno)
4127         continue;
4128
4129       /* If the register has already been set in this block, there's
4130          nothing we can do.  */
4131       if (! oprs_not_set_p (reg_used->reg_rtx, insn))
4132         continue;
4133
4134       /* Find an assignment that sets reg_used and is available
4135          at the start of the block.  */
4136       set = find_avail_set (regno, insn);
4137       if (! set)
4138         continue;
4139
4140       pat = set->expr;
4141       /* ??? We might be able to handle PARALLELs.  Later.  */
4142       if (GET_CODE (pat) != SET)
4143         abort ();
4144
4145       src = SET_SRC (pat);
4146
4147       /* Constant propagation.  */
4148       if (gcse_constant_p (src))
4149         {
4150           if (constprop_register (insn, reg_used->reg_rtx, src, alter_jumps))
4151             {
4152               changed = 1;
4153               const_prop_count++;
4154               if (gcse_file != NULL)
4155                 {
4156                   fprintf (gcse_file, "GLOBAL CONST-PROP: Replacing reg %d in ", regno);
4157                   fprintf (gcse_file, "insn %d with constant ", INSN_UID (insn));
4158                   print_rtl (gcse_file, src);
4159                   fprintf (gcse_file, "\n");
4160                 }
4161               if (INSN_DELETED_P (insn))
4162                 return 1;
4163             }
4164         }
4165       else if (GET_CODE (src) == REG
4166                && REGNO (src) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
4167                && REGNO (src) != regno)
4168         {
4169           if (try_replace_reg (reg_used->reg_rtx, src, insn))
4170             {
4171               changed = 1;
4172               copy_prop_count++;
4173               if (gcse_file != NULL)
4174                 {
4175                   fprintf (gcse_file, "GLOBAL COPY-PROP: Replacing reg %d in insn %d",
4176                            regno, INSN_UID (insn));
4177                   fprintf (gcse_file, " with reg %d\n", REGNO (src));
4178                 }
4179
4180               /* The original insn setting reg_used may or may not now be
4181                  deletable.  We leave the deletion to flow.  */
4182               /* FIXME: If it turns out that the insn isn't deletable,
4183                  then we may have unnecessarily extended register lifetimes
4184                  and made things worse.  */
4185             }
4186         }
4187     }
4188
4189   return changed;
4190 }
4191
4192 /* Like find_used_regs, but avoid recording uses that appear in
4193    input-output contexts such as zero_extract or pre_dec.  This
4194    restricts the cases we consider to those for which local cprop
4195    can legitimately make replacements.  */
4196
4197 static void
4198 local_cprop_find_used_regs (rtx *xptr, void *data)
4199 {
4200   rtx x = *xptr;
4201
4202   if (x == 0)
4203     return;
4204
4205   switch (GET_CODE (x))
4206     {
4207     case ZERO_EXTRACT:
4208     case SIGN_EXTRACT:
4209     case STRICT_LOW_PART:
4210       return;
4211
4212     case PRE_DEC:
4213     case PRE_INC:
4214     case POST_DEC:
4215     case POST_INC:
4216     case PRE_MODIFY:
4217     case POST_MODIFY:
4218       /* Can only legitimately appear this early in the context of
4219          stack pushes for function arguments, but handle all of the
4220          codes nonetheless.  */
4221       return;
4222
4223     case SUBREG:
4224       /* Setting a subreg of a register larger than word_mode leaves
4225          the non-written words unchanged.  */
4226       if (GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE (SUBREG_REG (x))) > BITS_PER_WORD)
4227         return;
4228       break;
4229
4230     default:
4231       break;
4232     }
4233
4234   find_used_regs (xptr, data);
4235 }
4236
4237 /* LIBCALL_SP is a zero-terminated array of insns at the end of a libcall;
4238    their REG_EQUAL notes need updating.  */
4239
4240 static bool
4241 do_local_cprop (rtx x, rtx insn, int alter_jumps, rtx *libcall_sp)
4242 {
4243   rtx newreg = NULL, newcnst = NULL;
4244
4245   /* Rule out USE instructions and ASM statements as we don't want to
4246      change the hard registers mentioned.  */
4247   if (GET_CODE (x) == REG
4248       && (REGNO (x) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
4249           || (GET_CODE (PATTERN (insn)) != USE
4250               && asm_noperands (PATTERN (insn)) < 0)))
4251     {
4252       cselib_val *val = cselib_lookup (x, GET_MODE (x), 0);
4253       struct elt_loc_list *l;
4254
4255       if (!val)
4256         return false;
4257       for (l = val->locs; l; l = l->next)
4258         {
4259           rtx this_rtx = l->loc;
4260           rtx note;
4261
4262           if (l->in_libcall)
4263             continue;
4264
4265           if (gcse_constant_p (this_rtx))
4266             newcnst = this_rtx;
4267           if (REG_P (this_rtx) && REGNO (this_rtx) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
4268               /* Don't copy propagate if it has attached REG_EQUIV note.
4269                  At this point this only function parameters should have
4270                  REG_EQUIV notes and if the argument slot is used somewhere
4271                  explicitly, it means address of parameter has been taken,
4272                  so we should not extend the lifetime of the pseudo.  */
4273               && (!(note = find_reg_note (l->setting_insn, REG_EQUIV, NULL_RTX))
4274                   || GET_CODE (XEXP (note, 0)) != MEM))
4275             newreg = this_rtx;
4276         }
4277       if (newcnst && constprop_register (insn, x, newcnst, alter_jumps))
4278         {
4279           /* If we find a case where we can't fix the retval REG_EQUAL notes
4280              match the new register, we either have to abandon this replacement
4281              or fix delete_trivially_dead_insns to preserve the setting insn,
4282              or make it delete the REG_EUAQL note, and fix up all passes that
4283              require the REG_EQUAL note there.  */
4284           if (!adjust_libcall_notes (x, newcnst, insn, libcall_sp))
4285             abort ();
4286           if (gcse_file != NULL)
4287             {
4288               fprintf (gcse_file, "LOCAL CONST-PROP: Replacing reg %d in ",
4289                        REGNO (x));
4290               fprintf (gcse_file, "insn %d with constant ",
4291                        INSN_UID (insn));
4292               print_rtl (gcse_file, newcnst);
4293               fprintf (gcse_file, "\n");
4294             }
4295           const_prop_count++;
4296           return true;
4297         }
4298       else if (newreg && newreg != x && try_replace_reg (x, newreg, insn))
4299         {
4300           adjust_libcall_notes (x, newreg, insn, libcall_sp);
4301           if (gcse_file != NULL)
4302             {
4303               fprintf (gcse_file,
4304                        "LOCAL COPY-PROP: Replacing reg %d in insn %d",
4305                        REGNO (x), INSN_UID (insn));
4306               fprintf (gcse_file, " with reg %d\n", REGNO (newreg));
4307             }
4308           copy_prop_count++;
4309           return true;
4310         }
4311     }
4312   return false;
4313 }
4314
4315 /* LIBCALL_SP is a zero-terminated array of insns at the end of a libcall;
4316    their REG_EQUAL notes need updating to reflect that OLDREG has been
4317    replaced with NEWVAL in INSN.  Return true if all substitutions could
4318    be made.  */
4319 static bool
4320 adjust_libcall_notes (rtx oldreg, rtx newval, rtx insn, rtx *libcall_sp)
4321 {
4322   rtx end;
4323
4324   while ((end = *libcall_sp++))
4325     {
4326       rtx note = find_reg_equal_equiv_note (end);
4327
4328       if (! note)
4329         continue;
4330
4331       if (REG_P (newval))
4332         {
4333           if (reg_set_between_p (newval, PREV_INSN (insn), end))
4334             {
4335               do
4336                 {
4337                   note = find_reg_equal_equiv_note (end);
4338                   if (! note)
4339                     continue;
4340                   if (reg_mentioned_p (newval, XEXP (note, 0)))
4341                     return false;
4342                 }
4343               while ((end = *libcall_sp++));
4344               return true;
4345             }
4346         }
4347       XEXP (note, 0) = replace_rtx (XEXP (note, 0), oldreg, newval);
4348       insn = end;
4349     }
4350   return true;
4351 }
4352
4353 #define MAX_NESTED_LIBCALLS 9
4354
4355 static void
4356 local_cprop_pass (int alter_jumps)
4357 {
4358   rtx insn;
4359   struct reg_use *reg_used;
4360   rtx libcall_stack[MAX_NESTED_LIBCALLS + 1], *libcall_sp;
4361   bool changed = false;
4362
4363   cselib_init ();
4364   libcall_sp = &libcall_stack[MAX_NESTED_LIBCALLS];
4365   *libcall_sp = 0;
4366   for (insn = get_insns (); insn; insn = NEXT_INSN (insn))
4367     {
4368       if (INSN_P (insn))
4369         {
4370           rtx note = find_reg_note (insn, REG_LIBCALL, NULL_RTX);
4371
4372           if (note)
4373             {
4374               if (libcall_sp == libcall_stack)
4375                 abort ();
4376               *--libcall_sp = XEXP (note, 0);
4377             }
4378           note = find_reg_note (insn, REG_RETVAL, NULL_RTX);
4379           if (note)
4380             libcall_sp++;
4381           note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
4382           do
4383             {
4384               reg_use_count = 0;
4385               note_uses (&PATTERN (insn), local_cprop_find_used_regs, NULL);
4386               if (note)
4387                 local_cprop_find_used_regs (&XEXP (note, 0), NULL);
4388
4389               for (reg_used = &reg_use_table[0]; reg_use_count > 0;
4390                    reg_used++, reg_use_count--)
4391                 if (do_local_cprop (reg_used->reg_rtx, insn, alter_jumps,
4392                     libcall_sp))
4393                   {
4394                     changed = true;
4395                     break;
4396                   }
4397               if (INSN_DELETED_P (insn))
4398                 break;
4399             }
4400           while (reg_use_count);
4401         }
4402       cselib_process_insn (insn);
4403     }
4404   cselib_finish ();
4405   /* Global analysis may get into infinite loops for unreachable blocks.  */
4406   if (changed && alter_jumps)
4407     {
4408       delete_unreachable_blocks ();
4409       free_reg_set_mem ();
4410       alloc_reg_set_mem (max_reg_num ());
4411       compute_sets (get_insns ());
4412     }
4413 }
4414
4415 /* Forward propagate copies.  This includes copies and constants.  Return
4416    nonzero if a change was made.  */
4417
4418 static int
4419 cprop (int alter_jumps)
4420 {
4421   int changed;
4422   basic_block bb;
4423   rtx insn;
4424
4425   /* Note we start at block 1.  */
4426   if (ENTRY_BLOCK_PTR->next_bb == EXIT_BLOCK_PTR)
4427     {
4428       if (gcse_file != NULL)
4429         fprintf (gcse_file, "\n");
4430       return 0;
4431     }
4432
4433   changed = 0;
4434   FOR_BB_BETWEEN (bb, ENTRY_BLOCK_PTR->next_bb->next_bb, EXIT_BLOCK_PTR, next_bb)
4435     {
4436       /* Reset tables used to keep track of what's still valid [since the
4437          start of the block].  */
4438       reset_opr_set_tables ();
4439
4440       for (insn = bb->head;
4441            insn != NULL && insn != NEXT_INSN (bb->end);
4442            insn = NEXT_INSN (insn))
4443         if (INSN_P (insn))
4444           {
4445             changed |= cprop_insn (insn, alter_jumps);
4446
4447             /* Keep track of everything modified by this insn.  */
4448             /* ??? Need to be careful w.r.t. mods done to INSN.  Don't
4449                call mark_oprs_set if we turned the insn into a NOTE.  */
4450             if (GET_CODE (insn) != NOTE)
4451               mark_oprs_set (insn);
4452           }
4453     }
4454
4455   if (gcse_file != NULL)
4456     fprintf (gcse_file, "\n");
4457
4458   return changed;
4459 }
4460
4461 /* Similar to get_condition, only the resulting condition must be
4462    valid at JUMP, instead of at EARLIEST.
4463
4464    This differs from noce_get_condition in ifcvt.c in that we prefer not to
4465    settle for the condition variable in the jump instruction being integral.
4466    We prefer to be able to record the value of a user variable, rather than
4467    the value of a temporary used in a condition.  This could be solved by
4468    recording the value of *every* register scaned by canonicalize_condition,
4469    but this would require some code reorganization.  */
4470
4471 rtx
4472 fis_get_condition (rtx jump)
4473 {
4474   rtx cond, set, tmp, insn, earliest;
4475   bool reverse;
4476
4477   if (! any_condjump_p (jump))
4478     return NULL_RTX;
4479
4480   set = pc_set (jump);
4481   cond = XEXP (SET_SRC (set), 0);
4482
4483   /* If this branches to JUMP_LABEL when the condition is false,
4484      reverse the condition.  */
4485   reverse = (GET_CODE (XEXP (SET_SRC (set), 2)) == LABEL_REF
4486              && XEXP (XEXP (SET_SRC (set), 2), 0) == JUMP_LABEL (jump));
4487
4488   /* Use canonicalize_condition to do the dirty work of manipulating
4489      MODE_CC values and COMPARE rtx codes.  */
4490   tmp = canonicalize_condition (jump, cond, reverse, &earliest, NULL_RTX);
4491   if (!tmp)
4492     return NULL_RTX;
4493
4494   /* Verify that the given condition is valid at JUMP by virtue of not
4495      having been modified since EARLIEST.  */
4496   for (insn = earliest; insn != jump; insn = NEXT_INSN (insn))
4497     if (INSN_P (insn) && modified_in_p (tmp, insn))
4498       break;
4499   if (insn == jump)
4500     return tmp;
4501
4502   /* The condition was modified.  See if we can get a partial result
4503      that doesn't follow all the reversals.  Perhaps combine can fold
4504      them together later.  */
4505   tmp = XEXP (tmp, 0);
4506   if (!REG_P (tmp) || GET_MODE_CLASS (GET_MODE (tmp)) != MODE_INT)
4507     return NULL_RTX;
4508   tmp = canonicalize_condition (jump, cond, reverse, &earliest, tmp);
4509   if (!tmp)
4510     return NULL_RTX;
4511
4512   /* For sanity's sake, re-validate the new result.  */
4513   for (insn = earliest; insn != jump; insn = NEXT_INSN (insn))
4514     if (INSN_P (insn) && modified_in_p (tmp, insn))
4515       return NULL_RTX;
4516
4517   return tmp;
4518 }
4519
4520 /* Find the implicit sets of a function.  An "implicit set" is a constraint
4521    on the value of a variable, implied by a conditional jump.  For example,
4522    following "if (x == 2)", the then branch may be optimized as though the
4523    conditional performed an "explicit set", in this example, "x = 2".  This
4524    function records the set patterns that are implicit at the start of each
4525    basic block.  */
4526
4527 static void
4528 find_implicit_sets (void)
4529 {
4530   basic_block bb, dest;
4531   unsigned int count;
4532   rtx cond, new;
4533
4534   count = 0;
4535   FOR_EACH_BB (bb)
4536     /* Check for more than one sucessor.  */
4537     if (bb->succ && bb->succ->succ_next)
4538       {
4539         cond = fis_get_condition (bb->end);
4540
4541         if (cond
4542             && (GET_CODE (cond) == EQ || GET_CODE (cond) == NE)
4543             && GET_CODE (XEXP (cond, 0)) == REG
4544             && REGNO (XEXP (cond, 0)) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
4545             && gcse_constant_p (XEXP (cond, 1)))
4546           {
4547             dest = GET_CODE (cond) == EQ ? BRANCH_EDGE (bb)->dest
4548                                          : FALLTHRU_EDGE (bb)->dest;
4549
4550             if (dest && ! dest->pred->pred_next
4551                 && dest != EXIT_BLOCK_PTR)
4552               {
4553                 new = gen_rtx_SET (VOIDmode, XEXP (cond, 0),
4554                                              XEXP (cond, 1));
4555                 implicit_sets[dest->index] = new;
4556                 if (gcse_file)
4557                   {
4558                     fprintf(gcse_file, "Implicit set of reg %d in ",
4559                             REGNO (XEXP (cond, 0)));
4560                     fprintf(gcse_file, "basic block %d\n", dest->index);
4561                   }
4562                 count++;
4563               }
4564           }
4565       }
4566
4567   if (gcse_file)
4568     fprintf (gcse_file, "Found %d implicit sets\n", count);
4569 }
4570
4571 /* Perform one copy/constant propagation pass.
4572    PASS is the pass count.  If CPROP_JUMPS is true, perform constant
4573    propagation into conditional jumps.  If BYPASS_JUMPS is true,
4574    perform conditional jump bypassing optimizations.  */
4575
4576 static int
4577 one_cprop_pass (int pass, int cprop_jumps, int bypass_jumps)
4578 {
4579   int changed = 0;
4580
4581   const_prop_count = 0;
4582   copy_prop_count = 0;
4583
4584   local_cprop_pass (cprop_jumps);
4585
4586   /* Determine implicit sets.  */
4587   implicit_sets = xcalloc (last_basic_block, sizeof (rtx));
4588   find_implicit_sets ();
4589
4590   alloc_hash_table (max_cuid, &set_hash_table, 1);
4591   compute_hash_table (&set_hash_table);
4592
4593   /* Free implicit_sets before peak usage.  */
4594   free (implicit_sets);
4595   implicit_sets = NULL;
4596
4597   if (gcse_file)
4598     dump_hash_table (gcse_file, "SET", &set_hash_table);
4599   if (set_hash_table.n_elems > 0)
4600     {
4601       alloc_cprop_mem (last_basic_block, set_hash_table.n_elems);
4602       compute_cprop_data ();
4603       changed = cprop (cprop_jumps);
4604       if (bypass_jumps)
4605         changed |= bypass_conditional_jumps ();
4606       free_cprop_mem ();
4607     }
4608
4609   free_hash_table (&set_hash_table);
4610
4611   if (gcse_file)
4612     {
4613       fprintf (gcse_file, "CPROP of %s, pass %d: %d bytes needed, ",
4614                current_function_name, pass, bytes_used);
4615       fprintf (gcse_file, "%d const props, %d copy props\n\n",
4616                const_prop_count, copy_prop_count);
4617     }
4618   /* Global analysis may get into infinite loops for unreachable blocks.  */
4619   if (changed && cprop_jumps)
4620     delete_unreachable_blocks ();
4621
4622   return changed;
4623 }
4624 \f
4625 /* Bypass conditional jumps.  */
4626
4627 /* The value of last_basic_block at the beginning of the jump_bypass
4628    pass.  The use of redirect_edge_and_branch_force may introduce new
4629    basic blocks, but the data flow analysis is only valid for basic
4630    block indices less than bypass_last_basic_block.  */
4631
4632 static int bypass_last_basic_block;
4633
4634 /* Find a set of REGNO to a constant that is available at the end of basic
4635    block BB.  Returns NULL if no such set is found.  Based heavily upon
4636    find_avail_set.  */
4637
4638 static struct expr *
4639 find_bypass_set (int regno, int bb)
4640 {
4641   struct expr *result = 0;
4642
4643   for (;;)
4644     {
4645       rtx src;
4646       struct expr *set = lookup_set (regno, &set_hash_table);
4647
4648       while (set)
4649         {
4650           if (TEST_BIT (cprop_avout[bb], set->bitmap_index))
4651             break;
4652           set = next_set (regno, set);
4653         }
4654
4655       if (set == 0)
4656         break;
4657
4658       if (GET_CODE (set->expr) != SET)
4659         abort ();
4660
4661       src = SET_SRC (set->expr);
4662       if (gcse_constant_p (src))
4663         result = set;
4664
4665       if (GET_CODE (src) != REG)
4666         break;
4667
4668       regno = REGNO (src);
4669     }
4670   return result;
4671 }
4672
4673
4674 /* Subroutine of bypass_block that checks whether a pseudo is killed by
4675    any of the instructions inserted on an edge.  Jump bypassing places
4676    condition code setters on CFG edges using insert_insn_on_edge.  This
4677    function is required to check that our data flow analysis is still
4678    valid prior to commit_edge_insertions.  */
4679
4680 static bool
4681 reg_killed_on_edge (rtx reg, edge e)
4682 {
4683   rtx insn;
4684
4685   for (insn = e->insns; insn; insn = NEXT_INSN (insn))
4686     if (INSN_P (insn) && reg_set_p (reg, insn))
4687       return true;
4688
4689   return false;
4690 }
4691
4692 /* Subroutine of bypass_conditional_jumps that attempts to bypass the given
4693    basic block BB which has more than one predecessor.  If not NULL, SETCC
4694    is the first instruction of BB, which is immediately followed by JUMP_INSN
4695    JUMP.  Otherwise, SETCC is NULL, and JUMP is the first insn of BB.
4696    Returns nonzero if a change was made.
4697
4698    During the jump bypassing pass, we may place copies of SETCC instructions
4699    on CFG edges.  The following routine must be careful to pay attention to
4700    these inserted insns when performing its transformations.  */
4701
4702 static int
4703 bypass_block (basic_block bb, rtx setcc, rtx jump)
4704 {
4705   rtx insn, note;
4706   edge e, enext, edest;
4707   int i, change;
4708   int may_be_loop_header;
4709
4710   insn = (setcc != NULL) ? setcc : jump;
4711
4712   /* Determine set of register uses in INSN.  */
4713   reg_use_count = 0;
4714   note_uses (&PATTERN (insn), find_used_regs, NULL);
4715   note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
4716   if (note)
4717     find_used_regs (&XEXP (note, 0), NULL);
4718
4719   may_be_loop_header = false;
4720   for (e = bb->pred; e; e = e->pred_next)
4721     if (e->flags & EDGE_DFS_BACK)
4722       {
4723         may_be_loop_header = true;
4724         break;
4725       }
4726
4727   change = 0;
4728   for (e = bb->pred; e; e = enext)
4729     {
4730       enext = e->pred_next;
4731       if (e->flags & EDGE_COMPLEX)
4732         continue;
4733
4734       /* We can't redirect edges from new basic blocks.  */
4735       if (e->src->index >= bypass_last_basic_block)
4736         continue;
4737
4738       /* The irreducible loops created by redirecting of edges entering the
4739          loop from outside would decrease effectiveness of some of the following
4740          optimizations, so prevent this.  */
4741       if (may_be_loop_header
4742           && !(e->flags & EDGE_DFS_BACK))
4743         continue;
4744
4745       for (i = 0; i < reg_use_count; i++)
4746         {
4747           struct reg_use *reg_used = &reg_use_table[i];
4748           unsigned int regno = REGNO (reg_used->reg_rtx);
4749           basic_block dest, old_dest;
4750           struct expr *set;
4751           rtx src, new;
4752
4753           if (regno >= max_gcse_regno)
4754             continue;
4755
4756           set = find_bypass_set (regno, e->src->index);
4757
4758           if (! set)
4759             continue;
4760
4761           /* Check the data flow is valid after edge insertions.  */
4762           if (e->insns && reg_killed_on_edge (reg_used->reg_rtx, e))
4763             continue;
4764
4765           src = SET_SRC (pc_set (jump));
4766
4767           if (setcc != NULL)
4768               src = simplify_replace_rtx (src,
4769                                           SET_DEST (PATTERN (setcc)),
4770                                           SET_SRC (PATTERN (setcc)));
4771
4772           new = simplify_replace_rtx (src, reg_used->reg_rtx,
4773                                       SET_SRC (set->expr));
4774
4775           /* Jump bypassing may have already placed instructions on
4776              edges of the CFG.  We can't bypass an outgoing edge that
4777              has instructions associated with it, as these insns won't
4778              get executed if the incoming edge is redirected.  */
4779
4780           if (new == pc_rtx)
4781             {
4782               edest = FALLTHRU_EDGE (bb);
4783               dest = edest->insns ? NULL : edest->dest;
4784             }
4785           else if (GET_CODE (new) == LABEL_REF)
4786             {
4787               dest = BLOCK_FOR_INSN (XEXP (new, 0));
4788               /* Don't bypass edges containing instructions.  */
4789               for (edest = bb->succ; edest; edest = edest->succ_next)
4790                 if (edest->dest == dest && edest->insns)
4791                   {
4792                     dest = NULL;
4793                     break;
4794                   }
4795             }
4796           else
4797             dest = NULL;
4798
4799           old_dest = e->dest;
4800           if (dest != NULL
4801               && dest != old_dest
4802               && dest != EXIT_BLOCK_PTR)
4803             {
4804               redirect_edge_and_branch_force (e, dest);
4805
4806               /* Copy the register setter to the redirected edge.
4807                  Don't copy CC0 setters, as CC0 is dead after jump.  */
4808               if (setcc)
4809                 {
4810                   rtx pat = PATTERN (setcc);
4811                   if (!CC0_P (SET_DEST (pat)))
4812                     insert_insn_on_edge (copy_insn (pat), e);
4813                 }
4814
4815               if (gcse_file != NULL)
4816                 {
4817                   fprintf (gcse_file, "JUMP-BYPASS: Proved reg %d in jump_insn %d equals constant ",
4818                            regno, INSN_UID (jump));
4819                   print_rtl (gcse_file, SET_SRC (set->expr));
4820                   fprintf (gcse_file, "\nBypass edge from %d->%d to %d\n",
4821                            e->src->index, old_dest->index, dest->index);
4822                 }
4823               change = 1;
4824               break;
4825             }
4826         }
4827     }
4828   return change;
4829 }
4830
4831 /* Find basic blocks with more than one predecessor that only contain a
4832    single conditional jump.  If the result of the comparison is known at
4833    compile-time from any incoming edge, redirect that edge to the
4834    appropriate target.  Returns nonzero if a change was made.
4835
4836    This function is now mis-named, because we also handle indirect jumps.  */
4837
4838 static int
4839 bypass_conditional_jumps (void)
4840 {
4841   basic_block bb;
4842   int changed;
4843   rtx setcc;
4844   rtx insn;
4845   rtx dest;
4846
4847   /* Note we start at block 1.  */
4848   if (ENTRY_BLOCK_PTR->next_bb == EXIT_BLOCK_PTR)
4849     return 0;
4850
4851   bypass_last_basic_block = last_basic_block;
4852   mark_dfs_back_edges ();
4853
4854   changed = 0;
4855   FOR_BB_BETWEEN (bb, ENTRY_BLOCK_PTR->next_bb->next_bb,
4856                   EXIT_BLOCK_PTR, next_bb)
4857     {
4858       /* Check for more than one predecessor.  */
4859       if (bb->pred && bb->pred->pred_next)
4860         {
4861           setcc = NULL_RTX;
4862           for (insn = bb->head;
4863                insn != NULL && insn != NEXT_INSN (bb->end);
4864                insn = NEXT_INSN (insn))
4865             if (GET_CODE (insn) == INSN)
4866               {
4867                 if (setcc)
4868                   break;
4869                 if (GET_CODE (PATTERN (insn)) != SET)
4870                   break;
4871
4872                 dest = SET_DEST (PATTERN (insn));
4873                 if (REG_P (dest) || CC0_P (dest))
4874                   setcc = insn;
4875                 else
4876                   break;
4877               }
4878             else if (GET_CODE (insn) == JUMP_INSN)
4879               {
4880                 if ((any_condjump_p (insn) || computed_jump_p (insn))
4881                     && onlyjump_p (insn))
4882                   changed |= bypass_block (bb, setcc, insn);
4883                 break;
4884               }
4885             else if (INSN_P (insn))
4886               break;
4887         }
4888     }
4889
4890   /* If we bypassed any register setting insns, we inserted a
4891      copy on the redirected edge.  These need to be committed.  */
4892   if (changed)
4893     commit_edge_insertions();
4894
4895   return changed;
4896 }
4897 \f
4898 /* Compute PRE+LCM working variables.  */
4899
4900 /* Local properties of expressions.  */
4901 /* Nonzero for expressions that are transparent in the block.  */
4902 static sbitmap *transp;
4903
4904 /* Nonzero for expressions that are transparent at the end of the block.
4905    This is only zero for expressions killed by abnormal critical edge
4906    created by a calls.  */
4907 static sbitmap *transpout;
4908
4909 /* Nonzero for expressions that are computed (available) in the block.  */
4910 static sbitmap *comp;
4911
4912 /* Nonzero for expressions that are locally anticipatable in the block.  */
4913 static sbitmap *antloc;
4914
4915 /* Nonzero for expressions where this block is an optimal computation
4916    point.  */
4917 static sbitmap *pre_optimal;
4918
4919 /* Nonzero for expressions which are redundant in a particular block.  */
4920 static sbitmap *pre_redundant;
4921
4922 /* Nonzero for expressions which should be inserted on a specific edge.  */
4923 static sbitmap *pre_insert_map;
4924
4925 /* Nonzero for expressions which should be deleted in a specific block.  */
4926 static sbitmap *pre_delete_map;
4927
4928 /* Contains the edge_list returned by pre_edge_lcm.  */
4929 static struct edge_list *edge_list;
4930
4931 /* Redundant insns.  */
4932 static sbitmap pre_redundant_insns;
4933
4934 /* Allocate vars used for PRE analysis.  */
4935
4936 static void
4937 alloc_pre_mem (int n_blocks, int n_exprs)
4938 {
4939   transp = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
4940   comp = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
4941   antloc = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
4942
4943   pre_optimal = NULL;
4944   pre_redundant = NULL;
4945   pre_insert_map = NULL;
4946   pre_delete_map = NULL;
4947   ae_in = NULL;
4948   ae_out = NULL;
4949   ae_kill = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
4950
4951   /* pre_insert and pre_delete are allocated later.  */
4952 }
4953
4954 /* Free vars used for PRE analysis.  */
4955
4956 static void
4957 free_pre_mem (void)
4958 {
4959   sbitmap_vector_free (transp);
4960   sbitmap_vector_free (comp);
4961
4962   /* ANTLOC and AE_KILL are freed just after pre_lcm finishes.  */
4963
4964   if (pre_optimal)
4965     sbitmap_vector_free (pre_optimal);
4966   if (pre_redundant)
4967     sbitmap_vector_free (pre_redundant);
4968   if (pre_insert_map)
4969     sbitmap_vector_free (pre_insert_map);
4970   if (pre_delete_map)
4971     sbitmap_vector_free (pre_delete_map);
4972   if (ae_in)
4973     sbitmap_vector_free (ae_in);
4974   if (ae_out)
4975     sbitmap_vector_free (ae_out);
4976
4977   transp = comp = NULL;
4978   pre_optimal = pre_redundant = pre_insert_map = pre_delete_map = NULL;
4979   ae_in = ae_out = NULL;
4980 }
4981
4982 /* Top level routine to do the dataflow analysis needed by PRE.  */
4983
4984 static void
4985 compute_pre_data (void)
4986 {
4987   sbitmap trapping_expr;
4988   basic_block bb;
4989   unsigned int ui;
4990
4991   compute_local_properties (transp, comp, antloc, &expr_hash_table);
4992   sbitmap_vector_zero (ae_kill, last_basic_block);
4993
4994   /* Collect expressions which might trap.  */
4995   trapping_expr = sbitmap_alloc (expr_hash_table.n_elems);
4996   sbitmap_zero (trapping_expr);
4997   for (ui = 0; ui < expr_hash_table.size; ui++)
4998     {
4999       struct expr *e;
5000       for (e = expr_hash_table.table[ui]; e != NULL; e = e->next_same_hash)
5001         if (may_trap_p (e->expr))
5002           SET_BIT (trapping_expr, e->bitmap_index);
5003     }
5004
5005   /* Compute ae_kill for each basic block using:
5006
5007      ~(TRANSP | COMP)
5008
5009      This is significantly faster than compute_ae_kill.  */
5010
5011   FOR_EACH_BB (bb)
5012     {
5013       edge e;
5014
5015       /* If the current block is the destination of an abnormal edge, we
5016          kill all trapping expressions because we won't be able to properly
5017          place the instruction on the edge.  So make them neither
5018          anticipatable nor transparent.  This is fairly conservative.  */
5019       for (e = bb->pred; e ; e = e->pred_next)
5020         if (e->flags & EDGE_ABNORMAL)
5021           {
5022             sbitmap_difference (antloc[bb->index], antloc[bb->index], trapping_expr);
5023             sbitmap_difference (transp[bb->index], transp[bb->index], trapping_expr);
5024             break;
5025           }
5026
5027       sbitmap_a_or_b (ae_kill[bb->index], transp[bb->index], comp[bb->index]);
5028       sbitmap_not (ae_kill[bb->index], ae_kill[bb->index]);
5029     }
5030
5031   edge_list = pre_edge_lcm (gcse_file, expr_hash_table.n_elems, transp, comp, antloc,
5032                             ae_kill, &pre_insert_map, &pre_delete_map);
5033   sbitmap_vector_free (antloc);
5034   antloc = NULL;
5035   sbitmap_vector_free (ae_kill);
5036   ae_kill = NULL;
5037   sbitmap_free (trapping_expr);
5038 }
5039 \f
5040 /* PRE utilities */
5041
5042 /* Return nonzero if an occurrence of expression EXPR in OCCR_BB would reach
5043    block BB.
5044
5045    VISITED is a pointer to a working buffer for tracking which BB's have
5046    been visited.  It is NULL for the top-level call.
5047
5048    We treat reaching expressions that go through blocks containing the same
5049    reaching expression as "not reaching".  E.g. if EXPR is generated in blocks
5050    2 and 3, INSN is in block 4, and 2->3->4, we treat the expression in block
5051    2 as not reaching.  The intent is to improve the probability of finding
5052    only one reaching expression and to reduce register lifetimes by picking
5053    the closest such expression.  */
5054
5055 static int
5056 pre_expr_reaches_here_p_work (basic_block occr_bb, struct expr *expr, basic_block bb, char *visited)
5057 {
5058   edge pred;
5059
5060   for (pred = bb->pred; pred != NULL; pred = pred->pred_next)
5061     {
5062       basic_block pred_bb = pred->src;
5063
5064       if (pred->src == ENTRY_BLOCK_PTR
5065           /* Has predecessor has already been visited?  */
5066           || visited[pred_bb->index])
5067         ;/* Nothing to do.  */
5068
5069       /* Does this predecessor generate this expression?  */
5070       else if (TEST_BIT (comp[pred_bb->index], expr->bitmap_index))
5071         {
5072           /* Is this the occurrence we're looking for?
5073              Note that there's only one generating occurrence per block
5074              so we just need to check the block number.  */
5075           if (occr_bb == pred_bb)
5076             return 1;
5077
5078           visited[pred_bb->index] = 1;
5079         }
5080       /* Ignore this predecessor if it kills the expression.  */
5081       else if (! TEST_BIT (transp[pred_bb->index], expr->bitmap_index))
5082         visited[pred_bb->index] = 1;
5083
5084       /* Neither gen nor kill.  */
5085       else
5086         {
5087           visited[pred_bb->index] = 1;
5088           if (pre_expr_reaches_here_p_work (occr_bb, expr, pred_bb, visited))
5089             return 1;
5090         }
5091     }
5092
5093   /* All paths have been checked.  */
5094   return 0;
5095 }
5096
5097 /* The wrapper for pre_expr_reaches_here_work that ensures that any
5098    memory allocated for that function is returned.  */
5099
5100 static int
5101 pre_expr_reaches_here_p (basic_block occr_bb, struct expr *expr, basic_block bb)
5102 {
5103   int rval;
5104   char *visited = xcalloc (last_basic_block, 1);
5105
5106   rval = pre_expr_reaches_here_p_work (occr_bb, expr, bb, visited);
5107
5108   free (visited);
5109   return rval;
5110 }
5111 \f
5112
5113 /* Given an expr, generate RTL which we can insert at the end of a BB,
5114    or on an edge.  Set the block number of any insns generated to
5115    the value of BB.  */
5116
5117 static rtx
5118 process_insert_insn (struct expr *expr)
5119 {
5120   rtx reg = expr->reaching_reg;
5121   rtx exp = copy_rtx (expr->expr);
5122   rtx pat;
5123
5124   start_sequence ();
5125
5126   /* If the expression is something that's an operand, like a constant,
5127      just copy it to a register.  */
5128   if (general_operand (exp, GET_MODE (reg)))
5129     emit_move_insn (reg, exp);
5130
5131   /* Otherwise, make a new insn to compute this expression and make sure the
5132      insn will be recognized (this also adds any needed CLOBBERs).  Copy the
5133      expression to make sure we don't have any sharing issues.  */
5134   else if (insn_invalid_p (emit_insn (gen_rtx_SET (VOIDmode, reg, exp))))
5135     abort ();
5136
5137   pat = get_insns ();
5138   end_sequence ();
5139
5140   return pat;
5141 }
5142
5143 /* Add EXPR to the end of basic block BB.
5144
5145    This is used by both the PRE and code hoisting.
5146
5147    For PRE, we want to verify that the expr is either transparent
5148    or locally anticipatable in the target block.  This check makes
5149    no sense for code hoisting.  */
5150
5151 static void
5152 insert_insn_end_bb (struct expr *expr, basic_block bb, int pre)
5153 {
5154   rtx insn = bb->end;
5155   rtx new_insn;
5156   rtx reg = expr->reaching_reg;
5157   int regno = REGNO (reg);
5158   rtx pat, pat_end;
5159
5160   pat = process_insert_insn (expr);
5161   if (pat == NULL_RTX || ! INSN_P (pat))
5162     abort ();
5163
5164   pat_end = pat;
5165   while (NEXT_INSN (pat_end) != NULL_RTX)
5166     pat_end = NEXT_INSN (pat_end);
5167
5168   /* If the last insn is a jump, insert EXPR in front [taking care to
5169      handle cc0, etc. properly].  Similarly we need to care trapping
5170      instructions in presence of non-call exceptions.  */
5171
5172   if (GET_CODE (insn) == JUMP_INSN
5173       || (GET_CODE (insn) == INSN
5174           && (bb->succ->succ_next || (bb->succ->flags & EDGE_ABNORMAL))))
5175     {
5176 #ifdef HAVE_cc0
5177       rtx note;
5178 #endif
5179       /* It should always be the case that we can put these instructions
5180          anywhere in the basic block with performing PRE optimizations.
5181          Check this.  */
5182       if (GET_CODE (insn) == INSN && pre
5183           && !TEST_BIT (antloc[bb->index], expr->bitmap_index)
5184           && !TEST_BIT (transp[bb->index], expr->bitmap_index))
5185         abort ();
5186
5187       /* If this is a jump table, then we can't insert stuff here.  Since
5188          we know the previous real insn must be the tablejump, we insert
5189          the new instruction just before the tablejump.  */
5190       if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == ADDR_VEC
5191           || GET_CODE (PATTERN (insn)) == ADDR_DIFF_VEC)
5192         insn = prev_real_insn (insn);
5193
5194 #ifdef HAVE_cc0
5195       /* FIXME: 'twould be nice to call prev_cc0_setter here but it aborts
5196          if cc0 isn't set.  */
5197       note = find_reg_note (insn, REG_CC_SETTER, NULL_RTX);
5198       if (note)
5199         insn = XEXP (note, 0);
5200       else
5201         {
5202           rtx maybe_cc0_setter = prev_nonnote_insn (insn);
5203           if (maybe_cc0_setter
5204               && INSN_P (maybe_cc0_setter)
5205               && sets_cc0_p (PATTERN (maybe_cc0_setter)))
5206             insn = maybe_cc0_setter;
5207         }
5208 #endif
5209       /* FIXME: What if something in cc0/jump uses value set in new insn?  */
5210       new_insn = emit_insn_before (pat, insn);
5211     }
5212
5213   /* Likewise if the last insn is a call, as will happen in the presence
5214      of exception handling.  */
5215   else if (GET_CODE (insn) == CALL_INSN
5216            && (bb->succ->succ_next || (bb->succ->flags & EDGE_ABNORMAL)))
5217     {
5218       /* Keeping in mind SMALL_REGISTER_CLASSES and parameters in registers,
5219          we search backward and place the instructions before the first
5220          parameter is loaded.  Do this for everyone for consistency and a
5221          presumption that we'll get better code elsewhere as well.
5222
5223          It should always be the case that we can put these instructions
5224          anywhere in the basic block with performing PRE optimizations.
5225          Check this.  */
5226
5227       if (pre
5228           && !TEST_BIT (antloc[bb->index], expr->bitmap_index)
5229           && !TEST_BIT (transp[bb->index], expr->bitmap_index))
5230         abort ();
5231
5232       /* Since different machines initialize their parameter registers
5233          in different orders, assume nothing.  Collect the set of all
5234          parameter registers.  */
5235       insn = find_first_parameter_load (insn, bb->head);
5236
5237       /* If we found all the parameter loads, then we want to insert
5238          before the first parameter load.
5239
5240          If we did not find all the parameter loads, then we might have
5241          stopped on the head of the block, which could be a CODE_LABEL.
5242          If we inserted before the CODE_LABEL, then we would be putting
5243          the insn in the wrong basic block.  In that case, put the insn
5244          after the CODE_LABEL.  Also, respect NOTE_INSN_BASIC_BLOCK.  */
5245       while (GET_CODE (insn) == CODE_LABEL
5246              || NOTE_INSN_BASIC_BLOCK_P (insn))
5247         insn = NEXT_INSN (insn);
5248
5249       new_insn = emit_insn_before (pat, insn);
5250     }
5251   else
5252     new_insn = emit_insn_after (pat, insn);
5253
5254   while (1)
5255     {
5256       if (INSN_P (pat))
5257         {
5258           add_label_notes (PATTERN (pat), new_insn);
5259           note_stores (PATTERN (pat), record_set_info, pat);
5260         }
5261       if (pat == pat_end)
5262         break;
5263       pat = NEXT_INSN (pat);
5264     }
5265
5266   gcse_create_count++;
5267
5268   if (gcse_file)
5269     {
5270       fprintf (gcse_file, "PRE/HOIST: end of bb %d, insn %d, ",
5271                bb->index, INSN_UID (new_insn));
5272       fprintf (gcse_file, "copying expression %d to reg %d\n",
5273                expr->bitmap_index, regno);
5274     }
5275 }
5276
5277 /* Insert partially redundant expressions on edges in the CFG to make
5278    the expressions fully redundant.  */
5279
5280 static int
5281 pre_edge_insert (struct edge_list *edge_list, struct expr **index_map)
5282 {
5283   int e, i, j, num_edges, set_size, did_insert = 0;
5284   sbitmap *inserted;
5285
5286   /* Where PRE_INSERT_MAP is nonzero, we add the expression on that edge
5287      if it reaches any of the deleted expressions.  */
5288
5289   set_size = pre_insert_map[0]->size;
5290   num_edges = NUM_EDGES (edge_list);
5291   inserted = sbitmap_vector_alloc (num_edges, expr_hash_table.n_elems);
5292   sbitmap_vector_zero (inserted, num_edges);
5293
5294   for (e = 0; e < num_edges; e++)
5295     {
5296       int indx;
5297       basic_block bb = INDEX_EDGE_PRED_BB (edge_list, e);
5298
5299       for (i = indx = 0; i < set_size; i++, indx += SBITMAP_ELT_BITS)
5300         {
5301           SBITMAP_ELT_TYPE insert = pre_insert_map[e]->elms[i];
5302
5303           for (j = indx; insert && j < (int) expr_hash_table.n_elems; j++, insert >>= 1)
5304             if ((insert & 1) != 0 && index_map[j]->reaching_reg != NULL_RTX)
5305               {
5306                 struct expr *expr = index_map[j];
5307                 struct occr *occr;
5308
5309                 /* Now look at each deleted occurrence of this expression.  */
5310                 for (occr = expr->antic_occr; occr != NULL; occr = occr->next)
5311                   {
5312                     if (! occr->deleted_p)
5313                       continue;
5314
5315                     /* Insert this expression on this edge if if it would
5316                        reach the deleted occurrence in BB.  */
5317                     if (!TEST_BIT (inserted[e], j))
5318                       {
5319                         rtx insn;
5320                         edge eg = INDEX_EDGE (edge_list, e);
5321
5322                         /* We can't insert anything on an abnormal and
5323                            critical edge, so we insert the insn at the end of
5324                            the previous block. There are several alternatives
5325                            detailed in Morgans book P277 (sec 10.5) for
5326                            handling this situation.  This one is easiest for
5327                            now.  */
5328
5329                         if ((eg->flags & EDGE_ABNORMAL) == EDGE_ABNORMAL)
5330                           insert_insn_end_bb (index_map[j], bb, 0);
5331                         else
5332                           {
5333                             insn = process_insert_insn (index_map[j]);
5334                             insert_insn_on_edge (insn, eg);
5335                           }
5336
5337                         if (gcse_file)
5338                           {
5339                             fprintf (gcse_file, "PRE/HOIST: edge (%d,%d), ",
5340                                      bb->index,
5341                                      INDEX_EDGE_SUCC_BB (edge_list, e)->index);
5342                             fprintf (gcse_file, "copy expression %d\n",
5343                                      expr->bitmap_index);
5344                           }
5345
5346                         update_ld_motion_stores (expr);
5347                         SET_BIT (inserted[e], j);
5348                         did_insert = 1;
5349                         gcse_create_count++;
5350                       }
5351                   }
5352               }
5353         }
5354     }
5355
5356   sbitmap_vector_free (inserted);
5357   return did_insert;
5358 }
5359
5360 /* Copy the result of INSN to REG.  INDX is the expression number.  */
5361
5362 static void
5363 pre_insert_copy_insn (struct expr *expr, rtx insn)
5364 {
5365   rtx reg = expr->reaching_reg;
5366   int regno = REGNO (reg);
5367   int indx = expr->bitmap_index;
5368   rtx set = single_set (insn);
5369   rtx new_insn;
5370
5371   if (!set)
5372     abort ();
5373
5374   new_insn = emit_insn_after (gen_move_insn (reg, copy_rtx (SET_DEST (set))), insn);
5375
5376   /* Keep register set table up to date.  */
5377   record_one_set (regno, new_insn);
5378
5379   gcse_create_count++;
5380
5381   if (gcse_file)
5382     fprintf (gcse_file,
5383              "PRE: bb %d, insn %d, copy expression %d in insn %d to reg %d\n",
5384               BLOCK_NUM (insn), INSN_UID (new_insn), indx,
5385               INSN_UID (insn), regno);
5386   update_ld_motion_stores (expr);
5387 }
5388
5389 /* Copy available expressions that reach the redundant expression
5390    to `reaching_reg'.  */
5391
5392 static void
5393 pre_insert_copies (void)
5394 {
5395   unsigned int i;
5396   struct expr *expr;
5397   struct occr *occr;
5398   struct occr *avail;
5399
5400   /* For each available expression in the table, copy the result to
5401      `reaching_reg' if the expression reaches a deleted one.
5402
5403      ??? The current algorithm is rather brute force.
5404      Need to do some profiling.  */
5405
5406   for (i = 0; i < expr_hash_table.size; i++)
5407     for (expr = expr_hash_table.table[i]; expr != NULL; expr = expr->next_same_hash)
5408       {
5409         /* If the basic block isn't reachable, PPOUT will be TRUE.  However,
5410            we don't want to insert a copy here because the expression may not
5411            really be redundant.  So only insert an insn if the expression was
5412            deleted.  This test also avoids further processing if the
5413            expression wasn't deleted anywhere.  */
5414         if (expr->reaching_reg == NULL)
5415           continue;
5416
5417         for (occr = expr->antic_occr; occr != NULL; occr = occr->next)
5418           {
5419             if (! occr->deleted_p)
5420               continue;
5421
5422             for (avail = expr->avail_occr; avail != NULL; avail = avail->next)
5423               {
5424                 rtx insn = avail->insn;
5425
5426                 /* No need to handle this one if handled already.  */
5427                 if (avail->copied_p)
5428                   continue;
5429
5430                 /* Don't handle this one if it's a redundant one.  */
5431                 if (TEST_BIT (pre_redundant_insns, INSN_CUID (insn)))
5432                   continue;
5433
5434                 /* Or if the expression doesn't reach the deleted one.  */
5435                 if (! pre_expr_reaches_here_p (BLOCK_FOR_INSN (avail->insn),
5436                                                expr,
5437                                                BLOCK_FOR_INSN (occr->insn)))
5438                   continue;
5439
5440                 /* Copy the result of avail to reaching_reg.  */
5441                 pre_insert_copy_insn (expr, insn);
5442                 avail->copied_p = 1;
5443               }
5444           }
5445       }
5446 }
5447
5448 /* Emit move from SRC to DEST noting the equivalence with expression computed
5449    in INSN.  */
5450 static rtx
5451 gcse_emit_move_after (rtx src, rtx dest, rtx insn)
5452 {
5453   rtx new;
5454   rtx set = single_set (insn), set2;
5455   rtx note;
5456   rtx eqv;
5457
5458   /* This should never fail since we're creating a reg->reg copy
5459      we've verified to be valid.  */
5460
5461   new = emit_insn_after (gen_move_insn (dest, src), insn);
5462
5463   /* Note the equivalence for local CSE pass.  */
5464   set2 = single_set (new);
5465   if (!set2 || !rtx_equal_p (SET_DEST (set2), dest))
5466     return new;
5467   if ((note = find_reg_equal_equiv_note (insn)))
5468     eqv = XEXP (note, 0);
5469   else
5470     eqv = SET_SRC (set);
5471
5472   set_unique_reg_note (new, REG_EQUAL, copy_insn_1 (eqv));
5473
5474   return new;
5475 }
5476
5477 /* Delete redundant computations.
5478    Deletion is done by changing the insn to copy the `reaching_reg' of
5479    the expression into the result of the SET.  It is left to later passes
5480    (cprop, cse2, flow, combine, regmove) to propagate the copy or eliminate it.
5481
5482    Returns nonzero if a change is made.  */
5483
5484 static int
5485 pre_delete (void)
5486 {
5487   unsigned int i;
5488   int changed;
5489   struct expr *expr;
5490   struct occr *occr;
5491
5492   changed = 0;
5493   for (i = 0; i < expr_hash_table.size; i++)
5494     for (expr = expr_hash_table.table[i]; expr != NULL; expr = expr->next_same_hash)
5495       {
5496         int indx = expr->bitmap_index;
5497
5498         /* We only need to search antic_occr since we require
5499            ANTLOC != 0.  */
5500
5501         for (occr = expr->antic_occr; occr != NULL; occr = occr->next)
5502           {
5503             rtx insn = occr->insn;
5504             rtx set;
5505             basic_block bb = BLOCK_FOR_INSN (insn);
5506
5507             if (TEST_BIT (pre_delete_map[bb->index], indx))
5508               {
5509                 set = single_set (insn);
5510                 if (! set)
5511                   abort ();
5512
5513                 /* Create a pseudo-reg to store the result of reaching
5514                    expressions into.  Get the mode for the new pseudo from
5515                    the mode of the original destination pseudo.  */
5516                 if (expr->reaching_reg == NULL)
5517                   expr->reaching_reg
5518                     = gen_reg_rtx (GET_MODE (SET_DEST (set)));
5519
5520                 gcse_emit_move_after (expr->reaching_reg, SET_DEST (set), insn);
5521                 delete_insn (insn);
5522                 occr->deleted_p = 1;
5523                 SET_BIT (pre_redundant_insns, INSN_CUID (insn));
5524                 changed = 1;
5525                 gcse_subst_count++;
5526
5527                 if (gcse_file)
5528                   {
5529                     fprintf (gcse_file,
5530                              "PRE: redundant insn %d (expression %d) in ",
5531                                INSN_UID (insn), indx);
5532                     fprintf (gcse_file, "bb %d, reaching reg is %d\n",
5533                              bb->index, REGNO (expr->reaching_reg));
5534                   }
5535               }
5536           }
5537       }
5538
5539   return changed;
5540 }
5541
5542 /* Perform GCSE optimizations using PRE.
5543    This is called by one_pre_gcse_pass after all the dataflow analysis
5544    has been done.
5545
5546    This is based on the original Morel-Renvoise paper Fred Chow's thesis, and
5547    lazy code motion from Knoop, Ruthing and Steffen as described in Advanced
5548    Compiler Design and Implementation.
5549
5550    ??? A new pseudo reg is created to hold the reaching expression.  The nice
5551    thing about the classical approach is that it would try to use an existing
5552    reg.  If the register can't be adequately optimized [i.e. we introduce
5553    reload problems], one could add a pass here to propagate the new register
5554    through the block.
5555
5556    ??? We don't handle single sets in PARALLELs because we're [currently] not
5557    able to copy the rest of the parallel when we insert copies to create full
5558    redundancies from partial redundancies.  However, there's no reason why we
5559    can't handle PARALLELs in the cases where there are no partial
5560    redundancies.  */
5561
5562 static int
5563 pre_gcse (void)
5564 {
5565   unsigned int i;
5566   int did_insert, changed;
5567   struct expr **index_map;
5568   struct expr *expr;
5569
5570   /* Compute a mapping from expression number (`bitmap_index') to
5571      hash table entry.  */
5572
5573   index_map = xcalloc (expr_hash_table.n_elems, sizeof (struct expr *));
5574   for (i = 0; i < expr_hash_table.size; i++)
5575     for (expr = expr_hash_table.table[i]; expr != NULL; expr = expr->next_same_hash)
5576       index_map[expr->bitmap_index] = expr;
5577
5578   /* Reset bitmap used to track which insns are redundant.  */
5579   pre_redundant_insns = sbitmap_alloc (max_cuid);
5580   sbitmap_zero (pre_redundant_insns);
5581
5582   /* Delete the redundant insns first so that
5583      - we know what register to use for the new insns and for the other
5584        ones with reaching expressions
5585      - we know which insns are redundant when we go to create copies  */
5586
5587   changed = pre_delete ();
5588
5589   did_insert = pre_edge_insert (edge_list, index_map);
5590
5591   /* In other places with reaching expressions, copy the expression to the
5592      specially allocated pseudo-reg that reaches the redundant expr.  */
5593   pre_insert_copies ();
5594   if (did_insert)
5595     {
5596       commit_edge_insertions ();
5597       changed = 1;
5598     }
5599
5600   free (index_map);
5601   sbitmap_free (pre_redundant_insns);
5602   return changed;
5603 }
5604
5605 /* Top level routine to perform one PRE GCSE pass.
5606
5607    Return nonzero if a change was made.  */
5608
5609 static int
5610 one_pre_gcse_pass (int pass)
5611 {
5612   int changed = 0;
5613
5614   gcse_subst_count = 0;
5615   gcse_create_count = 0;
5616
5617   alloc_hash_table (max_cuid, &expr_hash_table, 0);
5618   add_noreturn_fake_exit_edges ();
5619   if (flag_gcse_lm)
5620     compute_ld_motion_mems ();
5621
5622   compute_hash_table (&expr_hash_table);
5623   trim_ld_motion_mems ();
5624   if (gcse_file)
5625     dump_hash_table (gcse_file, "Expression", &expr_hash_table);
5626
5627   if (expr_hash_table.n_elems > 0)
5628     {
5629       alloc_pre_mem (last_basic_block, expr_hash_table.n_elems);
5630       compute_pre_data ();
5631       changed |= pre_gcse ();
5632       free_edge_list (edge_list);
5633       free_pre_mem ();
5634     }
5635
5636   free_ldst_mems ();
5637   remove_fake_edges ();
5638   free_hash_table (&expr_hash_table);
5639
5640   if (gcse_file)
5641     {
5642       fprintf (gcse_file, "\nPRE GCSE of %s, pass %d: %d bytes needed, ",
5643                current_function_name, pass, bytes_used);
5644       fprintf (gcse_file, "%d substs, %d insns created\n",
5645                gcse_subst_count, gcse_create_count);
5646     }
5647
5648   return changed;
5649 }
5650 \f
5651 /* If X contains any LABEL_REF's, add REG_LABEL notes for them to INSN.
5652    If notes are added to an insn which references a CODE_LABEL, the
5653    LABEL_NUSES count is incremented.  We have to add REG_LABEL notes,
5654    because the following loop optimization pass requires them.  */
5655
5656 /* ??? This is very similar to the loop.c add_label_notes function.  We
5657    could probably share code here.  */
5658
5659 /* ??? If there was a jump optimization pass after gcse and before loop,
5660    then we would not need to do this here, because jump would add the
5661    necessary REG_LABEL notes.  */
5662
5663 static void
5664 add_label_notes (rtx x, rtx insn)
5665 {
5666   enum rtx_code code = GET_CODE (x);
5667   int i, j;
5668   const char *fmt;
5669
5670   if (code == LABEL_REF && !LABEL_REF_NONLOCAL_P (x))
5671     {
5672       /* This code used to ignore labels that referred to dispatch tables to
5673          avoid flow generating (slightly) worse code.
5674
5675          We no longer ignore such label references (see LABEL_REF handling in
5676          mark_jump_label for additional information).  */
5677
5678       REG_NOTES (insn) = gen_rtx_INSN_LIST (REG_LABEL, XEXP (x, 0),
5679                                             REG_NOTES (insn));
5680       if (LABEL_P (XEXP (x, 0)))
5681         LABEL_NUSES (XEXP (x, 0))++;
5682       return;
5683     }
5684
5685   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1, fmt = GET_RTX_FORMAT (code); i >= 0; i--)
5686     {
5687       if (fmt[i] == 'e')
5688         add_label_notes (XEXP (x, i), insn);
5689       else if (fmt[i] == 'E')
5690         for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
5691           add_label_notes (XVECEXP (x, i, j), insn);
5692     }
5693 }
5694
5695 /* Compute transparent outgoing information for each block.
5696
5697    An expression is transparent to an edge unless it is killed by
5698    the edge itself.  This can only happen with abnormal control flow,
5699    when the edge is traversed through a call.  This happens with
5700    non-local labels and exceptions.
5701
5702    This would not be necessary if we split the edge.  While this is
5703    normally impossible for abnormal critical edges, with some effort
5704    it should be possible with exception handling, since we still have
5705    control over which handler should be invoked.  But due to increased
5706    EH table sizes, this may not be worthwhile.  */
5707
5708 static void
5709 compute_transpout (void)
5710 {
5711   basic_block bb;
5712   unsigned int i;
5713   struct expr *expr;
5714
5715   sbitmap_vector_ones (transpout, last_basic_block);
5716
5717   FOR_EACH_BB (bb)
5718     {
5719       /* Note that flow inserted a nop a the end of basic blocks that
5720          end in call instructions for reasons other than abnormal
5721          control flow.  */
5722       if (GET_CODE (bb->end) != CALL_INSN)
5723         continue;
5724
5725       for (i = 0; i < expr_hash_table.size; i++)
5726         for (expr = expr_hash_table.table[i]; expr ; expr = expr->next_same_hash)
5727           if (GET_CODE (expr->expr) == MEM)
5728             {
5729               if (GET_CODE (XEXP (expr->expr, 0)) == SYMBOL_REF
5730                   && CONSTANT_POOL_ADDRESS_P (XEXP (expr->expr, 0)))
5731                 continue;
5732
5733               /* ??? Optimally, we would use interprocedural alias
5734                  analysis to determine if this mem is actually killed
5735                  by this call.  */
5736               RESET_BIT (transpout[bb->index], expr->bitmap_index);
5737             }
5738     }
5739 }
5740
5741 /* Removal of useless null pointer checks */
5742
5743 /* Called via note_stores.  X is set by SETTER.  If X is a register we must
5744    invalidate nonnull_local and set nonnull_killed.  DATA is really a
5745    `null_pointer_info *'.
5746
5747    We ignore hard registers.  */
5748
5749 static void
5750 invalidate_nonnull_info (rtx x, rtx setter ATTRIBUTE_UNUSED, void *data)
5751 {
5752   unsigned int regno;
5753   struct null_pointer_info *npi = (struct null_pointer_info *) data;
5754
5755   while (GET_CODE (x) == SUBREG)
5756     x = SUBREG_REG (x);
5757
5758   /* Ignore anything that is not a register or is a hard register.  */
5759   if (GET_CODE (x) != REG
5760       || REGNO (x) < npi->min_reg
5761       || REGNO (x) >= npi->max_reg)
5762     return;
5763
5764   regno = REGNO (x) - npi->min_reg;
5765
5766   RESET_BIT (npi->nonnull_local[npi->current_block->index], regno);
5767   SET_BIT (npi->nonnull_killed[npi->current_block->index], regno);
5768 }
5769
5770 /* Do null-pointer check elimination for the registers indicated in
5771    NPI.  NONNULL_AVIN and NONNULL_AVOUT are pre-allocated sbitmaps;
5772    they are not our responsibility to free.  */
5773
5774 static int
5775 delete_null_pointer_checks_1 (unsigned int *block_reg, sbitmap *nonnull_avin,
5776                               sbitmap *nonnull_avout,
5777                               struct null_pointer_info *npi)
5778 {
5779   basic_block bb, current_block;
5780   sbitmap *nonnull_local = npi->nonnull_local;
5781   sbitmap *nonnull_killed = npi->nonnull_killed;
5782   int something_changed = 0;
5783
5784   /* Compute local properties, nonnull and killed.  A register will have
5785      the nonnull property if at the end of the current block its value is
5786      known to be nonnull.  The killed property indicates that somewhere in
5787      the block any information we had about the register is killed.
5788
5789      Note that a register can have both properties in a single block.  That
5790      indicates that it's killed, then later in the block a new value is
5791      computed.  */
5792   sbitmap_vector_zero (nonnull_local, last_basic_block);
5793   sbitmap_vector_zero (nonnull_killed, last_basic_block);
5794
5795   FOR_EACH_BB (current_block)
5796     {
5797       rtx insn, stop_insn;
5798
5799       /* Set the current block for invalidate_nonnull_info.  */
5800       npi->current_block = current_block;
5801
5802       /* Scan each insn in the basic block looking for memory references and
5803          register sets.  */
5804       stop_insn = NEXT_INSN (current_block->end);
5805       for (insn = current_block->head;
5806            insn != stop_insn;
5807            insn = NEXT_INSN (insn))
5808         {
5809           rtx set;
5810           rtx reg;
5811
5812           /* Ignore anything that is not a normal insn.  */
5813           if (! INSN_P (insn))
5814             continue;
5815
5816           /* Basically ignore anything that is not a simple SET.  We do have
5817              to make sure to invalidate nonnull_local and set nonnull_killed
5818              for such insns though.  */
5819           set = single_set (insn);
5820           if (!set)
5821             {
5822               note_stores (PATTERN (insn), invalidate_nonnull_info, npi);
5823               continue;
5824             }
5825
5826           /* See if we've got a usable memory load.  We handle it first
5827              in case it uses its address register as a dest (which kills
5828              the nonnull property).  */
5829           if (GET_CODE (SET_SRC (set)) == MEM
5830               && GET_CODE ((reg = XEXP (SET_SRC (set), 0))) == REG
5831               && REGNO (reg) >= npi->min_reg
5832               && REGNO (reg) < npi->max_reg)
5833             SET_BIT (nonnull_local[current_block->index],
5834                      REGNO (reg) - npi->min_reg);
5835
5836           /* Now invalidate stuff clobbered by this insn.  */
5837           note_stores (PATTERN (insn), invalidate_nonnull_info, npi);
5838
5839           /* And handle stores, we do these last since any sets in INSN can
5840              not kill the nonnull property if it is derived from a MEM
5841              appearing in a SET_DEST.  */
5842           if (GET_CODE (SET_DEST (set)) == MEM
5843               && GET_CODE ((reg = XEXP (SET_DEST (set), 0))) == REG
5844               && REGNO (reg) >= npi->min_reg
5845               && REGNO (reg) < npi->max_reg)
5846             SET_BIT (nonnull_local[current_block->index],
5847                      REGNO (reg) - npi->min_reg);
5848         }
5849     }
5850
5851   /* Now compute global properties based on the local properties.   This
5852      is a classic global availability algorithm.  */
5853   compute_available (nonnull_local, nonnull_killed,
5854                      nonnull_avout, nonnull_avin);
5855
5856   /* Now look at each bb and see if it ends with a compare of a value
5857      against zero.  */
5858   FOR_EACH_BB (bb)
5859     {
5860       rtx last_insn = bb->end;
5861       rtx condition, earliest;
5862       int compare_and_branch;
5863
5864       /* Since MIN_REG is always at least FIRST_PSEUDO_REGISTER, and
5865          since BLOCK_REG[BB] is zero if this block did not end with a
5866          comparison against zero, this condition works.  */
5867       if (block_reg[bb->index] < npi->min_reg
5868           || block_reg[bb->index] >= npi->max_reg)
5869         continue;
5870
5871       /* LAST_INSN is a conditional jump.  Get its condition.  */
5872       condition = get_condition (last_insn, &earliest);
5873
5874       /* If we can't determine the condition then skip.  */
5875       if (! condition)
5876         continue;
5877
5878       /* Is the register known to have a nonzero value?  */
5879       if (!TEST_BIT (nonnull_avout[bb->index], block_reg[bb->index] - npi->min_reg))
5880         continue;
5881
5882       /* Try to compute whether the compare/branch at the loop end is one or
5883          two instructions.  */
5884       if (earliest == last_insn)
5885         compare_and_branch = 1;
5886       else if (earliest == prev_nonnote_insn (last_insn))
5887         compare_and_branch = 2;
5888       else
5889         continue;
5890
5891       /* We know the register in this comparison is nonnull at exit from
5892          this block.  We can optimize this comparison.  */
5893       if (GET_CODE (condition) == NE)
5894         {
5895           rtx new_jump;
5896
5897           new_jump = emit_jump_insn_after (gen_jump (JUMP_LABEL (last_insn)),
5898                                            last_insn);
5899           JUMP_LABEL (new_jump) = JUMP_LABEL (last_insn);
5900           LABEL_NUSES (JUMP_LABEL (new_jump))++;
5901           emit_barrier_after (new_jump);
5902         }
5903
5904       something_changed = 1;
5905       delete_insn (last_insn);
5906       if (compare_and_branch == 2)
5907         delete_insn (earliest);
5908       purge_dead_edges (bb);
5909
5910       /* Don't check this block again.  (Note that BLOCK_END is
5911          invalid here; we deleted the last instruction in the
5912          block.)  */
5913       block_reg[bb->index] = 0;
5914     }
5915
5916   return something_changed;
5917 }
5918
5919 /* Find EQ/NE comparisons against zero which can be (indirectly) evaluated
5920    at compile time.
5921
5922    This is conceptually similar to global constant/copy propagation and
5923    classic global CSE (it even uses the same dataflow equations as cprop).
5924
5925    If a register is used as memory address with the form (mem (reg)), then we
5926    know that REG can not be zero at that point in the program.  Any instruction
5927    which sets REG "kills" this property.
5928
5929    So, if every path leading to a conditional branch has an available memory
5930    reference of that form, then we know the register can not have the value
5931    zero at the conditional branch.
5932
5933    So we merely need to compute the local properties and propagate that data
5934    around the cfg, then optimize where possible.
5935
5936    We run this pass two times.  Once before CSE, then again after CSE.  This
5937    has proven to be the most profitable approach.  It is rare for new
5938    optimization opportunities of this nature to appear after the first CSE
5939    pass.
5940
5941    This could probably be integrated with global cprop with a little work.  */
5942
5943 int
5944 delete_null_pointer_checks (rtx f ATTRIBUTE_UNUSED)
5945 {
5946   sbitmap *nonnull_avin, *nonnull_avout;
5947   unsigned int *block_reg;
5948   basic_block bb;
5949   int reg;
5950   int regs_per_pass;
5951   int max_reg;
5952   struct null_pointer_info npi;
5953   int something_changed = 0;
5954
5955   /* If we have only a single block, then there's nothing to do.  */
5956   if (n_basic_blocks <= 1)
5957     return 0;
5958
5959   /* Trying to perform global optimizations on flow graphs which have
5960      a high connectivity will take a long time and is unlikely to be
5961      particularly useful.
5962
5963      In normal circumstances a cfg should have about twice as many edges
5964      as blocks.  But we do not want to punish small functions which have
5965      a couple switch statements.  So we require a relatively large number
5966      of basic blocks and the ratio of edges to blocks to be high.  */
5967   if (n_basic_blocks > 1000 && n_edges / n_basic_blocks >= 20)
5968     return 0;
5969
5970   /* We need four bitmaps, each with a bit for each register in each
5971      basic block.  */
5972   max_reg = max_reg_num ();
5973   regs_per_pass = get_bitmap_width (4, last_basic_block, max_reg);
5974
5975   /* Allocate bitmaps to hold local and global properties.  */
5976   npi.nonnull_local = sbitmap_vector_alloc (last_basic_block, regs_per_pass);
5977   npi.nonnull_killed = sbitmap_vector_alloc (last_basic_block, regs_per_pass);
5978   nonnull_avin = sbitmap_vector_alloc (last_basic_block, regs_per_pass);
5979   nonnull_avout = sbitmap_vector_alloc (last_basic_block, regs_per_pass);
5980
5981   /* Go through the basic blocks, seeing whether or not each block
5982      ends with a conditional branch whose condition is a comparison
5983      against zero.  Record the register compared in BLOCK_REG.  */
5984   block_reg = xcalloc (last_basic_block, sizeof (int));
5985   FOR_EACH_BB (bb)
5986     {
5987       rtx last_insn = bb->end;
5988       rtx condition, earliest, reg;
5989
5990       /* We only want conditional branches.  */
5991       if (GET_CODE (last_insn) != JUMP_INSN
5992           || !any_condjump_p (last_insn)
5993           || !onlyjump_p (last_insn))
5994         continue;
5995
5996       /* LAST_INSN is a conditional jump.  Get its condition.  */
5997       condition = get_condition (last_insn, &earliest);
5998
5999       /* If we were unable to get the condition, or it is not an equality
6000          comparison against zero then there's nothing we can do.  */
6001       if (!condition
6002           || (GET_CODE (condition) != NE && GET_CODE (condition) != EQ)
6003           || GET_CODE (XEXP (condition, 1)) != CONST_INT
6004           || (XEXP (condition, 1)
6005               != CONST0_RTX (GET_MODE (XEXP (condition, 0)))))
6006         continue;
6007
6008       /* We must be checking a register against zero.  */
6009       reg = XEXP (condition, 0);
6010       if (GET_CODE (reg) != REG)
6011         continue;
6012
6013       block_reg[bb->index] = REGNO (reg);
6014     }
6015
6016   /* Go through the algorithm for each block of registers.  */
6017   for (reg = FIRST_PSEUDO_REGISTER; reg < max_reg; reg += regs_per_pass)
6018     {
6019       npi.min_reg = reg;
6020       npi.max_reg = MIN (reg + regs_per_pass, max_reg);
6021       something_changed |= delete_null_pointer_checks_1 (block_reg,
6022                                                          nonnull_avin,
6023                                                          nonnull_avout,
6024                                                          &npi);
6025     }
6026
6027   /* Free the table of registers compared at the end of every block.  */
6028   free (block_reg);
6029
6030   /* Free bitmaps.  */
6031   sbitmap_vector_free (npi.nonnull_local);
6032   sbitmap_vector_free (npi.nonnull_killed);
6033   sbitmap_vector_free (nonnull_avin);
6034   sbitmap_vector_free (nonnull_avout);
6035
6036   return something_changed;
6037 }
6038
6039 /* Code Hoisting variables and subroutines.  */
6040
6041 /* Very busy expressions.  */
6042 static sbitmap *hoist_vbein;
6043 static sbitmap *hoist_vbeout;
6044
6045 /* Hoistable expressions.  */
6046 static sbitmap *hoist_exprs;
6047
6048 /* Dominator bitmaps.  */
6049 dominance_info dominators;
6050
6051 /* ??? We could compute post dominators and run this algorithm in
6052    reverse to perform tail merging, doing so would probably be
6053    more effective than the tail merging code in jump.c.
6054
6055    It's unclear if tail merging could be run in parallel with
6056    code hoisting.  It would be nice.  */
6057
6058 /* Allocate vars used for code hoisting analysis.  */
6059
6060 static void
6061 alloc_code_hoist_mem (int n_blocks, int n_exprs)
6062 {
6063   antloc = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
6064   transp = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
6065   comp = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
6066
6067   hoist_vbein = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
6068   hoist_vbeout = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
6069   hoist_exprs = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
6070   transpout = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
6071 }
6072
6073 /* Free vars used for code hoisting analysis.  */
6074
6075 static void
6076 free_code_hoist_mem (void)
6077 {
6078   sbitmap_vector_free (antloc);
6079   sbitmap_vector_free (transp);
6080   sbitmap_vector_free (comp);
6081
6082   sbitmap_vector_free (hoist_vbein);
6083   sbitmap_vector_free (hoist_vbeout);
6084   sbitmap_vector_free (hoist_exprs);
6085   sbitmap_vector_free (transpout);
6086
6087   free_dominance_info (dominators);
6088 }
6089
6090 /* Compute the very busy expressions at entry/exit from each block.
6091
6092    An expression is very busy if all paths from a given point
6093    compute the expression.  */
6094
6095 static void
6096 compute_code_hoist_vbeinout (void)
6097 {
6098   int changed, passes;
6099   basic_block bb;
6100
6101   sbitmap_vector_zero (hoist_vbeout, last_basic_block);
6102   sbitmap_vector_zero (hoist_vbein, last_basic_block);
6103
6104   passes = 0;
6105   changed = 1;
6106
6107   while (changed)
6108     {
6109       changed = 0;
6110
6111       /* We scan the blocks in the reverse order to speed up
6112          the convergence.  */
6113       FOR_EACH_BB_REVERSE (bb)
6114         {
6115           changed |= sbitmap_a_or_b_and_c_cg (hoist_vbein[bb->index], antloc[bb->index],
6116                                               hoist_vbeout[bb->index], transp[bb->index]);
6117           if (bb->next_bb != EXIT_BLOCK_PTR)
6118             sbitmap_intersection_of_succs (hoist_vbeout[bb->index], hoist_vbein, bb->index);
6119         }
6120
6121       passes++;
6122     }
6123
6124   if (gcse_file)
6125     fprintf (gcse_file, "hoisting vbeinout computation: %d passes\n", passes);
6126 }
6127
6128 /* Top level routine to do the dataflow analysis needed by code hoisting.  */
6129
6130 static void
6131 compute_code_hoist_data (void)
6132 {
6133   compute_local_properties (transp, comp, antloc, &expr_hash_table);
6134   compute_transpout ();
6135   compute_code_hoist_vbeinout ();
6136   dominators = calculate_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
6137   if (gcse_file)
6138     fprintf (gcse_file, "\n");
6139 }
6140
6141 /* Determine if the expression identified by EXPR_INDEX would
6142    reach BB unimpared if it was placed at the end of EXPR_BB.
6143
6144    It's unclear exactly what Muchnick meant by "unimpared".  It seems
6145    to me that the expression must either be computed or transparent in
6146    *every* block in the path(s) from EXPR_BB to BB.  Any other definition
6147    would allow the expression to be hoisted out of loops, even if
6148    the expression wasn't a loop invariant.
6149
6150    Contrast this to reachability for PRE where an expression is
6151    considered reachable if *any* path reaches instead of *all*
6152    paths.  */
6153
6154 static int
6155 hoist_expr_reaches_here_p (basic_block expr_bb, int expr_index, basic_block bb, char *visited)
6156 {
6157   edge pred;
6158   int visited_allocated_locally = 0;
6159
6160
6161   if (visited == NULL)
6162     {
6163       visited_allocated_locally = 1;
6164       visited = xcalloc (last_basic_block, 1);
6165     }
6166
6167   for (pred = bb->pred; pred != NULL; pred = pred->pred_next)
6168     {
6169       basic_block pred_bb = pred->src;
6170
6171       if (pred->src == ENTRY_BLOCK_PTR)
6172         break;
6173       else if (pred_bb == expr_bb)
6174         continue;
6175       else if (visited[pred_bb->index])
6176         continue;
6177
6178       /* Does this predecessor generate this expression?  */
6179       else if (TEST_BIT (comp[pred_bb->index], expr_index))
6180         break;
6181       else if (! TEST_BIT (transp[pred_bb->index], expr_index))
6182         break;
6183
6184       /* Not killed.  */
6185       else
6186         {
6187           visited[pred_bb->index] = 1;
6188           if (! hoist_expr_reaches_here_p (expr_bb, expr_index,
6189                                            pred_bb, visited))
6190             break;
6191         }
6192     }
6193   if (visited_allocated_locally)
6194     free (visited);
6195
6196   return (pred == NULL);
6197 }
6198 \f
6199 /* Actually perform code hoisting.  */
6200
6201 static void
6202 hoist_code (void)
6203 {
6204   basic_block bb, dominated;
6205   basic_block *domby;
6206   unsigned int domby_len;
6207   unsigned int i,j;
6208   struct expr **index_map;
6209   struct expr *expr;
6210
6211   sbitmap_vector_zero (hoist_exprs, last_basic_block);
6212
6213   /* Compute a mapping from expression number (`bitmap_index') to
6214      hash table entry.  */
6215
6216   index_map = xcalloc (expr_hash_table.n_elems, sizeof (struct expr *));
6217   for (i = 0; i < expr_hash_table.size; i++)
6218     for (expr = expr_hash_table.table[i]; expr != NULL; expr = expr->next_same_hash)
6219       index_map[expr->bitmap_index] = expr;
6220
6221   /* Walk over each basic block looking for potentially hoistable
6222      expressions, nothing gets hoisted from the entry block.  */
6223   FOR_EACH_BB (bb)
6224     {
6225       int found = 0;
6226       int insn_inserted_p;
6227
6228       domby_len = get_dominated_by (dominators, bb, &domby);
6229       /* Examine each expression that is very busy at the exit of this
6230          block.  These are the potentially hoistable expressions.  */
6231       for (i = 0; i < hoist_vbeout[bb->index]->n_bits; i++)
6232         {
6233           int hoistable = 0;
6234
6235           if (TEST_BIT (hoist_vbeout[bb->index], i)
6236               && TEST_BIT (transpout[bb->index], i))
6237             {
6238               /* We've found a potentially hoistable expression, now
6239                  we look at every block BB dominates to see if it
6240                  computes the expression.  */
6241               for (j = 0; j < domby_len; j++)
6242                 {
6243                   dominated = domby[j];
6244                   /* Ignore self dominance.  */
6245                   if (bb == dominated)
6246                     continue;
6247                   /* We've found a dominated block, now see if it computes
6248                      the busy expression and whether or not moving that
6249                      expression to the "beginning" of that block is safe.  */
6250                   if (!TEST_BIT (antloc[dominated->index], i))
6251                     continue;
6252
6253                   /* Note if the expression would reach the dominated block
6254                      unimpared if it was placed at the end of BB.
6255
6256                      Keep track of how many times this expression is hoistable
6257                      from a dominated block into BB.  */
6258                   if (hoist_expr_reaches_here_p (bb, i, dominated, NULL))
6259                     hoistable++;
6260                 }
6261
6262               /* If we found more than one hoistable occurrence of this
6263                  expression, then note it in the bitmap of expressions to
6264                  hoist.  It makes no sense to hoist things which are computed
6265                  in only one BB, and doing so tends to pessimize register
6266                  allocation.  One could increase this value to try harder
6267                  to avoid any possible code expansion due to register
6268                  allocation issues; however experiments have shown that
6269                  the vast majority of hoistable expressions are only movable
6270                  from two successors, so raising this threshold is likely
6271                  to nullify any benefit we get from code hoisting.  */
6272               if (hoistable > 1)
6273                 {
6274                   SET_BIT (hoist_exprs[bb->index], i);
6275                   found = 1;
6276                 }
6277             }
6278         }
6279       /* If we found nothing to hoist, then quit now.  */
6280       if (! found)
6281         {
6282           free (domby);
6283         continue;
6284         }
6285
6286       /* Loop over all the hoistable expressions.  */
6287       for (i = 0; i < hoist_exprs[bb->index]->n_bits; i++)
6288         {
6289           /* We want to insert the expression into BB only once, so
6290              note when we've inserted it.  */
6291           insn_inserted_p = 0;
6292
6293           /* These tests should be the same as the tests above.  */
6294           if (TEST_BIT (hoist_vbeout[bb->index], i))
6295             {
6296               /* We've found a potentially hoistable expression, now
6297                  we look at every block BB dominates to see if it
6298                  computes the expression.  */
6299               for (j = 0; j < domby_len; j++)
6300                 {
6301                   dominated = domby[j];
6302                   /* Ignore self dominance.  */
6303                   if (bb == dominated)
6304                     continue;
6305
6306                   /* We've found a dominated block, now see if it computes
6307                      the busy expression and whether or not moving that
6308                      expression to the "beginning" of that block is safe.  */
6309                   if (!TEST_BIT (antloc[dominated->index], i))
6310                     continue;
6311
6312                   /* The expression is computed in the dominated block and
6313                      it would be safe to compute it at the start of the
6314                      dominated block.  Now we have to determine if the
6315                      expression would reach the dominated block if it was
6316                      placed at the end of BB.  */
6317                   if (hoist_expr_reaches_here_p (bb, i, dominated, NULL))
6318                     {
6319                       struct expr *expr = index_map[i];
6320                       struct occr *occr = expr->antic_occr;
6321                       rtx insn;
6322                       rtx set;
6323
6324                       /* Find the right occurrence of this expression.  */
6325                       while (BLOCK_FOR_INSN (occr->insn) != dominated && occr)
6326                         occr = occr->next;
6327
6328                       /* Should never happen.  */
6329                       if (!occr)
6330                         abort ();
6331
6332                       insn = occr->insn;
6333
6334                       set = single_set (insn);
6335                       if (! set)
6336                         abort ();
6337
6338                       /* Create a pseudo-reg to store the result of reaching
6339                          expressions into.  Get the mode for the new pseudo
6340                          from the mode of the original destination pseudo.  */
6341                       if (expr->reaching_reg == NULL)
6342                         expr->reaching_reg
6343                           = gen_reg_rtx (GET_MODE (SET_DEST (set)));
6344
6345                       gcse_emit_move_after (expr->reaching_reg, SET_DEST (set), insn);
6346                       delete_insn (insn);
6347                       occr->deleted_p = 1;
6348                       if (!insn_inserted_p)
6349                         {
6350                           insert_insn_end_bb (index_map[i], bb, 0);
6351                           insn_inserted_p = 1;
6352                         }
6353                     }
6354                 }
6355             }
6356         }
6357       free (domby);
6358     }
6359
6360   free (index_map);
6361 }
6362
6363 /* Top level routine to perform one code hoisting (aka unification) pass
6364
6365    Return nonzero if a change was made.  */
6366
6367 static int
6368 one_code_hoisting_pass (void)
6369 {
6370   int changed = 0;
6371
6372   alloc_hash_table (max_cuid, &expr_hash_table, 0);
6373   compute_hash_table (&expr_hash_table);
6374   if (gcse_file)
6375     dump_hash_table (gcse_file, "Code Hosting Expressions", &expr_hash_table);
6376
6377   if (expr_hash_table.n_elems > 0)
6378     {
6379       alloc_code_hoist_mem (last_basic_block, expr_hash_table.n_elems);
6380       compute_code_hoist_data ();
6381       hoist_code ();
6382       free_code_hoist_mem ();
6383     }
6384
6385   free_hash_table (&expr_hash_table);
6386
6387   return changed;
6388 }
6389 \f
6390 /*  Here we provide the things required to do store motion towards
6391     the exit. In order for this to be effective, gcse also needed to
6392     be taught how to move a load when it is kill only by a store to itself.
6393
6394             int i;
6395             float a[10];
6396
6397             void foo(float scale)
6398             {
6399               for (i=0; i<10; i++)
6400                 a[i] *= scale;
6401             }
6402
6403     'i' is both loaded and stored to in the loop. Normally, gcse cannot move
6404     the load out since its live around the loop, and stored at the bottom
6405     of the loop.
6406
6407       The 'Load Motion' referred to and implemented in this file is
6408     an enhancement to gcse which when using edge based lcm, recognizes
6409     this situation and allows gcse to move the load out of the loop.
6410
6411       Once gcse has hoisted the load, store motion can then push this
6412     load towards the exit, and we end up with no loads or stores of 'i'
6413     in the loop.  */
6414
6415 /* This will search the ldst list for a matching expression. If it
6416    doesn't find one, we create one and initialize it.  */
6417
6418 static struct ls_expr *
6419 ldst_entry (rtx x)
6420 {
6421   struct ls_expr * ptr;
6422
6423   for (ptr = first_ls_expr(); ptr != NULL; ptr = next_ls_expr (ptr))
6424     if (expr_equiv_p (ptr->pattern, x))
6425       break;
6426
6427   if (!ptr)
6428     {
6429       ptr = xmalloc (sizeof (struct ls_expr));
6430
6431       ptr->next         = pre_ldst_mems;
6432       ptr->expr         = NULL;
6433       ptr->pattern      = x;
6434       ptr->pattern_regs = NULL_RTX;
6435       ptr->loads        = NULL_RTX;
6436       ptr->stores       = NULL_RTX;
6437       ptr->reaching_reg = NULL_RTX;
6438       ptr->invalid      = 0;
6439       ptr->index        = 0;
6440       ptr->hash_index   = 0;
6441       pre_ldst_mems     = ptr;
6442     }
6443
6444   return ptr;
6445 }
6446
6447 /* Free up an individual ldst entry.  */
6448
6449 static void
6450 free_ldst_entry (struct ls_expr * ptr)
6451 {
6452   free_INSN_LIST_list (& ptr->loads);
6453   free_INSN_LIST_list (& ptr->stores);
6454
6455   free (ptr);
6456 }
6457
6458 /* Free up all memory associated with the ldst list.  */
6459
6460 static void
6461 free_ldst_mems (void)
6462 {
6463   while (pre_ldst_mems)
6464     {
6465       struct ls_expr * tmp = pre_ldst_mems;
6466
6467       pre_ldst_mems = pre_ldst_mems->next;
6468
6469       free_ldst_entry (tmp);
6470     }
6471
6472   pre_ldst_mems = NULL;
6473 }
6474
6475 /* Dump debugging info about the ldst list.  */
6476
6477 static void
6478 print_ldst_list (FILE * file)
6479 {
6480   struct ls_expr * ptr;
6481
6482   fprintf (file, "LDST list: \n");
6483
6484   for (ptr = first_ls_expr(); ptr != NULL; ptr = next_ls_expr (ptr))
6485     {
6486       fprintf (file, "  Pattern (%3d): ", ptr->index);
6487
6488       print_rtl (file, ptr->pattern);
6489
6490       fprintf (file, "\n         Loads : ");
6491
6492       if (ptr->loads)
6493         print_rtl (file, ptr->loads);
6494       else
6495         fprintf (file, "(nil)");
6496
6497       fprintf (file, "\n        Stores : ");
6498
6499       if (ptr->stores)
6500         print_rtl (file, ptr->stores);
6501       else
6502         fprintf (file, "(nil)");
6503
6504       fprintf (file, "\n\n");
6505     }
6506
6507   fprintf (file, "\n");
6508 }
6509
6510 /* Returns 1 if X is in the list of ldst only expressions.  */
6511
6512 static struct ls_expr *
6513 find_rtx_in_ldst (rtx x)
6514 {
6515   struct ls_expr * ptr;
6516
6517   for (ptr = pre_ldst_mems; ptr != NULL; ptr = ptr->next)
6518     if (expr_equiv_p (ptr->pattern, x) && ! ptr->invalid)
6519       return ptr;
6520
6521   return NULL;
6522 }
6523
6524 /* Assign each element of the list of mems a monotonically increasing value.  */
6525
6526 static int
6527 enumerate_ldsts (void)
6528 {
6529   struct ls_expr * ptr;
6530   int n = 0;
6531
6532   for (ptr = pre_ldst_mems; ptr != NULL; ptr = ptr->next)
6533     ptr->index = n++;
6534
6535   return n;
6536 }
6537
6538 /* Return first item in the list.  */
6539
6540 static inline struct ls_expr *
6541 first_ls_expr (void)
6542 {
6543   return pre_ldst_mems;
6544 }
6545
6546 /* Return the next item in the list after the specified one.  */
6547
6548 static inline struct ls_expr *
6549 next_ls_expr (struct ls_expr * ptr)
6550 {
6551   return ptr->next;
6552 }
6553 \f
6554 /* Load Motion for loads which only kill themselves.  */
6555
6556 /* Return true if x is a simple MEM operation, with no registers or
6557    side effects. These are the types of loads we consider for the
6558    ld_motion list, otherwise we let the usual aliasing take care of it.  */
6559
6560 static int
6561 simple_mem (rtx x)
6562 {
6563   if (GET_CODE (x) != MEM)
6564     return 0;
6565
6566   if (MEM_VOLATILE_P (x))
6567     return 0;
6568
6569   if (GET_MODE (x) == BLKmode)
6570     return 0;
6571
6572   /* If we are handling exceptions, we must be careful with memory references
6573      that may trap. If we are not, the behavior is undefined, so we may just
6574      continue.  */
6575   if (flag_non_call_exceptions && may_trap_p (x))
6576     return 0;
6577
6578   if (side_effects_p (x))
6579     return 0;
6580
6581   /* Do not consider function arguments passed on stack.  */
6582   if (reg_mentioned_p (stack_pointer_rtx, x))
6583     return 0;
6584
6585   if (flag_float_store && FLOAT_MODE_P (GET_MODE (x)))
6586     return 0;
6587
6588   return 1;
6589 }
6590
6591 /* Make sure there isn't a buried reference in this pattern anywhere.
6592    If there is, invalidate the entry for it since we're not capable
6593    of fixing it up just yet.. We have to be sure we know about ALL
6594    loads since the aliasing code will allow all entries in the
6595    ld_motion list to not-alias itself.  If we miss a load, we will get
6596    the wrong value since gcse might common it and we won't know to
6597    fix it up.  */
6598
6599 static void
6600 invalidate_any_buried_refs (rtx x)
6601 {
6602   const char * fmt;
6603   int i, j;
6604   struct ls_expr * ptr;
6605
6606   /* Invalidate it in the list.  */
6607   if (GET_CODE (x) == MEM && simple_mem (x))
6608     {
6609       ptr = ldst_entry (x);
6610       ptr->invalid = 1;
6611     }
6612
6613   /* Recursively process the insn.  */
6614   fmt = GET_RTX_FORMAT (GET_CODE (x));
6615
6616   for (i = GET_RTX_LENGTH (GET_CODE (x)) - 1; i >= 0; i--)
6617     {
6618       if (fmt[i] == 'e')
6619         invalidate_any_buried_refs (XEXP (x, i));
6620       else if (fmt[i] == 'E')
6621         for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
6622           invalidate_any_buried_refs (XVECEXP (x, i, j));
6623     }
6624 }
6625
6626 /* Find all the 'simple' MEMs which are used in LOADs and STORES.  Simple
6627    being defined as MEM loads and stores to symbols, with no side effects
6628    and no registers in the expression.  For a MEM destination, we also
6629    check that the insn is still valid if we replace the destination with a
6630    REG, as is done in update_ld_motion_stores.  If there are any uses/defs
6631    which don't match this criteria, they are invalidated and trimmed out
6632    later.  */
6633
6634 static void
6635 compute_ld_motion_mems (void)
6636 {
6637   struct ls_expr * ptr;
6638   basic_block bb;
6639   rtx insn;
6640
6641   pre_ldst_mems = NULL;
6642
6643   FOR_EACH_BB (bb)
6644     {
6645       for (insn = bb->head;
6646            insn && insn != NEXT_INSN (bb->end);
6647            insn = NEXT_INSN (insn))
6648         {
6649           if (INSN_P (insn))
6650             {
6651               if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == SET)
6652                 {
6653                   rtx src = SET_SRC (PATTERN (insn));
6654                   rtx dest = SET_DEST (PATTERN (insn));
6655
6656                   /* Check for a simple LOAD...  */
6657                   if (GET_CODE (src) == MEM && simple_mem (src))
6658                     {
6659                       ptr = ldst_entry (src);
6660                       if (GET_CODE (dest) == REG)
6661                         ptr->loads = alloc_INSN_LIST (insn, ptr->loads);
6662                       else
6663                         ptr->invalid = 1;
6664                     }
6665                   else
6666                     {
6667                       /* Make sure there isn't a buried load somewhere.  */
6668                       invalidate_any_buried_refs (src);
6669                     }
6670
6671                   /* Check for stores. Don't worry about aliased ones, they
6672                      will block any movement we might do later. We only care
6673                      about this exact pattern since those are the only
6674                      circumstance that we will ignore the aliasing info.  */
6675                   if (GET_CODE (dest) == MEM && simple_mem (dest))
6676                     {
6677                       ptr = ldst_entry (dest);
6678
6679                       if (GET_CODE (src) != MEM
6680                           && GET_CODE (src) != ASM_OPERANDS
6681                           /* Check for REG manually since want_to_gcse_p
6682                              returns 0 for all REGs.  */
6683                           && (REG_P (src) || want_to_gcse_p (src)))
6684                         ptr->stores = alloc_INSN_LIST (insn, ptr->stores);
6685                       else
6686                         ptr->invalid = 1;
6687                     }
6688                 }
6689               else
6690                 invalidate_any_buried_refs (PATTERN (insn));
6691             }
6692         }
6693     }
6694 }
6695
6696 /* Remove any references that have been either invalidated or are not in the
6697    expression list for pre gcse.  */
6698
6699 static void
6700 trim_ld_motion_mems (void)
6701 {
6702   struct ls_expr * last = NULL;
6703   struct ls_expr * ptr = first_ls_expr ();
6704
6705   while (ptr != NULL)
6706     {
6707       int del = ptr->invalid;
6708       struct expr * expr = NULL;
6709
6710       /* Delete if entry has been made invalid.  */
6711       if (!del)
6712         {
6713           unsigned int i;
6714
6715           del = 1;
6716           /* Delete if we cannot find this mem in the expression list.  */
6717           for (i = 0; i < expr_hash_table.size && del; i++)
6718             {
6719               for (expr = expr_hash_table.table[i];
6720                    expr != NULL;
6721                    expr = expr->next_same_hash)
6722                 if (expr_equiv_p (expr->expr, ptr->pattern))
6723                   {
6724                     del = 0;
6725                     break;
6726                   }
6727             }
6728         }
6729
6730       if (del)
6731         {
6732           if (last != NULL)
6733             {
6734               last->next = ptr->next;
6735               free_ldst_entry (ptr);
6736               ptr = last->next;
6737             }
6738           else
6739             {
6740               pre_ldst_mems = pre_ldst_mems->next;
6741               free_ldst_entry (ptr);
6742               ptr = pre_ldst_mems;
6743             }
6744         }
6745       else
6746         {
6747           /* Set the expression field if we are keeping it.  */
6748           last = ptr;
6749           ptr->expr = expr;
6750           ptr = ptr->next;
6751         }
6752     }
6753
6754   /* Show the world what we've found.  */
6755   if (gcse_file && pre_ldst_mems != NULL)
6756     print_ldst_list (gcse_file);
6757 }
6758
6759 /* This routine will take an expression which we are replacing with
6760    a reaching register, and update any stores that are needed if
6761    that expression is in the ld_motion list.  Stores are updated by
6762    copying their SRC to the reaching register, and then storeing
6763    the reaching register into the store location. These keeps the
6764    correct value in the reaching register for the loads.  */
6765
6766 static void
6767 update_ld_motion_stores (struct expr * expr)
6768 {
6769   struct ls_expr * mem_ptr;
6770
6771   if ((mem_ptr = find_rtx_in_ldst (expr->expr)))
6772     {
6773       /* We can try to find just the REACHED stores, but is shouldn't
6774          matter to set the reaching reg everywhere...  some might be
6775          dead and should be eliminated later.  */
6776
6777       /* We replace (set mem expr) with (set reg expr) (set mem reg)
6778          where reg is the reaching reg used in the load.  We checked in
6779          compute_ld_motion_mems that we can replace (set mem expr) with
6780          (set reg expr) in that insn.  */
6781       rtx list = mem_ptr->stores;
6782
6783       for ( ; list != NULL_RTX; list = XEXP (list, 1))
6784         {
6785           rtx insn = XEXP (list, 0);
6786           rtx pat = PATTERN (insn);
6787           rtx src = SET_SRC (pat);
6788           rtx reg = expr->reaching_reg;
6789           rtx copy, new;
6790
6791           /* If we've already copied it, continue.  */
6792           if (expr->reaching_reg == src)
6793             continue;
6794
6795           if (gcse_file)
6796             {
6797               fprintf (gcse_file, "PRE:  store updated with reaching reg ");
6798               print_rtl (gcse_file, expr->reaching_reg);
6799               fprintf (gcse_file, ":\n  ");
6800               print_inline_rtx (gcse_file, insn, 8);
6801               fprintf (gcse_file, "\n");
6802             }
6803
6804           copy = gen_move_insn ( reg, copy_rtx (SET_SRC (pat)));
6805           new = emit_insn_before (copy, insn);
6806           record_one_set (REGNO (reg), new);
6807           SET_SRC (pat) = reg;
6808
6809           /* un-recognize this pattern since it's probably different now.  */
6810           INSN_CODE (insn) = -1;
6811           gcse_create_count++;
6812         }
6813     }
6814 }
6815 \f
6816 /* Store motion code.  */
6817
6818 #define ANTIC_STORE_LIST(x)             ((x)->loads)
6819 #define AVAIL_STORE_LIST(x)             ((x)->stores)
6820 #define LAST_AVAIL_CHECK_FAILURE(x)     ((x)->reaching_reg)
6821
6822 /* This is used to communicate the target bitvector we want to use in the
6823    reg_set_info routine when called via the note_stores mechanism.  */
6824 static int * regvec;
6825
6826 /* And current insn, for the same routine.  */
6827 static rtx compute_store_table_current_insn;
6828
6829 /* Used in computing the reverse edge graph bit vectors.  */
6830 static sbitmap * st_antloc;
6831
6832 /* Global holding the number of store expressions we are dealing with.  */
6833 static int num_stores;
6834
6835 /* Checks to set if we need to mark a register set. Called from note_stores.  */
6836
6837 static void
6838 reg_set_info (rtx dest, rtx setter ATTRIBUTE_UNUSED,
6839               void *data ATTRIBUTE_UNUSED)
6840 {
6841   if (GET_CODE (dest) == SUBREG)
6842     dest = SUBREG_REG (dest);
6843
6844   if (GET_CODE (dest) == REG)
6845     regvec[REGNO (dest)] = INSN_UID (compute_store_table_current_insn);
6846 }
6847
6848 /* Return zero if some of the registers in list X are killed
6849    due to set of registers in bitmap REGS_SET.  */
6850
6851 static bool
6852 store_ops_ok (rtx x, int *regs_set)
6853 {
6854   rtx reg;
6855
6856   for (; x; x = XEXP (x, 1))
6857     {
6858       reg = XEXP (x, 0);
6859       if (regs_set[REGNO(reg)])
6860         return false;
6861     }
6862
6863   return true;
6864 }
6865
6866 /* Returns a list of registers mentioned in X.  */
6867 static rtx
6868 extract_mentioned_regs (rtx x)
6869 {
6870   return extract_mentioned_regs_helper (x, NULL_RTX);
6871 }
6872
6873 /* Helper for extract_mentioned_regs; ACCUM is used to accumulate used
6874    registers.  */
6875 static rtx
6876 extract_mentioned_regs_helper (rtx x, rtx accum)
6877 {
6878   int i;
6879   enum rtx_code code;
6880   const char * fmt;
6881
6882   /* Repeat is used to turn tail-recursion into iteration.  */
6883  repeat:
6884
6885   if (x == 0)
6886     return accum;
6887
6888   code = GET_CODE (x);
6889   switch (code)
6890     {
6891     case REG:
6892       return alloc_EXPR_LIST (0, x, accum);
6893
6894     case MEM:
6895       x = XEXP (x, 0);
6896       goto repeat;
6897
6898     case PRE_DEC:
6899     case PRE_INC:
6900     case POST_DEC:
6901     case POST_INC:
6902       /* We do not run this function with arguments having side effects.  */
6903       abort ();
6904
6905     case PC:
6906     case CC0: /*FIXME*/
6907     case CONST:
6908     case CONST_INT:
6909     case CONST_DOUBLE:
6910     case CONST_VECTOR:
6911     case SYMBOL_REF:
6912     case LABEL_REF:
6913     case ADDR_VEC:
6914     case ADDR_DIFF_VEC:
6915       return accum;
6916
6917     default:
6918       break;
6919     }
6920
6921   i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1;
6922   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
6923
6924   for (; i >= 0; i--)
6925     {
6926       if (fmt[i] == 'e')
6927         {
6928           rtx tem = XEXP (x, i);
6929
6930           /* If we are about to do the last recursive call
6931              needed at this level, change it into iteration.  */
6932           if (i == 0)
6933             {
6934               x = tem;
6935               goto repeat;
6936             }
6937
6938           accum = extract_mentioned_regs_helper (tem, accum);
6939         }
6940       else if (fmt[i] == 'E')
6941         {
6942           int j;
6943
6944           for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
6945             accum = extract_mentioned_regs_helper (XVECEXP (x, i, j), accum);
6946         }
6947     }
6948
6949   return accum;
6950 }
6951
6952 /* Determine whether INSN is MEM store pattern that we will consider moving.
6953    REGS_SET_BEFORE is bitmap of registers set before (and including) the
6954    current insn, REGS_SET_AFTER is bitmap of registers set after (and
6955    including) the insn in this basic block.  We must be passing through BB from
6956    head to end, as we are using this fact to speed things up.
6957
6958    The results are stored this way:
6959
6960    -- the first anticipatable expression is added into ANTIC_STORE_LIST
6961    -- if the processed expression is not anticipatable, NULL_RTX is added
6962       there instead, so that we can use it as indicator that no further
6963       expression of this type may be anticipatable
6964    -- if the expression is available, it is added as head of AVAIL_STORE_LIST;
6965       consequently, all of them but this head are dead and may be deleted.
6966    -- if the expression is not available, the insn due to that it fails to be
6967       available is stored in reaching_reg.
6968
6969    The things are complicated a bit by fact that there already may be stores
6970    to the same MEM from other blocks; also caller must take care of the
6971    necessary cleanup of the temporary markers after end of the basic block.
6972    */
6973
6974 static void
6975 find_moveable_store (rtx insn, int *regs_set_before, int *regs_set_after)
6976 {
6977   struct ls_expr * ptr;
6978   rtx dest, set, tmp;
6979   int check_anticipatable, check_available;
6980   basic_block bb = BLOCK_FOR_INSN (insn);
6981
6982   set = single_set (insn);
6983   if (!set)
6984     return;
6985
6986   dest = SET_DEST (set);
6987
6988   if (GET_CODE (dest) != MEM || MEM_VOLATILE_P (dest)
6989       || GET_MODE (dest) == BLKmode)
6990     return;
6991
6992   if (side_effects_p (dest))
6993     return;
6994
6995   /* If we are handling exceptions, we must be careful with memory references
6996      that may trap. If we are not, the behavior is undefined, so we may just
6997      continue.  */
6998   if (flag_non_call_exceptions && may_trap_p (dest))
6999     return;
7000
7001   ptr = ldst_entry (dest);
7002   if (!ptr->pattern_regs)
7003     ptr->pattern_regs = extract_mentioned_regs (dest);
7004
7005   /* Do not check for anticipatability if we either found one anticipatable
7006      store already, or tested for one and found out that it was killed.  */
7007   check_anticipatable = 0;
7008   if (!ANTIC_STORE_LIST (ptr))
7009     check_anticipatable = 1;
7010   else
7011     {
7012       tmp = XEXP (ANTIC_STORE_LIST (ptr), 0);
7013       if (tmp != NULL_RTX
7014           && BLOCK_FOR_INSN (tmp) != bb)
7015         check_anticipatable = 1;
7016     }
7017   if (check_anticipatable)
7018     {
7019       if (store_killed_before (dest, ptr->pattern_regs, insn, bb, regs_set_before))
7020         tmp = NULL_RTX;
7021       else
7022         tmp = insn;
7023       ANTIC_STORE_LIST (ptr) = alloc_INSN_LIST (tmp,
7024                                                 ANTIC_STORE_LIST (ptr));
7025     }
7026
7027   /* It is not necessary to check whether store is available if we did
7028      it successfully before; if we failed before, do not bother to check
7029      until we reach the insn that caused us to fail.  */
7030   check_available = 0;
7031   if (!AVAIL_STORE_LIST (ptr))
7032     check_available = 1;
7033   else
7034     {
7035       tmp = XEXP (AVAIL_STORE_LIST (ptr), 0);
7036       if (BLOCK_FOR_INSN (tmp) != bb)
7037         check_available = 1;
7038     }
7039   if (check_available)
7040     {
7041       /* Check that we have already reached the insn at that the check
7042          failed last time.  */
7043       if (LAST_AVAIL_CHECK_FAILURE (ptr))
7044         {
7045           for (tmp = bb->end;
7046                tmp != insn && tmp != LAST_AVAIL_CHECK_FAILURE (ptr);
7047                tmp = PREV_INSN (tmp))
7048             continue;
7049           if (tmp == insn)
7050             check_available = 0;
7051         }
7052       else
7053         check_available = store_killed_after (dest, ptr->pattern_regs, insn,
7054                                               bb, regs_set_after,
7055                                               &LAST_AVAIL_CHECK_FAILURE (ptr));
7056     }
7057   if (!check_available)
7058     AVAIL_STORE_LIST (ptr) = alloc_INSN_LIST (insn, AVAIL_STORE_LIST (ptr));
7059 }
7060
7061 /* Find available and anticipatable stores.  */
7062
7063 static int
7064 compute_store_table (void)
7065 {
7066   int ret;
7067   basic_block bb;
7068   unsigned regno;
7069   rtx insn, pat, tmp;
7070   int *last_set_in, *already_set;
7071   struct ls_expr * ptr, **prev_next_ptr_ptr;
7072
7073   max_gcse_regno = max_reg_num ();
7074
7075   reg_set_in_block = sbitmap_vector_alloc (last_basic_block,
7076                                                        max_gcse_regno);
7077   sbitmap_vector_zero (reg_set_in_block, last_basic_block);
7078   pre_ldst_mems = 0;
7079   last_set_in = xmalloc (sizeof (int) * max_gcse_regno);
7080   already_set = xmalloc (sizeof (int) * max_gcse_regno);
7081
7082   /* Find all the stores we care about.  */
7083   FOR_EACH_BB (bb)
7084     {
7085       /* First compute the registers set in this block.  */
7086       memset (last_set_in, 0, sizeof (int) * max_gcse_regno);
7087       regvec = last_set_in;
7088
7089       for (insn = bb->head;
7090            insn != NEXT_INSN (bb->end);
7091            insn = NEXT_INSN (insn))
7092         {
7093           if (! INSN_P (insn))
7094             continue;
7095
7096           if (GET_CODE (insn) == CALL_INSN)
7097             {
7098               bool clobbers_all = false;
7099 #ifdef NON_SAVING_SETJMP
7100               if (NON_SAVING_SETJMP
7101                   && find_reg_note (insn, REG_SETJMP, NULL_RTX))
7102                 clobbers_all = true;
7103 #endif
7104
7105               for (regno = 0; regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER; regno++)
7106                 if (clobbers_all
7107                     || TEST_HARD_REG_BIT (regs_invalidated_by_call, regno))
7108                   last_set_in[regno] = INSN_UID (insn);
7109             }
7110
7111           pat = PATTERN (insn);
7112           compute_store_table_current_insn = insn;
7113           note_stores (pat, reg_set_info, NULL);
7114         }
7115
7116       /* Record the set registers.  */
7117       for (regno = 0; regno < max_gcse_regno; regno++)
7118         if (last_set_in[regno])
7119           SET_BIT (reg_set_in_block[bb->index], regno);
7120
7121       /* Now find the stores.  */
7122       memset (already_set, 0, sizeof (int) * max_gcse_regno);
7123       regvec = already_set;
7124       for (insn = bb->head;
7125            insn != NEXT_INSN (bb->end);
7126            insn = NEXT_INSN (insn))
7127         {
7128           if (! INSN_P (insn))
7129             continue;
7130
7131           if (GET_CODE (insn) == CALL_INSN)
7132             {
7133               bool clobbers_all = false;
7134 #ifdef NON_SAVING_SETJMP
7135               if (NON_SAVING_SETJMP
7136                   && find_reg_note (insn, REG_SETJMP, NULL_RTX))
7137                 clobbers_all = true;
7138 #endif
7139
7140               for (regno = 0; regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER; regno++)
7141                 if (clobbers_all
7142                     || TEST_HARD_REG_BIT (regs_invalidated_by_call, regno))
7143                   already_set[regno] = 1;
7144             }
7145
7146           pat = PATTERN (insn);
7147           note_stores (pat, reg_set_info, NULL);
7148
7149           /* Now that we've marked regs, look for stores.  */
7150           find_moveable_store (insn, already_set, last_set_in);
7151
7152           /* Unmark regs that are no longer set.  */
7153           for (regno = 0; regno < max_gcse_regno; regno++)
7154             if (last_set_in[regno] == INSN_UID (insn))
7155               last_set_in[regno] = 0;
7156         }
7157
7158       /* Clear temporary marks.  */
7159       for (ptr = first_ls_expr (); ptr != NULL; ptr = next_ls_expr (ptr))
7160         {
7161           LAST_AVAIL_CHECK_FAILURE(ptr) = NULL_RTX;
7162           if (ANTIC_STORE_LIST (ptr)
7163               && (tmp = XEXP (ANTIC_STORE_LIST (ptr), 0)) == NULL_RTX)
7164             ANTIC_STORE_LIST (ptr) = XEXP (ANTIC_STORE_LIST (ptr), 1);
7165         }
7166     }
7167
7168   /* Remove the stores that are not available anywhere, as there will
7169      be no opportunity to optimize them.  */
7170   for (ptr = pre_ldst_mems, prev_next_ptr_ptr = &pre_ldst_mems;
7171        ptr != NULL;
7172        ptr = *prev_next_ptr_ptr)
7173     {
7174       if (!AVAIL_STORE_LIST (ptr))
7175         {
7176           *prev_next_ptr_ptr = ptr->next;
7177           free_ldst_entry (ptr);
7178         }
7179       else
7180         prev_next_ptr_ptr = &ptr->next;
7181     }
7182
7183   ret = enumerate_ldsts ();
7184
7185   if (gcse_file)
7186     {
7187       fprintf (gcse_file, "ST_avail and ST_antic (shown under loads..)\n");
7188       print_ldst_list (gcse_file);
7189     }
7190
7191   free (last_set_in);
7192   free (already_set);
7193   return ret;
7194 }
7195
7196 /* Check to see if the load X is aliased with STORE_PATTERN.
7197    AFTER is true if we are checking the case when STORE_PATTERN occurs
7198    after the X.  */
7199
7200 static bool
7201 load_kills_store (rtx x, rtx store_pattern, int after)
7202 {
7203   if (after)
7204     return anti_dependence (x, store_pattern);
7205   else
7206     return true_dependence (store_pattern, GET_MODE (store_pattern), x,
7207                             rtx_addr_varies_p);
7208 }
7209
7210 /* Go through the entire insn X, looking for any loads which might alias
7211    STORE_PATTERN.  Return true if found.
7212    AFTER is true if we are checking the case when STORE_PATTERN occurs
7213    after the insn X.  */
7214
7215 static bool
7216 find_loads (rtx x, rtx store_pattern, int after)
7217 {
7218   const char * fmt;
7219   int i, j;
7220   int ret = false;
7221
7222   if (!x)
7223     return false;
7224
7225   if (GET_CODE (x) == SET)
7226     x = SET_SRC (x);
7227
7228   if (GET_CODE (x) == MEM)
7229     {
7230       if (load_kills_store (x, store_pattern, after))
7231         return true;
7232     }
7233
7234   /* Recursively process the insn.  */
7235   fmt = GET_RTX_FORMAT (GET_CODE (x));
7236
7237   for (i = GET_RTX_LENGTH (GET_CODE (x)) - 1; i >= 0 && !ret; i--)
7238     {
7239       if (fmt[i] == 'e')
7240         ret |= find_loads (XEXP (x, i), store_pattern, after);
7241       else if (fmt[i] == 'E')
7242         for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
7243           ret |= find_loads (XVECEXP (x, i, j), store_pattern, after);
7244     }
7245   return ret;
7246 }
7247
7248 /* Check if INSN kills the store pattern X (is aliased with it).
7249    AFTER is true if we are checking the case when store X occurs
7250    after the insn.  Return true if it it does.  */
7251
7252 static bool
7253 store_killed_in_insn (rtx x, rtx x_regs, rtx insn, int after)
7254 {
7255   rtx reg, base;
7256
7257   if (!INSN_P (insn))
7258     return false;
7259
7260   if (GET_CODE (insn) == CALL_INSN)
7261     {
7262       /* A normal or pure call might read from pattern,
7263          but a const call will not.  */
7264       if (! CONST_OR_PURE_CALL_P (insn) || pure_call_p (insn))
7265         return true;
7266
7267       /* But even a const call reads its parameters.  Check whether the
7268          base of some of registers used in mem is stack pointer.  */
7269       for (reg = x_regs; reg; reg = XEXP (reg, 1))
7270         {
7271           base = find_base_term (XEXP (reg, 0));
7272           if (!base
7273               || (GET_CODE (base) == ADDRESS
7274                   && GET_MODE (base) == Pmode
7275                   && XEXP (base, 0) == stack_pointer_rtx))
7276             return true;
7277         }
7278
7279       return false;
7280     }
7281
7282   if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == SET)
7283     {
7284       rtx pat = PATTERN (insn);
7285       rtx dest = SET_DEST (pat);
7286
7287       if (GET_CODE (dest) == SIGN_EXTRACT
7288           || GET_CODE (dest) == ZERO_EXTRACT)
7289         dest = XEXP (dest, 0);
7290
7291       /* Check for memory stores to aliased objects.  */
7292       if (GET_CODE (dest) == MEM
7293           && !expr_equiv_p (dest, x))
7294         {
7295           if (after)
7296             {
7297               if (output_dependence (dest, x))
7298                 return true;
7299             }
7300           else
7301             {
7302               if (output_dependence (x, dest))
7303                 return true;
7304             }
7305         }
7306       return find_loads (SET_SRC (pat), x, after);
7307     }
7308   else
7309     return find_loads (PATTERN (insn), x, after);
7310 }
7311
7312 /* Returns true if the expression X is loaded or clobbered on or after INSN
7313    within basic block BB.  REGS_SET_AFTER is bitmap of registers set in
7314    or after the insn.  X_REGS is list of registers mentioned in X. If the store
7315    is killed, return the last insn in that it occurs in FAIL_INSN.  */
7316
7317 static bool
7318 store_killed_after (rtx x, rtx x_regs, rtx insn, basic_block bb,
7319                     int *regs_set_after, rtx *fail_insn)
7320 {
7321   rtx last = bb->end, act;
7322
7323   if (!store_ops_ok (x_regs, regs_set_after))
7324     {
7325       /* We do not know where it will happen.  */
7326       if (fail_insn)
7327         *fail_insn = NULL_RTX;
7328       return true;
7329     }
7330
7331   /* Scan from the end, so that fail_insn is determined correctly.  */
7332   for (act = last; act != PREV_INSN (insn); act = PREV_INSN (act))
7333     if (store_killed_in_insn (x, x_regs, act, false))
7334       {
7335         if (fail_insn)
7336           *fail_insn = act;
7337         return true;
7338       }
7339
7340   return false;
7341 }
7342
7343 /* Returns true if the expression X is loaded or clobbered on or before INSN
7344    within basic block BB. X_REGS is list of registers mentioned in X.
7345    REGS_SET_BEFORE is bitmap of registers set before or in this insn.  */
7346 static bool
7347 store_killed_before (rtx x, rtx x_regs, rtx insn, basic_block bb,
7348                      int *regs_set_before)
7349 {
7350   rtx first = bb->head;
7351
7352   if (!store_ops_ok (x_regs, regs_set_before))
7353     return true;
7354
7355   for ( ; insn != PREV_INSN (first); insn = PREV_INSN (insn))
7356     if (store_killed_in_insn (x, x_regs, insn, true))
7357       return true;
7358
7359   return false;
7360 }
7361
7362 /* Fill in available, anticipatable, transparent and kill vectors in
7363    STORE_DATA, based on lists of available and anticipatable stores.  */
7364 static void
7365 build_store_vectors (void)
7366 {
7367   basic_block bb;
7368   int *regs_set_in_block;
7369   rtx insn, st;
7370   struct ls_expr * ptr;
7371   unsigned regno;
7372
7373   /* Build the gen_vector. This is any store in the table which is not killed
7374      by aliasing later in its block.  */
7375   ae_gen = sbitmap_vector_alloc (last_basic_block, num_stores);
7376   sbitmap_vector_zero (ae_gen, last_basic_block);
7377
7378   st_antloc = sbitmap_vector_alloc (last_basic_block, num_stores);
7379   sbitmap_vector_zero (st_antloc, last_basic_block);
7380
7381   for (ptr = first_ls_expr (); ptr != NULL; ptr = next_ls_expr (ptr))
7382     {
7383       for (st = AVAIL_STORE_LIST (ptr); st != NULL; st = XEXP (st, 1))
7384         {
7385           insn = XEXP (st, 0);
7386           bb = BLOCK_FOR_INSN (insn);
7387
7388           /* If we've already seen an available expression in this block,
7389              we can delete this one (It occurs earlier in the block). We'll
7390              copy the SRC expression to an unused register in case there
7391              are any side effects.  */
7392           if (TEST_BIT (ae_gen[bb->index], ptr->index))
7393             {
7394               rtx r = gen_reg_rtx (GET_MODE (ptr->pattern));
7395               if (gcse_file)
7396                 fprintf (gcse_file, "Removing redundant store:\n");
7397               replace_store_insn (r, XEXP (st, 0), bb);
7398               continue;
7399             }
7400           SET_BIT (ae_gen[bb->index], ptr->index);
7401         }
7402
7403       for (st = ANTIC_STORE_LIST (ptr); st != NULL; st = XEXP (st, 1))
7404         {
7405           insn = XEXP (st, 0);
7406           bb = BLOCK_FOR_INSN (insn);
7407           SET_BIT (st_antloc[bb->index], ptr->index);
7408         }
7409     }
7410
7411   ae_kill = sbitmap_vector_alloc (last_basic_block, num_stores);
7412   sbitmap_vector_zero (ae_kill, last_basic_block);
7413
7414   transp = sbitmap_vector_alloc (last_basic_block, num_stores);
7415   sbitmap_vector_zero (transp, last_basic_block);
7416   regs_set_in_block = xmalloc (sizeof (int) * max_gcse_regno);
7417
7418   FOR_EACH_BB (bb)
7419     {
7420       for (regno = 0; regno < max_gcse_regno; regno++)
7421         regs_set_in_block[regno] = TEST_BIT (reg_set_in_block[bb->index], regno);
7422
7423       for (ptr = first_ls_expr (); ptr != NULL; ptr = next_ls_expr (ptr))
7424         {
7425           if (store_killed_after (ptr->pattern, ptr->pattern_regs, bb->head,
7426                                   bb, regs_set_in_block, NULL))
7427             {
7428               /* It should not be necessary to consider the expression
7429                  killed if it is both anticipatable and available.  */
7430               if (!TEST_BIT (st_antloc[bb->index], ptr->index)
7431                   || !TEST_BIT (ae_gen[bb->index], ptr->index))
7432                 SET_BIT (ae_kill[bb->index], ptr->index);
7433             }
7434           else
7435             SET_BIT (transp[bb->index], ptr->index);
7436         }
7437     }
7438
7439   free (regs_set_in_block);
7440
7441   if (gcse_file)
7442     {
7443       dump_sbitmap_vector (gcse_file, "st_antloc", "", st_antloc, last_basic_block);
7444       dump_sbitmap_vector (gcse_file, "st_kill", "", ae_kill, last_basic_block);
7445       dump_sbitmap_vector (gcse_file, "Transpt", "", transp, last_basic_block);
7446       dump_sbitmap_vector (gcse_file, "st_avloc", "", ae_gen, last_basic_block);
7447     }
7448 }
7449
7450 /* Insert an instruction at the beginning of a basic block, and update
7451    the BLOCK_HEAD if needed.  */
7452
7453 static void
7454 insert_insn_start_bb (rtx insn, basic_block bb)
7455 {
7456   /* Insert at start of successor block.  */
7457   rtx prev = PREV_INSN (bb->head);
7458   rtx before = bb->head;
7459   while (before != 0)
7460     {
7461       if (GET_CODE (before) != CODE_LABEL
7462           && (GET_CODE (before) != NOTE
7463               || NOTE_LINE_NUMBER (before) != NOTE_INSN_BASIC_BLOCK))
7464         break;
7465       prev = before;
7466       if (prev == bb->end)
7467         break;
7468       before = NEXT_INSN (before);
7469     }
7470
7471   insn = emit_insn_after (insn, prev);
7472
7473   if (gcse_file)
7474     {
7475       fprintf (gcse_file, "STORE_MOTION  insert store at start of BB %d:\n",
7476                bb->index);
7477       print_inline_rtx (gcse_file, insn, 6);
7478       fprintf (gcse_file, "\n");
7479     }
7480 }
7481
7482 /* This routine will insert a store on an edge. EXPR is the ldst entry for
7483    the memory reference, and E is the edge to insert it on.  Returns nonzero
7484    if an edge insertion was performed.  */
7485
7486 static int
7487 insert_store (struct ls_expr * expr, edge e)
7488 {
7489   rtx reg, insn;
7490   basic_block bb;
7491   edge tmp;
7492
7493   /* We did all the deleted before this insert, so if we didn't delete a
7494      store, then we haven't set the reaching reg yet either.  */
7495   if (expr->reaching_reg == NULL_RTX)
7496     return 0;
7497
7498   if (e->flags & EDGE_FAKE)
7499     return 0;
7500
7501   reg = expr->reaching_reg;
7502   insn = gen_move_insn (copy_rtx (expr->pattern), reg);
7503
7504   /* If we are inserting this expression on ALL predecessor edges of a BB,
7505      insert it at the start of the BB, and reset the insert bits on the other
7506      edges so we don't try to insert it on the other edges.  */
7507   bb = e->dest;
7508   for (tmp = e->dest->pred; tmp ; tmp = tmp->pred_next)
7509     if (!(tmp->flags & EDGE_FAKE))
7510       {
7511         int index = EDGE_INDEX (edge_list, tmp->src, tmp->dest);
7512         if (index == EDGE_INDEX_NO_EDGE)
7513           abort ();
7514         if (! TEST_BIT (pre_insert_map[index], expr->index))
7515           break;
7516       }
7517
7518   /* If tmp is NULL, we found an insertion on every edge, blank the
7519      insertion vector for these edges, and insert at the start of the BB.  */
7520   if (!tmp && bb != EXIT_BLOCK_PTR)
7521     {
7522       for (tmp = e->dest->pred; tmp ; tmp = tmp->pred_next)
7523         {
7524           int index = EDGE_INDEX (edge_list, tmp->src, tmp->dest);
7525           RESET_BIT (pre_insert_map[index], expr->index);
7526         }
7527       insert_insn_start_bb (insn, bb);
7528       return 0;
7529     }
7530
7531   /* We can't insert on this edge, so we'll insert at the head of the
7532      successors block.  See Morgan, sec 10.5.  */
7533   if ((e->flags & EDGE_ABNORMAL) == EDGE_ABNORMAL)
7534     {
7535       insert_insn_start_bb (insn, bb);
7536       return 0;
7537     }
7538
7539   insert_insn_on_edge (insn, e);
7540
7541   if (gcse_file)
7542     {
7543       fprintf (gcse_file, "STORE_MOTION  insert insn on edge (%d, %d):\n",
7544                e->src->index, e->dest->index);
7545       print_inline_rtx (gcse_file, insn, 6);
7546       fprintf (gcse_file, "\n");
7547     }
7548
7549   return 1;
7550 }
7551
7552 /* This routine will replace a store with a SET to a specified register.  */
7553
7554 static void
7555 replace_store_insn (rtx reg, rtx del, basic_block bb)
7556 {
7557   rtx insn;
7558
7559   insn = gen_move_insn (reg, SET_SRC (single_set (del)));
7560   insn = emit_insn_after (insn, del);
7561
7562   if (gcse_file)
7563     {
7564       fprintf (gcse_file,
7565                "STORE_MOTION  delete insn in BB %d:\n      ", bb->index);
7566       print_inline_rtx (gcse_file, del, 6);
7567       fprintf (gcse_file, "\nSTORE MOTION  replaced with insn:\n      ");
7568       print_inline_rtx (gcse_file, insn, 6);
7569       fprintf (gcse_file, "\n");
7570     }
7571
7572   delete_insn (del);
7573 }
7574
7575
7576 /* Delete a store, but copy the value that would have been stored into
7577    the reaching_reg for later storing.  */
7578
7579 static void
7580 delete_store (struct ls_expr * expr, basic_block bb)
7581 {
7582   rtx reg, i, del;
7583
7584   if (expr->reaching_reg == NULL_RTX)
7585     expr->reaching_reg = gen_reg_rtx (GET_MODE (expr->pattern));
7586
7587   reg = expr->reaching_reg;
7588
7589   for (i = AVAIL_STORE_LIST (expr); i; i = XEXP (i, 1))
7590     {
7591       del = XEXP (i, 0);
7592       if (BLOCK_FOR_INSN (del) == bb)
7593         {
7594           /* We know there is only one since we deleted redundant
7595              ones during the available computation.  */
7596           replace_store_insn (reg, del, bb);
7597           break;
7598         }
7599     }
7600 }
7601
7602 /* Free memory used by store motion.  */
7603
7604 static void
7605 free_store_memory (void)
7606 {
7607   free_ldst_mems ();
7608
7609   if (ae_gen)
7610     sbitmap_vector_free (ae_gen);
7611   if (ae_kill)
7612     sbitmap_vector_free (ae_kill);
7613   if (transp)
7614     sbitmap_vector_free (transp);
7615   if (st_antloc)
7616     sbitmap_vector_free (st_antloc);
7617   if (pre_insert_map)
7618     sbitmap_vector_free (pre_insert_map);
7619   if (pre_delete_map)
7620     sbitmap_vector_free (pre_delete_map);
7621   if (reg_set_in_block)
7622     sbitmap_vector_free (reg_set_in_block);
7623
7624   ae_gen = ae_kill = transp = st_antloc = NULL;
7625   pre_insert_map = pre_delete_map = reg_set_in_block = NULL;
7626 }
7627
7628 /* Perform store motion. Much like gcse, except we move expressions the
7629    other way by looking at the flowgraph in reverse.  */
7630
7631 static void
7632 store_motion (void)
7633 {
7634   basic_block bb;
7635   int x;
7636   struct ls_expr * ptr;
7637   int update_flow = 0;
7638
7639   if (gcse_file)
7640     {
7641       fprintf (gcse_file, "before store motion\n");
7642       print_rtl (gcse_file, get_insns ());
7643     }
7644
7645   init_alias_analysis ();
7646
7647   /* Find all the available and anticipatable stores.  */
7648   num_stores = compute_store_table ();
7649   if (num_stores == 0)
7650     {
7651       sbitmap_vector_free (reg_set_in_block);
7652       end_alias_analysis ();
7653       return;
7654     }
7655
7656   /* Now compute kill & transp vectors.  */
7657   build_store_vectors ();
7658   add_noreturn_fake_exit_edges ();
7659   connect_infinite_loops_to_exit ();
7660
7661   edge_list = pre_edge_rev_lcm (gcse_file, num_stores, transp, ae_gen,
7662                                 st_antloc, ae_kill, &pre_insert_map,
7663                                 &pre_delete_map);
7664
7665   /* Now we want to insert the new stores which are going to be needed.  */
7666   for (ptr = first_ls_expr (); ptr != NULL; ptr = next_ls_expr (ptr))
7667     {
7668       FOR_EACH_BB (bb)
7669         if (TEST_BIT (pre_delete_map[bb->index], ptr->index))
7670           delete_store (ptr, bb);
7671
7672       for (x = 0; x < NUM_EDGES (edge_list); x++)
7673         if (TEST_BIT (pre_insert_map[x], ptr->index))
7674           update_flow |= insert_store (ptr, INDEX_EDGE (edge_list, x));
7675     }
7676
7677   if (update_flow)
7678     commit_edge_insertions ();
7679
7680   free_store_memory ();
7681   free_edge_list (edge_list);
7682   remove_fake_edges ();
7683   end_alias_analysis ();
7684 }
7685
7686 \f
7687 /* Entry point for jump bypassing optimization pass.  */
7688
7689 int
7690 bypass_jumps (FILE *file)
7691 {
7692   int changed;
7693
7694   /* We do not construct an accurate cfg in functions which call
7695      setjmp, so just punt to be safe.  */
7696   if (current_function_calls_setjmp)
7697     return 0;
7698
7699   /* For calling dump_foo fns from gdb.  */
7700   debug_stderr = stderr;
7701   gcse_file = file;
7702
7703   /* Identify the basic block information for this function, including
7704      successors and predecessors.  */
7705   max_gcse_regno = max_reg_num ();
7706
7707   if (file)
7708     dump_flow_info (file);
7709
7710   /* Return if there's nothing to do.  */
7711   if (n_basic_blocks <= 1)
7712     return 0;
7713
7714   /* Trying to perform global optimizations on flow graphs which have
7715      a high connectivity will take a long time and is unlikely to be
7716      particularly useful.
7717
7718      In normal circumstances a cfg should have about twice as many edges
7719      as blocks.  But we do not want to punish small functions which have
7720      a couple switch statements.  So we require a relatively large number
7721      of basic blocks and the ratio of edges to blocks to be high.  */
7722   if (n_basic_blocks > 1000 && n_edges / n_basic_blocks >= 20)
7723     {
7724       if (warn_disabled_optimization)
7725         warning ("BYPASS disabled: %d > 1000 basic blocks and %d >= 20 edges/basic block",
7726                  n_basic_blocks, n_edges / n_basic_blocks);
7727       return 0;
7728     }
7729
7730   /* If allocating memory for the cprop bitmap would take up too much
7731      storage it's better just to disable the optimization.  */
7732   if ((n_basic_blocks
7733        * SBITMAP_SET_SIZE (max_gcse_regno)
7734        * sizeof (SBITMAP_ELT_TYPE)) > MAX_GCSE_MEMORY)
7735     {
7736       if (warn_disabled_optimization)
7737         warning ("GCSE disabled: %d basic blocks and %d registers",
7738                  n_basic_blocks, max_gcse_regno);
7739
7740       return 0;
7741     }
7742
7743   gcc_obstack_init (&gcse_obstack);
7744   bytes_used = 0;
7745
7746   /* We need alias.  */
7747   init_alias_analysis ();
7748
7749   /* Record where pseudo-registers are set.  This data is kept accurate
7750      during each pass.  ??? We could also record hard-reg information here
7751      [since it's unchanging], however it is currently done during hash table
7752      computation.
7753
7754      It may be tempting to compute MEM set information here too, but MEM sets
7755      will be subject to code motion one day and thus we need to compute
7756      information about memory sets when we build the hash tables.  */
7757
7758   alloc_reg_set_mem (max_gcse_regno);
7759   compute_sets (get_insns ());
7760
7761   max_gcse_regno = max_reg_num ();
7762   alloc_gcse_mem (get_insns ());
7763   changed = one_cprop_pass (1, 1, 1);
7764   free_gcse_mem ();
7765
7766   if (file)
7767     {
7768       fprintf (file, "BYPASS of %s: %d basic blocks, ",
7769                current_function_name, n_basic_blocks);
7770       fprintf (file, "%d bytes\n\n", bytes_used);
7771     }
7772
7773   obstack_free (&gcse_obstack, NULL);
7774   free_reg_set_mem ();
7775
7776   /* We are finished with alias.  */
7777   end_alias_analysis ();
7778   allocate_reg_info (max_reg_num (), FALSE, FALSE);
7779
7780   return changed;
7781 }
7782
7783 #include "gt-gcse.h"