OSDN Git Service

* function.h (struct function): Remove calls_longjmp.
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / gcse.c
1 /* Global common subexpression elimination/Partial redundancy elimination
2    and global constant/copy propagation for GNU compiler.
3    Copyright (C) 1997, 1998, 1999, 2000, 2001, 2002, 2003, 2004
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 "tree.h"
154 #include "tm_p.h"
155 #include "regs.h"
156 #include "hard-reg-set.h"
157 #include "flags.h"
158 #include "real.h"
159 #include "insn-config.h"
160 #include "recog.h"
161 #include "basic-block.h"
162 #include "output.h"
163 #include "function.h"
164 #include "expr.h"
165 #include "except.h"
166 #include "ggc.h"
167 #include "params.h"
168 #include "cselib.h"
169 #include "intl.h"
170 #include "obstack.h"
171 #include "timevar.h"
172
173 /* Propagate flow information through back edges and thus enable PRE's
174    moving loop invariant calculations out of loops.
175
176    Originally this tended to create worse overall code, but several
177    improvements during the development of PRE seem to have made following
178    back edges generally a win.
179
180    Note much of the loop invariant code motion done here would normally
181    be done by loop.c, which has more heuristics for when to move invariants
182    out of loops.  At some point we might need to move some of those
183    heuristics into gcse.c.  */
184
185 /* We support GCSE via Partial Redundancy Elimination.  PRE optimizations
186    are a superset of those done by GCSE.
187
188    We perform the following steps:
189
190    1) Compute basic block information.
191
192    2) Compute table of places where registers are set.
193
194    3) Perform copy/constant propagation.
195
196    4) Perform global cse using lazy code motion if not optimizing
197       for size, or code hoisting if we are.
198
199    5) Perform another pass of copy/constant propagation.
200
201    Two passes of copy/constant propagation are done because the first one
202    enables more GCSE and the second one helps to clean up the copies that
203    GCSE creates.  This is needed more for PRE than for Classic because Classic
204    GCSE will try to use an existing register containing the common
205    subexpression rather than create a new one.  This is harder to do for PRE
206    because of the code motion (which Classic GCSE doesn't do).
207
208    Expressions we are interested in GCSE-ing are of the form
209    (set (pseudo-reg) (expression)).
210    Function want_to_gcse_p says what these are.
211
212    PRE handles moving invariant expressions out of loops (by treating them as
213    partially redundant).
214
215    Eventually it would be nice to replace cse.c/gcse.c with SSA (static single
216    assignment) based GVN (global value numbering).  L. T. Simpson's paper
217    (Rice University) on value numbering is a useful reference for this.
218
219    **********************
220
221    We used to support multiple passes but there are diminishing returns in
222    doing so.  The first pass usually makes 90% of the changes that are doable.
223    A second pass can make a few more changes made possible by the first pass.
224    Experiments show any further passes don't make enough changes to justify
225    the expense.
226
227    A study of spec92 using an unlimited number of passes:
228    [1 pass] = 1208 substitutions, [2] = 577, [3] = 202, [4] = 192, [5] = 83,
229    [6] = 34, [7] = 17, [8] = 9, [9] = 4, [10] = 4, [11] = 2,
230    [12] = 2, [13] = 1, [15] = 1, [16] = 2, [41] = 1
231
232    It was found doing copy propagation between each pass enables further
233    substitutions.
234
235    PRE is quite expensive in complicated functions because the DFA can take
236    a while to converge.  Hence we only perform one pass.  The parameter
237    max-gcse-passes can be modified if one wants to experiment.
238
239    **********************
240
241    The steps for PRE are:
242
243    1) Build the hash table of expressions we wish to GCSE (expr_hash_table).
244
245    2) Perform the data flow analysis for PRE.
246
247    3) Delete the redundant instructions
248
249    4) Insert the required copies [if any] that make the partially
250       redundant instructions fully redundant.
251
252    5) For other reaching expressions, insert an instruction to copy the value
253       to a newly created pseudo that will reach the redundant instruction.
254
255    The deletion is done first so that when we do insertions we
256    know which pseudo reg to use.
257
258    Various papers have argued that PRE DFA is expensive (O(n^2)) and others
259    argue it is not.  The number of iterations for the algorithm to converge
260    is typically 2-4 so I don't view it as that expensive (relatively speaking).
261
262    PRE GCSE depends heavily on the second CSE pass to clean up the copies
263    we create.  To make an expression reach the place where it's redundant,
264    the result of the expression is copied to a new register, and the redundant
265    expression is deleted by replacing it with this new register.  Classic GCSE
266    doesn't have this problem as much as it computes the reaching defs of
267    each register in each block and thus can try to use an existing register.
268
269    **********************
270
271    A fair bit of simplicity is created by creating small functions for simple
272    tasks, even when the function is only called in one place.  This may
273    measurably slow things down [or may not] by creating more function call
274    overhead than is necessary.  The source is laid out so that it's trivial
275    to make the affected functions inline so that one can measure what speed
276    up, if any, can be achieved, and maybe later when things settle things can
277    be rearranged.
278
279    Help stamp out big monolithic functions!  */
280 \f
281 /* GCSE global vars.  */
282
283 /* -dG dump file.  */
284 static FILE *gcse_file;
285
286 /* Note whether or not we should run jump optimization after gcse.  We
287    want to do this for two cases.
288
289     * If we changed any jumps via cprop.
290
291     * If we added any labels via edge splitting.  */
292 static int run_jump_opt_after_gcse;
293
294 /* Bitmaps are normally not included in debugging dumps.
295    However it's useful to be able to print them from GDB.
296    We could create special functions for this, but it's simpler to
297    just allow passing stderr to the dump_foo fns.  Since stderr can
298    be a macro, we store a copy here.  */
299 static FILE *debug_stderr;
300
301 /* An obstack for our working variables.  */
302 static struct obstack gcse_obstack;
303
304 struct reg_use {rtx reg_rtx; };
305
306 /* Hash table of expressions.  */
307
308 struct expr
309 {
310   /* The expression (SET_SRC for expressions, PATTERN for assignments).  */
311   rtx expr;
312   /* Index in the available expression bitmaps.  */
313   int bitmap_index;
314   /* Next entry with the same hash.  */
315   struct expr *next_same_hash;
316   /* List of anticipatable occurrences in basic blocks in the function.
317      An "anticipatable occurrence" is one that is the first occurrence in the
318      basic block, the operands are not modified in the basic block prior
319      to the occurrence and the output is not used between the start of
320      the block and the occurrence.  */
321   struct occr *antic_occr;
322   /* List of available occurrence in basic blocks in the function.
323      An "available occurrence" is one that is the last occurrence in the
324      basic block and the operands are not modified by following statements in
325      the basic block [including this insn].  */
326   struct occr *avail_occr;
327   /* Non-null if the computation is PRE redundant.
328      The value is the newly created pseudo-reg to record a copy of the
329      expression in all the places that reach the redundant copy.  */
330   rtx reaching_reg;
331 };
332
333 /* Occurrence of an expression.
334    There is one per basic block.  If a pattern appears more than once the
335    last appearance is used [or first for anticipatable expressions].  */
336
337 struct occr
338 {
339   /* Next occurrence of this expression.  */
340   struct occr *next;
341   /* The insn that computes the expression.  */
342   rtx insn;
343   /* Nonzero if this [anticipatable] occurrence has been deleted.  */
344   char deleted_p;
345   /* Nonzero if this [available] occurrence has been copied to
346      reaching_reg.  */
347   /* ??? This is mutually exclusive with deleted_p, so they could share
348      the same byte.  */
349   char copied_p;
350 };
351
352 /* Expression and copy propagation hash tables.
353    Each hash table is an array of buckets.
354    ??? It is known that if it were an array of entries, structure elements
355    `next_same_hash' and `bitmap_index' wouldn't be necessary.  However, it is
356    not clear whether in the final analysis a sufficient amount of memory would
357    be saved as the size of the available expression bitmaps would be larger
358    [one could build a mapping table without holes afterwards though].
359    Someday I'll perform the computation and figure it out.  */
360
361 struct hash_table
362 {
363   /* The table itself.
364      This is an array of `expr_hash_table_size' elements.  */
365   struct expr **table;
366
367   /* Size of the hash table, in elements.  */
368   unsigned int size;
369
370   /* Number of hash table elements.  */
371   unsigned int n_elems;
372
373   /* Whether the table is expression of copy propagation one.  */
374   int set_p;
375 };
376
377 /* Expression hash table.  */
378 static struct hash_table expr_hash_table;
379
380 /* Copy propagation hash table.  */
381 static struct hash_table set_hash_table;
382
383 /* Mapping of uids to cuids.
384    Only real insns get cuids.  */
385 static int *uid_cuid;
386
387 /* Highest UID in UID_CUID.  */
388 static int max_uid;
389
390 /* Get the cuid of an insn.  */
391 #ifdef ENABLE_CHECKING
392 #define INSN_CUID(INSN) \
393   (gcc_assert (INSN_UID (INSN) <= max_uid), uid_cuid[INSN_UID (INSN)])
394 #else
395 #define INSN_CUID(INSN) (uid_cuid[INSN_UID (INSN)])
396 #endif
397
398 /* Number of cuids.  */
399 static int max_cuid;
400
401 /* Mapping of cuids to insns.  */
402 static rtx *cuid_insn;
403
404 /* Get insn from cuid.  */
405 #define CUID_INSN(CUID) (cuid_insn[CUID])
406
407 /* Maximum register number in function prior to doing gcse + 1.
408    Registers created during this pass have regno >= max_gcse_regno.
409    This is named with "gcse" to not collide with global of same name.  */
410 static unsigned int max_gcse_regno;
411
412 /* Table of registers that are modified.
413
414    For each register, each element is a list of places where the pseudo-reg
415    is set.
416
417    For simplicity, GCSE is done on sets of pseudo-regs only.  PRE GCSE only
418    requires knowledge of which blocks kill which regs [and thus could use
419    a bitmap instead of the lists `reg_set_table' uses].
420
421    `reg_set_table' and could be turned into an array of bitmaps (num-bbs x
422    num-regs) [however perhaps it may be useful to keep the data as is].  One
423    advantage of recording things this way is that `reg_set_table' is fairly
424    sparse with respect to pseudo regs but for hard regs could be fairly dense
425    [relatively speaking].  And recording sets of pseudo-regs in lists speeds
426    up functions like compute_transp since in the case of pseudo-regs we only
427    need to iterate over the number of times a pseudo-reg is set, not over the
428    number of basic blocks [clearly there is a bit of a slow down in the cases
429    where a pseudo is set more than once in a block, however it is believed
430    that the net effect is to speed things up].  This isn't done for hard-regs
431    because recording call-clobbered hard-regs in `reg_set_table' at each
432    function call can consume a fair bit of memory, and iterating over
433    hard-regs stored this way in compute_transp will be more expensive.  */
434
435 typedef struct reg_set
436 {
437   /* The next setting of this register.  */
438   struct reg_set *next;
439   /* The insn where it was set.  */
440   rtx insn;
441 } reg_set;
442
443 static reg_set **reg_set_table;
444
445 /* Size of `reg_set_table'.
446    The table starts out at max_gcse_regno + slop, and is enlarged as
447    necessary.  */
448 static int reg_set_table_size;
449
450 /* Amount to grow `reg_set_table' by when it's full.  */
451 #define REG_SET_TABLE_SLOP 100
452
453 /* This is a list of expressions which are MEMs and will be used by load
454    or store motion.
455    Load motion tracks MEMs which aren't killed by
456    anything except itself. (i.e., loads and stores to a single location).
457    We can then allow movement of these MEM refs with a little special
458    allowance. (all stores copy the same value to the reaching reg used
459    for the loads).  This means all values used to store into memory must have
460    no side effects so we can re-issue the setter value.
461    Store Motion uses this structure as an expression table to track stores
462    which look interesting, and might be moveable towards the exit block.  */
463
464 struct ls_expr
465 {
466   struct expr * expr;           /* Gcse expression reference for LM.  */
467   rtx pattern;                  /* Pattern of this mem.  */
468   rtx pattern_regs;             /* List of registers mentioned by the mem.  */
469   rtx loads;                    /* INSN list of loads seen.  */
470   rtx stores;                   /* INSN list of stores seen.  */
471   struct ls_expr * next;        /* Next in the list.  */
472   int invalid;                  /* Invalid for some reason.  */
473   int index;                    /* If it maps to a bitmap index.  */
474   unsigned int hash_index;      /* Index when in a hash table.  */
475   rtx reaching_reg;             /* Register to use when re-writing.  */
476 };
477
478 /* Array of implicit set patterns indexed by basic block index.  */
479 static rtx *implicit_sets;
480
481 /* Head of the list of load/store memory refs.  */
482 static struct ls_expr * pre_ldst_mems = NULL;
483
484 /* Bitmap containing one bit for each register in the program.
485    Used when performing GCSE to track which registers have been set since
486    the start of the basic block.  */
487 static regset reg_set_bitmap;
488
489 /* For each block, a bitmap of registers set in the block.
490    This is used by compute_transp.
491    It is computed during hash table computation and not by compute_sets
492    as it includes registers added since the last pass (or between cprop and
493    gcse) and it's currently not easy to realloc sbitmap vectors.  */
494 static sbitmap *reg_set_in_block;
495
496 /* Array, indexed by basic block number for a list of insns which modify
497    memory within that block.  */
498 static rtx * modify_mem_list;
499 static bitmap modify_mem_list_set;
500
501 /* This array parallels modify_mem_list, but is kept canonicalized.  */
502 static rtx * canon_modify_mem_list;
503 static bitmap canon_modify_mem_list_set;
504
505 /* Various variables for statistics gathering.  */
506
507 /* Memory used in a pass.
508    This isn't intended to be absolutely precise.  Its intent is only
509    to keep an eye on memory usage.  */
510 static int bytes_used;
511
512 /* GCSE substitutions made.  */
513 static int gcse_subst_count;
514 /* Number of copy instructions created.  */
515 static int gcse_create_count;
516 /* Number of local constants propagated.  */
517 static int local_const_prop_count;
518 /* Number of local copys propagated.  */
519 static int local_copy_prop_count;
520 /* Number of global constants propagated.  */
521 static int global_const_prop_count;
522 /* Number of global copys propagated.  */
523 static int global_copy_prop_count;
524 \f
525 /* For available exprs */
526 static sbitmap *ae_kill, *ae_gen;
527
528 /* Objects of this type are passed around by the null-pointer check
529    removal routines.  */
530 struct null_pointer_info
531 {
532   /* The basic block being processed.  */
533   basic_block current_block;
534   /* The first register to be handled in this pass.  */
535   unsigned int min_reg;
536   /* One greater than the last register to be handled in this pass.  */
537   unsigned int max_reg;
538   sbitmap *nonnull_local;
539   sbitmap *nonnull_killed;
540 };
541 \f
542 static void compute_can_copy (void);
543 static void *gmalloc (size_t) ATTRIBUTE_MALLOC;
544 static void *gcalloc (size_t, size_t) ATTRIBUTE_MALLOC;
545 static void *grealloc (void *, size_t);
546 static void *gcse_alloc (unsigned long);
547 static void alloc_gcse_mem (rtx);
548 static void free_gcse_mem (void);
549 static void alloc_reg_set_mem (int);
550 static void free_reg_set_mem (void);
551 static void record_one_set (int, rtx);
552 static void replace_one_set (int, rtx, rtx);
553 static void record_set_info (rtx, rtx, void *);
554 static void compute_sets (rtx);
555 static void hash_scan_insn (rtx, struct hash_table *, int);
556 static void hash_scan_set (rtx, rtx, struct hash_table *);
557 static void hash_scan_clobber (rtx, rtx, struct hash_table *);
558 static void hash_scan_call (rtx, rtx, struct hash_table *);
559 static int want_to_gcse_p (rtx);
560 static bool can_assign_to_reg_p (rtx);
561 static bool gcse_constant_p (rtx);
562 static int oprs_unchanged_p (rtx, rtx, int);
563 static int oprs_anticipatable_p (rtx, rtx);
564 static int oprs_available_p (rtx, rtx);
565 static void insert_expr_in_table (rtx, enum machine_mode, rtx, int, int,
566                                   struct hash_table *);
567 static void insert_set_in_table (rtx, rtx, struct hash_table *);
568 static unsigned int hash_expr (rtx, enum machine_mode, int *, int);
569 static unsigned int hash_set (int, int);
570 static int expr_equiv_p (rtx, rtx);
571 static void record_last_reg_set_info (rtx, int);
572 static void record_last_mem_set_info (rtx);
573 static void record_last_set_info (rtx, rtx, void *);
574 static void compute_hash_table (struct hash_table *);
575 static void alloc_hash_table (int, struct hash_table *, int);
576 static void free_hash_table (struct hash_table *);
577 static void compute_hash_table_work (struct hash_table *);
578 static void dump_hash_table (FILE *, const char *, struct hash_table *);
579 static struct expr *lookup_set (unsigned int, struct hash_table *);
580 static struct expr *next_set (unsigned int, struct expr *);
581 static void reset_opr_set_tables (void);
582 static int oprs_not_set_p (rtx, rtx);
583 static void mark_call (rtx);
584 static void mark_set (rtx, rtx);
585 static void mark_clobber (rtx, rtx);
586 static void mark_oprs_set (rtx);
587 static void alloc_cprop_mem (int, int);
588 static void free_cprop_mem (void);
589 static void compute_transp (rtx, int, sbitmap *, int);
590 static void compute_transpout (void);
591 static void compute_local_properties (sbitmap *, sbitmap *, sbitmap *,
592                                       struct hash_table *);
593 static void compute_cprop_data (void);
594 static void find_used_regs (rtx *, void *);
595 static int try_replace_reg (rtx, rtx, rtx);
596 static struct expr *find_avail_set (int, rtx);
597 static int cprop_jump (basic_block, rtx, rtx, rtx, rtx);
598 static void mems_conflict_for_gcse_p (rtx, rtx, void *);
599 static int load_killed_in_block_p (basic_block, int, rtx, int);
600 static void canon_list_insert (rtx, rtx, void *);
601 static int cprop_insn (rtx, int);
602 static int cprop (int);
603 static void find_implicit_sets (void);
604 static int one_cprop_pass (int, int, int);
605 static bool constprop_register (rtx, rtx, rtx, int);
606 static struct expr *find_bypass_set (int, int);
607 static bool reg_killed_on_edge (rtx, edge);
608 static int bypass_block (basic_block, rtx, rtx);
609 static int bypass_conditional_jumps (void);
610 static void alloc_pre_mem (int, int);
611 static void free_pre_mem (void);
612 static void compute_pre_data (void);
613 static int pre_expr_reaches_here_p (basic_block, struct expr *,
614                                     basic_block);
615 static void insert_insn_end_bb (struct expr *, basic_block, int);
616 static void pre_insert_copy_insn (struct expr *, rtx);
617 static void pre_insert_copies (void);
618 static int pre_delete (void);
619 static int pre_gcse (void);
620 static int one_pre_gcse_pass (int);
621 static void add_label_notes (rtx, rtx);
622 static void alloc_code_hoist_mem (int, int);
623 static void free_code_hoist_mem (void);
624 static void compute_code_hoist_vbeinout (void);
625 static void compute_code_hoist_data (void);
626 static int hoist_expr_reaches_here_p (basic_block, int, basic_block, char *);
627 static void hoist_code (void);
628 static int one_code_hoisting_pass (void);
629 static rtx process_insert_insn (struct expr *);
630 static int pre_edge_insert (struct edge_list *, struct expr **);
631 static int pre_expr_reaches_here_p_work (basic_block, struct expr *,
632                                          basic_block, char *);
633 static struct ls_expr * ldst_entry (rtx);
634 static void free_ldst_entry (struct ls_expr *);
635 static void free_ldst_mems (void);
636 static void print_ldst_list (FILE *);
637 static struct ls_expr * find_rtx_in_ldst (rtx);
638 static int enumerate_ldsts (void);
639 static inline struct ls_expr * first_ls_expr (void);
640 static inline struct ls_expr * next_ls_expr (struct ls_expr *);
641 static int simple_mem (rtx);
642 static void invalidate_any_buried_refs (rtx);
643 static void compute_ld_motion_mems (void);
644 static void trim_ld_motion_mems (void);
645 static void update_ld_motion_stores (struct expr *);
646 static void reg_set_info (rtx, rtx, void *);
647 static void reg_clear_last_set (rtx, rtx, void *);
648 static bool store_ops_ok (rtx, int *);
649 static rtx extract_mentioned_regs (rtx);
650 static rtx extract_mentioned_regs_helper (rtx, rtx);
651 static void find_moveable_store (rtx, int *, int *);
652 static int compute_store_table (void);
653 static bool load_kills_store (rtx, rtx, int);
654 static bool find_loads (rtx, rtx, int);
655 static bool store_killed_in_insn (rtx, rtx, rtx, int);
656 static bool store_killed_after (rtx, rtx, rtx, basic_block, int *, rtx *);
657 static bool store_killed_before (rtx, rtx, rtx, basic_block, int *);
658 static void build_store_vectors (void);
659 static void insert_insn_start_bb (rtx, basic_block);
660 static int insert_store (struct ls_expr *, edge);
661 static void remove_reachable_equiv_notes (basic_block, struct ls_expr *);
662 static void replace_store_insn (rtx, rtx, basic_block, struct ls_expr *);
663 static void delete_store (struct ls_expr *, basic_block);
664 static void free_store_memory (void);
665 static void store_motion (void);
666 static void free_insn_expr_list_list (rtx *);
667 static void clear_modify_mem_tables (void);
668 static void free_modify_mem_tables (void);
669 static rtx gcse_emit_move_after (rtx, rtx, rtx);
670 static void local_cprop_find_used_regs (rtx *, void *);
671 static bool do_local_cprop (rtx, rtx, int, rtx*);
672 static bool adjust_libcall_notes (rtx, rtx, rtx, rtx*);
673 static void local_cprop_pass (int);
674 static bool is_too_expensive (const char *);
675 \f
676
677 /* Entry point for global common subexpression elimination.
678    F is the first instruction in the function.  */
679
680 int
681 gcse_main (rtx f, FILE *file)
682 {
683   int changed, pass;
684   /* Bytes used at start of pass.  */
685   int initial_bytes_used;
686   /* Maximum number of bytes used by a pass.  */
687   int max_pass_bytes;
688   /* Point to release obstack data from for each pass.  */
689   char *gcse_obstack_bottom;
690
691   /* We do not construct an accurate cfg in functions which call
692      setjmp, so just punt to be safe.  */
693   if (current_function_calls_setjmp)
694     return 0;
695
696   /* Assume that we do not need to run jump optimizations after gcse.  */
697   run_jump_opt_after_gcse = 0;
698
699   /* For calling dump_foo fns from gdb.  */
700   debug_stderr = stderr;
701   gcse_file = file;
702
703   /* Identify the basic block information for this function, including
704      successors and predecessors.  */
705   max_gcse_regno = max_reg_num ();
706
707   if (file)
708     dump_flow_info (file);
709
710   /* Return if there's nothing to do, or it is too expensive.  */
711   if (n_basic_blocks <= 1 || is_too_expensive (_("GCSE disabled")))
712     return 0;
713
714   gcc_obstack_init (&gcse_obstack);
715   bytes_used = 0;
716
717   /* We need alias.  */
718   init_alias_analysis ();
719   /* Record where pseudo-registers are set.  This data is kept accurate
720      during each pass.  ??? We could also record hard-reg information here
721      [since it's unchanging], however it is currently done during hash table
722      computation.
723
724      It may be tempting to compute MEM set information here too, but MEM sets
725      will be subject to code motion one day and thus we need to compute
726      information about memory sets when we build the hash tables.  */
727
728   alloc_reg_set_mem (max_gcse_regno);
729   compute_sets (f);
730
731   pass = 0;
732   initial_bytes_used = bytes_used;
733   max_pass_bytes = 0;
734   gcse_obstack_bottom = gcse_alloc (1);
735   changed = 1;
736   while (changed && pass < MAX_GCSE_PASSES)
737     {
738       changed = 0;
739       if (file)
740         fprintf (file, "GCSE pass %d\n\n", pass + 1);
741
742       /* Initialize bytes_used to the space for the pred/succ lists,
743          and the reg_set_table data.  */
744       bytes_used = initial_bytes_used;
745
746       /* Each pass may create new registers, so recalculate each time.  */
747       max_gcse_regno = max_reg_num ();
748
749       alloc_gcse_mem (f);
750
751       /* Don't allow constant propagation to modify jumps
752          during this pass.  */
753       timevar_push (TV_CPROP1);
754       changed = one_cprop_pass (pass + 1, 0, 0);
755       timevar_pop (TV_CPROP1);
756
757       if (optimize_size)
758         /* Do nothing.  */ ;
759       else
760         {
761           timevar_push (TV_PRE);
762           changed |= one_pre_gcse_pass (pass + 1);
763           /* We may have just created new basic blocks.  Release and
764              recompute various things which are sized on the number of
765              basic blocks.  */
766           if (changed)
767             {
768               free_modify_mem_tables ();
769               modify_mem_list = gcalloc (last_basic_block, sizeof (rtx));
770               canon_modify_mem_list = gcalloc (last_basic_block, sizeof (rtx));
771             }
772           free_reg_set_mem ();
773           alloc_reg_set_mem (max_reg_num ());
774           compute_sets (f);
775           run_jump_opt_after_gcse = 1;
776           timevar_pop (TV_PRE);
777         }
778
779       if (max_pass_bytes < bytes_used)
780         max_pass_bytes = bytes_used;
781
782       /* Free up memory, then reallocate for code hoisting.  We can
783          not re-use the existing allocated memory because the tables
784          will not have info for the insns or registers created by
785          partial redundancy elimination.  */
786       free_gcse_mem ();
787
788       /* It does not make sense to run code hoisting unless we are optimizing
789          for code size -- it rarely makes programs faster, and can make
790          them bigger if we did partial redundancy elimination (when optimizing
791          for space, we don't run the partial redundancy algorithms).  */
792       if (optimize_size)
793         {
794           timevar_push (TV_HOIST);
795           max_gcse_regno = max_reg_num ();
796           alloc_gcse_mem (f);
797           changed |= one_code_hoisting_pass ();
798           free_gcse_mem ();
799
800           if (max_pass_bytes < bytes_used)
801             max_pass_bytes = bytes_used;
802           timevar_pop (TV_HOIST);
803         }
804
805       if (file)
806         {
807           fprintf (file, "\n");
808           fflush (file);
809         }
810
811       obstack_free (&gcse_obstack, gcse_obstack_bottom);
812       pass++;
813     }
814
815   /* Do one last pass of copy propagation, including cprop into
816      conditional jumps.  */
817
818   max_gcse_regno = max_reg_num ();
819   alloc_gcse_mem (f);
820   /* This time, go ahead and allow cprop to alter jumps.  */
821   timevar_push (TV_CPROP2);
822   one_cprop_pass (pass + 1, 1, 0);
823   timevar_pop (TV_CPROP2);
824   free_gcse_mem ();
825
826   if (file)
827     {
828       fprintf (file, "GCSE of %s: %d basic blocks, ",
829                current_function_name (), n_basic_blocks);
830       fprintf (file, "%d pass%s, %d bytes\n\n",
831                pass, pass > 1 ? "es" : "", max_pass_bytes);
832     }
833
834   obstack_free (&gcse_obstack, NULL);
835   free_reg_set_mem ();
836
837   /* We are finished with alias.  */
838   end_alias_analysis ();
839   allocate_reg_info (max_reg_num (), FALSE, FALSE);
840
841   if (!optimize_size && flag_gcse_sm)
842     {
843       timevar_push (TV_LSM);
844       store_motion ();
845       timevar_pop (TV_LSM);
846     }
847
848   /* Record where pseudo-registers are set.  */
849   return run_jump_opt_after_gcse;
850 }
851 \f
852 /* Misc. utilities.  */
853
854 /* Nonzero for each mode that supports (set (reg) (reg)).
855    This is trivially true for integer and floating point values.
856    It may or may not be true for condition codes.  */
857 static char can_copy[(int) NUM_MACHINE_MODES];
858
859 /* Compute which modes support reg/reg copy operations.  */
860
861 static void
862 compute_can_copy (void)
863 {
864   int i;
865 #ifndef AVOID_CCMODE_COPIES
866   rtx reg, insn;
867 #endif
868   memset (can_copy, 0, NUM_MACHINE_MODES);
869
870   start_sequence ();
871   for (i = 0; i < NUM_MACHINE_MODES; i++)
872     if (GET_MODE_CLASS (i) == MODE_CC)
873       {
874 #ifdef AVOID_CCMODE_COPIES
875         can_copy[i] = 0;
876 #else
877         reg = gen_rtx_REG ((enum machine_mode) i, LAST_VIRTUAL_REGISTER + 1);
878         insn = emit_insn (gen_rtx_SET (VOIDmode, reg, reg));
879         if (recog (PATTERN (insn), insn, NULL) >= 0)
880           can_copy[i] = 1;
881 #endif
882       }
883     else
884       can_copy[i] = 1;
885
886   end_sequence ();
887 }
888
889 /* Returns whether the mode supports reg/reg copy operations.  */
890
891 bool
892 can_copy_p (enum machine_mode mode)
893 {
894   static bool can_copy_init_p = false;
895
896   if (! can_copy_init_p)
897     {
898       compute_can_copy ();
899       can_copy_init_p = true;
900     }
901
902   return can_copy[mode] != 0;
903 }
904 \f
905 /* Cover function to xmalloc to record bytes allocated.  */
906
907 static void *
908 gmalloc (size_t size)
909 {
910   bytes_used += size;
911   return xmalloc (size);
912 }
913
914 /* Cover function to xcalloc to record bytes allocated.  */
915
916 static void *
917 gcalloc (size_t nelem, size_t elsize)
918 {
919   bytes_used += nelem * elsize;
920   return xcalloc (nelem, elsize);
921 }
922
923 /* Cover function to xrealloc.
924    We don't record the additional size since we don't know it.
925    It won't affect memory usage stats much anyway.  */
926
927 static void *
928 grealloc (void *ptr, size_t size)
929 {
930   return xrealloc (ptr, size);
931 }
932
933 /* Cover function to obstack_alloc.  */
934
935 static void *
936 gcse_alloc (unsigned long size)
937 {
938   bytes_used += size;
939   return obstack_alloc (&gcse_obstack, size);
940 }
941
942 /* Allocate memory for the cuid mapping array,
943    and reg/memory set tracking tables.
944
945    This is called at the start of each pass.  */
946
947 static void
948 alloc_gcse_mem (rtx f)
949 {
950   int i;
951   rtx insn;
952
953   /* Find the largest UID and create a mapping from UIDs to CUIDs.
954      CUIDs are like UIDs except they increase monotonically, have no gaps,
955      and only apply to real insns.  */
956
957   max_uid = get_max_uid ();
958   uid_cuid = gcalloc (max_uid + 1, sizeof (int));
959   for (insn = f, i = 0; insn; insn = NEXT_INSN (insn))
960     {
961       if (INSN_P (insn))
962         uid_cuid[INSN_UID (insn)] = i++;
963       else
964         uid_cuid[INSN_UID (insn)] = i;
965     }
966
967   /* Create a table mapping cuids to insns.  */
968
969   max_cuid = i;
970   cuid_insn = gcalloc (max_cuid + 1, sizeof (rtx));
971   for (insn = f, i = 0; insn; insn = NEXT_INSN (insn))
972     if (INSN_P (insn))
973       CUID_INSN (i++) = insn;
974
975   /* Allocate vars to track sets of regs.  */
976   reg_set_bitmap = BITMAP_XMALLOC ();
977
978   /* Allocate vars to track sets of regs, memory per block.  */
979   reg_set_in_block = sbitmap_vector_alloc (last_basic_block, max_gcse_regno);
980   /* Allocate array to keep a list of insns which modify memory in each
981      basic block.  */
982   modify_mem_list = gcalloc (last_basic_block, sizeof (rtx));
983   canon_modify_mem_list = gcalloc (last_basic_block, sizeof (rtx));
984   modify_mem_list_set = BITMAP_XMALLOC ();
985   canon_modify_mem_list_set = BITMAP_XMALLOC ();
986 }
987
988 /* Free memory allocated by alloc_gcse_mem.  */
989
990 static void
991 free_gcse_mem (void)
992 {
993   free (uid_cuid);
994   free (cuid_insn);
995
996   BITMAP_XFREE (reg_set_bitmap);
997
998   sbitmap_vector_free (reg_set_in_block);
999   free_modify_mem_tables ();
1000   BITMAP_XFREE (modify_mem_list_set);
1001   BITMAP_XFREE (canon_modify_mem_list_set);
1002 }
1003 \f
1004 /* Compute the local properties of each recorded expression.
1005
1006    Local properties are those that are defined by the block, irrespective of
1007    other blocks.
1008
1009    An expression is transparent in a block if its operands are not modified
1010    in the block.
1011
1012    An expression is computed (locally available) in a block if it is computed
1013    at least once and expression would contain the same value if the
1014    computation was moved to the end of the block.
1015
1016    An expression is locally anticipatable in a block if it is computed at
1017    least once and expression would contain the same value if the computation
1018    was moved to the beginning of the block.
1019
1020    We call this routine for cprop, pre and code hoisting.  They all compute
1021    basically the same information and thus can easily share this code.
1022
1023    TRANSP, COMP, and ANTLOC are destination sbitmaps for recording local
1024    properties.  If NULL, then it is not necessary to compute or record that
1025    particular property.
1026
1027    TABLE controls which hash table to look at.  If it is  set hash table,
1028    additionally, TRANSP is computed as ~TRANSP, since this is really cprop's
1029    ABSALTERED.  */
1030
1031 static void
1032 compute_local_properties (sbitmap *transp, sbitmap *comp, sbitmap *antloc,
1033                           struct hash_table *table)
1034 {
1035   unsigned int i;
1036
1037   /* Initialize any bitmaps that were passed in.  */
1038   if (transp)
1039     {
1040       if (table->set_p)
1041         sbitmap_vector_zero (transp, last_basic_block);
1042       else
1043         sbitmap_vector_ones (transp, last_basic_block);
1044     }
1045
1046   if (comp)
1047     sbitmap_vector_zero (comp, last_basic_block);
1048   if (antloc)
1049     sbitmap_vector_zero (antloc, last_basic_block);
1050
1051   for (i = 0; i < table->size; i++)
1052     {
1053       struct expr *expr;
1054
1055       for (expr = table->table[i]; expr != NULL; expr = expr->next_same_hash)
1056         {
1057           int indx = expr->bitmap_index;
1058           struct occr *occr;
1059
1060           /* The expression is transparent in this block if it is not killed.
1061              We start by assuming all are transparent [none are killed], and
1062              then reset the bits for those that are.  */
1063           if (transp)
1064             compute_transp (expr->expr, indx, transp, table->set_p);
1065
1066           /* The occurrences recorded in antic_occr are exactly those that
1067              we want to set to nonzero in ANTLOC.  */
1068           if (antloc)
1069             for (occr = expr->antic_occr; occr != NULL; occr = occr->next)
1070               {
1071                 SET_BIT (antloc[BLOCK_NUM (occr->insn)], indx);
1072
1073                 /* While we're scanning the table, this is a good place to
1074                    initialize this.  */
1075                 occr->deleted_p = 0;
1076               }
1077
1078           /* The occurrences recorded in avail_occr are exactly those that
1079              we want to set to nonzero in COMP.  */
1080           if (comp)
1081             for (occr = expr->avail_occr; occr != NULL; occr = occr->next)
1082               {
1083                 SET_BIT (comp[BLOCK_NUM (occr->insn)], indx);
1084
1085                 /* While we're scanning the table, this is a good place to
1086                    initialize this.  */
1087                 occr->copied_p = 0;
1088               }
1089
1090           /* While we're scanning the table, this is a good place to
1091              initialize this.  */
1092           expr->reaching_reg = 0;
1093         }
1094     }
1095 }
1096 \f
1097 /* Register set information.
1098
1099    `reg_set_table' records where each register is set or otherwise
1100    modified.  */
1101
1102 static struct obstack reg_set_obstack;
1103
1104 static void
1105 alloc_reg_set_mem (int n_regs)
1106 {
1107   reg_set_table_size = n_regs + REG_SET_TABLE_SLOP;
1108   reg_set_table = gcalloc (reg_set_table_size, sizeof (struct reg_set *));
1109
1110   gcc_obstack_init (&reg_set_obstack);
1111 }
1112
1113 static void
1114 free_reg_set_mem (void)
1115 {
1116   free (reg_set_table);
1117   obstack_free (&reg_set_obstack, NULL);
1118 }
1119
1120 /* An OLD_INSN that used to set REGNO was replaced by NEW_INSN.
1121    Update the corresponding `reg_set_table' entry accordingly.
1122    We assume that NEW_INSN is not already recorded in reg_set_table[regno].  */
1123
1124 static void
1125 replace_one_set (int regno, rtx old_insn, rtx new_insn)
1126 {
1127   struct reg_set *reg_info;
1128   if (regno >= reg_set_table_size)
1129     return;
1130   for (reg_info = reg_set_table[regno]; reg_info; reg_info = reg_info->next)
1131     if (reg_info->insn == old_insn)
1132       {
1133         reg_info->insn = new_insn;
1134         break;
1135       }
1136 }
1137
1138 /* Record REGNO in the reg_set table.  */
1139
1140 static void
1141 record_one_set (int regno, rtx insn)
1142 {
1143   /* Allocate a new reg_set element and link it onto the list.  */
1144   struct reg_set *new_reg_info;
1145
1146   /* If the table isn't big enough, enlarge it.  */
1147   if (regno >= reg_set_table_size)
1148     {
1149       int new_size = regno + REG_SET_TABLE_SLOP;
1150
1151       reg_set_table = grealloc (reg_set_table,
1152                                 new_size * sizeof (struct reg_set *));
1153       memset (reg_set_table + reg_set_table_size, 0,
1154               (new_size - reg_set_table_size) * sizeof (struct reg_set *));
1155       reg_set_table_size = new_size;
1156     }
1157
1158   new_reg_info = obstack_alloc (&reg_set_obstack, sizeof (struct reg_set));
1159   bytes_used += sizeof (struct reg_set);
1160   new_reg_info->insn = insn;
1161   new_reg_info->next = reg_set_table[regno];
1162   reg_set_table[regno] = new_reg_info;
1163 }
1164
1165 /* Called from compute_sets via note_stores to handle one SET or CLOBBER in
1166    an insn.  The DATA is really the instruction in which the SET is
1167    occurring.  */
1168
1169 static void
1170 record_set_info (rtx dest, rtx setter ATTRIBUTE_UNUSED, void *data)
1171 {
1172   rtx record_set_insn = (rtx) data;
1173
1174   if (REG_P (dest) && REGNO (dest) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1175     record_one_set (REGNO (dest), record_set_insn);
1176 }
1177
1178 /* Scan the function and record each set of each pseudo-register.
1179
1180    This is called once, at the start of the gcse pass.  See the comments for
1181    `reg_set_table' for further documentation.  */
1182
1183 static void
1184 compute_sets (rtx f)
1185 {
1186   rtx insn;
1187
1188   for (insn = f; insn != 0; insn = NEXT_INSN (insn))
1189     if (INSN_P (insn))
1190       note_stores (PATTERN (insn), record_set_info, insn);
1191 }
1192 \f
1193 /* Hash table support.  */
1194
1195 struct reg_avail_info
1196 {
1197   basic_block last_bb;
1198   int first_set;
1199   int last_set;
1200 };
1201
1202 static struct reg_avail_info *reg_avail_info;
1203 static basic_block current_bb;
1204
1205
1206 /* See whether X, the source of a set, is something we want to consider for
1207    GCSE.  */
1208
1209 static int
1210 want_to_gcse_p (rtx x)
1211 {
1212   switch (GET_CODE (x))
1213     {
1214     case REG:
1215     case SUBREG:
1216     case CONST_INT:
1217     case CONST_DOUBLE:
1218     case CONST_VECTOR:
1219     case CALL:
1220       return 0;
1221
1222     default:
1223       return can_assign_to_reg_p (x);
1224     }
1225 }
1226
1227 /* Used internally by can_assign_to_reg_p.  */
1228
1229 static GTY(()) rtx test_insn;
1230
1231 /* Return true if we can assign X to a pseudo register.  */
1232
1233 static bool
1234 can_assign_to_reg_p (rtx x)
1235 {
1236   int num_clobbers = 0;
1237   int icode;
1238
1239   /* If this is a valid operand, we are OK.  If it's VOIDmode, we aren't.  */
1240   if (general_operand (x, GET_MODE (x)))
1241     return 1;
1242   else if (GET_MODE (x) == VOIDmode)
1243     return 0;
1244
1245   /* Otherwise, check if we can make a valid insn from it.  First initialize
1246      our test insn if we haven't already.  */
1247   if (test_insn == 0)
1248     {
1249       test_insn
1250         = make_insn_raw (gen_rtx_SET (VOIDmode,
1251                                       gen_rtx_REG (word_mode,
1252                                                    FIRST_PSEUDO_REGISTER * 2),
1253                                       const0_rtx));
1254       NEXT_INSN (test_insn) = PREV_INSN (test_insn) = 0;
1255     }
1256
1257   /* Now make an insn like the one we would make when GCSE'ing and see if
1258      valid.  */
1259   PUT_MODE (SET_DEST (PATTERN (test_insn)), GET_MODE (x));
1260   SET_SRC (PATTERN (test_insn)) = x;
1261   return ((icode = recog (PATTERN (test_insn), test_insn, &num_clobbers)) >= 0
1262           && (num_clobbers == 0 || ! added_clobbers_hard_reg_p (icode)));
1263 }
1264
1265 /* Return nonzero if the operands of expression X are unchanged from the
1266    start of INSN's basic block up to but not including INSN (if AVAIL_P == 0),
1267    or from INSN to the end of INSN's basic block (if AVAIL_P != 0).  */
1268
1269 static int
1270 oprs_unchanged_p (rtx x, rtx insn, int avail_p)
1271 {
1272   int i, j;
1273   enum rtx_code code;
1274   const char *fmt;
1275
1276   if (x == 0)
1277     return 1;
1278
1279   code = GET_CODE (x);
1280   switch (code)
1281     {
1282     case REG:
1283       {
1284         struct reg_avail_info *info = &reg_avail_info[REGNO (x)];
1285
1286         if (info->last_bb != current_bb)
1287           return 1;
1288         if (avail_p)
1289           return info->last_set < INSN_CUID (insn);
1290         else
1291           return info->first_set >= INSN_CUID (insn);
1292       }
1293
1294     case MEM:
1295       if (load_killed_in_block_p (current_bb, INSN_CUID (insn),
1296                                   x, avail_p))
1297         return 0;
1298       else
1299         return oprs_unchanged_p (XEXP (x, 0), insn, avail_p);
1300
1301     case PRE_DEC:
1302     case PRE_INC:
1303     case POST_DEC:
1304     case POST_INC:
1305     case PRE_MODIFY:
1306     case POST_MODIFY:
1307       return 0;
1308
1309     case PC:
1310     case CC0: /*FIXME*/
1311     case CONST:
1312     case CONST_INT:
1313     case CONST_DOUBLE:
1314     case CONST_VECTOR:
1315     case SYMBOL_REF:
1316     case LABEL_REF:
1317     case ADDR_VEC:
1318     case ADDR_DIFF_VEC:
1319       return 1;
1320
1321     default:
1322       break;
1323     }
1324
1325   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1, fmt = GET_RTX_FORMAT (code); i >= 0; i--)
1326     {
1327       if (fmt[i] == 'e')
1328         {
1329           /* If we are about to do the last recursive call needed at this
1330              level, change it into iteration.  This function is called enough
1331              to be worth it.  */
1332           if (i == 0)
1333             return oprs_unchanged_p (XEXP (x, i), insn, avail_p);
1334
1335           else if (! oprs_unchanged_p (XEXP (x, i), insn, avail_p))
1336             return 0;
1337         }
1338       else if (fmt[i] == 'E')
1339         for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
1340           if (! oprs_unchanged_p (XVECEXP (x, i, j), insn, avail_p))
1341             return 0;
1342     }
1343
1344   return 1;
1345 }
1346
1347 /* Used for communication between mems_conflict_for_gcse_p and
1348    load_killed_in_block_p.  Nonzero if mems_conflict_for_gcse_p finds a
1349    conflict between two memory references.  */
1350 static int gcse_mems_conflict_p;
1351
1352 /* Used for communication between mems_conflict_for_gcse_p and
1353    load_killed_in_block_p.  A memory reference for a load instruction,
1354    mems_conflict_for_gcse_p will see if a memory store conflicts with
1355    this memory load.  */
1356 static rtx gcse_mem_operand;
1357
1358 /* DEST is the output of an instruction.  If it is a memory reference, and
1359    possibly conflicts with the load found in gcse_mem_operand, then set
1360    gcse_mems_conflict_p to a nonzero value.  */
1361
1362 static void
1363 mems_conflict_for_gcse_p (rtx dest, rtx setter ATTRIBUTE_UNUSED,
1364                           void *data ATTRIBUTE_UNUSED)
1365 {
1366   while (GET_CODE (dest) == SUBREG
1367          || GET_CODE (dest) == ZERO_EXTRACT
1368          || GET_CODE (dest) == SIGN_EXTRACT
1369          || GET_CODE (dest) == STRICT_LOW_PART)
1370     dest = XEXP (dest, 0);
1371
1372   /* If DEST is not a MEM, then it will not conflict with the load.  Note
1373      that function calls are assumed to clobber memory, but are handled
1374      elsewhere.  */
1375   if (! MEM_P (dest))
1376     return;
1377
1378   /* If we are setting a MEM in our list of specially recognized MEMs,
1379      don't mark as killed this time.  */
1380
1381   if (expr_equiv_p (dest, gcse_mem_operand) && pre_ldst_mems != NULL)
1382     {
1383       if (!find_rtx_in_ldst (dest))
1384         gcse_mems_conflict_p = 1;
1385       return;
1386     }
1387
1388   if (true_dependence (dest, GET_MODE (dest), gcse_mem_operand,
1389                        rtx_addr_varies_p))
1390     gcse_mems_conflict_p = 1;
1391 }
1392
1393 /* Return nonzero if the expression in X (a memory reference) is killed
1394    in block BB before or after the insn with the CUID in UID_LIMIT.
1395    AVAIL_P is nonzero for kills after UID_LIMIT, and zero for kills
1396    before UID_LIMIT.
1397
1398    To check the entire block, set UID_LIMIT to max_uid + 1 and
1399    AVAIL_P to 0.  */
1400
1401 static int
1402 load_killed_in_block_p (basic_block bb, int uid_limit, rtx x, int avail_p)
1403 {
1404   rtx list_entry = modify_mem_list[bb->index];
1405   while (list_entry)
1406     {
1407       rtx setter;
1408       /* Ignore entries in the list that do not apply.  */
1409       if ((avail_p
1410            && INSN_CUID (XEXP (list_entry, 0)) < uid_limit)
1411           || (! avail_p
1412               && INSN_CUID (XEXP (list_entry, 0)) > uid_limit))
1413         {
1414           list_entry = XEXP (list_entry, 1);
1415           continue;
1416         }
1417
1418       setter = XEXP (list_entry, 0);
1419
1420       /* If SETTER is a call everything is clobbered.  Note that calls
1421          to pure functions are never put on the list, so we need not
1422          worry about them.  */
1423       if (CALL_P (setter))
1424         return 1;
1425
1426       /* SETTER must be an INSN of some kind that sets memory.  Call
1427          note_stores to examine each hunk of memory that is modified.
1428
1429          The note_stores interface is pretty limited, so we have to
1430          communicate via global variables.  Yuk.  */
1431       gcse_mem_operand = x;
1432       gcse_mems_conflict_p = 0;
1433       note_stores (PATTERN (setter), mems_conflict_for_gcse_p, NULL);
1434       if (gcse_mems_conflict_p)
1435         return 1;
1436       list_entry = XEXP (list_entry, 1);
1437     }
1438   return 0;
1439 }
1440
1441 /* Return nonzero if the operands of expression X are unchanged from
1442    the start of INSN's basic block up to but not including INSN.  */
1443
1444 static int
1445 oprs_anticipatable_p (rtx x, rtx insn)
1446 {
1447   return oprs_unchanged_p (x, insn, 0);
1448 }
1449
1450 /* Return nonzero if the operands of expression X are unchanged from
1451    INSN to the end of INSN's basic block.  */
1452
1453 static int
1454 oprs_available_p (rtx x, rtx insn)
1455 {
1456   return oprs_unchanged_p (x, insn, 1);
1457 }
1458
1459 /* Hash expression X.
1460
1461    MODE is only used if X is a CONST_INT.  DO_NOT_RECORD_P is a boolean
1462    indicating if a volatile operand is found or if the expression contains
1463    something we don't want to insert in the table.  HASH_TABLE_SIZE is
1464    the current size of the hash table to be probed.  */
1465
1466 static unsigned int
1467 hash_expr (rtx x, enum machine_mode mode, int *do_not_record_p,
1468            int hash_table_size)
1469 {
1470   unsigned int hash;
1471
1472   *do_not_record_p = 0;
1473
1474   hash = hash_rtx (x, mode, do_not_record_p,
1475                    NULL,  /*have_reg_qty=*/false);
1476   return hash % hash_table_size;
1477 }
1478
1479 /* Hash a set of register REGNO.
1480
1481    Sets are hashed on the register that is set.  This simplifies the PRE copy
1482    propagation code.
1483
1484    ??? May need to make things more elaborate.  Later, as necessary.  */
1485
1486 static unsigned int
1487 hash_set (int regno, int hash_table_size)
1488 {
1489   unsigned int hash;
1490
1491   hash = regno;
1492   return hash % hash_table_size;
1493 }
1494
1495 /* Return nonzero if exp1 is equivalent to exp2.  */
1496
1497 static int
1498 expr_equiv_p (rtx x, rtx y)
1499 {
1500   return exp_equiv_p (x, y, 0, true);
1501 }
1502
1503 /* Insert expression X in INSN in the hash TABLE.
1504    If it is already present, record it as the last occurrence in INSN's
1505    basic block.
1506
1507    MODE is the mode of the value X is being stored into.
1508    It is only used if X is a CONST_INT.
1509
1510    ANTIC_P is nonzero if X is an anticipatable expression.
1511    AVAIL_P is nonzero if X is an available expression.  */
1512
1513 static void
1514 insert_expr_in_table (rtx x, enum machine_mode mode, rtx insn, int antic_p,
1515                       int avail_p, struct hash_table *table)
1516 {
1517   int found, do_not_record_p;
1518   unsigned int hash;
1519   struct expr *cur_expr, *last_expr = NULL;
1520   struct occr *antic_occr, *avail_occr;
1521   struct occr *last_occr = NULL;
1522
1523   hash = hash_expr (x, mode, &do_not_record_p, table->size);
1524
1525   /* Do not insert expression in table if it contains volatile operands,
1526      or if hash_expr determines the expression is something we don't want
1527      to or can't handle.  */
1528   if (do_not_record_p)
1529     return;
1530
1531   cur_expr = table->table[hash];
1532   found = 0;
1533
1534   while (cur_expr && 0 == (found = expr_equiv_p (cur_expr->expr, x)))
1535     {
1536       /* If the expression isn't found, save a pointer to the end of
1537          the list.  */
1538       last_expr = cur_expr;
1539       cur_expr = cur_expr->next_same_hash;
1540     }
1541
1542   if (! found)
1543     {
1544       cur_expr = gcse_alloc (sizeof (struct expr));
1545       bytes_used += sizeof (struct expr);
1546       if (table->table[hash] == NULL)
1547         /* This is the first pattern that hashed to this index.  */
1548         table->table[hash] = cur_expr;
1549       else
1550         /* Add EXPR to end of this hash chain.  */
1551         last_expr->next_same_hash = cur_expr;
1552
1553       /* Set the fields of the expr element.  */
1554       cur_expr->expr = x;
1555       cur_expr->bitmap_index = table->n_elems++;
1556       cur_expr->next_same_hash = NULL;
1557       cur_expr->antic_occr = NULL;
1558       cur_expr->avail_occr = NULL;
1559     }
1560
1561   /* Now record the occurrence(s).  */
1562   if (antic_p)
1563     {
1564       antic_occr = cur_expr->antic_occr;
1565
1566       /* Search for another occurrence in the same basic block.  */
1567       while (antic_occr && BLOCK_NUM (antic_occr->insn) != BLOCK_NUM (insn))
1568         {
1569           /* If an occurrence isn't found, save a pointer to the end of
1570              the list.  */
1571           last_occr = antic_occr;
1572           antic_occr = antic_occr->next;
1573         }
1574
1575       if (antic_occr)
1576         /* Found another instance of the expression in the same basic block.
1577            Prefer the currently recorded one.  We want the first one in the
1578            block and the block is scanned from start to end.  */
1579         ; /* nothing to do */
1580       else
1581         {
1582           /* First occurrence of this expression in this basic block.  */
1583           antic_occr = gcse_alloc (sizeof (struct occr));
1584           bytes_used += sizeof (struct occr);
1585           /* First occurrence of this expression in any block?  */
1586           if (cur_expr->antic_occr == NULL)
1587             cur_expr->antic_occr = antic_occr;
1588           else
1589             last_occr->next = antic_occr;
1590
1591           antic_occr->insn = insn;
1592           antic_occr->next = NULL;
1593           antic_occr->deleted_p = 0;
1594         }
1595     }
1596
1597   if (avail_p)
1598     {
1599       avail_occr = cur_expr->avail_occr;
1600
1601       /* Search for another occurrence in the same basic block.  */
1602       while (avail_occr && BLOCK_NUM (avail_occr->insn) != BLOCK_NUM (insn))
1603         {
1604           /* If an occurrence isn't found, save a pointer to the end of
1605              the list.  */
1606           last_occr = avail_occr;
1607           avail_occr = avail_occr->next;
1608         }
1609
1610       if (avail_occr)
1611         /* Found another instance of the expression in the same basic block.
1612            Prefer this occurrence to the currently recorded one.  We want
1613            the last one in the block and the block is scanned from start
1614            to end.  */
1615         avail_occr->insn = insn;
1616       else
1617         {
1618           /* First occurrence of this expression in this basic block.  */
1619           avail_occr = gcse_alloc (sizeof (struct occr));
1620           bytes_used += sizeof (struct occr);
1621
1622           /* First occurrence of this expression in any block?  */
1623           if (cur_expr->avail_occr == NULL)
1624             cur_expr->avail_occr = avail_occr;
1625           else
1626             last_occr->next = avail_occr;
1627
1628           avail_occr->insn = insn;
1629           avail_occr->next = NULL;
1630           avail_occr->deleted_p = 0;
1631         }
1632     }
1633 }
1634
1635 /* Insert pattern X in INSN in the hash table.
1636    X is a SET of a reg to either another reg or a constant.
1637    If it is already present, record it as the last occurrence in INSN's
1638    basic block.  */
1639
1640 static void
1641 insert_set_in_table (rtx x, rtx insn, struct hash_table *table)
1642 {
1643   int found;
1644   unsigned int hash;
1645   struct expr *cur_expr, *last_expr = NULL;
1646   struct occr *cur_occr, *last_occr = NULL;
1647
1648   gcc_assert (GET_CODE (x) == SET && REG_P (SET_DEST (x)));
1649
1650   hash = hash_set (REGNO (SET_DEST (x)), table->size);
1651
1652   cur_expr = table->table[hash];
1653   found = 0;
1654
1655   while (cur_expr && 0 == (found = expr_equiv_p (cur_expr->expr, x)))
1656     {
1657       /* If the expression isn't found, save a pointer to the end of
1658          the list.  */
1659       last_expr = cur_expr;
1660       cur_expr = cur_expr->next_same_hash;
1661     }
1662
1663   if (! found)
1664     {
1665       cur_expr = gcse_alloc (sizeof (struct expr));
1666       bytes_used += sizeof (struct expr);
1667       if (table->table[hash] == NULL)
1668         /* This is the first pattern that hashed to this index.  */
1669         table->table[hash] = cur_expr;
1670       else
1671         /* Add EXPR to end of this hash chain.  */
1672         last_expr->next_same_hash = cur_expr;
1673
1674       /* Set the fields of the expr element.
1675          We must copy X because it can be modified when copy propagation is
1676          performed on its operands.  */
1677       cur_expr->expr = copy_rtx (x);
1678       cur_expr->bitmap_index = table->n_elems++;
1679       cur_expr->next_same_hash = NULL;
1680       cur_expr->antic_occr = NULL;
1681       cur_expr->avail_occr = NULL;
1682     }
1683
1684   /* Now record the occurrence.  */
1685   cur_occr = cur_expr->avail_occr;
1686
1687   /* Search for another occurrence in the same basic block.  */
1688   while (cur_occr && BLOCK_NUM (cur_occr->insn) != BLOCK_NUM (insn))
1689     {
1690       /* If an occurrence isn't found, save a pointer to the end of
1691          the list.  */
1692       last_occr = cur_occr;
1693       cur_occr = cur_occr->next;
1694     }
1695
1696   if (cur_occr)
1697     /* Found another instance of the expression in the same basic block.
1698        Prefer this occurrence to the currently recorded one.  We want the
1699        last one in the block and the block is scanned from start to end.  */
1700     cur_occr->insn = insn;
1701   else
1702     {
1703       /* First occurrence of this expression in this basic block.  */
1704       cur_occr = gcse_alloc (sizeof (struct occr));
1705       bytes_used += sizeof (struct occr);
1706
1707       /* First occurrence of this expression in any block?  */
1708       if (cur_expr->avail_occr == NULL)
1709         cur_expr->avail_occr = cur_occr;
1710       else
1711         last_occr->next = cur_occr;
1712
1713       cur_occr->insn = insn;
1714       cur_occr->next = NULL;
1715       cur_occr->deleted_p = 0;
1716     }
1717 }
1718
1719 /* Determine whether the rtx X should be treated as a constant for
1720    the purposes of GCSE's constant propagation.  */
1721
1722 static bool
1723 gcse_constant_p (rtx x)
1724 {
1725   /* Consider a COMPARE of two integers constant.  */
1726   if (GET_CODE (x) == COMPARE
1727       && GET_CODE (XEXP (x, 0)) == CONST_INT
1728       && GET_CODE (XEXP (x, 1)) == CONST_INT)
1729     return true;
1730
1731   /* Consider a COMPARE of the same registers is a constant
1732      if they are not floating point registers.  */
1733   if (GET_CODE(x) == COMPARE
1734       && REG_P (XEXP (x, 0)) && REG_P (XEXP (x, 1))
1735       && REGNO (XEXP (x, 0)) == REGNO (XEXP (x, 1))
1736       && ! FLOAT_MODE_P (GET_MODE (XEXP (x, 0)))
1737       && ! FLOAT_MODE_P (GET_MODE (XEXP (x, 1))))
1738     return true;
1739
1740   return CONSTANT_P (x);
1741 }
1742
1743 /* Scan pattern PAT of INSN and add an entry to the hash TABLE (set or
1744    expression one).  */
1745
1746 static void
1747 hash_scan_set (rtx pat, rtx insn, struct hash_table *table)
1748 {
1749   rtx src = SET_SRC (pat);
1750   rtx dest = SET_DEST (pat);
1751   rtx note;
1752
1753   if (GET_CODE (src) == CALL)
1754     hash_scan_call (src, insn, table);
1755
1756   else if (REG_P (dest))
1757     {
1758       unsigned int regno = REGNO (dest);
1759       rtx tmp;
1760
1761       /* If this is a single set and we are doing constant propagation,
1762          see if a REG_NOTE shows this equivalent to a constant.  */
1763       if (table->set_p && (note = find_reg_equal_equiv_note (insn)) != 0
1764           && gcse_constant_p (XEXP (note, 0)))
1765         src = XEXP (note, 0), pat = gen_rtx_SET (VOIDmode, dest, src);
1766
1767       /* Only record sets of pseudo-regs in the hash table.  */
1768       if (! table->set_p
1769           && regno >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
1770           /* Don't GCSE something if we can't do a reg/reg copy.  */
1771           && can_copy_p (GET_MODE (dest))
1772           /* GCSE commonly inserts instruction after the insn.  We can't
1773              do that easily for EH_REGION notes so disable GCSE on these
1774              for now.  */
1775           && !find_reg_note (insn, REG_EH_REGION, NULL_RTX)
1776           /* Is SET_SRC something we want to gcse?  */
1777           && want_to_gcse_p (src)
1778           /* Don't CSE a nop.  */
1779           && ! set_noop_p (pat)
1780           /* Don't GCSE if it has attached REG_EQUIV note.
1781              At this point this only function parameters should have
1782              REG_EQUIV notes and if the argument slot is used somewhere
1783              explicitly, it means address of parameter has been taken,
1784              so we should not extend the lifetime of the pseudo.  */
1785           && ((note = find_reg_note (insn, REG_EQUIV, NULL_RTX)) == 0
1786               || ! MEM_P (XEXP (note, 0))))
1787         {
1788           /* An expression is not anticipatable if its operands are
1789              modified before this insn or if this is not the only SET in
1790              this insn.  */
1791           int antic_p = oprs_anticipatable_p (src, insn) && single_set (insn);
1792           /* An expression is not available if its operands are
1793              subsequently modified, including this insn.  It's also not
1794              available if this is a branch, because we can't insert
1795              a set after the branch.  */
1796           int avail_p = (oprs_available_p (src, insn)
1797                          && ! JUMP_P (insn));
1798
1799           insert_expr_in_table (src, GET_MODE (dest), insn, antic_p, avail_p, table);
1800         }
1801
1802       /* Record sets for constant/copy propagation.  */
1803       else if (table->set_p
1804                && regno >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
1805                && ((REG_P (src)
1806                     && REGNO (src) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
1807                     && can_copy_p (GET_MODE (dest))
1808                     && REGNO (src) != regno)
1809                    || gcse_constant_p (src))
1810                /* A copy is not available if its src or dest is subsequently
1811                   modified.  Here we want to search from INSN+1 on, but
1812                   oprs_available_p searches from INSN on.  */
1813                && (insn == BB_END (BLOCK_FOR_INSN (insn))
1814                    || ((tmp = next_nonnote_insn (insn)) != NULL_RTX
1815                        && oprs_available_p (pat, tmp))))
1816         insert_set_in_table (pat, insn, table);
1817     }
1818   /* In case of store we want to consider the memory value as available in
1819      the REG stored in that memory. This makes it possible to remove
1820      redundant loads from due to stores to the same location.  */
1821   else if (flag_gcse_las && REG_P (src) && MEM_P (dest))
1822       {
1823         unsigned int regno = REGNO (src);
1824
1825         /* Do not do this for constant/copy propagation.  */
1826         if (! table->set_p
1827             /* Only record sets of pseudo-regs in the hash table.  */
1828             && regno >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
1829            /* Don't GCSE something if we can't do a reg/reg copy.  */
1830            && can_copy_p (GET_MODE (src))
1831            /* GCSE commonly inserts instruction after the insn.  We can't
1832               do that easily for EH_REGION notes so disable GCSE on these
1833               for now.  */
1834            && ! find_reg_note (insn, REG_EH_REGION, NULL_RTX)
1835            /* Is SET_DEST something we want to gcse?  */
1836            && want_to_gcse_p (dest)
1837            /* Don't CSE a nop.  */
1838            && ! set_noop_p (pat)
1839            /* Don't GCSE if it has attached REG_EQUIV note.
1840               At this point this only function parameters should have
1841               REG_EQUIV notes and if the argument slot is used somewhere
1842               explicitly, it means address of parameter has been taken,
1843               so we should not extend the lifetime of the pseudo.  */
1844            && ((note = find_reg_note (insn, REG_EQUIV, NULL_RTX)) == 0
1845                || ! MEM_P (XEXP (note, 0))))
1846              {
1847                /* Stores are never anticipatable.  */
1848                int antic_p = 0;
1849                /* An expression is not available if its operands are
1850                   subsequently modified, including this insn.  It's also not
1851                   available if this is a branch, because we can't insert
1852                   a set after the branch.  */
1853                int avail_p = oprs_available_p (dest, insn)
1854                              && ! JUMP_P (insn);
1855
1856                /* Record the memory expression (DEST) in the hash table.  */
1857                insert_expr_in_table (dest, GET_MODE (dest), insn,
1858                                      antic_p, avail_p, table);
1859              }
1860       }
1861 }
1862
1863 static void
1864 hash_scan_clobber (rtx x ATTRIBUTE_UNUSED, rtx insn ATTRIBUTE_UNUSED,
1865                    struct hash_table *table ATTRIBUTE_UNUSED)
1866 {
1867   /* Currently nothing to do.  */
1868 }
1869
1870 static void
1871 hash_scan_call (rtx x ATTRIBUTE_UNUSED, rtx insn ATTRIBUTE_UNUSED,
1872                 struct hash_table *table ATTRIBUTE_UNUSED)
1873 {
1874   /* Currently nothing to do.  */
1875 }
1876
1877 /* Process INSN and add hash table entries as appropriate.
1878
1879    Only available expressions that set a single pseudo-reg are recorded.
1880
1881    Single sets in a PARALLEL could be handled, but it's an extra complication
1882    that isn't dealt with right now.  The trick is handling the CLOBBERs that
1883    are also in the PARALLEL.  Later.
1884
1885    If SET_P is nonzero, this is for the assignment hash table,
1886    otherwise it is for the expression hash table.
1887    If IN_LIBCALL_BLOCK nonzero, we are in a libcall block, and should
1888    not record any expressions.  */
1889
1890 static void
1891 hash_scan_insn (rtx insn, struct hash_table *table, int in_libcall_block)
1892 {
1893   rtx pat = PATTERN (insn);
1894   int i;
1895
1896   if (in_libcall_block)
1897     return;
1898
1899   /* Pick out the sets of INSN and for other forms of instructions record
1900      what's been modified.  */
1901
1902   if (GET_CODE (pat) == SET)
1903     hash_scan_set (pat, insn, table);
1904   else if (GET_CODE (pat) == PARALLEL)
1905     for (i = 0; i < XVECLEN (pat, 0); i++)
1906       {
1907         rtx x = XVECEXP (pat, 0, i);
1908
1909         if (GET_CODE (x) == SET)
1910           hash_scan_set (x, insn, table);
1911         else if (GET_CODE (x) == CLOBBER)
1912           hash_scan_clobber (x, insn, table);
1913         else if (GET_CODE (x) == CALL)
1914           hash_scan_call (x, insn, table);
1915       }
1916
1917   else if (GET_CODE (pat) == CLOBBER)
1918     hash_scan_clobber (pat, insn, table);
1919   else if (GET_CODE (pat) == CALL)
1920     hash_scan_call (pat, insn, table);
1921 }
1922
1923 static void
1924 dump_hash_table (FILE *file, const char *name, struct hash_table *table)
1925 {
1926   int i;
1927   /* Flattened out table, so it's printed in proper order.  */
1928   struct expr **flat_table;
1929   unsigned int *hash_val;
1930   struct expr *expr;
1931
1932   flat_table = xcalloc (table->n_elems, sizeof (struct expr *));
1933   hash_val = xmalloc (table->n_elems * sizeof (unsigned int));
1934
1935   for (i = 0; i < (int) table->size; i++)
1936     for (expr = table->table[i]; expr != NULL; expr = expr->next_same_hash)
1937       {
1938         flat_table[expr->bitmap_index] = expr;
1939         hash_val[expr->bitmap_index] = i;
1940       }
1941
1942   fprintf (file, "%s hash table (%d buckets, %d entries)\n",
1943            name, table->size, table->n_elems);
1944
1945   for (i = 0; i < (int) table->n_elems; i++)
1946     if (flat_table[i] != 0)
1947       {
1948         expr = flat_table[i];
1949         fprintf (file, "Index %d (hash value %d)\n  ",
1950                  expr->bitmap_index, hash_val[i]);
1951         print_rtl (file, expr->expr);
1952         fprintf (file, "\n");
1953       }
1954
1955   fprintf (file, "\n");
1956
1957   free (flat_table);
1958   free (hash_val);
1959 }
1960
1961 /* Record register first/last/block set information for REGNO in INSN.
1962
1963    first_set records the first place in the block where the register
1964    is set and is used to compute "anticipatability".
1965
1966    last_set records the last place in the block where the register
1967    is set and is used to compute "availability".
1968
1969    last_bb records the block for which first_set and last_set are
1970    valid, as a quick test to invalidate them.
1971
1972    reg_set_in_block records whether the register is set in the block
1973    and is used to compute "transparency".  */
1974
1975 static void
1976 record_last_reg_set_info (rtx insn, int regno)
1977 {
1978   struct reg_avail_info *info = &reg_avail_info[regno];
1979   int cuid = INSN_CUID (insn);
1980
1981   info->last_set = cuid;
1982   if (info->last_bb != current_bb)
1983     {
1984       info->last_bb = current_bb;
1985       info->first_set = cuid;
1986       SET_BIT (reg_set_in_block[current_bb->index], regno);
1987     }
1988 }
1989
1990
1991 /* Record all of the canonicalized MEMs of record_last_mem_set_info's insn.
1992    Note we store a pair of elements in the list, so they have to be
1993    taken off pairwise.  */
1994
1995 static void
1996 canon_list_insert (rtx dest ATTRIBUTE_UNUSED, rtx unused1 ATTRIBUTE_UNUSED,
1997                    void * v_insn)
1998 {
1999   rtx dest_addr, insn;
2000   int bb;
2001
2002   while (GET_CODE (dest) == SUBREG
2003       || GET_CODE (dest) == ZERO_EXTRACT
2004       || GET_CODE (dest) == SIGN_EXTRACT
2005       || GET_CODE (dest) == STRICT_LOW_PART)
2006     dest = XEXP (dest, 0);
2007
2008   /* If DEST is not a MEM, then it will not conflict with a load.  Note
2009      that function calls are assumed to clobber memory, but are handled
2010      elsewhere.  */
2011
2012   if (! MEM_P (dest))
2013     return;
2014
2015   dest_addr = get_addr (XEXP (dest, 0));
2016   dest_addr = canon_rtx (dest_addr);
2017   insn = (rtx) v_insn;
2018   bb = BLOCK_NUM (insn);
2019
2020   canon_modify_mem_list[bb] =
2021     alloc_EXPR_LIST (VOIDmode, dest_addr, canon_modify_mem_list[bb]);
2022   canon_modify_mem_list[bb] =
2023     alloc_EXPR_LIST (VOIDmode, dest, canon_modify_mem_list[bb]);
2024   bitmap_set_bit (canon_modify_mem_list_set, bb);
2025 }
2026
2027 /* Record memory modification information for INSN.  We do not actually care
2028    about the memory location(s) that are set, or even how they are set (consider
2029    a CALL_INSN).  We merely need to record which insns modify memory.  */
2030
2031 static void
2032 record_last_mem_set_info (rtx insn)
2033 {
2034   int bb = BLOCK_NUM (insn);
2035
2036   /* load_killed_in_block_p will handle the case of calls clobbering
2037      everything.  */
2038   modify_mem_list[bb] = alloc_INSN_LIST (insn, modify_mem_list[bb]);
2039   bitmap_set_bit (modify_mem_list_set, bb);
2040
2041   if (CALL_P (insn))
2042     {
2043       /* Note that traversals of this loop (other than for free-ing)
2044          will break after encountering a CALL_INSN.  So, there's no
2045          need to insert a pair of items, as canon_list_insert does.  */
2046       canon_modify_mem_list[bb] =
2047         alloc_INSN_LIST (insn, canon_modify_mem_list[bb]);
2048       bitmap_set_bit (canon_modify_mem_list_set, bb);
2049     }
2050   else
2051     note_stores (PATTERN (insn), canon_list_insert, (void*) insn);
2052 }
2053
2054 /* Called from compute_hash_table via note_stores to handle one
2055    SET or CLOBBER in an insn.  DATA is really the instruction in which
2056    the SET is taking place.  */
2057
2058 static void
2059 record_last_set_info (rtx dest, rtx setter ATTRIBUTE_UNUSED, void *data)
2060 {
2061   rtx last_set_insn = (rtx) data;
2062
2063   if (GET_CODE (dest) == SUBREG)
2064     dest = SUBREG_REG (dest);
2065
2066   if (REG_P (dest))
2067     record_last_reg_set_info (last_set_insn, REGNO (dest));
2068   else if (MEM_P (dest)
2069            /* Ignore pushes, they clobber nothing.  */
2070            && ! push_operand (dest, GET_MODE (dest)))
2071     record_last_mem_set_info (last_set_insn);
2072 }
2073
2074 /* Top level function to create an expression or assignment hash table.
2075
2076    Expression entries are placed in the hash table if
2077    - they are of the form (set (pseudo-reg) src),
2078    - src is something we want to perform GCSE on,
2079    - none of the operands are subsequently modified in the block
2080
2081    Assignment entries are placed in the hash table if
2082    - they are of the form (set (pseudo-reg) src),
2083    - src is something we want to perform const/copy propagation on,
2084    - none of the operands or target are subsequently modified in the block
2085
2086    Currently src must be a pseudo-reg or a const_int.
2087
2088    TABLE is the table computed.  */
2089
2090 static void
2091 compute_hash_table_work (struct hash_table *table)
2092 {
2093   unsigned int i;
2094
2095   /* While we compute the hash table we also compute a bit array of which
2096      registers are set in which blocks.
2097      ??? This isn't needed during const/copy propagation, but it's cheap to
2098      compute.  Later.  */
2099   sbitmap_vector_zero (reg_set_in_block, last_basic_block);
2100
2101   /* re-Cache any INSN_LIST nodes we have allocated.  */
2102   clear_modify_mem_tables ();
2103   /* Some working arrays used to track first and last set in each block.  */
2104   reg_avail_info = gmalloc (max_gcse_regno * sizeof (struct reg_avail_info));
2105
2106   for (i = 0; i < max_gcse_regno; ++i)
2107     reg_avail_info[i].last_bb = NULL;
2108
2109   FOR_EACH_BB (current_bb)
2110     {
2111       rtx insn;
2112       unsigned int regno;
2113       int in_libcall_block;
2114
2115       /* First pass over the instructions records information used to
2116          determine when registers and memory are first and last set.
2117          ??? hard-reg reg_set_in_block computation
2118          could be moved to compute_sets since they currently don't change.  */
2119
2120       for (insn = BB_HEAD (current_bb);
2121            insn && insn != NEXT_INSN (BB_END (current_bb));
2122            insn = NEXT_INSN (insn))
2123         {
2124           if (! INSN_P (insn))
2125             continue;
2126
2127           if (CALL_P (insn))
2128             {
2129               for (regno = 0; regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER; regno++)
2130                 if (TEST_HARD_REG_BIT (regs_invalidated_by_call, regno))
2131                   record_last_reg_set_info (insn, regno);
2132
2133               mark_call (insn);
2134             }
2135
2136           note_stores (PATTERN (insn), record_last_set_info, insn);
2137         }
2138
2139       /* Insert implicit sets in the hash table.  */
2140       if (table->set_p
2141           && implicit_sets[current_bb->index] != NULL_RTX)
2142         hash_scan_set (implicit_sets[current_bb->index],
2143                        BB_HEAD (current_bb), table);
2144
2145       /* The next pass builds the hash table.  */
2146
2147       for (insn = BB_HEAD (current_bb), in_libcall_block = 0;
2148            insn && insn != NEXT_INSN (BB_END (current_bb));
2149            insn = NEXT_INSN (insn))
2150         if (INSN_P (insn))
2151           {
2152             if (find_reg_note (insn, REG_LIBCALL, NULL_RTX))
2153               in_libcall_block = 1;
2154             else if (table->set_p && find_reg_note (insn, REG_RETVAL, NULL_RTX))
2155               in_libcall_block = 0;
2156             hash_scan_insn (insn, table, in_libcall_block);
2157             if (!table->set_p && find_reg_note (insn, REG_RETVAL, NULL_RTX))
2158               in_libcall_block = 0;
2159           }
2160     }
2161
2162   free (reg_avail_info);
2163   reg_avail_info = NULL;
2164 }
2165
2166 /* Allocate space for the set/expr hash TABLE.
2167    N_INSNS is the number of instructions in the function.
2168    It is used to determine the number of buckets to use.
2169    SET_P determines whether set or expression table will
2170    be created.  */
2171
2172 static void
2173 alloc_hash_table (int n_insns, struct hash_table *table, int set_p)
2174 {
2175   int n;
2176
2177   table->size = n_insns / 4;
2178   if (table->size < 11)
2179     table->size = 11;
2180
2181   /* Attempt to maintain efficient use of hash table.
2182      Making it an odd number is simplest for now.
2183      ??? Later take some measurements.  */
2184   table->size |= 1;
2185   n = table->size * sizeof (struct expr *);
2186   table->table = gmalloc (n);
2187   table->set_p = set_p;
2188 }
2189
2190 /* Free things allocated by alloc_hash_table.  */
2191
2192 static void
2193 free_hash_table (struct hash_table *table)
2194 {
2195   free (table->table);
2196 }
2197
2198 /* Compute the hash TABLE for doing copy/const propagation or
2199    expression hash table.  */
2200
2201 static void
2202 compute_hash_table (struct hash_table *table)
2203 {
2204   /* Initialize count of number of entries in hash table.  */
2205   table->n_elems = 0;
2206   memset (table->table, 0, table->size * sizeof (struct expr *));
2207
2208   compute_hash_table_work (table);
2209 }
2210 \f
2211 /* Expression tracking support.  */
2212
2213 /* Lookup REGNO in the set TABLE.  The result is a pointer to the
2214    table entry, or NULL if not found.  */
2215
2216 static struct expr *
2217 lookup_set (unsigned int regno, struct hash_table *table)
2218 {
2219   unsigned int hash = hash_set (regno, table->size);
2220   struct expr *expr;
2221
2222   expr = table->table[hash];
2223
2224   while (expr && REGNO (SET_DEST (expr->expr)) != regno)
2225     expr = expr->next_same_hash;
2226
2227   return expr;
2228 }
2229
2230 /* Return the next entry for REGNO in list EXPR.  */
2231
2232 static struct expr *
2233 next_set (unsigned int regno, struct expr *expr)
2234 {
2235   do
2236     expr = expr->next_same_hash;
2237   while (expr && REGNO (SET_DEST (expr->expr)) != regno);
2238
2239   return expr;
2240 }
2241
2242 /* Like free_INSN_LIST_list or free_EXPR_LIST_list, except that the node
2243    types may be mixed.  */
2244
2245 static void
2246 free_insn_expr_list_list (rtx *listp)
2247 {
2248   rtx list, next;
2249
2250   for (list = *listp; list ; list = next)
2251     {
2252       next = XEXP (list, 1);
2253       if (GET_CODE (list) == EXPR_LIST)
2254         free_EXPR_LIST_node (list);
2255       else
2256         free_INSN_LIST_node (list);
2257     }
2258
2259   *listp = NULL;
2260 }
2261
2262 /* Clear canon_modify_mem_list and modify_mem_list tables.  */
2263 static void
2264 clear_modify_mem_tables (void)
2265 {
2266   unsigned i;
2267   bitmap_iterator bi;
2268
2269   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (modify_mem_list_set, 0, i, bi)
2270     {
2271       free_INSN_LIST_list (modify_mem_list + i);
2272     }
2273   bitmap_clear (modify_mem_list_set);
2274
2275   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (canon_modify_mem_list_set, 0, i, bi)
2276     {
2277       free_insn_expr_list_list (canon_modify_mem_list + i);
2278     }
2279   bitmap_clear (canon_modify_mem_list_set);
2280 }
2281
2282 /* Release memory used by modify_mem_list_set and canon_modify_mem_list_set.  */
2283
2284 static void
2285 free_modify_mem_tables (void)
2286 {
2287   clear_modify_mem_tables ();
2288   free (modify_mem_list);
2289   free (canon_modify_mem_list);
2290   modify_mem_list = 0;
2291   canon_modify_mem_list = 0;
2292 }
2293
2294 /* Reset tables used to keep track of what's still available [since the
2295    start of the block].  */
2296
2297 static void
2298 reset_opr_set_tables (void)
2299 {
2300   /* Maintain a bitmap of which regs have been set since beginning of
2301      the block.  */
2302   CLEAR_REG_SET (reg_set_bitmap);
2303
2304   /* Also keep a record of the last instruction to modify memory.
2305      For now this is very trivial, we only record whether any memory
2306      location has been modified.  */
2307   clear_modify_mem_tables ();
2308 }
2309
2310 /* Return nonzero if the operands of X are not set before INSN in
2311    INSN's basic block.  */
2312
2313 static int
2314 oprs_not_set_p (rtx x, rtx insn)
2315 {
2316   int i, j;
2317   enum rtx_code code;
2318   const char *fmt;
2319
2320   if (x == 0)
2321     return 1;
2322
2323   code = GET_CODE (x);
2324   switch (code)
2325     {
2326     case PC:
2327     case CC0:
2328     case CONST:
2329     case CONST_INT:
2330     case CONST_DOUBLE:
2331     case CONST_VECTOR:
2332     case SYMBOL_REF:
2333     case LABEL_REF:
2334     case ADDR_VEC:
2335     case ADDR_DIFF_VEC:
2336       return 1;
2337
2338     case MEM:
2339       if (load_killed_in_block_p (BLOCK_FOR_INSN (insn),
2340                                   INSN_CUID (insn), x, 0))
2341         return 0;
2342       else
2343         return oprs_not_set_p (XEXP (x, 0), insn);
2344
2345     case REG:
2346       return ! REGNO_REG_SET_P (reg_set_bitmap, REGNO (x));
2347
2348     default:
2349       break;
2350     }
2351
2352   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1, fmt = GET_RTX_FORMAT (code); i >= 0; i--)
2353     {
2354       if (fmt[i] == 'e')
2355         {
2356           /* If we are about to do the last recursive call
2357              needed at this level, change it into iteration.
2358              This function is called enough to be worth it.  */
2359           if (i == 0)
2360             return oprs_not_set_p (XEXP (x, i), insn);
2361
2362           if (! oprs_not_set_p (XEXP (x, i), insn))
2363             return 0;
2364         }
2365       else if (fmt[i] == 'E')
2366         for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
2367           if (! oprs_not_set_p (XVECEXP (x, i, j), insn))
2368             return 0;
2369     }
2370
2371   return 1;
2372 }
2373
2374 /* Mark things set by a CALL.  */
2375
2376 static void
2377 mark_call (rtx insn)
2378 {
2379   if (! CONST_OR_PURE_CALL_P (insn))
2380     record_last_mem_set_info (insn);
2381 }
2382
2383 /* Mark things set by a SET.  */
2384
2385 static void
2386 mark_set (rtx pat, rtx insn)
2387 {
2388   rtx dest = SET_DEST (pat);
2389
2390   while (GET_CODE (dest) == SUBREG
2391          || GET_CODE (dest) == ZERO_EXTRACT
2392          || GET_CODE (dest) == SIGN_EXTRACT
2393          || GET_CODE (dest) == STRICT_LOW_PART)
2394     dest = XEXP (dest, 0);
2395
2396   if (REG_P (dest))
2397     SET_REGNO_REG_SET (reg_set_bitmap, REGNO (dest));
2398   else if (MEM_P (dest))
2399     record_last_mem_set_info (insn);
2400
2401   if (GET_CODE (SET_SRC (pat)) == CALL)
2402     mark_call (insn);
2403 }
2404
2405 /* Record things set by a CLOBBER.  */
2406
2407 static void
2408 mark_clobber (rtx pat, rtx insn)
2409 {
2410   rtx clob = XEXP (pat, 0);
2411
2412   while (GET_CODE (clob) == SUBREG || GET_CODE (clob) == STRICT_LOW_PART)
2413     clob = XEXP (clob, 0);
2414
2415   if (REG_P (clob))
2416     SET_REGNO_REG_SET (reg_set_bitmap, REGNO (clob));
2417   else
2418     record_last_mem_set_info (insn);
2419 }
2420
2421 /* Record things set by INSN.
2422    This data is used by oprs_not_set_p.  */
2423
2424 static void
2425 mark_oprs_set (rtx insn)
2426 {
2427   rtx pat = PATTERN (insn);
2428   int i;
2429
2430   if (GET_CODE (pat) == SET)
2431     mark_set (pat, insn);
2432   else if (GET_CODE (pat) == PARALLEL)
2433     for (i = 0; i < XVECLEN (pat, 0); i++)
2434       {
2435         rtx x = XVECEXP (pat, 0, i);
2436
2437         if (GET_CODE (x) == SET)
2438           mark_set (x, insn);
2439         else if (GET_CODE (x) == CLOBBER)
2440           mark_clobber (x, insn);
2441         else if (GET_CODE (x) == CALL)
2442           mark_call (insn);
2443       }
2444
2445   else if (GET_CODE (pat) == CLOBBER)
2446     mark_clobber (pat, insn);
2447   else if (GET_CODE (pat) == CALL)
2448     mark_call (insn);
2449 }
2450
2451 \f
2452 /* Compute copy/constant propagation working variables.  */
2453
2454 /* Local properties of assignments.  */
2455 static sbitmap *cprop_pavloc;
2456 static sbitmap *cprop_absaltered;
2457
2458 /* Global properties of assignments (computed from the local properties).  */
2459 static sbitmap *cprop_avin;
2460 static sbitmap *cprop_avout;
2461
2462 /* Allocate vars used for copy/const propagation.  N_BLOCKS is the number of
2463    basic blocks.  N_SETS is the number of sets.  */
2464
2465 static void
2466 alloc_cprop_mem (int n_blocks, int n_sets)
2467 {
2468   cprop_pavloc = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_sets);
2469   cprop_absaltered = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_sets);
2470
2471   cprop_avin = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_sets);
2472   cprop_avout = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_sets);
2473 }
2474
2475 /* Free vars used by copy/const propagation.  */
2476
2477 static void
2478 free_cprop_mem (void)
2479 {
2480   sbitmap_vector_free (cprop_pavloc);
2481   sbitmap_vector_free (cprop_absaltered);
2482   sbitmap_vector_free (cprop_avin);
2483   sbitmap_vector_free (cprop_avout);
2484 }
2485
2486 /* For each block, compute whether X is transparent.  X is either an
2487    expression or an assignment [though we don't care which, for this context
2488    an assignment is treated as an expression].  For each block where an
2489    element of X is modified, set (SET_P == 1) or reset (SET_P == 0) the INDX
2490    bit in BMAP.  */
2491
2492 static void
2493 compute_transp (rtx x, int indx, sbitmap *bmap, int set_p)
2494 {
2495   int i, j;
2496   basic_block bb;
2497   enum rtx_code code;
2498   reg_set *r;
2499   const char *fmt;
2500
2501   /* repeat is used to turn tail-recursion into iteration since GCC
2502      can't do it when there's no return value.  */
2503  repeat:
2504
2505   if (x == 0)
2506     return;
2507
2508   code = GET_CODE (x);
2509   switch (code)
2510     {
2511     case REG:
2512       if (set_p)
2513         {
2514           if (REGNO (x) < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
2515             {
2516               FOR_EACH_BB (bb)
2517                 if (TEST_BIT (reg_set_in_block[bb->index], REGNO (x)))
2518                   SET_BIT (bmap[bb->index], indx);
2519             }
2520           else
2521             {
2522               for (r = reg_set_table[REGNO (x)]; r != NULL; r = r->next)
2523                 SET_BIT (bmap[BLOCK_NUM (r->insn)], indx);
2524             }
2525         }
2526       else
2527         {
2528           if (REGNO (x) < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
2529             {
2530               FOR_EACH_BB (bb)
2531                 if (TEST_BIT (reg_set_in_block[bb->index], REGNO (x)))
2532                   RESET_BIT (bmap[bb->index], indx);
2533             }
2534           else
2535             {
2536               for (r = reg_set_table[REGNO (x)]; r != NULL; r = r->next)
2537                 RESET_BIT (bmap[BLOCK_NUM (r->insn)], indx);
2538             }
2539         }
2540
2541       return;
2542
2543     case MEM:
2544       FOR_EACH_BB (bb)
2545         {
2546           rtx list_entry = canon_modify_mem_list[bb->index];
2547
2548           while (list_entry)
2549             {
2550               rtx dest, dest_addr;
2551
2552               if (CALL_P (XEXP (list_entry, 0)))
2553                 {
2554                   if (set_p)
2555                     SET_BIT (bmap[bb->index], indx);
2556                   else
2557                     RESET_BIT (bmap[bb->index], indx);
2558                   break;
2559                 }
2560               /* LIST_ENTRY must be an INSN of some kind that sets memory.
2561                  Examine each hunk of memory that is modified.  */
2562
2563               dest = XEXP (list_entry, 0);
2564               list_entry = XEXP (list_entry, 1);
2565               dest_addr = XEXP (list_entry, 0);
2566
2567               if (canon_true_dependence (dest, GET_MODE (dest), dest_addr,
2568                                          x, rtx_addr_varies_p))
2569                 {
2570                   if (set_p)
2571                     SET_BIT (bmap[bb->index], indx);
2572                   else
2573                     RESET_BIT (bmap[bb->index], indx);
2574                   break;
2575                 }
2576               list_entry = XEXP (list_entry, 1);
2577             }
2578         }
2579
2580       x = XEXP (x, 0);
2581       goto repeat;
2582
2583     case PC:
2584     case CC0: /*FIXME*/
2585     case CONST:
2586     case CONST_INT:
2587     case CONST_DOUBLE:
2588     case CONST_VECTOR:
2589     case SYMBOL_REF:
2590     case LABEL_REF:
2591     case ADDR_VEC:
2592     case ADDR_DIFF_VEC:
2593       return;
2594
2595     default:
2596       break;
2597     }
2598
2599   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1, fmt = GET_RTX_FORMAT (code); i >= 0; i--)
2600     {
2601       if (fmt[i] == 'e')
2602         {
2603           /* If we are about to do the last recursive call
2604              needed at this level, change it into iteration.
2605              This function is called enough to be worth it.  */
2606           if (i == 0)
2607             {
2608               x = XEXP (x, i);
2609               goto repeat;
2610             }
2611
2612           compute_transp (XEXP (x, i), indx, bmap, set_p);
2613         }
2614       else if (fmt[i] == 'E')
2615         for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
2616           compute_transp (XVECEXP (x, i, j), indx, bmap, set_p);
2617     }
2618 }
2619
2620 /* Top level routine to do the dataflow analysis needed by copy/const
2621    propagation.  */
2622
2623 static void
2624 compute_cprop_data (void)
2625 {
2626   compute_local_properties (cprop_absaltered, cprop_pavloc, NULL, &set_hash_table);
2627   compute_available (cprop_pavloc, cprop_absaltered,
2628                      cprop_avout, cprop_avin);
2629 }
2630 \f
2631 /* Copy/constant propagation.  */
2632
2633 /* Maximum number of register uses in an insn that we handle.  */
2634 #define MAX_USES 8
2635
2636 /* Table of uses found in an insn.
2637    Allocated statically to avoid alloc/free complexity and overhead.  */
2638 static struct reg_use reg_use_table[MAX_USES];
2639
2640 /* Index into `reg_use_table' while building it.  */
2641 static int reg_use_count;
2642
2643 /* Set up a list of register numbers used in INSN.  The found uses are stored
2644    in `reg_use_table'.  `reg_use_count' is initialized to zero before entry,
2645    and contains the number of uses in the table upon exit.
2646
2647    ??? If a register appears multiple times we will record it multiple times.
2648    This doesn't hurt anything but it will slow things down.  */
2649
2650 static void
2651 find_used_regs (rtx *xptr, void *data ATTRIBUTE_UNUSED)
2652 {
2653   int i, j;
2654   enum rtx_code code;
2655   const char *fmt;
2656   rtx x = *xptr;
2657
2658   /* repeat is used to turn tail-recursion into iteration since GCC
2659      can't do it when there's no return value.  */
2660  repeat:
2661   if (x == 0)
2662     return;
2663
2664   code = GET_CODE (x);
2665   if (REG_P (x))
2666     {
2667       if (reg_use_count == MAX_USES)
2668         return;
2669
2670       reg_use_table[reg_use_count].reg_rtx = x;
2671       reg_use_count++;
2672     }
2673
2674   /* Recursively scan the operands of this expression.  */
2675
2676   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1, fmt = GET_RTX_FORMAT (code); i >= 0; i--)
2677     {
2678       if (fmt[i] == 'e')
2679         {
2680           /* If we are about to do the last recursive call
2681              needed at this level, change it into iteration.
2682              This function is called enough to be worth it.  */
2683           if (i == 0)
2684             {
2685               x = XEXP (x, 0);
2686               goto repeat;
2687             }
2688
2689           find_used_regs (&XEXP (x, i), data);
2690         }
2691       else if (fmt[i] == 'E')
2692         for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
2693           find_used_regs (&XVECEXP (x, i, j), data);
2694     }
2695 }
2696
2697 /* Try to replace all non-SET_DEST occurrences of FROM in INSN with TO.
2698    Returns nonzero is successful.  */
2699
2700 static int
2701 try_replace_reg (rtx from, rtx to, rtx insn)
2702 {
2703   rtx note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
2704   rtx src = 0;
2705   int success = 0;
2706   rtx set = single_set (insn);
2707
2708   validate_replace_src_group (from, to, insn);
2709   if (num_changes_pending () && apply_change_group ())
2710     success = 1;
2711
2712   /* Try to simplify SET_SRC if we have substituted a constant.  */
2713   if (success && set && CONSTANT_P (to))
2714     {
2715       src = simplify_rtx (SET_SRC (set));
2716
2717       if (src)
2718         validate_change (insn, &SET_SRC (set), src, 0);
2719     }
2720
2721   /* If there is already a NOTE, update the expression in it with our
2722      replacement.  */
2723   if (note != 0)
2724     XEXP (note, 0) = simplify_replace_rtx (XEXP (note, 0), from, to);
2725
2726   if (!success && set && reg_mentioned_p (from, SET_SRC (set)))
2727     {
2728       /* If above failed and this is a single set, try to simplify the source of
2729          the set given our substitution.  We could perhaps try this for multiple
2730          SETs, but it probably won't buy us anything.  */
2731       src = simplify_replace_rtx (SET_SRC (set), from, to);
2732
2733       if (!rtx_equal_p (src, SET_SRC (set))
2734           && validate_change (insn, &SET_SRC (set), src, 0))
2735         success = 1;
2736
2737       /* If we've failed to do replacement, have a single SET, don't already
2738          have a note, and have no special SET, add a REG_EQUAL note to not
2739          lose information.  */
2740       if (!success && note == 0 && set != 0
2741           && GET_CODE (XEXP (set, 0)) != ZERO_EXTRACT
2742           && GET_CODE (XEXP (set, 0)) != SIGN_EXTRACT)
2743         note = set_unique_reg_note (insn, REG_EQUAL, copy_rtx (src));
2744     }
2745
2746   /* REG_EQUAL may get simplified into register.
2747      We don't allow that. Remove that note. This code ought
2748      not to happen, because previous code ought to synthesize
2749      reg-reg move, but be on the safe side.  */
2750   if (note && REG_P (XEXP (note, 0)))
2751     remove_note (insn, note);
2752
2753   return success;
2754 }
2755
2756 /* Find a set of REGNOs that are available on entry to INSN's block.  Returns
2757    NULL no such set is found.  */
2758
2759 static struct expr *
2760 find_avail_set (int regno, rtx insn)
2761 {
2762   /* SET1 contains the last set found that can be returned to the caller for
2763      use in a substitution.  */
2764   struct expr *set1 = 0;
2765
2766   /* Loops are not possible here.  To get a loop we would need two sets
2767      available at the start of the block containing INSN.  i.e. we would
2768      need two sets like this available at the start of the block:
2769
2770        (set (reg X) (reg Y))
2771        (set (reg Y) (reg X))
2772
2773      This can not happen since the set of (reg Y) would have killed the
2774      set of (reg X) making it unavailable at the start of this block.  */
2775   while (1)
2776     {
2777       rtx src;
2778       struct expr *set = lookup_set (regno, &set_hash_table);
2779
2780       /* Find a set that is available at the start of the block
2781          which contains INSN.  */
2782       while (set)
2783         {
2784           if (TEST_BIT (cprop_avin[BLOCK_NUM (insn)], set->bitmap_index))
2785             break;
2786           set = next_set (regno, set);
2787         }
2788
2789       /* If no available set was found we've reached the end of the
2790          (possibly empty) copy chain.  */
2791       if (set == 0)
2792         break;
2793
2794       gcc_assert (GET_CODE (set->expr) == SET);
2795
2796       src = SET_SRC (set->expr);
2797
2798       /* We know the set is available.
2799          Now check that SRC is ANTLOC (i.e. none of the source operands
2800          have changed since the start of the block).
2801
2802          If the source operand changed, we may still use it for the next
2803          iteration of this loop, but we may not use it for substitutions.  */
2804
2805       if (gcse_constant_p (src) || oprs_not_set_p (src, insn))
2806         set1 = set;
2807
2808       /* If the source of the set is anything except a register, then
2809          we have reached the end of the copy chain.  */
2810       if (! REG_P (src))
2811         break;
2812
2813       /* Follow the copy chain, i.e. start another iteration of the loop
2814          and see if we have an available copy into SRC.  */
2815       regno = REGNO (src);
2816     }
2817
2818   /* SET1 holds the last set that was available and anticipatable at
2819      INSN.  */
2820   return set1;
2821 }
2822
2823 /* Subroutine of cprop_insn that tries to propagate constants into
2824    JUMP_INSNS.  JUMP must be a conditional jump.  If SETCC is non-NULL
2825    it is the instruction that immediately precedes JUMP, and must be a
2826    single SET of a register.  FROM is what we will try to replace,
2827    SRC is the constant we will try to substitute for it.  Returns nonzero
2828    if a change was made.  */
2829
2830 static int
2831 cprop_jump (basic_block bb, rtx setcc, rtx jump, rtx from, rtx src)
2832 {
2833   rtx new, set_src, note_src;
2834   rtx set = pc_set (jump);
2835   rtx note = find_reg_equal_equiv_note (jump);
2836
2837   if (note)
2838     {
2839       note_src = XEXP (note, 0);
2840       if (GET_CODE (note_src) == EXPR_LIST)
2841         note_src = NULL_RTX;
2842     }
2843   else note_src = NULL_RTX;
2844
2845   /* Prefer REG_EQUAL notes except those containing EXPR_LISTs.  */
2846   set_src = note_src ? note_src : SET_SRC (set);
2847
2848   /* First substitute the SETCC condition into the JUMP instruction,
2849      then substitute that given values into this expanded JUMP.  */
2850   if (setcc != NULL_RTX
2851       && !modified_between_p (from, setcc, jump)
2852       && !modified_between_p (src, setcc, jump))
2853     {
2854       rtx setcc_src;
2855       rtx setcc_set = single_set (setcc);
2856       rtx setcc_note = find_reg_equal_equiv_note (setcc);
2857       setcc_src = (setcc_note && GET_CODE (XEXP (setcc_note, 0)) != EXPR_LIST)
2858                 ? XEXP (setcc_note, 0) : SET_SRC (setcc_set);
2859       set_src = simplify_replace_rtx (set_src, SET_DEST (setcc_set),
2860                                       setcc_src);
2861     }
2862   else
2863     setcc = NULL_RTX;
2864
2865   new = simplify_replace_rtx (set_src, from, src);
2866
2867   /* If no simplification can be made, then try the next register.  */
2868   if (rtx_equal_p (new, SET_SRC (set)))
2869     return 0;
2870
2871   /* If this is now a no-op delete it, otherwise this must be a valid insn.  */
2872   if (new == pc_rtx)
2873     delete_insn (jump);
2874   else
2875     {
2876       /* Ensure the value computed inside the jump insn to be equivalent
2877          to one computed by setcc.  */
2878       if (setcc && modified_in_p (new, setcc))
2879         return 0;
2880       if (! validate_change (jump, &SET_SRC (set), new, 0))
2881         {
2882           /* When (some) constants are not valid in a comparison, and there
2883              are two registers to be replaced by constants before the entire
2884              comparison can be folded into a constant, we need to keep
2885              intermediate information in REG_EQUAL notes.  For targets with
2886              separate compare insns, such notes are added by try_replace_reg.
2887              When we have a combined compare-and-branch instruction, however,
2888              we need to attach a note to the branch itself to make this
2889              optimization work.  */
2890
2891           if (!rtx_equal_p (new, note_src))
2892             set_unique_reg_note (jump, REG_EQUAL, copy_rtx (new));
2893           return 0;
2894         }
2895
2896       /* Remove REG_EQUAL note after simplification.  */
2897       if (note_src)
2898         remove_note (jump, note);
2899
2900       /* If this has turned into an unconditional jump,
2901          then put a barrier after it so that the unreachable
2902          code will be deleted.  */
2903       if (GET_CODE (SET_SRC (set)) == LABEL_REF)
2904         emit_barrier_after (jump);
2905      }
2906
2907 #ifdef HAVE_cc0
2908   /* Delete the cc0 setter.  */
2909   if (setcc != NULL && CC0_P (SET_DEST (single_set (setcc))))
2910     delete_insn (setcc);
2911 #endif
2912
2913   run_jump_opt_after_gcse = 1;
2914
2915   global_const_prop_count++;
2916   if (gcse_file != NULL)
2917     {
2918       fprintf (gcse_file,
2919                "GLOBAL CONST-PROP: Replacing reg %d in jump_insn %d with constant ",
2920                REGNO (from), INSN_UID (jump));
2921       print_rtl (gcse_file, src);
2922       fprintf (gcse_file, "\n");
2923     }
2924   purge_dead_edges (bb);
2925
2926   return 1;
2927 }
2928
2929 static bool
2930 constprop_register (rtx insn, rtx from, rtx to, int alter_jumps)
2931 {
2932   rtx sset;
2933
2934   /* Check for reg or cc0 setting instructions followed by
2935      conditional branch instructions first.  */
2936   if (alter_jumps
2937       && (sset = single_set (insn)) != NULL
2938       && NEXT_INSN (insn)
2939       && any_condjump_p (NEXT_INSN (insn)) && onlyjump_p (NEXT_INSN (insn)))
2940     {
2941       rtx dest = SET_DEST (sset);
2942       if ((REG_P (dest) || CC0_P (dest))
2943           && cprop_jump (BLOCK_FOR_INSN (insn), insn, NEXT_INSN (insn), from, to))
2944         return 1;
2945     }
2946
2947   /* Handle normal insns next.  */
2948   if (NONJUMP_INSN_P (insn)
2949       && try_replace_reg (from, to, insn))
2950     return 1;
2951
2952   /* Try to propagate a CONST_INT into a conditional jump.
2953      We're pretty specific about what we will handle in this
2954      code, we can extend this as necessary over time.
2955
2956      Right now the insn in question must look like
2957      (set (pc) (if_then_else ...))  */
2958   else if (alter_jumps && any_condjump_p (insn) && onlyjump_p (insn))
2959     return cprop_jump (BLOCK_FOR_INSN (insn), NULL, insn, from, to);
2960   return 0;
2961 }
2962
2963 /* Perform constant and copy propagation on INSN.
2964    The result is nonzero if a change was made.  */
2965
2966 static int
2967 cprop_insn (rtx insn, int alter_jumps)
2968 {
2969   struct reg_use *reg_used;
2970   int changed = 0;
2971   rtx note;
2972
2973   if (!INSN_P (insn))
2974     return 0;
2975
2976   reg_use_count = 0;
2977   note_uses (&PATTERN (insn), find_used_regs, NULL);
2978
2979   note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
2980
2981   /* We may win even when propagating constants into notes.  */
2982   if (note)
2983     find_used_regs (&XEXP (note, 0), NULL);
2984
2985   for (reg_used = &reg_use_table[0]; reg_use_count > 0;
2986        reg_used++, reg_use_count--)
2987     {
2988       unsigned int regno = REGNO (reg_used->reg_rtx);
2989       rtx pat, src;
2990       struct expr *set;
2991
2992       /* Ignore registers created by GCSE.
2993          We do this because ...  */
2994       if (regno >= max_gcse_regno)
2995         continue;
2996
2997       /* If the register has already been set in this block, there's
2998          nothing we can do.  */
2999       if (! oprs_not_set_p (reg_used->reg_rtx, insn))
3000         continue;
3001
3002       /* Find an assignment that sets reg_used and is available
3003          at the start of the block.  */
3004       set = find_avail_set (regno, insn);
3005       if (! set)
3006         continue;
3007
3008       pat = set->expr;
3009       /* ??? We might be able to handle PARALLELs.  Later.  */
3010       gcc_assert (GET_CODE (pat) == SET);
3011
3012       src = SET_SRC (pat);
3013
3014       /* Constant propagation.  */
3015       if (gcse_constant_p (src))
3016         {
3017           if (constprop_register (insn, reg_used->reg_rtx, src, alter_jumps))
3018             {
3019               changed = 1;
3020               global_const_prop_count++;
3021               if (gcse_file != NULL)
3022                 {
3023                   fprintf (gcse_file, "GLOBAL CONST-PROP: Replacing reg %d in ", regno);
3024                   fprintf (gcse_file, "insn %d with constant ", INSN_UID (insn));
3025                   print_rtl (gcse_file, src);
3026                   fprintf (gcse_file, "\n");
3027                 }
3028               if (INSN_DELETED_P (insn))
3029                 return 1;
3030             }
3031         }
3032       else if (REG_P (src)
3033                && REGNO (src) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
3034                && REGNO (src) != regno)
3035         {
3036           if (try_replace_reg (reg_used->reg_rtx, src, insn))
3037             {
3038               changed = 1;
3039               global_copy_prop_count++;
3040               if (gcse_file != NULL)
3041                 {
3042                   fprintf (gcse_file, "GLOBAL COPY-PROP: Replacing reg %d in insn %d",
3043                            regno, INSN_UID (insn));
3044                   fprintf (gcse_file, " with reg %d\n", REGNO (src));
3045                 }
3046
3047               /* The original insn setting reg_used may or may not now be
3048                  deletable.  We leave the deletion to flow.  */
3049               /* FIXME: If it turns out that the insn isn't deletable,
3050                  then we may have unnecessarily extended register lifetimes
3051                  and made things worse.  */
3052             }
3053         }
3054     }
3055
3056   return changed;
3057 }
3058
3059 /* Like find_used_regs, but avoid recording uses that appear in
3060    input-output contexts such as zero_extract or pre_dec.  This
3061    restricts the cases we consider to those for which local cprop
3062    can legitimately make replacements.  */
3063
3064 static void
3065 local_cprop_find_used_regs (rtx *xptr, void *data)
3066 {
3067   rtx x = *xptr;
3068
3069   if (x == 0)
3070     return;
3071
3072   switch (GET_CODE (x))
3073     {
3074     case ZERO_EXTRACT:
3075     case SIGN_EXTRACT:
3076     case STRICT_LOW_PART:
3077       return;
3078
3079     case PRE_DEC:
3080     case PRE_INC:
3081     case POST_DEC:
3082     case POST_INC:
3083     case PRE_MODIFY:
3084     case POST_MODIFY:
3085       /* Can only legitimately appear this early in the context of
3086          stack pushes for function arguments, but handle all of the
3087          codes nonetheless.  */
3088       return;
3089
3090     case SUBREG:
3091       /* Setting a subreg of a register larger than word_mode leaves
3092          the non-written words unchanged.  */
3093       if (GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE (SUBREG_REG (x))) > BITS_PER_WORD)
3094         return;
3095       break;
3096
3097     default:
3098       break;
3099     }
3100
3101   find_used_regs (xptr, data);
3102 }
3103
3104 /* LIBCALL_SP is a zero-terminated array of insns at the end of a libcall;
3105    their REG_EQUAL notes need updating.  */
3106
3107 static bool
3108 do_local_cprop (rtx x, rtx insn, int alter_jumps, rtx *libcall_sp)
3109 {
3110   rtx newreg = NULL, newcnst = NULL;
3111
3112   /* Rule out USE instructions and ASM statements as we don't want to
3113      change the hard registers mentioned.  */
3114   if (REG_P (x)
3115       && (REGNO (x) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
3116           || (GET_CODE (PATTERN (insn)) != USE
3117               && asm_noperands (PATTERN (insn)) < 0)))
3118     {
3119       cselib_val *val = cselib_lookup (x, GET_MODE (x), 0);
3120       struct elt_loc_list *l;
3121
3122       if (!val)
3123         return false;
3124       for (l = val->locs; l; l = l->next)
3125         {
3126           rtx this_rtx = l->loc;
3127           rtx note;
3128
3129           /* Don't CSE non-constant values out of libcall blocks.  */
3130           if (l->in_libcall && ! CONSTANT_P (this_rtx))
3131             continue;
3132
3133           if (gcse_constant_p (this_rtx))
3134             newcnst = this_rtx;
3135           if (REG_P (this_rtx) && REGNO (this_rtx) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
3136               /* Don't copy propagate if it has attached REG_EQUIV note.
3137                  At this point this only function parameters should have
3138                  REG_EQUIV notes and if the argument slot is used somewhere
3139                  explicitly, it means address of parameter has been taken,
3140                  so we should not extend the lifetime of the pseudo.  */
3141               && (!(note = find_reg_note (l->setting_insn, REG_EQUIV, NULL_RTX))
3142                   || ! MEM_P (XEXP (note, 0))))
3143             newreg = this_rtx;
3144         }
3145       if (newcnst && constprop_register (insn, x, newcnst, alter_jumps))
3146         {
3147           /* If we find a case where we can't fix the retval REG_EQUAL notes
3148              match the new register, we either have to abandon this replacement
3149              or fix delete_trivially_dead_insns to preserve the setting insn,
3150              or make it delete the REG_EUAQL note, and fix up all passes that
3151              require the REG_EQUAL note there.  */
3152           bool adjusted;
3153
3154           adjusted = adjust_libcall_notes (x, newcnst, insn, libcall_sp);
3155           gcc_assert (adjusted);
3156           
3157           if (gcse_file != NULL)
3158             {
3159               fprintf (gcse_file, "LOCAL CONST-PROP: Replacing reg %d in ",
3160                        REGNO (x));
3161               fprintf (gcse_file, "insn %d with constant ",
3162                        INSN_UID (insn));
3163               print_rtl (gcse_file, newcnst);
3164               fprintf (gcse_file, "\n");
3165             }
3166           local_const_prop_count++;
3167           return true;
3168         }
3169       else if (newreg && newreg != x && try_replace_reg (x, newreg, insn))
3170         {
3171           adjust_libcall_notes (x, newreg, insn, libcall_sp);
3172           if (gcse_file != NULL)
3173             {
3174               fprintf (gcse_file,
3175                        "LOCAL COPY-PROP: Replacing reg %d in insn %d",
3176                        REGNO (x), INSN_UID (insn));
3177               fprintf (gcse_file, " with reg %d\n", REGNO (newreg));
3178             }
3179           local_copy_prop_count++;
3180           return true;
3181         }
3182     }
3183   return false;
3184 }
3185
3186 /* LIBCALL_SP is a zero-terminated array of insns at the end of a libcall;
3187    their REG_EQUAL notes need updating to reflect that OLDREG has been
3188    replaced with NEWVAL in INSN.  Return true if all substitutions could
3189    be made.  */
3190 static bool
3191 adjust_libcall_notes (rtx oldreg, rtx newval, rtx insn, rtx *libcall_sp)
3192 {
3193   rtx end;
3194
3195   while ((end = *libcall_sp++))
3196     {
3197       rtx note = find_reg_equal_equiv_note (end);
3198
3199       if (! note)
3200         continue;
3201
3202       if (REG_P (newval))
3203         {
3204           if (reg_set_between_p (newval, PREV_INSN (insn), end))
3205             {
3206               do
3207                 {
3208                   note = find_reg_equal_equiv_note (end);
3209                   if (! note)
3210                     continue;
3211                   if (reg_mentioned_p (newval, XEXP (note, 0)))
3212                     return false;
3213                 }
3214               while ((end = *libcall_sp++));
3215               return true;
3216             }
3217         }
3218       XEXP (note, 0) = simplify_replace_rtx (XEXP (note, 0), oldreg, newval);
3219       insn = end;
3220     }
3221   return true;
3222 }
3223
3224 #define MAX_NESTED_LIBCALLS 9
3225
3226 static void
3227 local_cprop_pass (int alter_jumps)
3228 {
3229   rtx insn;
3230   struct reg_use *reg_used;
3231   rtx libcall_stack[MAX_NESTED_LIBCALLS + 1], *libcall_sp;
3232   bool changed = false;
3233
3234   cselib_init (false);
3235   libcall_sp = &libcall_stack[MAX_NESTED_LIBCALLS];
3236   *libcall_sp = 0;
3237   for (insn = get_insns (); insn; insn = NEXT_INSN (insn))
3238     {
3239       if (INSN_P (insn))
3240         {
3241           rtx note = find_reg_note (insn, REG_LIBCALL, NULL_RTX);
3242
3243           if (note)
3244             {
3245               gcc_assert (libcall_sp != libcall_stack);
3246               *--libcall_sp = XEXP (note, 0);
3247             }
3248           note = find_reg_note (insn, REG_RETVAL, NULL_RTX);
3249           if (note)
3250             libcall_sp++;
3251           note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
3252           do
3253             {
3254               reg_use_count = 0;
3255               note_uses (&PATTERN (insn), local_cprop_find_used_regs, NULL);
3256               if (note)
3257                 local_cprop_find_used_regs (&XEXP (note, 0), NULL);
3258
3259               for (reg_used = &reg_use_table[0]; reg_use_count > 0;
3260                    reg_used++, reg_use_count--)
3261                 if (do_local_cprop (reg_used->reg_rtx, insn, alter_jumps,
3262                     libcall_sp))
3263                   {
3264                     changed = true;
3265                     break;
3266                   }
3267               if (INSN_DELETED_P (insn))
3268                 break;
3269             }
3270           while (reg_use_count);
3271         }
3272       cselib_process_insn (insn);
3273     }
3274   cselib_finish ();
3275   /* Global analysis may get into infinite loops for unreachable blocks.  */
3276   if (changed && alter_jumps)
3277     {
3278       delete_unreachable_blocks ();
3279       free_reg_set_mem ();
3280       alloc_reg_set_mem (max_reg_num ());
3281       compute_sets (get_insns ());
3282     }
3283 }
3284
3285 /* Forward propagate copies.  This includes copies and constants.  Return
3286    nonzero if a change was made.  */
3287
3288 static int
3289 cprop (int alter_jumps)
3290 {
3291   int changed;
3292   basic_block bb;
3293   rtx insn;
3294
3295   /* Note we start at block 1.  */
3296   if (ENTRY_BLOCK_PTR->next_bb == EXIT_BLOCK_PTR)
3297     {
3298       if (gcse_file != NULL)
3299         fprintf (gcse_file, "\n");
3300       return 0;
3301     }
3302
3303   changed = 0;
3304   FOR_BB_BETWEEN (bb, ENTRY_BLOCK_PTR->next_bb->next_bb, EXIT_BLOCK_PTR, next_bb)
3305     {
3306       /* Reset tables used to keep track of what's still valid [since the
3307          start of the block].  */
3308       reset_opr_set_tables ();
3309
3310       for (insn = BB_HEAD (bb);
3311            insn != NULL && insn != NEXT_INSN (BB_END (bb));
3312            insn = NEXT_INSN (insn))
3313         if (INSN_P (insn))
3314           {
3315             changed |= cprop_insn (insn, alter_jumps);
3316
3317             /* Keep track of everything modified by this insn.  */
3318             /* ??? Need to be careful w.r.t. mods done to INSN.  Don't
3319                call mark_oprs_set if we turned the insn into a NOTE.  */
3320             if (! NOTE_P (insn))
3321               mark_oprs_set (insn);
3322           }
3323     }
3324
3325   if (gcse_file != NULL)
3326     fprintf (gcse_file, "\n");
3327
3328   return changed;
3329 }
3330
3331 /* Similar to get_condition, only the resulting condition must be
3332    valid at JUMP, instead of at EARLIEST.
3333
3334    This differs from noce_get_condition in ifcvt.c in that we prefer not to
3335    settle for the condition variable in the jump instruction being integral.
3336    We prefer to be able to record the value of a user variable, rather than
3337    the value of a temporary used in a condition.  This could be solved by
3338    recording the value of *every* register scaned by canonicalize_condition,
3339    but this would require some code reorganization.  */
3340
3341 rtx
3342 fis_get_condition (rtx jump)
3343 {
3344   return get_condition (jump, NULL, false, true);
3345 }
3346
3347 /* Check the comparison COND to see if we can safely form an implicit set from
3348    it.  COND is either an EQ or NE comparison.  */
3349
3350 static bool
3351 implicit_set_cond_p (rtx cond)
3352 {
3353   enum machine_mode mode = GET_MODE (XEXP (cond, 0));
3354   rtx cst = XEXP (cond, 1);
3355
3356   /* We can't perform this optimization if either operand might be or might
3357      contain a signed zero.  */
3358   if (HONOR_SIGNED_ZEROS (mode))
3359     {
3360       /* It is sufficient to check if CST is or contains a zero.  We must
3361          handle float, complex, and vector.  If any subpart is a zero, then
3362          the optimization can't be performed.  */
3363       /* ??? The complex and vector checks are not implemented yet.  We just
3364          always return zero for them.  */
3365       if (GET_CODE (cst) == CONST_DOUBLE)
3366         {
3367           REAL_VALUE_TYPE d;
3368           REAL_VALUE_FROM_CONST_DOUBLE (d, cst);
3369           if (REAL_VALUES_EQUAL (d, dconst0))
3370             return 0;
3371         }
3372       else
3373         return 0;
3374     }
3375
3376   return gcse_constant_p (cst);
3377 }
3378
3379 /* Find the implicit sets of a function.  An "implicit set" is a constraint
3380    on the value of a variable, implied by a conditional jump.  For example,
3381    following "if (x == 2)", the then branch may be optimized as though the
3382    conditional performed an "explicit set", in this example, "x = 2".  This
3383    function records the set patterns that are implicit at the start of each
3384    basic block.  */
3385
3386 static void
3387 find_implicit_sets (void)
3388 {
3389   basic_block bb, dest;
3390   unsigned int count;
3391   rtx cond, new;
3392
3393   count = 0;
3394   FOR_EACH_BB (bb)
3395     /* Check for more than one successor.  */
3396     if (EDGE_COUNT (bb->succs) > 1)
3397       {
3398         cond = fis_get_condition (BB_END (bb));
3399
3400         if (cond
3401             && (GET_CODE (cond) == EQ || GET_CODE (cond) == NE)
3402             && REG_P (XEXP (cond, 0))
3403             && REGNO (XEXP (cond, 0)) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
3404             && implicit_set_cond_p (cond))
3405           {
3406             dest = GET_CODE (cond) == EQ ? BRANCH_EDGE (bb)->dest
3407                                          : FALLTHRU_EDGE (bb)->dest;
3408
3409             if (dest && EDGE_COUNT (dest->preds) == 1
3410                 && dest != EXIT_BLOCK_PTR)
3411               {
3412                 new = gen_rtx_SET (VOIDmode, XEXP (cond, 0),
3413                                              XEXP (cond, 1));
3414                 implicit_sets[dest->index] = new;
3415                 if (gcse_file)
3416                   {
3417                     fprintf(gcse_file, "Implicit set of reg %d in ",
3418                             REGNO (XEXP (cond, 0)));
3419                     fprintf(gcse_file, "basic block %d\n", dest->index);
3420                   }
3421                 count++;
3422               }
3423           }
3424       }
3425
3426   if (gcse_file)
3427     fprintf (gcse_file, "Found %d implicit sets\n", count);
3428 }
3429
3430 /* Perform one copy/constant propagation pass.
3431    PASS is the pass count.  If CPROP_JUMPS is true, perform constant
3432    propagation into conditional jumps.  If BYPASS_JUMPS is true,
3433    perform conditional jump bypassing optimizations.  */
3434
3435 static int
3436 one_cprop_pass (int pass, int cprop_jumps, int bypass_jumps)
3437 {
3438   int changed = 0;
3439
3440   global_const_prop_count = local_const_prop_count = 0;
3441   global_copy_prop_count = local_copy_prop_count = 0;
3442
3443   local_cprop_pass (cprop_jumps);
3444
3445   /* Determine implicit sets.  */
3446   implicit_sets = xcalloc (last_basic_block, sizeof (rtx));
3447   find_implicit_sets ();
3448
3449   alloc_hash_table (max_cuid, &set_hash_table, 1);
3450   compute_hash_table (&set_hash_table);
3451
3452   /* Free implicit_sets before peak usage.  */
3453   free (implicit_sets);
3454   implicit_sets = NULL;
3455
3456   if (gcse_file)
3457     dump_hash_table (gcse_file, "SET", &set_hash_table);
3458   if (set_hash_table.n_elems > 0)
3459     {
3460       alloc_cprop_mem (last_basic_block, set_hash_table.n_elems);
3461       compute_cprop_data ();
3462       changed = cprop (cprop_jumps);
3463       if (bypass_jumps)
3464         changed |= bypass_conditional_jumps ();
3465       free_cprop_mem ();
3466     }
3467
3468   free_hash_table (&set_hash_table);
3469
3470   if (gcse_file)
3471     {
3472       fprintf (gcse_file, "CPROP of %s, pass %d: %d bytes needed, ",
3473                current_function_name (), pass, bytes_used);
3474       fprintf (gcse_file, "%d local const props, %d local copy props\n\n",
3475                local_const_prop_count, local_copy_prop_count);
3476       fprintf (gcse_file, "%d global const props, %d global copy props\n\n",
3477                global_const_prop_count, global_copy_prop_count);
3478     }
3479   /* Global analysis may get into infinite loops for unreachable blocks.  */
3480   if (changed && cprop_jumps)
3481     delete_unreachable_blocks ();
3482
3483   return changed;
3484 }
3485 \f
3486 /* Bypass conditional jumps.  */
3487
3488 /* The value of last_basic_block at the beginning of the jump_bypass
3489    pass.  The use of redirect_edge_and_branch_force may introduce new
3490    basic blocks, but the data flow analysis is only valid for basic
3491    block indices less than bypass_last_basic_block.  */
3492
3493 static int bypass_last_basic_block;
3494
3495 /* Find a set of REGNO to a constant that is available at the end of basic
3496    block BB.  Returns NULL if no such set is found.  Based heavily upon
3497    find_avail_set.  */
3498
3499 static struct expr *
3500 find_bypass_set (int regno, int bb)
3501 {
3502   struct expr *result = 0;
3503
3504   for (;;)
3505     {
3506       rtx src;
3507       struct expr *set = lookup_set (regno, &set_hash_table);
3508
3509       while (set)
3510         {
3511           if (TEST_BIT (cprop_avout[bb], set->bitmap_index))
3512             break;
3513           set = next_set (regno, set);
3514         }
3515
3516       if (set == 0)
3517         break;
3518
3519       gcc_assert (GET_CODE (set->expr) == SET);
3520
3521       src = SET_SRC (set->expr);
3522       if (gcse_constant_p (src))
3523         result = set;
3524
3525       if (! REG_P (src))
3526         break;
3527
3528       regno = REGNO (src);
3529     }
3530   return result;
3531 }
3532
3533
3534 /* Subroutine of bypass_block that checks whether a pseudo is killed by
3535    any of the instructions inserted on an edge.  Jump bypassing places
3536    condition code setters on CFG edges using insert_insn_on_edge.  This
3537    function is required to check that our data flow analysis is still
3538    valid prior to commit_edge_insertions.  */
3539
3540 static bool
3541 reg_killed_on_edge (rtx reg, edge e)
3542 {
3543   rtx insn;
3544
3545   for (insn = e->insns.r; insn; insn = NEXT_INSN (insn))
3546     if (INSN_P (insn) && reg_set_p (reg, insn))
3547       return true;
3548
3549   return false;
3550 }
3551
3552 /* Subroutine of bypass_conditional_jumps that attempts to bypass the given
3553    basic block BB which has more than one predecessor.  If not NULL, SETCC
3554    is the first instruction of BB, which is immediately followed by JUMP_INSN
3555    JUMP.  Otherwise, SETCC is NULL, and JUMP is the first insn of BB.
3556    Returns nonzero if a change was made.
3557
3558    During the jump bypassing pass, we may place copies of SETCC instructions
3559    on CFG edges.  The following routine must be careful to pay attention to
3560    these inserted insns when performing its transformations.  */
3561
3562 static int
3563 bypass_block (basic_block bb, rtx setcc, rtx jump)
3564 {
3565   rtx insn, note;
3566   edge e, edest;
3567   int i, change;
3568   int may_be_loop_header;
3569   unsigned removed_p;
3570   edge_iterator ei;
3571
3572   insn = (setcc != NULL) ? setcc : jump;
3573
3574   /* Determine set of register uses in INSN.  */
3575   reg_use_count = 0;
3576   note_uses (&PATTERN (insn), find_used_regs, NULL);
3577   note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
3578   if (note)
3579     find_used_regs (&XEXP (note, 0), NULL);
3580
3581   may_be_loop_header = false;
3582   FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->preds)
3583     if (e->flags & EDGE_DFS_BACK)
3584       {
3585         may_be_loop_header = true;
3586         break;
3587       }
3588
3589   change = 0;
3590   for (ei = ei_start (bb->preds); (e = ei_safe_edge (ei)); )
3591     {
3592       removed_p = 0;
3593           
3594       if (e->flags & EDGE_COMPLEX)
3595         {
3596           ei_next (&ei);
3597           continue;
3598         }
3599
3600       /* We can't redirect edges from new basic blocks.  */
3601       if (e->src->index >= bypass_last_basic_block)
3602         {
3603           ei_next (&ei);
3604           continue;
3605         }
3606
3607       /* The irreducible loops created by redirecting of edges entering the
3608          loop from outside would decrease effectiveness of some of the following
3609          optimizations, so prevent this.  */
3610       if (may_be_loop_header
3611           && !(e->flags & EDGE_DFS_BACK))
3612         {
3613           ei_next (&ei);
3614           continue;
3615         }
3616
3617       for (i = 0; i < reg_use_count; i++)
3618         {
3619           struct reg_use *reg_used = &reg_use_table[i];
3620           unsigned int regno = REGNO (reg_used->reg_rtx);
3621           basic_block dest, old_dest;
3622           struct expr *set;
3623           rtx src, new;
3624
3625           if (regno >= max_gcse_regno)
3626             continue;
3627
3628           set = find_bypass_set (regno, e->src->index);
3629
3630           if (! set)
3631             continue;
3632
3633           /* Check the data flow is valid after edge insertions.  */
3634           if (e->insns.r && reg_killed_on_edge (reg_used->reg_rtx, e))
3635             continue;
3636
3637           src = SET_SRC (pc_set (jump));
3638
3639           if (setcc != NULL)
3640               src = simplify_replace_rtx (src,
3641                                           SET_DEST (PATTERN (setcc)),
3642                                           SET_SRC (PATTERN (setcc)));
3643
3644           new = simplify_replace_rtx (src, reg_used->reg_rtx,
3645                                       SET_SRC (set->expr));
3646
3647           /* Jump bypassing may have already placed instructions on
3648              edges of the CFG.  We can't bypass an outgoing edge that
3649              has instructions associated with it, as these insns won't
3650              get executed if the incoming edge is redirected.  */
3651
3652           if (new == pc_rtx)
3653             {
3654               edest = FALLTHRU_EDGE (bb);
3655               dest = edest->insns.r ? NULL : edest->dest;
3656             }
3657           else if (GET_CODE (new) == LABEL_REF)
3658             {
3659               edge_iterator ei2;
3660
3661               dest = BLOCK_FOR_INSN (XEXP (new, 0));
3662               /* Don't bypass edges containing instructions.  */
3663               FOR_EACH_EDGE (edest, ei2, bb->succs)
3664                 if (edest->dest == dest && edest->insns.r)
3665                   {
3666                     dest = NULL;
3667                     break;
3668                   }
3669             }
3670           else
3671             dest = NULL;
3672
3673           /* Avoid unification of the edge with other edges from original
3674              branch.  We would end up emitting the instruction on "both"
3675              edges.  */
3676
3677           if (dest && setcc && !CC0_P (SET_DEST (PATTERN (setcc))))
3678             {
3679               edge e2;
3680               edge_iterator ei2;
3681
3682               FOR_EACH_EDGE (e2, ei2, e->src->succs)
3683                 if (e2->dest == dest)
3684                   {
3685                     dest = NULL;
3686                     break;
3687                   }
3688             }
3689
3690           old_dest = e->dest;
3691           if (dest != NULL
3692               && dest != old_dest
3693               && dest != EXIT_BLOCK_PTR)
3694             {
3695               redirect_edge_and_branch_force (e, dest);
3696
3697               /* Copy the register setter to the redirected edge.
3698                  Don't copy CC0 setters, as CC0 is dead after jump.  */
3699               if (setcc)
3700                 {
3701                   rtx pat = PATTERN (setcc);
3702                   if (!CC0_P (SET_DEST (pat)))
3703                     insert_insn_on_edge (copy_insn (pat), e);
3704                 }
3705
3706               if (gcse_file != NULL)
3707                 {
3708                   fprintf (gcse_file, "JUMP-BYPASS: Proved reg %d "
3709                                       "in jump_insn %d equals constant ",
3710                            regno, INSN_UID (jump));
3711                   print_rtl (gcse_file, SET_SRC (set->expr));
3712                   fprintf (gcse_file, "\nBypass edge from %d->%d to %d\n",
3713                            e->src->index, old_dest->index, dest->index);
3714                 }
3715               change = 1;
3716               removed_p = 1;
3717               break;
3718             }
3719         }
3720       if (!removed_p)
3721         ei_next (&ei);
3722     }
3723   return change;
3724 }
3725
3726 /* Find basic blocks with more than one predecessor that only contain a
3727    single conditional jump.  If the result of the comparison is known at
3728    compile-time from any incoming edge, redirect that edge to the
3729    appropriate target.  Returns nonzero if a change was made.
3730
3731    This function is now mis-named, because we also handle indirect jumps.  */
3732
3733 static int
3734 bypass_conditional_jumps (void)
3735 {
3736   basic_block bb;
3737   int changed;
3738   rtx setcc;
3739   rtx insn;
3740   rtx dest;
3741
3742   /* Note we start at block 1.  */
3743   if (ENTRY_BLOCK_PTR->next_bb == EXIT_BLOCK_PTR)
3744     return 0;
3745
3746   bypass_last_basic_block = last_basic_block;
3747   mark_dfs_back_edges ();
3748
3749   changed = 0;
3750   FOR_BB_BETWEEN (bb, ENTRY_BLOCK_PTR->next_bb->next_bb,
3751                   EXIT_BLOCK_PTR, next_bb)
3752     {
3753       /* Check for more than one predecessor.  */
3754       if (EDGE_COUNT (bb->preds) > 1)
3755         {
3756           setcc = NULL_RTX;
3757           for (insn = BB_HEAD (bb);
3758                insn != NULL && insn != NEXT_INSN (BB_END (bb));
3759                insn = NEXT_INSN (insn))
3760             if (NONJUMP_INSN_P (insn))
3761               {
3762                 if (setcc)
3763                   break;
3764                 if (GET_CODE (PATTERN (insn)) != SET)
3765                   break;
3766
3767                 dest = SET_DEST (PATTERN (insn));
3768                 if (REG_P (dest) || CC0_P (dest))
3769                   setcc = insn;
3770                 else
3771                   break;
3772               }
3773             else if (JUMP_P (insn))
3774               {
3775                 if ((any_condjump_p (insn) || computed_jump_p (insn))
3776                     && onlyjump_p (insn))
3777                   changed |= bypass_block (bb, setcc, insn);
3778                 break;
3779               }
3780             else if (INSN_P (insn))
3781               break;
3782         }
3783     }
3784
3785   /* If we bypassed any register setting insns, we inserted a
3786      copy on the redirected edge.  These need to be committed.  */
3787   if (changed)
3788     commit_edge_insertions();
3789
3790   return changed;
3791 }
3792 \f
3793 /* Compute PRE+LCM working variables.  */
3794
3795 /* Local properties of expressions.  */
3796 /* Nonzero for expressions that are transparent in the block.  */
3797 static sbitmap *transp;
3798
3799 /* Nonzero for expressions that are transparent at the end of the block.
3800    This is only zero for expressions killed by abnormal critical edge
3801    created by a calls.  */
3802 static sbitmap *transpout;
3803
3804 /* Nonzero for expressions that are computed (available) in the block.  */
3805 static sbitmap *comp;
3806
3807 /* Nonzero for expressions that are locally anticipatable in the block.  */
3808 static sbitmap *antloc;
3809
3810 /* Nonzero for expressions where this block is an optimal computation
3811    point.  */
3812 static sbitmap *pre_optimal;
3813
3814 /* Nonzero for expressions which are redundant in a particular block.  */
3815 static sbitmap *pre_redundant;
3816
3817 /* Nonzero for expressions which should be inserted on a specific edge.  */
3818 static sbitmap *pre_insert_map;
3819
3820 /* Nonzero for expressions which should be deleted in a specific block.  */
3821 static sbitmap *pre_delete_map;
3822
3823 /* Contains the edge_list returned by pre_edge_lcm.  */
3824 static struct edge_list *edge_list;
3825
3826 /* Redundant insns.  */
3827 static sbitmap pre_redundant_insns;
3828
3829 /* Allocate vars used for PRE analysis.  */
3830
3831 static void
3832 alloc_pre_mem (int n_blocks, int n_exprs)
3833 {
3834   transp = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
3835   comp = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
3836   antloc = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
3837
3838   pre_optimal = NULL;
3839   pre_redundant = NULL;
3840   pre_insert_map = NULL;
3841   pre_delete_map = NULL;
3842   ae_kill = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
3843
3844   /* pre_insert and pre_delete are allocated later.  */
3845 }
3846
3847 /* Free vars used for PRE analysis.  */
3848
3849 static void
3850 free_pre_mem (void)
3851 {
3852   sbitmap_vector_free (transp);
3853   sbitmap_vector_free (comp);
3854
3855   /* ANTLOC and AE_KILL are freed just after pre_lcm finishes.  */
3856
3857   if (pre_optimal)
3858     sbitmap_vector_free (pre_optimal);
3859   if (pre_redundant)
3860     sbitmap_vector_free (pre_redundant);
3861   if (pre_insert_map)
3862     sbitmap_vector_free (pre_insert_map);
3863   if (pre_delete_map)
3864     sbitmap_vector_free (pre_delete_map);
3865
3866   transp = comp = NULL;
3867   pre_optimal = pre_redundant = pre_insert_map = pre_delete_map = NULL;
3868 }
3869
3870 /* Top level routine to do the dataflow analysis needed by PRE.  */
3871
3872 static void
3873 compute_pre_data (void)
3874 {
3875   sbitmap trapping_expr;
3876   basic_block bb;
3877   unsigned int ui;
3878
3879   compute_local_properties (transp, comp, antloc, &expr_hash_table);
3880   sbitmap_vector_zero (ae_kill, last_basic_block);
3881
3882   /* Collect expressions which might trap.  */
3883   trapping_expr = sbitmap_alloc (expr_hash_table.n_elems);
3884   sbitmap_zero (trapping_expr);
3885   for (ui = 0; ui < expr_hash_table.size; ui++)
3886     {
3887       struct expr *e;
3888       for (e = expr_hash_table.table[ui]; e != NULL; e = e->next_same_hash)
3889         if (may_trap_p (e->expr))
3890           SET_BIT (trapping_expr, e->bitmap_index);
3891     }
3892
3893   /* Compute ae_kill for each basic block using:
3894
3895      ~(TRANSP | COMP)
3896   */
3897
3898   FOR_EACH_BB (bb)
3899     {
3900       edge e;
3901       edge_iterator ei;
3902
3903       /* If the current block is the destination of an abnormal edge, we
3904          kill all trapping expressions because we won't be able to properly
3905          place the instruction on the edge.  So make them neither
3906          anticipatable nor transparent.  This is fairly conservative.  */
3907       FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->preds)
3908         if (e->flags & EDGE_ABNORMAL)
3909           {
3910             sbitmap_difference (antloc[bb->index], antloc[bb->index], trapping_expr);
3911             sbitmap_difference (transp[bb->index], transp[bb->index], trapping_expr);
3912             break;
3913           }
3914
3915       sbitmap_a_or_b (ae_kill[bb->index], transp[bb->index], comp[bb->index]);
3916       sbitmap_not (ae_kill[bb->index], ae_kill[bb->index]);
3917     }
3918
3919   edge_list = pre_edge_lcm (gcse_file, expr_hash_table.n_elems, transp, comp, antloc,
3920                             ae_kill, &pre_insert_map, &pre_delete_map);
3921   sbitmap_vector_free (antloc);
3922   antloc = NULL;
3923   sbitmap_vector_free (ae_kill);
3924   ae_kill = NULL;
3925   sbitmap_free (trapping_expr);
3926 }
3927 \f
3928 /* PRE utilities */
3929
3930 /* Return nonzero if an occurrence of expression EXPR in OCCR_BB would reach
3931    block BB.
3932
3933    VISITED is a pointer to a working buffer for tracking which BB's have
3934    been visited.  It is NULL for the top-level call.
3935
3936    We treat reaching expressions that go through blocks containing the same
3937    reaching expression as "not reaching".  E.g. if EXPR is generated in blocks
3938    2 and 3, INSN is in block 4, and 2->3->4, we treat the expression in block
3939    2 as not reaching.  The intent is to improve the probability of finding
3940    only one reaching expression and to reduce register lifetimes by picking
3941    the closest such expression.  */
3942
3943 static int
3944 pre_expr_reaches_here_p_work (basic_block occr_bb, struct expr *expr, basic_block bb, char *visited)
3945 {
3946   edge pred;
3947   edge_iterator ei;
3948   
3949   FOR_EACH_EDGE (pred, ei, bb->preds)
3950     {
3951       basic_block pred_bb = pred->src;
3952
3953       if (pred->src == ENTRY_BLOCK_PTR
3954           /* Has predecessor has already been visited?  */
3955           || visited[pred_bb->index])
3956         ;/* Nothing to do.  */
3957
3958       /* Does this predecessor generate this expression?  */
3959       else if (TEST_BIT (comp[pred_bb->index], expr->bitmap_index))
3960         {
3961           /* Is this the occurrence we're looking for?
3962              Note that there's only one generating occurrence per block
3963              so we just need to check the block number.  */
3964           if (occr_bb == pred_bb)
3965             return 1;
3966
3967           visited[pred_bb->index] = 1;
3968         }
3969       /* Ignore this predecessor if it kills the expression.  */
3970       else if (! TEST_BIT (transp[pred_bb->index], expr->bitmap_index))
3971         visited[pred_bb->index] = 1;
3972
3973       /* Neither gen nor kill.  */
3974       else
3975         {
3976           visited[pred_bb->index] = 1;
3977           if (pre_expr_reaches_here_p_work (occr_bb, expr, pred_bb, visited))
3978             return 1;
3979         }
3980     }
3981
3982   /* All paths have been checked.  */
3983   return 0;
3984 }
3985
3986 /* The wrapper for pre_expr_reaches_here_work that ensures that any
3987    memory allocated for that function is returned.  */
3988
3989 static int
3990 pre_expr_reaches_here_p (basic_block occr_bb, struct expr *expr, basic_block bb)
3991 {
3992   int rval;
3993   char *visited = xcalloc (last_basic_block, 1);
3994
3995   rval = pre_expr_reaches_here_p_work (occr_bb, expr, bb, visited);
3996
3997   free (visited);
3998   return rval;
3999 }
4000 \f
4001
4002 /* Given an expr, generate RTL which we can insert at the end of a BB,
4003    or on an edge.  Set the block number of any insns generated to
4004    the value of BB.  */
4005
4006 static rtx
4007 process_insert_insn (struct expr *expr)
4008 {
4009   rtx reg = expr->reaching_reg;
4010   rtx exp = copy_rtx (expr->expr);
4011   rtx pat;
4012
4013   start_sequence ();
4014
4015   /* If the expression is something that's an operand, like a constant,
4016      just copy it to a register.  */
4017   if (general_operand (exp, GET_MODE (reg)))
4018     emit_move_insn (reg, exp);
4019
4020   /* Otherwise, make a new insn to compute this expression and make sure the
4021      insn will be recognized (this also adds any needed CLOBBERs).  Copy the
4022      expression to make sure we don't have any sharing issues.  */
4023   else
4024     {
4025       rtx insn = emit_insn (gen_rtx_SET (VOIDmode, reg, exp));
4026
4027       if (insn_invalid_p (insn))
4028         gcc_unreachable ();
4029     }
4030   
4031
4032   pat = get_insns ();
4033   end_sequence ();
4034
4035   return pat;
4036 }
4037
4038 /* Add EXPR to the end of basic block BB.
4039
4040    This is used by both the PRE and code hoisting.
4041
4042    For PRE, we want to verify that the expr is either transparent
4043    or locally anticipatable in the target block.  This check makes
4044    no sense for code hoisting.  */
4045
4046 static void
4047 insert_insn_end_bb (struct expr *expr, basic_block bb, int pre)
4048 {
4049   rtx insn = BB_END (bb);
4050   rtx new_insn;
4051   rtx reg = expr->reaching_reg;
4052   int regno = REGNO (reg);
4053   rtx pat, pat_end;
4054
4055   pat = process_insert_insn (expr);
4056   gcc_assert (pat && INSN_P (pat));
4057
4058   pat_end = pat;
4059   while (NEXT_INSN (pat_end) != NULL_RTX)
4060     pat_end = NEXT_INSN (pat_end);
4061
4062   /* If the last insn is a jump, insert EXPR in front [taking care to
4063      handle cc0, etc. properly].  Similarly we need to care trapping
4064      instructions in presence of non-call exceptions.  */
4065
4066   if (JUMP_P (insn)
4067       || (NONJUMP_INSN_P (insn)
4068           && (EDGE_COUNT (bb->succs) > 1
4069               || EDGE_SUCC (bb, 0)->flags & EDGE_ABNORMAL)))
4070     {
4071 #ifdef HAVE_cc0
4072       rtx note;
4073 #endif
4074       /* It should always be the case that we can put these instructions
4075          anywhere in the basic block with performing PRE optimizations.
4076          Check this.  */
4077       gcc_assert (!NONJUMP_INSN_P (insn) || !pre
4078                   || TEST_BIT (antloc[bb->index], expr->bitmap_index)
4079                   || TEST_BIT (transp[bb->index], expr->bitmap_index));
4080
4081       /* If this is a jump table, then we can't insert stuff here.  Since
4082          we know the previous real insn must be the tablejump, we insert
4083          the new instruction just before the tablejump.  */
4084       if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == ADDR_VEC
4085           || GET_CODE (PATTERN (insn)) == ADDR_DIFF_VEC)
4086         insn = prev_real_insn (insn);
4087
4088 #ifdef HAVE_cc0
4089       /* FIXME: 'twould be nice to call prev_cc0_setter here but it aborts
4090          if cc0 isn't set.  */
4091       note = find_reg_note (insn, REG_CC_SETTER, NULL_RTX);
4092       if (note)
4093         insn = XEXP (note, 0);
4094       else
4095         {
4096           rtx maybe_cc0_setter = prev_nonnote_insn (insn);
4097           if (maybe_cc0_setter
4098               && INSN_P (maybe_cc0_setter)
4099               && sets_cc0_p (PATTERN (maybe_cc0_setter)))
4100             insn = maybe_cc0_setter;
4101         }
4102 #endif
4103       /* FIXME: What if something in cc0/jump uses value set in new insn?  */
4104       new_insn = emit_insn_before_noloc (pat, insn);
4105     }
4106
4107   /* Likewise if the last insn is a call, as will happen in the presence
4108      of exception handling.  */
4109   else if (CALL_P (insn)
4110            && (EDGE_COUNT (bb->succs) > 1 || EDGE_SUCC (bb, 0)->flags & EDGE_ABNORMAL))
4111     {
4112       /* Keeping in mind SMALL_REGISTER_CLASSES and parameters in registers,
4113          we search backward and place the instructions before the first
4114          parameter is loaded.  Do this for everyone for consistency and a
4115          presumption that we'll get better code elsewhere as well.
4116
4117          It should always be the case that we can put these instructions
4118          anywhere in the basic block with performing PRE optimizations.
4119          Check this.  */
4120
4121       gcc_assert (!pre
4122                   || TEST_BIT (antloc[bb->index], expr->bitmap_index)
4123                   || TEST_BIT (transp[bb->index], expr->bitmap_index));
4124
4125       /* Since different machines initialize their parameter registers
4126          in different orders, assume nothing.  Collect the set of all
4127          parameter registers.  */
4128       insn = find_first_parameter_load (insn, BB_HEAD (bb));
4129
4130       /* If we found all the parameter loads, then we want to insert
4131          before the first parameter load.
4132
4133          If we did not find all the parameter loads, then we might have
4134          stopped on the head of the block, which could be a CODE_LABEL.
4135          If we inserted before the CODE_LABEL, then we would be putting
4136          the insn in the wrong basic block.  In that case, put the insn
4137          after the CODE_LABEL.  Also, respect NOTE_INSN_BASIC_BLOCK.  */
4138       while (LABEL_P (insn)
4139              || NOTE_INSN_BASIC_BLOCK_P (insn))
4140         insn = NEXT_INSN (insn);
4141
4142       new_insn = emit_insn_before_noloc (pat, insn);
4143     }
4144   else
4145     new_insn = emit_insn_after_noloc (pat, insn);
4146
4147   while (1)
4148     {
4149       if (INSN_P (pat))
4150         {
4151           add_label_notes (PATTERN (pat), new_insn);
4152           note_stores (PATTERN (pat), record_set_info, pat);
4153         }
4154       if (pat == pat_end)
4155         break;
4156       pat = NEXT_INSN (pat);
4157     }
4158
4159   gcse_create_count++;
4160
4161   if (gcse_file)
4162     {
4163       fprintf (gcse_file, "PRE/HOIST: end of bb %d, insn %d, ",
4164                bb->index, INSN_UID (new_insn));
4165       fprintf (gcse_file, "copying expression %d to reg %d\n",
4166                expr->bitmap_index, regno);
4167     }
4168 }
4169
4170 /* Insert partially redundant expressions on edges in the CFG to make
4171    the expressions fully redundant.  */
4172
4173 static int
4174 pre_edge_insert (struct edge_list *edge_list, struct expr **index_map)
4175 {
4176   int e, i, j, num_edges, set_size, did_insert = 0;
4177   sbitmap *inserted;
4178
4179   /* Where PRE_INSERT_MAP is nonzero, we add the expression on that edge
4180      if it reaches any of the deleted expressions.  */
4181
4182   set_size = pre_insert_map[0]->size;
4183   num_edges = NUM_EDGES (edge_list);
4184   inserted = sbitmap_vector_alloc (num_edges, expr_hash_table.n_elems);
4185   sbitmap_vector_zero (inserted, num_edges);
4186
4187   for (e = 0; e < num_edges; e++)
4188     {
4189       int indx;
4190       basic_block bb = INDEX_EDGE_PRED_BB (edge_list, e);
4191
4192       for (i = indx = 0; i < set_size; i++, indx += SBITMAP_ELT_BITS)
4193         {
4194           SBITMAP_ELT_TYPE insert = pre_insert_map[e]->elms[i];
4195
4196           for (j = indx; insert && j < (int) expr_hash_table.n_elems; j++, insert >>= 1)
4197             if ((insert & 1) != 0 && index_map[j]->reaching_reg != NULL_RTX)
4198               {
4199                 struct expr *expr = index_map[j];
4200                 struct occr *occr;
4201
4202                 /* Now look at each deleted occurrence of this expression.  */
4203                 for (occr = expr->antic_occr; occr != NULL; occr = occr->next)
4204                   {
4205                     if (! occr->deleted_p)
4206                       continue;
4207
4208                     /* Insert this expression on this edge if if it would
4209                        reach the deleted occurrence in BB.  */
4210                     if (!TEST_BIT (inserted[e], j))
4211                       {
4212                         rtx insn;
4213                         edge eg = INDEX_EDGE (edge_list, e);
4214
4215                         /* We can't insert anything on an abnormal and
4216                            critical edge, so we insert the insn at the end of
4217                            the previous block. There are several alternatives
4218                            detailed in Morgans book P277 (sec 10.5) for
4219                            handling this situation.  This one is easiest for
4220                            now.  */
4221
4222                         if ((eg->flags & EDGE_ABNORMAL) == EDGE_ABNORMAL)
4223                           insert_insn_end_bb (index_map[j], bb, 0);
4224                         else
4225                           {
4226                             insn = process_insert_insn (index_map[j]);
4227                             insert_insn_on_edge (insn, eg);
4228                           }
4229
4230                         if (gcse_file)
4231                           {
4232                             fprintf (gcse_file, "PRE/HOIST: edge (%d,%d), ",
4233                                      bb->index,
4234                                      INDEX_EDGE_SUCC_BB (edge_list, e)->index);
4235                             fprintf (gcse_file, "copy expression %d\n",
4236                                      expr->bitmap_index);
4237                           }
4238
4239                         update_ld_motion_stores (expr);
4240                         SET_BIT (inserted[e], j);
4241                         did_insert = 1;
4242                         gcse_create_count++;
4243                       }
4244                   }
4245               }
4246         }
4247     }
4248
4249   sbitmap_vector_free (inserted);
4250   return did_insert;
4251 }
4252
4253 /* Copy the result of EXPR->EXPR generated by INSN to EXPR->REACHING_REG.
4254    Given "old_reg <- expr" (INSN), instead of adding after it
4255      reaching_reg <- old_reg
4256    it's better to do the following:
4257      reaching_reg <- expr
4258      old_reg      <- reaching_reg
4259    because this way copy propagation can discover additional PRE
4260    opportunities.  But if this fails, we try the old way.
4261    When "expr" is a store, i.e.
4262    given "MEM <- old_reg", instead of adding after it
4263      reaching_reg <- old_reg
4264    it's better to add it before as follows:
4265      reaching_reg <- old_reg
4266      MEM          <- reaching_reg.  */
4267
4268 static void
4269 pre_insert_copy_insn (struct expr *expr, rtx insn)
4270 {
4271   rtx reg = expr->reaching_reg;
4272   int regno = REGNO (reg);
4273   int indx = expr->bitmap_index;
4274   rtx pat = PATTERN (insn);
4275   rtx set, new_insn;
4276   rtx old_reg;
4277   int i;
4278
4279   /* This block matches the logic in hash_scan_insn.  */
4280   switch (GET_CODE (pat))
4281     {
4282     case SET:
4283       set = pat;
4284       break;
4285
4286     case PARALLEL:
4287       /* Search through the parallel looking for the set whose
4288          source was the expression that we're interested in.  */
4289       set = NULL_RTX;
4290       for (i = 0; i < XVECLEN (pat, 0); i++)
4291         {
4292           rtx x = XVECEXP (pat, 0, i);
4293           if (GET_CODE (x) == SET
4294               && expr_equiv_p (SET_SRC (x), expr->expr))
4295             {
4296               set = x;
4297               break;
4298             }
4299         }
4300       break;
4301
4302     default:
4303       gcc_unreachable ();
4304     }
4305
4306   if (REG_P (SET_DEST (set)))
4307     {
4308       old_reg = SET_DEST (set);
4309       /* Check if we can modify the set destination in the original insn.  */
4310       if (validate_change (insn, &SET_DEST (set), reg, 0))
4311         {
4312           new_insn = gen_move_insn (old_reg, reg);
4313           new_insn = emit_insn_after (new_insn, insn);
4314
4315           /* Keep register set table up to date.  */
4316           replace_one_set (REGNO (old_reg), insn, new_insn);
4317           record_one_set (regno, insn);
4318         }
4319       else
4320         {
4321           new_insn = gen_move_insn (reg, old_reg);
4322           new_insn = emit_insn_after (new_insn, insn);
4323
4324           /* Keep register set table up to date.  */
4325           record_one_set (regno, new_insn);
4326         }
4327     }
4328   else /* This is possible only in case of a store to memory.  */
4329     {
4330       old_reg = SET_SRC (set);
4331       new_insn = gen_move_insn (reg, old_reg);
4332
4333       /* Check if we can modify the set source in the original insn.  */
4334       if (validate_change (insn, &SET_SRC (set), reg, 0))
4335         new_insn = emit_insn_before (new_insn, insn);
4336       else
4337         new_insn = emit_insn_after (new_insn, insn);
4338
4339       /* Keep register set table up to date.  */
4340       record_one_set (regno, new_insn);
4341     }
4342
4343   gcse_create_count++;
4344
4345   if (gcse_file)
4346     fprintf (gcse_file,
4347              "PRE: bb %d, insn %d, copy expression %d in insn %d to reg %d\n",
4348               BLOCK_NUM (insn), INSN_UID (new_insn), indx,
4349               INSN_UID (insn), regno);
4350 }
4351
4352 /* Copy available expressions that reach the redundant expression
4353    to `reaching_reg'.  */
4354
4355 static void
4356 pre_insert_copies (void)
4357 {
4358   unsigned int i, added_copy;
4359   struct expr *expr;
4360   struct occr *occr;
4361   struct occr *avail;
4362
4363   /* For each available expression in the table, copy the result to
4364      `reaching_reg' if the expression reaches a deleted one.
4365
4366      ??? The current algorithm is rather brute force.
4367      Need to do some profiling.  */
4368
4369   for (i = 0; i < expr_hash_table.size; i++)
4370     for (expr = expr_hash_table.table[i]; expr != NULL; expr = expr->next_same_hash)
4371       {
4372         /* If the basic block isn't reachable, PPOUT will be TRUE.  However,
4373            we don't want to insert a copy here because the expression may not
4374            really be redundant.  So only insert an insn if the expression was
4375            deleted.  This test also avoids further processing if the
4376            expression wasn't deleted anywhere.  */
4377         if (expr->reaching_reg == NULL)
4378           continue;
4379
4380         /* Set when we add a copy for that expression.  */
4381         added_copy = 0;
4382
4383         for (occr = expr->antic_occr; occr != NULL; occr = occr->next)
4384           {
4385             if (! occr->deleted_p)
4386               continue;
4387
4388             for (avail = expr->avail_occr; avail != NULL; avail = avail->next)
4389               {
4390                 rtx insn = avail->insn;
4391
4392                 /* No need to handle this one if handled already.  */
4393                 if (avail->copied_p)
4394                   continue;
4395
4396                 /* Don't handle this one if it's a redundant one.  */
4397                 if (TEST_BIT (pre_redundant_insns, INSN_CUID (insn)))
4398                   continue;
4399
4400                 /* Or if the expression doesn't reach the deleted one.  */
4401                 if (! pre_expr_reaches_here_p (BLOCK_FOR_INSN (avail->insn),
4402                                                expr,
4403                                                BLOCK_FOR_INSN (occr->insn)))
4404                   continue;
4405
4406                 added_copy = 1;
4407
4408                 /* Copy the result of avail to reaching_reg.  */
4409                 pre_insert_copy_insn (expr, insn);
4410                 avail->copied_p = 1;
4411               }
4412           }
4413
4414           if (added_copy)
4415             update_ld_motion_stores (expr);
4416       }
4417 }
4418
4419 /* Emit move from SRC to DEST noting the equivalence with expression computed
4420    in INSN.  */
4421 static rtx
4422 gcse_emit_move_after (rtx src, rtx dest, rtx insn)
4423 {
4424   rtx new;
4425   rtx set = single_set (insn), set2;
4426   rtx note;
4427   rtx eqv;
4428
4429   /* This should never fail since we're creating a reg->reg copy
4430      we've verified to be valid.  */
4431
4432   new = emit_insn_after (gen_move_insn (dest, src), insn);
4433
4434   /* Note the equivalence for local CSE pass.  */
4435   set2 = single_set (new);
4436   if (!set2 || !rtx_equal_p (SET_DEST (set2), dest))
4437     return new;
4438   if ((note = find_reg_equal_equiv_note (insn)))
4439     eqv = XEXP (note, 0);
4440   else
4441     eqv = SET_SRC (set);
4442
4443   set_unique_reg_note (new, REG_EQUAL, copy_insn_1 (eqv));
4444
4445   return new;
4446 }
4447
4448 /* Delete redundant computations.
4449    Deletion is done by changing the insn to copy the `reaching_reg' of
4450    the expression into the result of the SET.  It is left to later passes
4451    (cprop, cse2, flow, combine, regmove) to propagate the copy or eliminate it.
4452
4453    Returns nonzero if a change is made.  */
4454
4455 static int
4456 pre_delete (void)
4457 {
4458   unsigned int i;
4459   int changed;
4460   struct expr *expr;
4461   struct occr *occr;
4462
4463   changed = 0;
4464   for (i = 0; i < expr_hash_table.size; i++)
4465     for (expr = expr_hash_table.table[i];
4466          expr != NULL;
4467          expr = expr->next_same_hash)
4468       {
4469         int indx = expr->bitmap_index;
4470
4471         /* We only need to search antic_occr since we require
4472            ANTLOC != 0.  */
4473
4474         for (occr = expr->antic_occr; occr != NULL; occr = occr->next)
4475           {
4476             rtx insn = occr->insn;
4477             rtx set;
4478             basic_block bb = BLOCK_FOR_INSN (insn);
4479
4480             /* We only delete insns that have a single_set.  */
4481             if (TEST_BIT (pre_delete_map[bb->index], indx)
4482                 && (set = single_set (insn)) != 0)
4483               {
4484                 /* Create a pseudo-reg to store the result of reaching
4485                    expressions into.  Get the mode for the new pseudo from
4486                    the mode of the original destination pseudo.  */
4487                 if (expr->reaching_reg == NULL)
4488                   expr->reaching_reg
4489                     = gen_reg_rtx (GET_MODE (SET_DEST (set)));
4490
4491                 gcse_emit_move_after (expr->reaching_reg, SET_DEST (set), insn);
4492                 delete_insn (insn);
4493                 occr->deleted_p = 1;
4494                 SET_BIT (pre_redundant_insns, INSN_CUID (insn));
4495                 changed = 1;
4496                 gcse_subst_count++;
4497
4498                 if (gcse_file)
4499                   {
4500                     fprintf (gcse_file,
4501                              "PRE: redundant insn %d (expression %d) in ",
4502                                INSN_UID (insn), indx);
4503                     fprintf (gcse_file, "bb %d, reaching reg is %d\n",
4504                              bb->index, REGNO (expr->reaching_reg));
4505                   }
4506               }
4507           }
4508       }
4509
4510   return changed;
4511 }
4512
4513 /* Perform GCSE optimizations using PRE.
4514    This is called by one_pre_gcse_pass after all the dataflow analysis
4515    has been done.
4516
4517    This is based on the original Morel-Renvoise paper Fred Chow's thesis, and
4518    lazy code motion from Knoop, Ruthing and Steffen as described in Advanced
4519    Compiler Design and Implementation.
4520
4521    ??? A new pseudo reg is created to hold the reaching expression.  The nice
4522    thing about the classical approach is that it would try to use an existing
4523    reg.  If the register can't be adequately optimized [i.e. we introduce
4524    reload problems], one could add a pass here to propagate the new register
4525    through the block.
4526
4527    ??? We don't handle single sets in PARALLELs because we're [currently] not
4528    able to copy the rest of the parallel when we insert copies to create full
4529    redundancies from partial redundancies.  However, there's no reason why we
4530    can't handle PARALLELs in the cases where there are no partial
4531    redundancies.  */
4532
4533 static int
4534 pre_gcse (void)
4535 {
4536   unsigned int i;
4537   int did_insert, changed;
4538   struct expr **index_map;
4539   struct expr *expr;
4540
4541   /* Compute a mapping from expression number (`bitmap_index') to
4542      hash table entry.  */
4543
4544   index_map = xcalloc (expr_hash_table.n_elems, sizeof (struct expr *));
4545   for (i = 0; i < expr_hash_table.size; i++)
4546     for (expr = expr_hash_table.table[i]; expr != NULL; expr = expr->next_same_hash)
4547       index_map[expr->bitmap_index] = expr;
4548
4549   /* Reset bitmap used to track which insns are redundant.  */
4550   pre_redundant_insns = sbitmap_alloc (max_cuid);
4551   sbitmap_zero (pre_redundant_insns);
4552
4553   /* Delete the redundant insns first so that
4554      - we know what register to use for the new insns and for the other
4555        ones with reaching expressions
4556      - we know which insns are redundant when we go to create copies  */
4557
4558   changed = pre_delete ();
4559
4560   did_insert = pre_edge_insert (edge_list, index_map);
4561
4562   /* In other places with reaching expressions, copy the expression to the
4563      specially allocated pseudo-reg that reaches the redundant expr.  */
4564   pre_insert_copies ();
4565   if (did_insert)
4566     {
4567       commit_edge_insertions ();
4568       changed = 1;
4569     }
4570
4571   free (index_map);
4572   sbitmap_free (pre_redundant_insns);
4573   return changed;
4574 }
4575
4576 /* Top level routine to perform one PRE GCSE pass.
4577
4578    Return nonzero if a change was made.  */
4579
4580 static int
4581 one_pre_gcse_pass (int pass)
4582 {
4583   int changed = 0;
4584
4585   gcse_subst_count = 0;
4586   gcse_create_count = 0;
4587
4588   alloc_hash_table (max_cuid, &expr_hash_table, 0);
4589   add_noreturn_fake_exit_edges ();
4590   if (flag_gcse_lm)
4591     compute_ld_motion_mems ();
4592
4593   compute_hash_table (&expr_hash_table);
4594   trim_ld_motion_mems ();
4595   if (gcse_file)
4596     dump_hash_table (gcse_file, "Expression", &expr_hash_table);
4597
4598   if (expr_hash_table.n_elems > 0)
4599     {
4600       alloc_pre_mem (last_basic_block, expr_hash_table.n_elems);
4601       compute_pre_data ();
4602       changed |= pre_gcse ();
4603       free_edge_list (edge_list);
4604       free_pre_mem ();
4605     }
4606
4607   free_ldst_mems ();
4608   remove_fake_exit_edges ();
4609   free_hash_table (&expr_hash_table);
4610
4611   if (gcse_file)
4612     {
4613       fprintf (gcse_file, "\nPRE GCSE of %s, pass %d: %d bytes needed, ",
4614                current_function_name (), pass, bytes_used);
4615       fprintf (gcse_file, "%d substs, %d insns created\n",
4616                gcse_subst_count, gcse_create_count);
4617     }
4618
4619   return changed;
4620 }
4621 \f
4622 /* If X contains any LABEL_REF's, add REG_LABEL notes for them to INSN.
4623    If notes are added to an insn which references a CODE_LABEL, the
4624    LABEL_NUSES count is incremented.  We have to add REG_LABEL notes,
4625    because the following loop optimization pass requires them.  */
4626
4627 /* ??? This is very similar to the loop.c add_label_notes function.  We
4628    could probably share code here.  */
4629
4630 /* ??? If there was a jump optimization pass after gcse and before loop,
4631    then we would not need to do this here, because jump would add the
4632    necessary REG_LABEL notes.  */
4633
4634 static void
4635 add_label_notes (rtx x, rtx insn)
4636 {
4637   enum rtx_code code = GET_CODE (x);
4638   int i, j;
4639   const char *fmt;
4640
4641   if (code == LABEL_REF && !LABEL_REF_NONLOCAL_P (x))
4642     {
4643       /* This code used to ignore labels that referred to dispatch tables to
4644          avoid flow generating (slightly) worse code.
4645
4646          We no longer ignore such label references (see LABEL_REF handling in
4647          mark_jump_label for additional information).  */
4648
4649       REG_NOTES (insn) = gen_rtx_INSN_LIST (REG_LABEL, XEXP (x, 0),
4650                                             REG_NOTES (insn));
4651       if (LABEL_P (XEXP (x, 0)))
4652         LABEL_NUSES (XEXP (x, 0))++;
4653       return;
4654     }
4655
4656   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1, fmt = GET_RTX_FORMAT (code); i >= 0; i--)
4657     {
4658       if (fmt[i] == 'e')
4659         add_label_notes (XEXP (x, i), insn);
4660       else if (fmt[i] == 'E')
4661         for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
4662           add_label_notes (XVECEXP (x, i, j), insn);
4663     }
4664 }
4665
4666 /* Compute transparent outgoing information for each block.
4667
4668    An expression is transparent to an edge unless it is killed by
4669    the edge itself.  This can only happen with abnormal control flow,
4670    when the edge is traversed through a call.  This happens with
4671    non-local labels and exceptions.
4672
4673    This would not be necessary if we split the edge.  While this is
4674    normally impossible for abnormal critical edges, with some effort
4675    it should be possible with exception handling, since we still have
4676    control over which handler should be invoked.  But due to increased
4677    EH table sizes, this may not be worthwhile.  */
4678
4679 static void
4680 compute_transpout (void)
4681 {
4682   basic_block bb;
4683   unsigned int i;
4684   struct expr *expr;
4685
4686   sbitmap_vector_ones (transpout, last_basic_block);
4687
4688   FOR_EACH_BB (bb)
4689     {
4690       /* Note that flow inserted a nop a the end of basic blocks that
4691          end in call instructions for reasons other than abnormal
4692          control flow.  */
4693       if (! CALL_P (BB_END (bb)))
4694         continue;
4695
4696       for (i = 0; i < expr_hash_table.size; i++)
4697         for (expr = expr_hash_table.table[i]; expr ; expr = expr->next_same_hash)
4698           if (MEM_P (expr->expr))
4699             {
4700               if (GET_CODE (XEXP (expr->expr, 0)) == SYMBOL_REF
4701                   && CONSTANT_POOL_ADDRESS_P (XEXP (expr->expr, 0)))
4702                 continue;
4703
4704               /* ??? Optimally, we would use interprocedural alias
4705                  analysis to determine if this mem is actually killed
4706                  by this call.  */
4707               RESET_BIT (transpout[bb->index], expr->bitmap_index);
4708             }
4709     }
4710 }
4711
4712 /* Code Hoisting variables and subroutines.  */
4713
4714 /* Very busy expressions.  */
4715 static sbitmap *hoist_vbein;
4716 static sbitmap *hoist_vbeout;
4717
4718 /* Hoistable expressions.  */
4719 static sbitmap *hoist_exprs;
4720
4721 /* ??? We could compute post dominators and run this algorithm in
4722    reverse to perform tail merging, doing so would probably be
4723    more effective than the tail merging code in jump.c.
4724
4725    It's unclear if tail merging could be run in parallel with
4726    code hoisting.  It would be nice.  */
4727
4728 /* Allocate vars used for code hoisting analysis.  */
4729
4730 static void
4731 alloc_code_hoist_mem (int n_blocks, int n_exprs)
4732 {
4733   antloc = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
4734   transp = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
4735   comp = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
4736
4737   hoist_vbein = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
4738   hoist_vbeout = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
4739   hoist_exprs = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
4740   transpout = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
4741 }
4742
4743 /* Free vars used for code hoisting analysis.  */
4744
4745 static void
4746 free_code_hoist_mem (void)
4747 {
4748   sbitmap_vector_free (antloc);
4749   sbitmap_vector_free (transp);
4750   sbitmap_vector_free (comp);
4751
4752   sbitmap_vector_free (hoist_vbein);
4753   sbitmap_vector_free (hoist_vbeout);
4754   sbitmap_vector_free (hoist_exprs);
4755   sbitmap_vector_free (transpout);
4756
4757   free_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
4758 }
4759
4760 /* Compute the very busy expressions at entry/exit from each block.
4761
4762    An expression is very busy if all paths from a given point
4763    compute the expression.  */
4764
4765 static void
4766 compute_code_hoist_vbeinout (void)
4767 {
4768   int changed, passes;
4769   basic_block bb;
4770
4771   sbitmap_vector_zero (hoist_vbeout, last_basic_block);
4772   sbitmap_vector_zero (hoist_vbein, last_basic_block);
4773
4774   passes = 0;
4775   changed = 1;
4776
4777   while (changed)
4778     {
4779       changed = 0;
4780
4781       /* We scan the blocks in the reverse order to speed up
4782          the convergence.  */
4783       FOR_EACH_BB_REVERSE (bb)
4784         {
4785           changed |= sbitmap_a_or_b_and_c_cg (hoist_vbein[bb->index], antloc[bb->index],
4786                                               hoist_vbeout[bb->index], transp[bb->index]);
4787           if (bb->next_bb != EXIT_BLOCK_PTR)
4788             sbitmap_intersection_of_succs (hoist_vbeout[bb->index], hoist_vbein, bb->index);
4789         }
4790
4791       passes++;
4792     }
4793
4794   if (gcse_file)
4795     fprintf (gcse_file, "hoisting vbeinout computation: %d passes\n", passes);
4796 }
4797
4798 /* Top level routine to do the dataflow analysis needed by code hoisting.  */
4799
4800 static void
4801 compute_code_hoist_data (void)
4802 {
4803   compute_local_properties (transp, comp, antloc, &expr_hash_table);
4804   compute_transpout ();
4805   compute_code_hoist_vbeinout ();
4806   calculate_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
4807   if (gcse_file)
4808     fprintf (gcse_file, "\n");
4809 }
4810
4811 /* Determine if the expression identified by EXPR_INDEX would
4812    reach BB unimpared if it was placed at the end of EXPR_BB.
4813
4814    It's unclear exactly what Muchnick meant by "unimpared".  It seems
4815    to me that the expression must either be computed or transparent in
4816    *every* block in the path(s) from EXPR_BB to BB.  Any other definition
4817    would allow the expression to be hoisted out of loops, even if
4818    the expression wasn't a loop invariant.
4819
4820    Contrast this to reachability for PRE where an expression is
4821    considered reachable if *any* path reaches instead of *all*
4822    paths.  */
4823
4824 static int
4825 hoist_expr_reaches_here_p (basic_block expr_bb, int expr_index, basic_block bb, char *visited)
4826 {
4827   edge pred;
4828   edge_iterator ei;
4829   int visited_allocated_locally = 0;
4830
4831
4832   if (visited == NULL)
4833     {
4834       visited_allocated_locally = 1;
4835       visited = xcalloc (last_basic_block, 1);
4836     }
4837
4838   FOR_EACH_EDGE (pred, ei, bb->preds)
4839     {
4840       basic_block pred_bb = pred->src;
4841
4842       if (pred->src == ENTRY_BLOCK_PTR)
4843         break;
4844       else if (pred_bb == expr_bb)
4845         continue;
4846       else if (visited[pred_bb->index])
4847         continue;
4848
4849       /* Does this predecessor generate this expression?  */
4850       else if (TEST_BIT (comp[pred_bb->index], expr_index))
4851         break;
4852       else if (! TEST_BIT (transp[pred_bb->index], expr_index))
4853         break;
4854
4855       /* Not killed.  */
4856       else
4857         {
4858           visited[pred_bb->index] = 1;
4859           if (! hoist_expr_reaches_here_p (expr_bb, expr_index,
4860                                            pred_bb, visited))
4861             break;
4862         }
4863     }
4864   if (visited_allocated_locally)
4865     free (visited);
4866
4867   return (pred == NULL);
4868 }
4869 \f
4870 /* Actually perform code hoisting.  */
4871
4872 static void
4873 hoist_code (void)
4874 {
4875   basic_block bb, dominated;
4876   basic_block *domby;
4877   unsigned int domby_len;
4878   unsigned int i,j;
4879   struct expr **index_map;
4880   struct expr *expr;
4881
4882   sbitmap_vector_zero (hoist_exprs, last_basic_block);
4883
4884   /* Compute a mapping from expression number (`bitmap_index') to
4885      hash table entry.  */
4886
4887   index_map = xcalloc (expr_hash_table.n_elems, sizeof (struct expr *));
4888   for (i = 0; i < expr_hash_table.size; i++)
4889     for (expr = expr_hash_table.table[i]; expr != NULL; expr = expr->next_same_hash)
4890       index_map[expr->bitmap_index] = expr;
4891
4892   /* Walk over each basic block looking for potentially hoistable
4893      expressions, nothing gets hoisted from the entry block.  */
4894   FOR_EACH_BB (bb)
4895     {
4896       int found = 0;
4897       int insn_inserted_p;
4898
4899       domby_len = get_dominated_by (CDI_DOMINATORS, bb, &domby);
4900       /* Examine each expression that is very busy at the exit of this
4901          block.  These are the potentially hoistable expressions.  */
4902       for (i = 0; i < hoist_vbeout[bb->index]->n_bits; i++)
4903         {
4904           int hoistable = 0;
4905
4906           if (TEST_BIT (hoist_vbeout[bb->index], i)
4907               && TEST_BIT (transpout[bb->index], i))
4908             {
4909               /* We've found a potentially hoistable expression, now
4910                  we look at every block BB dominates to see if it
4911                  computes the expression.  */
4912               for (j = 0; j < domby_len; j++)
4913                 {
4914                   dominated = domby[j];
4915                   /* Ignore self dominance.  */
4916                   if (bb == dominated)
4917                     continue;
4918                   /* We've found a dominated block, now see if it computes
4919                      the busy expression and whether or not moving that
4920                      expression to the "beginning" of that block is safe.  */
4921                   if (!TEST_BIT (antloc[dominated->index], i))
4922                     continue;
4923
4924                   /* Note if the expression would reach the dominated block
4925                      unimpared if it was placed at the end of BB.
4926
4927                      Keep track of how many times this expression is hoistable
4928                      from a dominated block into BB.  */
4929                   if (hoist_expr_reaches_here_p (bb, i, dominated, NULL))
4930                     hoistable++;
4931                 }
4932
4933               /* If we found more than one hoistable occurrence of this
4934                  expression, then note it in the bitmap of expressions to
4935                  hoist.  It makes no sense to hoist things which are computed
4936                  in only one BB, and doing so tends to pessimize register
4937                  allocation.  One could increase this value to try harder
4938                  to avoid any possible code expansion due to register
4939                  allocation issues; however experiments have shown that
4940                  the vast majority of hoistable expressions are only movable
4941                  from two successors, so raising this threshold is likely
4942                  to nullify any benefit we get from code hoisting.  */
4943               if (hoistable > 1)
4944                 {
4945                   SET_BIT (hoist_exprs[bb->index], i);
4946                   found = 1;
4947                 }
4948             }
4949         }
4950       /* If we found nothing to hoist, then quit now.  */
4951       if (! found)
4952         {
4953           free (domby);
4954         continue;
4955         }
4956
4957       /* Loop over all the hoistable expressions.  */
4958       for (i = 0; i < hoist_exprs[bb->index]->n_bits; i++)
4959         {
4960           /* We want to insert the expression into BB only once, so
4961              note when we've inserted it.  */
4962           insn_inserted_p = 0;
4963
4964           /* These tests should be the same as the tests above.  */
4965           if (TEST_BIT (hoist_vbeout[bb->index], i))
4966             {
4967               /* We've found a potentially hoistable expression, now
4968                  we look at every block BB dominates to see if it
4969                  computes the expression.  */
4970               for (j = 0; j < domby_len; j++)
4971                 {
4972                   dominated = domby[j];
4973                   /* Ignore self dominance.  */
4974                   if (bb == dominated)
4975                     continue;
4976
4977                   /* We've found a dominated block, now see if it computes
4978                      the busy expression and whether or not moving that
4979                      expression to the "beginning" of that block is safe.  */
4980                   if (!TEST_BIT (antloc[dominated->index], i))
4981                     continue;
4982
4983                   /* The expression is computed in the dominated block and
4984                      it would be safe to compute it at the start of the
4985                      dominated block.  Now we have to determine if the
4986                      expression would reach the dominated block if it was
4987                      placed at the end of BB.  */
4988                   if (hoist_expr_reaches_here_p (bb, i, dominated, NULL))
4989                     {
4990                       struct expr *expr = index_map[i];
4991                       struct occr *occr = expr->antic_occr;
4992                       rtx insn;
4993                       rtx set;
4994
4995                       /* Find the right occurrence of this expression.  */
4996                       while (BLOCK_FOR_INSN (occr->insn) != dominated && occr)
4997                         occr = occr->next;
4998
4999                       gcc_assert (occr);
5000                       insn = occr->insn;
5001                       set = single_set (insn);
5002                       gcc_assert (set);
5003
5004                       /* Create a pseudo-reg to store the result of reaching
5005                          expressions into.  Get the mode for the new pseudo
5006                          from the mode of the original destination pseudo.  */
5007                       if (expr->reaching_reg == NULL)
5008                         expr->reaching_reg
5009                           = gen_reg_rtx (GET_MODE (SET_DEST (set)));
5010
5011                       gcse_emit_move_after (expr->reaching_reg, SET_DEST (set), insn);
5012                       delete_insn (insn);
5013                       occr->deleted_p = 1;
5014                       if (!insn_inserted_p)
5015                         {
5016                           insert_insn_end_bb (index_map[i], bb, 0);
5017                           insn_inserted_p = 1;
5018                         }
5019                     }
5020                 }
5021             }
5022         }
5023       free (domby);
5024     }
5025
5026   free (index_map);
5027 }
5028
5029 /* Top level routine to perform one code hoisting (aka unification) pass
5030
5031    Return nonzero if a change was made.  */
5032
5033 static int
5034 one_code_hoisting_pass (void)
5035 {
5036   int changed = 0;
5037
5038   alloc_hash_table (max_cuid, &expr_hash_table, 0);
5039   compute_hash_table (&expr_hash_table);
5040   if (gcse_file)
5041     dump_hash_table (gcse_file, "Code Hosting Expressions", &expr_hash_table);
5042
5043   if (expr_hash_table.n_elems > 0)
5044     {
5045       alloc_code_hoist_mem (last_basic_block, expr_hash_table.n_elems);
5046       compute_code_hoist_data ();
5047       hoist_code ();
5048       free_code_hoist_mem ();
5049     }
5050
5051   free_hash_table (&expr_hash_table);
5052
5053   return changed;
5054 }
5055 \f
5056 /*  Here we provide the things required to do store motion towards
5057     the exit. In order for this to be effective, gcse also needed to
5058     be taught how to move a load when it is kill only by a store to itself.
5059
5060             int i;
5061             float a[10];
5062
5063             void foo(float scale)
5064             {
5065               for (i=0; i<10; i++)
5066                 a[i] *= scale;
5067             }
5068
5069     'i' is both loaded and stored to in the loop. Normally, gcse cannot move
5070     the load out since its live around the loop, and stored at the bottom
5071     of the loop.
5072
5073       The 'Load Motion' referred to and implemented in this file is
5074     an enhancement to gcse which when using edge based lcm, recognizes
5075     this situation and allows gcse to move the load out of the loop.
5076
5077       Once gcse has hoisted the load, store motion can then push this
5078     load towards the exit, and we end up with no loads or stores of 'i'
5079     in the loop.  */
5080
5081 /* This will search the ldst list for a matching expression. If it
5082    doesn't find one, we create one and initialize it.  */
5083
5084 static struct ls_expr *
5085 ldst_entry (rtx x)
5086 {
5087   int do_not_record_p = 0;
5088   struct ls_expr * ptr;
5089   unsigned int hash;
5090
5091   hash = hash_rtx (x, GET_MODE (x), &do_not_record_p,
5092                    NULL,  /*have_reg_qty=*/false);
5093
5094   for (ptr = pre_ldst_mems; ptr != NULL; ptr = ptr->next)
5095     if (ptr->hash_index == hash && expr_equiv_p (ptr->pattern, x))
5096       return ptr;
5097
5098   ptr = xmalloc (sizeof (struct ls_expr));
5099
5100   ptr->next         = pre_ldst_mems;
5101   ptr->expr         = NULL;
5102   ptr->pattern      = x;
5103   ptr->pattern_regs = NULL_RTX;
5104   ptr->loads        = NULL_RTX;
5105   ptr->stores       = NULL_RTX;
5106   ptr->reaching_reg = NULL_RTX;
5107   ptr->invalid      = 0;
5108   ptr->index        = 0;
5109   ptr->hash_index   = hash;
5110   pre_ldst_mems     = ptr;
5111
5112   return ptr;
5113 }
5114
5115 /* Free up an individual ldst entry.  */
5116
5117 static void
5118 free_ldst_entry (struct ls_expr * ptr)
5119 {
5120   free_INSN_LIST_list (& ptr->loads);
5121   free_INSN_LIST_list (& ptr->stores);
5122
5123   free (ptr);
5124 }
5125
5126 /* Free up all memory associated with the ldst list.  */
5127
5128 static void
5129 free_ldst_mems (void)
5130 {
5131   while (pre_ldst_mems)
5132     {
5133       struct ls_expr * tmp = pre_ldst_mems;
5134
5135       pre_ldst_mems = pre_ldst_mems->next;
5136
5137       free_ldst_entry (tmp);
5138     }
5139
5140   pre_ldst_mems = NULL;
5141 }
5142
5143 /* Dump debugging info about the ldst list.  */
5144
5145 static void
5146 print_ldst_list (FILE * file)
5147 {
5148   struct ls_expr * ptr;
5149
5150   fprintf (file, "LDST list: \n");
5151
5152   for (ptr = first_ls_expr(); ptr != NULL; ptr = next_ls_expr (ptr))
5153     {
5154       fprintf (file, "  Pattern (%3d): ", ptr->index);
5155
5156       print_rtl (file, ptr->pattern);
5157
5158       fprintf (file, "\n         Loads : ");
5159
5160       if (ptr->loads)
5161         print_rtl (file, ptr->loads);
5162       else
5163         fprintf (file, "(nil)");
5164
5165       fprintf (file, "\n        Stores : ");
5166
5167       if (ptr->stores)
5168         print_rtl (file, ptr->stores);
5169       else
5170         fprintf (file, "(nil)");
5171
5172       fprintf (file, "\n\n");
5173     }
5174
5175   fprintf (file, "\n");
5176 }
5177
5178 /* Returns 1 if X is in the list of ldst only expressions.  */
5179
5180 static struct ls_expr *
5181 find_rtx_in_ldst (rtx x)
5182 {
5183   struct ls_expr * ptr;
5184
5185   for (ptr = pre_ldst_mems; ptr != NULL; ptr = ptr->next)
5186     if (expr_equiv_p (ptr->pattern, x) && ! ptr->invalid)
5187       return ptr;
5188
5189   return NULL;
5190 }
5191
5192 /* Assign each element of the list of mems a monotonically increasing value.  */
5193
5194 static int
5195 enumerate_ldsts (void)
5196 {
5197   struct ls_expr * ptr;
5198   int n = 0;
5199
5200   for (ptr = pre_ldst_mems; ptr != NULL; ptr = ptr->next)
5201     ptr->index = n++;
5202
5203   return n;
5204 }
5205
5206 /* Return first item in the list.  */
5207
5208 static inline struct ls_expr *
5209 first_ls_expr (void)
5210 {
5211   return pre_ldst_mems;
5212 }
5213
5214 /* Return the next item in the list after the specified one.  */
5215
5216 static inline struct ls_expr *
5217 next_ls_expr (struct ls_expr * ptr)
5218 {
5219   return ptr->next;
5220 }
5221 \f
5222 /* Load Motion for loads which only kill themselves.  */
5223
5224 /* Return true if x is a simple MEM operation, with no registers or
5225    side effects. These are the types of loads we consider for the
5226    ld_motion list, otherwise we let the usual aliasing take care of it.  */
5227
5228 static int
5229 simple_mem (rtx x)
5230 {
5231   if (! MEM_P (x))
5232     return 0;
5233
5234   if (MEM_VOLATILE_P (x))
5235     return 0;
5236
5237   if (GET_MODE (x) == BLKmode)
5238     return 0;
5239
5240   /* If we are handling exceptions, we must be careful with memory references
5241      that may trap. If we are not, the behavior is undefined, so we may just
5242      continue.  */
5243   if (flag_non_call_exceptions && may_trap_p (x))
5244     return 0;
5245
5246   if (side_effects_p (x))
5247     return 0;
5248
5249   /* Do not consider function arguments passed on stack.  */
5250   if (reg_mentioned_p (stack_pointer_rtx, x))
5251     return 0;
5252
5253   if (flag_float_store && FLOAT_MODE_P (GET_MODE (x)))
5254     return 0;
5255
5256   return 1;
5257 }
5258
5259 /* Make sure there isn't a buried reference in this pattern anywhere.
5260    If there is, invalidate the entry for it since we're not capable
5261    of fixing it up just yet.. We have to be sure we know about ALL
5262    loads since the aliasing code will allow all entries in the
5263    ld_motion list to not-alias itself.  If we miss a load, we will get
5264    the wrong value since gcse might common it and we won't know to
5265    fix it up.  */
5266
5267 static void
5268 invalidate_any_buried_refs (rtx x)
5269 {
5270   const char * fmt;
5271   int i, j;
5272   struct ls_expr * ptr;
5273
5274   /* Invalidate it in the list.  */
5275   if (MEM_P (x) && simple_mem (x))
5276     {
5277       ptr = ldst_entry (x);
5278       ptr->invalid = 1;
5279     }
5280
5281   /* Recursively process the insn.  */
5282   fmt = GET_RTX_FORMAT (GET_CODE (x));
5283
5284   for (i = GET_RTX_LENGTH (GET_CODE (x)) - 1; i >= 0; i--)
5285     {
5286       if (fmt[i] == 'e')
5287         invalidate_any_buried_refs (XEXP (x, i));
5288       else if (fmt[i] == 'E')
5289         for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
5290           invalidate_any_buried_refs (XVECEXP (x, i, j));
5291     }
5292 }
5293
5294 /* Find all the 'simple' MEMs which are used in LOADs and STORES.  Simple
5295    being defined as MEM loads and stores to symbols, with no side effects
5296    and no registers in the expression.  For a MEM destination, we also
5297    check that the insn is still valid if we replace the destination with a
5298    REG, as is done in update_ld_motion_stores.  If there are any uses/defs
5299    which don't match this criteria, they are invalidated and trimmed out
5300    later.  */
5301
5302 static void
5303 compute_ld_motion_mems (void)
5304 {
5305   struct ls_expr * ptr;
5306   basic_block bb;
5307   rtx insn;
5308
5309   pre_ldst_mems = NULL;
5310
5311   FOR_EACH_BB (bb)
5312     {
5313       for (insn = BB_HEAD (bb);
5314            insn && insn != NEXT_INSN (BB_END (bb));
5315            insn = NEXT_INSN (insn))
5316         {
5317           if (INSN_P (insn))
5318             {
5319               if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == SET)
5320                 {
5321                   rtx src = SET_SRC (PATTERN (insn));
5322                   rtx dest = SET_DEST (PATTERN (insn));
5323
5324                   /* Check for a simple LOAD...  */
5325                   if (MEM_P (src) && simple_mem (src))
5326                     {
5327                       ptr = ldst_entry (src);
5328                       if (REG_P (dest))
5329                         ptr->loads = alloc_INSN_LIST (insn, ptr->loads);
5330                       else
5331                         ptr->invalid = 1;
5332                     }
5333                   else
5334                     {
5335                       /* Make sure there isn't a buried load somewhere.  */
5336                       invalidate_any_buried_refs (src);
5337                     }
5338
5339                   /* Check for stores. Don't worry about aliased ones, they
5340                      will block any movement we might do later. We only care
5341                      about this exact pattern since those are the only
5342                      circumstance that we will ignore the aliasing info.  */
5343                   if (MEM_P (dest) && simple_mem (dest))
5344                     {
5345                       ptr = ldst_entry (dest);
5346
5347                       if (! MEM_P (src)
5348                           && GET_CODE (src) != ASM_OPERANDS
5349                           /* Check for REG manually since want_to_gcse_p
5350                              returns 0 for all REGs.  */
5351                           && can_assign_to_reg_p (src))
5352                         ptr->stores = alloc_INSN_LIST (insn, ptr->stores);
5353                       else
5354                         ptr->invalid = 1;
5355                     }
5356                 }
5357               else
5358                 invalidate_any_buried_refs (PATTERN (insn));
5359             }
5360         }
5361     }
5362 }
5363
5364 /* Remove any references that have been either invalidated or are not in the
5365    expression list for pre gcse.  */
5366
5367 static void
5368 trim_ld_motion_mems (void)
5369 {
5370   struct ls_expr * * last = & pre_ldst_mems;
5371   struct ls_expr * ptr = pre_ldst_mems;
5372
5373   while (ptr != NULL)
5374     {
5375       struct expr * expr;
5376
5377       /* Delete if entry has been made invalid.  */
5378       if (! ptr->invalid)
5379         {
5380           /* Delete if we cannot find this mem in the expression list.  */
5381           unsigned int hash = ptr->hash_index % expr_hash_table.size;
5382
5383           for (expr = expr_hash_table.table[hash];
5384                expr != NULL;
5385                expr = expr->next_same_hash)
5386             if (expr_equiv_p (expr->expr, ptr->pattern))
5387               break;
5388         }
5389       else
5390         expr = (struct expr *) 0;
5391
5392       if (expr)
5393         {
5394           /* Set the expression field if we are keeping it.  */
5395           ptr->expr = expr;
5396           last = & ptr->next;
5397           ptr = ptr->next;
5398         }
5399       else
5400         {
5401           *last = ptr->next;
5402           free_ldst_entry (ptr);
5403           ptr = * last;
5404         }
5405     }
5406
5407   /* Show the world what we've found.  */
5408   if (gcse_file && pre_ldst_mems != NULL)
5409     print_ldst_list (gcse_file);
5410 }
5411
5412 /* This routine will take an expression which we are replacing with
5413    a reaching register, and update any stores that are needed if
5414    that expression is in the ld_motion list.  Stores are updated by
5415    copying their SRC to the reaching register, and then storing
5416    the reaching register into the store location. These keeps the
5417    correct value in the reaching register for the loads.  */
5418
5419 static void
5420 update_ld_motion_stores (struct expr * expr)
5421 {
5422   struct ls_expr * mem_ptr;
5423
5424   if ((mem_ptr = find_rtx_in_ldst (expr->expr)))
5425     {
5426       /* We can try to find just the REACHED stores, but is shouldn't
5427          matter to set the reaching reg everywhere...  some might be
5428          dead and should be eliminated later.  */
5429
5430       /* We replace (set mem expr) with (set reg expr) (set mem reg)
5431          where reg is the reaching reg used in the load.  We checked in
5432          compute_ld_motion_mems that we can replace (set mem expr) with
5433          (set reg expr) in that insn.  */
5434       rtx list = mem_ptr->stores;
5435
5436       for ( ; list != NULL_RTX; list = XEXP (list, 1))
5437         {
5438           rtx insn = XEXP (list, 0);
5439           rtx pat = PATTERN (insn);
5440           rtx src = SET_SRC (pat);
5441           rtx reg = expr->reaching_reg;
5442           rtx copy, new;
5443
5444           /* If we've already copied it, continue.  */
5445           if (expr->reaching_reg == src)
5446             continue;
5447
5448           if (gcse_file)
5449             {
5450               fprintf (gcse_file, "PRE:  store updated with reaching reg ");
5451               print_rtl (gcse_file, expr->reaching_reg);
5452               fprintf (gcse_file, ":\n  ");
5453               print_inline_rtx (gcse_file, insn, 8);
5454               fprintf (gcse_file, "\n");
5455             }
5456
5457           copy = gen_move_insn ( reg, copy_rtx (SET_SRC (pat)));
5458           new = emit_insn_before (copy, insn);
5459           record_one_set (REGNO (reg), new);
5460           SET_SRC (pat) = reg;
5461
5462           /* un-recognize this pattern since it's probably different now.  */
5463           INSN_CODE (insn) = -1;
5464           gcse_create_count++;
5465         }
5466     }
5467 }
5468 \f
5469 /* Store motion code.  */
5470
5471 #define ANTIC_STORE_LIST(x)             ((x)->loads)
5472 #define AVAIL_STORE_LIST(x)             ((x)->stores)
5473 #define LAST_AVAIL_CHECK_FAILURE(x)     ((x)->reaching_reg)
5474
5475 /* This is used to communicate the target bitvector we want to use in the
5476    reg_set_info routine when called via the note_stores mechanism.  */
5477 static int * regvec;
5478
5479 /* And current insn, for the same routine.  */
5480 static rtx compute_store_table_current_insn;
5481
5482 /* Used in computing the reverse edge graph bit vectors.  */
5483 static sbitmap * st_antloc;
5484
5485 /* Global holding the number of store expressions we are dealing with.  */
5486 static int num_stores;
5487
5488 /* Checks to set if we need to mark a register set.  Called from
5489    note_stores.  */
5490
5491 static void
5492 reg_set_info (rtx dest, rtx setter ATTRIBUTE_UNUSED,
5493               void *data)
5494 {
5495   sbitmap bb_reg = data;
5496
5497   if (GET_CODE (dest) == SUBREG)
5498     dest = SUBREG_REG (dest);
5499
5500   if (REG_P (dest))
5501     {
5502       regvec[REGNO (dest)] = INSN_UID (compute_store_table_current_insn);
5503       if (bb_reg)
5504         SET_BIT (bb_reg, REGNO (dest));
5505     }
5506 }
5507
5508 /* Clear any mark that says that this insn sets dest.  Called from
5509    note_stores.  */
5510
5511 static void
5512 reg_clear_last_set (rtx dest, rtx setter ATTRIBUTE_UNUSED,
5513               void *data)
5514 {
5515   int *dead_vec = data;
5516
5517   if (GET_CODE (dest) == SUBREG)
5518     dest = SUBREG_REG (dest);
5519
5520   if (REG_P (dest) &&
5521       dead_vec[REGNO (dest)] == INSN_UID (compute_store_table_current_insn))
5522     dead_vec[REGNO (dest)] = 0;
5523 }
5524
5525 /* Return zero if some of the registers in list X are killed
5526    due to set of registers in bitmap REGS_SET.  */
5527
5528 static bool
5529 store_ops_ok (rtx x, int *regs_set)
5530 {
5531   rtx reg;
5532
5533   for (; x; x = XEXP (x, 1))
5534     {
5535       reg = XEXP (x, 0);
5536       if (regs_set[REGNO(reg)])
5537         return false;
5538     }
5539
5540   return true;
5541 }
5542
5543 /* Returns a list of registers mentioned in X.  */
5544 static rtx
5545 extract_mentioned_regs (rtx x)
5546 {
5547   return extract_mentioned_regs_helper (x, NULL_RTX);
5548 }
5549
5550 /* Helper for extract_mentioned_regs; ACCUM is used to accumulate used
5551    registers.  */
5552 static rtx
5553 extract_mentioned_regs_helper (rtx x, rtx accum)
5554 {
5555   int i;
5556   enum rtx_code code;
5557   const char * fmt;
5558
5559   /* Repeat is used to turn tail-recursion into iteration.  */
5560  repeat:
5561
5562   if (x == 0)
5563     return accum;
5564
5565   code = GET_CODE (x);
5566   switch (code)
5567     {
5568     case REG:
5569       return alloc_EXPR_LIST (0, x, accum);
5570
5571     case MEM:
5572       x = XEXP (x, 0);
5573       goto repeat;
5574
5575     case PRE_DEC:
5576     case PRE_INC:
5577     case POST_DEC:
5578     case POST_INC:
5579       /* We do not run this function with arguments having side effects.  */
5580       gcc_unreachable ();
5581
5582     case PC:
5583     case CC0: /*FIXME*/
5584     case CONST:
5585     case CONST_INT:
5586     case CONST_DOUBLE:
5587     case CONST_VECTOR:
5588     case SYMBOL_REF:
5589     case LABEL_REF:
5590     case ADDR_VEC:
5591     case ADDR_DIFF_VEC:
5592       return accum;
5593
5594     default:
5595       break;
5596     }
5597
5598   i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1;
5599   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
5600
5601   for (; i >= 0; i--)
5602     {
5603       if (fmt[i] == 'e')
5604         {
5605           rtx tem = XEXP (x, i);
5606
5607           /* If we are about to do the last recursive call
5608              needed at this level, change it into iteration.  */
5609           if (i == 0)
5610             {
5611               x = tem;
5612               goto repeat;
5613             }
5614
5615           accum = extract_mentioned_regs_helper (tem, accum);
5616         }
5617       else if (fmt[i] == 'E')
5618         {
5619           int j;
5620
5621           for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
5622             accum = extract_mentioned_regs_helper (XVECEXP (x, i, j), accum);
5623         }
5624     }
5625
5626   return accum;
5627 }
5628
5629 /* Determine whether INSN is MEM store pattern that we will consider moving.
5630    REGS_SET_BEFORE is bitmap of registers set before (and including) the
5631    current insn, REGS_SET_AFTER is bitmap of registers set after (and
5632    including) the insn in this basic block.  We must be passing through BB from
5633    head to end, as we are using this fact to speed things up.
5634
5635    The results are stored this way:
5636
5637    -- the first anticipatable expression is added into ANTIC_STORE_LIST
5638    -- if the processed expression is not anticipatable, NULL_RTX is added
5639       there instead, so that we can use it as indicator that no further
5640       expression of this type may be anticipatable
5641    -- if the expression is available, it is added as head of AVAIL_STORE_LIST;
5642       consequently, all of them but this head are dead and may be deleted.
5643    -- if the expression is not available, the insn due to that it fails to be
5644       available is stored in reaching_reg.
5645
5646    The things are complicated a bit by fact that there already may be stores
5647    to the same MEM from other blocks; also caller must take care of the
5648    necessary cleanup of the temporary markers after end of the basic block.
5649    */
5650
5651 static void
5652 find_moveable_store (rtx insn, int *regs_set_before, int *regs_set_after)
5653 {
5654   struct ls_expr * ptr;
5655   rtx dest, set, tmp;
5656   int check_anticipatable, check_available;
5657   basic_block bb = BLOCK_FOR_INSN (insn);
5658
5659   set = single_set (insn);
5660   if (!set)
5661     return;
5662
5663   dest = SET_DEST (set);
5664
5665   if (! MEM_P (dest) || MEM_VOLATILE_P (dest)
5666       || GET_MODE (dest) == BLKmode)
5667     return;
5668
5669   if (side_effects_p (dest))
5670     return;
5671
5672   /* If we are handling exceptions, we must be careful with memory references
5673      that may trap. If we are not, the behavior is undefined, so we may just
5674      continue.  */
5675   if (flag_non_call_exceptions && may_trap_p (dest))
5676     return;
5677
5678   /* Even if the destination cannot trap, the source may.  In this case we'd
5679      need to handle updating the REG_EH_REGION note.  */
5680   if (find_reg_note (insn, REG_EH_REGION, NULL_RTX))
5681     return;
5682
5683   ptr = ldst_entry (dest);
5684   if (!ptr->pattern_regs)
5685     ptr->pattern_regs = extract_mentioned_regs (dest);
5686
5687   /* Do not check for anticipatability if we either found one anticipatable
5688      store already, or tested for one and found out that it was killed.  */
5689   check_anticipatable = 0;
5690   if (!ANTIC_STORE_LIST (ptr))
5691     check_anticipatable = 1;
5692   else
5693     {
5694       tmp = XEXP (ANTIC_STORE_LIST (ptr), 0);
5695       if (tmp != NULL_RTX
5696           && BLOCK_FOR_INSN (tmp) != bb)
5697         check_anticipatable = 1;
5698     }
5699   if (check_anticipatable)
5700     {
5701       if (store_killed_before (dest, ptr->pattern_regs, insn, bb, regs_set_before))
5702         tmp = NULL_RTX;
5703       else
5704         tmp = insn;
5705       ANTIC_STORE_LIST (ptr) = alloc_INSN_LIST (tmp,
5706                                                 ANTIC_STORE_LIST (ptr));
5707     }
5708
5709   /* It is not necessary to check whether store is available if we did
5710      it successfully before; if we failed before, do not bother to check
5711      until we reach the insn that caused us to fail.  */
5712   check_available = 0;
5713   if (!AVAIL_STORE_LIST (ptr))
5714     check_available = 1;
5715   else
5716     {
5717       tmp = XEXP (AVAIL_STORE_LIST (ptr), 0);
5718       if (BLOCK_FOR_INSN (tmp) != bb)
5719         check_available = 1;
5720     }
5721   if (check_available)
5722     {
5723       /* Check that we have already reached the insn at that the check
5724          failed last time.  */
5725       if (LAST_AVAIL_CHECK_FAILURE (ptr))
5726         {
5727           for (tmp = BB_END (bb);
5728                tmp != insn && tmp != LAST_AVAIL_CHECK_FAILURE (ptr);
5729                tmp = PREV_INSN (tmp))
5730             continue;
5731           if (tmp == insn)
5732             check_available = 0;
5733         }
5734       else
5735         check_available = store_killed_after (dest, ptr->pattern_regs, insn,
5736                                               bb, regs_set_after,
5737                                               &LAST_AVAIL_CHECK_FAILURE (ptr));
5738     }
5739   if (!check_available)
5740     AVAIL_STORE_LIST (ptr) = alloc_INSN_LIST (insn, AVAIL_STORE_LIST (ptr));
5741 }
5742
5743 /* Find available and anticipatable stores.  */
5744
5745 static int
5746 compute_store_table (void)
5747 {
5748   int ret;
5749   basic_block bb;
5750   unsigned regno;
5751   rtx insn, pat, tmp;
5752   int *last_set_in, *already_set;
5753   struct ls_expr * ptr, **prev_next_ptr_ptr;
5754
5755   max_gcse_regno = max_reg_num ();
5756
5757   reg_set_in_block = sbitmap_vector_alloc (last_basic_block,
5758                                                        max_gcse_regno);
5759   sbitmap_vector_zero (reg_set_in_block, last_basic_block);
5760   pre_ldst_mems = 0;
5761   last_set_in = xcalloc (max_gcse_regno, sizeof (int));
5762   already_set = xmalloc (sizeof (int) * max_gcse_regno);
5763
5764   /* Find all the stores we care about.  */
5765   FOR_EACH_BB (bb)
5766     {
5767       /* First compute the registers set in this block.  */
5768       regvec = last_set_in;
5769
5770       for (insn = BB_HEAD (bb);
5771            insn != NEXT_INSN (BB_END (bb));
5772            insn = NEXT_INSN (insn))
5773         {
5774           if (! INSN_P (insn))
5775             continue;
5776
5777           if (CALL_P (insn))
5778             {
5779               for (regno = 0; regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER; regno++)
5780                 if (TEST_HARD_REG_BIT (regs_invalidated_by_call, regno))
5781                   {
5782                     last_set_in[regno] = INSN_UID (insn);
5783                     SET_BIT (reg_set_in_block[bb->index], regno);
5784                   }
5785             }
5786
5787           pat = PATTERN (insn);
5788           compute_store_table_current_insn = insn;
5789           note_stores (pat, reg_set_info, reg_set_in_block[bb->index]);
5790         }
5791
5792       /* Now find the stores.  */
5793       memset (already_set, 0, sizeof (int) * max_gcse_regno);
5794       regvec = already_set;
5795       for (insn = BB_HEAD (bb);
5796            insn != NEXT_INSN (BB_END (bb));
5797            insn = NEXT_INSN (insn))
5798         {
5799           if (! INSN_P (insn))
5800             continue;
5801
5802           if (CALL_P (insn))
5803             {
5804               for (regno = 0; regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER; regno++)
5805                 if (TEST_HARD_REG_BIT (regs_invalidated_by_call, regno))
5806                   already_set[regno] = 1;
5807             }
5808
5809           pat = PATTERN (insn);
5810           note_stores (pat, reg_set_info, NULL);
5811
5812           /* Now that we've marked regs, look for stores.  */
5813           find_moveable_store (insn, already_set, last_set_in);
5814
5815           /* Unmark regs that are no longer set.  */
5816           compute_store_table_current_insn = insn;
5817           note_stores (pat, reg_clear_last_set, last_set_in);
5818           if (CALL_P (insn))
5819             {
5820               for (regno = 0; regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER; regno++)
5821                 if (TEST_HARD_REG_BIT (regs_invalidated_by_call, regno)
5822                     && last_set_in[regno] == INSN_UID (insn))
5823                   last_set_in[regno] = 0;
5824             }
5825         }
5826
5827 #ifdef ENABLE_CHECKING
5828       /* last_set_in should now be all-zero.  */
5829       for (regno = 0; regno < max_gcse_regno; regno++)
5830         gcc_assert (!last_set_in[regno]);
5831 #endif
5832
5833       /* Clear temporary marks.  */
5834       for (ptr = first_ls_expr (); ptr != NULL; ptr = next_ls_expr (ptr))
5835         {
5836           LAST_AVAIL_CHECK_FAILURE(ptr) = NULL_RTX;
5837           if (ANTIC_STORE_LIST (ptr)
5838               && (tmp = XEXP (ANTIC_STORE_LIST (ptr), 0)) == NULL_RTX)
5839             ANTIC_STORE_LIST (ptr) = XEXP (ANTIC_STORE_LIST (ptr), 1);
5840         }
5841     }
5842
5843   /* Remove the stores that are not available anywhere, as there will
5844      be no opportunity to optimize them.  */
5845   for (ptr = pre_ldst_mems, prev_next_ptr_ptr = &pre_ldst_mems;
5846        ptr != NULL;
5847        ptr = *prev_next_ptr_ptr)
5848     {
5849       if (!AVAIL_STORE_LIST (ptr))
5850         {
5851           *prev_next_ptr_ptr = ptr->next;
5852           free_ldst_entry (ptr);
5853         }
5854       else
5855         prev_next_ptr_ptr = &ptr->next;
5856     }
5857
5858   ret = enumerate_ldsts ();
5859
5860   if (gcse_file)
5861     {
5862       fprintf (gcse_file, "ST_avail and ST_antic (shown under loads..)\n");
5863       print_ldst_list (gcse_file);
5864     }
5865
5866   free (last_set_in);
5867   free (already_set);
5868   return ret;
5869 }
5870
5871 /* Check to see if the load X is aliased with STORE_PATTERN.
5872    AFTER is true if we are checking the case when STORE_PATTERN occurs
5873    after the X.  */
5874
5875 static bool
5876 load_kills_store (rtx x, rtx store_pattern, int after)
5877 {
5878   if (after)
5879     return anti_dependence (x, store_pattern);
5880   else
5881     return true_dependence (store_pattern, GET_MODE (store_pattern), x,
5882                             rtx_addr_varies_p);
5883 }
5884
5885 /* Go through the entire insn X, looking for any loads which might alias
5886    STORE_PATTERN.  Return true if found.
5887    AFTER is true if we are checking the case when STORE_PATTERN occurs
5888    after the insn X.  */
5889
5890 static bool
5891 find_loads (rtx x, rtx store_pattern, int after)
5892 {
5893   const char * fmt;
5894   int i, j;
5895   int ret = false;
5896
5897   if (!x)
5898     return false;
5899
5900   if (GET_CODE (x) == SET)
5901     x = SET_SRC (x);
5902
5903   if (MEM_P (x))
5904     {
5905       if (load_kills_store (x, store_pattern, after))
5906         return true;
5907     }
5908
5909   /* Recursively process the insn.  */
5910   fmt = GET_RTX_FORMAT (GET_CODE (x));
5911
5912   for (i = GET_RTX_LENGTH (GET_CODE (x)) - 1; i >= 0 && !ret; i--)
5913     {
5914       if (fmt[i] == 'e')
5915         ret |= find_loads (XEXP (x, i), store_pattern, after);
5916       else if (fmt[i] == 'E')
5917         for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
5918           ret |= find_loads (XVECEXP (x, i, j), store_pattern, after);
5919     }
5920   return ret;
5921 }
5922
5923 /* Check if INSN kills the store pattern X (is aliased with it).
5924    AFTER is true if we are checking the case when store X occurs
5925    after the insn.  Return true if it it does.  */
5926
5927 static bool
5928 store_killed_in_insn (rtx x, rtx x_regs, rtx insn, int after)
5929 {
5930   rtx reg, base, note;
5931
5932   if (!INSN_P (insn))
5933     return false;
5934
5935   if (CALL_P (insn))
5936     {
5937       /* A normal or pure call might read from pattern,
5938          but a const call will not.  */
5939       if (! CONST_OR_PURE_CALL_P (insn) || pure_call_p (insn))
5940         return true;
5941
5942       /* But even a const call reads its parameters.  Check whether the
5943          base of some of registers used in mem is stack pointer.  */
5944       for (reg = x_regs; reg; reg = XEXP (reg, 1))
5945         {
5946           base = find_base_term (XEXP (reg, 0));
5947           if (!base
5948               || (GET_CODE (base) == ADDRESS
5949                   && GET_MODE (base) == Pmode
5950                   && XEXP (base, 0) == stack_pointer_rtx))
5951             return true;
5952         }
5953
5954       return false;
5955     }
5956
5957   if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == SET)
5958     {
5959       rtx pat = PATTERN (insn);
5960       rtx dest = SET_DEST (pat);
5961
5962       if (GET_CODE (dest) == SIGN_EXTRACT
5963           || GET_CODE (dest) == ZERO_EXTRACT)
5964         dest = XEXP (dest, 0);
5965
5966       /* Check for memory stores to aliased objects.  */
5967       if (MEM_P (dest)
5968           && !expr_equiv_p (dest, x))
5969         {
5970           if (after)
5971             {
5972               if (output_dependence (dest, x))
5973                 return true;
5974             }
5975           else
5976             {
5977               if (output_dependence (x, dest))
5978                 return true;
5979             }
5980         }
5981       if (find_loads (SET_SRC (pat), x, after))
5982         return true;
5983     }
5984   else if (find_loads (PATTERN (insn), x, after))
5985     return true;
5986
5987   /* If this insn has a REG_EQUAL or REG_EQUIV note referencing a memory
5988      location aliased with X, then this insn kills X.  */
5989   note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
5990   if (! note)
5991     return false;
5992   note = XEXP (note, 0);
5993
5994   /* However, if the note represents a must alias rather than a may
5995      alias relationship, then it does not kill X.  */
5996   if (expr_equiv_p (note, x))
5997     return false;
5998
5999   /* See if there are any aliased loads in the note.  */
6000   return find_loads (note, x, after);
6001 }
6002
6003 /* Returns true if the expression X is loaded or clobbered on or after INSN
6004    within basic block BB.  REGS_SET_AFTER is bitmap of registers set in
6005    or after the insn.  X_REGS is list of registers mentioned in X. If the store
6006    is killed, return the last insn in that it occurs in FAIL_INSN.  */
6007
6008 static bool
6009 store_killed_after (rtx x, rtx x_regs, rtx insn, basic_block bb,
6010                     int *regs_set_after, rtx *fail_insn)
6011 {
6012   rtx last = BB_END (bb), act;
6013
6014   if (!store_ops_ok (x_regs, regs_set_after))
6015     {
6016       /* We do not know where it will happen.  */
6017       if (fail_insn)
6018         *fail_insn = NULL_RTX;
6019       return true;
6020     }
6021
6022   /* Scan from the end, so that fail_insn is determined correctly.  */
6023   for (act = last; act != PREV_INSN (insn); act = PREV_INSN (act))
6024     if (store_killed_in_insn (x, x_regs, act, false))
6025       {
6026         if (fail_insn)
6027           *fail_insn = act;
6028         return true;
6029       }
6030
6031   return false;
6032 }
6033
6034 /* Returns true if the expression X is loaded or clobbered on or before INSN
6035    within basic block BB. X_REGS is list of registers mentioned in X.
6036    REGS_SET_BEFORE is bitmap of registers set before or in this insn.  */
6037 static bool
6038 store_killed_before (rtx x, rtx x_regs, rtx insn, basic_block bb,
6039                      int *regs_set_before)
6040 {
6041   rtx first = BB_HEAD (bb);
6042
6043   if (!store_ops_ok (x_regs, regs_set_before))
6044     return true;
6045
6046   for ( ; insn != PREV_INSN (first); insn = PREV_INSN (insn))
6047     if (store_killed_in_insn (x, x_regs, insn, true))
6048       return true;
6049
6050   return false;
6051 }
6052
6053 /* Fill in available, anticipatable, transparent and kill vectors in
6054    STORE_DATA, based on lists of available and anticipatable stores.  */
6055 static void
6056 build_store_vectors (void)
6057 {
6058   basic_block bb;
6059   int *regs_set_in_block;
6060   rtx insn, st;
6061   struct ls_expr * ptr;
6062   unsigned regno;
6063
6064   /* Build the gen_vector. This is any store in the table which is not killed
6065      by aliasing later in its block.  */
6066   ae_gen = sbitmap_vector_alloc (last_basic_block, num_stores);
6067   sbitmap_vector_zero (ae_gen, last_basic_block);
6068
6069   st_antloc = sbitmap_vector_alloc (last_basic_block, num_stores);
6070   sbitmap_vector_zero (st_antloc, last_basic_block);
6071
6072   for (ptr = first_ls_expr (); ptr != NULL; ptr = next_ls_expr (ptr))
6073     {
6074       for (st = AVAIL_STORE_LIST (ptr); st != NULL; st = XEXP (st, 1))
6075         {
6076           insn = XEXP (st, 0);
6077           bb = BLOCK_FOR_INSN (insn);
6078
6079           /* If we've already seen an available expression in this block,
6080              we can delete this one (It occurs earlier in the block). We'll
6081              copy the SRC expression to an unused register in case there
6082              are any side effects.  */
6083           if (TEST_BIT (ae_gen[bb->index], ptr->index))
6084             {
6085               rtx r = gen_reg_rtx (GET_MODE (ptr->pattern));
6086               if (gcse_file)
6087                 fprintf (gcse_file, "Removing redundant store:\n");
6088               replace_store_insn (r, XEXP (st, 0), bb, ptr);
6089               continue;
6090             }
6091           SET_BIT (ae_gen[bb->index], ptr->index);
6092         }
6093
6094       for (st = ANTIC_STORE_LIST (ptr); st != NULL; st = XEXP (st, 1))
6095         {
6096           insn = XEXP (st, 0);
6097           bb = BLOCK_FOR_INSN (insn);
6098           SET_BIT (st_antloc[bb->index], ptr->index);
6099         }
6100     }
6101
6102   ae_kill = sbitmap_vector_alloc (last_basic_block, num_stores);
6103   sbitmap_vector_zero (ae_kill, last_basic_block);
6104
6105   transp = sbitmap_vector_alloc (last_basic_block, num_stores);
6106   sbitmap_vector_zero (transp, last_basic_block);
6107   regs_set_in_block = xmalloc (sizeof (int) * max_gcse_regno);
6108
6109   FOR_EACH_BB (bb)
6110     {
6111       for (regno = 0; regno < max_gcse_regno; regno++)
6112         regs_set_in_block[regno] = TEST_BIT (reg_set_in_block[bb->index], regno);
6113
6114       for (ptr = first_ls_expr (); ptr != NULL; ptr = next_ls_expr (ptr))
6115         {
6116           if (store_killed_after (ptr->pattern, ptr->pattern_regs, BB_HEAD (bb),
6117                                   bb, regs_set_in_block, NULL))
6118             {
6119               /* It should not be necessary to consider the expression
6120                  killed if it is both anticipatable and available.  */
6121               if (!TEST_BIT (st_antloc[bb->index], ptr->index)
6122                   || !TEST_BIT (ae_gen[bb->index], ptr->index))
6123                 SET_BIT (ae_kill[bb->index], ptr->index);
6124             }
6125           else
6126             SET_BIT (transp[bb->index], ptr->index);
6127         }
6128     }
6129
6130   free (regs_set_in_block);
6131
6132   if (gcse_file)
6133     {
6134       dump_sbitmap_vector (gcse_file, "st_antloc", "", st_antloc, last_basic_block);
6135       dump_sbitmap_vector (gcse_file, "st_kill", "", ae_kill, last_basic_block);
6136       dump_sbitmap_vector (gcse_file, "Transpt", "", transp, last_basic_block);
6137       dump_sbitmap_vector (gcse_file, "st_avloc", "", ae_gen, last_basic_block);
6138     }
6139 }
6140
6141 /* Insert an instruction at the beginning of a basic block, and update
6142    the BB_HEAD if needed.  */
6143
6144 static void
6145 insert_insn_start_bb (rtx insn, basic_block bb)
6146 {
6147   /* Insert at start of successor block.  */
6148   rtx prev = PREV_INSN (BB_HEAD (bb));
6149   rtx before = BB_HEAD (bb);
6150   while (before != 0)
6151     {
6152       if (! LABEL_P (before)
6153           && (! NOTE_P (before)
6154               || NOTE_LINE_NUMBER (before) != NOTE_INSN_BASIC_BLOCK))
6155         break;
6156       prev = before;
6157       if (prev == BB_END (bb))
6158         break;
6159       before = NEXT_INSN (before);
6160     }
6161
6162   insn = emit_insn_after_noloc (insn, prev);
6163
6164   if (gcse_file)
6165     {
6166       fprintf (gcse_file, "STORE_MOTION  insert store at start of BB %d:\n",
6167                bb->index);
6168       print_inline_rtx (gcse_file, insn, 6);
6169       fprintf (gcse_file, "\n");
6170     }
6171 }
6172
6173 /* This routine will insert a store on an edge. EXPR is the ldst entry for
6174    the memory reference, and E is the edge to insert it on.  Returns nonzero
6175    if an edge insertion was performed.  */
6176
6177 static int
6178 insert_store (struct ls_expr * expr, edge e)
6179 {
6180   rtx reg, insn;
6181   basic_block bb;
6182   edge tmp;
6183   edge_iterator ei;
6184
6185   /* We did all the deleted before this insert, so if we didn't delete a
6186      store, then we haven't set the reaching reg yet either.  */
6187   if (expr->reaching_reg == NULL_RTX)
6188     return 0;
6189
6190   if (e->flags & EDGE_FAKE)
6191     return 0;
6192
6193   reg = expr->reaching_reg;
6194   insn = gen_move_insn (copy_rtx (expr->pattern), reg);
6195
6196   /* If we are inserting this expression on ALL predecessor edges of a BB,
6197      insert it at the start of the BB, and reset the insert bits on the other
6198      edges so we don't try to insert it on the other edges.  */
6199   bb = e->dest;
6200   FOR_EACH_EDGE (tmp, ei, e->dest->preds)
6201     if (!(tmp->flags & EDGE_FAKE))
6202       {
6203         int index = EDGE_INDEX (edge_list, tmp->src, tmp->dest);
6204         
6205         gcc_assert (index != EDGE_INDEX_NO_EDGE);
6206         if (! TEST_BIT (pre_insert_map[index], expr->index))
6207           break;
6208       }
6209
6210   /* If tmp is NULL, we found an insertion on every edge, blank the
6211      insertion vector for these edges, and insert at the start of the BB.  */
6212   if (!tmp && bb != EXIT_BLOCK_PTR)
6213     {
6214       FOR_EACH_EDGE (tmp, ei, e->dest->preds)
6215         {
6216           int index = EDGE_INDEX (edge_list, tmp->src, tmp->dest);
6217           RESET_BIT (pre_insert_map[index], expr->index);
6218         }
6219       insert_insn_start_bb (insn, bb);
6220       return 0;
6221     }
6222
6223   /* We can't insert on this edge, so we'll insert at the head of the
6224      successors block.  See Morgan, sec 10.5.  */
6225   if ((e->flags & EDGE_ABNORMAL) == EDGE_ABNORMAL)
6226     {
6227       insert_insn_start_bb (insn, bb);
6228       return 0;
6229     }
6230
6231   insert_insn_on_edge (insn, e);
6232
6233   if (gcse_file)
6234     {
6235       fprintf (gcse_file, "STORE_MOTION  insert insn on edge (%d, %d):\n",
6236                e->src->index, e->dest->index);
6237       print_inline_rtx (gcse_file, insn, 6);
6238       fprintf (gcse_file, "\n");
6239     }
6240
6241   return 1;
6242 }
6243
6244 /* Remove any REG_EQUAL or REG_EQUIV notes containing a reference to the
6245    memory location in SMEXPR set in basic block BB.
6246
6247    This could be rather expensive.  */
6248
6249 static void
6250 remove_reachable_equiv_notes (basic_block bb, struct ls_expr *smexpr)
6251 {
6252   edge_iterator *stack, ei;
6253   int sp;
6254   edge act;
6255   sbitmap visited = sbitmap_alloc (last_basic_block);
6256   rtx last, insn, note;
6257   rtx mem = smexpr->pattern;
6258
6259   stack = xmalloc (sizeof (edge_iterator) * n_basic_blocks);
6260   sp = 0;
6261   ei = ei_start (bb->succs);
6262
6263   sbitmap_zero (visited);
6264
6265   act = (EDGE_COUNT (ei_container (ei)) > 0 ? EDGE_I (ei_container (ei), 0) : NULL);
6266   while (1)
6267     {
6268       if (!act)
6269         {
6270           if (!sp)
6271             {
6272               free (stack);
6273               sbitmap_free (visited);
6274               return;
6275             }
6276           act = ei_edge (stack[--sp]);
6277         }
6278       bb = act->dest;
6279
6280       if (bb == EXIT_BLOCK_PTR
6281           || TEST_BIT (visited, bb->index))
6282         {
6283           if (!ei_end_p (ei))
6284               ei_next (&ei);
6285           act = (! ei_end_p (ei)) ? ei_edge (ei) : NULL;
6286           continue;
6287         }
6288       SET_BIT (visited, bb->index);
6289
6290       if (TEST_BIT (st_antloc[bb->index], smexpr->index))
6291         {
6292           for (last = ANTIC_STORE_LIST (smexpr);
6293                BLOCK_FOR_INSN (XEXP (last, 0)) != bb;
6294                last = XEXP (last, 1))
6295             continue;
6296           last = XEXP (last, 0);
6297         }
6298       else
6299         last = NEXT_INSN (BB_END (bb));
6300
6301       for (insn = BB_HEAD (bb); insn != last; insn = NEXT_INSN (insn))
6302         if (INSN_P (insn))
6303           {
6304             note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
6305             if (!note || !expr_equiv_p (XEXP (note, 0), mem))
6306               continue;
6307
6308             if (gcse_file)
6309               fprintf (gcse_file, "STORE_MOTION  drop REG_EQUAL note at insn %d:\n",
6310                        INSN_UID (insn));
6311             remove_note (insn, note);
6312           }
6313
6314       if (!ei_end_p (ei))
6315         ei_next (&ei);
6316       act = (! ei_end_p (ei)) ? ei_edge (ei) : NULL;
6317
6318       if (EDGE_COUNT (bb->succs) > 0)
6319         {
6320           if (act)
6321             stack[sp++] = ei;
6322           ei = ei_start (bb->succs);
6323           act = (EDGE_COUNT (ei_container (ei)) > 0 ? EDGE_I (ei_container (ei), 0) : NULL);
6324         }
6325     }
6326 }
6327
6328 /* This routine will replace a store with a SET to a specified register.  */
6329
6330 static void
6331 replace_store_insn (rtx reg, rtx del, basic_block bb, struct ls_expr *smexpr)
6332 {
6333   rtx insn, mem, note, set, ptr, pair;
6334
6335   mem = smexpr->pattern;
6336   insn = gen_move_insn (reg, SET_SRC (single_set (del)));
6337   insn = emit_insn_after (insn, del);
6338
6339   if (gcse_file)
6340     {
6341       fprintf (gcse_file,
6342                "STORE_MOTION  delete insn in BB %d:\n      ", bb->index);
6343       print_inline_rtx (gcse_file, del, 6);
6344       fprintf (gcse_file, "\nSTORE MOTION  replaced with insn:\n      ");
6345       print_inline_rtx (gcse_file, insn, 6);
6346       fprintf (gcse_file, "\n");
6347     }
6348
6349   for (ptr = ANTIC_STORE_LIST (smexpr); ptr; ptr = XEXP (ptr, 1))
6350     if (XEXP (ptr, 0) == del)
6351       {
6352         XEXP (ptr, 0) = insn;
6353         break;
6354       }
6355
6356   /* Move the notes from the deleted insn to its replacement, and patch
6357      up the LIBCALL notes.  */
6358   REG_NOTES (insn) = REG_NOTES (del);
6359
6360   note = find_reg_note (insn, REG_RETVAL, NULL_RTX);
6361   if (note)
6362     {
6363       pair = XEXP (note, 0);
6364       note = find_reg_note (pair, REG_LIBCALL, NULL_RTX);
6365       XEXP (note, 0) = insn;
6366     }
6367   note = find_reg_note (insn, REG_LIBCALL, NULL_RTX);
6368   if (note)
6369     {
6370       pair = XEXP (note, 0);
6371       note = find_reg_note (pair, REG_RETVAL, NULL_RTX);
6372       XEXP (note, 0) = insn;
6373     }
6374
6375   delete_insn (del);
6376
6377   /* Now we must handle REG_EQUAL notes whose contents is equal to the mem;
6378      they are no longer accurate provided that they are reached by this
6379      definition, so drop them.  */
6380   for (; insn != NEXT_INSN (BB_END (bb)); insn = NEXT_INSN (insn))
6381     if (INSN_P (insn))
6382       {
6383         set = single_set (insn);
6384         if (!set)
6385           continue;
6386         if (expr_equiv_p (SET_DEST (set), mem))
6387           return;
6388         note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
6389         if (!note || !expr_equiv_p (XEXP (note, 0), mem))
6390           continue;
6391
6392         if (gcse_file)
6393           fprintf (gcse_file, "STORE_MOTION  drop REG_EQUAL note at insn %d:\n",
6394                    INSN_UID (insn));
6395         remove_note (insn, note);
6396       }
6397   remove_reachable_equiv_notes (bb, smexpr);
6398 }
6399
6400
6401 /* Delete a store, but copy the value that would have been stored into
6402    the reaching_reg for later storing.  */
6403
6404 static void
6405 delete_store (struct ls_expr * expr, basic_block bb)
6406 {
6407   rtx reg, i, del;
6408
6409   if (expr->reaching_reg == NULL_RTX)
6410     expr->reaching_reg = gen_reg_rtx (GET_MODE (expr->pattern));
6411
6412   reg = expr->reaching_reg;
6413
6414   for (i = AVAIL_STORE_LIST (expr); i; i = XEXP (i, 1))
6415     {
6416       del = XEXP (i, 0);
6417       if (BLOCK_FOR_INSN (del) == bb)
6418         {
6419           /* We know there is only one since we deleted redundant
6420              ones during the available computation.  */
6421           replace_store_insn (reg, del, bb, expr);
6422           break;
6423         }
6424     }
6425 }
6426
6427 /* Free memory used by store motion.  */
6428
6429 static void
6430 free_store_memory (void)
6431 {
6432   free_ldst_mems ();
6433
6434   if (ae_gen)
6435     sbitmap_vector_free (ae_gen);
6436   if (ae_kill)
6437     sbitmap_vector_free (ae_kill);
6438   if (transp)
6439     sbitmap_vector_free (transp);
6440   if (st_antloc)
6441     sbitmap_vector_free (st_antloc);
6442   if (pre_insert_map)
6443     sbitmap_vector_free (pre_insert_map);
6444   if (pre_delete_map)
6445     sbitmap_vector_free (pre_delete_map);
6446   if (reg_set_in_block)
6447     sbitmap_vector_free (reg_set_in_block);
6448
6449   ae_gen = ae_kill = transp = st_antloc = NULL;
6450   pre_insert_map = pre_delete_map = reg_set_in_block = NULL;
6451 }
6452
6453 /* Perform store motion. Much like gcse, except we move expressions the
6454    other way by looking at the flowgraph in reverse.  */
6455
6456 static void
6457 store_motion (void)
6458 {
6459   basic_block bb;
6460   int x;
6461   struct ls_expr * ptr;
6462   int update_flow = 0;
6463
6464   if (gcse_file)
6465     {
6466       fprintf (gcse_file, "before store motion\n");
6467       print_rtl (gcse_file, get_insns ());
6468     }
6469
6470   init_alias_analysis ();
6471
6472   /* Find all the available and anticipatable stores.  */
6473   num_stores = compute_store_table ();
6474   if (num_stores == 0)
6475     {
6476       sbitmap_vector_free (reg_set_in_block);
6477       end_alias_analysis ();
6478       return;
6479     }
6480
6481   /* Now compute kill & transp vectors.  */
6482   build_store_vectors ();
6483   add_noreturn_fake_exit_edges ();
6484   connect_infinite_loops_to_exit ();
6485
6486   edge_list = pre_edge_rev_lcm (gcse_file, num_stores, transp, ae_gen,
6487                                 st_antloc, ae_kill, &pre_insert_map,
6488                                 &pre_delete_map);
6489
6490   /* Now we want to insert the new stores which are going to be needed.  */
6491   for (ptr = first_ls_expr (); ptr != NULL; ptr = next_ls_expr (ptr))
6492     {
6493       FOR_EACH_BB (bb)
6494         if (TEST_BIT (pre_delete_map[bb->index], ptr->index))
6495           delete_store (ptr, bb);
6496
6497       for (x = 0; x < NUM_EDGES (edge_list); x++)
6498         if (TEST_BIT (pre_insert_map[x], ptr->index))
6499           update_flow |= insert_store (ptr, INDEX_EDGE (edge_list, x));
6500     }
6501
6502   if (update_flow)
6503     commit_edge_insertions ();
6504
6505   free_store_memory ();
6506   free_edge_list (edge_list);
6507   remove_fake_exit_edges ();
6508   end_alias_analysis ();
6509 }
6510
6511 \f
6512 /* Entry point for jump bypassing optimization pass.  */
6513
6514 int
6515 bypass_jumps (FILE *file)
6516 {
6517   int changed;
6518
6519   /* We do not construct an accurate cfg in functions which call
6520      setjmp, so just punt to be safe.  */
6521   if (current_function_calls_setjmp)
6522     return 0;
6523
6524   /* For calling dump_foo fns from gdb.  */
6525   debug_stderr = stderr;
6526   gcse_file = file;
6527
6528   /* Identify the basic block information for this function, including
6529      successors and predecessors.  */
6530   max_gcse_regno = max_reg_num ();
6531
6532   if (file)
6533     dump_flow_info (file);
6534
6535   /* Return if there's nothing to do, or it is too expensive.  */
6536   if (n_basic_blocks <= 1 || is_too_expensive (_ ("jump bypassing disabled")))
6537     return 0;
6538
6539   gcc_obstack_init (&gcse_obstack);
6540   bytes_used = 0;
6541
6542   /* We need alias.  */
6543   init_alias_analysis ();
6544
6545   /* Record where pseudo-registers are set.  This data is kept accurate
6546      during each pass.  ??? We could also record hard-reg information here
6547      [since it's unchanging], however it is currently done during hash table
6548      computation.
6549
6550      It may be tempting to compute MEM set information here too, but MEM sets
6551      will be subject to code motion one day and thus we need to compute
6552      information about memory sets when we build the hash tables.  */
6553
6554   alloc_reg_set_mem (max_gcse_regno);
6555   compute_sets (get_insns ());
6556
6557   max_gcse_regno = max_reg_num ();
6558   alloc_gcse_mem (get_insns ());
6559   changed = one_cprop_pass (MAX_GCSE_PASSES + 2, 1, 1);
6560   free_gcse_mem ();
6561
6562   if (file)
6563     {
6564       fprintf (file, "BYPASS of %s: %d basic blocks, ",
6565                current_function_name (), n_basic_blocks);
6566       fprintf (file, "%d bytes\n\n", bytes_used);
6567     }
6568
6569   obstack_free (&gcse_obstack, NULL);
6570   free_reg_set_mem ();
6571
6572   /* We are finished with alias.  */
6573   end_alias_analysis ();
6574   allocate_reg_info (max_reg_num (), FALSE, FALSE);
6575
6576   return changed;
6577 }
6578
6579 /* Return true if the graph is too expensive to optimize. PASS is the
6580    optimization about to be performed.  */
6581
6582 static bool
6583 is_too_expensive (const char *pass)
6584 {
6585   /* Trying to perform global optimizations on flow graphs which have
6586      a high connectivity will take a long time and is unlikely to be
6587      particularly useful.
6588
6589      In normal circumstances a cfg should have about twice as many
6590      edges as blocks.  But we do not want to punish small functions
6591      which have a couple switch statements.  Rather than simply
6592      threshold the number of blocks, uses something with a more
6593      graceful degradation.  */
6594   if (n_edges > 20000 + n_basic_blocks * 4)
6595     {
6596       if (warn_disabled_optimization)
6597         warning ("%s: %d basic blocks and %d edges/basic block",
6598                  pass, n_basic_blocks, n_edges / n_basic_blocks);
6599
6600       return true;
6601     }
6602
6603   /* If allocating memory for the cprop bitmap would take up too much
6604      storage it's better just to disable the optimization.  */
6605   if ((n_basic_blocks
6606        * SBITMAP_SET_SIZE (max_reg_num ())
6607        * sizeof (SBITMAP_ELT_TYPE)) > MAX_GCSE_MEMORY)
6608     {
6609       if (warn_disabled_optimization)
6610         warning ("%s: %d basic blocks and %d registers",
6611                  pass, n_basic_blocks, max_reg_num ());
6612
6613       return true;
6614     }
6615
6616   return false;
6617 }
6618
6619 #include "gt-gcse.h"